JPH0362094A - Gradation display driving circuit of active matrix type liquid crystal display device - Google Patents
Gradation display driving circuit of active matrix type liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〉
本発明は、液晶を駆動するためのトランジスタ等のアク
ティブ素子を各画素に配置したアクティブマトリクス型
液晶表示装置の階調表示駆動回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device in which an active element such as a transistor for driving a liquid crystal is arranged in each pixel. be.
(従来の技術〉
従来、このような分野の技術としては、例えばテレビジ
ョン学会誌、生ヱ[1] (1988)P。(Prior art) Conventional technologies in this field include, for example, the Journal of the Television Society, Sei [1] (1988) p.
23−29に記載されるものがあった。There was one described in 23-29.
一般に、液晶表示装置は、液晶を駆動するためのトラン
ジスタ等の薄M素子を各画素に配置するアクティブマト
リクス型と、各画素の液晶材料を直接外部から時分割駆
動する単純マトリクス型とに、大別される。また、アク
ティブマトリクス用の素子としてトランジスタと双方向
性ダイオードがあり、その中でも、用いる材料により幾
種類かに分類される。In general, there are two types of liquid crystal display devices: an active matrix type in which a thin M element such as a transistor for driving the liquid crystal is arranged in each pixel, and a simple matrix type in which the liquid crystal material of each pixel is directly time-divisionally driven from the outside. Separated. Further, there are transistors and bidirectional diodes as active matrix elements, and among these, they are classified into several types depending on the material used.
従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
その階調表示方法には、例えば前記文献に記載されてい
るような電圧変調方式がある。その−例を第2図に示す
。In conventional active matrix liquid crystal display devices,
The gradation display method includes, for example, a voltage modulation method as described in the above-mentioned document. An example is shown in FIG.
第2図は、従来の3端子のアクティブマトリクス型液晶
表示装置を示す基本構成図である。FIG. 2 is a basic configuration diagram showing a conventional three-terminal active matrix type liquid crystal display device.
この液晶表示装置は、液晶パネル10を備え、その液晶
パネル10には、表示のデータ信号を出力する水平方向
のXドライバ20と、走査信号を出力する垂直方向のY
ドラ、イバ21が接続されている。液晶パネル10は、
Xドライバ20に接続された複数のデータ電極(ソース
線ともいう〉■1−1〜11−4・・・と、Yドライバ
21に接続された複数の走査電極(ゲート線ともいう)
121〜12−4・・・とを、有している。データ電極
11−1〜11−4・・・と走査電極12−1〜12−
4・・・との各交差箇所には、スイッチング素子、例え
ばアモルファスSi薄膜トランジスタ(以下、TPTと
いう)13及び液晶セル14がそれぞれ設けられている
。TPT’13のソースはデータ電極に、ゲートは走査
電極に、ドレインは液晶セル14に、それぞれ接続され
ている。This liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 10, and the liquid crystal panel 10 includes a horizontal X driver 20 that outputs a display data signal, and a vertical Y driver 20 that outputs a scanning signal.
A driver and driver 21 are connected. The liquid crystal panel 10 is
A plurality of data electrodes (also referred to as source lines) 1-1 to 11-4... connected to the X driver 20 and a plurality of scan electrodes (also referred to as gate lines) connected to the Y driver 21
121 to 12-4... Data electrodes 11-1 to 11-4... and scanning electrodes 12-1 to 12-
A switching element, for example, an amorphous Si thin film transistor (hereinafter referred to as TPT) 13 and a liquid crystal cell 14 are provided at each intersection with 4.... The source of TPT'13 is connected to the data electrode, the gate to the scanning electrode, and the drain to the liquid crystal cell 14, respectively.
このような液晶表示装置における従来の階調表示駆動回
路は、次のように構成されている。A conventional gradation display drive circuit in such a liquid crystal display device is configured as follows.
第3図は、第2図におけるXドライバ20の出力である
データ信号VS (=VS1.VS2.・・・〉と、Y
ドライバ21の出力である走査信号VG(=VG1.V
G2.−=、VGn)のタイミングチャートである。走
査信号VGは、l水平周期時間のオン信号(活性化信号
〉が1垂直周期毎に繰り返される信号である。データ信
号■Sは、ビデオ信号に応じた電圧の信号で、走査信号
VGがオンとなるタイミングに合わせてXドライバ20
から出力される。このデータ信号VSは、第4図及び第
6図の回路で生成される。FIG. 3 shows the data signal VS (=VS1.VS2.....) which is the output of the X driver 20 in FIG.
The scanning signal VG (=VG1.V
G2. -=, VGn). The scanning signal VG is a signal in which an ON signal (activation signal) for 1 horizontal period is repeated every vertical period.The data signal S is a voltage signal corresponding to the video signal, and the scanning signal VG is ON. X driver 20 in accordance with the timing of
is output from. This data signal VS is generated by the circuits shown in FIGS. 4 and 6.
第4図は、従来のビデオ信号処理回路の一構成例を示す
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional video signal processing circuit.
このビデオ信号処理回路は、R(レッド)、G(グリー
ン〉、B(ブルー)それぞれのアナログビデオ信号を、
第5図に示す液晶の光学特性に合わせ、また交流駆動で
きる信号に変換する回路である。この回路において、R
,G、Bそれぞれのアナログビデオ信号は、アンプ30
−1〜30−3で増幅した後、位相分割回路31−1〜
31−3により、正極性のビデオ信号(入力されたビデ
オ信号と同極性〉と、負極性のビデオ信号(入力された
ビデオ信号と逆極性)を生成する。フリップフロップU
gJHjJ(以下、FFという)33は、垂直同期信号
の周期で極性が反転する信号を出力切換回路32−↓〜
32−3へ出力する。すると、出力切換回路32−l〜
32−3は、正または負の極性の選択を行い、一方の極
性のビデオ信号VIDEOA、VIDEOB、VIDE
OCを出力する。This video signal processing circuit processes analog video signals of R (red), G (green), and B (blue).
This is a circuit that adapts to the optical characteristics of the liquid crystal shown in FIG. 5 and converts it into a signal that can be driven by alternating current. In this circuit, R
, G, and B analog video signals are sent to the amplifier 30.
After amplification by -1 to 30-3, phase division circuit 31-1 to
31-3, a positive polarity video signal (same polarity as the input video signal) and a negative polarity video signal (opposite polarity to the input video signal) are generated.Flip-flop U
gJHjJ (hereinafter referred to as FF) 33 outputs a signal whose polarity is inverted with the period of the vertical synchronization signal from a switching circuit 32-↓~
Output to 32-3. Then, the output switching circuit 32-l~
32-3 selects positive or negative polarity and outputs video signals VIDEOA, VIDEOB, VIDE of one polarity.
Output OC.
ここで、ビデオ信号VIDEOA、VIDEOB、VI
DEOCは、その振幅が、第5図に示す液晶の電気光学
特性における透過率の立上がる閾値電圧vthと透過率
が飽和する電圧Vsat間の電圧幅ΔVに対応するよう
に、コントラストを調整し、また、ビデオ出力の下端レ
ベルがvthと一致するようにブライトネスを調整する
。このようなビデオ信号VIDEOA、VIDEOB。Here, video signals VIDEOA, VIDEOB, VI
DEOC adjusts the contrast so that its amplitude corresponds to the voltage width ΔV between the threshold voltage vth at which the transmittance rises and the voltage Vsat at which the transmittance saturates in the electro-optical characteristics of the liquid crystal shown in FIG. Further, the brightness is adjusted so that the lower end level of the video output matches vth. Such video signals VIDEOA, VIDEOB.
VIDEOCは、第6図の回路に入力される。VIDEOC is input to the circuit of FIG.
第6図は、第2図のXドライバ20の一構成例を示す回
路図、第7図は第6図の動作波形図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the X driver 20 in FIG. 2, and FIG. 7 is an operation waveform diagram of FIG. 6.
