CN101981495B - 胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路、驱动方法及显示装置 - Google Patents

胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路、驱动方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路，即使充放电周期大幅度变化，也能够有效地缓和负载电流的变动(峰值电流与平均电流之比)。该电路是以驱动周期不同的多个驱动阶段对胆甾型液晶显示面板进行驱动的多灰度驱动电路，该电路具有：电流上限控制电路，其计算液晶驱动用电源的供给电流的上限并输出上限控制信号；供给电流限制电路，其将液晶驱动用电源的供给电流限制在上限控制信号所指示的上限值以下；电流上限控制电路根据各驱动阶段的驱动周期对上限控制信号进行切换。

Description

胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路、驱动方法及显示装置
技术领域
本发明涉及胆甾型液晶(cholesteric LCD)显示装置、其多灰度驱动电路及驱动方法，特别涉及降低以驱动周期不同的多个驱动阶段(drive phase)对胆甾型液晶面板进行多灰度驱动时的功耗的技术。 
背景技术
使用胆甾型液晶的电子纸张，作为能够进行“亮颜色显示、多灰度(全彩：full color)显示、无电显示(powerless display)”的唯一的电子纸张而被关注。胆甾型液晶有时也被称为手性向列型液晶(chiral nematic LCD)，是通过对向列型液晶添加比较多(几十％)的手性的添加剂(手性(chiral)材料)，向列型液晶的分子形成螺旋状的胆甾型的液晶。 
关于利用胆甾型液晶的显示装置的显示、驱动原理，专利文献1等中有记载，所以这里引用专利文献1的记载内容，省略对显示、驱动原理的说明。  使用TN(Twisted Nematic：扭曲向列型)液晶、STN(Super Twisted Nematic：超级扭曲向列型)液晶及胆甾型液晶等的液晶显示面板，由于液晶是电容性负载，因此只在充放电开始时流过非常大的过渡电流。图1A以及图1B是说明该现象的图。 
如图1A所示，将驱动源1输出的正负的电压脉冲经由电阻2施加至对应于液晶的电容3。这里，e表示驱动源1所输出的脉冲电压，i表示流过电路的电流，R表示电阻2的电阻值，C表示电容(液晶)3的电容值，V表示电容3两端的电压。 
如图1B所示，在电容(液晶)3的初始电压为0V时，驱动源1输出以阶梯状变化的电压e的情况下，在时刻t的电流i及电压V用下式(1)和(2)给出。 
i＝(e/R)×exp(-t/(C×R))           (1) 
V＝e×(1-exp(-t/(C×R))            (2) 
如图1B所示，在电压e的上升沿，电流i向着e/R急剧上升，并按照时 间常数为C×R的指数函数急剧减小。根据电阻2的电阻值，变化的情况不同。 
在液晶显示装置中，具有利用低电压(3V左右)产生对液晶施加的电压的电源部，并且在电源部内设置升压电路。由于进行动画显示的通常的液晶面板的充放电周期为微(μ)秒左右，非常短，因此电源部的负载电流在电源部内的平滑电容(condenser：电容)被进行平滑处理，在升压电路获得高变换效率。另一方面，由于显示静止图像的胆甾型液晶面板的充放电周期为毫(m)秒左右，较长，因此存在以下问题：电源部的负载电流几乎不被平滑化，在升压电路只能获得低变换效率。 
众所周知，一般而言，在电容性负载的充放电中，在负载电容恒定的情况下，通过将负载电流上限值限制为规定值，对充放电时间不怎么产生影响，能够有效地抑制充放电开始时的过渡电流。图2A及图2B是说明该现象的图。 
