CN100498920C - 灰度等级电压产生电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

一种灰度等级电压产生电路，不会产生多个各LCD驱动器间的寄生电阻所引起的电压降，可以防止所谓块不匀所引起的画质降低。它具备：产生高电位的第1恒压源(V_H)；产生低电位的第2恒压源(V_L)；连接在恒压源(V_H)和恒压源(V_L)之间的γ电阻(101)；检出γ电阻的两端的电压的差电压检出电路(102)；以及由电阻(R_V→I)把该差电压变换为与该差电压对应的电流值的输出电流，将其作为源电流和反向电流而输出的电压电流变换电路(103)，电压电流变换电路的源电流输出与γ电阻(101)的高电位侧连接，反向电流输出与γ电阻(101)的低电位侧连接。

Description

灰度等级电压产生电路及显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置，特别是涉及液晶显示装置的灰度等级电压产生电路。

背景技术

灰度等级电源用运算放大器，一般6比特的有正侧5个、负侧5个放大器，8比特的有正侧9个、负侧9个放大器。并且，这些放大器，考虑到电源效率，由可输出至电源电位或GND(接地)电位附近的放大器构成。

还有，灰度等级电源多采用专用IC，不过，也有内置于LCD(LiquidCrystal Display)驱动器的。在该场合，必须由CMOS构成放大器，由于这种关系，不太会有驱动能力方面的富余。因此，要求从电路方面想办法。

图4是表示现有的一般LCD源极驱动器和LCD面板的构成的图。LCD源极驱动器具备以下部分而构成：从外部，例如分别取入6比特数字显示信号R、G、B的数据寄存器1；与选通信号ST同步而锁存6比特数字信号的锁存电路2；由并联N级数字/模拟转换器组成的D/A转换器3；具有与液晶的特性相合的伽马变换特性的液晶灰度等级电压产生电路4；以及缓冲来自D/A转换器3的电压的N个电压跟随器5。

LCD面板由设置在数据线和扫描线的交叉部，栅极与扫描线连接，源极与数据线连接的薄膜晶体管TFT(Thin Film Transistor)6和一端与TFT的漏极连接，另一端与COM端子连接的像素电容7构成。

图4示意地表示了LCD面板中1行的量的构成(按N个薄膜晶体管(TFT)设置了多行(M)的量)。未图示的LCD栅极驱动器依次驱动各线的TFT的栅极。D/A转换器3把锁存电路2的6比特数字显示信号进行D/A转换，向N个电压跟随器5—1～5—N供给，通过TFT6—1～6—N向作为像素电容7—1～7—N动作的液晶元件施加。

由液晶灰度等级电压产生电路4产生基准电压，在D/A转换器3中，由未图示的ROM开关等所构成的解码器进行基准电压的选择。

液晶灰度等级电压产生电路4，例如内置了电阻阶梯电路(未图示)。并且，为了降低各基准电压点的阻抗，并且为了对基准电压进行微调整而以电压跟随器构成对输出进行驱动。

图5是表示由电压跟随器来驱动电阻阶梯电路的液晶灰度等级电压产生电路的构成的图(参照专利文献1，2)。在图5中具备：LCD驱动器内置电阻阶梯电路10(电阻R1、R2、…、Rn—2、Rn—1)；外部电阻阶梯电路30(电阻R0′、R1′、R2′、…、Rn—2′、Rn—1′)；由输入外部电阻阶梯电路30的分支电压，输出基准电压V1～Vn的电压跟随器组成的缓冲放大器20(OP放大器(运算放大器)OP1、OP2、…、OPn—1、OPn)；以及恒压产生电路40(Vr)。外部电阻阶梯电路30的阶梯电阻R0′、R1′、R2′、…、Rn—2′、Rn—1′为可变阻抗，调整给予缓冲放大器20的OP放大器OP1、OP2、…、OPn—1、OPn的电压。调整电压按对液晶面板的特性最适合来调整。

在图5所示的液晶灰度等级电压产生电路中，基准供电电压是地电位GND和Vr。基准供电电压Vr由例如带隙参考(バンドギヤツプリフアレンス)等稳定的外部的恒压产生电路40给予。灰度等级电压Vn、Vn—1、Vn—2、…、V2、V1由阶梯电阻R0′、R1′、R2′、…、Rn—2′、Rn—1′最终决定。

即，

Vn＝Vr

Vn—1＝Vr{(Rn—2′+Rn—3′+…+R0′)/(Rn—1′+Rn—2′+Rn—3′+…+R0′)}

以下，同样，

V1＝Vr{R0′/(Rn—1′+Rn—2′+Rn—3′+…+R0′)}

这里，如果在内部决定的灰度等级电压的阶梯电阻R1、R2、…、Rn—2、Rn—1的各电阻比和在外部决定的灰度等级电压的阶梯电阻R0′、R1′、R2′、…、Rn—2′、Rn—1′的各电阻比相同，OP放大器OP2、OP3、…、OPn—1输出电流就为零。