このXドライバ20は、60ビツトのダイナミックシフ
トレジスタ21.レベルシフタ22.601固のスイッ
チ23.60イ固のコンデンサ24.60藺のバッファ
25、及び電流源26で構成されている。なお、COM
は共通端子、HO60は端子、OEは出力イネーブル信
号、STHは水平走査スタートパルス、CPHは水平シ
フトクロック、TSTはテスト信号、Vb、VBBI〜
VBB3.VDD、VSSは電圧、VSI〜VS60は
データ信号である。This X driver 20 includes a 60-bit dynamic shift register 21. It is composed of a level shifter 22, a 60-inch switch 23, a 60-inch capacitor 24, a 60-inch buffer 25, and a current source 26. In addition, COM
is a common terminal, HO60 is a terminal, OE is an output enable signal, STH is a horizontal scanning start pulse, CPH is a horizontal shift clock, TST is a test signal, Vb, VBBI ~
VBB3. VDD and VSS are voltages, and VSI to VS60 are data signals.
このXドライバ20において、60ビツトのダイナミッ
クシフトレジスタ21のオン出力は、水平走査スタート
パルスSTH入力後、水平シフトクロックにより順次シ
フトされていく。シフトレジスタ22の出力は、レベル
シフタ22を介してスイッチ23に印加され、そのスイ
ッチ23のオン状態が順次走査されていく。サンプルホ
ールド期間において、スイッチ23がオン状態になると
、サンプルホールド回路としてのコンデンサ24に、ビ
デオ信号VIDEOA、VIDEOB、VIDEOCに
比例した量の電荷が蓄積(サンプルホールド)される。In this X driver 20, the ON output of the 60-bit dynamic shift register 21 is sequentially shifted by the horizontal shift clock after the horizontal scanning start pulse STH is input. The output of the shift register 22 is applied to the switch 23 via the level shifter 22, and the on state of the switch 23 is sequentially scanned. During the sample and hold period, when the switch 23 is turned on, an amount of charge proportional to the video signals VIDEOA, VIDEOB, and VIDEOC is accumulated (sampled and held) in the capacitor 24 as a sample and hold circuit.
所定の画素数分のサンプルホールドが終了した後、デー
タ出力期間において、出力イネーブル信号OEが“°H
゛レベルになると、ビデオ信号VIDEOA、VIDE
OB、VIDEOCに比例した電圧のデータ信号VSI
〜VS60がバッファ25から出力される。そのため、
サンプルホールド期間とデータ出力期間が、時間的に重
ならないようにしなければならない。例えば、■水平周
期63.弓μSにおいて、20μsの時間、確定データ
を出力するには、サンプルホールド期間は43.5μs
以下となる。1水平周期内でのサンプリングデータ数を
640とすると、水平シフトクロックCPHの周波数は
640/43゜5614.7MHz以上となる。After sample and hold for a predetermined number of pixels is completed, the output enable signal OE becomes “°H” during the data output period.
When the level is reached, the video signals VIDEOA and VIDE
OB, data signal VSI with voltage proportional to VIDEOC
~VS60 is output from the buffer 25. Therefore,
The sample hold period and data output period must not overlap in time. For example, ■Horizontal period 63. In bow μS, to output definite data for 20 μs, the sample hold period is 43.5 μs.
The following is true. Assuming that the number of sampling data within one horizontal period is 640, the frequency of the horizontal shift clock CPH is 640/43°5614.7 MHz or more.
このXドライバ20から出力されたデータ信号VS1〜
VS60は、第2図のデータ電極11−1〜11−4・
・・を介して各TPT13のソースに印加される。また
、この各TPT13のゲートには、走査電極12〜l〜
12−4・・・を介して走査信号VGI〜VG4・・・
がそれぞれ印加される。Data signal VS1~ output from this X driver 20
VS60 is connected to the data electrodes 11-1 to 11-4 in FIG.
... is applied to the source of each TPT 13. Further, at the gate of each TPT 13, scanning electrodes 12 to l to
12-4... via scanning signals VGI to VG4...
are applied respectively.
第2図において、走査信号VGがTFT13のゲートに
印加されると、そのTPT13のソース・ドレイン間が
オン状態となり、そのTPT13を介してデータ信号■
Sが液晶セル14に印加される。この動作波形図が第8
図(a)、(b)に示されている。In FIG. 2, when the scanning signal VG is applied to the gate of the TFT 13, the source and drain of the TPT 13 are turned on, and the data signal
S is applied to the liquid crystal cell 14. This operating waveform diagram is the 8th
This is shown in Figures (a) and (b).
第8図(a)、(b)に示すように、例えばデータ信号
VSIがTFT13のソースに印加されると、そのデー
タ信号VSIの電圧に比例した電荷がある時定数をもっ
て液晶セル14に蓄積されていく。走査信号VGがオフ
状態になると、TPT13のソース・ドレイン間が非導
通状態となり、その時間までに蓄積された電荷が保持さ
れ、その電荷に比例したデータ信号VSIの電圧が液晶
セル■4に印加される。他の電圧のデータ信号■S2の
場合についても、同様である。As shown in FIGS. 8(a) and 8(b), for example, when a data signal VSI is applied to the source of the TFT 13, a charge proportional to the voltage of the data signal VSI is accumulated in the liquid crystal cell 14 with a certain time constant. To go. When the scanning signal VG turns off, the source and drain of the TPT13 become non-conductive, the charge accumulated up to that time is held, and the voltage of the data signal VSI proportional to the charge is applied to the liquid crystal cell 4. be done. The same applies to the data signal S2 of other voltages.
第9図は液晶の電気光学特性図であるが、この図に示す
ように、ビデオ信号電圧と液晶の相対透過率との関係は
、比例関係とならず、暗いレベルと明るいレベルで、透
過率が飽和してしまう。Figure 9 is an electro-optical characteristic diagram of the liquid crystal.As shown in this figure, the relationship between the video signal voltage and the relative transmittance of the liquid crystal is not proportional; becomes saturated.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記の第2図、第4図及び第6図に示す
Xドライバ20、Yドライバ21及びビデオ信号処理回
路で構成される階調表示駆動回路では、次のような課題
があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the gradation display drive circuit composed of the X driver 20, Y driver 21, and video signal processing circuit shown in FIGS. 2, 4, and 6, the following There were issues like this.
(i) 第9図に示すように、ビデオ信号電圧と液晶
の相対透過率との関係、つまり液晶の電気光学特性は、
比例関係とならず、暗いレベルと明るいレベルで透過率
が飽和してしまい、その暗いレベルと明るいレベルでの
階調表現の再現性が不十分で、画像品質が劣化するとい
う問題があった。(i) As shown in Figure 9, the relationship between the video signal voltage and the relative transmittance of the liquid crystal, that is, the electro-optical characteristics of the liquid crystal, is
There is a problem that there is no proportional relationship and the transmittance is saturated at dark and bright levels, resulting in insufficient reproducibility of gradation expression at dark and bright levels, resulting in deterioration of image quality.
(ii) 第7図に示すように、サンプルホールド期
間とデータ出力期間とを独立に持たなければならない。(ii) As shown in FIG. 7, a sample hold period and a data output period must be provided independently.
そのため、第6図のダイナミックシフトレジスタ21に
おいて、データをシフトする水平シフトクロックCPH
の駆動周波数を大きくする必要がある。ところが、一般
に駆動周波数が増すと、消費電力が大きくなるため、階
調表示駆動回路の消費電力が大きいという問題があった
。従って、技術的に充分満足のゆくものが得られなかっ
た。Therefore, in the dynamic shift register 21 of FIG. 6, the horizontal shift clock CPH for shifting data is
It is necessary to increase the driving frequency. However, as the drive frequency increases, the power consumption generally increases, so there is a problem in that the power consumption of the gradation display drive circuit is large. Therefore, technically satisfactory results could not be obtained.