图2A所示的电路具有在图1A的电路中设置电流限制电路4的结构。 
例如，如图2B所示，在将电流i限制为最大值e/R的1/2时，在电压e的上升沿，电流急剧达到e/(2×R)。电压V直线上升，并由下式(3)给出。 
V＝(e×t/(2×R))/C    (3) 
如果电压V达到e/2，则以后施加至电阻2的电压低于e/2，电流i低于e/(2×R)，因此电流限制得以解除。如果将电压V达到e/2的时刻设为t0，则在无电流限制时，在t0电容3被充电到比e/2高的电压，因此以后的电流i比电流限制时小，电压V的增加率也比电流限制时小。在有电流限制时，电流i按照时间常数为C×R的指数函数急剧减小。由图2B可知，通过恰当地设定电流上限值，能够对充放电时间不怎么产生影响，能够有效地抑制过渡电流的峰值。 
在图2A中，负载电容恒定，但在胆甾型液晶显示面板的驱动中，负载电容并不恒定，而是随着显示的图像而变动。本申请的众发明人在专利文献1中记载了如下内容：在此种情况下，也通过将负载电流限制为恒定值，能够有效地抑制充放电开始时的过渡电流，并能够大幅度提高显示面板驱动控制电路的动作稳定性。 
另一方面，在专利文献2中，记载了胆甾型液晶面板的多灰度驱动法。 图3是说明该多灰度驱动法的图，图3的(A)部分示出了由从0灰度级到3灰度级的四级灰度区域构成的完整图案。该多灰度驱动法包括：设定为与最低灰度级(0灰度级)相对应的非反射状态(焦锥状态：focal conic status)和与最高灰度级(3灰度级)相对应的反射状态(平面状态：planar status)这两个状态的步骤1；设定为与半色调相对应的状态(焦锥状态和平面状态的混合状态)的步骤2。步骤2根据半色调的灰度级数而具有多个子步骤。在图3的(A)部分所示的4级灰度的情况下，半色调为2个灰度级，所以步骤2具有子步骤1和子步骤2。 
首先在步骤1，如图3的(B)部分所示，驱动0灰度级的区域使其成为焦锥状态，并驱动0灰度级以外的1至3灰度级的区域使其成为平面状态。接着，在子步骤1中，如图3的(C)部分所示，施加特定的脉冲，该特定的脉冲使处于平面状态的区域中要设定为1灰度级和2灰度级的区域成为焦锥状态。将该脉冲的脉冲周期和脉冲电压设定为：使平面状态的一部分变为焦锥状态，并使焦锥状态与平面状态之间的混合比达到与2灰度级相对应的比例。并且，在子步骤2中，对处于焦锥状态和平面状态的混合状态的区域中要设定为1灰度级的区域，施加使焦锥状态的混合比变高的脉冲。将该脉冲的脉冲周期及脉冲电压设定为：使焦锥状态与平面状态的混合比为与2灰度级相对应的比例的状态变为该混合比为与1灰度级相对应的比例的状态。这样，在步骤1中驱动成为焦锥状态和平面状态之后，在步骤2以使平面状态的一部分区域的焦锥状态的混合比徐徐上升的方式进行驱动，由此能够获得高的均匀性(低粒状性)、灰度级、黑色浓度、对比度，并且具有能够避免交调失真(cross talk)的优点。针对各步骤的驱动方法，将进一步进行说明。 
图4是示出了在步骤1和步骤2中施加至各像素的脉冲波形的图。如图所示，在步骤1中，对应当设定为反射状态的像素施加导通电平(ON Level)脉冲(±32V)的脉冲从而使其成为平面状态，并且对应当设定为非反射状态的像素施加关断电平(OFF Level)(±24V)的脉冲从而驱动成为焦锥状态。驱动速度是7ms/行，即脉冲周期是7ms。 
在步骤2中，通过施加比步骤1更高速地扫描的脉冲即脉冲周期短的脉冲，使平面状态的一部分变为焦锥状态。在步骤2中，如图4所示，对应当 降低反射率的像素施加导通电平(±24V)的脉冲，从而使平面状态的一部分变为焦锥状态，并对应当维持反射率的像素施加关断电平(±12V)的脉冲。步骤2的脉冲周期在子步骤1和子步骤2中不同，在子步骤1中，脉冲周期是3ms，在子步骤2中，脉冲周期是1ms。 
