JP2001166751A - 階調表示基準電圧発生回路およびそれを用いた液晶駆動装置 - Google Patents

階調表示基準電圧発生回路およびそれを用いた液晶駆動装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶材料や液晶パネルの特性に応じてγ補正
特性を変更する。 【解決手段】 抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７は、γ補正用の抵抗
比を有して両入力端子Ｖ０,Ｖ６４間の電圧に基づいて
γ補正された中間電圧を生成する。γ補正調整回路４２
は、データラッチ回路４３にラッチされた調整用データ
に基づいて、γ補正された中間電圧を上方あるいは下方
に調整する。こうして、データラッチ回路４３に液晶材
料や液晶パネルの特性に応じた調整用データを与えるこ
とによって、ソースドライバの設計を変更することなく
液晶材料や液晶パネルの特性に合わせてγ補正特性を変
更できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶駆動装置等
に用いられる階調表示基準電圧発生回路、及び、それを
用いた液晶駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記階調表示基準電圧発生回路は２つの
電圧の中間電圧を作る回路である。例えば、アクティブ
マトリックス方式の液晶表示装置における液晶駆動部等
では、抵抗分割を用いて中間電圧が作られる。そして、
抵抗分割用の抵抗には、γ補正と呼ばれる抵抗比を持た
せており、この抵抗比の比率に応じて液晶材料の光学特
性を補正し、より自然な階調表示を実現するようにして
いる。
【０００３】以下に、上記階調表示基準電圧発生回路を
備えた液晶表示装置の構成、その液晶表示装置における
ＴＦＴ(薄膜トランジスタ)方式の液晶パネルの構成、そ
の液晶駆動波形、および、そのソースドライバの構成に
ついて説明する。
【０００４】図６は、アクティブマトリックス方式の代
表例であるＴＦＴ方式の液晶表示装置のブロック構成を
示す。この液晶表示装置は、液晶表示部とそれを駆動す
る液晶駆動回路(液晶駆動部)とに分かれる。上記液晶表
示部は、ＴＦＴ方式の液晶パネル１を有している。そし
て、液晶パネル１内には、液晶表示素子(図示せず)と後
に詳述する対向電極(共通電極)２とが設けられている。
【０００５】一方、上記液晶駆動回路には、ＩＣ(集積
回路)で成るソースドライバ３およびゲートドライバ４
と、コントローラ５と、液晶駆動電源６が搭載されてい
る。そして、コントローラ５は、ソースドライバ３に表
示データＤおよび制御信号Ｓ1を入力する一方、ゲート
ドライバ４には垂直同期信号Ｓ2を入力する。さらに、
ソースドライバ３およびゲートドライバ４に水平同期信
号を入力する。
【０００６】上記構成において、外部から入力された表
示データは、上記コントローラ５を介してデジタル信号
である表示データＤとしてソースドライバ３に入力され
る。そうすると、ソースドライバ３は、入力された表示
データＤを時分割して第１ソースドライバ〜第ｎソース
ドライバにラッチし、その後、コントローラ５から入力
される上記水平同期信号に同期してＤ/Ａ変換する。そ
して、時分割された表示データＤをＤ/Ａ変換して成る
階調表示用のアナログ電圧(以下、階調表示電圧と言う)
を、ソース信号ライン(図示せず)を介して、液晶パネル
１内における対応する上記液晶表示素子に出力するので
ある。
【０００７】図７は、上記液晶パネル１の構成を示す。
液晶パネル１には、画素電極１１、画素容量１２、画素
電極１１への電圧印加をオン・オフ制御するＴＦＴ１
３、ソース信号ライン１４、ゲート信号ライン１５、対
向電極１６(図６における対向電極２に相当)が設けられ
ている。ここで、画素電極１１,画素容量１２およびＴ
ＦＴ１３によって１画素分の上記液晶表示素子Ａが構成
される。
【０００８】上記ソース信号ライン１４には、図６にお
けるソースドライバ３から、表示対象画素の明るさに応
じた上記階調表示電圧が与えられる。一方、ゲート信号
ライン１５には、ゲートドライバ４から、列方向に並ん
だＴＦＴ１３を順次オンするような走査信号が与えられ
る。そして、オン状態のＴＦＴ１３を介して、当該ＴＦ
Ｔ１３のドレインに接続された画素電極１１にソース信
号ライン１４の階調表示電圧が印加され、上記対向電極
１６との間の画素容量１２に蓄積される。こうして、液
晶の光透過率が上記階調表示電圧に応じて変化されて、
画素表示が行われるのである。
【０００９】図８および図９に、液晶駆動波形の一例を
示す。 図８および図９において、２１,２５はソースド
ライバ３の駆動波形であり、２２,２６はゲートドライ
バ４の駆動波形である。また、２３,２７は対向電極１
６の電位であり、２４,２８は画素電極１１の電圧波形
