JPH0887251A - 液晶駆動回路及び液晶表示装置 - Google Patents

液晶駆動回路及び液晶表示装置

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JPH0887251A
JPH0887251A JP7120017A JP12001795A JPH0887251A JP H0887251 A JPH0887251 A JP H0887251A JP 7120017 A JP7120017 A JP 7120017A JP 12001795 A JP12001795 A JP 12001795A JP H0887251 A JPH0887251 A JP H0887251A
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勉 古橋
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純久 大石
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悟 恒川
Toshio Futami
利男 二見
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功 滝田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置において、液晶ドライバを液晶
パネルの片側に配置し実装面積を縮小しかつ列毎反転駆
動を行うことにより高画質表示を可能とすることを目的
とし、また、液晶駆動の基準電圧の交流化回路を液晶ド
ライバに内蔵することで電源回路の回路規模を縮小する
を目的とする。 【構成】 入力される基準電圧と交流化信号から交流化
駆動する2通りの交流化基準電圧を生成する電圧生成手
段と表示データ、前記2通りの交流化基準電圧と交流化
信号から液晶パネルに対して、各出力毎に交流化駆動の
異なる液晶印加電圧に変換して出力する手段を持つ構成
としたので、同一液晶ドライバ内の出力は互いに交流化
のタイミングが異なる液晶駆動電圧とすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶駆動回路および液
晶表示装置に関し、さらに詳しくは液晶ドライバにより
液晶パネルを駆動させて、表示デ−タを高画質でディス
プレイさせる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置を、具体的な例をい
くつか挙げて説明する。なお、以下における従来例の説
明において使用する符号は、各例ごとに独立したもので
ある。従って、ある従来例の説明において使用した符号
と同一の符号を、他の従来例の説明において全く異なる
部分に付して使用する場合もある。
【0003】先ず第1の従来例を、図60、図61、図
62、図63、図64、図65を用いて説明する。
【0004】図60は従来の液晶ドライバの構成図、図
61は液晶の電圧、輝度特性を示す図である。図62は
液晶パネルの両側に液晶ドライバを配置した場合の液晶
表示装置の構成図、図63は液晶基準電圧と交流化信号
とのタイミング図である。図64は液晶パネルの片側に
液晶ドライバを配置した場合の液晶表示装置の構成図、
図65は液晶基準電圧と交流化信号とのタイミング図で
ある。
【0005】図60において、201は液晶ドライバ、
202はシステムから転送される表示データ、203は
液晶ドライバを制御する制御信号群、204はタイミン
グ制御回路、205は表示データ202のラッチタイミ
ングを制御する制御信号、206は表示データ、207
は表示を行うタイミング信号、208はラッチアドレス
制御回路、209はラッチアドレス制御回路208で生
成したラッチ信号群、210は表示データ206を順次
ラッチするラッチ回路、211はラッチ回路210ラッ
チした表示データ、212は表示データ211をタイミ
ング信号207で同時にラッチするラッチ回路、213
はラッチ回路212にラッチした表示データ、214は
ロジック電圧レベルを液晶駆動電圧レベルに変換するレ
ベルシフタ、215はレベルシフタ214で電圧レベル
を変換した表示データ、216は液晶駆動電圧の基準電
圧、217は基準電圧216を基に液晶駆動電圧を生成
する液晶駆動回路、218は液晶パネルを駆動する液晶
駆動信号群である。
【0006】図62において、401は液晶駆動の基準
電圧を生成する電源回路、402は交流化のタイミング
を示す交流化信号、403、404はそれぞれ交流化さ
れ、互いにタイミングが異なる基準電圧、405は液晶
パネル411のゲート線を駆動する走査ドライバ、40
6は走査ドライバ405で駆動する液晶パネル411の
ゲート線、407は液晶パネル411の上側に配置した
データ線を駆動する液晶ドライバ、408は液晶ドライ
バ407が駆動するデータ線、409は液晶パネル41
1の下側に配置したデータ線を駆動する液晶ドライバ、
410は液晶ドライバ409が駆動するデータ線、41
1は液晶パネルである。
【0007】図64において、601は液晶駆動の基準
電圧を生成する電源回路、602は交流化のタイミング
を示す交流化信号、603は交流化された基準電圧、6
04は液晶パネル608のゲート線を駆動する走査ドラ
イバ、605は走査ドライバ604で駆動する液晶パネ
ル608のゲート線、606は液晶パネル608の上側
に配置したデータ線を駆動する液晶ドライバ、607は
液晶ドライバ606が駆動するデータ線、608は液晶
パネルである。
【0008】次に、液晶ドライバの駆動動作について図
60、図61を用いて説明する。図60において、シス
テムからの4画素、階調3ビット合計12ビットの表示
データ202は順次転送され、4画素毎、40回合計1
60画素分の表示データがラッチアドレス制御回路20
8で生成されるラッチ信号209でラッチ回路210に
ラッチされる。ラッチされた表示データ211は走査ド
ライバのゲート選択信号に同期したタイミング信号20
7で160画素分同時にラッチ回路212にラッチされ
る。表示データ213はレベルシフタ214で電圧レベ
ルが変換され、液晶駆動レベルに電圧変換された表示デ
ータ215に変換される。液晶駆動回路217では、基
準電圧216のV7からV0の8レベルの内、表示データ
215に対応した電圧レベルが選択され液晶駆動信号2
18として出力される。このようにすることで、液晶パ
ネルを駆動することができる。
【0009】次に、図61を用いて液晶駆動電圧と表示
輝度の説明をする。液晶は、共通電極に対して印加され
る電圧により表示輝度が異なり、V7からV0の8レベル
の電圧を印加することで8階調表示を実現している。さ
らに、共通電極に対して正極性、負極性の同じ電圧が印
加された場合は輝度が同じになり、液晶パネルの焼け付
きを防止するため周期的に印加電圧を正極性、負極性と
する交流駆動を行う必要がある。
【0010】次に、液晶駆動装置の動作について、図6
2、図63、図64、図65を用いて説明する。図62
は液晶ドライバを液晶パネルの上下に配置した場合の構
成図であり、図63は交流化した基準電圧のタイミング
を示した図である。電源回路401では交流化信号40
2に同期して交流化した上側ドライバ用基準電圧403
と下側ドライバ用基準電圧404が生成される。上側液
晶ドライバ用基準電圧403と下側液晶ドライバ用基準
電圧404は、互いに正極性、負極性のタイミングが逆
となっている。走査ドライバ405は1ラインずつ順次
ゲート線406を選択し、選択されたラインを上側液晶
ドライバと下側液晶ドライバが1列毎に駆動する。従っ
て、走査ドライバ405で順次駆動する同一のゲート線
上の液晶セルを1列毎に正極性、負極性交互に駆動する
ことができる。
【0011】また、図64は液晶ドライバを液晶パネル
の上側のみに配置した場合の構成図であり、図65は交
流化した基準電圧のタイミングを示した図である。電源
回路601では交流化信号602に同期して交流化した
基準電圧603を生成する。走査ドライバ604は1ラ
インずつ順次ゲート線605を選択し、選択されたライ
ンを上側液晶ドライバが駆動する。従って、走査ドライ
バ604で順次駆動する同一のゲート線上の液晶セルは
1ライン全て同一に正極性または負極性の駆動となる。
【0012】液晶パネルの列毎反転駆動(液晶セルを列
毎に正極性、負極性交互に駆動)は、液晶セルの印加電
圧が交互に反転するため、液晶駆動時の電流が小さくな
り、列毎反転駆動を行わない場合に比べ表示品質が良く
なるという利点をもっている。そこで従来の液晶ドライ
バは、液晶ドライバを液晶パネルの上下に配置してい
た。一方、液晶表示装置は高画質表示だけでなく、小型
軽量化の要求が強い。液晶ドライバを片側に配置するこ
とは、この小型軽量化を容易にする。しかし液晶ドライ
バを液晶パネルの片側に配置した場合、液晶ドライバは
基準電圧216に基づき液晶駆動電圧を生成しているの
で、同一液晶ドライバ内の各出力は交流化のタイミング
が同じとなる。従って、列毎反転駆動を行うことができ
ず、液晶パネルの列毎反転駆動を行う場合に比較して表
示品質が劣化する問題があった。
【0013】別の従来例を、図67、図68、図69、
図70、図71を用いて説明する。
【0014】この例では、(株)日立製作所のデータド
ライバ(高耐圧データドライバHD66310T)を用
いるものとする。なお、該データドライバの詳細につい
ては、日立LCDコントローラ/ドライバLSIデータ
ブック(株式会社日立製作所半導体事業本部19994
年3月発行の933頁から947頁)に記載されてい
る。
【0015】図67はデータドライバHD66310T
を液晶パネルの両側に配置した場合の液晶表示装置の構
成図、図68は走査回路の詳細を示したブロック図、図
69は液晶ドライバLSIのプロセス耐圧を示す図、図
70は液晶の電圧、輝度特性を示す図、図71は液晶基
準電圧と交流化信号とのタイミング図である。
【0016】図67において、符号201を付したの
は、液晶表示コントローラである。同様に、符号202
はシステムからの表示データ,表示同期信号、203は
液晶パネルの上側に配置した上側データドライバ212
への表示データ,表示同期信号、204は液晶パネルの
下側に配置したデータドライバ213への表示データ,
表示同期信号、205は走査回路の表示同期信号、20
6は走査回路、207は走査回路206で順次選択され
るゲート駆動信号を指している。
【0017】また、符号208は交流同期信号、209
は電源回路、210は上側データドライバ212への液
晶駆動電圧の基準電圧、211は下側データドライバ2
13への液晶駆動電圧の基準電圧、212は上側データ
ドライバ、213は下側データドライバ、214は上側
データドライバ212の液晶駆動電圧、215は下側ド
ライバ213の出力する液晶駆動電圧、216は640
×3(R、G、B)×480ドットの液晶パネルを指し
ている。
【0018】上側データドライバ212は、出力を16
0本備えたデータドライバ217を6個備えている。以
下、各データドライバ217をその配置順に、217−
1,217−2,・・・,217−6と呼ぶ。また、図
面上明らかではないが、下側データドライバ213も、
同様に、160出力のデータドライバ217を6個備え
ている。つまり、この例ではデータドライバを合計12
個(上側データドライバ212が6個、下側データドラ
イバ213が6個)備えている。なお、以下の説明にお
いては、下側データドライバ213を構成する6個のデ
ータドライバを、それぞれ、217−1’,217−
2’,・・・,217−6’と呼ぶ。
【0019】データドライバ217内において符号21
8を付したのはタイミング制御回路である。同様に、符
号219はタイミング信号群、220は表示データ、2
21は表示のタイミングを示す表示タイミング信号、2
22はラッチアドレス制御回路、223はラッチアドレ
ス制御回路222で生成したラッチ信号群、224は表
示データ220を順次ラッチするラッチ回路、225は
ラッチ回路224でラッチした表示データ、226は表
示データ225を表示タイミング信号221で同時にラ
ッチするラッチ回路、227はラッチ回路226にラッ
チした表示データ、228はロジック電圧レベルを液晶
駆動電圧レベルに変換するレベルシフタ、229はレベ
ルシフタ228で電圧レベルを変換した表示データ、2
30は基準電圧210を基に液晶駆動電圧を生成する液
晶駆動回路、231は液晶パネルを駆動する液晶駆動信
号群を指している。
【0020】図68において、符号301は走査信号の
オンレベル/オフレベルの電源電圧、302はシフトレ
ジスタ、303はシフトレジスタ302のシフト出力信
号、304はレベルシフト回路、305はシフト出力信
号303をレベルシフト回路304で電圧レベル変換し
たシフト出力信号、306はシフト出力信号305に基
づいて生成するゲート駆動回路を指している。
【0021】次に、8階調表示を行う液晶パネル駆動動
作について図67、図68を用いて説明する。
【0022】図67において、システムからの表示デー
タ,表示同期信号202は、液晶表示コントローラ20
1で、12ビット(=4画素×階調3ビット)からなる
表示データ,同期信号203,204に変換される。そ
して、表示データ,同期信号203は上側ドライバ21
2へ、一方、表示データ,同期信号204は下側ドライ
バ213へ順次転送される。
【0023】ラッチ回路224は、ラッチアドレス制御
回路222で生成されるラッチ信号223で、表示デー
タ220を、4画素分づつラッチする。この例では、各
ラッチ回路224が該ラッチ動作を40回繰り返すこと
で、1つのラッチ回路224(つまり、1つのデータド
ライバ217)当たり、160画素分のデータをラッチ
している。12個のデータドライバ217のラッチ回路
224がそれぞれ160画素分づつのデータを順次ラッ
チすることで、1ライン分の表示データをラッチでき
る。各ラッチ回路224は、ラッチした表示データを表
示データ225として出力する。
【0024】各ラッチ回路226は、走査回路206の
ゲート選択信号に同期した表示同期信号221で、該表
示データ225を同時にラッチする。つまり、640画
素分の表示データが同時にラッチされる。ラッチ回路2
26は、このラッチした表示データを、表示データ22
7としてレベルシフト回路228へ出力する。
【0025】レベルシフト回路228は、液晶駆動レベ
ルに合わせるように表示データ227の電圧レベルを変
換し、表示データ229として出力する。
【0026】液晶駆動回路230は、上側ドライバ用基
準電圧210(あるいは、下側ドライバ用基準電圧21
1)に含まれている8種類の電圧レベルのうち、表示デ
ータ229に対応した電圧レベルを選択し、液晶駆動信
号231として出力する。なお、上側ドライバ用基準電
圧210、下側ドライバ用基準電圧211は、電源回路
209が交流同期信号208に基づいて生成するもので
あり、交流化された8種類のレベルの電圧(V7,V
6,V5,V4,V3,V2,V1,V0)からなる。
上側ドライバ用の基準信号210と、下側ドライバ用の
基準信号211とでは、交流タイミングが異なってい
る。
【0027】一方、走査回路206のシフトレジスタ3
02(図68参照)は、表示同期信号205中の水平同
期信号に同期して動作し、シフト出力信号303を出力
する。レベルシフト回路304は、このシフト出力信号
303の電圧レベルを液晶駆動レベルに電圧変換して、
シフト出力信号305として出力する。
【0028】ゲート駆動回路306は、シフト出力信号
305に同期して1ライン毎に順次ゲート駆動信号20
7を生成し出力する。このゲート駆動信号207が、液
晶パネル213のゲート線を、1ラインつづ順次選択状
態としてゆく。
【0029】以上述べたとおり液晶パネルを8種類のレ
ベルの電圧で駆動することで、表示データに対応した8
階調表示を実現できる。
【0030】次に、図69を用いて液晶駆動電圧と表示
輝度との関係を説明をする。
【0031】液晶は、共通電極に対して印加される電圧
の大きさにより表示輝度が異なる。そのため、この共通
電極に印加する電圧を変えることで、階調表示が可能で
ある。例えば、図67,図68を用いて説明した例で
は、8種類のレベルの電圧(V7〜V0)の内のいずれ
かを表示データにあわせて選択し印加することで、8階
調表示を実現している。その一方で、印加される電圧の
大きさが同じでありさえすれば、その電圧の正負に関わ
らず、液晶はその輝度が同じになる。つまり、共通電極
に対して正極性、負極性の同じ電圧が印加された場合
は、輝度が同じとなる。そのため、液晶パネルでは、周
期的に印加電圧の極性(正極性/負極性)を変更する交
流駆動を行うことで、液晶パネルの表示劣化につながる
焼け付きを防止している。この交流駆動を行うために、
現在の液晶パネルでは、液晶駆動電圧が10V以上とな
っている。
【0032】次に、この例で使用されているパネル液晶
ドライバLSIのプロセスについて説明する。
【0033】液晶ドライバは、通常、図70に示すよう
に、デジタルロジック動作を行う低耐圧回路と、液晶駆
動電圧で動作する高耐圧回路と、で構成されている。例
えば、図65における破線232で囲んだ回路および図
68における破線307で囲んだ回路が、高耐圧回路で
ある。そのため、両者(高耐圧回路,低耐圧回路)を連
携して動作させるためには、低耐圧回路からの信号を高
耐圧回路の電圧レベルに変換するためのレベルシフト回
路が必要である。
【0034】次に、液晶駆動電圧の交流化のタイミング
について図67、図71を用いて説明する。
【0035】基準信号210,211は、交流同期信号
208に同期して電源回路209で生成されるものであ
る。但し、上側ドライバ用の基準信号210と下側ドラ
イバ用の基準信号211とでは、互いに異なるタイミン
グで交流化されている(図71参照)。従って、上側デ
ータドライバ212が正極性の液晶駆動電圧214を出
力している間は、下側データドライバ213は負極性の
液晶駆動電圧215を出力している。逆に、上側データ
ドライバ212が負極性の液晶駆動電圧214を出力し
ている間は、下側データドライバ213は正極性の液晶
駆動電圧215を出力している。また、走査回路206
は1ラインずつ順次ゲート線を選択している。そして、
選択されたライン上の画素の内、奇数番目の画素は上側
データドライバ212によって、一方、偶数番目の画素
は下側データドライバ213によって駆動されている。
これにより、同一のゲート線上の液晶セルは、1列置き
に、異なった極性(正極性/負極性)の電圧で駆動され
ることになる。
【0036】さらに別の従来例を図72を用いて説明す
る。
【0037】この例では、図67〜図71を用いて説明
した従来例と同じ高耐圧データドライバを液晶パネルの
上側のみに配置したものである。
【0038】図72は、液晶駆動装置の構成図である。
図72において、符号701を付したのは、液晶表示コ
ントローラである。同様に、符号702はシステムから
の表示データ,表示同期信号、703は液晶パネルの上
側に配置したデータドライバの表示データ,表示同期信
号、704は走査回路の表示同期信号を指す。また、符
号705は交流同期信号、706は電源回路、707は
上側に配置したデータドライバへの液晶駆動電圧の基準
電圧、708は上側データドライバ、709は上側デー
タドライバ708の出力する液晶駆動電圧、710は6
40×3(R、G、B)×480ドットの液晶パネルを
指す。
【0039】上側データドライバ708は、160本の
出力を有するデータドライバ217を12個備えてい
る。以下、各データドライバ217を、その位置に応じ
てデータドライバ217−1,データドライバ217−
2,・・・,データドライバ217−12と呼ぶ。
【0040】次に、8階調表示を行う液晶パネル駆動動
作について図72を用いて説明する。
【0041】図72において、液晶表示コントローラ7
01は、システムからの表示データ,表示同期信号70
2を、合計12ビット(=4画素×階調3ビット)の表
示データ,同期信号703に変換し、上側ドライバ70
8に順次転送する。
【0042】上側ドライバ708内の各データドライバ
217のラッチ回路224は、それぞれ、ラッチ信号2
23で、4画素毎に40回、合計160画素分の表示デ
ータをラッチする。なお、ラッチ信号223は、ラッチ
アドレス制御回路222によって生成されるものであ
る。12個のデータドライバ217がそれぞれ160画
素分の表示データをラッチすることで、1ライン分の表
示データをラッチ可能となっている。各ラッチ回路22
4は、ラッチしたデータを表示データ225として出力
する。
【0043】ラッチ回路226は、走査回路206のゲ
ート選択信号に同期した表示同期信号221で、該表示
データ225を同時にラッチする。つまり、640画素
分の表示データが同時にラッチされる。ラッチ回路22
6は、このラッチした表示データを、表示データ227
としてレベルシフト回路228へ出力する。
【0044】レベルシフト回路228は、液晶駆動レベ
ルに合わせるように表示データ227の電圧レベルを変
換し、表示データ229として出力する。
【0045】液晶駆動回路230は、上側ドライバ用基
準電圧210(あるいは、下側ドライバ用基準電圧21
1)に含まれている8種類の電圧レベルの中から表示デ
ータ229に対応した電圧レベルを選択し、当該電圧レ
ベルの電圧を液晶駆動信号231として出力する。な
お、上側ドライバ用基準電圧210、下側ドライバ用基
準電圧211は、電源回路706が交流同期信号705
に基づいて生成するものであり、交流化された8種類の
レベルの電圧(V7,V6,V5,V4,V3,V2,
V1,V0)からなる。
【0046】一方、走査回路206は、表示同期信号7
04の水平同期信号に同期して動作し、1ライン毎に順
次ゲート駆動信号207を生成する。このゲート駆動信
号207が、液晶パネルのゲート線を、1ラインづつ順
次選択状態としてゆく。
【0047】以上述べたとおりこの例では、液晶パネル
710を8レベルの電圧で駆動することで、表示データ
に対応した8階調表示を実現している。
【0048】次に、この例における液晶駆動電圧の交流
化のタイミングについて図71、図72を用いて説明す
る。
【0049】基準電圧707は、図71に示した上側ド
ライバ用の基準電圧210と同じように、交流同期信号
705に同期して、電源回路706で生成されるもので
ある。これにより、同一のゲート線上のすべての液晶セ
ルは、その時々において定められる同一の極性(正極性
または負極性)の電圧で駆動されることになる。
【0050】次にさらに別の従来技術を、図73、図7
4を用いて説明する。
【0051】この例では、株式会社日立製作所性のデー
タドライバ(低耐圧データドライバHD66330T)
を用いている。なお、この低耐圧データドライバHD6
6330Tの詳細については、日立LCDコントローラ
/ドライバLSIデータブック(株式会社日立製作所半
導体事業本部19994年3月発行の948頁から96
5頁)に記載されている。
【0052】図73は従来のデータドライバHD663
30Tを液晶パネルの上側に配置した場合の液晶表示装
置の構成図、図74は液晶基準電圧と交流化信号とのタ
イミング図である。
【0053】図73において、符号801を付したの
は、液晶表示コントローラである。同様に符号802は
システムからの表示データ,表示同期信号、803は液
晶パネルの上側に配置したデータドライバへの表示デー
タ,表示同期信号、804は走査回路の表示同期信号、
805はレベルシフト回路、806はレベルシフトした
表示同期信号、807は走査回路、808は走査回路8
07が出力するゲート駆動信号を指す。また、符号80
9は交流同期信号、810は電源回路、811は上側に
配置したデータドライバへの液晶駆動電圧の基準電圧、
812は交流基準電圧、813は上側データドライバ、
814は上側データドライバ813の液晶駆動電圧、8
15は640×3(R、G、B)×480ドットの液晶
パネルを指す。
【0054】上側データドライバ813は、192本の
出力を有するデータドライバ816を、10個備えてい
る。以下、各データドライバ816を、その配置位置に
応じて、データドライバ816−1,データドライバ8
16−2,・・・,データドライバ816−10と呼
ぶ。
【0055】符号817はタイミング制御回路、818
はタイミング信号群、819は表示データ、820は表
示のタイミングを示す表示タイミング信号、821はラ
ッチアドレス制御回路、822はラッチアドレス制御回
路821で生成したラッチ信号群、823は表示データ
819を順次ラッチするラッチ回路、824はラッチ回
路823でラッチした表示データ、825は表示データ
824を表示タイミング信号820で同時にラッチする
ラッチ回路、826はラッチ回路825にラッチした表
示データ、827は基準電圧811を基に液晶駆動電圧
を生成する液晶駆動回路、828は液晶パネルを駆動す
る液晶駆動信号群を指す。
【0056】次に、この例において、対向電極交流駆動
によって64階調表示を行う液晶パネル駆動動作につい
て、図73、図74を用いて説明する。
【0057】図73において、液晶表示コントローラ8
01は、システムからの表示データ、表示同期信号80
2を、18ビット(=3画素×階調6ビット)の表示デ
ータ,同期信号803に変換し、これを上側ドライバ8
13に順次転送する。
【0058】上側ドライバ813のラッチ回路823
は、ラッチアドレス制御回路821で生成されるラッチ
信号822で、この表示データ,同期信号803を、3
画素分づつ64回、合計192画素分をラッチする。合
計10個のデータドライバ816が、順次、それぞれ1
92画素分のデータをラッチすることで、1ライン分の
表示データがラッチ回路823にラッチされ、表示デー
タ824として出力する。次に、各ラッチ回路825
は、走査回路807のゲート選択信号に同期した表示同
期信号820で、640×3画素分の該表示データ82