本発明は前記従来技術が持っていた課題として、暗いレ
ベルと明るいレベルでの階調再現性が十分でない点と、
高い駆動周波数のために消費電力が大きくなってしまう
点について解決したアクティブマトリクス型液晶表示装
置の階調表示駆動回路を提供するものである。The present invention solves the problems that the prior art had, such as insufficient gradation reproducibility at dark and bright levels.
The present invention provides a gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device that solves the problem of high power consumption due to high drive frequency.
(課題を解決するための手段)
前記課題を解決するために、第1の発明は、走査電極と
データ電極の直交箇所に接続されたアクティブ素子及び
液晶セルがマトリクス状に配置された液晶パネルに対し
て、前記走査電極に走査信号を供給すると共に、前記デ
ータ電極に所定パルス幅のデータ信号を供給して、前記
液晶パネルの階調表示駆動を行うアクティブマトリクス
型液晶表示装置の階調表示駆動回路において、アナログ
ビデオ信号をディジタルビデオ信号に変換して出力する
アナログ/ディジタル変換回路(以下、A/D変換回路
という〉と、前記ディジタルビデオ信号をシフトしてラ
ッチし、階調制御用クロック信号に基づきパルス幅変調
し、前記走査信号の活性化期間と一致した活性化期間を
有するパルス幅のデータ信号を生成して前記データ電極
へ供給するパルス幅変調ドライバとを、設けたものであ
る。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a first invention provides a liquid crystal panel in which active elements and liquid crystal cells connected to orthogonal locations of scanning electrodes and data electrodes are arranged in a matrix. On the other hand, gradation display driving of an active matrix liquid crystal display device that supplies a scanning signal to the scanning electrode and a data signal with a predetermined pulse width to the data electrode to drive gradation display of the liquid crystal panel. The circuit includes an analog/digital conversion circuit (hereinafter referred to as an A/D conversion circuit) that converts an analog video signal to a digital video signal and outputs it, and a clock signal for shifting and latching the digital video signal and for controlling gradation. and a pulse width modulation driver for generating a data signal having a pulse width having an activation period coinciding with the activation period of the scanning signal and supplying the data signal to the data electrode.
第2の発明は、第■の発明のパルス幅変調ドライバを、
前記ディジタルビデオ信号をシフトしてラッチし、階調
制御用クロック信号に基づきパルス幅変調し、前記走査
信号の非活性化期間と一致した非活性化期間を有するパ
ルス幅のデータ信号を生成して前記データ電極へ供給す
る構成にしたものである。A second invention provides the pulse width modulation driver of the second invention,
Shifting and latching the digital video signal, pulse width modulating the digital video signal based on a gradation control clock signal, and generating a data signal having a pulse width having an inactivation period that coincides with an inactivation period of the scanning signal. The structure is such that the data is supplied to the data electrodes.
第3の発明は、第1または第2の発明において、一定周
期のクロックパルスにより計数動作して複数の分周パル
スを出力するカウンタと、前記カウンタの出力パルスで
指定されたアドレスの記憶データを出力するメモリとで
、前記パルス幅変調ドライバに入力する階調制御用クロ
ック信号を生成する構成にしたものである。A third invention is based on the first or second invention, and includes a counter that performs a counting operation using a clock pulse of a constant period and outputs a plurality of frequency-divided pulses, and a counter that outputs a plurality of frequency-divided pulses, and stores data at an address specified by the output pulse of the counter. The output memory is configured to generate a gradation control clock signal input to the pulse width modulation driver.
第4の発明は、第3の発明において、前記液晶セルの透
過率とビデオ信号とがほぼ比例関係となるように各階調
レベル毎の前記階調制御用クロック信号のパルス幅を設
定したデータを、予め前記メモリに格納したものである
。A fourth invention is based on the third invention, wherein the data sets the pulse width of the gradation control clock signal for each gradation level so that the transmittance of the liquid crystal cell and the video signal are approximately proportional to each other. , is stored in the memory in advance.
(作用〉
第1の発明によれば、以上のように階調表示駆動回路を
構成したので、A/D変換回路はアナログビデオ信号を
ディジタルビデオ信号に変換し、そのディジタルビデオ
信号をパルス幅変調ドライバに与える。パルス幅変調ド
ライバは、走査信号の活性化期間と一致するタイミング
で、データ信号を活性化させ、そのデータ信号を、アク
ティブ素子を介して液晶セルに供給し、再現性の良い階
調表示を行わせる。また、パルス幅変調ドライバは、そ
のラッチ機能により、データ出力期間中におけるデータ
シフトを行って駆動周波数を低減させる働きがある。(Operation) According to the first invention, since the gradation display drive circuit is configured as described above, the A/D conversion circuit converts an analog video signal into a digital video signal, and pulse width modulates the digital video signal. The pulse width modulation driver activates the data signal at a timing that matches the activation period of the scanning signal, supplies the data signal to the liquid crystal cell via the active element, and generates a highly reproducible signal. Furthermore, the pulse width modulation driver has a latch function that shifts data during the data output period to reduce the driving frequency.
第2の発明におけるパルス幅変調ドライバは、走査信号
の非活性化期間と一致するタイミングで、データ信号を
非活性化し、そのデータ信号を、アクティブ素子を介し
て液晶セルに供給することにより、第1の発明とほぼ同
様の働きをする。The pulse width modulation driver in the second invention deactivates the data signal at a timing that coincides with the deactivation period of the scanning signal, and supplies the data signal to the liquid crystal cell via the active element. It works almost the same as invention 1.
第3図、第4図の発明では、階調制御用クロック信号の
パルス幅により、階調レベルを変えて再現性の向上が図
れる。In the inventions shown in FIGS. 3 and 4, the gradation level can be changed by changing the pulse width of the gradation control clock signal to improve reproducibility.
従って、前記課題を解決できるのである。Therefore, the above problem can be solved.
(実施例)
第工図は本発明の実施例を示すアクティブマトリクス型
液晶表示装置における階調表示駆動回路の要部の構成ブ
ロック図である。(Embodiment) The first drawing is a block diagram of a main part of a gradation display drive circuit in an active matrix liquid crystal display device showing an embodiment of the present invention.
本実施例において、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の基本構成は、従来の第2図のものと同一である。本
実施例では特に、第2図のXドライバ20に代えて、第
1図のA/D変換部40、クロック生成回路50及びパ
ルス幅変調ドライバ60を設け、その第1図の回路と第
2図のYドライバ2■とで、階調表示駆動回路を構成し
ている。In this embodiment, the basic configuration of the active matrix liquid crystal display device is the same as that of the conventional one shown in FIG. In particular, in this embodiment, the A/D converter 40, clock generation circuit 50, and pulse width modulation driver 60 shown in FIG. 1 are provided in place of the X driver 20 shown in FIG. The Y driver 2 (2) shown in the figure constitutes a gradation display drive circuit.
A/D変換部40の構成ブロック図が第10図に、クロ
ック生成回路50の構成ブロック図が第11図に示され
ている。A block diagram of the configuration of the A/D conversion section 40 is shown in FIG. 10, and a block diagram of the configuration of the clock generation circuit 50 is shown in FIG. 11.
第10図のA/D変換部40は、R,G、Bのアナログ
ビデオ信号を奇数の4ビットディジタルビデオ信号OD
O〜OD3と偶数の4ビットディジタルビデオ信号ED
O〜ED3に変換する回路である。このA/D変換部4
0は、アンプ41−l〜41−3、出力切換回路42及
びA/D変換回843−1.43−2で構成され、その
A/D変換回路43−1.43−2の出力側が第i図の
パルス幅変調ドライバ60に接続されている。The A/D converter 40 in FIG. 10 converts R, G, and B analog video signals into odd-numbered 4-bit digital video signals OD.
