专利名称：显示装置的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于显示装置的驱动电路，尤其涉及用于有源矩阵型液晶显示装置的驱动电路，所述液晶显示装置根据数字视频信号采用多个灰度等级来显示图像。
有源矩阵型液晶显示装置包括一显示面板及用来驱动该显示面板的驱动电路，所述显示面板包括一对玻璃基片及形成于该对玻璃基片之间的液晶层。在该对玻璃基片中的一片上制成多根选通线及多根数据线。对显示面板每一像素均设置有驱动电路，且驱动电路向显示而板的液晶提供驱动电压。驱动电路包括用来独立地选择连接至选通线及数据线的多个开关元件之一的选通驱动器及通过所选择的开关元件将对应于一图像的视频信号送至像素电极的数据驱动器。
图11示出了现有技术驱动电路中数据驱动器的部分结构。图11中所示电路110输出一视频信号至多根数据线中的一根。相应地，数据驱动器要求电路110的数量等于显示面板所具备的数据线的数量。为便于解释，这里假设视频数据由三位(D0、D1、D2)组成。基于这种假设，视频数据可有0至7八个值，而提供给每一像素的信号电压是V0-V7这八个电平中的一个。
电路110包括一采样触发器MSMP、一保持触发器MH、一解码器DEC及模拟开关ASW。一ASW7。对ASW0-ASW7的每一个模拟开关，施加V0-V7中相应的一个外部源电压(八个电平各自不同)。此外，控制信号S0-S7分别从解码器DEC输入模拟开关ASW0-ASW7，每一个控制信号(S0-S7)都用于转换模拟开关的开/关状态。
接下来描述电路110的工作原理。在对应于第几个像素之取样脉冲TSMPn的上升沿，取样触发器MSMP得到视频数据(D0、D1、D2)，并将视频数据保持在其中。在一个水平扫描周期完成了这样的视频数据取样后，将一输出脉冲信号OE加在保持触发器MH上。一旦接收到输出脉冲信号OE，保持触发器MH就从取样触发器MSMP得到视频数据(D0、D1、D2)，并将视频数据传输给解码器DEC。
解码器DEC对视频数据(D0、D1、D2)进行解码，并根据视频数据(D0、D1、D2)的各个值(0-7)产生一个控制信号，用以接通ASW0-ASW7中的一个模拟开关，其结果是，外部源电压V0-V7中的一个被输出至数据线On。例如，当保持在保持触发器MH中的视频数据值为3时，解码器DEC输出一接通模拟开关ASW3的控制信号S3，使得模拟开关ASW3变为“开”状态，而外部源电压V0-V7中的V3输出给数据线On。
这种现有技术的数据驱动器存在一问题，即，当视频数据的位数增加时，电路结构变得复杂且电路的尺寸增大。这是因为现有技术的数据驱动器要求灰度等级电压的数量等于将要显示的灰度等级数。例如，当视频数据含有4位并用来显示16个灰度等级图像时，所需要的灰度等级电压数量为24＝16。同样地，当视频数据为6位并用来显示64个灰度等级图像时，所需的灰度等级电压数量为26＝64。当视频数据为8位并用来显示256个灰度等级图像时，所需的灰度等级电压数量为28＝256。如上所述，当视频数据位数增加时，现有技术的数据驱动器需要大量的灰度等级电压。这导致电路的结构变得复杂并增大了电路的尺寸。而且，电压源电路与模拟开关间的互连亦变得复杂。
基于上述理由，这种现有技术的数据驱动器的实际应用仅限于3位视频数据或4位视频数据的场合。
为了解决这一现有技术存在的问题，在日本公开专利的公开文本第4-136983、4-140787及6-27900中提出了用来驱动显示装置的方法及电路。请注意日本公开专利公开文本第6-27900号不是与本发明有关的现有技术，这是因为日本公开专利公开文本第6-27900号是在1994年2月4日公开的。
图12示出了在日本公开专利公开文本第6-27900号中已作揭示的驱动电路的部分结构。示于图12的电路120对多根数据线中的一根输出一视频信号。相应地，数据驱动器要求电路120的数量与显示面板所具备的数据线的数量相同。这里假设视频数据为6位(D0、D1、D2、D3、D4、D5)。基于这种假设，视频数据可有0-63的64个值，且加到每一像素的信号电压为9个灰度等级电压V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56和V64及由灰度等级电压V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56及V64产生的多个内插电压中的一个。