这样，在上述胆甾型液晶面板的多灰度驱动法中，因为施加脉冲周期相差约10倍的脉冲，所以充放电周期也随之变化。 
由于上述的胆甾型液晶面板的多灰度驱动法在专利文献2中有详细记载，所以省略除此之外的说明。 
胆甾型液晶面板的多灰度驱动法，并不限于专利文献2所记载的驱动方法，有各种提案，特别是基于低功耗的这一点，适合使用组合并施加脉冲宽度不同的脉冲的PWM驱动法。在PWM驱动法中，由于施加脉冲宽度(周期)不同的脉冲，所以与专利文献2所记载的多灰度驱动法同样地，充放电周期也会随之变化。 
专利文献1：WO2005/024774A1 
专利文献2：WO2006/103738A1 
发明内容
发明所要解决的课题 
如上所述，在用多灰度驱动法驱动胆甾型液晶面板时，通常充放电周期是变化的，其变化竟达到约10倍之多。此时，即使将负载电流限制为恒定值，过渡电流的尖锐的峰值虽然在最短的充放电周期衰减到平均电流的2倍程度，但在其他充放电周期，与平均电流相比，也变得非常大，达到10倍左右。 
图5是说明该问题的图。如图2B所示，考虑进行电流限制的情况。如图所示，在充放电周期为3.5ms时，电流急剧上升到电流限制值，之后，维持为电流限制值的状态，在之后的0.5ms左右，降低到约为零。因为充放电周期是3.5ms，所以如图所示，该周期的平均电流与电流限制值相比，非常小。换言之，电流限制值远大于平均电流，约是10倍。对此，在充放电周期为0.5ms时，电流与上述同样地发生变化，但是因为充放电周期是0.5ms，所以如图所示地周期平均电流变为与电流限制值比较接近的水平。换言之， 电流限制值只稍稍大于(约2倍)平均电流。 
在用多灰度驱动法驱动上述的胆甾型液晶面板时，将电流限制值限制在充放电周期最短的1ms时的平均电流的2倍的情况下，在充放电周期最长的7ms时，电流限制值即电流峰值竟达到平均电流的14倍之多。 
这样，用多灰度驱动法进行驱动时，负载电流大幅度变动，因此存在在升压电路只能获得低变换效率的问题。 
下面要说明的实施例，其目的是实现在胆甾型液晶显示面板的驱动中，即使充放电周期大幅度变化，也能够有效地使负载电流的变动(峰值电流与平均电流之比)缓和的新的胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路、驱动方法以及显示装置。 
用于解决课题的手段 
该胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路、驱动方法及显示装置，以驱动周期不同的多个驱动阶段驱动胆甾型液晶显示面板，将电源部的供给电流限制在上限值以下，并且根据充放电周期的长度，根据各驱动阶段的驱动周期来切换上限值。 
由此，不管充放电周期如何，都能够将过渡电流峰值衰减到周期中的平均电流的两倍左右，能够大幅度改善升压电路的变换效率。 
具有驱动周期不同的多个驱动阶段的驱动方法，除专利文献2中所记载的驱动方法以外还有各种方法，但是根据充放电周期的长度和各驱动相位的驱动周期切换上限值的结构在任一种情况都有效。 
供给电流的上限值例如是各驱动阶段的平均电流乘以规定系数而得的值，规定系数是1.5以上且5以下的值，特别地，优选约为2。 
当各驱动阶段的驱动周期为T、平均电流为Iave、驱动周期T下的输出电压为V、在驱动周期T下的输出电压为V的情况下的平均负载电容为C时，平均电流为：Iave＝C×V/T。 
控制电流上限的电流上限控制电路具有：表，其以驱动周期为地址，预先存储有与驱动周期相对应的供给电流的上限值数据；信号变换电路，其将从表中读出的上限值数据变换成要对供给电流限制电路供给的信号。信号变换电路能够用D/A变换器(converter)实现。 
供给电流限制电路能够用具有输出电流限制功能的运算放大器(operational amplifier)实现。另外，供给电流限制电路由经由二极管并联连接的、电流上限值固定的多个电流限制电路和按照来自电流上限控制电路的信号在多个电流限制电路中选择要设定为动作状态的电路的译码器(decoder)构成。 