O~OD3 and even 4-bit digital video signal ED
This is a circuit that converts from O to ED3. This A/D converter 4
0 is composed of amplifiers 41-l to 41-3, an output switching circuit 42, and an A/D conversion circuit 843-1.43-2, and the output side of the A/D conversion circuit 43-1.43-2 is the It is connected to the pulse width modulation driver 60 in Figure i.
第11図のクロック生成回路50は、階調制御用クロッ
ク信号CPGを生成する回路であり、クロック発生回路
51を有し、そのクロック発生回路51の出力とリセッ
ト信号RTがバイナリアップカウンタ52−1に接続さ
れている。バイナリアップカウンタ52−1の出力とリ
セット信号RTがバイナリアップカウンタ52−2に接
続され、そのバイナリアップカウンタ52−1.52−
2の出力がメモリ53に接続されている。メモリ53の
出力は、信号選択用のマルチプレクサ54を介してバッ
ファ55に接続されている。マルチフ。The clock generation circuit 50 in FIG. 11 is a circuit that generates a gradation control clock signal CPG, and has a clock generation circuit 51, and the output of the clock generation circuit 51 and the reset signal RT are sent to a binary up counter 52-1. It is connected to the. The output of the binary up counter 52-1 and the reset signal RT are connected to the binary up counter 52-2, and the binary up counter 52-1.52-
The output of 2 is connected to memory 53. The output of the memory 53 is connected to a buffer 55 via a multiplexer 54 for signal selection. Maltiff.
レクサ54の制御信号端子A、B、Cには、抵抗器56
及びスイッチ回路57が接続されている。A resistor 56 is connected to the control signal terminals A, B, and C of the lexer 54.
and a switch circuit 57 are connected.
バッファ55から出力される階調制御用クロック信号C
PGは、第1図のパルス幅変調ドライバ60に供給され
る。Gradation control clock signal C output from buffer 55
PG is supplied to pulse width modulation driver 60 of FIG.
第1図のパルス幅変調ドライバ60は、ディジタルビデ
オ信号EDO〜ED3.ODO〜OD3に応じたパルス
幅の80ビツトデ一タ信号VS1〜vssoを第2図の
データ電極11−1〜■14・・・へ出力する回路であ
る。Pulse width modulation driver 60 of FIG. 1 receives digital video signals EDO-ED3. This circuit outputs 80-bit data signals VS1 to vsso having pulse widths corresponding to ODO to OD3 to data electrodes 11-1 to 14 in FIG. 2.
このパルス幅変調ドライバ60は、水平走査スタートパ
ルスSTAにより動作を開始して水平シフトクロックC
Pによりディジタルビデオ信号EDO〜ED3.ODO
〜oD3を取込む2個の4ビツト×40のシフトレジス
タ61.62を有し、そのシフトレジスタ61.62の
出力側に、80ビツト×4のラッチ回&463、階調制
御部64.80ビツトのレベルシフタ65、及び80個
の4レベルドライバ66が接続されている。ラッチ回路
63は、ロード信号LOADにより、シフトレジスタ6
1.62の出力をラッチする回路である。This pulse width modulation driver 60 starts its operation in response to a horizontal scanning start pulse STA, and receives a horizontal shift clock C.
P generates digital video signals EDO to ED3. ODO
It has two 4-bit x 40 shift registers 61 and 62 that take in ~oD3, and on the output side of the shift registers 61 and 62 there is an 80-bit x 4 latch circuit &463, and a gradation control section 64.80 bits. level shifters 65 and 80 four-level drivers 66 are connected. The latch circuit 63 outputs the shift register 6 by the load signal LOAD.
This is a circuit that latches the output of 1.62.
階調制御部64は、ラッチ回路63の4ビツト出力デー
タ(16進数でO〜F〉及び階調制御用クロック信号C
PGにより決定されるパルス幅の階調信号S64を出力
する回路であり、カウンタ及びゲート回路等で構成され
ている。レベルシフタ65は、切換信号DFにより、階
調信号S64のレベルをシフトする機能を有している。The gradation control unit 64 receives the 4-bit output data (O to F in hexadecimal) of the latch circuit 63 and the gradation control clock signal C.
This circuit outputs a gradation signal S64 with a pulse width determined by PG, and is composed of a counter, a gate circuit, and the like. The level shifter 65 has a function of shifting the level of the gradation signal S64 using the switching signal DF.
ドライバ66は、4レベルの電圧V1.V3.V4.V
EEに基づき、レベルシフタ65の出力を駆動して80
ビツトのデータ信号VSI〜vssoを出力する回路て
゛ある。The driver 66 has four levels of voltage V1. V3. V4. V
Based on EE, the output of level shifter 65 is driven to 80
There is a circuit that outputs bit data signals VSI to vsso.
なお、第■図のVDDは電源電圧、VSSは接地電位、
ENDは次段接続用の端子である。In addition, VDD in Figure ■ is the power supply voltage, VSS is the ground potential,
END is a terminal for connecting to the next stage.
以上のように構成される階調表示駆動回路の動作を説明
する。The operation of the gradation display drive circuit configured as above will be explained.
第12図は、第2図のYドライバ21の出力である走査
信号VG (=VG1.VG2.・・・、 VGn)と
、第1図のパルス幅変調ドライバ60の出力であるデー
タ信号VS (=VS1.VS2.・・・vsso>と
のタイミングチャートである。走査1言号VGは、■垂
直周期毎に繰返される信号で、その活性化状態(オン状
態〉は第2図の走査電極12−1−12−2→12−3
→・・・と順次走査されていく。走査信号VGのオン状
態のタイミングに合わせて、データ信号■Sがデータ電
極11−1〜11−4・・・に印加される。このような
データ信号VSは、次のようにして生成される。FIG. 12 shows the scanning signal VG (=VG1.VG2..., VGn) which is the output of the Y driver 21 in FIG. =VS1.VS2...vsso>.The scan 1 word VG is a signal that is repeated every vertical cycle, and its activated state (on state) is the same as that of the scan electrode 12 in FIG. -1-12-2→12-3
→... are sequentially scanned. A data signal (1)S is applied to the data electrodes 11-1 to 11-4, . . . in synchronization with the on-state timing of the scanning signal VG. Such a data signal VS is generated as follows.
第1図及び第10図のA/D変換部40において、R,
G、Bそれぞれのアナログビデオ信号は、第10図のア
ンプ41−■〜41−3で増幅され、出力切換回路42
で、例えば出力端子outlからRビデオ信号を、また
出力端子out2からはGビデオ信号をそれぞれ出力す
る。R,Gビデオ信号出力後は、B、Rビデオ信号−G
、Bビデオ信号−R,Gビデオ信号−・・・と順に出力
されていく。出力端子outl、out2から出力され
たビデオ信号は、各A/D変換回路43−1.43−2
でそれぞれ4ビツトの奇数ディジタルビデオ信号ODO
〜OD3及び偶数ディジタルビデオ信号EDO〜ED3
に変換される。この時、A/D変換回路43−1,43
2に入力されるビデオ信号は、そのA/D変換回路43
−1.43−2のダイナミックレンジの範囲内に入るよ
うに、アンプ4■−1〜41−3で調整されている。In the A/D converter 40 of FIGS. 1 and 10, R,
The G and B analog video signals are amplified by amplifiers 41-■ to 41-3 in FIG.
For example, an R video signal is output from the output terminal outl, and a G video signal is output from the output terminal out2. After the R, G video signal is output, the B, R video signal -G
, B video signal - R, G video signal - . . . are output in this order. The video signals output from the output terminals outl and out2 are sent to each A/D conversion circuit 43-1, 43-2.
and each 4-bit odd digital video signal ODO
~OD3 and even digital video signal EDO~ED3
is converted to At this time, A/D conversion circuits 43-1, 43
2, the video signal input to the A/D conversion circuit 43
Amplifiers 4-1 to 41-3 are adjusted to fall within the dynamic range of -1.43-2.