电路120包括一取样触发器MSMP、一保持触发器MH，一选择控制电路SCOL及模拟开关ASW0-ASW8。每一模拟开关(ASW0-ASW8)上加有各电平相互不同的灰度等级电压V0、V8、V16、V24、V32、V40、V48、V56和V64中相应的一个电压。控制信号S0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64分别由选择控制电路SCOL输出至模拟开关ASW0-ASW8。每一控制信号用来转换模拟开关的开/关状态。
选择控制电路SCOL上加有时钟信号t1、t2、t3、和t4。如图13所示，时钟信号t1、t2、t3和t4具有相互不同的占空因数。选择控制电路SCOL接收6位视频数据d5、d4、d3、d2、d1和d0，并根据所接收到的视频数据值输出控制信号S0、S8、S16、S24、S32、S40、S56及S64中的一个。通过使用一逻辑表来确定选择控制电路SCOL的输入与输出间的关系。
表1示出了选择控制电路SCOL的逻辑表。表的第一至第六列分别表示视频数据d5、d4、d3、d2、d1及d0的位值。表1的第7至第15列分别表示控制信号S0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64的值。表1中第7至第15列中的每一空格表示控制信号的值为0。此外，“t1”表示当时钟信号Si的值为1时控制信号的值为1，而当时钟信号ti为0时控制信号的值为0。同样地，“t1表示当时钟信号t1的值为1时控制信号的值为0，而当时钟信号t1的值为0时控制信号的值为1。这里，i＝1、2、3和4。
表1
如由表1可看到的，当视频数据值为8的倍数时，灰度等级电压V0，……，V64中的一个值被输出至数据线On。当视频数据不是8的倍数时，以时钟信号t1、t2、t3和t4中之一为占空因数的、在一对灰度等级电压V0、…、V64间振荡的振荡电压输出至数据线On。根据表1的逻辑表，数据驱动器120产生在各相邻灰度等级电压间的七个不同的振荡电压。因此，可通过仅使用灰度等级电压的9个电平来得到64个灰度级图像。
下文的等式是定出视频数据d5、d4、d3、d2、d1和d0间的关系的逻辑等式，时钟信号t1、t2、t3和t4及控制信号S0、S8、S16、S24、S32、S40、S48、S56及S64示于表1。
S0＝{0}+{1}t1+{2}t2+{3}t3+{4}t4+{5}"t3"+{6}"t2"+{7}"t1" …(1)S8＝{1}"t1+{2}"t2"+{3}"t3"+{4}"t4"+{5}t3+{6}t2+{7}t1+{8}+{9}t1+{10}t2+{11}t3+{12}t4+{13}"t3"+{14}"t2"+{15}"t1" …(2)S16＝{9}"t1+{10}"t2"+{11}"t3"+{12}"t4"+{13}t3+{14}t2+{15}t1+{16}+{17}t1+{18}t2+{19}t3+{20}t4+{21}"t3"+{22}"t2"+{23}"t1" …(3)同样地，规定了控制信号S24、S32、S40及S48。控制信号S56和S64被定义如下。
S56＝{49}"t1"+{50}"t2"+{51}"t3"+{52}"t4"+{53}t3+{54}t2+{55}t5+{56}+{57}t1+{58}t2+{59}t3+{60}t4+{61}"t3"+{62}"t2"+{63}"t1" …(4)S64＝{57}"t1"+{58}"t2"+{59}"t3"+{60}"t4"+{61}t3+{62}t2+{63}t1…(5)在上面的等式中，{i}是用十进制表示法表示二进制数据(d5、d4、d3、d2、d1、d0)时的值。例如，{1}＝(d5、d4、d3、d2、d1、d0)＝(0，0，0，0，0，1)。此外，“ti”表示对信号t1进行倒相而得到的信号。
基于上面的逻辑等式，得到了示于图14和15的逻辑电路，选择控制电路SCOL由示于图14和15的逻辑电路构成。