4を同時にラッチする。
【0059】液晶駆動回路827は、9種類の電圧レベ
ルの電圧からなる上側ドライバ用基準電圧811の中か
ら、表示データ826に対応した電圧レベルを選択し、
当該電圧レベルの電圧を液晶駆動信号828として出力
する。なお、上側ドライバ用基準電圧811は、電源回
路810が交流同期信号809に基づいて生成するもの
であって、交流化された9種類の電圧レベルの電圧(V
8,V7,V6,V5,V4,V3,V2,V1,V
0)からなる。
【0060】また、対向電極交流駆動は、図74に示す
様に、データドライバが駆動する液晶駆動電圧に同期し
て、対向電極電圧(Vcom)をも交流化するものであ
る。
【0061】この対向電極交流駆動では、対向電極をも
交流化することで、データドライバの出力レベルが正極
性、負極性ともに0Vから5Vの範囲内に収まる。その
ため、データドライバを小チップサイズ化が可能な低耐
圧回路で構成することができる。
【0062】しかしながら、このようにするとデータド
ライバと走査回路とで、入力信号のレベルが異なったも
のとなってしまう。そのため、表示同期信号804の電
圧レベルを、レベルシフト回路805によって走査回路
807に合わせて変換した上で、表示同期信号806と
して走査回路807に入力するようにしている。そし
て、走査回路807は、該表示同期信号806中の水平
同期信号に同期して、1ライン毎に順次ゲート駆動信号
808を生成し出力する。該ゲート駆動信号808によ
って、液晶パネル815のゲート線が1ラインづつ順次
選択状態とされる。
【0063】以上述べたようにこの例では64レベルの
電圧で液晶パネルを駆動することで、表示データに対応
した64階調表示を実現できる。
【0064】次に、液晶駆動電圧の交流化のタイミング
について図74を用いて説明する。
【0065】電源回路810は、図74に示すように、
交流化信号(交流同期信号809)に同期して基準信号
811を生成する。これと並行して、電源回路810
は、対向電極電圧(Vcom)をも該交流化信号に同期
して交流化する。このように基準信号811と対向電極
電圧との両方を交流化することで、該基準信号811の
変動幅を0Vから5Vの範囲内に収めつつ、液晶にかか
る電圧を交流化することができる。この例では、対向電
極電圧(Vcom)を交流化しているため、同一のゲー
ト線上の液晶セルに印加される電圧の極性(正極性/負
極性)は、画素によって異なることはない。当該ゲート
線上のいずれの画素にも、その時々において定まる一方
の極性の電圧が印加される。
【0066】
【発明が解決しようとする課題】図60乃至図66を用
いて説明した従来技術には以下のような課題があった。
【0067】上述したように、液晶表示装置には、携帯
型機器へ搭載するため高画質化とともに小型軽量化が望
まれている。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、この2つの要求を同時に満足する液晶表示装置を
提供することを目的とする。即ち、高画質化のため、液
晶セルを列毎に極性を反転して駆動する列毎反転駆動を
行うことができ、また、液晶パネルを駆動する駆動回路
の小型化、高密度実装のため、液晶ドライバを液晶パネ
ルの片側に配置することのできる液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
【0068】ところで、液晶パネルの列毎反転駆動(液
晶セルを列毎に正極性、負極性交互に駆動)は、液晶セ
ルの印加電圧が列毎交互に反転するため、液晶駆動時の
共通電極に流れる電流が小さくなり、列毎反転駆動を行
わない場合に比べ表示品質が良くなるという利点をもっ
ている。このために、従来のデータドライバは、データ
ドライバを液晶パネルの上下に配置していた。一方、液
晶表示装置は高画質表示だけでなく、小型軽量化の要求
が強い。データドライバを片側に配置することは、この
小型軽量化を容易にする。
【0069】しかし、データドライバを液晶パネルの片
側に配置した場合、データドライバは基準電圧216に
基づき液晶駆動電圧を生成しているので、同一データド
ライバの内の各出力は交流化のタイミングが同じとな
る。従って、列毎反転駆動を行うことができず、液晶パ
ネルの列毎反転駆動を行う場合に比較して表示品質が劣
化する問題があった。
【0070】また、液晶ディスプレイは、低価格化の要
求が強い。回路部品の大きな割合を占めるデータドライ
バを低価格化するために、安価な汎用5V耐圧(低耐
圧)プロセスを用いてチップ面積を小さくしチップ単価
を安くしている。5V耐圧のデータドライバを使用する
ために、図66に示す共通電極交流駆動を行っていた。
共通電極交流駆動は、表示データに対応した液晶印加電
圧の交流化と同じタイミングで共通電極を交流化するこ
とで、データドライバを5V耐圧の範囲内で動作させる
ことができる。
【0071】しかし、共通電極交流駆動では、共通電極
を交流するので、液晶印加電圧を列毎に反転することが
できない。そのため、共通電極に流れる電流が大きくな
り、列毎反転駆動を行う場合に比較して表示品質が劣化
する問題があった。この点を改善するため液晶パネル自
身の特性を良くする必要があり、歩留り等の要因を考慮
すると液晶ディスプレイとしての低価格化が困難になっ
てきている。
【0072】また、液晶表示装置では基準電圧216を
電源回路で交流化してデータドライバに入力しているた
め、電源回路の回路規模が大きくなり、液晶表示装置の
周辺回路の小型化高密度実装化を困難にしていた。さら
に、走査ドライバの入力信号、データドライバの入力信
号のレベルを合わせるレベルシフト回路が外付けで、実
装面積が増えるという問題もあった。上述したように、
液晶ディスプレイには、携帯型機器へ搭載するため高画
質化とともに小型軽量化、低価格化が望まれている。本
発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、これら三つ
の要求を同時に満足する液晶駆動LSIおよびそれを用
いた液晶ディスプレイを提供することを目的とする。
【0073】具体的には、液晶ディスプレイの小型軽量
化、すなわち、液晶パネルを駆動する駆動回路の小型
化、高密度実装を行なうために、データドライバを液晶
パネルの片側に配置しつつ、高画質化のために、液晶セ
ルを列毎に極性を反転して駆動する列毎反転駆動を行う
データドライバとそれを用いた液晶ディスプレイを提供
することを目的とする。
【0074】また、表示品質を劣化させないために共通
電極交流駆動を行なわず、かつ、データドライバのチッ
プ面積を小さくし、データドライバ、液晶ディスプレイ
のコストを下げることを目的とする。
【0075】また、レベルシフト回路、交流化回路等、
電源周辺回路の回路規模を削減して、小型で、高密度実
装された液晶ディスプレイを提供することを目的とす
る。
【0076】さらに図67乃至図75を用いて説明した
従来技術についても以下のような課題があった。
【0077】液晶表示装置に対しては、小型軽量化の要
求が強い。図72のごとくデータドライバを片側に配置
すれば、小型軽量化が容易になる。しかし、このような
構成を採った場合、すべてのデータドライバ217は、
同じ基準電圧707に基づいて液晶駆動電圧を生成する
ことになる。そのため、すべてのデータドライバ217
の出力について、その交流化のタイミングが同じとな
る。つまり、その時々において各画素に印加される電圧
の極性が、液晶パネルの同一ライン上の全ての画素につ
いて同じとなる。このときの画素部の電流方向を図75
に示した。各画素に印加される電圧が、同一ライン上の
画素について全て正極性となっている場合には、対向電
極(Com)よりも駆動電圧の方が電位が高い。そのた
め、データドライバから各画素に対して電流が流れ込
む。このため寄生抵抗の影響による画質の劣化が顕著に
なりやすいという問題があった。
【0078】また、液晶表示装置は、低価格化の要求が
強い。これに応えるため、安価な汎用5V耐圧(低耐
圧)プロセスを用いてチップ面積を小さくすることで、
回路部品の大きな割合を占めるデータドライバの低コス
ト化を図っている。そして、このような5V耐圧(低耐
圧)のデータドライバの使用を可能とするために、対向
電極交流駆動を行っていた。既に述べたとおり、対向電
極交流駆動は、表示データに対応した液晶印加電圧の交
流化と同じタイミングで対向電極電圧を交流化すること
で、データドライバを5V耐圧の範囲内で動作させるこ
とを可能としたものである。
【0079】しかし、この対向電極交流駆動では、図7
5に示すとおり、各画素にその時々において印加される
電圧の極性が、同一ライン上のすべて画素について同じ
となってしまう。また、共通電極に流れる電流も大きく
なってしまう。そのため、対向電極交流駆動を採用する
と、寄生抵抗の影響による画質の劣化が顕著になりやす
いという問題があった。さらに、この問題を改善するた
めには液晶パネル自身の特性を向上させなければなら
ず、工程数、歩留り等の要因を総合的に考慮すると液晶
表示装置全体としての低価格化が困難になっていた。
【0080】また、従来の液晶表示装置(図67〜図7
5)では、基準電圧(210、211、707、81
1、812)を電源回路(209,706,810)で
交流化していたため、電源回路の回路規模が大きくな
り、液晶表示装置の周辺回路の小型化を困難にしてい
た。さらに、データドライバと走査回路との入力信号の
電圧レベルを合わせるためにレベルシフト回路必要とな
り、液晶表示装置の周辺回路の小型化を困難にしてい
た。
【0081】以上述べたとおり、液晶表示装置には小型
機器へ搭載するため高画質化とともに小型軽量化、低価
格化が望まれているにもかかわらず、これを実現するに
は問題があった。
【0082】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、これらの3つの要求(高画質化、小型軽量化、低価
格化)を同時に満足する液晶駆動LSIおよびそれを用
いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0083】より具体的には、データドライバを液晶
パネルの片側に配置することによる液晶表示装置の小型
軽量化(すなわち、液晶パネルを駆動する駆動回路の小
型化、高密度実装)、各画素に印加する電圧の極性を
列毎に反転して駆動することによる高画質化、を可能と
したデータドライバ、およびこれを用いた液晶表示装置
を提供することを目的とする。
【0084】また、チップ面積が小さく低コストなデー
タドライバ、およびこれを用いることで低価格化が可能
な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0085】さらには、液晶表示装置の周辺回路(例え
ば、レベルシフト回路、交流化回路)の規模を削減し
た、小型高密度実装の液晶表示装置を提供することを目
的とする。
【0086】
【課題を解決するための手段】まず、特許請求の範囲第
1項〜第20項において開示した発明について述べる。
【0087】本発明の液晶表示装置は、前記課題を解決
するため、入力される基準電圧と交流化信号から交流化
駆動する2通りの交流化基準電圧を生成する電圧生成手
段と表示データ、前記2通りの交流化基準電圧と交流化
信号から液晶パネルに対して、各出力毎に交流化駆動の
異なる液晶印加電圧に変換して出力する手段を持つ。
【0088】または、入力される基準電圧は2通りの交
流化基準電圧で、交流化信号で2通りの交流化基準電圧
を切り換える電圧切り換え手段と表示データ、前記2通
りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対し
て、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換
して出力する手段を持つ。
【0089】または、入力される基準電圧から交流化駆
動する2通りの交流化基準電圧を生成する電圧生成手段
と表示データ、交流化信号を保持する保持手段と前記表
示データ、前記2通りの交流化基準電圧と前記交流化信
号から液晶パネルに対して、各出力毎に交流化信号に対
応した液晶印加電圧に変換して出力する手段を持つ。
【0090】次に、特許請求の範囲第21項〜第35項
において開示した発明について述べる。
【0091】本発明では、交流化駆動する一方の基準電
圧から交流化駆動する一方の階調電圧を複数生成する電
圧生成手段と、生成された複数の階調電圧から保持手段
に保持された表示データに従って階調電圧を選択し、前
記選択された階調電圧と交流化信号と反転基準電圧とか
ら、前記液晶パネルに対して、前記選択された階調電圧
を反転基準電圧に対して反転または非反転の制御を行
い、同一の表示データに対して異なる液晶印加電圧を出
力する出力手段とを、データドライバに設けた。
【0092】さらに、データドライバの出力回路のみに
高耐圧プロセスを用い、その他は低耐圧プロセスを用い
る構成にした。
【0093】さらに、走査ドライバに、入力段に入力す
るデジタル入力信号をレベルシフトするレベルシフト回
路を設け、該レベルシフト回路でデジタル入力信号を走
査ドライバの内部で動作する信号レベルにレベルシフト
する。または、走査ドライバに、基準信号を入力し、入
力するデジタル入力信号の入力レベルを前記基準信号で
制御するようにした。
【0094】また、複数の出力端子と複数の出力アンプ
との接続関係を変更可能に構成しておく。例えば、ある
出力端子には非反転用の出力アンプを、また、他のある
出力端子には、反転用の出力アンプ回路を接続する。そ
して、外部からの信号に従ってこの接続関係を切り替え
ることで、前記2つの異なる電圧を前記出力端子から出
力するようにした。
【0095】さらに、前記反転基準電圧よりも電圧の高
い表示電圧を出力した出力端子と、前記反転基準電圧よ
りも電圧の低い表示電圧を出力した出力端子とを、表示
電圧を次回出力する前に一旦接続するようにした。
【0096】特許請求の範囲第36〜第52項において
開示した発明について述べる。
【0097】本発明の一の態様としては、複数の出力端
子と、表示データを順次保持する保持手段と、前記保持
手段に保持されている表示データを、別途入力されるラ
イン表示同期信号に同期して、上記出力端子の本数分だ
け同時に保持する第2保持手段と、別途生成された基準
電圧から、複数レベルの電圧からなる階調電圧を生成す
る電圧生成手段と、前記階調電圧のうち前記第2保持手
段に保持された表示データに対応したレベルの電圧を前
記出力端子毎に選択し、該選択した電圧を別途生成され
た反転基準電圧に対して反転または非反転した後、前記
出力端子から出力する出力手段と、を有することを特徴
とする液晶駆動LSIが提供される。
【0098】該液晶駆動LSIを用いて液晶表示装置を
構成する場合には、走査駆動LSIは、入力段に入力さ
れるデジタル入力信号を、該走査駆動LSI内部の動作
信号レベルにまで、レベルシフトするレベルシフト回路
を備えてもよい。
【0099】さらに、データドライバは、出力回路のみ
を高耐圧プロセスを用い、その他は低耐圧プロセスを用
いる構成とした。
【0100】本発明の別の態様としては、複数の出力端
子と、表示データを順次保持する保持手段と、前記保持
手段に保持されている表示データを、別途生成されるラ
イン表示同期信号に同期して、上記出力端子の本数分だ
け同時に保持する第2保持手段と、別途生成された基準
電圧と、別途生成された交流化信号とから、交流化駆動
に用いられる交流化された2種類の交流化基準電圧を生
成する電圧生成手段と、前記交流化基準電圧を、前記第
2保持手段に保持された表示データに対応したレベルの
液晶駆動電圧に変換し、当該表示データに対応する出力
端子からそれぞれ出力する出力手段と、を有することを
特徴とする液晶駆動LSIが提供される。
【0101】
【作用】特許請求の範囲第1項〜第20項までに開示し
た発明の作用を説明する。
【0102】本発明の液晶表示装置は、入力される基準
電圧と交流化信号から交流化駆動する2通りの交流化基
準電圧を生成する電圧生成手段と表示データ、前記2通
りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対し
て、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換
して出力する手段を持つので、同一液晶ドライバ内の出
力は互いに、交流化のタイミングが異なる液晶駆動電圧
とすることができる。
【0103】または、入力される基準電圧は2通りの交
流化基準電圧で、交流化信号で2通りの交流化基準電圧
を切り換える電圧切り換え手段と表示データ、前記2通
りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対し
て、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換
して出力する手段を持つので、同一液晶ドライバ内の出
力は互いに、交流化のタイミングが異なる液晶駆動電圧
とすることができる。
【0104】また、入力される基準電圧と交流化信号か
ら交流化駆動する2通りの交流化基準電圧を生成する電
圧生成手段を持つので、基準電圧を生成する電源回路の
回路規模を小さくすることができる。
【0105】次に、特許請求の範囲第21項〜第35項
までに開示した発明の作用を説明する。
【0106】上記の電圧生成手段と、出力手段によっ
て、同一液晶ドライバ内の出力は互いに、交流化のタイ
ミングが異なる液晶駆動電圧とすることができる。
【0107】また、データドライバは、出力回路のみを
高耐圧プロセスを用い、その他は低耐圧プロセスを用い
る構成としたため、チップサイズの縮小を容易にするこ
とができる。
【0108】また、データドライバに入力される基準電
圧は交流化するための片側の基準電圧のみであり、もう
一方の基準電圧はデータドライバ内部で生成するため、
基準電圧を生成する電源回路の回路規模を小さくするこ
とができる。
【0109】また、走査ドライバの入力段に設けたレベ
ルシフト回路で、デジタル入力信号を走査ドライバの内
部で動作する信号レベルにレベルシフトすることが可能
なため、外付けのレベルシフト回路を必要とせず、液晶
ディスプレイの周辺回路の回路規模を低減することがで
きる。
【0110】また、走査ドライバは、基準信号を入力
し、入力するデジタル入力信号の入力レベルを前記基準
信号で制御可能であるため、外付けのレベルシフト回路
を必要とせず、液晶ディスプレイの周辺回路の回路規模
を低減することができる。
【0111】さらには、出力端子と出力アンプとの接続
関係を変更可能に構成することで、2つの異なる電圧を
出力端子から出力する。このようにすることで、必要な
出力アンプの個数を減らすことができる。
【0112】さらに、反転基準電圧よりも電圧の高い表
示電圧を出力した出力端子と、反転基準電圧よりも電圧
の低い表示電圧を出力した出力端子とを、表示電圧を次
回出力する前に一旦接続することで、液晶パネル内の残
留電荷を利用して液晶駆動電力を低減できる。
【0113】特許請求の範囲第36項〜第52項までに
開示した発明の作用を説明する。
【0114】電圧生成手段は、基準電圧から、複数レベ
ルの電圧からなる階調電圧を生成している。第2保持手
段は、保持手段に保持されている表示データを、ライン
表示同期信号に同期して、出力端子の本数分だけ同時に
保持する。出力手段は、階調電圧のうち2保持手段に保
持された表示データに対応したレベルの電圧を前記出力
端子毎に選択する。そして、この選択した電圧を反転基
準電圧に対して反転または非反転した後、出力端子から
出力する。
【0115】あるいは、電圧生成手段は、基準電圧と、
交流化信号とから、交流化駆動に用いられる交流化され
た2種類の交流化基準電圧を生成している。第2保持手
段は、保持手段に保持されている表示データを、ライン
表示同期信号に同期して、上記出力端子の本数分だけ同
時に保持する。出力手段は、交流化基準電圧を、第2保
持手段に保持された表示データに対応したレベルの液晶
駆動電圧に変換する。そして、これを当該表示データに
対応する出力端子からそれぞれ出力する。
【0116】このように、電圧生成手段および出力手段
によって、同一の液晶駆動LSI(データドライバ)内
の出力を、互いに交流化のタイミングが異なる液晶駆動
電圧とすることができる。また、交流駆動において必要
となる2つの基準電圧のうち、一方は液晶駆動LSI
(データドライバ)内部で生成するため、基準電圧を生
成する電源回路の回路規模を小さくすることができる。
【0117】液晶駆動LSI(データドライバ)は、出
力回路のみに高耐圧プロセスを用い、その他は低耐圧プ
ロセスを用いる構成としたため、チップサイズの縮小を
容易にすることができる。
【0118】また、走査ドライバの入力段に設けたレベ
ルシフト回路で、デジタル入力信号を走査ドライバの内
部で動作する信号レベルにレベルシフトすることが可能
なため、外付けのレベルシフト回路を必要とせず、液晶
ディスプレイの周辺回路の回路規模を低減することがで
きる。
【0119】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。
【0120】以下において説明する10個の実施例のう
ち、第1〜第5の実施例は特願平6−138499号の
内容に対応するものである。また、第6,第7の実施例
は、特願平6−138499号の内容に対応するもので
ある(但し、一部内容の追加あり)。第8〜第10の実
施例は、本出願において新たに追加した実施例である。
以下の説明において使用している符号は、下記グループ
毎に独立したものである。
【0121】グループ1:第1〜第5の実施例 グループ2:第6,第7の実施例 グループ3:第8〜第10の実施例 従って、異なるグループ間においては、同一の符号を異
なる回路部分に重複して用いる場合もある。
【0122】本発明の第1の実施例について、図1、図
2、図3、図4を用いて説明する。
【0123】図1は本発明の液晶表示装置を示したブロ
ック図、図2は液晶駆動回路のブロック図、図3は電圧
生成回路のブロック図、図4は基準電圧と液晶駆動電圧
のタイミングを示した図である。
【0124】図1において、101はシステムから転送
される表示データ、102は制御信号群、103は交流
化のタイミングを示す交流化信号、104は液晶駆動電
圧を生成するための基準電圧を生成する電源回路、10
5、106は電源回路104で生成した直流の基準電圧
である。107ー1から107ー10は192の出力数
を有する液晶ドライバであり、108はタイミング制御
回路、109はタイミング信号群、110は表示デー
タ、111は表示のタイミングを示すタイミング信号、
112はラッチアドレス制御回路、113はラッチアド
レス制御回路112で生成したラッチ信号群、114は
表示データ110を順次ラッチするラッチ回路、115
はラッチ回路114でラッチした表示データ、116は
表示データ115をタイミング信号111で同時にラッ
チするラッチ回路、117はラッチ回路116でラッチ
した表示データである。118は基準電圧105、10
6を基に液晶を交流駆動するための交流基準電圧を生成
する電圧生成回路、119、120は電圧生成回路で生
成した、交流化された交流基準電圧である。121は交
流基準電圧119、120を基に表示データ117に対
応した液晶駆動電圧を生成する液晶駆動回路、122は
液晶駆動回路121で生成した液晶駆動電圧である。1
23は走査回路、124は走査回路123で順次選択さ
れるゲート駆動信号、125は液晶パネルである。
【0125】図2において、801ー1から801ー1
92は各出力毎の液晶駆動回路である。
【0126】図3において、901ー0から901ー8
はアンプバッファ回路、902ー0から902ー8は差
動増幅回路、903ー0から903ー8、904ー0か
ら904ー8は選択回路である。
【0127】次に、液晶駆動回路の動作について説明す
る。図1において液晶ドライバ107ー1から107ー
10は出力数が192であり、液晶パネル125は解像
度640×RGB×480画素であるため液晶ドライバ
は10個必要となる。表示データ101は3画素、階調
6ビットの合計18ビットの表示データが順次転送さ
れ、制御信号群109から表示データ101に同期した
ラッチ信号113をラッチアドレス制御回路112で生
成し、順次表示データ110をラッチ回路114にラッ
チする。ラッチ回路114は各6ビット192画素分の
ラッチ回路を持ち各液晶ドライバ107ー1から107
ー10で1水平ライン分の表示データを順次ラッチする
ことができる。ラッチ回路114にラッチした表示デー
タ115は、走査回路123のゲート選択信号124に
同期したタイミング信号111で1水平ライン分同時に
ラッチ回路116にラッチする。ラッチした表示データ
117は液晶駆動回路121に入力される。電圧生成回
路118では、電源回路104で生成した基準電圧10
5、106と交流化信号103から互いに交流化タイミ
ングの異なる交流基準電圧119、120が生成され液
晶駆動回路121に入力される。液晶駆動回路121で
は表示データ117に対応した、交流基準電圧119、
120を基に液晶駆動電圧122が生成され、液晶パネ
ル125が駆動される。
【0128】次に、電圧生成回路118の動作について
図3、図4を用いて説明する。図3において、電源回路
104からのVLEV0からVLEV8の9レベルの基準電圧10
5はそれぞれアンプバッファ回路901ー0から901
ー8でバッファされ、差動増幅回路902ー0から90
2ー8、選択回路903ー0から903ー8、904ー
0から904ー8に入力する。差動増幅回路902ー0
から902ー8では、基準電圧(VCEN)106に対して
基準電圧(VLEV0からVLEV8)105が反転され出力され
る。この関係を図4に示す。VLEV0からVLEV8はそれぞれ
VCENに対して反転したVLEV0INVからVLEV8INVの基準電圧