このようにして得られた2つの4ビットディジタルビデ
オ信号ODO〜OD3.EDO〜ED3を第1のパルス
幅変調ドライバ60中のシフトレジスタ61.62へ入
力すると、パルス幅変調ドライバ60は第I3図に示す
動作波形図のような動作を行う。The two 4-bit digital video signals ODO to OD3. When EDO to ED3 are input to the shift registers 61 and 62 in the first pulse width modulation driver 60, the pulse width modulation driver 60 operates as shown in the operational waveform diagram shown in FIG. I3.
即ち、シフトレジスタ61.62は、水平走査スタート
パルスSTAにより動作を開始し、水平シフトクロック
CPに従って、2つの4ビットディジタルビデオ信号E
DO〜ED3.ODO〜OD3をシフトしていく。4ビ
ットディジタルビデオ信号ED○〜ED3.ODO〜O
D3のシフトが完了すると、ロード信号LOADにより
、シフトレジスタ61.62内に格納された表示データ
がラッチ回路63にラッチされる。ラッチされた4ビッ
トディジタルビデオ信号は、階調制御部64に入力され
る。階調制御部64は、入力された4ビツトデータ(1
6進数で0〜F〉及び階調制御用クロック信号CPGに
より決定されるパルス幅の階調信号S64をレベルシフ
タ65へ出力する。That is, the shift registers 61 and 62 start operating in response to the horizontal scanning start pulse STA, and in accordance with the horizontal shift clock CP, the shift registers 61 and 62 output two 4-bit digital video signals E.
DO~ED3. Shift ODO to OD3. 4-bit digital video signals ED○ to ED3. ODO~O
When the shift of D3 is completed, the display data stored in the shift registers 61 and 62 is latched into the latch circuit 63 by the load signal LOAD. The latched 4-bit digital video signal is input to the gradation control section 64. The gradation control unit 64 receives input 4-bit data (1
A gradation signal S64 having a pulse width determined by a hexadecimal number of 0 to F> and a gradation control clock signal CPG is output to the level shifter 65.
ここで、階調制御用クロック信号CPGは、第11図の
クロック生成回路50で作られる。Here, the gradation control clock signal CPG is generated by the clock generation circuit 50 shown in FIG.
即ち、第1■図のクロック発生口B51から出力された
クロックパルスは、バイナリアップカウンタ52−1に
入力される。バイナリアップカウンタ52−工と52−
2は縦続接続され、さらにそれらのバイナリアップカウ
ンタ52−1.522のリセット端子Rには、ロード信
号LOADの極性を反転したリセット信号RTが入力さ
れる。That is, the clock pulse output from the clock generation port B51 in FIG. 1 is input to the binary up counter 52-1. Binary up counter 52-work and 52-
2 are connected in cascade, and a reset signal RT, which is the polarity of the load signal LOAD inverted, is input to the reset terminal R of the binary up counter 52-1.522.
バイナリアップカウンタ52−1.52−2は、リセッ
ト信号RTを基準としてクロック発生回路51からのク
ロックによりカウントアツプし、出力端子A、B、C,
Dから、複数の分周パルスをメモリ53のアドレス入力
端子AO〜A7へ出力する。メモリ53は、アドレス入
力端子AO〜A7に入力された指定アドレスに対応して
、記憶データを出力端子Ql〜Q8から出力する。その
各出力は、リセット信号RTの1周期内で、14個のパ
ルスで構成される信号となるように、メモリ53の記憶
データを設定する。The binary up counters 52-1, 52-2 count up using the clock from the clock generation circuit 51 using the reset signal RT as a reference, and output terminals A, B, C,
D outputs a plurality of frequency-divided pulses to address input terminals AO to A7 of the memory 53. The memory 53 outputs stored data from output terminals Ql to Q8 in accordance with designated addresses input to address input terminals AO to A7. The data stored in the memory 53 is set so that each output becomes a signal composed of 14 pulses within one cycle of the reset signal RT.
メモリ53の出力端子Q1〜Q8からの出力は、マルチ
プレクサ54の入力端子X1〜X8に入力される。一方
、マルチプレクサ54における制御端子A、B、Cの入
力信号は、スイッチ57で決定される。スイッチ57を
閉じると、制御端子AB、Cは接地されてII L 1
1レベルとなり、スイッチ57を開くと、その制御端子
A、B、Cは抵抗器56で電源電圧VCCへ引上げられ
て“H”レベルとなる。制御端子A、B、Cに入力され
る信号の状態により、入力端子X1〜X8のうち工つが
選択され、出力端子Yより出力される。出力端子Yの出
力は、バッファ55を介して、階調制御用クロック信号
CPGの形で出力され、第1図の階調制御部64へ送ら
れる。Outputs from output terminals Q1 to Q8 of memory 53 are input to input terminals X1 to X8 of multiplexer 54. On the other hand, the input signals of control terminals A, B, and C in the multiplexer 54 are determined by a switch 57. When the switch 57 is closed, the control terminals AB and C are grounded and II L 1
When the switch 57 is opened, the control terminals A, B, and C are pulled up to the power supply voltage VCC by the resistor 56 and become the "H" level. Depending on the state of the signals input to the control terminals A, B, and C, one of the input terminals X1 to X8 is selected and output from the output terminal Y. The output of the output terminal Y is output via the buffer 55 in the form of a gradation control clock signal CPG, and is sent to the gradation control section 64 in FIG.
なお、ラッチ回路63に入力されるロード信号LOAD
は、階調信号出力のリセット信号ともなっている。Note that the load signal LOAD input to the latch circuit 63
also serves as a reset signal for the gradation signal output.
次に、第14図を参照しつつ、階調制御部64における
階調信号S64のパルス幅の決定について説明する。な
お、第工4図は第11図の階調りイムチャートである。Next, the determination of the pulse width of the gray scale signal S64 in the gray scale control section 64 will be explained with reference to FIG. Incidentally, FIG. 4 is a gradation time chart of FIG. 11.
階調制御部64において、ロード信号LOADにより階
調信号S64がリセットされると、その階調信号S64
がオン状態となる。例えば、階調制御部64に、16進
数表示で“0′°の4ビツトデータが入力されると、階
調信号S64はオフ状態となる。16進数表示で“1パ
の4ビツトデータが入力されると、ロード信号LOAD
から数えてlパルス目のクロック信号CPGで、階調信
号364がオフ状態となり、次のロード信号LOADで
、オン状態となるパルス幅の階調信号S64が出力され
る。以下同様にして、16進数でF Tlまで、4ビツ
トデータに応じたパルス幅の階調信号364が得られる
。このような階調信号S64は、80ビツトのレベルシ
フタ65を介して4レベルのドライバ66に入力され、
液晶セル駆動用のデータ信号VS1〜VS80に変換さ
れて第2図のデータ電極11−1〜11−4へ送られる
。In the gradation control section 64, when the gradation signal S64 is reset by the load signal LOAD, the gradation signal S64
turns on. For example, when 4-bit data of "0'° in hexadecimal notation is input to the gradation control section 64, the gradation signal S64 is turned off. If 4-bit data of "1 part" is input in hexadecimal notation, the gradation signal S64 is turned off. When the load signal LOAD
The gradation signal 364 turns off with the l-th pulse of the clock signal CPG counting from the clock signal CPG, and the gradation signal S64 with a pulse width that turns on with the next load signal LOAD is output. Thereafter, in the same manner, a gradation signal 364 having a pulse width corresponding to the 4-bit data up to FTl in hexadecimal notation is obtained. Such a gradation signal S64 is inputted to a 4-level driver 66 via an 80-bit level shifter 65.