示于图14的逻辑电路根据6位视频数据(d5、d4、d3、d2、d1、d0)产生64种灰度等级选择数据{0}-{63}。根据灰度等级选择数据{0}-{63}及时钟信号t1、t2、t3和t4，示于图15的逻辑电路产生控制信号S0、S8、S16、S24、S32、S48、S56及S64。例如，对将视频数据(d5、d4、d3、d2、d1、d0)＝(0，0，0，0，0，1)输入选择控制电路SCOL的情况进行说明。这种情况下，示于图14的逻辑电路输出灰度等级选择数据{1}。示于图15的逻辑电路接收灰度等级选择数据{1}并以时钟信号t1的占空因数交替输出控制信号S0及控制信号S8。其结果是，灰度等级电压V0和灰度等级电压V8通过模拟开关ASW0及模拟开关ASW8以时钟信号t1的占空因数交替地输出至数据线On。
实际数据驱动器要求选择控制电路SCOL的数目等于数据线的数目。这样，选择控制电路SCOL的电路尺寸在很大程度上影响了在其上装有数据驱动器的集成电路的芯片尺寸。如果选择控制电路SCOL的电路尺寸变大，集成电路的成本将增大。而且，如果为了使用大量灰度等级来显示一图像而增加了视频数据的位数，则数据驱动器的电路尺寸将进一步增大。这同样增加了集成电路的尺寸及生产成本。
本发明的驱动电路用于驱动一显示装置，所述显示装置包括像素及用来向像素提供电压的数据线，它根据由多位组成的视频数据、用多个灰度等级来显示一图像。所述驱动电路包括振荡电压确定装置，它根据含有选自多个字位的多位视频数据来确定具有互相不同的各占空因数的多个振荡信号中的一个信号，并用来输出已确定的振荡信号T及对所确定的振荡信号T进行倒相而得的振荡信号T;灰度等级电压确定装置，它根据由多位组成的视频信号(不是由多个位中选出的位组成)产生灰度等级电压确定信号，由此确定由灰度等级电压供给装置提供的多个灰度等级电压间的第一灰度等级电压和第二灰度等级电压;和根据振荡信号T及振荡信号T将由灰度等级电压确定信号所确定的第一灰度等级电压和第二灰度等级电压输出至数据线的输出装置。
在本发明的一实施例中，所述第一灰度等级电压和第二灰度灰度等级是多个灰度等级电压中相邻的电压。
在本发明的另一实施例中，多个振荡信号包括占空因数分别为8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振荡信号。
根据本发明的另一个方面，它配备的用来驱动显示装置的驱动电路，包括像素及用来向像素提供电压的数据线，它根据多字位视频数据、使用多个灰度等级来显示图像。驱动电路包括根据含有多个字位的视频信号产生多个控制信号的控制信号发生装置;和多个开关装置，将多个控制信号中相应的一个及由灰度等级电压发生装置产生的多个灰度等级电压中相应的一个提供给多个开关装置中每一个开关装置，根据控制信号、通过开关装置将提供开关装置的灰度等级电压输出至数据线，其中控制信号发生装置包括振荡电压确定装置，它根据由选自多个字位的字位组成的视频数据来确定具有相互不同的各占空因素的多个振荡信号中一个信号，并用来输出所确定的振荡信号T及对所确定的振荡信号T进行倒相而得的振荡信号T;灰度等级电压确定装置，它根据由除多位中已选择位外的字位组成的视频数据来产生确定多个灰度等级电压中的第一灰度等级电压及第二灰度等级电压的灰度等级电压确定信号;以及输出装置，它输出的第一控制信号以与输至其上加有由灰度等级电压确定信号确定的第一灰度等级电压的开关装置之一的振荡信号T大致相同的占空因数进行振荡，输出的第二控制信号以与输入其上加有由灰度等级电压确定信号确定的第二灰度等级电压的开关装置之一的振荡信号T大致相同的占空因数进行振荡。
在本发明的一个实施例中，所述第一灰度等级电压和第二灰度等级电压是多个灰度等级电压中相邻的电压。
在本发明的另一实施例中，所述多个振荡信号包括占空因数分别为8∶1，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振荡信号。
在本发明的又一实施例中，所述开关装置是一模拟开关。
根据本发明的驱动电路，在多个灰度等级电压中选择(确定)一对灰度等级电压，并确定多个振荡信号中的一个。驱动电路输出的电压信号以所确定的振荡信号的振荡频率在所确定的一对灰度等级电压间进行振荡。因此，在多个所提供的灰度等级电压之间可具有多个内插的灰度等级。
根据本发明的驱动电路，通过使用灰度等级电压确定装置及振荡信号确定装置，在驱动电路直接输出多个灰度等级电压之一及驱动电路交替地输出所确定的一对灰度等级电压这两种情况下，总能实现多个灰度等级的图像显示。
相应地，在驱动电路直接输出多个灰度等级电压之一及驱动电路交替地输出确定的一对灰度等级电压的情况下，无需额外增加驱动电路。其结果是，简化了驱动电路的结构，且能尽量减小驱动电路的尺寸。