となる。図9において選択回路903ー0から903ー
8、904ー0から904ー8にはそれぞれ、アンプバ
ッファ回路901ー0から901ー8の出力と差動増幅
回路902ー0から902ー8からの出力が入力され、
これらを交流化信号103で選択し、出力する。選択回
路904ー0から904ー8には、反転した交流化信号
が入力されるため、選択回路903ー0から903ー8
と選択回路904ー0から904ー8で選択する電圧は
それぞれ逆となる。
【0129】このタイミングを図4に示す。交流化信号
(M)103がハイレベルの時、選択回路903ー0か
ら903ー8で選択した交流化基準電圧(V1RV0からV1R
V8)119はそれぞれVLEV0INVからVLEV8INVが出力さ
れ、選択回路904ー0から904ー8で選択した交流
化基準電圧(V2RV0からV2RV8)120はそれぞれVLEV
0からVLEV8が出力される。逆に、交流化信号(M)10
3がロウレベルの時、選択回路903ー0から903ー
8で選択した交流化基準電圧(V1RV0からV1RV8)119
はそれぞれVLEV0からVLEV8が出力され、選択回路904
ー0から904ー8で選択した交流化基準電圧(V2RV0
からV2RV8)120はそれぞれVLEV0INVからVLEV8INVが
出力される。このようにして交流化のタイミングがお互
いに異なる交流化基準電圧119、120が生成され
る。
【0130】次に、液晶駆動回路121について図2を
用いて説明する。図2において、交流化基準電圧11
9、120は、192出力の各出力毎の液晶駆動回路8
01ー1から801ー192に交互に入力される。液晶
駆動回路801ー1から801ー192では、特願平0
5−170647号に記載されているように、各出力6
ビットの表示データ117と9レベルの交流化基準電圧
119または120から64レベルの液晶駆動電圧を生
成し、出力する。表示データ6ビットの内上位3ビット
で9レベルの交流化基準電圧の2レベルを選択し、表示
データ下位3ビットで選択した2レベルの電圧を8等分
に分圧した8レベルの電圧から1レベルを選択すること
で64レベルの液晶駆動電圧を出力することができる。
このようにすることで、液晶ドライバは出力毎に交流化
のタイミングが互いに異なる液晶駆動電圧を生成するこ
とができ、液晶パネル125を列毎反転駆動することが
可能となる。
【0131】また、本実施例では、各出力の液晶駆動回
路に対し、1出力毎に交流化タイミングの異なる交流化
基準電圧を切り換える構成としたが、2出力毎、または
複数出力で交流化基準電圧を切り換えても良い。
【0132】次に本発明の第2の実施例について、図
2、図4、図5、図6、図7を用いて説明する。本実施
例は、液晶パネルの共通電極交流駆動に対応するため、
第1の実施例とは電圧生成回路が異なり、その他は同様
である。図5は本発明の液晶表示装置を示したブロック
図、図6は電圧生成回路のブロック図、図7は基準電圧
と液晶駆動電圧のタイミングを示した図である。
【0133】図5において、1101は交流化基準電圧
のタイミングを制御する制御回路、1102は液晶ドラ
イバ、1103は基準電圧105、106を基に液晶を
交流駆動するための交流基準電圧を生成する電圧生成回
路である。
【0134】図6において、1201は交流化タイミン
グを切り換える切り換え回路である。
【0135】次に、液晶駆動回路の動作について説明す
る。図5において液晶ドライバ1102ー1から110
2ー10は出力数が192であり、液晶パネル125は
解像度640×RGB×480画素であるため液晶ドラ
イバは10個必要となる。表示データ101は3画素、
階調6ビットの合計18ビットの表示データが順次転送
され、制御信号群109から表示データ101に同期し
たラッチ信号113をラッチアドレス制御回路112で
生成し、順次表示データ110をラッチ回路114にラ
ッチする。ラッチ回路114は各6ビット192画素分
のラッチ回路を持ち各液晶ドライバ1102ー1から1
102ー10で1水平ライン分の表示データを順次ラッ
チすることができる。ラッチ回路114にラッチした表
示データ115は、走査回路123のゲート選択信号1
24に同期したタイミング信号111で1水平ライン分
同時にラッチ回路116にラッチする。ラッチした表示
データ117は液晶駆動回路121に入力される。電圧
生成回路1103では、電源回路104で生成した基準
電圧105、106と交流化信号103、制御信号11
01から交流基準電圧119、120が生成され液晶駆
動回路121に入力される。液晶駆動回路121では表
示データ117に対応した、交流基準電圧119、12
0を基に液晶駆動電圧122が生成され、液晶パネル1
25が駆動される。
【0136】次に、電圧生成回路1103の動作につい
て図4、図6、図7を用いて説明する。図6において、
電源回路104からのVLEV0からVLEV8の9レベルの基準
電圧105はそれぞれアンプバッファ回路901ー0か
ら901ー8でバッファされ、差動増幅回路902ー0
から902ー8、選択回路903ー0から903ー8、
904ー0から904ー8に入力する。差動増幅回路9
02ー0から902ー8では、基準電圧(VCEN)106
に対して基準電圧(VLEV0からVLEV8)105が反転され
出力される。
【0137】この関係を図4、図7に示す。これからわ
かるように、VREV0からVREV8はそれぞれVCENに対して反
転したVLEV0INVからVLEV8INVの基準電圧となる。選択回
路903ー0から903ー8、904ー0から904ー
8にはそれぞれ、アンプバッファ回路901ー0から9
01ー8の出力と差動増幅回路902ー0から902ー
8からの出力が入力され、これらを交流化信号103で
選択し、出力する。選択回路904ー0から904ー8
には、交流化信号(M)103と制御信号(SVCOM)11
01は切り換え回路1201で排他的論理和がとられる
ため、制御信号(SVCOM)1101がハイレベルの場合
は、選択回路903ー0から903ー8と選択回路90
4ー0から904ー8で選択する電圧はそれぞれ逆とな
り、制御信号(SVCOM)1101がロウレベルの場合
は、選択回路903ー0から903ー8と選択回路90
4ー0から904ー8で選択する電圧は同じとなる。つ
まり、基準電圧生成のタイミングは制御信号(SVCOM)
1101がハイレベルの場合は図4に示すように第1の
実施例と同様となる。
【0138】制御信号(SVCOM)1101がロウレベル
の場合は、図7に示ように、交流化信号(M)103が
ハイレベルの時、選択回路903ー0から903ー8で
選択した交流化基準電圧(V1RV0からV1RV8)119はそ
れぞれVLEV0INVからVLEV8INVが出力され、選択回路90
4ー0から904ー8で選択した交流化基準電圧(V2R
V0からV2RV8)120も同様にそれぞれVLEV0INVからVL
EV8INVが出力され、交流化信号(M)103がロウレベ
ルの時、選択回路903ー0から903ー8で選択した
交流化基準電圧(V1RV0からV1RV8)119はそれぞれVL
EV0からVLEV8が出力され、選択回路904ー0から90
4ー8で選択した交流化基準電圧(V2RV0からV2RV8)
120も同様にそれぞれVLEV0からVLEV8が出力される。
共通電極交流駆動の場合、図7に示すように共通電極
(VCOM)を交流化するため、液晶ドライバの各出力の交
流化タイミングは同一にする必要がある。したがって、
制御信号1101を切り換えることで、交流化基準電圧
119、120の交流化のタイミングを制御することが
でき、共通電極駆動にも容易に対応することができる。
【0139】液晶駆動回路121については第1の実施
例と同様であり説明を省略する。
【0140】本発明の第3の実施例について、図1、図
8、図9を用いて説明する。本実施例は、第1の実施例
とは電圧生成回路が異なり、その他は同様である。図8
は電圧生成回路のブロック図、図9は基準電圧と液晶駆
動電圧のタイミングを示した図である。
【0141】図8において、1401ー0から1401
ー8はアンプバッファ回路、1402ー0から1402
ー8はレベルシフト回路、1403ー0から1403ー
8、1404ー0から1404ー8は選択回路である。
【0142】次に、液晶駆動回路の動作について説明す
る。図1において液晶ドライバ107ー1から107ー
10の動作は第1の実施例と同様である。
【0143】次に、本実施例の電圧生成回路118の動
作について図8、図9を用いて説明する。図8におい
て、電源回路104からのVLEV0からVLEV8の9レベルの
基準電圧105はそれぞれアンプバッファ回路1401
ー0から1401ー8でバッファされ、レベルシフト回
路1402ー0から1402ー8、選択回路1403ー
0から1403ー8、1404ー0から1404ー8に
入力する。レベルシフト回路1402ー0から1402
ー8では、基準電圧(VLEV0からVLEV8)105が基準電
圧(VSH)106の電圧レベルに従いレベルシフトされ
出力される。
【0144】この関係を図9に示す。VREV0からVREV8は
それぞれ電圧レベルVSHだけレベルシフトしたVLEV0SFT
からVLEV8SFTの基準電圧となる。選択回路1403ー0
から1403ー8、1404ー0から1404ー8には
それぞれ、アンプバッファ回路1401ー8から140
1ー0の出力とレベルシフト回路1402ー0から14
02ー8からの出力が入力され、これらを交流化信号1
03で選択し、出力する。選択回路1404ー0から1
404ー8には、反転した交流化信号が入力されるた
め、選択回路1403ー0から1403ー8と選択回路
1404ー0から1404ー8で選択する電圧はそれぞ
れ逆となる。このタイミングを図9に示す。交流化信号
(M)103がハイレベルの時、選択回路1403ー0
から1403ー8で選択した交流化基準電圧(V1LS0か
らV1LS8)119はそれぞれVLEV8SFTからVLEV0SFTが出
力され、選択回路1404ー0から1404ー8で選択
した交流化基準電圧(V2LS0からV2LS8)120はそれ
ぞれVLEV0からVLEV8が出力される。
【0145】逆に、交流化信号(M)103がロウレベ
ルの時、選択回路1403ー0から1403ー8で選択
した交流化基準電圧(V1LS0からV1LS8)119はそれぞ
れVLEV0からVLEV8が出力され、選択回路1404ー0か
ら1404ー8で選択した交流化基準電圧(V2LS0から
V2LS8)120はそれぞれVLEV8SFTからVLEV0SFTが出力
される。このようにして交流化のタイミングがお互いに
異なる交流化基準電圧119、120が生成される。
【0146】次に、液晶駆動回路121の動作について
も第1の実施例と同様である。このようにすることで、
液晶ドライバは出力毎に交流化のタイミングがお互いに
異なる液晶駆動電圧を生成することができ、液晶パネル
125を列毎反転駆動することが可能となる。
【0147】本発明の第4の実施例について、図4、図
10を用いて説明する。本実施例は第1の実施例とは電
源回路、電圧生成回路が異なり、その他は同様である。
【0148】図10は本発明の液晶表示装置を示したブ
ロック図である。
【0149】図10において、1601は液晶駆動電圧
を生成するための基準電圧を生成する電源回路、160
2、1603は電源回路1601で生成した基準電圧で
ある。1604ー1から1604ー10は出力数が19
2出力の液晶ドライバである。1605、1606は基
準電圧1602、1603を交流化信号103で切り換
え液晶を交流駆動するための交流基準電圧を生成する電
圧選択回路である。
【0150】次に、液晶駆動回路の動作について説明す
る。図10において液晶ドライバ1604ー1から16
04ー10は出力数が192であり、液晶パネル125
は解像度640×RGB×480画素であるため液晶ド
ライバは10個必要となる。表示データ101は3画
素、階調6ビットの合計18ビットの表示データが順次
転送され、制御信号群109から表示データ101に動
期したラッチ信号113をラッチアドレス制御回路11
2で生成し、順次表示データ110をラッチ回路114
にラッチする。
【0151】ラッチ回路114は各6ビット192画素
分のラッチ回路を持ち各液晶ドライバ1604ー1から
1604ー10で1水平ライン分の表示データを順次ラ
ッチすることができる。ラッチ回路114にラッチした
表示データ115は、走査回路123のゲート選択信号
124に同期したタイミング信号111で1水平ライン
分同時にラッチ回路116にラッチする。ラッチした表
示データ117は液晶駆動回路121に入力される。電
圧選択回路1605、1606では、電源回路1601
で生成した基準電圧1602、1603を交流化信号1
03で選択し、互いに交流化タイミングの異なる交流基
準電圧119、120出力され液晶駆動回路121に入
力される。液晶駆動回路121では表示データ117に
対応した、交流基準電圧119、120を基に液晶駆動
電圧122が生成され、液晶パネル125が駆動され
る。
【0152】次に、電圧選択回路1605、1606の
動作について、図4を用いて説明する。電源回路160
1からのVLEV0からVLEV8の9レベルの基準電圧1602
とVLEV0INVからVLEV8INVの9レベルの基準電圧1603
は、電圧選択回路1605、1606に入力され、これ
らを交流化信号103で選択し、出力する。選択回路1
606には、反転した交流化信号が入力されるため、選
択回路1605と選択回路1606で選択する電圧はそ
れぞれ逆となる。このタイミングを図4に示す。交流化
信号(M)103がハイレベルの時、選択回路1605
で選択した交流化基準電圧(V1RV0からV1RV8)119は
それぞれVLEV0INVからVLEV8INVが出力され、選択回路1
606で選択した交流化基準電圧(V2RV0からV2RV8)
120はそれぞれVLEV0からVLEV8が出力される。
【0153】逆に、交流化信号(M)103がロウレベ
ルの時、選択回路1605で選択した交流化基準電圧
(V1RV0からV1RV8)119はそれぞれVLEV0からVLEV8が
出力され、選択回路1606で選択した交流化基準電圧
(V2RV0からV2RV8)120はそれぞれVLEV0INVからVL
EV8INVが出力される。このようにして交流化のタイミン
グがお互いに異なる交流化基準電圧119、120が生
成される。
【0154】液晶駆動回路121の動作については第1
の実施例と同様であるので説明を省略する。
【0155】また、本実施例では、各出力の液晶駆動回
路に対し、1出力毎に交流化タイミングの異なる交流化
基準電圧を切り換える構成としたが、2出力毎、または
複数出力で交流化基準電圧を切り換えても良い。
【0156】本発明の第5の実施例について、図11、
図12、図13、図14を用いて説明する。
【0157】図11は本発明の液晶表示装置を示したブ
ロック図、図12は液晶駆動回路のブロック図、図13
は電圧生成回路のブロック図、図14は基準電圧と液晶
駆動電圧のタイミングを示した図である。
【0158】図11において、1701はシステムから
転送される表示データ、1702は制御信号群、170
3は交流化のタイミングを示す交流化信号、1704は
液晶駆動電圧を生成するための基準電圧を生成する電源
回路、1705、1706は電源回路1704で生成し
た直流の基準電圧である。1707ー1から1707ー
10は出力数が192出力の液晶ドライバであり、17
08はタイミング制御回路、1709はタイミング信号
群、1710は表示データと交流化信号のデータバス、
1711は表示のタイミングを示すタイミング信号、1
712はラッチアドレス制御回路、1713はラッチア
ドレス制御回路1712で生成したラッチ信号群、17
14はデータバス1710のデータを順次ラッチするラ
ッチ回路、1715はラッチ回路1714でラッチした
表示データと交流化信号のデータバス、1716はデー
タバス1715をタイミング信号1711で同時にラッ
チするラッチ回路、1717はラッチ回路1716でラ
ッチした表示データと交流化信号のデータバスである。
【0159】1718は基準電圧1705、1706を
基に液晶を交流駆動するための交流基準電圧を生成する
電圧生成回路、1719、1720は電圧生成回路で生
成した、正極性、負極性の基準電圧である。1721は
基準電圧1719、1720を基に表示データと交流化
信号のデータバス1717に対応した液晶駆動電圧を生
成する液晶駆動回路、1722は液晶駆動回路1721
で生成した液晶駆動電圧である。1723は走査回路、
1724は走査回路1723で順次選択されるゲート駆
動信号、1725は液晶パネルである。
【0160】図12において、1801ー1から180
1ー192は各出力毎の液晶駆動回路、1717ー1M
から1717ー192Mはデータバス1717の各出力
の交流化信号、1717ー1Dから1717ー192Dは
各出力の表示データである。
【0161】図13において、1901ー0から190
1ー8はアンプバッファ回路、1902ー0から190
2ー8は差動増幅回路である。
【0162】次に、液晶駆動回路の動作について説明す
る。図11において液晶ドライバ1707ー1から17
07ー10は出力数が192であり、液晶パネル125
は解像度640×RGB×480画素であるため液晶ド
ライバは10個必要となる。表示データ1701は3画
素、階調6ビットの合計18ビット、交流化信号170
3は3画素分の3ビットのデータが順次転送され、制御
信号群1709から表示データ1701、交流化信号1
703に同期したラッチ信号1713をラッチアドレス
制御回路1712で生成し、順次データバス1710の
データをラッチ回路1714にラッチする。ラッチ回路
1714は表示データ各6ビット、交流化信号各1ビッ
トの192画素分のラッチ回路を持ち各液晶ドライバ1
707ー1から1707ー10で1水平ライン分の表示
データと交流化信号を順次ラッチすることができる。
【0163】ラッチ回路1714にラッチした表示デー
タと交流化信号のデータバス1715は、走査回路17
23のゲート選択信号1724に同期したタイミング信
号1711で1水平ライン分同時にラッチ回路1716
にラッチする。ラッチしたデータバス1717は液晶駆
動回路1721に入力される。電圧生成回路1718で
は、電源回路1704で生成した基準電圧1705、1
706から交流化の2レベルに対応したの異なる交流基
準電圧1719、1720が生成され液晶駆動回路17
21に入力される。液晶駆動回路1721では表示デー
タ1717に対応した、交流基準電圧1719、172
0を基に液晶駆動電圧1722が生成され、液晶パネル
1725が駆動される。
【0164】次に、電圧生成回路1718の動作につい
て図13、図14を用いて説明する。図13において、
電源回路1704からのVLEV0からVLEV8の9レベルの基
準電圧1705はそれぞれアンプバッファ回路1901
ー0から1901ー8でバッファされ、差動増幅回路1
902ー0から1902ー8に入力され、さらにV1L0か
らV1L8の基準電圧として出力される。差動増幅回路19
02ー0から1902ー8では、基準電圧(VCEN)17
06に対して基準電圧(VLEV0からVLEV8)1705が反
転され、V2L0からV2L8の基準電圧として出力される。こ
の関係を図14に示す。VLEV0からVLEV8は、バッファさ
れ基準電圧V1L0からV1L8として出力し、それぞれVCENに
対して反転した基準電圧V2L0からV2L8として出力する。
【0165】次に、液晶駆動回路1721について図1
2を用いて説明する。図12において、交流化基準電圧
1719、1720は、192出力の各出力毎の液晶駆
動回路1801ー1から1801ー192に入力され
る。液晶駆動回路1801ー1から1801ー192で
は、各出力6ビットの表示データと交流化信号のデータ
バス1717と9レベルの交流化基準電圧1719また
は1720から64レベルの液晶駆動電圧を生成し、出
力する。交流化信号で交流化基準電圧1719または1
720を選択し、さらに表示データ6ビットの内上位3
ビットで9レベルの交流化基準電圧の2レベルを選択
し、表示データ下位3ビットで選択した2レベルの電圧
を8等分に分圧した8レベルの電圧から1レベルを選択
することで64レベルの液晶駆動電圧を出力することが
できる。
【0166】図14に示すように、n番目の出力端子Y
nとn+1番目の出力端子Yn+1の交流化信号をお互いに反
転することで交流化信号に対応して、出力端子Ynが交
流化基準電圧1719(V1L0からV1L8)に対応した液晶
駆動電圧を生成する時、出力端子Yn+1は交流化基準電
圧1720(V2L0からV2L8)に対応した液晶駆動電圧
を生成し、出力端子Ynが交流化基準電圧1720(V2
L0からV2L8)に対応した液晶駆動電圧を生成する時、
出力端子Yn+1は交流化基準電圧1719(V1L0からV
1L8)に対応した液晶駆動電圧を生成する。
【0167】このようにすることで、液晶ドライバは出
力毎に交流化のタイミングがお互いに異なる液晶駆動電
圧を生成することができ、液晶パネル1725を列毎反
転駆動することが可能となる。さらに、表示データに同
期して転送する交流化信号の設定を変えることで、2出
力毎、または複数出力毎、ライン毎等に交流化のタイミ
ングを容易に変えることができる。
【0168】本発明の9レベルの基準電圧から64階調
表示を行うデータドライバを用いた第6の実施例につい
て、図15、図16、図17、図18、図19、図2
0、図21、図22、図23、図24、図25、図2
6、図27を用いて説明する。なお、本実施例でのデー
タドライバは、LSI化されているものとする。
【0169】図15は本発明の液晶表示装置を示したブ
ロック図、図16はデータドライバのブロック図、図1
7はデータドライバの階調電圧生成回路のブロック図、
図18はデータドライバの出力回路のブロック図、図1
9は出力バッファ回路の構成図、図20は液晶印加電圧
の交流タイミング図、図21はプロセス電圧を示す図、
図15は列毎反転駆動を示す図、図23はドット毎反転
駆動を示す図である。
【0170】図15において、101はシステムから転
送される表示データ、102は制御信号群、103は電
源回路、104は液晶印加電圧の9レベルの基準電圧信
号群、105は液晶印加電圧の交流化反転するための反
転基準電圧、106は交流化のタイミングを示す交流化
信号、107は列毎反転出力を制御する選択信号、10
8は出力回路の駆動制御を行う制御信号である。109
−1から109−8は出力数が240出力のデータドラ
イバであり、110はタイミング制御回路、111はタ
イミング信号群、112は表示データ、113は表示の
タイミングを示す表示タイミング信号、114は基準電
圧信号群104、反転基準電圧105を受けてバッファ
するバッファ回路、115、119はバッファ回路11
4が出力する基準電圧、反転基準電圧である。
【0171】116は交流化信号106を選択信号10
7で反転か非反転の制御を行うEOR回路、117はE
OR回路116が出力する交流化信号、118は交流化
信号106、117、制御信号108を高耐圧プロセス
の信号レベルにレベル変換するレベルシフタ回路であ
り、120は交流化信号106、121は交流化信号1
17、122は制御信号108をレベルシフタ回路11
8でレベル変換した信号である。123はラッチアドレ
ス制御回路、124はラッチアドレス制御回路123で
生成したラッチ信号群、125は表示データ112を順
次ラッチするラッチ回路、126はラッチ回路125で
ラッチした表示データ、127は表示データ126を表
示タイミング信号113で同時にラッチするラッチ回
路、128はラッチ回路127でラッチした表示データ
である。
【0172】129は9レベルの基準電圧115から6
4レベルの階調電圧を生成し、表示データに対応した1
レベルの階調電圧を出力する階調電圧生成回路、130
は階調電圧生成回路129で生成した階調電圧、131
は交流化信号120、121に対応して反転基準電圧1
19を基準として階調電圧130を反転または非反転し
て出力する出力回路であり、制御信号122で出力電流
を制御する。132は液晶駆動電圧である。133は走
査回路、134は走査回路133で順次選択されるゲー
ト駆動信号、135は640ドット×480ラインの液
晶パネルである。
【0173】図16において、901−1から901−
240はラッチ信号124で表示データをラッチするそ
れぞれ6ビットのラッチ回路、902−1から902−
240は表示タイミング信号113で同時にラッチする
それぞれ6ビットのラッチ回路、903は9レベルの基
準電圧115から64レベルの階調電圧を生成する階調
電圧生成回路、904は階調電圧生成回路903で生成
した64レベルの階調電圧、905−1から905−2
40は各出力毎に表示データ128に対応して階調電圧
904から1レベルを選択する選択回路、906−1か
ら906−240は各出力毎に交流化信号120または
121に対応して階調電圧130を反転基準電圧119
を基準に反転または非反転して出力する出力回路、13
2は液晶駆動電圧である。
【0174】図18において、1101は反転増幅回
路、1102は反転電圧、1103は選択回路、110
4は選択回路1103で選択された出力電圧、1105
は出力バッファ回路である。
【0175】図19において、1201は差動増幅回
路、1202、1203は電流増幅回路、1204は電
流増幅回路1203を制御信号122で有効にする選択
回路である。
【0176】次に、データドライバの動作について説明
する。図15においてデータドライバ109−1から1
09−8は出力数が240であり、液晶パネル135は
解像度640×RGB×480画素であるためデータド
ライバは8個必要となる。タイミング制御回路110で
は、システムから転送される3画素、各階調6ビットの