である。ここで、液晶材料に印加される電圧は、画素電
極１１と対向電極１６との電位差であり、図中において
は斜線で示している。
【００１０】例えば、図８の場合は、上記ゲートドライ
バ４の駆動波形２２のレベルが「Ｈ」の期間だけＴＦＴ１
３がオンし、ソースドライバ３の駆動波形２１と対向電
極１６の電位２３との差の電圧が画素電極１１に印加さ
れる。その後、ゲートドライバ４の駆動波形２２のレベ
ルは「Ｌ」となり、ＴＦＴ１３はオフ状態となる。その場
合に、画素には画素容量１２が存在するために、上述の
電圧が維持されるのである。
【００１１】図９の場合も同様である。但し、図８と図
９とは液晶材料に印加される電圧が異なる場合を示して
おり、図８の場合は、図９の場合と比べて印加電圧が高
くなっている。このように、液晶材料に印加する電圧を
アナログ電圧として変化させることによって、液晶の光
透過率をアナログ的に変え、多階調表示を実現するので
ある。尚、表示可能な階調数は、液晶材料に印加される
アナログ電圧の選択肢の数によって決定される。
【００１２】図１０は、図６におけるソースドライバ３
を構成する第ｎソースドライバのブロック図の一例を示
す。入力されたデジタル信号の表示データＤは、Ｒ
(赤),Ｇ（緑),Ｂ(青)の表示データ(ＤＲ,ＤＧ,ＤＢ)を
有している。そして、この表示データＤは、一旦入力ラ
ッチ回路３１にラッチされた後、コントローラ５からス
タートパルスＳＰおよびクロックＣＫによってシフトす
るシフトレジスタ３２の動作に合わせて、時分割によっ
てサンプリングメモリ３３に記憶される。その後、コン
トローラ５からの水平同期信号(図示せず)に基づいてホ
ールドメモリ３４に一括転送される。尚、Ｓはカスケー
ド出力である。
【００１３】階調表示基準電圧発生回路３９は、外部基
準電圧発生回路(図６における液晶駆動電源６に相当)か
ら供給される電圧ＶＲに基づいて、各レベルの基準電圧
を発生する。ホールドメモリ３４のデータは、レベルシ
フタ回路３５を介してＤ/Ａ変換回路(デジタル・アナロ
グ変換回路)３６に送出され、階調表示基準電圧発生回
路３９からの各レベルの基準電圧に基づいてアナログ電
圧に変換される。そして、出力回路３７によって、液晶
駆動電圧出力端子３８から、上記階調表示電圧として、
各液晶表示素子Ａのソース信号ライン１４に出力される
のである。すなわち、上記基準電圧のレベル数が上記表
示可能な階調数となるのである。
【００１４】図１１に、上述のような複数の基準電圧を
発生して中間電圧を生成する階調表示基準電圧発生回路
３９の構成を示す。尚、図１１における階調表示基準電
圧発生回路３９は、６４通りの基準電圧を発生するよう
にしている。
【００１５】この階調表示基準電圧発生回路３９は、Ｖ
０,Ｖ８,Ｖ１６,Ｖ２４,Ｖ３２,Ｖ４０,Ｖ４８,Ｖ５６
およびＶ６４で表わされる９個の中間調電圧入力端子
と、γ補正のための抵抗比を持たせた抵抗素子Ｒ０〜Ｒ
７と、各抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７の両端間に直列に８個ずつ
接続された合計６４個の抵抗(図示せず)で構成されてい
る。このように、γ補正と呼ばれる抵抗比をソースドラ
イバ３に内蔵し、上記階調表示電圧に変換するための液
晶駆動出力電圧に折れ線特性を持たせるようにしてい
る。したがって、上記抵抗比の比率によって液晶材料の
光学特性を補正することによって、液晶材料の光学特性
に合わせた自然な階調表示を行うことができるのであ
る。尚、従来の階調表示基準電圧発生回路３９における
液晶駆動出力電圧の特性例を図１２に示す。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の階調表示基準電圧発生回路においては、以下のよう
な問題がある。すなわち、最適なγ補正特性(図１２に
示す液晶駆動出力電圧の折れ線特性)は、液晶材料の種
類や液晶パネルの画素数によって異なり、液晶モジュー
ル毎に異なる。そして、ソースドライバ３に内蔵される
階調表示基準電圧発生回路３９の抵抗分割比は、ソース
ドライバ３の設計段階において決定されている。したが
って、適用する液晶モジュールの液晶材料の種類や液晶
パネルの画素数に応じてγ補正特性を変更する場合に
は、その都度ソースドライバ３を作り換えなければなら
ないと言う問題がある。
【００１７】尚、上記外部基準電圧発生回路から中間調
電圧入力端子Ｖ０〜Ｖ６４に供給される複数の中間調電
圧を調整する基準電圧調整手段を設けて、この基準電圧
調整手段によって各中間調電圧入力端子Ｖ０〜Ｖ６４に
供給される中間調電圧を調整する方法も考えられる。し
かしながら、上記基準電圧調整手段を設けることによっ
て端子数が増加したり回路規模が大きくなって、製造コ
ストが増加するという問題がある。
【００１８】そこで、この発明の目的は、製造コストを