因此，这里所述的发明的优点在于所提供的用于显示装置的驱动电路具有简化了的小型结构，并能根据多位视频数据用多个灰度等级来显示图像。
经过参照附图阅读并理解以下的详细描述，本领域内的技术人员将能够理解本发明的种种优点。
图1为示出了液晶显示装置之结构的示意图。
图2是显示了一个水平扫描周期内输入数据、取样脉冲及输出脉冲间的关系的定时图。
图3是示出了一个垂直扫描周期内输入数据、输出脉冲、输出电压及选通脉冲间的关系的定时图。
图4是示出了在一个垂直扫描周期内，输入数据、输出脉冲、输出电压、选通脉冲及加在像素上的电压间的关系的定时图。
图5示出了在一个输出周期内振荡的输出电压的波形图。
图6是根据本发明的一个实例的驱动电路中数据驱动器之部分结构的示意图。
图7是根据本发明一实例的驱动电路中选择控制电路SCOL之部分结构的示意图。
图8是根据本发明一实例的驱动电路中选择控制电路SCOL另一部分结构的示意图。
图9是根据本发明一实例的驱动电路中选择控制电路SCOL之又一部分结构的示意图。
图10是根据本发明一实例的驱动电路中选择控制电路SCOL之再一部分结构的示意图。
图11是常规驱动电路中数据驱动器之部分结构的示意图。
图12示出了相关技术领域的驱动电路中数据驱动器之部分结构的示意图。
图13示出了加在选择控制电路SCOL上的信号t1-t4的波形。
图14示出了常规驱动电路中选择控制电路SCOL之部分结构的示意图。
图15示出了常规驱动电路中选择控制电路SCOL之另一部分结构的示意图。
下面将根据附图以图解例的方式对本发明进行描述。在下文的描述中，以矩阵型液晶显示装置作为显示装置的实例。可以理解本发明也适用于其它型式的显示装置。
图1示出了矩阵型液晶显示装置的结构。图1所示的液晶显示装置包括显示视频图像的显示部100、驱动显示部100的驱动电路101。驱动电路101包括向显示部100提供视频信号的数据驱动器102及显示部100提供扫描信号的扫描驱动器103。数据驱动器可称为“源驱动器”或“列驱动器”。扫描驱动器可被称为“选通驱动器”或“行驱动器”。
显示部100包括MXN的像素矩阵104(每列M个像素及每行N个像素;其中M和N为正整数)，还包括分别与像素104相连接的开关元件105。
图1中，用N根数据线106将数据驱动器102的各个输出端S(i)(i＝1，2，…，N)连接至相应的开关元件105。同样地，用M根扫描线107将扫描驱动器103的各个输出端G(j)(j＝1，2，…，M)连接至开关元件105。开关元件105可采用薄膜晶体管(TFT)。作为一种替换，可使用其它类型的开关元件。数据线可称为“源线”或“列线”。扫描线可称为“选通线”或“行线”。
扫描驱动器103按顺序由其输出端G(j)输出一在特定时间周期内保持高电平的电压至相应的扫描线107。所述特定时间周期称为一水平扫描周期iH(其中j为1至M间的一个整数)。将所有水平扫描周期相加(即，1H+2H+3H+…+MH)得到总时间长度，一消隐期及一垂直同步周期称为一垂直扫描周期。
当由扫描驱动器103的输出端G(j)输出至扫描线107的电压为高电平时，连接至输出端G(j)的开关元件105处于“开”状态。当开关元件105处于“开”状态时，根据由数据驱动器102的输出端S(j)输出至相应数据线106的电压，对连接至开关元件105的像素104充电，经过这样充电的像素104的电压在约一个垂直扫描周期内维持不变，直至由数据驱动器102提供的下一个电压对它再次充电为止。
图2示出了在由水平扫描同步信号Hsyn确定的第j个水平扫描周期jH期间数字视频数据DA、取样脉冲Tsmpi及输出脉冲信号OE间的关系。如由图2可看到的那样，当取样脉冲Tsmp1，Tsmp2，…，Tsmpi，…，及TsmpN被顺序地加至数据驱动器102时，相应地将数字视频数据DA1，DA2…，DAi…，及DAN馈入数据驱动器102，随后将由输出脉冲信号OE确定的第j个输出脉冲OEj加至数据驱动器102。数据驱动器102一接收到第j个输出脉冲OEj，就从其输出端S(i)输出电压至相应的数据线106。
