JPH0535218A - 液晶駆動回路とその駆動方法 - Google Patents

液晶駆動回路とその駆動方法

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JPH0535218A
JPH0535218A JP19216291A JP19216291A JPH0535218A JP H0535218 A JPH0535218 A JP H0535218A JP 19216291 A JP19216291 A JP 19216291A JP 19216291 A JP19216291 A JP 19216291A JP H0535218 A JPH0535218 A JP H0535218A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高集積化された集積回路で実現可能な階調数
の大きい液晶駆動回路とその駆動方法を提供する。 【構成】 シフトレジスタ101a〜10na、101
b〜10nbと、ラッチ回路111a〜11na、11
1b〜11nbと、パルス幅変調回路121〜12n
と、選択スイッチ回路131〜13nと、サンプリング
スイッチ回路141〜14nと、ホールドコンデンサ1
51〜15nと、出力バッファ161〜16nとによ
り、基準電圧入力端子171〜17mに与えられるステ
ップ状(またはランプ状)の複数の基準電圧Vr1〜Vrm
の中から、入力される画像信号V7 の大きさと、さらに
画像信号の大きさに応じてパルス幅変調された信号V4
とに応じて選択し、駆動電圧として出力する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
液晶パネルを駆動する液晶駆動回路とその駆動方法に利
用され、特に、チップ面積の小さい集積回路で実現可能
な液晶駆動回路とその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリクス液晶パネルは、例
えばディジタル画像信号を入力する駆動回路によって表
示制御される。
【0003】図5は従来の液晶駆動回路の一例を示すブ
ロック構成図である。画像信号入力端子2より入力され
た画像信号は、クロックパルス入力端子1に加えられた
クロックパルスにより、n段のシフトレジスタ10a〜
10nに転送され、また、ラッチパルス入力端子3に加
えられたラッチパルスにより対応するa〜n段のラッチ
回路11a〜11nにそれぞれ転送される。
【0004】それぞれラッチされた保持信号は、それぞ
れ対応するa〜n段のセレクタ23a〜23nにより選
択されて、各々の液晶駆動電圧出力端子181〜18n
に接続されている出力トランジスタQ1a〜Qma段からQ
1n〜Qmn段までの各段につきm個のトランジスタのどれ
か一つずつを「オン」状態にさせ、基準電圧端子201
〜20mのうち希望する基準電圧の一つずつをm階調の
電圧として図外の液晶パネルに与えている。
【0005】また、一般に階調数mの数は16以上、段
数nの数は100以上である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の駆動回
路では、階調数が多いと出力トランジスタ数が増えるた
め、シリコンチップ上に集積回路を構成した場合、出力
トランジスタがチップ面積の占有率が大きいため、チッ
プサイズが大きくなり、コスト高となる欠点があった。
【0007】また、液晶パネルの画面が増大すれば、出
力トランジスタの駆動能力をさらに上げる必要があるた
め、さらにチップサイズが大きくなり、集積回路に適さ
なくなる欠点があった。
【0008】本発明の目的は、前記の欠点を除去するこ
とにより、高集積化された集積回路で実現可能な階調数
の大きい液晶駆動回路とその駆動方法を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶駆動回路
は、入力される画像信号に対応してアクティブマトリク
ス液晶パネルの駆動電圧を出力する手段を備えた液晶駆
動回路において、前記画像信号を転送するために縦続接