不过，从GND侧数第n号OP放大器OPn(最高电位输出的OP放大器)的输出电流In在排出方向由下式(1)给出。

In＝(Vn—V1)/(R1+R2+…+Rn—1)

＝Io

                         …(1)

还有，从GND侧数第1号OP放大器OP1(最低电位输出的OP放大器)的输出电流I1在吸入方向由下式(2)给出。

I1＝(Vn—V1)/(R1+R2+…+Rn—1)

＝Io

                         …(2)

这样，在图5所示的液晶灰度等级电压产生电路中，由于式(1)、(2)表示的OP放大器OPn的排出方向的输出电流In及OP放大器OP1的吸入方向的输出电流I1，OP放大器OPn、OP1的输出动态范围就会缩小，这是其课题。

为了解决该课题，本申请人对于专利文献2提出了图6或图7所示的构成，以期解决。

即，例如图6(A)所示，在高压电源端子VDD和阶梯电阻Rn—1之间连接辅助电阻Rn，在低电压电源端子GND和阶梯电阻R1之间连接辅助电阻R0。其他构成与图5一样。根据这种构成，由电阻Rn调整高压电源端子VDD侧的电压跟随器OPn的源电流，由电阻R0调整低电压电源端子GND侧的电压跟随器OP1的反向电流。另外，图6(B)是在图6(A)的内置电阻阶梯中省去电阻Rn/2而构成的东西。

还有，如图7(A)所示，取代辅助电阻R0、Rn而连接辅助电流源I0、In。此时，辅助电流源I0、In设定为满足式(1)、(2)。根据这种构成，OP放大器OPn、OP1的源电流和反向的电流为零，输出动态范围扩大，从而使这些OP放大器的输出级设计变得容易。另外，图7(B)是在图7(A)的内置电阻阶梯中省去电阻Rn/2而构成的东西。

图8表示构成灰度等级电源电路的缓冲用OP放大器(A_H，A_L)和多个LCD驱动器的γ电阻(γ补正用的灰度等级电阻)间的连接。图8中，作为连接多个LCD驱动器间的布线的寄生电阻的布线电阻表示在电路图上。即，从第1号LCD驱动器的γ电阻至第n号LCD驱动器的γ电阻各自并联连接，并且，各自的γ电阻的与最高电位和最低电位连接的节点与灰度等级电源的缓冲用OP放大器的输出连接，而在并联连接γ电阻的布线上，会产生寄生电阻成分(布线电阻)。

在图8中，按第1号LCD驱动器(1st_驱动器)的γ电阻和第2号LCD驱动器(2nd_驱动器)的γ电阻间、…、第n—1号LCD驱动器的γ电阻和第n号LCD驱动器(nth_驱动器)的γ电阻间这样的顺序产生布线电阻成分。

专利文献1：特开平6—348235号公报

专利文献2：特开平10—142582号公报

发明内容

发明打算解决的课题

如上所述在现有LCD驱动器中，设为图6或图7所示的构成，输出动态范围就会扩大，使这些OP放大器的输出级设计变得容易，这是其效果。然而，一般的LCD驱动器并不是只使用某个决定了的一定的电压，而是按各LCD组件的制造厂，所使用的电压值大多都不同。因此，在LCD驱动器的规格书中按某一电压范围内(例如，VDD2：8V～13.5V)来规定，保证该电源电压范围内的动作，这是一般情况。

这样，电源电压变动的话，当然，流到γ电阻的电流也会变化。因而，与γ电阻连接的一定电流的辅助电流源的值和流到γ电阻的电流值不会精确一致。

这样，与γ电阻连接的一定电流的辅助电流源的值和流到γ电阻的电流值的差分就会流到与最高电位侧或最低电位侧连接的OP放大器的输出(如所说明的，在该差分电流值为零的场合，电流不会流向OP放大器的输出)。这样，灰度等级电源用OP放大器的输出电流为零的，只是某一电源电压的1点。

例如，在最近成为话题的COG(Chip On Glass)面板型中，上述布线电阻成分有时大到数百Ω。在这种条件下进行γ电阻的布线的话，在如上所述灰度等级电源用OP放大器(A_H，A_L)的输出电流为零的场合，由于布线电阻的OP放大器(A_H，A_L)的输出电流所引起的电压降，各LCD驱动器的γ特性就会不同。由此产生称为「块不匀」的显示问题。

在COG的场合，布线电阻大，是图8所示的各LCD驱动器的γ电阻间存在的布线电阻成分不能忽视的程度。

用于解决课题的方案

本申请所披露的发明大致构成如下。

本发明所涉及的灰度等级电压产生电路，具备：灰度等级电阻(γ电阻)；决定灰度等级电阻的两端电位的2个驱动放大器；检出灰度等级电阻的两端电压的差电压检出电路；以及把检出了的差电压变换为电流的电压电流变换电路，电流电压变换电路的源电流与灰度等级电阻的高电位侧连接，反向电流与上述灰度等级电阻的低电位侧连接。