液晶的负载电容并不恒定，根据导通(ON)的像素的比例而不同，所以还设置如下电路，该电路计算出各驱动阶段的在驱动周期T下的输出电压为V的情况下的实际负载电容Ce，供给电流的上限值是各驱动阶段的平均电流Iave乘以规定系数而得的值，平均电流Iave也可以通过Iave＝Ce×V/T得出。实际负载电容计算电路具有：导通像素数计算电路，其计算出要显示的图像数据中的导通像素数；表，其存储有与所计算出的导通像素数相对应的实际负载电容。 
附图说明
图1A是示出了液晶驱动电路的图。 
图1B是说明液晶电容对驱动波形的衰减的图。 
图2A是示出了具有电流限制电路的液晶驱动电路的图。 
图2B是说明图2的驱动电路对驱动波形的衰减的图。 
图3是说明专利文献2所记载的胆甾型液晶面板的多灰度驱动法的图。 
图4是示出了专利文献2所记载的胆甾型液晶面板的多灰度驱动法中的驱动波形的例子的图。 
图5是说明胆甾型液晶面板的多灰度驱动法中的电流限制的问题点的图。 
图6是说明实施方式的胆甾型液晶面板的多灰度驱动法的电流限制的方法的图。 
图7是第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的概略结构图。 
图8是示出了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的调节器(regulator)的结构的图。 
图9是示出了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的电流上限控制电路的结构的图。 
图10是示出了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的驱动方法的时序图。 
图11是示出了调节器的变形例的结构的图。 
图12是示出了调节器的另一个变形例的结构的图。 
图13是示出了在不使用附有电流限制功能的运算放大器而与一般用运算放大器进行组合来构成调节器的情况下的、由个别零件来构成的电流限制电路的结构例的图。 
图14是第二实施方式的胆甾型液晶显示装置的概略结构图。 
附图标记说明 
11升压电路 
12电压形成电路 
13电压选择电路 
14调节器 
15驱动器IC 
17控制电路 
18操作速度控制电路 
19电流上限控制电路 
20胆甾型液晶面板 
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。 
首先，参照图6说明实施例的胆甾型液晶面板的驱动方法的原理。在该驱动方法中，在周期不同的多次充放电中，将电源部的升压电路的电路上限值限制为根据充放电周期来计算出的规定值。如图6所示，周期为3.5ms时的平均电流，与周期为0.5ms时的平均电流相比，非常小(例如为约1/7)。使周期为3.5ms时的电流上限值与周期为0.5ms时的电流上限值之比，和周期为3.5ms时的平均电流与周期为0.5ms时的平均电路之比相等。由此，不管充放电周期如何，能够将过渡电流衰减到平均电流的规定系数倍(例如2倍)。 
图7是示出了具有以驱动周期不同的多个驱动阶段驱动胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路的第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的概略结构的图。 