合計18ビットの表示データ101、水平同期信号、表
示データ転送クロック等の制御信号群からデータドライ
バ内部の制御信号の生成やタイミング制御を行う。表示
データ101はタイミング制御回路110でデータドラ
イバ内部のタイミングに制御され表示データ112とし
てラッチ回路125に転送される。ラッチアドレス制御
回路123では、タイミング制御回路110でデータド
ライバ内部のタイミングに制御された制御信号群111
から表示データ112に同期したラッチ信号124を生
成し、順次表示データ112をラッチ回路125にラッ
チする。
【0177】ラッチ回路125は1出力あたり6ビッ
ト、240出力分のラッチ回路を持ち、データドライバ
109−1から109−8で1水平ライン分の表示デー
タを順次ラッチすることができる。ラッチ回路125で
ラッチした表示データ126は走査回路133のから出
力されるゲート選択信号134に同期した表示タイミン
グ信号113で1水平ライン分同時に、ラッチ回路12
7にラッチする。ラッチ回路127は1出力あたり6ビ
ット、240出力分のラッチ回路を持ち、データドライ
バ109−1から109−8で1水平ライン分の表示デ
ータを同時にラッチすることができる。ラッチ回路12
7でラッチした表示データ128は階調電圧生成回路1
29に転送される。電源回路103では、階調電圧生成
のための9レベルの基準信号104と階調電圧を交流化
のために反転する反転基準電圧105を生成する。バッ
ファ回路114では、電源回路103から入力された基
準電圧104、反転基準電圧105をバッファし基準電
圧115、反転基準電圧119として階調電圧生成回路
129と出力回路に出力される。
【0178】階調電圧生成回路129では、基準電圧1
15から64レベルの階調電圧を生成し、各出力毎に表
示データに対応した階調電圧を1レベル選択し、出力回
路131に出力する。交流化信号106は、交流化のタ
イミングを指示する信号で、選択信号107は交流化の
タイミングを出力毎に変えるか否かを選択する信号で、
交流化信号117は交流化信号106を選択信号107
に対応して反転または非反転した信号である。制御信号
108は出力回路131の駆動制御を行う信号である。
表示データ101、制御信号群102、基準電圧10
4、反転基準電圧105、交流化信号106、選択信号
107、制御信号108の入力信号レベルはすべて0V
から5Vの信号レベルである。一方、液晶駆動電圧は交
流駆動を行うため15V程度が必要である。
【0179】従って、液晶駆動電圧を出力する出力回路
は高耐圧プロセス(15V耐圧)を用いる必要があり、
レベルシフタ118は交流化信号106、117、制御
信号108を高耐圧信号レベルにレベル変換して出力回
路131に出力する。出力回路131では、階調電圧1
30を交流化信号120、121に対応して、反転基準
電圧105に対して反転または非反転して、液晶駆動電
圧132としてバッファ出力する。走査回路133は、
液晶パネル135を1ライン毎に順次選択するゲート選
択信号134を生成し、ゲート選択信号134に同期し
て出力される液晶駆動電圧132により液晶パネル13
5が駆動され、正極性または負極性の64レベルの階調
電圧の内、表示データに対応した液晶駆動電圧の表示を
行うことができる。
【0180】次に、図16、図17、図18、図19、
図20、図21、図22、図23を用いて本発明のデー
タドライバの構成と動作を詳細に説明する。
【0181】図16はデータドライバ109−1の詳細
なブロック図で、表示データ101はラッチアドレス制
御回路123で生成したラッチ信号124で3画素毎に
順次ラッチ回路125にラッチする。ラッチ回路125
では、まず最初に3画素に対応した6ビットラッチ回路
901−1、901−2、901−3に表示データ11
2がラッチされ、次に次の3画素に対応した6ビットラ
ッチ回路901−4、901−5、901−6に表示デ
ータ112がラッチされ、同様に順次3画素毎、18ビ
ットの表示データをラッチし最後に6ビットラッチ回路
901−238、901−239、901−240に表
示データ112をラッチする。
【0182】そして、8個のデータドライバが順次表示
データをラッチし、1ライン分の表示データをラッチす
る。ラッチ回路125にラッチした表示データ126は
表示タイミング信号113で1ライン分同時にラッチ回
路127にラッチする。また、基準電圧104は9レベ
ルの基準電圧であり、バッファ回路114でバッファし
て基準電圧115として出力される。そして、階調電圧
生成回路903では、9レベルの基準電圧115から6
4レベルの階調電圧を生成する。
【0183】ここで図17を用いて階調電圧生成回路9
03について詳しく説明する。階調電圧生成回路903
は、バッファ回路114でバッファされた9レベルの基
準電圧115(V8からV0)を抵抗素子を用いて分圧
し、各基準電圧間を8分圧し、合計64レベルの階調電
圧904(VG63からVG0)を生成する。また、反
転基準電圧105についてもバッファ回路114でバッ
ファされ反転基準電圧119として出力される。
【0184】再び図16に戻り、階調電圧904は各出
力に対応した階調電圧選択回路905−1から905−
240に入力する。各階調電圧選択回路905−1から
905−240では、各出力に対応した表示データ12
8に対応して表示データをデコードし、64レベルの階
調電圧904から1レベルを選択回路で選択し階調電圧
130として出力される。つまり、電圧レベル0Vから
5Vの基準電圧104から0Vから5Vの64レベルの
階調電圧904を生成し、その中から表示データに対応
した階調電圧130を出力毎に選択出力する。この階調
電圧130は同じ表示データに対して正極性、負極性に
交流駆動する正極性の液晶駆動電圧に対応している。
【0185】また、交流化信号106と選択信号107
はEOR回路116に入力され、選択信号107が”L
ow”レベルのとき交流化信号106は反転されずに出
力され、選択信号107が”High”レベルのとき交
流化信号106は反転されて出力される。つまり、交流
化信号117は、選択信号107が”Low”レベルの
とき交流化信号106と同じ信号で、選択信号107
が”High”レベルのとき交流化信号106の反転信
号となる。制御信号108は出力回路906−1から9
06−240の駆動電流の制御を指示する信号である。
交流化信号106、117、制御信号108は、液晶駆
動電圧レベル(5Vから−10V)で動作する出力回路
131の信号レベルに電圧を合わせるためレベルシフタ
回路118でレベルシフトされ、それぞれ交流化信号1
20、121、制御信号122として出力される。
【0186】出力回路131では、各出力に対応した出
力回路906−1から906−240で、正極性の階調
電圧130、反転基準電圧119、交流化信号120、
121と制御信号122が入力され、交流化信号に対応
して反転基準電圧119を基準に階調電圧130を反転
または非反転して出力し、液晶パネルを駆動する。ここ
で図18を用いて、出力回路906−1について詳しく
説明する。出力回路906−1は反転増幅回路110
1、選択回路1103、出力バッファ回路1105から
構成されており、正極性の階調電圧130が反転増幅回
路1101で反転基準電圧119に対して反転され反転
電圧1102として出力される。この反転電圧1102
は、正極性の階調電圧130を反転したものであり、同
じ表示データに対して正極性、負極性に交流駆動する負
極性の液晶駆動電圧に対応している。
【0187】そして、階調電圧130と反転電圧110
2は交流化信号120に対応して選択回路1103でど
ちらか一方が選択され出力電圧1104として出力さ
れ、出力バッファ回路1105でバッファされ液晶パネ
ル135を駆動する。図20を用いて交流出力電圧のタ
イミングについて詳しく説明する。交流化信号120、
121はそれぞれデータドライバ出力の偶数番目出力、
奇数番目出力に1出力おきに対応している。従って、選
択信号107を”High”レベルにすると交流化信号
120、121は互いに反転した信号となるため、偶数
番目出力と奇数番目出力では互いに交流化のタイミング
が異なる。つまり、偶数番目出力が正極性の出力のと
き、奇数番目出力は負極性の出力、逆に偶数番目出力が
負極性の出力のとき、奇数番目出力は正極性の出力とな
る。また、選択信号107を”Low”レベルにすると
交流化信号120、121は同極性の信号となるため、
偶数番目出力と奇数番目出力では交流化のタイミングが
同じになる。つまり、偶数番目出力が正極性の出力のと
き、奇数番目出力も正極性の出力、逆に偶数番目出力が
負極性の出力のとき、奇数番目出力も負極性の出力とな
る。そして、正極性、負極性の階調電圧は反転基準電圧
119(Vcen)に対称に反転している。
【0188】また、図19に出力バッファ回路の構成図
を示す。出力バッファ回路1105は出力電圧1104
を差動増幅回路1201で受けて、液晶パネル135を
駆動するために電流増幅回路1202、1203で電流
を増幅して出力するボルテージフォロア回路である。制
御信号122は電流増幅回路1203を制御する信号
で、制御信号122を”High”レベルにすることで
電流増幅回路1203を有効にし、電流増幅回路120
2と合わせて大電流を出力することができ、制御信号1
22を”Low”レベルにすることで電流増幅回路12
03を無効にし、電流増幅回路1202のみで電流を出
力することができる。これにより、大出力電流が必要な
期間は、電流増幅回路1202、1203で電流増幅を
行い、大出力電流が必要でない期間は、電流増幅回路1
203を無効にし電流増幅回路1202のみで電流増幅
することで、電流増幅回路での消費電力を小さくするこ
とができる。
【0189】さらに、図15、図16のデータドライバ
の点線で囲んだ回路は、高耐圧プロセス(耐圧15V)
であり、その他の回路部分は低耐圧プロセス(耐圧5
V)である。図21に示すように、入力信号は全て低耐
圧プロセスの動作範囲である5VからGNDとすること
で、タイミング制御回路110、ラッチアドレス制御回
路123、ラッチ回路125、127、階調電圧生成回
路129をゲート長の小さい低耐圧プロセスとし、出力
回路131のみをゲート長の大きな高耐圧プロセスとす
ることでチップ面積を小さくすることができる。現在、
低耐圧プロセス(耐圧5Vから3V程度)は最新の微細
プロセスであるゲート長1.0μmから0.6μm程度
であり、高耐圧プロセス(耐圧30Vから10V程度)
はゲート長5μmから2μm程度である。
【0190】従って、低耐圧プロセスより高耐圧プロセ
スの方が、同程度の能力の素子では、素子面積が数倍大
きくなる。また、一般に出力回路は、静電破壊やラッチ
アップ対策のため低耐圧プロセスであってもゲート長が
大きく設計する。従って、本実施例のデータドライバの
ように出力回路のみを高耐圧プロセスを用いることで、
低耐圧プロセスのデータドライバに比べチップ面積の増
加を極力小さくすることができ低価格化を図ることがで
きる。
【0191】以上述べた本実施例のデータドライバを用
いた液晶ディスプレイでは、図22に示すようにデータ
ドライバを液晶パネルの片側に配置した場合でも、列毎
反転駆動が可能となり、高画質表示を行うことができ
る。また、図23に示すように、ライン毎に交流化する
ことで列毎反転駆動が可能となり、さらなる高画質表示
を行うことができる。さらに、選択信号107の設定を
変えることで共通電極駆動にも対応できる。
【0192】また、本実施例では、データドライバとし
て240出力のデータドライバについて説明したが、1
92出力や160出力のデータドライバについても、ラ
ッチアドレス制御回路やラッチ回路を出力数に対応した
構成にすることで容易に実現できる。また、プロセスの
耐圧についても、本実施例では低耐圧プロセスを5V耐
圧、高耐圧プロセスを15V耐圧として説明したが、低
耐圧プロセスについては5V耐圧から3V耐圧等の、高
耐圧プロセスについては30V耐圧から10V耐圧等の
プロセスを用いた場合についても本実施例と同様な効果
を得ることができる。
【0193】次に、本実施例の走査ドライバについて、
図24、図25、図26、図27を用いて説明する。図
24、図25はデータドライバ、走査ドライバの動作電
圧レベルを示す図で、図26、図27はレベルシフト回
路の構成図である。
【0194】図24に示すように、データドライバと走
査ドライバの動作電圧レベルは異なる。走査ドライバか
ら出力されるゲート選択信号は液晶パネルのTFTの特
性から、データドライバから出力する液晶印加電圧に対
して上下に約3V程度大きな電圧を与える必要がある。
走査ドライバのデジタル信号の動作レベルはVCC−V
DD間の5Vであるため、データドライバと走査ドライ
バのデジタル系の入力信号の電圧レベルに差が生じる。
従来の液晶パネルではデジタル系の信号レベルをデータ
ドライバの信号レベルとし、信号本数の少ない走査ドラ
イバの入力信号は外付け回路でレベルシフトして信号レ
ベルを合わせ走査ドライバに入力していた。これは液晶
ディスプレイの周辺回路規模を大きくする要因となって
いた。
【0195】本実施例では、走査ドライバの入力信号の
入力段にレベルシフト回路を内蔵することで、周辺回路
の回路規模の削減を可能とする。図26はレベルシフト
回路の構成例である。図26において、1901は反転
増幅回路を用いた1信号のレベルシフト回路、1902
は入力信号、1903は反転増幅する反転基準電圧、1
904は入力信号1902を反転してレベルシフトした
信号である。このレベルシフト回路1901では、入力
信号の電圧レベルに合わせて反転基準信号1903を設
定することで、種々の入力電圧レベルに対応することが
できる。また、図27はレベルシフト回路の他の構成例
である。図27において、2001はレベルシフト回
路、2002は入力信号、2003は入力信号2002
を非反転してレベルシフトした信号、2004、200
5はインバータ回路である。
【0196】インバータ回路2004はスレシュホルド
電圧を入力信号レベルの真ん中に設定し、振幅レベルは
VCC−VSSである。インバータ回路2005の振幅
レベルはVCC−VSSである。このレベルシフト回路
2001では、レベルシフト回路1901のように基準
電圧が必要でなく、反転、非反転のレベルシフトした信
号を出力することができる。
【0197】また、図25に示すように、入力信号をV
CC−VSSレベルにレベルシフトして、VCC−VS
Sの振幅レベルで回路動作を行うことでも周辺回路の回
路規模の削減が可能である。これは走査ドライバの入力
信号の入力段に、スレシュホルド電圧を入力信号レベル
の真ん中に設定したインバータ回路を設けることで実現
可能である。
【0198】以上、本実施例では、データドライバに関
しても、9本の液晶基準電圧104はデータドライバの
入力段にバッファ回路を内蔵しているため、駆動電流が
少なく電源回路103の回路規模を小さくすることがで
きる。
【0199】本発明の9レベルの基準電圧から64階調
表示を行うデータドライバを用いた第7の実施例につい
て、図15、図20、図21、図22、図23、図2
4、図25、図26、図27、図28、図29、図30
を用いて説明する。本実施例は、第6の実施例と階調電
圧生成回路が異なり、他の回路は同様である。なお、第
6の実施例と同様、本実施例でもデータドライバはLS
I化されているものとする。
【0200】図28はデータドライバのブロック図、図
29はデータドライバの階調電圧生成回路のブロック
図、図30はデータドライバの出力回路のブロック図で
ある。
【0201】図28において、2101−1から210
1−240は各出力毎に表示データ128に対応して基
準電圧115から1レベルを選択する選択回路、210
2−1から2102−240は各出力毎に交流化信号1
20または121に対応して階調電圧130を反転基準
電圧119を基準に反転または非反転して出力する出力
回路、132は液晶駆動電圧である。
【0202】図29において、2201は表示データ1
28をデコードするデコーダ、2202はデコーダ22
01でデコードした表示データ上位3ビットのデコード
信号、2203はデコーダ2201でデコードした表示
データ下位3ビットのデコード信号、2204はデコー
ド信号2202で9レベルの基準電圧115の内V8か
らV1の8レベルから1レベルを選択する選択回路、2
205はデコード信号2202で9レベルの基準電圧1
15の内V7からV0の8レベルから1レベルを選択す
る選択回路、2206、2207はそれぞれ選択回路2
204、2205で選択した選択電圧、2208は選択
電圧2206、2207の電圧間を8個の抵抗素子で8
分圧する分圧回路、2209は分圧回路2208で分圧
された8レベルの階調電圧、2210はデコード信号2
203で8レベルの階調電圧2209から1レベルを選
択する選択回路である。
【0203】図30において、2301は非反転増幅回
路、2302は反転増幅回路、2303は非反転増幅回
路2301で増幅した正転電圧、2304は反転増幅回
路2302で増幅した反転電圧、2305は選択回路で
ある。
【0204】次に、データドライバの動作について説明
する。図15においてデータドライバ109−1から1
09−8は出力数が240であり、液晶パネル135は
解像度640×RGB×480画素であるためデータド
ライバは8個必要となる。タイミング制御回路110で
は、システムから転送される3画素、各階調6ビットの
合計18ビットの表示データ101、水平同期信号、表
示データ転送クロック等の制御信号群からデータドライ
バ内部の制御信号の生成やタイミング制御を行う。表示
データ101はタイミング制御回路110でデータドラ
イバ内部のタイミングに制御され表示データ112とし
てラッチ回路125に転送される。ラッチアドレス制御
回路123では、タイミング制御回路110でデータド
ライバ内部のタイミングに制御された制御信号群111
から表示データ112に同期したラッチ信号124を生
成し、順次表示データ112をラッチ回路125にラッ
チする。
【0205】ラッチ回路125は1出力あたり6ビッ
ト、240出力分のラッチ回路を持ち、データドライバ
109−1から109−8で1水平ライン分の表示デー
タを順次ラッチすることができる。ラッチ回路125で
ラッチした表示データ126は走査回路133のから出
力されるゲート選択信号134に同期した表示タイミン
グ信号113で1水平ライン分同時に、ラッチ回路12
7にラッチする。ラッチ回路127は1出力あたり6ビ
ット、240出力分のラッチ回路を持ち、データドライ
バ109−1から109−8で1水平ライン分の表示デ
ータを同時にラッチすることができる。ラッチ回路12
7でラッチした表示データ128は階調電圧生成回路1
29に転送される。電源回路103では、階調電圧生成
のための9レベルの基準信号104と階調電圧を交流化
のために反転する反転基準電圧105を生成する。
【0206】バッファ回路114では、電源回路103
から入力された基準電圧104、反転基準電圧105を
バッファし基準電圧115、反転基準電圧119として
階調電圧生成回路129と出力回路に出力される。階調
電圧生成回路129では、基準電圧115から64レベ
ルの階調電圧を生成し、各出力毎に表示データに対応し
た階調電圧を1レベル選択し、出力回路131に出力す
る。交流化信号106は、交流化のタイミングを指示す
る信号で、選択信号107は交流化のタイミングを出力
毎に変えるか否かを選択する信号で、交流化信号117
は交流化信号106を選択信号107に対応して反転ま
たは非反転した信号である。制御信号108は出力回路
131の駆動制御を行う信号である。表示データ10
1、制御信号群102、基準電圧104、反転基準電圧
105、交流化信号106、選択信号107、制御信号
108の入力信号レベルはすべて0Vから5Vの信号レ
ベルである。
【0207】一方、液晶駆動電圧は交流駆動を行うため
15V程度が必要である。従って、液晶駆動電圧を出力
する出力回路は高耐圧プロセス(15V耐圧)を用いる
必要があり、レベルシフタ118は交流化信号106、
117、制御信号108を高耐圧信号レベルにレベル変
換して出力回路131に出力する。出力回路131で
は、階調電圧130を交流化信号120、121に対応
して、反転基準電圧105に対して反転または非反転し
て、液晶駆動電圧132としてバッファ出力する。走査
回路133は、液晶パネル135を1ライン毎に順次選
択するゲート選択信号134を生成し、ゲート選択信号
134に同期して出力される液晶駆動電圧132により
液晶パネル135が駆動され、正極性または負極性の6
4レベルの階調電圧の内、表示データに対応した液晶駆
動電圧の表示を行うことができる。
【0208】次に、図28、図29、図30、図20、
図21、図22、図23を用いて本発明のデータドライ
バの構成と動作を詳細に説明する。
【0209】図28はデータドライバ109−1の詳細
なブロック図で、表示データ101はラッチアドレス制
御回路123で生成したラッチ信号124で3画素毎に
順次ラッチ回路125にラッチする。ラッチ回路125
では、まず最初に3画素に対応した6ビットラッチ回路
901−1、901−2、901−3に表示データ11
2がラッチされ、次に次の3画素に対応した6ビットラ
ッチ回路901−4、901−5、901−6に表示デ
ータ112がラッチされ、同様に順次3画素毎、18ビ
ットの表示データをラッチし最後に6ビットラッチ回路
901−238、901−239、901−240に表
示データ112をラッチする。
【0210】そして、8個のデータドライバが順次表示
データをラッチし、1ライン分の表示データをラッチす
る。ラッチ回路125にラッチした表示データ126は
表示タイミング信号113で1ライン分同時にラッチ回
路127にラッチする。また、基準電圧104は9レベ
ルの基準電圧であり、バッファ回路114でバッファし
て基準電圧115として出力される。また、反転基準電
圧105についてもバッファ回路114でバッファされ
反転基準電圧119として出力される。
【0211】基準電圧115は各出力に対応した階調電
圧生成回路2101−1から2101−240に入力す
る。各階調電圧生成回路2101−1から2101−2
40では、各出力に対応した表示データ128と基準電
圧115から表示データに対応した階調電圧を生成し階
調電圧130として出力する。
【0212】ここで、図29を用いて階調電圧生成回路
2101について詳しく説明する。64階調を表わす6
ビット表示データ128はデコーダ2201で、上位3
ビットと下位3ビットをそれぞれ独立してデコードし、
上位3ビットの8本のデコード信号2202は選択回路
2204、2205に入力し、下位3ビットの8本のデ
コード信号2203は選択回路2210に入力する。選
択回路2204では9レベルの基準電圧115(V8か
らV0)の内V8からV1の8レベルから1レベルをデ
コード信号2202に対応して選択し、2205では9
レベルの基準電圧115(V8からV0)の内V7から
V0の8レベルから1レベルをデコード信号2202に
対応して選択する。選択回路2204、2205でそれ
ぞれ選択される選択電圧2206、2207の組合せは
V8−V7、V7−V6、V6−V5、V5−V4、V
4−V3、V3−V2、V2−V1、V1−V0とす
る。
【0213】そして、分圧回路2208では選択電圧2
206、2207の電圧間を8分圧し、選択電圧間に8
レベルの階調電圧を生成する。選択回路2210では、
分圧回路で生成した8レベルの階調電圧2209をデコ
ード信号2203に対応して1レベルを選択し、階調電
圧130として出力する。このように、選択電圧220
6、2207の8組の組合せとそれぞれを8分圧するこ
とで合計64レベルの階調電圧を生成することができ
る。つまり、電圧レベル0Vから5Vの基準電圧104
から0Vから5Vの64レベルの階調電圧を生成し、そ
の中から表示データに対応した階調電圧130を出力毎
に選択出力する。この階調電圧130は同じ表示データ
に対して正極性、負極性に交流駆動する正極性の液晶駆
動電圧に対応している。
【0214】また、交流化信号106と選択信号107
はEOR回路116に入力され、選択信号107が”L
ow”レベルのとき交流化信号106は反転されずに出
力され、選択信号107が”High”レベルのとき交
流化信号106は反転されて出力される。つまり、交流
化信号117は、選択信号107が”Low”レベルの
とき交流化信号106と同じ信号で、選択信号107
が”High”レベルのとき交流化信号106の反転信
号となる。制御信号108は出力回路2102−1から
2102−240の駆動電流の制御を指示する信号であ
る。交流化信号106、117、制御信号108は、液
晶駆動電圧レベル(5Vから−10V)で動作する出力
回路131の信号レベルに電圧を合わせるためレベルシ
フタ回路118でレベルシフトされ、それぞれ交流化信
号120、121、制御信号122として出力される。
【0215】出力回路131では、各出力に対応した出
力回路2102−1から2102−240で、正極性の
階調電圧130、反転基準電圧119、交流化信号12
0、121と制御信号122が入力され、交流化信号に
対応して反転基準電圧119を基準に階調電圧130を
反転または非反転して出力し、液晶パネルを駆動する。
ここで図30を用いて、出力回路2102−1について
詳しく説明する。出力回路2102−1は非反転増幅回
路2301、反転増幅回路2302、選択回路2305
から構成されている。正極性の階調電圧130が非反転
増幅回路2301で増幅され正転電圧2303として出
力され、反転増幅回路2302で反転基準電圧119に
対して反転され反転電圧2304として出力される。
【0216】この反転電圧1102は、正極性の階調電
圧130を反転したものであり、同じ表示データに対し
て正極性、負極性に交流駆動する負極性の液晶駆動電圧