本发明的一个侧面(方面)所涉及的灰度等级电压产生电路，具备：输出第1电压的第1电压源；输出比上述第1电压低的电位的第2电压的第2电压源；一端和另一端分别与上述第1电压源的输出端和上述第2电压源的输出端连接的灰度等级电阻；以及检出上述灰度等级电阻的两端间的差电压，将其变换为与上述差电压对应的电流值的输出电流，作为源电流及反向电流分别由第1及第2输出端输出的电路，分别输出上述源电流及反向电流的第1及第2输出端分别与上述灰度等级电阻的上述一端和另一端连接。

在本发明中，也可以构成为，上述第1电压源包含把上述第1电压作为输入来接受，以上述第1电压来驱动上述第1电压源的输出端的第1电压跟随器，上述第2电压源包含把上述第2电压作为输入来接受，以上述第2电压来驱动上述第2电压源的输出端的第2电压跟随器。

在本发明的另一个侧面(方面)所涉及的灰度等级电压产生电路中，具备：产生高电位侧的电压的第1恒压源；产生低电位侧的电压的第2恒压源；一端和另一端分别与上述第1及第2恒压源的输出连接的灰度等级电阻；检出上述灰度等级电阻的两端间的差电压的差电压检出电路；以及把上述差电压变换为电流，分别输出源电流和反向电流的电压电流变换电路，上述电压电流变换电路的源电流输出与上述灰度等级电阻的高电位侧连接，反向电流输出与上述灰度等级电阻的低电位侧连接。在本发明中，具备：把上述第1恒压源的输出电压作为输入来接受，输出与上述灰度等级电阻的一端连接的第1电压跟随器电路；以及把上述第2恒压源的输出电压作为输入来接受，输出与上述灰度等级电阻的另一端连接的第2电压跟随器电路。

在本发明中可以构成为，上述第1及第2恒压源、上述第1及第2电压跟随器电路外置于LCD驱动器等驱动显示面板的驱动器，上述灰度等级电阻、上述差电压检出电路及上述电压电流变换电路内置于上述驱动器。或是，在本发明中可以构成为，上述第1及上述第2恒压源外置于驱动显示面板的驱动器，上述第1及第2电压跟随器电路、上述灰度等级电阻、上述差电压检出电路及上述电压电流变换电路内置于上述驱动器。

在本发明所涉及的灰度等级电压产生电路中，具备：正相输入端子与产生高电位侧的电压的第1恒压源连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器构成的第1运算放大器；正相输入端子与产生低电位侧的电压的第2恒压源连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器构成的第2运算放大器；连接在上述第1运算放大器的输出端子和上述第2运算放大器的输出端子之间的灰度等级电阻；检出上述灰度等级电阻的两端间的差电压的差电压检出电路；以及把上述差电压变换为电流，分别输出源电流和反向电流的电压电流变换电路，上述电压电流变换电路的源电流输出与上述灰度等级电阻的高电位侧连接，反向电流输出与上述灰度等级电阻的低电位侧连接。

在本发明所涉及的灰度等级电压产生电路中，上述差电压检出电路及上述电压电流变换电路具备：反相输入端子与上述第1电压源的输出端子连接的第1运算放大器；反相输入端子与上述第2电压源的输出端子连接的第2运算放大器；栅极与上述第1运算放大器的输出端子连接，漏极与上述第1运算放大器的正相输入端子连接，源极与第1电源连接的第1导电型的第1MOS晶体管；栅极和源极分别与上述第1MOS晶体管的栅极和源极连接，漏极与上述灰度等级电阻的一端连接的第1导电型的第2MOS晶体管；漏极与上述第2运算放大器的正相输入端子连接，源极与第2电源连接的第2导电型的第3MOS晶体管；栅极和源极分别与上述第3MOS晶体管的栅极和源极连接，漏极与上述电阻元件的另一端连接的第2导电型的第4MOS晶体管；以及连接在上述第1运算放大器的正相输入端子和上述第2运算放大器的正相输入端子间的电压电流变换用电阻。

发明效果

根据本发明，即使电源电压变动也能确实检出流到灰度等级电阻的电流，向灰度等级电阻补给电流，因而供给灰度等级电压的电压跟随放大器的输出电流大体上不会流过。因而，不会产生多个各LCD驱动器间的寄生电阻所引起的电压降，可以防止所谓块不匀所引起的画质降低。

附图说明

图1是以块来表示本发明的一实施例的灰度等级电压产生电路的构成的图。

图2是以块来表示本发明的一实施例的灰度等级电压产生电路的构成的图。

图3是表示本发明的一实施例的灰度等级电压产生电路的电路构成的图。

图4是表示一般的液晶显示装置的框图。

图5是表示现有液晶灰度等级电压产生电路的电路图。

图6是表示现有液晶灰度等级电压产生电路的其他实施例的电路图。

图7是表示现有液晶灰度等级电压产生电路的其他实施例的电路图。

图8是表示连接了现有的多个LCD驱动器的场合的布线电阻的等效电路图。

标号说明

1 数据寄存器

2 锁存电路

3 D/A转换器

4 液晶灰度等级电压产生电路

5 电压跟随器

6 薄膜晶体管(TFT)