如图7所示，第一实施方式的胆甾型液晶显示装置具有：升压电路11，其利用3V至5V的电源电压产生40V左右的电压；电压形成电路12，其形成对驱动器IC供给的各种电压；电压选择电路13，其根据不同的驱动阶段，从电压形成电路12所供给的多个电压中选择要使用的电压；调节器14，其对电压选择电路13所输出的电压进行稳定处理并输出；驱动器IC15；数据运算电路16，其将处理为液晶显示用的图像数据展开成向驱动器IC15供给的形式并进行输出；控制电路17，其对各部进行控制；扫描速度控制电路18，其使扫描速度随着驱动阶段的周期而变化；电流上限控制电路19；胆甾型液晶面板20，其被驱动器IC15施加驱动信号。 
在第一实施方式中，使用专利文献2所记载的多灰度驱动法。但是，第一实施方式并不限定于此，只要是具有驱动周期不同的多个驱动阶段的驱动方法即可。原图像OI由分别为八位数据的RGB数据(3×8＝24位)构成。在第一实施方式中，对该RGB数据进行误差扩散处理从而利用上位4至6位。根据原图像OI，生成二进制(binary)图像(步骤1)BI1和二进制图像群(步骤2)BI2，其中，上述二进制图像(步骤1)BI1表示在步骤1中要设为焦锥状态的像素和要设为平面状态的像素，上述二进制图像群(步骤2)BI2表示在步骤2的各子步骤中要改变状态的像素。BI1和BI2被发送到数据运算电路16而作为处理完毕的图像数据。这些图像处理通过计算机进行。该计算机也可以与构成数据运算电路16及/或控制电路17的计算机通用。 
驱动器IC15包括扫描驱动器和数据驱动器，用通用驱动器IC来实现。 
数据运算电路16根据上述的步骤1用图像数据BI1以及步骤2用图像数据BI2，生成显示用图像数据ID以及各种控制数据，并将各种控制数据输出到控制电路17，将显示用图像数据ID输出到驱动器IC15。 
控制电路17将用于表示执行的驱动阶段是步骤1还是步骤2的信号输出到电压选择电路13。电压选择电路13根据该信号选择电压。控制电路17将数据移位/锁定信号LP、极性反转信号FR、帧(frame)开始信号Dio以及驱动器输出关闭信号DSPOF输出到驱动器IC。数据移位/锁定信号LP是对将扫描线(scan line)移位到下一行的处理和数据信号的锁定进行控制的 信号。驱动器IC锁定与该信号LP同步地在内部移位的图像数据ID。极性反转信号FR是表示如图4所示的脉冲为正极性的期间和负极性的期间的信号，驱动器IC15根据极性反转信号FR使输出电压的极性反转。帧开始信号Dio是开始写入一个画面的显示画面时的同步信号。驱动器输出关闭信号DSPOF是用于使驱动器IC15的输出强制性地变为零的信号。 
控制电路17对扫描速度控制电路18输出基准时钟(clock)，扫描速度控制电路18利用基准时钟，根据扫描周期生成驱动器时钟(driver clock)XSCL并输出至驱动器IC15。驱动器IC15，与驱动器时钟XSCL同步地读取从外部供给的图像数据ID，并在内部使其移位。 
电流上限控制电路19从控制电路17接收基准时钟，计算出与扫描周期相对应的电流上限值并输出到调节器14中。调节器14将输出的电流限制到被指示的电流上限值以下。 
上述的第一实施方式的结构中，除电流上限控制电路19以及调节器14之外的部分与现有例相同，省略除此之外的说明。另外，不同之处在于，在设定电流的上限值的现有的显示装置中，调节器14的电流上限值是固定的，但在第一实施方式中，调节器14使电流上限值可变，设定为电流上限控制电路19所指示的电流上限值。 
图8是示出了调节器14的结构的图。这里，分别用VI0、VI21C、VI21S、VI34S及VI34C表示电压选择电路13的五个输出，用VLIMIT表示来自电流上限控制电路的电流上限值，分别用V0、V21C、V21S，V34S及V34C表示调节器14向驱动器IC15的输出。如图8所示，调节器14具有对各输入电压进行稳定处理并输出的五个稳定化电路。各稳定化电路是使用附有电流限制功能的运算放大器21-25来构成的电压输出电路(voltage follower circuit)，电流上限值VLIMIT被输入到运算放大器的电流限制值端子。附有电流限制功能的运算放大器21-25能够例如用凌力尔特公司(Linear Technology公司)制的LT1970(商品名称)实现。电流上限值VLIMIT以模拟电压值来设定电流的上限值，在电流上限值VLIMIT为5V时，电流上限值是10mA，在电流上限值VLIMIT为0.5V时，电流上限值是1mA。 