増加させることなく液晶材料や液晶パネルの特性に応じ
てγ補正特性を変更できる階調表示基準電圧発生回路、
および、それを用いた液晶駆動装置を提供することにあ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、表示データをディジタル‐アナログ
変換する際に用いる階調表示用の基準電圧を生成する階
調表示基準電圧発生回路において、複数レベルの基準電
圧を生成する基準電圧生成回路と、外部からの調整用デ
ータに基づいて上記基準電圧を調整する調整回路を備え
たことを特徴としている。
【００２０】上記構成によれば、基準電圧生成回路によ
って生成された複数レベルの基準電圧の夫々が、外部か
らの調整用データに基づいて調整回路によって調整され
る。したがって、当該階調表示基準電圧発生回路が一旦
液晶駆動装置に搭載された後でも、外部から上記調整用
データを与えることによって、当該液晶駆動装置を作り
変えることなく、液晶材料や液晶パネルの特性に合わせ
て上記基準電圧を簡単に調整することが可能になる。
【００２１】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整回路に、上記基準電圧の入力端子
と、上記調整用データの入力端子と、調整後の電圧の出
力端子と、上記調整用データに応じて上記基準電圧より
も高い電圧あるいは上記基準電圧よりも低い電圧を生成
して上記調整後の電圧として出力する調整後電圧生成回
路を備えることが望ましい。
【００２２】上記構成によれば、入力端子から入力され
た上記基準電圧に基づいて、調整後電圧生成回路によっ
て、上記調整用データに応じて上記基準電圧よりも高い
あるいは低い電圧が生成され、出力端子から調整後の電
圧として出力される。
【００２３】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整後電圧生成回路を、上記調整用デ
ータに応じた電位差を発生する電位差発生回路と、上記
基準電圧と電位差との和電圧を出力する和電圧出力回路
を備えて、上記和電圧出力回路からの和電圧を上記調整
後の電圧として出力するように成すことが望ましい。
【００２４】上記構成によれば、電位差発生回路によっ
て上記調整用データに応じた電位差が発生される。そし
て、この電位差と上記基準電圧との和電圧が和電圧出力
回路によって生成されて、上記調整後の電圧として出力
される。
【００２５】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整後電圧生成回路を、上記入力端子
と出力端子との間に介設されて,流れる電流値に応じた
電位差を両端に発生させる抵抗素子と、１以上の定電流
源と、上記調整用データに基づいてオンオフすると共
に,上記定電流源と抵抗素子との間に介設された１以上
のスイッチ素子を備えて、上記調整用データに基づいて
各スイッチ素子のオンオフを制御することによって上記
抵抗素子に流れる電流値を変化させて上記電位差を変化
させるように成すことが望ましい。
【００２６】上記構成によれば、上記調整用データに基
づいて定電流源と上記抵抗素子との間に介設された各ス
イッチ素子のオンオフが制御されると、上記入力端子と
出力端子との間に介設された上記抵抗素子を流れる電流
値が変化される。その結果、上記抵抗素子の両端に発生
する電位差が変化されて上記調整用データに応じた調整
量で上記基準電圧の調整が行われ、上記調整後の電圧と
して出力される。
【００２７】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記抵抗素子と出力端子との間に介設され
たバッファアンプを備えることが望ましい。
【００２８】上記構成によれば、上記抵抗素子と出力端
子との間に介設されたバッファアンプによって出力イン
ピーダンスが低められ、上記出力端子から安定して出力
電流が取り出される。
【００２９】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記定電流源を(ｎを正の整数として)２
(n-1)の重み付けされた電流を発生するように成し、上
記調整用データを２の補数表現による２進数の多ビット
デジタルデータと成すことが望ましい。
【００３０】上記構成によれば、上記調整用データのビ
ット番号をｎとすることによって上記調整用データと上
記定電流源の重みとを対応付けることができ、上記調整
用データに応じた倍数の電位差が上記抵抗素子の両端に
発生される。
【００３１】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記定電流源を,上記抵抗素子に電流を流
し込む１以上の第１定電流源と,上記抵抗素子から電流
を流し出す１以上の第２定電流源で構成し、上記スイッ
チ素子を,上記抵抗素子に電流を流し込む第１定電流源,