7 像素电容

10 LCD驱动器内置电阻阶梯电路

20 缓冲放大器(电压跟随器)

30 外部电阻阶梯电路

40 恒压产生电路

100 γ电压产生部

101 γ电阻

102 差电压检出电路

103 电压电流变换电路

具体实施方式

以下参照为进一步详细述说上述本发明的附图进行说明。本发明所涉及的灰度等级电压产生电路具备：产生高电位的第1恒压源V_H；产生低电位的恒压源V_L；连接在恒压源V_H和恒压源V_L之间的γ电阻(101)；检出γ电阻的两端的电压的差电压检出电路(102)；以及由电阻把上述差电压变换为电流，该电流输出具有源(source)和反向(sink)两方输出的电压电流变换电路(103)，电压电流变换电路(103)的输出中，源电流输出与γ电阻(101)的高电位侧连接，反向电流输出与γ电阻(101)的低电位侧连接。

在本发明中也可以构成为，具备：正相输入端子(也称为「非反相输入端子」)与产生高电位的恒压源V_H连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器连接的第1运算放大器；正相输入端子与产生低电位的恒压源V_L连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器连接的第2运算放大器；连接在上述第1运算放大器和第2运算放大器的各输出间的γ电阻；检出上述恒压源V_H和上述恒压源V_L的差电压的差电压检出电路；以及接受上述差电压检出电路的检出电压，将其变换为电流，该电流输出具有排出和吸入两方输出的电压电流变换电路。

在本发明中，作为负侧灰度等级用的，可以构成为，具备：反相输入端子与第1恒压源V_-H连接的第1运算放大器(OP_L1)；反相输入端子与第2恒压源V_-L连接的运算放大器(OP_L2)；栅极与第1运算放大器(OP_L1)的输出端子连接，漏极与第1运算放大器(OP_L1)的正相输入端子连接，源极与第1电源(VDD)连接的P沟道MOS晶体管(Q3)；栅极和源极分别与P沟道MOS晶体管(Q3)的栅极和源极连接，漏极与γ电阻(R1、R2、…、R(n/2)—1)的一端连接的P沟道MOS晶体管(Q4)；漏极与第2运算放大器(OP_L2)的正相输入端子连接，源极与第2电源(VSS)连接的N沟道MOS晶体管(Q1)；栅极和源极分别与N沟道MOS晶体管(Q1)的栅极和源极连接，漏极与γ电阻(R1、R2、…、R(n/2)—1)的另一端连接的N沟道MOS晶体管(Q2)；以及连接在第1运算放大器(OP_L1)的正相输入端子和第2运算放大器(OP_L2)的正相输入端子间的电压电流变换用电阻(R_-)。晶体管Q3和Q4构成电流镜的输入侧和输出侧，把流到晶体管Q3的电流(流到电压电流变换用电阻(R_-)的电流)的镜像电流从晶体管Q4的漏极作为源电流向γ电阻(R1、R2、…、R(n/2)—1)的高电位侧供给。晶体管Q1和Q2构成电流镜的输入侧和输出侧，把流到晶体管Q1的电流(流到电压电流变换用电阻(R_-)的电流)的镜像电流从晶体管Q2的漏极作为反向电流向γ电阻(R1、R2、…、R(n/2)—1)的低电位侧供给。

同样，作为正侧灰度等级用的，也可以构成为，差电压检出电路和电压电流变换电路具备：反相输入端子与第1恒压源V_+H连接的第1运算放大器(OP_H1)；反相输入端子与第2恒压源V_+L连接的第2运算放大器(OP_H2)；栅极与第1运算放大器(OP_H1)的输出端子连接，漏极与第1运算放大器(OP_H1)的正相输入端子连接，源极与第1电源(VDD)连接的P沟道MOS晶体管(Q7)；栅极和源极分别与P沟道MOS晶体管(Q7)的栅极和源极连接，漏极与γ电阻(R(n/2)+1、…、Rn—2、Rn—1)的一端连接的P沟道MOS晶体管(Q8)；漏极与第2运算放大器(OP_H2)的正相输入端子连接，源极与第2电源(VSS)连接的N沟道MOS晶体管(Q5)；栅极和源极分别与N沟道MOS晶体管(Q5)的栅极和源极连接，漏极与γ电阻(R(n/2)+1、…、Rn—2、Rn—1)的另一端连接的N沟道MOS晶体管(Q6)；以及连接在第1运算放大器(OP_H1)的正相输入端子和第2运算放大器(OP_H2)的正相输入端子间的电压电流变换用电阻(R₊)。晶体管Q7和Q8构成电流镜的输入侧和输出侧，把流到晶体管Q7的电流(流到电压电流变换用电阻(R₊)的电流)的镜像电流从晶体管Q8的漏极作为源电流向γ电阻(R(n/2)+1、…、Rn—2、Rn—1)的高电位侧供给。晶体管Q5和Q6构成电流镜的输入侧和输出侧，把流到晶体管Q5的电流(流到电压电流变换用电阻(R₊)的电流)的镜像电流从晶体管Q6的漏极作为反向电流向γ电阻(R(n/2)+1、…、Rn—2、Rn—1)的低电位侧供给。