に対応している。そして、正転電圧2303と反転電圧
2304は交流化信号120に対応して選択回路230
5でどちらか一方が選択され出力電圧132として出力
され、液晶パネル135を駆動する。図20を用いて交
流出力電圧のタイミングについて詳しく説明する。交流
化信号120、121はそれぞれデータドライバ出力の
偶数番目出力、奇数番目出力に1出力おきに対応してい
る。従って、選択信号107を”High”レベルにす
ると交流化信号120、121は互いに反転した信号と
なるため、偶数番目出力と奇数番目出力では互いに交流
化のタイミングが異なる。
【0217】つまり、偶数番目出力が正極性の出力のと
き、奇数番目出力は負極性の出力、逆に偶数番目出力が
負極性の出力のとき、奇数番目出力は正極性の出力とな
る。また、選択信号107を”Low”レベルにすると
交流化信号120、121は同極性の信号となるため、
偶数番目出力と奇数番目出力では交流化のタイミングが
同じになる。つまり、偶数番目出力が正極性の出力のと
き、奇数番目出力も正極性の出力、逆に偶数番目出力が
負極性の出力のとき、奇数番目出力も負極性の出力とな
る。そして、正極性、負極性の階調電圧は反転基準電圧
119(Vcen)に対称に反転している。
【0218】さらに、第6の実施例と同様に図15、図
28のデータドライバの点線で囲んだ回路は、高耐圧プ
ロセス(耐圧15V)であり、その他の回路部分は低耐
圧プロセス(耐圧5V)である。図21に示すように、
入力信号は全て低耐圧プロセスの動作範囲である5Vか
らGNDとすることで、タイミング制御回路110、ラ
ッチアドレス制御回路123、ラッチ回路125、12
7、階調電圧生成回路129をゲート長の小さい低耐圧
プロセスとし、出力回路131のみをゲート長の大きな
高耐圧プロセスとすることでチップ面積を小さくするこ
とができる。現在、低耐圧プロセス(耐圧5Vから3V
程度)は最新の微細プロセスであるゲート長1.0μm
から0.6μm程度であり、高耐圧プロセス(耐圧30
Vから10V程度)はゲート長5μmから2μm程度で
ある。
【0219】従って、低耐圧プロセスより高耐圧プロセ
スの方が、同程度の能力の素子では、素子面積が数倍大
きくなる。また、一般に出力回路は、静電破壊やラッチ
アップ対策のため低耐圧プロセスであってもゲート長を
大きく設計する。従って、本実施例のデータドライバの
ように出力回路のみを高耐圧プロセスを用いることで、
低耐圧プロセスのデータドライバに比べチップ面積の増
加を極力小さくすることができ低価格化を図ることがで
きる。
【0220】以上述べた本実施例のデータドライバを用
いた液晶ディスプレイでは、第6の実施例と同様に、図
22に示すようにデータドライバを液晶パネルの片側に
配置した場合でも、列毎反転駆動が可能となり、高画質
表示を行うことができる。また、図23に示すように、
ライン毎に交流化することで列毎反転駆動が可能とな
り、さらなる高画質表示を行うことができる。さらに、
選択信号107の設定を変えることで共通電極駆動にも
対応できる。
【0221】また、本実施例では、データドライバとし
て240出力のデータドライバについて説明したが、1
92出力や160出力のデータドライバについても、ラ
ッチアドレス制御回路やラッチ回路を出力数に対応した
構成にすることで容易に実現できる。また、プロセスの
耐圧についても、本実施例では低耐圧プロセスを5V耐
圧、高耐圧プロセスを15V耐圧として説明したが、低
耐圧プロセスについては5V耐圧から3V耐圧等の、高
耐圧プロセスについては30V耐圧から10V耐圧等の
プロセスを用いた場合についても本実施例と同様な効果
を得ることができる。
【0222】また、本実施例の走査ドライバについては
第6の実施例と同様に入力信号の入力段に図26、図2
7に示したレベルシフト回路を設けることで、周辺回路
の回路規模を小さくすることができる。
【0223】また、本実施例でも第6の実施例と同様
に、データドライバに関しても、9本の液晶基準電圧1
04はデータドライバの入力段にバッファ回路を内蔵し
ているため、駆動電流が少なく電源回路103の回路規
模を小さくすることができる。
【0224】第6、第7の実施例では64階調のデータ
ドライバにについて述べたが、表示データを1画素あた
り6ビットから8ビットにし、ラッチ回路の構成を構成
を1出力当たり8ビットとし、階調電圧生成回路の構成
を256階調に対応するように変えることで、256階
調やその他の階調数のデータドライバに対しても容易に
実現することができる。
【0225】さらに、上述した第6、第7の実施例の低
消費電力化と、小チップサイズ化を実現する出力回路の
例を、図31、図32を用いて説明する。図31は出力
波形のタイミングを示す図、図32は出力回路のブロッ
ク図である。
【0226】上述の第6、第7の実施例では、1出力ご
とに正転,反転アンプ回路1組が必要であった。これに
対し、この図32の例では、正転,反転アンプ回路1組
を2出力で共有することで、チップサイズを小さくする
ことができる。
【0227】図32において、セレクタ3801は、階
調電圧130−1〜130−240のなかから、隣合う
出力に対応した階調電圧を選択する。
【0228】正転アンプ回路および反転アンプ回路38
02は、セレクタ3801で選択した階調電圧を、反転
または正転し出力する。これらの動作を、出力端子Y
1,Y2を例に採って詳細に説明する。
【0229】セレクタ3801−1は、出力端子Y1に
対応した階調電圧130−1と、出力端子Y2に対応し
た階調電圧130−2とのうちのいずれかを選択し、正
転アンプ回路3802−1に出力する。同様に、セレク
タ3801−2は、出力端子Y1に対応した階調電圧1
30−1と、出力端子Y2に対応した階調電圧130−
2とのうちのいずれかを選択し、反転アンプ回路380
2−2に出力する。
【0230】また、セレクタ3803−1は、正転アン
プ回路3802−1の出力と反転アンプ回路3802−
2の出力とのうちのいずれか選択し、該選択した方の出
力を、出力端子Y1に出力する。同様に、セレクタ38
03−2は、正転アンプ回路3802−1の出力と反転
アンプ回路3802−2の出力とのうちのいずれか選択
し、該選択した方の出力を、出力端子Y2にそれぞれ出
力する。
【0231】セレクタ3801,3803による選択状
態は、交流化信号106に同期して切り替わる選択信号
38005によって制御されている。出力端子Y1に階
調電圧130−1が正転出力されるときには、出力端子
Y2には階調電圧130−2が反転基準電圧119に対
して反転出力される。逆に、出力端子Y1に階調電圧1
30−1が反転基準電圧119に対して反転出力される
時には、出力端子Y2には階調電圧130−2が正転出
力される。このように動作することで、隣合う出力端子
ごとに交流タイミングが逆になっている液晶駆動電圧を
出力することができる。
【0232】さらに、図31に示すように、液晶印加電
圧を出力する前に、イコライズ期間を設ける。該イコラ
イズ期間には、スイッチ回路3804−1〜3804−
2440で出力をハイインピーダンス状態にし、隣合う
出力端子をスイッチ回路3805−1〜33805−2
40を通じて接続する。これにより、液晶パネルのデー
タ線上に存在する正極性,負極性の電荷で、10Vレベ
ルへのプリチャージ動作を補助することができる。つま
り、液晶パネル内の残留電荷を利用することで液晶駆動
電力を低減できる。
【0233】本発明第8の実施例について、図33、図
34、図35、図36、図37、図38、図39、図4
0、図41、図42、図43、図44、図45、図4
6、図47を用いて説明する。
【0234】本実施例は、9レベルの基準電圧を用いて
64階調表示を行うデータドライバを使用した液晶表示
装置である。
【0235】本実施例の液晶表示装置は、図33に示す
とおり、大きく分けて、液晶表示コントローラ101
と、走査回路105と、電源回路107と、データドラ
イバ109と、640×3(R、G、B)×480ドット
での表示が可能な液晶パネル111と、から構成されて
いる。
【0236】動作概要を説明する。
【0237】液晶表示コントローラ101は、液晶ドラ
イバ用に、システムから入力される表示データ、表示同
期信号102のタイミング制御を行なった上で、表示デ
ータと表示同期信号103としてデータドライバ109
に転送する。なお、表示データ103は、1画素当たり
階調6ビットを割り当てた、3画素分づつの合計18ビ
ットのデータである。また、同様に、液晶コントローラ
101は、システムから入力される表示データ,同期信
号102から、表示データ,同期信号104を生成して
走査回路105へ出力する。
【0238】電源回路107は、9種類の電圧レベルの
電圧からなる基準電圧108を発生し、データドライバ
109に出力している。データドライバ109は、該基
準電圧108に基づいて階調表示用に64階調の電圧を
生成する。そして、表示データに対応して、出力ごとに
いずれかを選択し、液晶パネル111へ液晶駆動電圧1
10として出力する。
【0239】これと並行して走査回路105は、該表示
データ,同期信号104に従って、液晶パネル111を
構成しているゲート線の内の一本を順次選択してゆく。
これにより、データドライバ109の出力している液晶
駆動電圧110は、その時選択状態にされているゲート
線に対応する行の画素にのみ印加されることとなる。走
査回路105が選択するゲートを順次変更してゆくこと
で(すなわち、走査することで)、液晶パネル111全
体に画像が表示されることになる。
【0240】次に、上記各部ごとにその構成および動作
を詳細に説明する。
【0241】まず、データドライバ109について説明
する。
【0242】データドライバ109は、液晶表示コント
ローラ101等から入力される表示データ,表示同期信
号103,基準電圧108に基づいて、液晶駆動電圧1
10を生成し、これを液晶パネル111に出力するもの
である。該データドライバ109は、240本の出力を
有するデータドライバ112を8個備えて構成される。
なお、各データドライバ112を、その配置位置に応じ
て、データドライバ112−1,データドライバ112
−2,・・・,データドライバ112−8と呼ぶ場合が
ある。
【0243】該データドライバ112は、図33,図3
4に示すとおり、タイミング制御回路113、入力バッ
ファ回路117、ラッチアドレス制御回路123、ラッ
チ回路125、ラッチ回路127、階調電圧生成回路1
29、出力回路131から、構成されている。
【0244】タイミング制御回路113は、表示デー
タ,同期信号103のタイミングを制御することで、タ
イミング信号群114、表示データ115、ライン表示
同期信号116を生成し、これらを、ラッチアドレス制
御回路123などへ出力するものである。なお、表示デ
ータ,同期信号103は、表示データ1101と、制御
信号1102とが含まれている。ライン表示同期信号1
16は、ゲート選択信号106に同期したものである。
【0245】ラッチアドレス制御回路123は、タイミ
ング信号群114から、表示データ115に同期したラ
ッチ信号124を生成するものである。
【0246】ラッチ回路125は、表示データ115を
順次ラッチするものである。該ラッチ回路125は、ラ
ッチ信号124で、表示データ115をラッチするそれ
ぞれ6ビットのラッチ回路1107を240個含んで構
成されている。以下ラッチ回路1107をその配置位置
に応じて、ラッチ回路1107−1,ラッチ回路110
7−2等と呼ぶ。該ラッチ回路125は、ラッチした表
示データを、表示データ126として出力している。
【0247】ラッチ回路127は、表示データ126を
ライン表示同期信号116でラッチして、これを表示デ
ータ128として出力するものである。該ラッチ回路1
27は、それぞれが6ビットのラッチ回路1108を、
240個備えて構成されている。各ラッチ回路1108
は、ライン表示同期信号116で同時にラッチ動作を行
うようになっている。
【0248】入力バッファ117は、アンプバッファ回
路1105と、レベルシフト回路1106とからなる。
【0249】アンプバッファ回路1105は、電源回路
107が生成する基準電圧108に含まれている9レベ
ルの基準電圧1103を一旦バッファした後、基準電圧
118として階調電圧生成回路129へ出力するもので
ある。また、反転基準電圧1104を一旦バッファした
後、反転基準電圧119として出力回路131へ出力し
ている。既に述べたとおり、基準電圧1103に含まれ
ている9レベルの電圧は、0Vから5Vの範囲内にあ
る。
【0250】レベルシフト回路1106は、制御信号群
1102に含まれている交流化信号および出力駆動制御
信号の電圧レベルを、低耐圧レベル(5V〜0V)か
ら、液晶駆動電圧レベルである高耐圧レベル(5V〜−
10V)に変換するものである。そして、該変換後の交
流化信号を、互いに極性の異なる2つの交流化信号12
0、121として出力するものである。また、変換後の
出力駆動制御信号を、制御信号122として出力回路1
31に出力するものである。
【0251】階調電圧生成回路129は、9レベルの基
準電圧118から64レベルの階調電圧を生成するとと
もに、この中から表示データに対応した1レベルを選択
し、これを階調電圧130として出力するものである。
該階調電圧生成回路129は、階調電圧生成回路110
9と、240個の選択回路1111と、からなる。
【0252】階調電圧生成回路1109は、9レベルの
基準電圧118から64レベルの階調電圧1110を生
成するものである。図35に示すとおり、該階調電圧生
成回路1109は、抵抗素子によって各基準電圧118
(V8〜V0)間を8分圧することで、合計64レベル
の階調電圧1110(VG63〜VG0)を生成してい
る。
【0253】選択回路1111は、図36に示すとお
り、表示データ128の内容に応じて、64レベルの階
調電圧1110(VG0〜VG63)の中から各出力毎
に1レベルを選択し、該選択した階調電圧を階調電圧1
30として出力するものである。
【0254】この階調電圧130は、正極性の液晶駆動
電圧に対応している。
【0255】図34における出力回路131は、交流化
信号120,121に従いつつ、反転基準電圧119を
基準として階調電圧130を反転または非反転して出力
するものである。該出力回路131は、制御信号122
に従ってその出力電流を変更する出力回路1112を2
40個備えて構成される。該出力回路1112は、交流
化信号120(または交流化信号121)に従いつつ、
反転基準電圧119を基準として、各出力毎に階調電圧
130を反転または非反転して出力するものである。該
出力回路1112は、図37に示すとおり、反転増幅回
路1401と、選択回路1403と、出力バッファ回路
1405とから構成されている。
【0256】反転増幅回路1401は、正極性の階調電
圧130を、反転基準電圧119に対して反転し、反転
電圧1402として出力する。該反転電圧1402は、
負極性の液晶駆動電圧に対応したものである。
【0257】選択回路1403は、階調電圧130と反
転電圧1402とのうちのいずれか一方を交流化信号1
20に従って選択し、該選択した方を出力電圧1404
として出力バッファ回路1405へ出力するようになっ
ている。
【0258】出力バッファ回路1405は、出力電圧1
404の電流を増幅して出力するボルテージフォロア回
路である。該出力バッファ回路1405は、電流増幅後
の信号を、液晶駆動電圧132として液晶パネル111
に出力している。該出力バッファ1405は、図38に
示すとおり、差動増幅回路1501と、電流増幅回路1
502,1503と、選択回路1504とからなる。
【0259】出力バッファ1405は、差動増幅回路1
501によって出力電圧1404を受け、その電流を電
流増幅回路1502,1503で増幅して出力するよう
になっている。
【0260】電流増幅回路1503はレベルシフト回路
1106(図34参照)を通じて入力される制御信号1
22に従って動作している。制御信号122が”Lo
w”レベルになると、電流増幅回路1503は無効にな
る。この場合には、電流増幅回路1502のみで電流を
出力する。制御信号122が”High”レベルになる
と、電流増幅回路1503は有効になる。従って、この
場合には、電流増幅回路1503および電流増幅回路1
502によって大電流を出力することができる。従っ
て、大出力電流が必要な期間には、電流増幅回路150
2および電流増幅回路1503によって電流増幅を行
い、大出力電流が必要でない期間には、電流増幅回路1
503を無効にし電流増幅回路1502のみで電流増幅
する。これにより、電流増幅回路での消費電力を小さく
することを可能としている。
【0261】なお、交流駆動を行うためには、液晶駆動
電圧としては15V程度が必要である。従って、該出力
回路131としては高耐圧プロセス(15V耐圧)を用
いる必要がある。
【0262】次に、データドライバ109の動作を説明
する。
【0263】図33において、液晶表示コントローラ1
01は、システムからの表示データ、表示同期信号10
2を、液晶ドライバ用にタイミング制御を行なう。そし
て、データドライバ109に18ビットの表示データ,
表示同期信号103として転送する。
【0264】タイミング制御回路113は、表示デー
タ,同期信号103を、データドライバ109内部の表
示データ、タイミング制御信号に制御される。
【0265】データドライバ109のラッチ回路125
(図34参照)は、240画素分の表示データ115
を、3画素分づつ80回に分けて、ラッチ信号124で
順次ラッチする。つまり、まず最初に、3画素に対応し
たラッチ回路1107−1,1107−2,1107−
3が、表示データ115をラッチする。続いて、次の3
画素に対応したラッチ回路1107−4,1107−
5,1107−6が、これに続く表示データ115をラ
ッチする。これ以降のラッチ回路1107−7〜110
7−240も、同様に順次3画素分づつ、18ビットの
表示データ115をラッチしてゆく。このようにデータ
ドライバ112−1〜112−8によって、合計192
0画素、1ライン分の表示データがラッチされる。
【0266】ラッチ回路127は、ライン表示同期信号
116で1水平ライン分の表示データ126を同時にラ
ッチする。ラッチ回路127は、ラッチした表示データ
126を、表示データ128として階調電圧生成回路1
29に転送する。
【0267】これと並行して、電源回路107(図33
参照)は、基準電圧108を生成している。基準電圧1
08には、階調電圧生成のための9レベルの基準電圧1
103と、と階調電圧を交流化のために反転するのに用
いられる反転基準電圧1104が含まれている(図34
参照)。
【0268】図34における入力バッファ回路117で
は、電源回路107から入力された基準電圧1103
を、バッファアンプ回路1105がバッファし、基準電
圧118として階調電圧生成回路129に出力する。同
様に、反転基準電圧1104についてもバッファアンプ
回路1105がバッファし、反転基準電圧119として
出力回路131に出力する。
【0269】さらに、入力バッファ回路117では、レ
ベルシフト回路1106が、制御信号103中の交流化
信号1102の電圧レベルを、液晶駆動レベルに合わせ
るように変換し、互いに極性の反転した交流化信号12
0,121を生成する。そして、これを出力回路131
へ出力する。制御信号103中の出力制御信号について
も同様に電圧レベルを変換した後、出力駆動制御信号1
22として出力回路131へ出力する。
【0270】階調電圧生成回路129の階調電圧生成回
路1109は、9レベルの基準電圧118から64レベ
ルの階調電圧1110を生成する。電圧選択回路111
1は、この中から、表示データ128に対応した階調電
圧1110を各出力毎に1レベル選択し、それぞれ階調
電圧130として出力回路131に出力する。
【0271】出力回路131は、階調電圧130を交流
化信号120、121に従いつつ、反転基準電圧105
を基準として反転または非反転する。液晶駆動電圧13
2として出力する。なお、該液晶駆動電圧132の極性
については、後ほど図41を用いて詳細に説明する。
【0272】ところで、走査回路105は、表示同期信
号104の水平同期信号に同期して1ライン毎に順次ゲ
ート駆動信号106を生成し出力している。該ゲート駆
動信号106によって、液晶パネル111のゲート線が
1ライン順次選択状態とされている。従って、ゲート駆
動信号106に同期して出力される液晶駆動電圧132
は、その時選択状態とされているライン上の画素に印加
されることとなる。つまり、液晶パネル111が駆動さ
れ、正極性または負極性の64レベルの階調電圧の内、
表示データに対応した液晶駆動電圧の表示を行うことが
できる。
【0273】次に、表示データの取り込み動作を、図3
9を用いて改めて詳細に説明する。
【0274】表示データ1101(図34参照)は、デ
ータ同期クロック(CL2)に同期してタイミング制御
回路113に入力される。ラッチクロック124(ラッ
チクロック1〜80)は、ラッチアドレス制御回路12
3によって、ドライバ有効信号(EIO)と、CL2と
に同期して生成されている。なお、データ同期クロック
(CL2)は、制御信号1102中に含まれているもの
である。
【0275】表示データ115は、ラッチ回路125
(ラッチ回路1107−1〜1107−240)によっ
て、順次3画素毎にラッチされる。
【0276】1ライン分の表示データがラッチ回路12
5によってラッチされると、ラッチ回路127は、該1
ライン分の表示データを、ライン表示同期信号116
(CL1)で同時にラッチする。そして、最終的には、
このラッチ回路127のラッチした表示データに対応し
た液晶駆動電圧が、出力回路131から出力される。
【0277】次に、階調電圧、交流出力電圧の電圧レベ
ルとタイミングを、図40、図41を用いて詳しく説明
する。
【0278】図40はデータドライバ112に入力され
る液晶駆動電圧の基準電圧1103と、その出力電圧
(液晶駆動電圧132)との関係を示した図である。
【0279】基準電圧1103(V8〜V0)の電圧レ
ベルは、5V〜0Vの範囲にある。各レベルの基準電圧
1103は階調電圧生成回路1109によって分圧さ
れ、64レベルの階調電圧130(VG63〜VG0)
が生成される。該階調電圧130の電圧レベルも5V〜
0Vの範囲内にある。
【0280】階調電圧130(VG63〜VG0)は、
出力回路131において、反転基準電圧119(Vce
n)を基準に反転(VL63〜VL0)されて、あるい
は、非反転(VH63〜VH0)で、液晶駆動電圧13
2として出力される。
【0281】VH63〜VH0の電圧レベルは、階調電
圧130(VG63〜VG0)と同レベルの5V〜0V
の範囲にある。VL63〜VL0の電圧レベルは、反転
基準電圧119(Vcen)を0Vから−5Vの範囲に
設定することで、0Vから−10Vの範囲内となる。従
って、階調電圧生成回路129までを低耐圧回路とし、
図34中点線で囲んだ回路部分(すなわち、出力回路1
31,入力バッファ117)のみを高耐圧回路とするこ
とができる。さらに、低耐圧回路から高耐圧回路へ信号
レベルを変換するレベルシフト回路が、交流化信号と出
力駆動制御信号の2本の信号線の分だけでよい。
【0282】次に、データドライバ109の出力する液
晶駆動電圧132の極性について、図41を用いて説明
する。
【0283】交流化信号120は、データドライバ10
9の奇数番目の出力に対応している。一方、交流化信号
121は、データドライバ109の偶数番目の出力に対
応している。また、交流化信号121は、交流化信号1
20とは極性が異なっている。従って、データドライバ
109の出力は、偶数番目の出力と、奇数番目の出力と
で、互いに交流化のタイミングが異なる。偶数番目の出
力が正極性となっているときには、奇数番目の出力は負
極性の出力となっている。逆に偶数番目の出力が負極性
となっている時には、奇数番目の出力は正極性となって
いる。
【0284】現在、低耐圧プロセス(耐圧5V〜3V程
度)は、ゲート長が1.0μm〜0.5μm程度の最新
の微細プロセスである。これに対し、高耐圧プロセス
(耐圧30V〜10V程度)は、ゲート長が5μm〜2
μm程度である。従って、能力が同程度の素子について
考えた場合、高耐圧プロセスの素子は、その素子面積が
低耐圧プロセスの素子の数倍大きくなる。また、出力回
路に低耐圧プロセスを採用している場合でも、静電破壊
やラッチアップ対策のために、そのゲート長を大きく設
計するのが通常である。図40に示すように、本実施例
では入力信号の電圧レベルを全て低耐圧プロセスの動作
範囲(5V〜0V(GND))内としているため、高耐
圧プロセスにする必要があるのは、出力回路131およ
び入力バッファ117のみである。図33、図34中、
データドライバの点線で囲んだ回路部分は、高耐圧プロ
セス(耐圧15V)である。その他の回路部分は低耐圧
プロセス(耐圧5V)である。従って、本実施例のデー
タドライバ112は、従来の低耐圧プロセスのデータド
ライバに比べても、チップ面積の増加を極力小さくする
ことができる。これは、低価格化につながる。
【0285】なお、ここでの説明では低耐圧プロセスを
5V耐圧、高耐圧プロセスを15V耐圧として説明した
が、低耐圧プロセスについては5V耐圧から3V耐圧等
の、高耐圧プロセスについては30V耐圧から10V耐
圧等のプロセスを用いた場合についても本実施例と同様
な効果を得ることができる。
【0286】本実施例のデータドライバを用いた液晶デ
ィスプレイでは、図42のごとく、データドライバを液
晶パネルの片側に配置した場合でも、列毎反転駆動が可
能となり、高画質表示を行うことができる。ここで言
う”列毎反転駆動”とは、交流駆動のタイミングを、液
晶パネル上の画素1列ごとに反転する駆動法である。
【0287】また、図43に示すように、液晶パネル上