因为附有电流限制功能的运算放大器元件以及使用该运算放大器元件的电路广为人知，因此省略除此之外的说明。 
图9是示出了电流上限控制电路19的结构的图。如图9所示，电流上限控制电路19具有：一览表(look up table)31，其以驱动周期T(driver clock：驱动器时钟)为地址预先存储与驱动周期T相对应的供给电流的上限值数据；变换电路32，其将从一览表31读出的上限值数据变换为要向调节器14供给的电流上限控制信号(VLIMIT)。变换电路32例如用D/A变换器实现。另外，从控制电路17或者扫描速度控制电路18接收驱动周期T，但也能够基于控制电路17所发送的信号在电流上限控制电路19内计算驱动周期T。 
当驱动周期为T、驱动周期T下的输出电压为V、在驱动周期T下的输出电压为V的情况下的平均负载电容为C时，一览表31中存储的供给电流的上限值Imax可由下式确定。 
Imax＝α×C×V/T 
另外，C×V/T表示平均电流Iave。 
上述的α是表示负载电流的上限值与平均电流之比的系数，至少为大于1的、1.5以上且5以下的值，优选地，例如约为2。系数α越接近于1，升压电路的效率越高，但是施加的电压的变化越缓慢。因此，优选地，使系数α根据驱动阶段而不同，在根据驱动阶段需要产生急剧变化的情况下，将系数α设为大的值。 
图10是示出了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的驱动方法的时序图。第一实施方式的胆甾型液晶显示装置使用参照图3及图4进行说明的专利文献2所记载的多灰度驱动法。 
如图10所示，驱动顺序(sequence)包括步骤1和步骤2，步骤2进而包括子步骤1和子步骤2。 
在步骤1中，将周期控制信号(驱动器时钟XSCL)导通(ON)7ms时间，在周期控制信号的导通期间，图像数据显示定时(timing)变为导通(ON)，供给图像数据。液晶单元(cell)施加电压是指，导通(ON)单元为±32V且关断(OFF)单元为±24V的脉冲。因此，正相位及负相位各自约为3.5ms。电流上限控制信号将供给电流限制为1.5mA。 
在子步骤1中，将周期控制信号(驱动器时钟XSCL)导通3ms时间，在周期控制信号导通期间，图像数据显示定时变为导通(ON)，供给图像数据。液晶单元施加电压是指，导通(ON)单元为±24V且关断(OFF)单元为±12V的脉冲。因此，正相位及负相位各自约是3ms。 
在子步骤2中，将周期控制信号(驱动器时钟XSCL)导通1.5ms时间，在周期控制信号导通期间，图像数据显示定时变为导通，供给图像数据。液晶单元施加电压是指，导通(ON)单元为±24V且关断(OFF)单元为±12V的脉冲。因此，正相位及负相位各自约是7ms。这样，在第一实施方式中，控制为各步骤的上限电流值与各步骤的驱动周期成反比例。 
电流上限控制电路19根据接着要执行的步骤的驱动周期，从一览表31中读出表示上限电流值的数据，变换电路32输出与读出的数据相对应的电压值。在电压值确定之后，供给图像数据，周期控制信号以及图像数据显示定时信号变为导通(ON)。 
如上所述，在第一实施方式中使用专利文献2所记载的多灰度驱动法，但不限于此，也能够适用于具有驱动周期不同的多个驱动阶段的驱动方法，并根据驱动周期进行电流限制。 
以上，说明了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置，但是说明之外的结构与现有例相同。 