本发明中，检出流到内置于各LCD驱动器内的γ电阻的电流，在LCD驱动器内产生与该电流正好相同的电流，向γ电阻供给，从而，驱动γ电阻的灰度等级电源用运算放大器就不必驱动电流。因而，在使用多个LCD驱动器的场合，在连接γ电阻彼此的场合，在它们之间不会流过电流，不会产生布线电阻所引起的电压降。根据这种构成，能提供不产生称作块不匀的显示问题的电路。以下就实施例进行说明。

实施例

图1是表示本发明的一实施例的灰度等级电压产生电路的构成的框图。图1披露了灰度等级电源的驱动放大器外置于LCD驱动器的构成。参照图1，在本实施例中，LCD驱动器的外置电路包括：产生高电位的恒压源V_H；在正相输入端子(也称为「非反相输入端子」)接受该恒压源V_H，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器构成的驱动放大器A_H(差动放大器)；产生低电位的恒压源V_L；以及在正相输入端子接受该恒压源V_L，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器连接的驱动放大器A_L(差动放大器)。

本实施例的LCD驱动器，作为γ电压产生部100(灰度等级电压产生部)，具备：两端连接在驱动放大器A_H的输出和驱动放大器A_L的输出之间，由电阻串组成的γ电阻101(灰度等级电阻)；检出γ电阻101的两端的电压的差电压检出电路102；以及由电阻R_V→I把差电压变换为电流，电流输出具有排出和吸入两方输出的电压电流变换电路103。

电压电流变换电路103的输出中，源电流输出与γ电阻101的高电位侧连接，反向电流输出与γ电阻101的低电位侧连接。

在图1中，灰度等级电源的驱动放大器(A_H，A_L)外置于LCD驱动器，当然，本发明不限于这种构成。图2是表示灰度等级电源的驱动放大器(A_H，A_L)内置于LCD驱动器的构成的一个例子的图。参照图2，外置产生高电位的恒压源V_H和产生低电位的恒压源V_L作为LCD驱动器的灰度等级电源。并且在LCD驱动器内具备：各自的正相输入端子分别与上述2个恒压源V_H和V_L连接的2个电压跟随器连接的驱动放大器(A_H，A_L)；连接在这2个驱动放大器(A_H，A_L)的输出间的γ电阻101；输入端子与上述2个恒压源V_H和V_L连接，检出差电压的差电压检出电路102；由电阻R_V→I把差电压变换为电流，该电流输出具有排出和吸入两方输出的电压电流变换电路103。电压电流变换电路103的输出中，源电流输出与γ电阻101的高电位侧连接，反向电流输出与γ电阻101的低电位侧连接。

其次，说明图1、图2所示的实施例的动作(图1、图2所示的电路的动作相同)。

把作为块来表示的γ电阻101的两端的总电阻设为R_T，在γ电阻101的两端分别连接恒压源V_H和恒压源V_L，因而流到γ电阻101的电流Iγ由下式(3)给出。

Iγ＝(V_H—V_L)/R_T

                            …(3)

并且，由差电压检出电路102检出恒压源V_H和恒压源V_L的差电压(＝V_H—V_L)，在电压电流变换电路103中，由电阻R_V→I把差电压(＝V_H—V_L)变换为电流。即，电压电流变换电路103的输出电流Iout由下式(4)给出。

Iout＝(V_H—V_L)/R_V→I

                     …(4)

电压电流变换电路103具备具有该电流值Iout的源电流输出和反向电流输出。该源电流输出和反向电流输出中，源电流输出与γ电阻101的高电位侧端连接，反向电流输出与γ电阻101的低电位侧端连接。

因而，在

R_T＝R_V→I

                             …(5)

的场合，成为

Iγ＝Iout

                              …(6)。

使γ电阻101的两端的总电阻R_T与电压电流变换电路103的电阻R_V→I相等，流到γ电阻101的电流Iγ就会与电压电流变换电路103的输出电流Iout(源电流和反向电流的电流值)相等。

即，流到γ电阻101的电流全部会从电压电流变换电路103流出，且被吸入。这意味着能够在2个驱动放大器(A_H，A_L)的输出上不流过电流而只供给电压。

还有，作为该电路的应用例，在电压电流变换电路103中，减少了消耗电流，所以也可以提高电阻R_V→I的电阻值。例如在上述例子中，如果采用R_V→I的k倍的电阻值的话(kR_V→I)，就把向电流值的变换系数同样设为k倍，从而使得在结果上具有相同效果。这由下式(7)来表示，可以获得相同结果。

Iout＝k(V_H—V_L)/kR_V→I

＝(V_H—V_L)/R_V→I

                      …(7)