において隣り合う4つの画素で交流駆動タイミングを反
転するドット毎反転駆動が可能となり、さらなる高画質
表示を行うことができる。ここでいう”ドット毎反転駆
動”とは、交流駆動のタイミングを、液晶パネル上にお
いて隣り合う4つの画素間で反転する駆動法である。該
駆動法においては、全ての画素についてその上下左右に
隣接する画素と交流駆動のタイミングが反転している。
【0288】さらに、列毎反転駆動、ドット毎反転駆動
では、図44に示すとおり、液晶パネル駆動時の電流の
向きが隣り合う画素で逆となる。また、対向電極の電流
の向きも隣り合う画素で、逆方向となる。従って、両者
がその影響を互いに、打ち消し合うことで対向電極の電
圧レベルが安定するため高画質表示が可能となる。
【0289】本実施例では、出力を240本有するデー
タドライバ112を採用していた。しかし、データドラ
イバの出力数は、これに限定されるものではない。出力
数が、192本、160本のデータドライバも、ラッチ
アドレス制御回路123等を、該出力の本数に対応した
構成にすることで容易に実現できる。
【0290】また、本実施例では64階調のデータドラ
イバについて述べたが、表示データを1画素あたり8ビ
ット構成とするとともに、ラッチ回路の構成を1出力当
たり8ビットに、また、階調電圧生成回路の構成を25
6階調に対応するように変えることで、256階調やそ
の他の階調数のデータドライバに対しても容易に実現す
ることができる。
【0291】次に、本実施例8の走査回路105の構成
および動作を、図45、図46、図47を用いて説明す
る。
【0292】図46に示すとおり、走査ドライバ105
の出力するゲート選択信号(ゲート駆動信号106)と
しては、液晶パネルのTFTの特性から、データドライ
バ112の出力する液晶印加電圧132よりも上下に約
3V程度大きな電圧を与える必要がある。一方、走査ド
ライバ105のデジタル信号の動作レベルは、VCC−
GNDS間の5Vである。そのため、データドライバ1
12への入力信号と、走査ドライバ105のデジタル系
への入力信号とでは、その電圧レベルに差がある。従来
の液晶パネルではデジタル信号の電圧レベルを、データ
ドライバの電圧レベルに合わせていた。そして、走査ド
ライバへ入力されるデジタル信号については、外付けの
回路によってレベルシフトすることで、該走査ドライバ
の電圧レベルに合わせていた。しかし、このような外付
けの回路を使用することは、液晶ディスプレイの周辺回
路規模が大きくなる要因となっていた。本実施例では、
走査ドライバ105の入力段にレベルシフト回路を内蔵
することで、周辺回路の回路規模の削減を可能としてい
る。
【0293】本実施例の走査回路105は、図45に示
すとおり、レベルシフト回路2202、シフトレジスタ
2204、ゲート駆動回路2206からなる。
【0294】レベルシフト回路2202は、図47に示
すとおり、インバータ回路2404、2405等を含ん
で構成されている。インバータ回路2404は、スレシ
ュホルド電圧を入力信号レベルの真ん中に設定されてお
り、その出力信号の振幅レベルはVCC−VSSであ
る。インバータ回路2405の振幅レベルはVCC−V
SSである。表示同期信号2203は、入力信号104
を非反転してレベルシフトしたものである。
【0295】走査回路105の動作を説明する。
【0296】図45において、レベルシフト回路220
2は、表示同期信号104の電圧レベルを変換して、表
示同期信号2203としてシフトレジスタ2204に出
力する。シフトレジスタ2204は、該表示同期信号2
203(水平同期信号)に同期してシフト動作すること
で、シフト出力信号2205を生成し出力している。ゲ
ート駆動回路2206には、電源電圧2201が入力さ
れている。この電源電圧2201には、ゲートを選択状
態とするためのオンレベルの電圧と、ゲートを非選択状
態とするためのオフレベルの電圧と、が含まれている。
ゲート駆動回路2206は、該電源電圧2201を用い
てゲート駆動信号106を生成する。ゲート駆動回路2
206は、該ゲート駆動信号106を、シフト出力信号
2205に同期して、1ライン毎に順次生成している。
【0297】本実施例ではデータドライバ112へ入力
する液晶基準電圧108が直流の電圧でよいため、電源
回路107にはアンプバッファが不要である。従って、
電源回路107の回路規模を小さくすることが可能であ
る。
【0298】次に、本発明の第9の実施例について、図
48、図49、図50、図51、図52、図53、図5
4を用いて説明する。本実施例は、9レベルの基準電圧
から64階調表示を行うデータドライバを用いたもので
ある。
【0299】本実施例の液晶表示装置は、大きく分け
て、液晶表示コントローラ2501と、走査回路250
5と、電源回路2507と、データドライバ2510
と、640×3(R、G、B)×480ドットの液晶パ
ネル2512と、から構成されている。
【0300】動作概要を説明する。
【0301】液晶表示コントローラ2501は、システ
ムから入力される表示データ、表示同期信号2502
を、液晶ドライバ用にタイミング制御した上で、表示デ
ータ,表示同期信号2503としてデータドライバ25
10に転送する。また、同様に、液晶コントローラ25
01は、システムから入力される表示データ,同期信号
2502から、表示データ,同期信号2504を生成し
て走査回路2505へ出力する。なお、表示データ25
03は、1画素当たり階調6ビットを割り当てた、3画
素分づつの合計18ビットのデータである。
【0302】電源回路2507は、9種類の電圧レベル
の電圧からなる基準電圧2509を発生し、データドラ
イバ2510に出力している。データドライバ2510
は、該基準電圧2509に基づいて階調表示用に64階
調の電圧を生成する。そして、表示データに応じていず
れかの電圧を出力ごとに選択し、これを液晶駆動電圧2
511として液晶パネル2512へ出力する。
【0303】これと並行して走査回路2505は、表示
データ,同期信号2504に従って、ゲート駆動信号2
506を出力することで、液晶パネル2512を構成し
ているゲート線の内の一本を順次選択してゆく。これに
より、データドライバ2510の出力している液晶駆動
電圧2511は、その時選択状態にされているゲート線
に対応する行の画素にのみ印加されることとなる。走査
回路2505が選択するゲートを順次変更してゆくこと
で(すなわち、走査することで)、液晶パネル2512
全体に画像が表示されることになる。
【0304】次に、上記各部ごとにその構成および動作
を詳細に説明する。
【0305】まず、データドライバ2510の詳細を説
明する。
【0306】データドライバ2510は、240本の出
力を有するデータドライバ2513を、8個備えて構成
されている。以下、各データドライバ2513をその配
置位置に応じて、データドライバ2513−1、データ
ドライバ2512−2等と呼ぶ。他の回路部分について
も同様の呼び方をする。
【0307】各データドライバ2513は、図49に示
すとおり、タイミング制御回路2514と、電圧生成回
路2518と、ラッチアドレス制御回路2521と、ラ
ッチ回路2523と、ラッチ回路2525と、レベルシ
フト回路2527と、液晶駆動回路2529とからな
る。
【0308】タイミング制御回路2514は、表示デー
タ,表示同期信号2503(表示データ2601,制御
信号2602)に基づいて、タイミング信号2515、
表示データ2516、ライン表示同期信号2517を生
成出力するものである。
【0309】ラッチアドレス制御回路2521は、タイ
ミング信号群2515を基に、ラッチ信号2522を生
成するものである。
【0310】ラッチ回路2523は、ラッチ信号252
2に従って、表示データ2516を3画素分づつ順次ラ
ッチするためのものである。ラッチ回路2523は、図
49に示すとおり、1出力あたり6ビットのラッチ回路
2603を、240個備えて構成されている。データド
ライバ2510はデータドライバ2513を8個備えて
いるため、データドライバ2510全体では、1水平ラ
イン分(1920画素分)の表示データを順次ラッチ可
能となっている。
【0311】ラッチ回路2525は、ラッチ回路252
3から出力されてくる1ライン分の表示データ2524
を、ライン表示同期信号2517に従って同時にラッチ
するものである。ラッチ回路2525は、1出力あたり
6ビットのラッチ回路2604を、240個備えて構成
されている。該ラッチ回路2525は、ラッチした表示
データを、表示データ2526として、レベルシフト回
路2527へ出力している。
【0312】レベルシフト回路2527は、各出力6ビ
ットの表示データ2526の電圧レベルを、液晶駆動電
圧レベルにまでシフトするためのものである。該レベル
シフト回路2527は、レベルシフト回路2605を2
40個備えて構成されている。該レベルシフト回路25
27は、電圧レベルをシフトした後の表示データを、表
示データ2528として液晶駆動回路2529へ出力し
ている。
【0313】電圧生成回路2518は、直流の9レベル
の基準電圧2509と、反転基準電圧2508と、制御
信号2602中の交流化信号とから、交流の交流化基準
電圧2519,2520を生成するためのものである。
交流化基準電圧2519と、交流化基準電圧2520と
は、共に交流化されているが、その交流化のタイミング
は互いに反転したものとされている。なお、基準電圧2
509、反転基準電圧2508は、電源回路2507に
よって生成されているものである(図48参照)。該電
圧生成回路2518は、図51に示すとおり、アンプバ
ッファ回路2801、差動増幅回路2802、選択回路
2803、選択回路2804からなる。
【0314】アンプバッファ回路2801は、電源回路
2507からの9レベルの基準電圧2509(VLEV
0〜VLEV8)を一旦バッファした後、選択回路28
03に出力するものである。
【0315】差動増幅回路2802は、基準電圧250
9(VLEV0〜VLEV8)を、反転基準電圧250
8(VCEN)を基準として反転し、出力するものであ
る。この反転の様子を図52に示す。VLEV0〜VL
EV8を、VCENを基準として反転したものが、VL
EV0INV〜VLEV8INVである。
【0316】図51において、選択回路2803,28
04は、それぞれ、アンプバッファ回路2801の出力
と差動増幅回路2802の出力とのうちのいずれか一方
を、制御信号2602中の交流化信号に従って選択し、
出力するものである。但し、選択回路2803には、交
流化信号(制御信号2602)がそのまま入力されてい
るのに対し、選択回路2804には、交流化信号(制御
信号2602)を反転したものが入力されるようになっ
ている。従って、選択回路2803によって選択出力さ
れる交流化基準電圧2519(V1RV0〜V1RV
8)と、選択回路2804によって選択出力される交流
化基準電圧2520(V2RV0〜V2RV8)とで
は、交流化のタイミングが異なっている。例えば、図5
2に示すとおり、交流化信号(M)がハイレベルとなっ
ている時には、交流化基準電圧2519(V1RV0〜
V1RV8)としては、VLEV0INV〜VLEV8
INVの中から選択されたものが出力される。一方、交
流化基準電圧2520(V2RV0〜V2RV8)とし
ては、VLEV0〜VLEV8の中から選択されたもの
が出力される。逆に、交流化信号(M)がロウレベルと
なっている時には、交流化基準電圧2519(V1RV
0〜V1RV8)としては、それぞれVLEV0〜VL
EV8の中から選択されたものが出力される。交流化基
準電圧2520(V2RV0〜V2RV8)としては、
VLEV0INV〜VLEV8INVの中から選択され
たものが出力される。
【0317】図49において、液晶駆動回路2529
は、交流化基準電圧2519,2520を基に、表示デ
ータ2528に対応した液晶駆動電圧2530を生成出
力するものである。該液晶駆動回路2529は、交流化
基準電圧2519,2520を基に表示データ2528
に対応した液晶駆動電圧を生成する液晶駆動回路260
6を、240個備えて構成されている。該液晶駆動回路
2606は、図50に示すとおり、デコーダ2701
と、選択回路2704と、選択回路2705と、分圧回
路2708と、選択回路2710と、アンプバッファ回
路2711とから構成されている。
【0318】デコーダ2701は、表示データ2528
をデコードするものである。デコーダ2701は、デコ
ード結果の上位3ビットを、デコード信号2702とし
て選択回路2704,2705へ出力している。また、
デコード結果の下位3ビットを、デコード信号2703
として選択回路2710へ出力している。
【0319】選択回路2704は、9レベルの交流化基
準電圧2519のうちのV8〜V1の8レベルから、デ
コード信号2702に従って1レベルを選択するもので
ある。選択回路2704は、選択したレベルの電圧を選
択電圧2706として分圧回路2708へ出力してい
る。一方、選択回路2705は、交流化基準電圧251
9のうちのV7〜V0の8レベルから、デコード信号2
702に従って1レベルを選択し、該選択したレベルの
電圧を選択電圧2707として分圧回路2708へ出力
するものである。選択回路2704,2705は、選択
電圧2706と選択電圧2707との組合せが、8種類
(V8−V7、V7−V6、V6−V5、V5−V4、
V4−V3、V3−V2、V2−V1、V1−V0)の
うちのいずれかとなるように動作するようになってい
る。
【0320】分圧回路2708は、選択電圧2706と
選択電圧2707との間の電圧を8分圧し、8レベルの
階調電圧2709として出力するものである。該分圧回
路2708は、該分圧を8個の抵抗素子で行っている。
【0321】選択回路2710は、デコード信号270
3に従って、8レベルの階調電圧2709の中から1レ
ベルを選択し出力するものである。
【0322】次に、データドライバ2510の動作を、
図48を用いて説明する。ここでの説明は64階調表示
に関する動作に重点をおいて行う。
【0323】タイミング制御回路2514は、液晶表示
コントローラ2501から入力される表示データ,同期
信号2503を、データドライバ内部の表示データ、タ
イミング制御信号に合わせて制御し、タイミング信号群
2515、表示データ2516として、ラッチアドレス
制御回路2521,ラッチ回路2523に出力してい
る。なお、該信号2503は、表示データ2601と、
制御信号2602とからなるものである(図49参
照)。
【0324】ラッチアドレス制御回路2521は、表示
データ2516に同期したラッチ信号2522を、上述
のタイミング信号群2515から生成する。
【0325】各ラッチ回路2523はそれぞれ、ラッチ
信号2522に従って、表示データ2516を240画
素分、3画素づつ80回に分けて順次ラッチする。つま
り、ラッチ回路2523では、まず表示データ2516
の最初の3画素分を、ラッチ回路2603−1,260
3−2,2603−3が、それぞれ6ビットづつラッチ
する。続いて、次の3画素の表示データ2516に対応
したラッチ回路2603−4,2603−5,2603
−6が、それぞれ6ビットづつラッチする。ラッチ回路
2603−7〜2603−240も同様に、三個づつが
順次表示データをラッチしてゆくことで、合計8個のデ
ータドライバ2513全体では1水平ライン分(192
0画素分)の表示データをラッチする。各ラッチ回路2
523は、このようにしてラッチした表示データを表示
データ2524として出力する。
【0326】ラッチ回路2525は、この表示データ2
524をライン表示同期信号2517で1ライン分同時
にラッチする。そして、ラッチした表示データを、表示
データ2526として、レベルシフト回路2527に転
送する。なお、ライン表示同期信号2517は、走査回
路2505から出力されるゲート駆動信号2506に同
期したものである。
【0327】レベルシフト回路2527のレベルシフト
回路2605は、各出力6ビットの表示データ2526
の電圧レベルを、液晶駆動電圧レベルにまでレベルシフ
トし、表示データ2528として液晶駆動回路2529
に転送する。
【0328】電圧生成回路2518は、直流の9レベル
の基準電圧2509と、反転基準電圧2508と、同期
信号2503の交流化信号とから、交流化のタイミング
が互いに反転されている交流の交流化基準電圧2519
と交流化基準電圧2520とを生成し、これらを液晶駆
動回路2529へ出力している。なお、交流化基準電圧
2519は、データドライバ2513の出力のうちの奇
数番目の出力に、一方、交流化基準電圧2520は偶数
番目の出力に対応している。従って、交流出力のタイミ
ングは、各出力端子毎に反転している。
【0329】液晶駆動回路2529は、交流化基準電圧
2519,2520から、64レベルの階調電圧を生成
する。つまり、分圧回路2708(図50参照)は、選
択電圧2706、2707の電圧間を8分圧し、各選択
電圧間に8レベルの階調電圧を生成する。選択回路27
10は、分圧回路2708が生成した8レベルの階調電
圧2709のなかから、デコード信号2703に応じて
1レベルを選択する。アンプバッファ回路2711は、
これをバッファして液晶駆動電圧2530(液晶駆動電
圧2511)として出力する。このように、選択電圧2
706、2707の8組の組合せとそれぞれを8分圧す
ることで合計64レベルの階調電圧を生成することがで
きる。
【0330】ところで、以上述べたデータドライバの動
作と並行して、走査回路2505は、表示同期信号25
04の水平同期信号に同期して、1ライン毎に順次ゲー
ト駆動信号2506を生成している。そして、該ゲート
駆動信号2506によって、液晶パネル2512のゲー
ト線が1ラインづつ、順次、選択状態とされている。
【0331】上述の液晶駆動電圧2530は、ゲート駆
動信号2506に同期して出力されている。従って、液
晶駆動電圧2511およびゲート選択信号2506によ
って液晶パネル2512が駆動され、正極性または負極
性の64レベルの階調電圧の内、表示データに対応した
液晶駆動電圧の表示を行うことができる。このようにす
ることで、64レベルの液晶駆動電圧を出力毎に交流の
タイミングを反転して出力することができる。
【0332】表示データの取り込み動作については第8
の実施例と同様である(図39参照)。
【0333】液晶駆動電圧2530の交流化のタイミン
グを図53に示した。液晶駆動電圧2530として出力
される電圧は、偶数番目の出力と奇数番目の出力とで、
その交流化のタイミングがお互いに反転している。ま
た、各出力の電圧レベルは、64種類の電圧レベルのな
かから当該出力に対応する表示データに対応したものと
なっている。
【0334】本実施例では図54に示すように、液晶パ
ネルの電圧輝度特性のダイナミックレンジが正極性、負
極性を合わせて5V以上あるため、図48、図49のデ
ータドライバ中の点線で囲んだ回路部分は、高耐圧プロ
セス(耐圧15V)である。その他の回路部分は低耐圧
プロセス(耐圧5V)である。図40に示したように、
全ての入力信号を、低耐圧プロセスの動作範囲(ここで
は、5V〜GND)内とすることで、液晶駆動回路25
29等のみを高耐圧プロセスとするだけでよい。これに
より、チップ面積を小さくすることができる。つまり、
本実施例のデータドライバ2513のように出力回路の
みに高耐圧プロセスを用いることで、低耐圧プロセスの
データドライバに比べて、チップ面積の増加を極力小さ
くして、低価格化を図ることができる。
【0335】以上述べた本実施例のデータドライバを用
いた液晶ディスプレイでは、図42、図43のごとく、
データドライバを液晶パネルの片側に配置した場合で
も、列毎反転駆動、ドット毎反転駆動が可能となり、高
画質表示を行うことができる。
【0336】また、本実施例では、データドライバとし
て240本の出力を備えたデータドライバについて説明
したが、その出力数については特に限定されない。例え
ば、出力を192本,160本備えたデータドライバに
ついても、ラッチアドレス制御回路やラッチ回路を該出
力本数に対応した構成にすることで容易に実現できる。
【0337】本実施例では64階調のデータドライバに
ついて述べた。しかし、表示データを1画素あたり6ビ
ットから8ビットにし、ラッチ回路の構成を構成を1出
力当たり8ビットとし、階調電圧生成回路の構成を25
6階調に対応するように変えることで、256階調やそ
の他の階調数のデータドライバに対しても容易に実現す
ることができる。
【0338】また、プロセスの耐圧についても、本実施
例では低耐圧プロセスを5V耐圧、高耐圧プロセスを1
5V耐圧として説明した。しかし、低耐圧プロセスとし
て例えば5V耐圧〜3V耐圧を、また、高耐圧プロセス
として例えば30V耐圧〜10V耐圧のプロセスを用い
た場合についても、本実施例と同様な効果を得ることが
できる。
【0339】また、本実施例の走査回路2505は、第
8の実施例と同様のものである。該走査回路2505
は、入力信号の入力段にレベルシフト回路を内蔵するこ
とで、周辺回路の回路規模の削減を可能である。
【0340】本実施例では、データドライバ2510に
入力する9レベルの液晶基準電圧2509が、直流のレ
ベル電圧である。従って、電源回路2507の回路規模
を小さくすることが可能である。
【0341】次に本発明の第10の実施例を図55、図
56、図57、図58、図59を用いて説明する。
【0342】該第10の実施例は、液晶として、図59
に示すように液晶パネルの電圧輝度特性のダイナミック
レンジが正極性、負極性を合わせて5V以下となるもの
を用いている。データドライバとしては、9レベルの基
準電圧から64階調表示を行うものを用いている。本実
施例で用いているデータドライバは、全ての回路部分を
低耐圧回路とすることができ、レベルシフト回路が不要
となっている。なお、液晶駆動動作自体は、上述の第9
の実施例と同様である。
【0343】本実施例の液晶表示装置は、図55に示す
とおり、大きく分けて、液晶表示コントローラ3201
と、走査回路3205と、電源回路3207と、データ
ドライバ3210と、640×3(R、G、B)×48
0ドットの液晶パネル3212とから構成されている。
【0344】液晶コントローラ3201は、システムか
ら入力される表示データ,表示同期信号3202に基づ
いて、表示データ,表示同期信号3203を生成し、こ
れをデータドライバ3210へ出力している。また、同
様に、表示同期信号3204を生成し、これを走査回路
3205へ出力している。
【0345】電源回路3207は、基準電圧3209、
反転基準電圧3208を生成し、データドライバ321
0へ出力している。なお、直流の9レベルの基準電圧3
209は、階調電圧生成に用いられるものである。ま
た、反転基準電圧32208は、階調電圧を交流化のた
めに反転する際の基準となる電圧である。
【0346】データドライバ3210は、基準電圧32
09および反転基準電圧3210を用いて、表示デー
タ,表示同期信号3203に対応した液晶駆動電圧32
11を生成し、これを液晶パネル3212へ出力する。
【0347】一方、これと並行して、走査回路3205
は、表示同期信号3204に従って、ゲート駆動信号3
206を生成し、これを液晶パネル3212へ出力す
る。これにより液晶パネル3212のゲート線は、順次
選択状態とされてゆく(走査)。その結果、液晶パネル
3212の各画素には、表示データに対応した液晶駆動
電圧3211が印加され、画像が表示されることとな
る。
【0348】以下、各部ごとにその構成および動作を詳
細に説明する。
【0349】先ずデータドライバ3210について説明
する。
【0350】データドライバ3210は、液晶パネル3
212の上側に配置されたそれぞれが240出力のデー
タドライバ3213を8個備えて構成されている。該デ
ータドライバ3213は、図56に示すとおり、タイミ
ング制御回路3214と、電圧生成回路3218と、ラ
ッチアドレス制御回路3221と、ラッチ回路3223
と、ラッチ回路3225と、液晶駆動回路3227とを
含んで構成されている。
【0351】タイミング制御回路3214は、液晶表示
コントローラ3201から入力される表示データ,表示
同期信号3203(これは表示データ3301および交
流化信号3302からなる)のタイミング制御を行っ
て、タイミング信号群3215、ライン表示同期信号3
217、表示データ3216として、ラッチアドレス制
御回路3221等へ出力する構成となっている。なお、
ライン表示同期信号3217は、走査回路3205から
出力されるゲート選択信号3206に同期している。表
示データ3216は、各画素6ビットづつの3画素分
(合計18ビット)で構成されている。
【0352】ラッチアドレス制御回路3221は、タイ
ミング信号3215に基づいて、ラッチ信号3222を
生成するものである。
【0353】ラッチ回路3223は、表示データ321
6を240画素分、順次ラッチするものである。該ラッ
チ回路3223は、ラッチ信号3222で表示データ3
216をラッチする、それぞれ1出力当たり6ビットの
ラッチ回路3303を、240個備えている。該ラッチ
回路3223は、ラッチした表示データを表示データ3
224としてラッチ回路3225へ出力する構成となっ
ている。
【0354】各ラッチ回路3225は、表示データ32
24をライン表示同期信号3217で同時にラッチする
ものである。該ラッチ回路3225は、ライン表示同期
信号3217で同時にラッチするそれぞれ6ビットのラ
ッチ回路3304を240個備えている。ラッチ回路3
225は、ラッチした表示データを表示データ3226
として液晶駆動回路3227へ出力する構成となってい
る。
【0355】電圧生成回路3218は、電源回路320
7(図55参照)から入力される反転基準電圧3208
および9レベルの液晶駆動電圧の基準電圧3209か
ら、基準電圧3219,3220を生成するものであ
る。なお、基準電圧3219,3220は、ともに交流