The data signals VS1 to VS80 for driving liquid crystal cells are converted and sent to data electrodes 11-1 to 11-4 in FIG. 2.
ここで、第1図のパルス幅変調ドライバ60内には、ラ
ッチ回B63が設けられているため、データ出力期間中
に、同時にデータシフトをすることができる。そのため
、1水平周期期間(例えば、63.5μs)すべてをデ
ータシフト時間に当てることができ、駆動周波数を低く
して電力消費量を少なくできる。例えば、転送データ数
が640とすると、1クロツクで8ビツト、即ち2デ一
タ分を転送できるので、(640÷2)÷63.5=5
MHzとなる。Here, since the latch circuit B63 is provided in the pulse width modulation driver 60 of FIG. 1, data can be shifted simultaneously during the data output period. Therefore, the entire one horizontal cycle period (for example, 63.5 μs) can be used for data shift time, and the drive frequency can be lowered to reduce power consumption. For example, if the number of transferred data is 640, 8 bits, or 2 data, can be transferred in one clock, so (640÷2)÷63.5=5
MHz.
第2図において、Yドライバ2■がらの走査信号VGI
、VG2.・・・が、走査電極12−1.12−2・・
・を介してTFT13のゲートにオン状態の電圧を印加
する。この時、走査電極12−1゜12−2・・・と電
気的に接続されたTPT13のソース・トレイン間が導
通状態となる。ビデオ信号に応じたパルス幅のパルス幅
変調ドライバ60からのデータ信号VSI、VS2.・
・・は、データ電極11−1.11−2.・・・を介し
てTFT13のソースに印加される。走査信号VGとデ
ータ信号VSのタイミングは、第15図に示すタイミン
グとなっている。In FIG. 2, the scanning signal VGI of the Y driver 2
, VG2. ... is the scanning electrode 12-1, 12-2...
・Apply an on-state voltage to the gate of the TFT 13 via. At this time, the source and train of the TPT 13 electrically connected to the scanning electrodes 12-1, 12-2, . . . become conductive. Data signals VSI, VS2 .・
... are data electrodes 11-1, 11-2. ... is applied to the source of the TFT 13. The timing of the scanning signal VG and the data signal VS is as shown in FIG. 15.
即ち、第1図の階調制御部64により、走査信号VGが
オンとなる時間と、データ信号VSがオンとなる時間を
一致させている。例えば、走査信号VGのパルス幅がT
H、データ信号VSのパルス幅がtlの時、走査信号V
Gがオンすると同時に、データ信号VSがオンとなるよ
うにしている。That is, the gradation control section 64 shown in FIG. 1 causes the time when the scanning signal VG is on to match the time when the data signal VS is on. For example, if the pulse width of the scanning signal VG is T
H, when the pulse width of the data signal VS is tl, the scanning signal V
The data signal VS is turned on at the same time that G is turned on.
このようなタイミングにおいて、走査信号VGがオン状
態で、データ信号■Sがオン状態となると、第2図の液
晶セル14にある時定数をもって電荷が蓄積されていく
。走査信号VGがオンで、データ信号■Sがオフとなる
と、液晶セル14に蓄積された電荷が放電され始める。At such timing, when the scanning signal VG is on and the data signal S is on, charges are accumulated in the liquid crystal cell 14 in FIG. 2 with a certain time constant. When the scanning signal VG is on and the data signal S is off, the charges accumulated in the liquid crystal cell 14 begin to be discharged.
従って蓄積電荷量は、時間と共に減少する。その後、走
査信号VGがオフとなると、TPT13は非導通状態と
なり、その時点までに蓄積された電荷が保持され、電荷
量に応じた電圧V1が液晶セル14に印加され続ける。Therefore, the amount of accumulated charge decreases with time. Thereafter, when the scanning signal VG is turned off, the TPT 13 becomes non-conductive, the charges accumulated up to that point are held, and the voltage V1 corresponding to the amount of charges continues to be applied to the liquid crystal cell 14.
データ信号VSのパルス幅がL2の時も、同様にして、
そのパルス幅に応じた電圧V2が液晶セル■4に印加さ
れることとなる。Similarly, when the pulse width of the data signal VS is L2,
A voltage V2 corresponding to the pulse width is applied to the liquid crystal cell 4.
パルス幅と液晶の透過率の関係は、第工6図の電気光学
特性図のようになっている。従って、第I6図の特性か
らパルス幅を決定することにより、つまり第14図にお
いて、クロック信号CPGのパルスの設定を第16図の
特性に合うようにタロツク生成回路50内のメモリ53
にデータを書込むことで、第17図の電気光学特性図に
示すように、ビデオ信号と液晶セル14の透過率とが比
例関係になるようにすることができ、再現性に優れた階
調表示を得ることができる。The relationship between the pulse width and the transmittance of the liquid crystal is as shown in the electro-optical characteristic diagram in FIG. Therefore, by determining the pulse width from the characteristics shown in FIG. 16, that is, in FIG.
As shown in the electro-optical characteristic diagram of FIG. 17, by writing data into the 14-bit 14-bit 1000, it is possible to create a proportional relationship between the video signal and the transmittance of the liquid crystal cell 14, resulting in a gradation with excellent reproducibility. You can get the display.
また、タロツク生成回路50内のマルチプレクサ54の
制御信号をスイッチ57で変え、入力端子Xi、X2.
・・・、X8のうち所望の信号を選択したり、あるいは
メモリ53のデータを変えることで、所望の階調特性を
得ることができる。In addition, the control signal of the multiplexer 54 in the tarlock generation circuit 50 is changed by the switch 57, and the input terminals Xi, X2, .
. . , X8, or by changing the data in the memory 53, desired gradation characteristics can be obtained.
次に、本発明の他の実施例を第18図〜第20図を参照
しつつ説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 20.
なお、第18図は第11図の他の階調タイムチャート、
第19図は走査信号とデータ信号のタイミング図、及び
第20図は液晶の電気光学特性図である。In addition, FIG. 18 is another gradation time chart of FIG. 11,
FIG. 19 is a timing diagram of scanning signals and data signals, and FIG. 20 is an electro-optical characteristic diagram of liquid crystal.
第■図の階調制御部64において、階調信号S64の他
のパルス幅の決定について説明する。Determination of another pulse width of the gradation signal S64 in the gradation control section 64 shown in FIG. 2 will be explained.
第18図に示すように、階調制御部64において、ロー
ド信号LOADにより階調信号S64がリセットされる
と、その階調信号S64は非活性化状B(オフ状態)と
なる。次に、例えば、階調制御部64に16進数表示で
“0″の4ビツトデータが入力されると、PJtA信号
S64はオフのままである。16進数表示で′°1°゛
の4ビツトデータが入力されると、ロード信号LOAD
から数えて14パルス目のクロック信号CPGで階調信
号S64がオンとなり、次のロード信号LOADでオフ
となるパルス幅の階調信号S64が出力される。16進
数表示で“2′°の4ビツトデータが入力されると、1
3パルス目のタロツク信号CPGで階調信号S64がオ
ンとなり、次のロード信号LOADでオフとなるパルス
幅の階調信号S64が出力される。以下同様にして、1
6進数で“F”まで4ビツトデータに応じてパルス幅の
階調信号S64が得られる。As shown in FIG. 18, when the gradation signal S64 is reset by the load signal LOAD in the gradation control section 64, the gradation signal S64 becomes inactive state B (off state). Next, for example, when 4-bit data of "0" in hexadecimal notation is input to the gradation control section 64, the PJtA signal S64 remains off. When 4-bit data of '°1°' in hexadecimal notation is input, the load signal LOAD
The gradation signal S64 is turned on by the 14th pulse of the clock signal CPG counting from the clock signal CPG, and the gradation signal S64 having a pulse width that is turned off by the next load signal LOAD is output. When 4-bit data of "2'° is inputted in hexadecimal notation, 1
The gradation signal S64 is turned on by the third pulse of the tarock signal CPG, and turned OFF by the next load signal LOAD, and the gradation signal S64 is output. Similarly, 1
A gradation signal S64 of pulse width is obtained according to 4-bit data up to "F" in hexadecimal notation.