图3是把图1中作为框图表示的构成作为具体的电路构成来例示的图。

参照图3，作为LCD驱动器的外置而具备：决定正侧灰度等级电压的高电位侧的电位的恒压源V_+H；决定同正侧灰度等级电压的低电位侧的电位的恒压源V_+L；决定负侧灰度等级电压的高电位侧的电位的恒压源V_-H；决定同负侧灰度等级电压的低电位侧的电位的恒压源V_-L；正相输入端子与恒压源V_+H连接的电压跟随器连接的运算放大器OP_+H；正相输入端子与恒压源V_+L连接的电压跟随器连接的运算放大器OP_+L；正相输入端子与上述恒压源V_-H连接的电压跟随器连接的运算放大器OP_-H；以及正相输入端子与上述恒压源V_-L连接的电压跟随器连接的运算放大器OP_-L。

LCD驱动器具备：连接在运算放大器OP_+H的输出和运算放大器OP_+L的输出之间，各自的电阻串联连接的正侧灰度等级电阻群R(n/2)+1～Rn—1；以及连接在运算放大器OP_-H的输出和运算放大器OP_-L的输出之间，各自的电阻串联连接的负侧灰度等级电阻群R1～R(n/2)—1。还具备运算放大器OP_H1、OP_H2、OP_L1、OP_L2、N沟道MOS晶体管Q1、Q2、Q5、Q6、P沟道MOS晶体管Q3、Q4、Q7、Q8、电阻R₊、R_-。

运算放大器OP_H1、OP_H2中，反相输入端子与恒压源V_+H、恒压源V_+L分别连接。运算放大器OP_L1、运算放大器OP_L2中，反相输入端子分别与恒压源V_-H、恒压源V_-L连接。

N沟道MOS晶体管Q1中，栅极与运算放大器OP_L2的输出端子连接，漏极与运算放大器OP_L2的正相输入端子连接，源极与负电源VSS连接。

N沟道MOS晶体管Q2中，栅极和源极分别与N沟道MOS晶体管Q1的栅极和源极连接，漏极与电压跟随放大器OP_-L的输出连接。

P沟道MOS晶体管Q3中，栅极与运算放大器OP_L1的输出端子连接，漏极与运算放大器OP_L1的正相输入端子连接，源极与正电源VDD连接。

P沟道MOS晶体管Q4中，其栅极和源极分别与P沟道MOS晶体管Q3的栅极和源极连接，漏极与电压跟随放大器OP_-H的输出连接。

N沟道MOS晶体管Q5中，栅极与运算放大器OP_H2的输出端子连接，漏极与运算放大器OP_H2的正相输入端子连接，源极与负电源VSS连接。

N沟道MOS晶体管Q6中，栅极和源极分别与N沟道MOS晶体管Q5的栅极和源极连接，漏极与电压跟随放大器OP_+L的输出连接。

P沟道MOS晶体管Q7中，栅极与运算放大器OP_H1的输出端子连接，漏极与运算放大器OP_H1的正相输入端子连接，源极与正电源VDD连接。

P沟道MOS晶体管Q8中，栅极和源极分别与P沟道MOS晶体管Q7的栅极和源极连接，漏极与电压跟随放大器OP_+H的输出连接。

电阻R_-中，其一端与N沟道MOS晶体管Q1的漏极连接，另一端与P沟道MOS晶体管Q3的漏极连接，电阻值与负侧灰度等级电阻群R1～R(n/2)—1的各电阻值的总和相等。

电阻R₊中，其一端与N沟道MOS晶体管Q5的漏极连接，另一端与P沟道MOS晶体管Q7的漏极连接，电阻值与正侧灰度等级电阻群R(n/2)+1～Rn—1的各电阻值的总和相等。

对于图3所示的电路的动作进行说明。

流到负侧灰度等级电阻群R1～R(n/2)—1的电流I_{R1～R(n/2)-1}，如果运算放大器OP_-H和OP_-L理想的话，使用恒压源V_-H和恒压源V_-L，由下式(8)给出。

$I_{R1~R(n/2)-1}=\frac{(V_{-H}-V_{-L})}{\underset{m=1}{\overset{(n/2)-1}{\mathrm{\Σ}}}{R}_m}\·\·\·\left(8\right)$

同样，流到正侧灰度等级电阻群R(n/2)+1～Rn—1的电流I_{R(n/2)+1～ Rn-1}，如果运算放大器OP_+H和OP_+L理想的话，使用恒压源V_+H和恒压源V_+L，由下式(9)给出。

$I_{R(n/2)+1~\mathrm{Rn}-1}=\frac{(V_{+H}-V_{+L})}{\underset{m=(n/2)+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{R}_m}\·\·\·\left(9\right)$

其次，对于电压检出和电压电流变换，首先对于负侧灰度等级部进行说明。

运算放大器OP_L1的反相输入端子与恒压源V_-H连接，运算放大器OP_L1的正相输入端子对P沟道MOS晶体管Q1的漏极加上负反馈。因此，根据负反馈加上时的输入端子的假想短路的概念，正相输入端子和反相输入端子的电位是同电位，因而正相输入端子也会成为与恒压源V_-H相同的电位。