化された9レベルの電圧である。但し、両基準電圧32
19,3220は、互いに交流化のタイミングが異なっ
ている。基準電圧3219は、奇数番目の出力に対応し
た液晶駆動回路3305に入力されている。一方、基準
電圧3220は、偶数番目の出力に対応した液晶駆動回
路3305に入力されている。従って、交流出力のタイ
ミングは、各出力端子ごとに反転している。なお、本実
施例の電圧生成回路3218は、基本的には、第9の実
施例の電圧生成回路2518と同様な構成(図51参
照)である。但し、本実施例10においては、電圧生成
回路3218の全ての回路部分の電圧レベルを、低耐圧
電圧レベルとしている。
【0356】液晶駆動回路3227は、基準電圧321
9,3220を基に、表示データ3226に対応した液
晶駆動電圧3228を生成するものである。該液晶駆動
回路3227は、生成した液晶駆動電圧3228を、液
晶駆動電圧3211として液晶パネル3212へ出力し
ている。本実施例の液晶駆動回路3227は、第9の実
施例の液晶駆動回路2606(図50参照)と同様の構
成を有する液晶駆動回路3305を備えて構成されてい
る。なお、液晶駆動電圧3228は、基準電圧321
9,3220の交流化のタイミングに対応して、出力毎
に交流のタイミングが反転している。
【0357】次に、データドライバ3210の動作を説
明する。
【0358】本実施例におけるデータドライバ3210
が、表示データを取り込む動作は、第8、第9の実施例
と同様である(図39参照)。
【0359】データドライバ3210には、液晶表示コ
ントローラ3201から、3画素、階調6ビットの合計
18ビット構成の表示データ,表示同期信号3203が
入力される。
【0360】データドライバ3210のタイミング制御
回路3214は、表示データ,表示同期信号3203の
タイミングから、データドライバ内部で用いられる表示
データ3216、タイミング制御信号3215、ライン
表示同期信号3217を生成する。
【0361】すると、ラッチ回路3223は、表示デー
タ3216に同期したラッチ信号3222で、該表示デ
ータ3216を1つのデータドライバ当たり240画素
分、順次ラッチする。該各ラッチ回路3223は、該ラ
ッチを3画素分づつ、80回に分けて行なう。つまり、
まず最初の3画素に対応した6ビットラッチ回路330
3−1、3303−2、3303−3が、表示データ3
216をラッチする。続いて、次の3画素に対応した6
ビットラッチ回路3303−4、3303−5、330
3−6が、これに続く表示データ3216をラッチす
る。これ以降も同様に、順次表示データを、3画素分
(18ビット)づつラッチしてゆく。最後に6ビットラ
ッチ回路3303−238、3303−239、330
3−240が表示データ3216をラッチする。以上の
ラッチ動作を全てのラッチ回路3223が行うことで、
データドライバ3210全体としては(データドライバ
3213−1〜3213−8)、1水平ライン分の表示
データをラッチすることができる。
【0362】全て(合計8個)のラッチ回路3223
は、ラッチした表示データを、表示データ3224とし
てラッチ回路3225に出力する。
【0363】ラッチ回路3225の各ラッチ回路330
4は、ライン表示同期信号3217で、表示データ32
24を同時にラッチする。従って、合計8個のデータド
ライバ3213によって、合計1920画素、1ライン
分の表示データが同時にラッチされる。ラッチ回路32
25は、ラッチした表示データを表示データ3226と
して、液晶駆動回路3227に出力する。
【0364】電圧生成回路3218は、電源回路320
7から入力されている基準電圧3209および反転基準
電圧3208と、液晶表示コントローラ3201から入
力されている表示同期信号3203中の交流化信号33
02とから、交流の基準電圧3219、3220を生成
する。該基準電圧3219と基準電圧3220とは、共
に交流化されているが、その交流化のタイミングが互い
に反転している。この交流化のタイミングを図57に示
した。交流化信号(M)3302がハイレベルとなって
いる時には、基準電圧3219(V1RV0〜V1RV
8)としては、それぞれVLEV0INV〜VLEV8
INVが出力される。また、基準電圧3220(V2R
V0〜V2RV8)としては、それぞれVLEV0〜V
LEV8が出力される。一方、交流化信号(M)330
2がロウレベルとなっている時には、交流化基準電圧3
219(V1RV0〜V1RV8)としては、それぞれ
VLEV0〜VLEV8が出力される。基準電圧322
0(V2RV0〜V2RV8)としては、それぞれVL
EV0INV〜VLEV8INVが出力される。そし
て、これらの電圧レベルは、5V〜0Vの範囲内にあ
る。
【0365】再び図56に戻り、電圧生成回路3218
は、生成した基準電圧3219、3220を、液晶駆動
回路3227に出力する。
【0366】液晶駆動回路3227の液晶駆動回路33
05は、それぞれ9レベルの基準電圧3219,322
0から、64レベルの階調電圧を生成する。そして、表
示データ3226に対応したレベルの階調電圧を、各出
力毎に、1つ選択して、内部に有するバッファアンプ回
路でバッファした後、液晶駆動電圧3228として出力
する。液晶駆動電圧3228の出力レベルは、基準電圧
3209と同様に5V〜0Vの範囲である。液晶駆動電
圧3228のタイミングを図58に示した。交流化信号
3302に対応して、液晶駆動電圧3228の交流化の
タイミングは反転している。また、液晶駆動電圧322
8のうち、偶数番目の画素に対応する出力と、奇数番目
の画素に対応する出力とでは、交流のタイミングがお互
いに反転している。
【0367】一方、既に述べたとおり、走査回路320
5は、表示同期信号3204の水平同期信号に同期して
1ライン毎に順次ゲート駆動信号3206を生成し、こ
れを液晶パネル3212に出力することで、ゲート線を
1ラインづつ順次選択している。
【0368】このように動作することで、ゲート選択信
号3206に同期して出力される液晶駆動電圧3211
によって液晶パネル3212が駆動され、正極性または
負極性の64レベルの階調電圧の内、表示データに対応
した液晶駆動電圧の表示を行うことができる。
【0369】以上でデータドライバ3210の動作説明
を終わる。
【0370】本実施例では図59に示すように、液晶パ
ネルの電圧輝度特性のダイナミックレンジが正極性、負
極性を合わせて5V以下であるため、データドライバ3
210の回路を、全て低耐圧プロセス(耐圧5V)で構
成することができる。従って、本実施例のデータドライ
バ3210は、小チップ化が可能であり、低価格化を図
ることができる。
【0371】本実施例のデータドライバ3210を用い
た場合、図42、図43に示すようにデータドライバを
液晶パネルの片側に配置した場合でも、列毎反転駆動、
ドット毎反転駆動が可能となり、高画質表示を行うこと
ができる。
【0372】本実施例のデータドライバ3210は、出
力を240本備えたものであった。しかし、その出力の
本数はこれに限定されるものではない。ラッチアドレス
制御回路やラッチ回路を出力数に対応した構成にするこ
とで、例えば、出力が192本、160本のデータドラ
イバも容易に実現できる。
【0373】本実施例では表示データを1画素当たり8
ビットで構成するとともに、これに対応して64階調の
表示を可能なデータドライバについてのみ述べた。しか
し、表示データを1画素あたり8ビットで構成し、ま
た、ラッチ回路を1出力当たり8ビットの構成とし、さ
らに、階調電圧生成回路の構成を256階調に対応させ
ることで、256階調のデータドライバを使用した場合
でも本発明を適用できる。他の階調数(例えば、25
6)のデータドライバを使用した場合でも容易に適用で
きる。
【0374】本実施例10の走査回路320は、第8の
実施例と同様のものである。つまり、入力信号の入力段
にレベルシフト回路を内蔵することで、周辺回路の回路
規模の削減を可能としたものである。
【0375】本実施例の電源回路3207が発生する必
要のある電圧(例えば、データドライバ3210に入力
する基準電圧3208,3209は、直流のレベル電圧
である。従って、電源回路3207の回路規模を小さく
することが可能である。
【0376】本実施例とは異なり、高耐圧プロセスとし
て例えば5V耐圧のプロセスを、また、低耐圧プロセス
として例えば、5V耐圧〜3V耐圧のプロセスを用いた
場合でも、本実施例と同様な効果を得ることができる。
【0377】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、入力される基
準電圧と交流化信号から交流化駆動する2通りの交流化
基準電圧を生成する電圧生成手段と表示データ、前記2
通りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対
して、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変
換して出力する手段を持つ構成としたので、同一液晶ド
ライバ内の出力は互いに、交流化のタイミングが異なる
液晶駆動電圧とすることができる。従って液晶ドライバ
を片側に配置し実装面積を縮小し、高画質な列毎反転駆
動を行うことができる。
【0378】または、入力される基準電圧は2通りの交
流化基準電圧で、交流化信号で2通りの交流化基準電圧
を切り換える電圧切り換え手段と表示データ、前記2通
りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対し
て、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換
して出力する手段を持つ構成としたので、同一液晶ドラ
イバ内の出力は互いに、交流化のタイミングが異なる液
晶駆動電圧とすることができる。このため液晶ドライバ
を片側に配置し実装面積を縮小し、高画質な列毎反転駆
動を行うことができる。
【0379】また、入力される基準電圧と交流化信号か
ら交流化駆動する2通りの交流化基準電圧を生成する電
圧生成手段を持つ構成としたので、基準電圧を生成する
電源回路の回路規模を小さくすることができる。
【0380】本発明によれば、同一液晶ドライバ内の出
力は互いに、交流化のタイミングが異なる液晶駆動電圧
とすることができる。しかも、データドライバに入力さ
れる基準電圧は交流化するための片側の基準電圧のみで
よい。もう一方の基準電圧は、データドライバ内部で生
成する。つまり、本発明では、データドライバ自身が、
交流化駆動において必要な2つの基準電圧を1つの基準
電圧から生成して、互いに交流化のタイミングが異なる
液晶駆動電圧を出力できる。そのため、基準電圧を生成
する電源回路の回路規模を小さくすることができる。ま
た、データドライバを液晶パネルの片側に配置し、小型
化、高密度実装化を図ることができる。さらに実装面積
を縮小しつつ、高画質な列毎反転駆動を行うことができ
る。周辺回路の回路規模を低減し、液晶ディスプレイの
小型軽量化を容易にすることができる。
【0381】また、本発明のデータドライバでは出力回
路に高耐圧プロセスを用いているため、液晶駆動電圧は
高耐圧電圧レベル(10V以上)が出力可能である。そ
の結果、表示品質が良くない共通電極交流駆動を行わず
に、高画質な列毎反転駆動を行うことができる。しか
も、出力回路のみに高耐圧プロセスを用いているため、
チップ面積の低減が容易であり、低価格化が可能であ
る。
【0382】また、走査ドライバの入力段に、デジタル
入力信号をレベルシフトするレベルシフト回路を設けた
ことで、該レベルシフト回路によってデジタル入力信号
を走査ドライバの内部で動作する信号レベルにレベルシ
フトすることができる。そのため、外付けのレベルシフ
ト回路を必要とせず、液晶ディスプレイの周辺回路の回
路規模を低減することができ、液晶ディスプレイの小型
軽量化が容易である。
【0383】また、走査ドライバは、基準信号を入力
し、入力するデジタル入力信号の入力レベルを前記基準
信号で制御可能であるため、外付けのレベルシフト回路
を必要とせず、液晶ディスプレイの周辺回路の回路規模
を低減することができるため、液晶ディスプレイの小型
軽量化を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の液晶表示装置の構成図
である。
【図2】本発明の第1の実施例の液晶駆動回路のブロッ
ク図である。
【図3】本発明の第1の実施例の電圧生成回路の構成図
である。
【図4】本発明の第1の実施例の液晶基準電圧生成のタ
イミング図である。
【図5】本発明の第2の実施例の液晶表示装置の構成図
である。
【図6】本発明の第2の実施例の電圧生成回路の構成図
である。
【図7】本発明の第2の実施例の電圧生成回路の構成図
である。
【図8】本発明の第3の実施例の電圧生成回路の構成図
である。
【図9】本発明の第3の実施例の液晶基準電圧生成のタ
イミング図である。
【図10】本発明の第4の実施例の液晶表示装置の構成
図である。
【図11】本発明の第5の実施例の液晶表示装置の構成
図である。
【図12】本発明の第5の実施例の液晶駆動回路のブロ
ック図である。
【図13】本発明の第5の実施例の電圧生成回路の構成
図である。
【図14】本発明の第5の実施例の液晶基準電圧生成の
タイミング図である。
【図15】本発明の第6,第7の実施例の液晶表示装置
の全体構成図である。
【図16】第6の実施例における液晶駆動回路のブロッ
ク図である。
【図17】第6の実施例における階調電圧生成回路の構
成図である。
【図18】第6の実施例における出力回路の構成図であ
る。
【図19】第6の実施例における出力バッファ回路の構
成図である。
【図20】液晶交流出力電圧のタイミング図である。
【図21】プロセス電圧を示す図である。
【図22】列毎反転駆動を示す図である。
【図23】ドット毎反転駆動を示す図である。
【図24】ドライバ電圧レベルを示す図である。
【図25】ドライバ電圧レベルを示す図である。
【図26】レベルシフト回路の構成図である。
【図27】レベルシフト回路の構成図である。
【図28】第7の実施例における液晶駆動回路のブロッ
ク図である。
【図29】第7の実施例における階調電圧生成回路のブ
ロック図である。
【図30】第7の実施例における出力回路のブロック図
である。
【図31】出力波形のタイミングを示す図である。
【図32】他の出力回路のブロック図である。
【図33】本発明の第8の実施例の液晶表示装置の構成
図である。
【図34】データドライバ109の内部構成を示すブロ
ック図である。
【図35】アンプバッファ回路1105および階調電圧
生成回路1109の内部構成を示すブロック図である。
【図36】電圧選択回路1111のブロック図であ
る。。
【図37】出力回路1112のブロック図である。
【図38】出力バッファ1405の回路図である。
【図39】表示データ取り込み動作のタイミングチャー
トである。
【図40】階調電圧の反転出力を示す図である。
【図41】液晶交流出力電圧のタイミング図である。
【図42】列毎反転駆動において、画素部に印加する電
圧の極性を示す図である。
【図43】ドット毎反転駆動において、画素部に印加す
る電圧の極性を示す図である。
【図44】液晶画素部における電流の方向を示す図であ
る。
【図45】走査回路105の内部構成を示すブロック図
である。
【図46】走査回路105の電圧レベルを示す図であ
る。
【図47】レベルシフタ2202の内部構成を示す回路
図である。
【図48】本発明の第9の実施例である液晶表示装置の
構成図である。
【図49】データドライバ2513のブロック図であ
る。
【図50】液晶駆動回路2606のブロック図である。
【図51】電圧生成回路2518のブロック図である。
【図52】基準電圧のタイミング図である。
【図53】液晶交流出力電圧のタイミング図である。
【図54】液晶の電圧輝度特性図である。
【図55】本発明の第10の実施例である液晶表示装置
の構成図である。
【図56】データドライバ3213のブロック図であ
る。
【図57】基準電圧のタイミング図である。
【図58】液晶交流出力電圧のタイミング図である。
【図59】液晶の電圧輝度特性図である。
【図60】従来の液晶ドライバの構成図である。
【図61】液晶の電圧、輝度特性を示す図である。
【図62】従来の液晶表示装置の構成図である。
【図63】従来の液晶基準電圧のタイミング図である。
【図64】従来の液晶表示装置の構成図である。
【図65】従来の液晶基準電圧のタイミング図である。
【図66】共通電極交流駆動の液晶出力電圧のタイミン
グ図である。
【図67】従来の液晶表示装置の構成図である。
【図68】従来の走査回路のブロック図である。
【図69】液晶の電圧、輝度特性を示す図である。
【図70】LSIのプロセス電圧を示す図である。
【図71】従来の液晶基準電圧の変動の様子を示すタイ
ミング図である。
【図72】従来の液晶表示装置の構成図である。
【図73】従来の液晶表示装置の構成図である。
【図74】対向電極交流駆動における液晶基準電圧の変
動の様子を示すタイミング図である。
【図75】液晶画素部における電流の方向を示す図であ
る。
【符号の説明】
[第1〜第5の実施例]101…表示データ、102…
制御信号群、103…交流化信号、104…電源回路、
105…基準電圧、106…基準電圧、107−1〜1
07−10…液晶ドライバ、108…タイミング制御回
路、109…制御信号、110…表示データ、111…
タイミング信号、112…ラッチアドレス制御回路、1
13…ラッチ信号、114…ラッチ回路、115…表示
データ、116…ラッチ回路、117…表示データ、1
18…電圧生成回路、119…交流化基準電圧、120
…交流化基準電圧、121…液晶駆動回路、122…液
晶駆動信号、123…走査回路、124…ゲート選択信
号、125…液晶パネル 801−1〜801−192…液晶駆動回路 901−0〜901−8…アンプバッファ回路、902
−0〜902−8…差動増幅回路、903−0〜903
−8…選択回路、904−0〜904−8…選択回路 1101…制御回路、1102−1〜1102−10…
液晶ドライバ、1103…電圧生成回路 1201…切り換え回路 1401−0〜1401−8…アンプバッファ回路、1
402−0〜1402−8…レベルシフト回路、140
3−0〜1403−8…選択回路、1404−0〜14
04−8…選択回路 1601…電源回路、1602…基準電圧、1603…
基準電圧、1604−1〜1604−10…液晶ドライ
バ、1605…選択回路、1606…選択回路 1701…表示データ、1702…制御信号群、170
3…交流化信号、1704…電源回路、1705…基準
電圧、1706…基準電圧、1707−1〜1707−
10…液晶ドライバ、1708…タイミング制御回路、
1709…制御信号、1710…表示データ、1711
…タイミング信号、1712…ラッチアドレス制御回
路、1713…ラッチ信号、1714…ラッチ回路、1
715…表示データ、1716…ラッチ回路、1717
…表示データ、1718…電圧生成回路、1719…交
流化基準電圧、1720…交流化基準電圧、1721…
液晶駆動回路、1722…液晶駆動信号 1801−1〜1801−192…液晶駆動回路、17
17−1M〜1717−192M…交流化信号、171
7−1D〜1717−192D…表示データ 1901−0〜1901−8…アンプバッファ回路、1
902−0〜1902−8…差動増幅回路 [第6、第7の実施例]101…表示データ、102…
制御信号群、103…電源回路、104…基準電圧、1
05…反転基準電圧、106…交流化信号、107…選
択信号、108…制御信号、109−1〜109−8…
データドライバ、110…タイミング制御回路、111
…タイミング信号群、112…表示データ、113…表
示タイミング信号、114…バッファ回路、115…基
準電圧、116…EOR回路、117…交流化信号、1
18…レベルシフト回路、119…反転基準電圧、12
0…交流化信号、121…交流化信号、122…制御信
号、123…ラッチアドレス制御回路、124…ラッチ
信号、125…ラッチ回路、126…表示データ、12
7…ラッチ回路、128…表示データ、129…階調電
圧生成回路、130…階調電圧、131…出力回路、1
32…液晶駆動電圧、133…走査回路、134…ゲー
ト選択信号、135…液晶パネル、201…液晶ドライ
バ、202…表示データ、203…制御信号群、204
…タイミング制御回路、205…制御信号、206…表
示データ、207…タイミング信号、208…ラッチア
ドレス制御回路、209…ラッチ信号、210…ラッチ
回路、211…表示データ、212…ラッチ回路、21
3…表示データ、214…レベルシフタ、215…表示
データ、216…基準電圧、217…液晶駆動回路、2
18…液晶駆動信号、401…電源回路、402…交流
化信号、403…基準電圧、404…基準電圧、405
…走査ドライバ、406…ゲート選択信号、407…液
晶ドライバ、408…データ信号線、409…液晶ドラ
イバ、410…データ信号線、411…液晶パネル、6
01…電源回路、602…交流化信号、603…基準電
圧、604…走査ドライバ、605…ゲート選択信号、
606…液晶ドライバ、607…データ信号線、608
…液晶パネル、901−1〜901−240…ラッチ回
路、902−1〜902−240…ラッチ回路、903
…階調電圧生成回路、904…階調電圧、905−1〜
905−240…選択回路、906−1〜906−24
0…出力回路、1101…反転増幅回路、1102…反
転電圧、1103…選択回路、1104…出力電圧、1
105…出力バッファ回路、1201…差動増幅回路、
1202…電流増幅回路、1203…電流増幅回路、1
204…選択回路、1901…レベルシフト回路、19
02…入力信号、1903…反転基準電圧、1904…
出力信号、2001…レベルシフト回路、2002…入
力信号、2003…出力信号、2004…インバータ回
路、2005…インバータ回路、2101−1〜210
1−240…階調電圧生成回路、2102−1〜210
2−240…出力回路、2201…デコード回路、22
02…デコード信号、2203…デコード信号、220
4…選択回路、2205…選択回路、2206…選択電
圧、2207…選択電圧、2208…分圧回路、220
9…階調電圧、2210…選択回路、2301…非反転
増幅回路、2302…反転増幅回路、2303…正転電
圧、2304…反転電圧、2305…選択回路。 [第8〜第10の実施例] ・図33 101…液晶表示コントローラ、102…表示データと
同期信号、103…制御信号群、104…表示同期信
号、105…走査回路、106…ゲート駆動信号、10
7…電源回路、108…基準電圧、109…データドラ
イバ、110…液晶駆動電圧、111…液晶パネル、1
12−1〜112−8…データドライバ、113…タイ
ミング制御回路、114…タイミング信号群、115…
表示データ、116…ライン表示同期信号、117…入
力バッファ回路、118…基準電圧、119…基準電
圧、120…交流信号、121…交流化信号、122…
制御信号、123…ラッチアドレス制御回路、124…
ラッチ信号、125…ラッチ回路、126…表示デー
タ、127…ラッチ回路、128…表示データ、129
…階調電圧生成回路、130…階調電圧、131…出力
回路、132…液晶駆動電圧 ・図34 1101…表示データ、1102…制御信号、1103
…基準電圧、1104…基準電圧、1105…バッファ
回路、1106…レベルシフト回路、1107−1〜1
107−240…ラッチ回路、1108−1〜1108
−240…ラッチ回路、1109…階調電圧生成回路、
1110…基準電圧、1111−1〜1111−240
…電圧選択回路、1112−1〜1112−240…出
力回路 ・図37 1401…差動増幅回路、1402…反転出力電圧、1
403…選択回路、1404…電圧信号、1405…、
バッファアンプ回路 ・図38 1501…差動増幅回路、1502…電流増幅回路、1
503…電流増幅回路、1504…選択回路 ・図45 2201…電源電圧、2202…シレベルシフト回路、
2203…シフト出力信号、2204…シフトレジス
タ、2205…シフト出力信号、2206…駆動回路、
2207…高耐圧回路 ・図47 2401…レベルシフト回路、2402…入力信号、2
403…出力信号、2404…インバータ、2405…
インバータ ・図48 2501…液晶表示コントローラ、2502…表示デー
タと同期信号、2503…制御信号群、2504…表示
同期信号、2505…走査回路、2506…ゲート駆動
信号、2507…電源回路、2508…基準電圧、25
09…基準電圧、2510…データドライバ、2511
…液晶駆動電圧、2512…液晶パネル、2513−1
〜2513−8…データドライバ、2514…タイミン
グ制御回路、2515…タイミング信号群、2516…
表示データ、2517…ライン表示同期信号、2518
…電圧生成回路、2519…交流化基準電圧、2520
…交流化基準電圧、2521…ラッチアドレス制御回
路、2522…ラッチ信号、2523…ラッチ回路、2
524…表示データ、2525…ラッチ回路、2526
…表示データ、2527…レベルシフト回路、2528
…表示データ、2529…出力回路、2530…液晶駆
動電圧 ・図49 2601…表示データ、2602…制御信号、2603
−1〜2603−240…ラッチ回路、2604−1〜
2604−240…ラッチ回路、2605−1〜260
5−240…レベルシフト回路、2606−1〜260
6−240…出力回路 ・図50 2701…デコーダ、2702…デコード出力、270
3…デコード出力、2704…選択回路、2705…選
択回路、2706…選択信号、2707…選択信号、2
708…分圧回路、2709…階調電圧、2710…選
択回路、2711…アンプバッファ回路 ・図51 2801−0〜2801−8…アンプバッファ回路、2