このようにして得られた階調制御部64がらの階調信号
S64は、上記実施例と同様に、80ビツトレベルシフ
タ65を介して4レベルドライバ66に入力され、液晶
セル駆動用のデータ信号VS1〜vssoに変換して出
力される。このデータ信号VSI〜VS80は、第2図
のデータ電極11−1.11−2.・・・を介してTF
T13のソースに印加される。TPT13のゲートに印
加される走査信号VGと、データ信号VSとのタイミン
グが第19図に示されている。The gradation signal S64 from the gradation control section 64 obtained in this way is inputted to the 4-level driver 66 via the 80-bit level shifter 65, as in the above embodiment, and is converted into a data signal VS1 for driving the liquid crystal cell. ~vsso and output. These data signals VSI to VS80 are applied to the data electrodes 11-1, 11-2. TF via...
Applied to the source of T13. The timing of the scanning signal VG applied to the gate of the TPT 13 and the data signal VS is shown in FIG.
第19図に示すように、パルス幅変調ドライバ60は、
走査信号VGがオフとなる時間とデータ信号VSがオフ
となる時間とを一致させ″〔いる。As shown in FIG. 19, the pulse width modulation driver 60 is
The time when the scanning signal VG is turned off is made to coincide with the time when the data signal VS is turned off.
例えば、走査信号VGのパルス幅がt2、データ信号V
Sのパルス幅がtlの時、走査信号VGがオンとなって
から、時間(t2−tlH&に、データ信号■Sがオン
となるようにしている。このようなタイミングにおいて
、走査信号VGがオン状態で、データ信号VSがオフ状
態の期間(t2−tl)は液晶セル14に電荷が蓄積さ
れない。For example, if the pulse width of the scanning signal VG is t2 and the data signal V
When the pulse width of S is tl, the data signal S is set to turn on at a time (t2-tlH&) after the scanning signal VG turns on.At such timing, the scanning signal VG turns on. In this state, no charge is accumulated in the liquid crystal cell 14 during the period (t2-tl) in which the data signal VS is in the off state.
走査信号VGがオンで、データ信号VSがオンとなると
、液晶セル14に電荷が蓄積され始める。When the scanning signal VG is turned on and the data signal VS is turned on, charge begins to accumulate in the liquid crystal cell 14.
蓄積される電荷量は、時間と共に増加する。The amount of charge accumulated increases with time.
その後、走査信号VGがオフとなると、TFT13は非
導通状態となり、その時点までに蓄積された電荷が保持
され、電荷量に応じた電圧V1が液晶セル14に印加さ
れ続ける。データ信号■sのパルス幅がt2の時も、同
様にして、パルス幅に応じた電圧■2が液晶セル14に
印加されることとなる。Thereafter, when the scanning signal VG is turned off, the TFT 13 becomes non-conductive, the charges accumulated up to that point are held, and the voltage V1 corresponding to the amount of charge continues to be applied to the liquid crystal cell 14. Similarly, when the pulse width of the data signal ■s is t2, a voltage ■2 corresponding to the pulse width is applied to the liquid crystal cell 14.
パルス幅と液晶の透過率の関係は、第20図のようにな
っている。従って、上記実施例と同様に、第20図の特
性からパルス幅を決定することにより、即ち第18図に
おいてクロック信号CPGのパルスの設定を第20図の
特性に合うように、第11図のメモリ53にデータを書
込み、ビデオ信号と液晶セルエ4の透過率とが比例関係
になるようにすることができ、それによって再現性に優
れた階調表示を得ることができる。The relationship between the pulse width and the transmittance of the liquid crystal is as shown in FIG. Therefore, similarly to the above embodiment, by determining the pulse width from the characteristics shown in FIG. 20, that is, in FIG. 18, the pulse setting of the clock signal CPG can be adjusted to match the characteristics shown in FIG. Data can be written in the memory 53 so that the video signal and the transmittance of the liquid crystal cell 4 are in a proportional relationship, thereby making it possible to obtain a gradation display with excellent reproducibility.
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば液晶
パネル10のアクティブ素子をTFTI3に代えて、他
のトランジスタや、あるいは双方向性ダイオード等に置
き換え、それに応じてパルス幅変調ドライバ60やYド
ライバ21等の回路を他の回路構成に変形する等、種々
の変形が可能である。Note that the present invention is not limited to the illustrated embodiment; for example, the active element of the liquid crystal panel 10 may be replaced with another transistor or a bidirectional diode, etc., and the pulse width modulation driver 60 or the like may be replaced accordingly. Various modifications are possible, such as modifying the circuit such as the Y driver 21 to other circuit configurations.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、第1の発明によれば、アク
ティブ素子がオン状態で、それに印加されるデータ信号
が非活性化状態になる時、液晶セルに充電された電荷が
ある時定数をもって放電するという特性を利用し、パル
ス幅変調ドライバによって液晶セルに印加するデータ信
号のレベルを制御して階調表示を行うようにしたので、
次のような効果が得られる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the first invention, when an active element is in an on state and a data signal applied thereto is in an inactive state, an electric charge is charged in a liquid crystal cell. Utilizing the characteristic of discharging with a certain time constant, we controlled the level of the data signal applied to the liquid crystal cell using a pulse width modulation driver to display gradations.
The following effects can be obtained.
(a) 液晶セルの電気光学特性に影響されない優れ
た階調表示の再現性が得られる。(a) Excellent gradation display reproducibility that is not affected by the electro-optical characteristics of the liquid crystal cell can be obtained.
(b) パルス幅変調ドライバは、ラッチ機能により
、データ信号出力期間中に同時にデータシフトできるの
で、低駆動周波数で駆動でき、電力消背量の低減化が図
れる。(b) The pulse width modulation driver has a latch function and can shift data simultaneously during the data signal output period, so it can be driven at a low drive frequency and the amount of power dissipated can be reduced.
第2の発明によれば、アクティブ素子が導通状態となっ
てから、液晶セルに印加されるデータ信号の電圧レベル
が飽和するまでに要する時間を利用し、パルス幅変調ド
ライバによって液晶セルに印加するデータ信号のレベル
を制御して階調表示を行うようにしたので、前記(a>
、(b)と同様の効果が得られる。According to the second invention, the voltage level of the data signal applied to the liquid crystal cell is applied to the liquid crystal cell by the pulse width modulation driver by utilizing the time required from the time when the active element becomes conductive until the voltage level of the data signal applied to the liquid crystal cell is saturated. Since the gradation display is performed by controlling the level of the data signal, the above (a>
, (b) can be obtained.
第3および第4の発明では、メモリのデータの設定によ
り、再現性に優れた所望の階調特性を得ることができる
。In the third and fourth inventions, desired gradation characteristics with excellent reproducibility can be obtained by setting data in the memory.