图11是示出了第一实施方式的胆甾型液晶显示装置的调节器14的变形例的结构的图。在第一实施方式中，针对电压选择电路13的五个输出，设置有五个附有电流限制功能的电压输出电路，与之相对，在本变形例中，仅使用一个附有电流限制功能的运算放大器。 
如图11所示，在该变形例中，由一般用运算放大器42-1、42-2、42-3、42-4及42-5构成利用电压选择电路13的五个输出VI0、VI21C、VI21S、V34S及V34C分别稳定化的五个电压输出电路。并且，将由附有电流限制功能的运算放大器41构成的电源电流限制电路的输出连接在各电压输出电路的电源上，从而限制各电压输出电路的电源电流。由此，与第一实施方式同样地，能够限制与电压选择电路13的五个输出VI0、VI21C、VI21S、VI34S及VI34C相对应的输出电流。在图11的电路中，由于构成五个电压输出电路的运算放大器无需使用附有电流限制功能的运算放大器，因此能够提高运算放大器的选择自由度，并且实现低成本化。无电流限制功能的运算放大器例如使用摩托罗拉公司(Motorola公司)制造的MC33171/2/4和凌力尔特公司(Linear 
图12是示出了调节器14的另一个变形例的结构的图。该变形例具有如下结构：不使用附有电流限制功能的运算放大器，而用由单个部件构成的电流限制电路43替换图11的变形例中的电源电流限制电路，其中，图11的变形例中的电源电流限制电路是指，对由一般用运算放大器42-1、42-2、42-3、42-4及42-5构成的五个电压输出电路的电流值共同进行限制的电源电流限制电路。 
图13是示出了由单个部件构成的电流限制电路的结构例的图。在图13中，VDD是运算放大器电源，考虑电流限制电路自身的电压降(约1.3V)而进行设定。在以下说明中，i、j为1、2、3中的任一值。在图中，由TRi2和TRi3构成的电路部分是一般性的广为人知的电流限制电路，用Ri1的值能够控制电流上限值。电流上限值Ii-max由下式给出。 
Ii-max＝0.6/Ri1 
并联连接三个此种电流限制电路。 
只使一个逻辑信号ENi为“低(L)”，使其他的逻辑信号ENi为“高(H)”。对由运算放大器构成的电压输出电路供给的电流在只有ENj是L时限制为Ij-max。Di1表示用于防止各电流限制电路间的干扰的肖特基势垒二极管(Schottky Barrier diode)。 
电流上限控制电路19在LUT31中与驱动周期T对应地存储有表示选择哪一个电流限制电路的选择数据。变换电路32用对该选择数据进行译码的译码器来实现。 
以上，说明了第一实施方式，但例如对适用第一实施方式的结构的A4纸大小的彩色胆甾型液晶面板(红、绿、蓝的各颜色液晶层的单元间隙(cell gap)是5μm，脉冲电压是±36V)进行驱动的试作品的情况下，若无电流限制则平均升压效率不足50％，但如本实施方式，将电流限制值设为平均电流的2倍时，平均升压效率提高到85％。另外，该试作品所使用的部件如下：升压电路11的36V输出用部件是美国国家半导体公司(national Semiconductor公司)制造的LM2733Y，20V输出用部件是美信公司(MAXIM公司)制造的MAX8574，附有电流限制功能的运算放大器21-25是凌力尔特公司(Linear Technology公司)制造的LT1790。 
图14是示出了具有以驱动周期不同的多个驱动阶段来驱动胆甾型液晶面板的多灰度驱动电路的第二实施方式的胆甾型液晶显示装置的概略结构的图。第二实施方式的胆甾型液晶显示装置与第一实施方式的不同之处在于：电流上限控制电路19根据驱动周期T和与图像数据ID的内容相对应的实际的负载电容来决定电流上限值，其他的与第一实施方式相同。因此，电流上限控制电路19不仅从控制电路17接收驱动周期的数据，也读取图像数据ID。 
电流上限控制电路19按照下式计算电流上限值Imax。 
Imax＝α×Ce×V/T 