続された複数個のシフトレジスタと、前記シフトレジス
タのそれぞれ転送された前記画像信号を保持し保持信号
を出力する複数のラッチ回路と、前記ラッチ回路からの
保持信号によりパルス幅変調を行う複数のパルス幅変調
回路と、前記パルス幅変調回路の出力を前記ラッチ回路
からの保持信号により選択して、外部から与えられる複
数の基準電圧の中の一つを選択するための信号として出
力する複数の選択スイッチ回路と、前記選択スイッチ回
路の出力により前記基準電圧を切り替え出力する複数の
サンプリングスイッチ回路と、前記サンプリングスイッ
チ回路でサンプリングされた前記基準電圧を駆動電圧と
して出力する複数の出力回路とを備えたことを特徴とす
る。
【0010】本発明の液晶駆動回路の駆動方法は、外部
から与えられる前記基準電圧としてステップ電圧を与え
ることを特徴とする。
【0011】また、本発明の液晶駆動回路の駆動方法
は、外部から与えられる前記基準電圧としてランプ電圧
を与えることを特徴とする。
【0012】
【作用】シフトレジスタで転送されラッチ回路で保持さ
れた画像信号の大きさに応じ、さらにラッチ回路に保持
された画像信号の大きさに応じてパルス幅変調されたパ
ルス幅被変調信号により、サンプリングスイッチ回路
は、外部より与えられた複数のステップ状またはラップ
状の基準電圧の中から一つを選択し、出力回路を介して
所定の駆動電圧として出力する。
【0013】このために必要となる出力回路は、例え
ば、サンプリングスイッチ回路で選択された基準電圧を
蓄積するホールドコンデンサとその出力を増幅する出力
バッファとで構成でき、その入力容量は液晶パネルに比
し十分に小さくでき、このため、サンプリングスイッチ
回路を構成素子を小さくして入力抵抗が大きくなっても
かまわない。
【0014】従って、チップ面積の小さい集積回路の実
現が可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0016】図1は本発明の液晶駆動回路の一実施例を
示すブロック構成図、および図2はその選択スイッチ回
路の一例を示すブロック構成図である。
【0017】本実施例の液晶駆動回路は、本発明の特徴
とするところの、画像信号入力端子2より入力された画
像信号V7 を転送するためのシフトレジスタ101a〜
10na、101b〜10nbと、このシフトレジスタ
101a〜10na、101b〜10nbの出力信号を
それぞれ保持するためのラッチ回路111a〜11n
a、111b〜11nbと、このラッチ回路111a〜
11naの保持信号によりパルス幅変調を行うためのパ
ルス幅変調回路121〜12nと、このパルス幅変調回
路121〜12nの出力をラッチ回路111b〜11n
bの出力信号により選択するための選択スイッチ回路1
31〜13nと、選択スイッチ回路131〜13nによ
り選択されたパルス幅変調回路121〜12nの出力信
号により「オン」、「オフ」を行うサンプリングスイッ
チ回路141〜14nと、基準電圧入力端子171〜1
7mに印加された基準電圧をサンプリングスイッチ回路
141〜14nでサンプリングした基準電圧をそれぞれ
保持するためのホールドコンデンサ151〜15nと、
ホールドコンデンサ151〜15nの電圧をそれぞれ出
力端子181〜18nに増幅出力するための出力バッフ
ァ161〜16nとを含んでいる。
【0018】ここで、サンプリングスイッチ回路141
〜14nは、それぞれm個のサンプリングスイッチ14
1−1〜141−m、…、14n−1〜14n−mを含
み、それぞれ外部基準電圧入力端子171〜17mに接
続される。
【0019】また、図2によると、選択スイッチ回路1
31〜13nは、入力a1 を切り替えて出力a11〜a1m
を出力するスイッチSW1〜SWmと、入力a2 により
スイッチSW1〜SWmの「オン」、「オフ」を制御す
るデコーダ5とを含んでいる。
【0020】なお、ホールドコンデンサ151〜15n
ならびに出力バッファ161〜16nは出力回路を構成
する。
【0021】次に、本発明の液晶駆動回路の駆動方法の
第一実施例を、図1と、図3に示す各部の信号波形図と