第1図は本発明の実施例を示す階調表示駆動回路の要部
の構成ブロック図、第2図は従来のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の基本構成図、第3図は第2図のタイ
ミングチャート、第4図は従来のビデオ信号処理回路の
構成ブロック図、第5図、第9図、第16図、第17図
及び第20図は液晶の電気光学特性図、第6図は第2図
のXドライバの構成図、第7図は第6図の動作波形図、
第8図(a)、Cb)は第2図の動作波形図、第10図
は第■図のA/D変換部の構成ブロック図、第11図は
第1図のクロック生成回路の構成ブロック図、第12図
は本実施例の走査信号とデータ信号のタイミングチャー
ト、第■3図は第1図の動作波形図、第14図は第11
cy)階調タイムチャート、第15図は本発明の実施例
の走査信号とデータ信号のタイミング図、第18図は第
I1図の他の階調タイムチャート、第19図は本発明の
他の実施例の走査信号とデータ信号のタイミング図であ
る。
10・・・液晶パネル、11−1〜11−4・・・デー
タ電極、12−1〜12−4・・・走査電極、13・・
・TFT、14・・・液晶セル、20・・・Xドライバ
、21・・・Yドライバ、40・・・A/D変換部、4
3−143−2・・・A/D変換回路、50・・・クロ
ック生成回路、53・・・メモリ、60・・・パルス幅
変調ドライバ、61.62・・・シフトレジスタ、63
・・・ラッチ回路、64・・・階調制御部、65・・・
レベルシフタ、66・・・ドライバ。
10:液晶パネル
11−1〜11−4:テ゛−タ電極
12−1〜12−4:走査電極
13:TFr
14:液晶セル
従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置(■)
印
加
電
圧
液晶の電気光学特性
第5図
第6c!1の動作波形図
第7図
相対ビデオ信号電圧100
液晶の電気光学特性
第9図
(b)
第2図の動作波形図
第8図
第1図のA/D変換部
第10図
実施例の走査信号とデータ信号のタイミングチャート第
12図
第11図の動作波形図
しOAD
第11図の階調タイムチャート
第14図
実施例の走査信号とデータ信号のタイミング第15図
密更冊
密螺硲FIG. 1 is a block diagram of the main parts of a gradation display drive circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a basic configuration diagram of a conventional active matrix liquid crystal display device, and FIG. 3 is a timing diagram of FIG. 4 is a configuration block diagram of a conventional video signal processing circuit, FIG. 5, FIG. 9, FIG. 16, FIG. 17, and FIG. 20 are electro-optical characteristic diagrams of liquid crystal, and FIG. The configuration diagram of the X driver shown in the figure, Figure 7 is the operation waveform diagram of Figure 6,
8(a), Cb) are operational waveform diagrams in FIG. 2, FIG. 10 is a block diagram of the A/D converter in FIG. 2, and FIG. 11 is a block diagram of the clock generation circuit in FIG. Figure 12 is a timing chart of the scanning signal and data signal of this embodiment, Figure 3 is an operation waveform diagram of Figure 1, and Figure 14 is the timing chart of the
cy) gradation time chart, FIG. 15 is a timing chart of the scanning signal and data signal of the embodiment of the present invention, FIG. 18 is another gradation time chart of FIG. FIG. 3 is a timing diagram of a scanning signal and a data signal in an embodiment. 10...Liquid crystal panel, 11-1 to 11-4...Data electrode, 12-1 to 12-4...Scanning electrode, 13...
・TFT, 14...Liquid crystal cell, 20...X driver, 21...Y driver, 40...A/D conversion section, 4
3-143-2...A/D conversion circuit, 50...Clock generation circuit, 53...Memory, 60...Pulse width modulation driver, 61.62...Shift register, 63
...Latch circuit, 64...Gradation control section, 65...
Level shifter, 66...driver. 10: Liquid crystal panel 11-1 to 11-4: Data electrode 12-1 to 12-4: Scanning electrode 13: TFr 14: Liquid crystal cell Conventional active matrix liquid crystal display device (■) Applied voltage liquid crystal electro-optics Characteristics Figure 5, Figure 6c! 1. Operating waveform diagram of FIG. 7. Relative video signal voltage 100. Electro-optical characteristics of liquid crystal. FIG. 9 (b). Operating waveform diagram of FIG. 2. Timing chart of signals and data signals Fig. 12 Fig. 11 Operation waveform chart OAD Fig. 11 Gradation time chart Fig. 14 Timing of scanning signals and data signals of the embodiment Fig. 15
Claims (1)
ティブ素子及び液晶セルがマトリクス状に配置された液
晶パネルに対して、前記走査電極に走査信号を供給する
と共に、前記データ電極に所定パルス幅のデータ信号を
供給して、前記液晶パネルの階調表示駆動を行うアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の階調表示駆動回路にお
いて、アナログビデオ信号をディジタルビデオ信号に変
換して出力するアナログ/ディジタル変換回路と、 前記ディジタルビデオ信号をシフトしてラッチし、階調
制御用クロック信号に基づきパルス幅変調し、前記走査
信号の活性化期間と一致した活性化期間を有するパルス
幅のデータ信号を生成して前記データ電極へ供給するパ
ルス幅変調ドライバとを、 設けたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置の階調表示駆動回路。 2、請求項1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の階調表示駆動回路において、前記パルス幅変調ドラ
イバは、 前記ディジタルビデオ信号をシフトしてラッチし、階調
制御用クロック信号に基づきパルス幅変調し、前記走査
信号の非活性化期間と一致した非活性化期間を有するパ
ルス幅のデータ信号を生成して前記データ電極へ供給す
る構成にしたアクティブマトリクス型液晶表示装置の階
調表示駆動回路。 3、請求項1または2記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置の階調表示駆動回路において、一定周期のク
ロックパルスにより計数動作して複数の分周パルスを出
力するカウンタと、前記カウンタの出力パルスで指定さ
れたアドレスの記憶データを出力するメモリとで、 前記パルス幅変調ドライバに入力する階調制御用クロッ
ク信号を生成するアクティブマトリクス型液晶表示装置
の階調表示駆動回路。 4、請求項3記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置の階調表示駆動回路において、前記液晶セルの透過率
とビデオ信号とがほぼ比例関係となるように各階調レベ
ル毎の前記階調制御用クロック信号のパルス幅を設定し
たデータを、予め前記メモリに格納したアクティブマト
リクス型液晶表示装置の階調表示駆動回路。[Claims] 1. For a liquid crystal panel in which active elements and liquid crystal cells connected to orthogonal locations of scan electrodes and data electrodes are arranged in a matrix, a scan signal is supplied to the scan electrodes, and the In the gradation display drive circuit of an active matrix liquid crystal display device, which supplies a data signal with a predetermined pulse width to the data electrode to drive the gradation display of the liquid crystal panel, an analog video signal is converted into a digital video signal and output. an analog/digital conversion circuit that shifts and latches the digital video signal, performs pulse width modulation based on a gradation control clock signal, and converts the digital video signal into a pulse width having an activation period that matches the activation period of the scanning signal. A gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device, comprising: a pulse width modulation driver that generates a data signal and supplies the data signal to the data electrode. 2. In the gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device according to claim 1, the pulse width modulation driver shifts and latches the digital video signal, and performs pulse width modulation based on a gradation control clock signal. A gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device, wherein the gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device is configured to generate a data signal having a pulse width having an inactivation period that matches the inactivation period of the scanning signal and supply it to the data electrode. 3. The gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device according to claim 1 or 2, further comprising: a counter that performs a counting operation using a clock pulse of a constant period and outputs a plurality of frequency-divided pulses, and an output pulse of the counter. A gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device that generates a gradation control clock signal to be input to the pulse width modulation driver using a memory that outputs storage data at a specified address. 4. In the gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device according to claim 3, the gradation control clock for each gradation level is set such that the transmittance of the liquid crystal cell and the video signal are approximately proportional to each other. A gradation display drive circuit for an active matrix liquid crystal display device, wherein data in which a pulse width of a signal is set is stored in the memory in advance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19887289A JPH0362094A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Gradation display driving circuit of active matrix type liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19887289A JPH0362094A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Gradation display driving circuit of active matrix type liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362094A true JPH0362094A (en) | 1991-03-18 |
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ID=16398327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19887289A Pending JPH0362094A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Gradation display driving circuit of active matrix type liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0362094A (en) |
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-
1989
- 1989-07-31 JP JP19887289A patent/JPH0362094A/en active Pending
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