图3示出了在由垂直扫描同步信号Vsyn确定的一个垂直扫描周期期间水平扫描同步信号Hsyn，数字视频数据DA、输出脉冲信号OE、数据驱动器102输出时间及扫描驱动器103之间的关系。图3中，使用如图2所示的定时并根据在水平扫描周期jH期间所提供的数字视频数据，用SOURCE(j)表示了由数据驱动器102输出电压的电平范围。以带阴影的矩形面积来示出SOURCE(j)，从而表示由数据驱动器102的所有N个输出端S(1)至S(N)输出电压的电平范围。将由SOURCE(j)表示的电压加在数据线106上时，由扫描驱动器103的第j个输出端G(j)输出至第j根扫描线107的电压被改变并保持在高电平上，从而接通连接至第j根扫描107的所有N个开关元件105。其结果是，根据由数据驱动器102加至相应数据线106的电压，对分别连接至这N个开关元件105的N个像素104进行充电。
上述过程重复M次，即，从第一根至第M根扫描线107，从而显示出对应于一个垂直扫描周期的图像。在非隔行扫描型显示装置中，所产生的图像在其显示屏上呈现出一完整的显示图像。
在本技术规范中，输出脉冲信号OE中第j个输出脉冲OEj与第(j+1)个输出脉冲OEj+1间的时间间隔被定义为“一个输出周期”。这意味着一个输出周期等于由图3中所示的SOURCE(j)所表示的一个周期。在进行通常的行顺序扫描时，宜使一个输出周期等于一个水平扫描周期。其理由陈述如下。当数据驱动器102输出对应于一个水平(扫描)行的数字视频数据时，它对于数据线106同样为下一水平扫描行进行数字视频数据的取样。这些电压可以从数据驱动器102输出期间的最大允许时间长度为一个水平扫描周期。而且，除特殊情况外，由于输出周期较长，所以可以更精确地对像素进行充电。因此，在这里所描述的驱动电路中，一个输出周期等于一个水平扫描周期。然而，根据本发明，并不要求一个输出周期必需等于一个水平扫描周期。
除了示于图2和图3各信号的定时外，图4示出了根据该定时关系加在像素p(j，i)(j＝1，2，…，M)上的电压电平。
图5示出了在一个输出周期内由数据驱动器102输出至数据线106之电压信号的典型波型。在常规数据驱动器中，输出至数据线106的电压信号的电压电平在一个输出周期内是恒定的。另一方面，在根据本发明的这一实例中，由数据驱动器102输出至数据线106的电压信号包括在一输出周期期间进行振荡的振荡分量。如图5中所示，所述电压信号是一脉冲类型的信号，且用下文所述的方法对高电平周期与低电平周期之比，即占空比n∶m进行选择。
图6示出了驱动电路101中数据驱动器102的部分结构图。6所示的电路由第n个输出端S(n)输出一视频信号至数据线106。所述数据驱动器102包括其数目与显示部100所提供的数据线106的数目相同的电路60。这里假设视频数据含6个字位(D0，D1，D2，D3，D4，D5)。基于这种假设，视频数据可有值0-63的64种数值，且加在每一像素上的信号电压为9个灰度等级电压V0，V8，V16，V24，V32，V40，V48，V56及选自V0，V8，V16，V24，V32，V40，V48，V56及V64中的任一对灰度等级电压而产生的内插电压中的一个。
电路60包括进行取样操作的取样触发器MSMP，进行保持操作的保持触发器MH，选择控制电路SCOL及模拟开关ASW0-ASW8。9个灰度等级电压V0、V8、V16、V24、V32，V40，V48，V56及V64中相应的一个电压加在每一模拟开关(ASW0-ASW8)上。灰度等级电压V0-V64具有相互不同的各别电平值。选择控制电路SCOL上加有7个振荡信号t1-t7。所述振荡信号t1-t7具有互相不同的各别占空因数。
取样触发器MSMP和保持触发器MH可采用例如D型这样的触发器。可以理解这种取样及保持触发器亦可采用其它型式的电路元件做成。
接下来参照图6对电路60的工作原理进行描述。在对应于第n个像素之取样脉冲TSMPn的上升沿，取样触发器MSMP得到视频数据(D0，D1，D2，D3，D4，D5)并在其中保持该视频数据。在完成了一个水平周期的视频数据取样后，将输出脉冲信号OE加在保持触发器MH上。在提供了输出脉冲信号OE时，保持在取样触发器MSMP中的视频数据被馈人保持触发器MH并输出至选择控制电路SCOL。选择控制电路SCOL接收视频数据并根据视频数据值产生多个控制信号。控制信号被用来转换各模拟开关ASW0-ASW8的开/关状态。用d0，d1，d2，d3，d4和d5表示输入至选择控制电路SCOL的视频数据，并用S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64表示由选择控制电路SCOL输出的控制信号。