其中，α是表示负载电流的上限值与平均电流之比的系数，T是驱动周期，V是驱动周期T下的输出电压，Ce是驱动线在驱动周期T下的输出电压为V情况下的实际负载电容。 
α、T以及V与第一实施方式相同。 
液晶的负载电容根据导通(ON)的像素的比例而不同，所以电流上限控制电路19计算出图像数据ID的各步骤的导通(ON)/关断(OFF)的点(dot)数。电流上限控制电路19具有存储有与预先计算出的导通/关断的点数相对应的实际负载电容的关系的一览表，求出与所计算出的导通/关断的点数相对应的实际负载电容。并且，按照上述的公式计算Imax。 
其他的部分与第一实施方式相同。 
与第一实施方式同样地，第二实施方式也能够提高平均升压效率。 
以上，说明了本发明的实施例，但不言而喻，除此之外能够有各种实施例。 
另外，不言而喻，各种条件应该根据作为对象的显示单元的规格来决定。 

Claims (13)

1.一种多灰度驱动电路，其以驱动周期不同的多个驱动阶段对胆甾型液晶显示面板进行驱动，其特征在于，
具有：
电流上限控制电路，其根据充放电周期的长度，计算液晶驱动用电源的供给电流的上限并输出上限控制信号，
供给电流限制电路，其将上述液晶驱动用电源的供给电流限制在上限控制信号所指示的上限值以下；
上述电流上限控制电路根据各驱动阶段的驱动周期，对上述上限控制信号进行切换。
2.根据权利要求1所述的多灰度驱动电路，其中，
上述供给电流的上限值是各驱动阶段的平均电流乘以规定系数而得的值。
3.根据权利要求2所述的多灰度驱动电路，其中，
上述规定系数是1.5以上且5以下的值。
4.根据权利要求3所述的多灰度驱动电路，其中，
上述规定系数是2。
5.根据权利要求2所述的多灰度驱动电路，其中，
当各驱动阶段的驱动周期为T、平均电流为Iave、驱动周期T下的输出电压为V、在驱动周期T下的输出电压为V的情况下的平均负载电容为C时，上述平均电流为Iave＝C×V/T。
6.根据权利要求1所述的多灰度驱动电路，其中，
上述电流上限控制电路具有：
表，其以驱动周期为地址，预先存储有与上述驱动周期相对应的供给电流的上限值数据；
信号变换电路，其将从上述表中读出的上限值数据变换为要对上述供给电流限制电路供给的信号。
7.根据权利要求6所述的多灰度驱动电路，其中，
上述信号变换电路是D/A变换器。
8.根据权利要求1所述的多灰度驱动电路，其中，
上述供给电流限制电路是具有输出电流限制功能的运算放大器。
9.根据权利要求1所述的多灰度驱动电路，其中，
上述供给电流限制电路具有：
多个电流限制电路，经由二极管彼此并联连接，并且这些多个电流限制电路的电流上限值是固定的；
译码器，其根据来自上述电流上限控制电路的信号，在上述多个电流限制电路中选择要设定为动作状态的电路。
10.根据权利要求1所述的多灰度驱动电路，其中，
上述电流上限控制电路还具有实际负载电容计算电路，该实际负载电容计算电路计算出各驱动阶段的在驱动周期T下的输出电压为V的情况下的实际负载电容Ce；
上述供给电流的上限值是各驱动阶段的平均电流Iave乘以规定系数而得的值，平均电流Iave为Iave＝Ce×V/T。
11.根据权利要求10所述的多灰度驱动电路，其中，
上述实际负载电容计算电路具有：
导通像素数计算电路，其计算要显示的图像数据中的导通像素数；
表，其存储有与所计算出的导通像素数相对应的实际负载电容。
12.一种胆甾型液晶显示装置，其具有：
胆甾型液晶显示面板；
权利要求1所述的多灰度驱动电路。
13.一种多灰度驱动方法，其以驱动周期不同的多个驱动阶段对胆甾型液晶显示面板进行驱动，其特征在于，
根据充放电周期的长度，计算液晶驱动用电源的供给电流的上限值；
根据各驱动阶段的驱动周期，对上述液晶驱动用电源的供给电流的上述上限值进行切换。
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