按同样的想法，运算放大器OP_L2的正相输入端子会成为与反相输入端子所连接的恒压源V_-L相同的电位。

因而，对于负侧灰度等级部，连接在运算放大器OP_L1和OP_L2各自的正相输入端子间的第1电阻R_-的两端电压会与恒压源V_-H和恒压源V_-L的差电压相等。因此流到第1电阻R_-的电流I_R-由下式(10)给出。

$I_{R-}=\frac{(V_{-H}-V_{-L})}{R_{-}}\·\·\·\left(10\right)$

并且，N沟道MOS晶体管Q2的栅极和源极与N沟道MOS晶体管Q1的栅极和源极分别连接。因此，N沟道MOS晶体管Q2和N沟道MOS晶体管Q1中，栅极—源极间电压(gate-to-source voltage)彼此相等，各自的漏极电流也相等。N沟道MOS晶体管Q1和N沟道MOS晶体管Q2构成了电流镜电路。把N沟道MOS晶体管Q1和N沟道MOS晶体管Q2的漏极电流分别设为I_D(Q1)和I_D(Q2)的话，下式(11)成立。

I_D(Q1)＝I_D(Q2)   …(11)

同样，P沟道MOS晶体管Q3和Q4也构成电流镜电路，对于P沟道MOS晶体管Q3和Q4的漏极电流I_D(Q3)和I_D(Q4)也同样，下式(12)成立。

I_D(Q3)＝I_D(Q4)   …(12)

另一方面，对于电阻R_-，下式(13)成立。

$\underset{m=1}{\overset{(n/2)-1}{\mathrm{\Σ}}}{R}_m=R_{-}\·\·\·\left(13\right)$

根据上述结果，流到负侧灰度等级电阻群R1～R(n/2)—1的电流和流到N沟道MOS晶体管Q2和P沟道MOS晶体管Q4的电流会相等。即，把流到负侧灰度等级电阻群R1～R(n/2)—1的电流设为I_{R1～R(n/2) -1}的话，下式(14)成立。

I_{R1～R(n/2)-1}＝I_D(Q2)＝I_D(Q4)

                               …(14)

因而，在电压跟随器连接的运算放大器OP_-H和电压跟随器连接的运算放大器OP_-L的输出上不会流过电流。结果，这些电压跟随器连接的运算放大器就只输出电压，不驱动电流，满足希望的要求特性。

其次，关于正侧灰度等级部，是与负侧灰度等级部的动作原理完全相同的动作原理，因而省略说明，只表示结果，流到第2电阻R₊的电流I_R+由下式(15)给出。

$I_{R+}=\frac{(V_{+H}-V_{+L})}{R_{+}}\·\·\·\left(15\right)$

还有，把N沟道MOS晶体管Q5和N沟道MOS晶体管Q6的漏极电流分别设为I_D(Q5)和I_D(Q6)，把P沟道MOS晶体管Q7和第4P沟道MOS晶体管Q8的漏极电流分别设为I_D(Q7)和I_D(Q8)的话，下式(16)、(17)成立。

I_D(Q5)＝I_D(Q6)    …(16)

I_D(Q7)＝I_D(Q8)    …(17)

还有，同样对于电阻R₊，下式(18)也成立。

$\underset{m=(n/2)+1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{R}_m=R_{+}\·\·\·\left(18\right)$

把流到正侧灰度等级电阻群R(n/2)+1～Rn—1的电流设为I_{R(n/2)+1～ Rn-1}的话，下式(19)成立。

I_{R(n/2)+1～Rn-1}＝I_D(Q7)＝I_D(Q8)

                                  …(19)

因此，与负侧灰度等级电源部一样，在电压跟随器连接的运算放大器OP_+H和电压跟随器连接的运算放大器OP_+L的输出上不流过电流。因而，这些电压跟随器连接的运算放大器只输出电压，不驱动电流，满足希望的要求特性。

在上述实施例中，只着眼于与正侧灰度等级电阻群和负侧灰度等级电阻群各自的最高电位和最低电位连接的电压跟随放大器，对于例如与图6、图7等现有技术所示的中间电位连接的放大器，不能进行电流补偿。不过，在灰度等级电源用的电压跟随放大器中，条件苛刻的是最接近电源的放大器。这是因为产生接近电源的输出电压而要求电流输出的条件对放大器来说设计上大多很困难。

因而，可以认为在与中间电位连接的电压跟随放大器中，大多不需要本实施例所示的电流补偿。因此，本实施例的有用性可望得以充分保证。

如以上说明了的，本实施例的灰度等级电压产生电路，即使电源电压变动也能确实检出流到灰度等级电阻的电流，向灰度等级电阻补给电流，因而供给灰度等级电压的电压跟随放大器的输出电流大体上不会流过。