表2示出了6位视频数据的低三位d2，d1和d0的逻辑表。表2的第1至第三列分别表示视频数据位d2，d1和d0的值。表2的第4至第11列表示由振荡信号t0-t7中所确定的那个振荡信号。在表2的第4至第11列，确定了由值1所表示的振荡信号。例如，当(d2，d1，d0)＝(0，0，0)时，确定了振荡信号t0。在这一实例中，振荡信号t0-t7)分别是其占空因数为8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的时钟信号。这里，如果振荡信号的占空因数为K∶0或0∶K(K是一自然数)，则振荡信号被定为总处于一固定的电平上。振荡信号t5，t6和t7是通过对振荡信号t3，t2和t1进行倒相后所得到的信号。
表2
由表2所示的逻辑表可得到下面的逻辑式。
T＝(0)t0+(1)t1+(2)t2+(3)t3+(4)t4+(5)t5+(6)t6+(7)t7…(6)在上式中，(i)表示以十进制表达的二进制数据(d2，d1，d0)的值，即，(0)＝(d2，d1，d0)＝(0，0，0)，(1)＝(d2，d1，d0)＝(0，0，1)，(2)＝(d2，d1，d0)＝(0，1，0)，(3)＝(d2，d1，d0)＝(0，1，1)，(4)＝(d2，d1，d0)＝(1，0，0)，(5)＝(d2，d1，d0)＝(1，0，1)，(6)＝(d2，d1，d0)＝(1，1，0)，和(7)＝(d2，d1，d0)＝(1，1，1)。
振荡信号t0持续地处于电平“1”，因此作为一种替换，上式(6)可用下式来表示。
T＝(0)+(1)t1+(2)t2+(3)t3+(4)t4+(5)t5+(6)t6+(7)t7…(7)表3是表示了6位视频数据的高三位d5，d4，d3和控制信号S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56，S64间关系的逻辑表。表3中，变量T表示由等式(6)和(7)所定出的信号T。变量T表示通过对信号T进行倒相而得到的取反信号T。
表3 由表3所示的逻辑表可得到下列逻辑等式。
S0＝
T …(8)S8＝
"T"+[8]T …(9)S16＝[8]"T"+[16]T …(10)S24＝[16]"T"+[24]T …(11)S32＝[24]"T"+[32]T …(12)S40＝[32]"T"+[40]T …(13)S48＝[40]"T"+[48]T …(14)S56＝[48]"T"+[56]T …(15)S64＝[56]"T" …(16)在上式公式中，〔i〕表示二进制数据(d5，d4，d3)的值，其中i＝(8×j)，j是用十进制表示的二进制数据(d5，d4，d3)的值。例如，〔8〕＝(d5，d4，d3)＝(0，0，1)。此外，“T”表示对信号T进行倒相后得到的信号。
根据上文所述的各逻辑式，可得到图7至图10所示的逻辑电路70，80，90至95。选择控制电路SCOL可由例如图7至图10中所示的逻辑电路70，80，90和95来构成。
图7中所示的逻辑电路70根据视频数据的低3位d2，d1及d0选择性地输出用来确定多个振荡信号t0-t7之一的振荡信号，以确定信号(0)-(7)。更具体地说，将视频数据d2，d1和d0进行倒相而分别得到的倒相信号以采用二进制表示法构成0-7的组合方式输入与门电路AG0-AG7。这样便得到了作为与门电路AG0-AG7之输出的确定信号(0)-(7)的振荡信号。
图8中所示的逻辑电路80根据振荡信号确定信号来确定各个振荡信号t0-t7中的一个信号，并产生所确定的振荡信号T及由倒相电路INV3对所确定的振荡信号T进行倒相后得到的倒相振荡信号T。更为具体地说，如图8中所示，振荡信号确定信号(1)-(7)及振荡信号t1-t7被分别输入与门电路BG1-BG7。振荡信号确定信号(0)和与门电路BG1-BG7的输出被加至或门电路CG。得到作为或门电路CG之输出的振荡信号T及倒相振荡信号T。
图9中所示的逻辑电路90根据视频数据的高三位d5，d4及d3有选择地输出用来从多个灰度等级电压中确定一对灰度等级电压的灰度等级电压确定信号〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，及〔56〕。更为具体地说，将视频数据d5，d4和d3以及用倒相电路INV4-INV6对视频数据d5，d4及d3进行倒相后分别得到的倒相信号以采用二进制表示法构成0-7的组合方式输入与门电路DG0-DG7。得到作为与门电路DG0-DG7之输出的灰度等级电压确定信号〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕及〔56〕。