を用いて説明する。
【0022】図3に示すように画像信号V7 は画像信号
入力端子2より入力され、クロック入力端子1からのク
ロックパルスV8 により各段のシフトレジスタ101
a、101b〜10na、10nbを転送され、ラッチ
回路111a、111b〜11na、11nbに、ラッ
チパルス入力端子3からのラッチパルスV9 により次の
水平期間の間の入力画像信号V7 が保持される。
【0023】ここで、シフトレジスタ101a〜10n
aはそれぞれ入力画像信号V7 の下位ビットの信号を転
送し、シフトレジスタ101b〜10nbは画像信号V
7 の上位ビットの信号を転送する。また、ラッチ回路1
11a〜11naはそれぞれシフトレジスタ101a〜
10naの信号をラッチし、ラッチ回路111b〜11
nbはそれぞれシフトレジスタ101b〜10nbの信
号をラッチする。
【0024】外部基準電圧入力端子171〜17mに
は、1水平期間を周期としたステップ電圧Vr1〜Vrm
入力される。ステップ電圧Vr1〜Vrmの各ステップ電圧
値は、液晶の階調を出すための駆動電圧値であり、V10
<V11<V12…である。また、ステップ電圧Vr1〜Vrm
のステップ値は、パルス幅変調回路121〜12nのパ
ルス幅変調数と同じとしておく。
【0025】選択スイッチ回路131〜13nは、それ
ぞれラッチ回路111b〜11nbの出力a2 によりデ
コーダ5を制御し、スイッチSW1〜SWmのうちどれ
か一つを選択する。例えば、ラッチ回路111bに保持
された画像信号V7 の上位ビットのデータにより、サン
プリングスイッチ回路141は外部基準電圧入力端子1
71〜17mから入力されたステップ電圧Vr1〜Vrm
中のいずれか一つを選択する。
【0026】次に、ラッチ回路111aに保持された画
像信号V7 の下位ビットのデータは、データの大きさと
パルス幅の大きさが比例するようなパルス幅変調を行う
パルス幅変調回路121によりパルス幅変調され、パル
ス幅被変調信号V4 として選択スイッチ回路131の入
力a1 に入力される。画像信号V7 の上位ビットにより
選択されたサンプリングスイッチ回路141のサンプリ
ングスイッチ141−1〜141−mは、前記パルス幅
被変調信号V4 により「オン」、「オフ」を行う。ステ
ップ電圧Vr1〜Vrmはパルス幅被変調信号V4 と同期し
ているため、ラッチ回路111aのデータ値に応じた電
圧を、サンプリングスイッチ回路141を通してホール
ドコンデンサ151を図3のV5 のように充電し、出力
バッファ161の入力電圧となる。これにより、出力バ
ッファ161からは図3のV6 に示す出力電圧が出力端
子181に出力される。
【0027】ここで、出力バッファ161は、液晶パネ
ルの負荷を十分に駆動するためのものであり、出力バッ
ファ161の入力容量が液晶パネル負荷に比べ十分小さ
いため、サンプリングスイッチ回路141のオン抵抗が
大きくてもよいため、サンプリングスイッチ回路141
〜14nはシリコン基板上で小さい面積で構成可能とな
り、液晶駆動回路は従来のものより小さい面積でシリコ
ン基板上に実現することが可能である。
【0028】図4は本発明の液晶駆動回路の駆動方法の
第二の実施例の各部信号の波形例を示したものである。
回路構成は図1と同じである。本第二実施例では、図1
の外部基準電圧入力端子171〜17mに、図3のステ
ップ電圧Vr1〜Vrmに代えて、それぞれランプ電圧VR1
〜VRmを供給するようにしたものである。本第二実施例
は、図3の第一実施例と同様に、画像信号V7 のデータ
の大きさにパルス幅の大きさが比例するようなパルス幅
変調を行うパルス幅変調回路121〜12nにより「オ
ン」、「オフ」を行うサンプリングスイッチ回路141
〜14nにより、ランプ電圧VR1〜VRmをパルス幅変調
し、出力バッファ161〜16nを介して出力させる。
【0029】本第二実施例では、パルス変調用基準クロ
ックV3 とランプ電圧VR1〜VRmとの位相差αを調整す
ることにより、サンプリングスイッチ回路141〜14
nでサンプリングされる電圧を変化させることが可能と