根据本实施例，采用这种构成，多个各LCD驱动器间的寄生电阻所引起的电压降就不会产生，可以防止所谓块不匀所引起的画质降低。

以上就上述实施例说明了本发明，不过，本发明不限于上述实施例的构成，当然还包括在本发明的范围内本领域技术人员能做的各种变形、修正。

Claims (12)

1.一种灰度等级电压产生电路，其特征在于，具备：

输出第1电压的第1电压源；

输出比所述第1电压低的电位的第2电压的第2电压源；

一端和另一端分别与所述第1电压源的输出端和所述第2电压源的输出端连接的灰度等级电阻；以及

检出所述灰度等级电阻的两端间的差电压，将其变换为与所述差电压对应的电流值的输出电流，作为源电流及反向电流分别由第1及第2输出端输出的电路，

分别输出所述源电流及反向电流的第1及第2输出端分别与所述灰度等级电阻的所述一端和另一端连接。

2.根据权利要求1所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，

所述第1电压源包含把所述第1电压作为输入来接受，以所述第1电压来驱动与所述灰度等级电阻的一端连接的输出端的第1电压跟随器，

所述第2电压源包含把所述第2电压作为输入来接受，以所述第2电压来驱动与所述灰度等级电阻的另一端连接的输出端的第2电压跟随器。

3.根据权利要求1所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，所述灰度等级电阻由串联连接多个电阻而成的电阻串组成。

4.一种灰度等级电压产生电路，其特征在于，具备：

产生高电位侧的电压的第1恒压源；

产生低电位侧的电压的第2恒压源；

一端和另一端分别与所述第1及第2恒压源的输出连接的灰度等级电阻；

检出所述灰度等级电阻的两端间的差电压的差电压检出电路；以及

把所述差电压变换为电流，分别输出源电流和反向电流的电压电流变换电路，

所述电压电流变换电路的源电流输出与所述灰度等级电阻的高电位侧连接，反向电流输出与所述灰度等级电阻的低电位侧连接。

5.根据权利要求4所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于具备：

把所述第1恒压源的输出电压作为输入来接受，输出与所述灰度等级电阻的一端连接的第1电压跟随器电路；以及

把所述第2恒压源的输出电压作为输入来接受，输出与所述灰度等级电阻的另一端连接的第2电压跟随器电路。

6.根据权利要求5所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，

所述第1及第2恒压源、所述第1及第2电压跟随器电路外置于显示面板用的驱动器，

所述灰度等级电阻、所述差电压检出电路及所述电压电流变换电路内置于所述驱动器。

7.根据权利要求5所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，

所述第1及所述第2恒压源外置于显示面板用的驱动器，

所述第1及第2电压跟随器电路、所述灰度等级电阻、所述差电压检出电路及所述电压电流变换电路内置于所述驱动器。

8.一种灰度等级电压产生电路，其特征在于，具备：

正相输入端子与产生高电位侧的电压的第1恒压源连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器构成的第1运算放大器；

正相输入端子与产生低电位侧的电压的第2恒压源连接，反相输入端子与输出端子连接的电压跟随器构成的第2运算放大器；

连接在所述第1运算放大器的输出端子和所述第2运算放大器的输出端子之间的灰度等级电阻；检出所述灰度等级电阻的两端间的差电压的差电压检出电路；以及

把所述差电压变换为电流，分别输出源电流和反向电流的电压电流变换电路，

所述电压电流变换电路的源电流输出与所述灰度等级电阻的高电位侧连接，反向电流输出与所述灰度等级电阻的低电位侧连接。

9.根据权利要求8所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，所述差电压检出电路及所述电压电流变换电路具备：

反相输入端子与所述第1恒压源的输出连接的第3运算放大器；

反相输入端子与所述第2恒压源的输出连接的第4运算放大器；

栅极与所述第3运算放大器的输出端子连接，漏极与所述第3运算放大器的正相输入端子连接，源极与第1电源连接的第1导电型的第1MOS晶体管；

栅极和源极分别与所述第1MOS晶体管的栅极和源极连接，漏极与所述灰度等级电阻的一端连接的第1导电型的第2MOS晶体管；

漏极与所述第4运算放大器的正相输入端子连接，源极与第2电源连接的第2导电型的第3MOS晶体管；

栅极和源极分别与所述第3MOS晶体管的栅极和源极连接，漏极与所述灰度等级电阻的另一端连接的第2导电型的第4MOS晶体管；以及

连接在所述第3运算放大器的正相输入端子和所述第4运算放大器的正相输入端子间的电压电流变换用电阻。

10.根据权利要求9所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，

所述第1恒压源输出正侧灰度等级电压的高电位侧的电压，

所述第2恒压源输出正侧灰度等级电压的低电位侧的电压。

11.根据权利要求9所述的灰度等级电压产生电路，其特征在于，

所述第1恒压源输出负侧灰度等级电压的高电位侧的电压，

所述第2恒压源输出负侧灰度等级电压的低电位侧的电压。

12.一种具备权利要求1所述的灰度等级电压产生电路的显示装置。

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