图10中所示的逻辑电路95根据灰度等级电压确定信号〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕及〔56〕，振荡信号T及倒相振荡信号T有选择地输出控制信号S0-S64。更具体地说，分别将灰度等级电压确定信号〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，〔56〕及振荡信号T输入与门电路EG0，EG2，EG4，EG6，EG8，EG10，EG12及EG14。分别将灰度等级电压确定信号〔0〕，〔8〕，〔16〕，〔24〕，〔32〕，〔40〕，〔48〕，〔56〕及倒相振荡信号T输入与门电路EG1，EG3，EG5，EG7，EG9，EG11，EG13及EG15。与门电路EG1和EG2的输出被分别连接至或门电路FG1的输入端。与门电路EG3和EG4的输出被分别连接至或门电路FG2的输入端。与门电路EG5和EG6的输出端被分别连接至或门电路FG3。与门电路EG7和EG8的输出端被分别连接至或门电路FG4的输入端。与门电路EG9和EG10的输出端被分别连接至或门电路FG5的输入端。与门电路EG11和EG12的输出端被分别连接至或门电路FG6的输入端。与门电路FG13和FG14的输出端被分别连接至或门电路FG7的输入端。得到作为与门电路EG0、或门电路FG1-FG7及与门电路EG15之输出的控制信号S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64。
控制信号S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64被加至相对应的模拟开关ASW0-ASW80。每一控制信号S0，S8，S16，S24，S32，S40，S48，S56及S64均可是高电平值或低电平值中的任一种。例如，如果控制信号处于高电平，由相对应的模拟开关处于“开”状态。如果控制信号处于低电平则相对的模拟开关受控处于“关”状态。作为一种替换，可将控制信号之电平与模拟开关的开/关状态间的关系设置成相反的方式。
如上所述，当视频数据含有多位时，可根据含有从多字位中选出的至少一位的视频数据来确定振荡电压的波形。然后，可根据由除上述已选择位外的其它位组成的视频数据从多个灰度等级电压中确定一对灰度等级电压。其结果是，对于视频数据的每一个值可输出具有合适电平的电压信号。用振荡电压来实现从多个灰度等级电压中确定已确定灰度等级电压对间的内插灰度等级电压。
当视频数据的值为8的倍数时，仅可输出多个灰度等级电压中的一个。这里，振荡信号或控制信号的占空因数视为K∶0或0∶K(K为一自然数)。
作为一种替换，不考虑视频数据的值是否为8的倍数，可交替输出多个灰度等级电压中确定的一对灰度等级电压。
如上所述，由图7至图10所示的逻辑电路70，80，90所构成的根据本发明的选择控制电路SCOL，与示于图12，由图14和15所示的逻辑电路构成的常规选择控制电路SCOL相比，具有更为简化的结构。根据本发明，可通过使用一具有更为简化之结构的驱动电路用多个灰度等级例如64个灰度等级来显示一图像。例如，为了用64个灰度等级来显示图像仅需9种灰度等级电压。
实际的数据驱动器要求选择控制电路SCOL的数量等于数据线的数量。这样，选择控制电路SCOL的电路尺寸在很大程度上影响了在其上装有数据驱动器的集成电路(LSI)的芯片尺寸。根据本发明，可显著地减小包括选择控制电路SCOL在内的集成电路的尺寸。其结果是降低了集成电路的生产成本。在为了以更多的灰度等级来显示一图像从而增加了视频数据之位数的情况下，这种数据驱动器之电路尺寸的超小型化具有很大的使用价值。相应地，能够进一步地减少集成电路的尺寸及成本。
根据本发明，可由给定的电压源所提供的电平中得到一个或更多个内插电压，从而与需要大量电压源的常规驱动电路相比，可大大减少电压源的数量。如果驱动电路外部提供电压源，则可减少驱动电路之输入端的数目。如果将驱动电路构成LSI，则可减少LSI的输入端的数目。根据本发明，可实现现有技术的实例中由于端子数量的增加而无法实现的使用多灰度等级来显示图像的驱动LSI。本发明可获得以下的效果(1)大大降低了显示装置及驱动电路的生产成本;(2)可简便地生产出由于芯片尺寸或LSI的设置等因素无法实际生产的多灰度等级驱动电路;和(3)由于无需使用大量电压源，因而减小了功率消耗。