なり、液晶に与える階調電圧を微調整することができ
る。また、出力バッファ161〜16nのオフセット値
を微調整することが可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、多階調
の液晶パネルの表示をするために、複数のステップ状の
基準電圧を与え、そのうちの一つを画像信号の大きさ
と、画像信号の大きさに応じてパルス幅変調された信号
とにより基準電圧を選択することにより、従来の液晶駆
動回路のような大きなチップ面積を必要とせず、小さい
チップ面積でシリコン基板上に実現できる効果がある。
また、比較的精度の高い基準電圧発生回路を同じシリコ
ン基板上に集積させることも可能で、基準電圧の入力数
も従来の液晶駆動回路に比べ減少できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶駆動回路の一実施例を示すブロッ
ク構成図。
【図2】その選択スイッチ回路の一例を示すブロック構
成図。
【図3】本発明の液晶駆動回路の駆動方法の第一実施例
を示す信号波形図。
【図4】本発明の液晶駆動回路の駆動方法の第二実施例
を示す信号波形図。
【図5】従来の液晶駆動回路の一例を示すブロック構成
図。
【符号の説明】
1 クロック入力端子 2 画像信号入力端子 3 ラッチパルス入力端子 4 パルス変調用基準クロック入力端子 5 デコーダ 10a〜10n、101a〜10na、101b〜10
nb シフトレジスタ 11a〜11n、111a〜11na、111b〜11
nb ラッチ回路 23a〜23n セレクタ 121〜12n パルス幅変調回路 131〜13n 選択スイッチ回路 141〜14n サンプリングスイッチ回路 141−1〜141−m、14n−1〜14n−m
サンプリングスイッチ 151〜15n ホールドコンデンサ 161〜16n 出力バッファ 171〜17m 基準電圧入力端子 181〜18n 出力端子 201〜20m 基準電圧端子 a1 、a2 (選択スイッチ回路の)入力 a11〜a1m (選択スイッチ回路の)出力 Q1a〜Qmn 出力トランジスタ SW1〜SWm スイッチ V3 パルス変調用基準クロック V4 パルス幅被変調信号 V5 コンデンサ電圧 V6 駆動電圧 V7 画像信号 V8 クロックパルス V9 ラッチパルス V10〜V21、Vr1〜Vrm ステップ電圧 VR1〜VRm、VR10 、VR11 、VR20 、VR21
Rm0 、VRm1 ランプ電圧

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される画像信号に対応してアクティ
    ブマトリクス液晶パネルの駆動電圧を出力する手段を備
    えた液晶駆動回路において、 前記画像信号を転送するために縦続接続された複数個の
    シフトレジスタと、 前記シフトレジスタのそれぞれ転送された前記画像信号
    を保持し保持信号を出力する複数のラッチ回路と、 前記ラッチ回路からの保持信号によりパルス幅変調を行
    う複数のパルス幅変調回路と、 前記パルス幅変調回路の出力を前記ラッチ回路からの保
    持信号により選択して、外部から与えられる複数の基準
    電圧の中の一つを選択するための信号として出力する複
    数の選択スイッチ回路と、 前記選択スイッチ回路の出力により前記基準電圧を切り
    替え出力する複数のサンプリングスイッチ回路と、 前記サンプリングスイッチ回路でサンプリングされた前
    記基準電圧を駆動電圧として出力する複数の出力回路と
    を備えたことを特徴とする液晶駆動回路。
  2. 【請求項2】 外部から与えられる前記基準電圧として
    ステップ電圧を与えることを特徴とする請求項1に記載
    の液晶駆動回路の駆動方法。
  3. 【請求項3】 外部から与えられる前記基準電圧として
    ランプ電圧を与えることを特徴とする請求項1に記載の
    液晶駆動回路の駆動方法。
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