802−0〜2802−8…反転増幅回路、2803−
0〜2803−8…選択回路、2804−0〜2804
−8…選択回路 ・図55 3201…液晶表示コントローラ、3202…表示デー
タと同期信号、3203…制御信号群、3204…表示
同期信号、3205…走査回路、3206…ゲート駆動
信号、3207…電源回路、3208…基準電圧、32
09…基準電圧、3210…データドライバ、3211
…液晶駆動電圧、3212…液晶パネル、3213−1
〜3213−8…データドライバ、2514…タイミン
グ制御回路、2515…タイミング信号群、2516…
表示データ、3217…ライン表示同期信号、3218
…電圧生成回路、3219…基準電圧、3220…基準
電圧、3221…ラッチアドレス制御回路、3222…
ラッチ信号、3223…ラッチ回路、3224…表示デ
ータ、3225…ラッチ回路、3226…表示データ、
2527……出力回路、3228…液晶駆動電圧 ・図56 3301…表示データ、3302…制御信号、3303
−1〜3303−240…ラッチ回路、3304−1〜
3304−240…ラッチ回路、3305−1〜330
5−240…出力回路 [従来技術] ・図60〜図66 201…液晶ドライバ、202…表示データ、203…
制御信号群、204…タイミング制御回路、205…制
御信号、206…表示データ、207…タイミング信
号、208…ラッチアドレス制御回路、209…ラッチ
信号、210…ラッチ回路、211…表示データ、21
2…ラッチ回路、213…表示データ、214…レベル
シフタ、215…表示データ、216…基準電圧、21
7…液晶駆動回路、218…液晶駆動信号 401…電源回路、402…交流化信号、403…基準
電圧、404…基準電圧、405…走査ドライバ、40
6…ゲート選択信号、407…液晶ドライバ、408…
データ信号線、409…液晶ドライバ、410…データ
信号線、411…液晶パネル 601…電源回路、602…交流化信号、603…基準
電圧、604…走査ドライバ、605…ゲート選択信
号、606…液晶ドライバ、607…データ信号線、6
08…液晶パネル ・図67 201…液晶表示コントローラ、202…表示データと
同期信号、203…制御信号群、204…制御信号群、
205…表示同期信号、206…走査回路、207…ゲ
ート駆動信号、208…表示同期信号、209…電源回
路、210…基準電圧、211…基準電圧、212…デ
ータドライバ、214…液晶駆動電圧、216…液晶パ
ネル、217−1〜217−8…データドライバ、21
8…タイミング制御回路、219…タイミング信号群、
220…表示データ、221…表示同期信号、222…
ラッチアドレス制御回路、223…ラッチ信号、224
…ラッチ回路、225…表示データ、226…ラッチ回
路、227…表示データ、228…レベルシフト回路、
229…表示データ、230…出力回路、231…液晶
駆動電圧 ・図68 301…電源電圧、302…シフトレジスタ、303…
シフト出力信号、304…レベルシフト回路、305…
シフト出力信号、306…駆動回路、307…高耐圧回
路 ・図72 701…液晶表示コントローラ、702…表示データと
同期信号、703…制御信号群、704…表示同期信
号、705…表示同期信号、706…電源回路、707
…基準電圧、708…データドライバ、709…液晶駆
動電圧、710…液晶パネル ・図73 801…液晶表示コントローラ、802…表示データと
同期信号、803…制御信号群、804…表示同期信
号、805…レベルシフト回路、806…表示同期信
号、807…走査回路、808…ゲート駆動信号、80
9…表示同期信号、810…電源回路、811…基準電
圧、812…基準電圧、813…データドライバ、81
4…液晶駆動電圧、815…液晶パネル、816−1〜
816−8…データドライバ、817…タイミング制御
回路、818…タイミング信号群、819…表示デー
タ、820…表示同期信号、821…ラッチアドレス制
御回路、822…ラッチ信号、823…ラッチ回路、8
24…表示データ、825…ラッチ回路、826…表示
データ、827…出力回路、828…液晶駆動電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 純久 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 恒川 悟 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 二見 利男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 滝田 功 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 池田 牧子 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の出力端子を持ち、該複数の出力端子
    に対応した表示データを受け取り、該表示データを表示
    電圧に変換し、前記複数の出力端子に出力する駆動回路
    において、前記表示電圧は同一の表示データに対して2
    つの異なる電圧を持ち、該2つの異なる電圧は端子毎に
    一方の電圧となるように制御可能であることを特徴とす
    る駆動回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載の駆動回路の前記2つの異な
    る電圧は、基準電圧に対して基準電圧より高い電圧と、
    低い電圧の2つであることを特徴とする駆動回路。
  3. 【請求項3】請求項1、2記載の駆動回路であって、前
    記複数の出力端子に対応した、前記2つの異なる電圧の
    どちらを選択するかを指示する極性信号を入力すること
    を特徴とする駆動回路。
  4. 【請求項4】複数の出力端子と、該複数の出力端子に対
    応した表示データを記憶するデータ記憶手段と、該デー
    タ記憶手段の出力から前記複数出力端子に対応して、表
    示電圧を生成する電圧生成手段と、該電圧生成手段の出
    力を前記複数の出力端子に出力する駆動回路において、
    前記複数の出力端子に対応した極性データを記憶する極
    性記憶手段を設け、前記電圧生成手段は、前記データ記
    憶手段の出力と該極性記憶手段の出力から、前記複数の
    出力端子に対応して、表示電圧を生成することを特徴と
    する駆動回路。
  5. 【請求項5】複数の出力端子と、該複数の出力端子に対
    応した表示データと、該表示データをラッチするラッチ
    クロックと、該ラッチしたデータの出力を指示する出力
    クロックと、前記ラッチクロックにより、前記表示デー
    タをラッチする第1のラッチ手段と、前記出力クロック
    により、該第1のラッチ手段の出力をラッチする第2の
    ラッチ手段と、該第2のラッチ手段の出力を表示電圧に
    変換し、該複数の出力端子に出力する電圧生成手段とを
    有する駆動回路において、前記出力端子に対応して生成
    電圧の種類を示す極性信号を入力し、該極性信号を前記
    ラッチクロックでラッチする第1の極性信号ラッチ手段
    と、該第1の極性信号ラッチ手段の出力を出力クロック
    でラッチする第2の極性信号ラッチ手段を有し、前記電
    圧生成手段は前記第2のラッチ手段の出力と該第2の極
    性ラッチ手段の出力を表示電圧に変換して、前記複数の
    出力端子に出力することを特徴とする駆動回路。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の駆動回路において、前記
    極性信号はプラス側とマイナス側をデジタル的に示し、
    前記電圧生成手段は、前記第2の極性信号ラッチ手段の
    出力がプラス側を示す時は、基準電圧より高い電圧を生
    成し、マイナス側を示す時は、基準電圧より低い電圧を
    生成することを特徴とする駆動回路。
  7. 【請求項7】請求項5、6に記載の駆動回路において、
    極性取り込み指示信号を入力し、極性信号ラッチ制御手
    段を有し、該極性取り込み指示信号により、該極性信号
    ラッチ制御手段は、前記第1の極性信号ラッチ制御手段
    に取り込みを指示することを特徴とする駆動回路。
  8. 【請求項8】請求項7の前記取り込みの指示は、前記第
    1の極性信号ラッチ手段に与えるラッチ用のクロックを
    与えることで実現することを特徴とする駆動回路。
  9. 【請求項9】表示データを順次保持する保持手段と、ラ
    イン表示同期信号に同期して液晶ドライバの有する出力
    データ線分の前記保持手段の表示データを同時に保持す
    る保持手段と、基準電圧と交流化信号から交流化駆動す
    る2通りの交流化基準電圧を生成する電圧生成手段と、
    前記保持手段に保持された表示データ、該2通りの交流
    化基準電圧と交流化信号から液晶パネルに対して、各出
    力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換して出力
    する手段とを有することを特徴とする液晶駆動回路。
  10. 【請求項10】請求項9記載の液晶駆動回路であって、
    前記保持手段に保持された表示データ、前記基準電圧と
    前記交流化信号から前記液晶パネルに対して、1出力毎
    に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換して出力する
    ことを特徴とする液晶駆動回路。
  11. 【請求項11】請求項9記載の液晶駆動回路であって、
    前記保持手段に保持された表示データ、前記基準電圧と
    前記交流化信号から前記液晶パネルに対して、複数の出
    力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換して出力
    することを特徴とする液晶駆動回路。
  12. 【請求項12】請求項9記載の液晶駆動回路であって、
    交流化駆動の一方の交流化基準電圧を入力し、他方の交
    流化基準電圧を前記電圧生成手段が生成することを特徴
    とする液晶駆動回路。
  13. 【請求項13】請求項9記載の液晶駆動回路であって、
    交流化駆動の一方の交流化基準電圧を入力し、他方の交
    流化基準電圧を前記電圧生成手段が基準電圧に対し対称
    に反転し生成することを特徴とする液晶駆動回路。
  14. 【請求項14】請求項9記載の液晶駆動回路であって、
    交流化駆動の一方の交流化基準電圧を入力し、他方の交
    流化基準電圧を前記電圧生成手段が基準電圧分シフトし
    生成することを特徴とする液晶駆動回路。
  15. 【請求項15】表示データを順次保持する保持手段と、
    ライン表示同期信号に同期して液晶ドライバの有する出
    力データ線分の該保持手段の表示データを同時に保持す
    る保持手段と、基準電圧は2通りの交流化基準電圧で、
    交流化信号で2通りの交流化基準電圧を切り換える電圧
    切り換え手段と、前記保持手段に保持された表示デー
    タ、前記2通りの交流化基準電圧と交流化信号から液晶
    パネルに対して、各出力毎に交流化駆動の異なる液晶印
    加電圧に変換して出力する手段とを有することを特徴と
    する液晶駆動回路。
  16. 【請求項16】請求項15記載の液晶駆動回路であっ
    て、前記保持手段に保持された表示データ、前記基準電
    圧と前記交流化信号から前記液晶パネルに対して、1出
    力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換して出力
    することを特徴とする液晶駆動回路。
  17. 【請求項17】請求項15記載の液晶駆動回路であっ
    て、前記保持手段に保持された表示データ、前記基準電
    圧と前記交流化信号から前記液晶パネルに対して、複数
    の出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧に変換して
    出力することを特徴とする液晶駆動回路。
  18. 【請求項18】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、該複数の走査線に順次電圧を印加する走査回
    路と、上位装置からの表示データと基準電圧を受けて該
    表示データに対応した電圧を前記複数のデータ線に印加
    する液晶ドライバとを具備する液晶表示装置において、
    前記液晶ドライバは、請求項1から請求項8に記載の駆
    動回路であることを特徴とする液晶表示装置。
  19. 【請求項19】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、該複数の走査線に順次電圧を印加する走査回
    路と、上位装置からの表示データと基準電圧を受けて該
    表示データに対応した電圧を前記複数のデータ線に印加
    する液晶ドライバとを具備する液晶表示装置において、
    前記液晶ドライバは、請求項9から請求項14に記載の
    液晶駆動回路であることを特徴とする液晶表示装置。
  20. 【請求項20】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、該複数の走査線に順次電圧を印加する走査回
    路と、上位装置からの表示データと基準電圧を受けて該
    表示データに対応した電圧を前記複数のデータ線に印加
    する液晶ドライバとを具備する液晶表示装置において、
    前記液晶ドライバは、請求項15から請求項17に記載
    の液晶駆動回路であることを特徴とする液晶表示装置。
  21. 【請求項21】複数の出力端子を持ち、該複数の出力端
    子に対応した表示データを受け取り、該表示データを表
    示電圧に変換し、前記複数の出力端子に出力する駆動L
    SIにおいて、前記表示電圧は同一の表示データに対し
    て、2つの異なる電圧を持ち、該2つの異なる電圧は端
    子毎に一方の電圧となるように制御可能であることを特
    徴とする液晶駆動LSI。
  22. 【請求項22】前記2つの異なる電圧は、一方は入力し
    た電圧であり、もう一方は反転基準電圧に対して前記入
    力した電圧を反転した電圧の2つであることを特徴とす
    る請求項21記載の液晶駆動LSI。
  23. 【請求項23】前記複数の出力端子に対応した、前記2
    つの異なる電圧のどちらを選択するかを指示する極性信
    号を入力することを特徴とする請求項21または22記
    載の液晶駆動LSI。
  24. 【請求項24】表示データを順次保持する保持手段と、
    ライン表示同期信号に同期して液晶ドライバの有する出
    力データ線分の前記保持手段の表示データを同時に保持
    する保持手段と、基準電圧から交流化駆動する一方の階
    調電圧を生成する電圧生成手段と、前記保持手段に保持
    された表示データ、前記階調電圧と交流化信号と反転基
    準電圧から前記液晶パネルに対して、各出力毎に前記階
    調電圧を反転基準電圧に対して反転または非反転の制御
    を行い同一の表示データに対しての異なる液晶印加電圧
    を出力する出力手段とを有することを特徴とする液晶駆
    動LSI。
  25. 【請求項25】前記保持手段に保持された表示データ、
    前記基準電圧と前記交流化信号から前記液晶パネルに対
    して、1出力毎に交流化駆動の異なる液晶印加電圧を出
    力することを特徴とする請求項24記載の液晶駆動LS
    I。
  26. 【請求項26】交流化駆動の一方の基準電圧を入力し、
    他方の基準電圧を液晶駆動LSIで生成することを特徴
    とする請求項24記載の液晶駆動LSI。
  27. 【請求項27】交流化駆動の一方の基準電圧を入力し、
    基準電圧から電圧生成手段で出力する階調数の階調電圧
    を生成し、交流化駆動の他方の階調電圧を出力手段で基
    準電圧に対し対称に反転して出力することを特徴とする
    請求項26記載の液晶駆動LSI。
  28. 【請求項28】交流化駆動の一方の9レベル基準電圧を
    入力し、基準電圧から電圧生成手段で出力する64階調
    の階調電圧を生成し、交流化駆動の他方の64階調電圧
    を出力手段で基準電圧に対し対称に反転して出力するこ
    とを特徴とする請求項26記載の液晶駆動LSI。
  29. 【請求項29】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、前記複数の走査線に順次電圧を印加する走査
    駆動LSIと、上位装置からの表示データと基準電圧を
    受けて該表示データに対応した電圧を前記複数のデータ
    線に印加する液晶ドライバとを備える液晶ディスプレイ
    において、前記液晶ドライバは、請求項21,22,2
    3,24,25,26,27または28いずれか一に記
    載の液晶駆動LSIであることを特徴とする液晶ディス
    プレイ。
  30. 【請求項30】前記走査駆動LSIは、前記液晶ドライ
    バのデジタル入力信号と同一の信号レベルのデジタル入
    力信号を直接入力することを特徴とする請求項29に記
    載の液晶ディスプレイ。
  31. 【請求項31】前記走査駆動LSIは、入力段に入力す
    るデジタル入力信号をレベルシフトするレベルシフト回
    路を設け、該レベルシフト回路でデジタル入力信号を該
    走査駆動LSIの内部で動作する信号レベルにレベルシ
    フトすることを特徴とする請求項29に記載の液晶ディ
    スプレイ。
  32. 【請求項32】前記走査駆動LSIは、基準信号を入力
    し、入力するデジタル入力信号の入力レベルを前記基準
    信号で制御可能なことを特徴とする請求項29に記載の
    液晶ディスプレイ。
  33. 【請求項33】前記出力端子との接続関係を変更可能に
    構成された複数の出力アンプ回路を備え、 前記出力端子と前記出力アンプとの接続関係を、外部か
    らの信号に従って切り替えることで、前記2つの異なる
    電圧を前記出力端子から出力することを特徴とする請求
    項21記載の液晶駆動LSI。
  34. 【請求項34】非反転用の出力アンプをある出力端子
    に、また、反転用の出力アンプ回路を他のある出力端子
    に接続し、 前記出力端子と前記出力アンプとの接続関係を外部から
    の信号に従って交互に切り替えることで、前記出力端子
    から前記2つの異なる電圧を出力することを特徴とする
    請求項21記載の液晶駆動LSI。
  35. 【請求項35】前記反転基準電圧よりも電圧の高い表示
    電圧を出力した出力端子と、前記反転基準電圧よりも電
    圧の低い表示電圧を出力した出力端子とを、表示電圧を
    次回出力する前に一旦接続すること、 を特徴とする請求項22記載の液晶駆動LSI。
  36. 【請求項36】複数の出力端子を持ち、該複数の出力端
    子に対応した表示データを受け取り、該表示データを液
    晶駆動電圧に変換し、前記複数の出力端子に出力する駆
    動LSIにおいて、 前記液晶駆動電圧を、同一の表示データに対して電圧レ
    ベルの異なる2種類生成し、このうちのいずれか一方を
    前記出力端子ごとに選択し出力すること、 を特徴とする液晶駆動LSI。
  37. 【請求項37】前記2種類の液晶駆動電圧のうちの一方
    は、予め定められた基準電圧より電圧レベルが高く、他
    方は該基準電圧より電圧レベルが低いこと、 を特徴とする請求項36記載の液晶駆動LSI。
  38. 【請求項38】前記2種類の液晶駆動電圧のうち、一方
    は外部から入力されたものであり、他方は予め定められ
    た反転基準電圧に対して前記外部から入力された液晶駆
    動電圧を反転したものであること、 を特徴とする請求項36記載の液晶駆動LSI。
  39. 【請求項39】前記前記液晶駆動電圧の選択は、外部か
    ら入力される交流化信号に従ってなされるものであるこ
    と、 を特徴とする請求項36,37または38記載の液晶駆
    動LSI。
  40. 【請求項40】複数の出力端子と、 表示データを順次保持する保持手段と、 前記保持手段に保持されている表示データを、別途入力
    されるライン表示同期信号に同期して、上記出力端子の
    本数分だけ同時に保持する第2保持手段と、 別途生成された基準電圧から、複数レベルの電圧からな
    る階調電圧を生成する電圧生成手段と、 前記階調電圧のうち前記第2保持手段に保持された表示
    データに対応したレベルの電圧を前記出力端子毎に選択
    し、該選択した電圧を別途生成された反転基準電圧に対
    して反転または非反転した後、前記出力端子から出力す
    る出力手段と、 を有することを特徴とする液晶駆動LSI。
  41. 【請求項41】前記出力手段は、前記反転によって得ら
    れた電圧を出力する出力端子と、前記非反転によって得
    られた電圧を出力する出力端子とが、前記出力端子の配
    列上交互に位置するように、前記反転または非反転を行
    うものであること、 を特徴とする請求項40記載の液晶駆動LSI。
  42. 【請求項42】前記基準電圧は、外部から入力されるも
    のであること、 を特徴とする請求項40記載の液晶駆動LSI。
  43. 【請求項43】前記基準電圧は、9レベルの電圧を含ん
    で構成され、 前記階調電圧は、64レベルの電圧を含んで構成された
    ものであること、 を特徴とする請求項40記載の液晶駆動LSI。
  44. 【請求項44】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、 前記複数の走査線に順次電圧を印加する走査駆動LSI
    と、 上位装置から送られてくる表示データと、別途生成され
    た基準電圧とを受けて、該表示データに対応した電圧を
    生成し、該生成した電圧を前記複数のデータ線に印加す
    る液晶ドライバと、を備え、 前記液晶ドライバは、請求項36,37,38,39,
    40,41,42または43記載の液晶駆動LSIであ
    ること、 を特徴とする液晶ディスプレイ。
  45. 【請求項45】前記走査駆動LSIは、前記液晶ドライ
    バのデジタル入力信号と同一レベルのデジタル入力信号
    を、直接入力されていること、 を特徴とする請求項44記載の液晶ディスプレイ。
  46. 【請求項46】前記走査駆動LSIは、入力段に入力さ
    れるデジタル入力信号を、該走査駆動LSI内部の動作
    信号レベルにまで、レベルシフトするレベルシフト回路
    を備えたこと、 を特徴とする請求項44記載の液晶ディスプレイ。
  47. 【請求項47】複数の出力端子と、 表示データを順次保持する保持手段と、 前記保持手段に保持されている表示データを、別途生成
    されるライン表示同期信号に同期して、上記出力端子の
    本数分だけ同時に保持する第2保持手段と、 別途生成された基準電圧と、別途生成された交流化信号
    とから、交流化駆動に用いられる交流化された2種類の
    交流化基準電圧を生成する電圧生成手段と、 前記交流化基準電圧を、前記第2保持手段に保持された
    表示データに対応したレベルの液晶駆動電圧に変換し、
    当該表示データに対応する出力端子からそれぞれ出力す
    る出力手段と、 を有することを特徴とする液晶駆動LSI。
  48. 【請求項48】前記2種類の交流化基準電圧のうち、一
    方の交流化基準電圧に基づいて生成された液晶駆動電圧
    が出力される出力端子と、他方の交流化基準電圧に基づ
    いて生成された液晶駆動電圧が出力される出力端子と
    は、上記出力端子の配列上予め定められた本数分ごとに
    交互に位置されていること、 を特徴とする請求項47記載の液晶駆動LSI。
  49. 【請求項49】上記予め定められた本数とは、1本であ
    ること、 を特徴とする請求項48記載の液晶駆動LSI。
  50. 【請求項50】上記電圧生成手段は、別途生成された反
    転基準電圧を基準として一方の交流化基準電圧を反転
    し、該反転後の電圧を他方の交流化基準電圧とするもの
    であること、 を特徴とする請求項47記載の液晶駆動LSI。
  51. 【請求項51】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、 前記複数の走査線に順次電圧を印加する走査回路と、 上位装置から送られてくる表示データと、別途生成され
    た基準電圧とを受けて、該表示データに対応した電圧を
    生成し、該生成した電圧を前記複数のデータ線に印加す
    る液晶ドライバと、を備え、 前記液晶ドライバは、請求項40,41,42,43ま
    たは44記載の液晶駆動LSIであること、 を特徴とする液晶ディスプレイ。
  52. 【請求項52】複数のデータ線および複数の走査線の交
    点位置にマトリックス状に配列した画素部を有する液晶
    パネルと、 前記複数の走査線に順次電圧を印加する走査回路と、 上位装置から送られてくる表示データと、別途生成され
    た基準電圧とを受けて、該表示データに対応した電圧を
    前記複数のデータ線に印加する液晶ドライバと、を備
    え、 前記液晶ドライバは、請求項47,48,49または5
    0に記載の液晶駆動LSIであること、 を特徴とする液晶ディスプレイ。
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