本领域内的技术人员可以理解并方便地对本发明进行种种修改，但这些修改均不背离本发明的实质范围。相应地，本文的目的并不在于将所附之权利要求的范围限制于前文所作的描述，而是在于对权利要求进行广义上的阐述。
权利要求
1.一种驱动显示装置的驱动电路，所述显示装置包括像素及向所述像素提供电压的数据线，它根据含有多个字位的视频数据使用多灰度等级来显示图像，其特征在于，所述驱动电路包括根据由选自多个字位的字位组成的视频数据来确定具有相互不同的各占空因数的多个振荡信号中之一个信号的振荡电压确定装置，它输出所述已确定的振荡信号T及对所述已确定振荡信号T进行倒相后得到的振荡信号T；根据由除所述多字位中已选择位之外的字位组成的视频数据产生在来自灰度等级电压供给装置的多个灰度等级电压间确定第一灰度等级电压和第二灰度等级电压之灰度等级电压确定信号的灰度等级电压确定装置；和根据所述振荡信号T和所述振荡信号T将由所述灰度等级电压确定信号所确定的所述第一灰度等级电压和所述第二灰度等级电压输出至所述数据线的输出装置。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一灰度等级电压和所述第二灰度等级电压是所述多灰度等级电压中相邻的电压。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述多个振荡信号包括占空因数分别为8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振荡信号。
4.一种驱动显示装置的驱动电路，所述显示装置包括像素及向所述像素提供电压的数据线，它根据含有多字位的视频数据、使用多灰度等级来显示图像，其特征在于，所述驱动电路包括根据含多个字位的视频数据产生多个控制信号的控制信号发生装置;和多个开关装置，向所述多个开关装置中的每一个提供所述多个控制信号中相应的一个信号及由灰度等级电压发生装置产生的多个灰度等级电压中相应的一个电压，根据所述控制信号，通过所述开关装置将加在所述开关装置上的灰度等级电压输出至所述数据线，其中，所述控制信号发生装置包括根据由选自所述多个字位的位组成的视频数据确定具有相互不同的各占空因数的多个振荡信号之一的振荡电压确定装置，它输出所述已确定的振荡信号T及对所述已确定振荡信号T进行倒相而得到的振荡信号T;根据由除所述多字位中已选择位外的字位组成的视频信号产生确定所述多灰度等级电压中的第一灰度等级电压及第二灰度等级电压的灰度等级电压确定信号的灰度等级电压确定装置;和输出以与输入其上加有由所述灰度等级电压确定信号所确定的所述第一灰度等级电压的所述开关装置之一的所述振荡信号T大致相同的占空因数进行振荡的第一控制信号的输出装置，它输出以与输入其上加有由所述灰度等级电压确定信号所确定的所述第二灰度等级电压的所述开关装置之一的所述振荡信号T大致相同的占空因数进行振荡的第二控制信号。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述第一灰度等级电压和所述第二灰度等级电压是所述多灰度等级电压中相邻的电压。
6.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述多个振荡信号包括占空因数分别为8∶0，7∶1，6∶2，5∶3，4∶4，3∶5，2∶6及1∶7的振荡信号。
7.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述开关装置是一模拟开关。
全文摘要
一驱动显示装置的驱动电路，包括根据由选自多位的字位组成的视频数据确定多振荡信号之一的振荡电压确定部，它输出已确定的振荡信号T及对T进行倒相而得的振荡信号T；根据由除已选出位外的字位组成的视频数据产生在来自灰度等级供给部的多个灰度等级电压中确定第一和第二灰度等级电压之灰度等级电压确定信号的灰度等级电压确定部；和根据T和T将第一和第二灰度等级电压输出至数据线的输出部。
文档编号G09G3/36GK1099177SQ9410569
公开日1995年2月22日 申请日期1994年5月12日 优先权日1993年5月14日
发明者冈田久夫, 山本裕司, 濑尾光庆 申请人:夏普株式会社