及び,上記抵抗素子から電流を流し出す第２定電流源を
設定するように成すことが望ましい。
【００３２】上記構成によれば、上記調整用データに基
づいて上記各スイッチ素子のオン/オフが制御される
と、上記抵抗素子に電流を流し込む第１定電流源と上記
抵抗素子から電流を流し出す第２定電流源とが設定され
る。こうして、上記調整用データに応じて、上記基準電
圧の調整量と増減とが設定される。
【００３３】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記基準電圧生成回路を,γ補正された基
準電圧を生成するように成し、上記調整回路を,上記γ
補正された基準電圧を調整するγ補正調整回路とするこ
とが望ましい。
【００３４】上記構成によれば、一旦γ補正された基準
電圧が、さらに液晶材料や液晶パネルの特性に合わせて
調整される。したがって、より正確に液晶材料や液晶パ
ネルの特性に合わせた基準電圧を生成することが可能に
なる。
【００３５】また、第２の発明の液晶駆動装置は、上記
第１の発明の階調表示基準電圧発生回路を備えたことを
特徴としている。
【００３６】上記構成によれば、上記階調表示基準電圧
発生回路は、基準電圧生成回路によって生成された複数
レベルの基準電圧の夫々を、調整用データに基づいて調
整回路によって調整可能になっている。したがって、外
部から上記調整用データを与えることによって、当該液
晶駆動装置を作り変えることなく、液晶材料や液晶パネ
ルの特性に合わせて上記基準電圧が簡単に調整される。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態の階調
表示基準電圧発生回路における構成を示すブロック図で
ある。この階調表示基準電圧発生回路は、特にアクティ
ブマトリックス方式の液晶表示装置における液晶駆動回
路等に使用することができる。尚、本実施の形態におけ
る階調表示基準電圧発生回路が搭載される液晶表示装置
の構成、その液晶表示装置における液晶パネルの構成、
その液晶駆動波形、および、そのソースドライバの構成
は、図６乃至図１０に従って説明した液晶表示装置の構
成、液晶パネルの構成、液晶駆動波形、ソースドライバ
の構成と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００３８】本実施の形態における階調表示基準電圧発
生回路４１は、図１１に示す従来の階調表示基準電圧発
生回路３９の場合と同様に、６４通りの基準電圧を作成
し中間電圧を生成するものである。
【００３９】本実施の形態における階調表示基準電圧発
生回路４１は、最上位電圧入力端子Ｖ０と最下位電圧入
力端子Ｖ６４との２本の電圧入力端子と、基準となるγ
補正を行うための抵抗比を有する８個の抵抗素子Ｒ０〜
Ｒ７と、この抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７によって得られたγ補
正後の各基準電圧を一定の範囲で上下に微調整するγ補
正調整回路４２と、このγ補正調整回路４２が上記微調
整する際に用いる調整用データをラッチするデータラッ
チ回路４３を有している。さらに、最上位電圧入力端子
Ｖ０とγ補正調整回路４２の出力端子との間、各γ補正
調整回路４２の出力端子間、γ補正調整回路４２の出力
端子と最下位電圧入力端子Ｖ６４との間に直列に８個ず
つ接続された合計６４個の抵抗(図示せず)を有してい
る。
【００４０】上記構成を有するために、図１１に示す従
来の階調表示基準電圧発生回路３９のように、９本の中
間調電圧入力端子Ｖ０〜Ｖ６４を設ける必要は無く、上
記中間電圧を当該階調表示基準電圧発生回路４１内で生
成し調整することができるのである。
【００４１】図２は、上記γ補正調整回路４２の構成を
示す概略ブロック図である。γ補正調整回路４２は、電
圧降下を発生させるための１つの抵抗素子Ｒと、２個の
定電流源４４,４５と、バッファアンプ４６で構成され
る。そして、抵抗素子Ｒに電流を流すことによる電圧降
下を利用して、入力された電圧を一定の電圧だけ上下に
シフトすることによって出力電圧を調整する。このよう
な構成を有するγ補正調整回路４２は、次のように動作
する。
【００４２】すなわち、上記γ補正調整回路４２の入力
端子４７に、例えば基準となる電圧Ｖrefが供給され
る。そして、基準電圧Ｖrefよりも高い出力電圧あるい
は低い出力電圧を得る場合には、定電流源４４,４５に
よって抵抗素子Ｒに流れる電流を変化させ、抵抗素子Ｒ
による電圧降下を利用して、入力された電圧を抵抗素子
Ｒでの電圧降下の分だけ上または下にシフトした電圧Ｖ
outを出力端子４８から出力するのである。
【００４３】つまり、上記基準電圧Ｖrefよりも高い出
力電圧Ｖoutを得る場合には、 Ｖout＝Ｖref＋ｉ・Ｒ になるように、また、基準電圧Ｖrefよりも低い出力電
圧Ｖoutを得る場合には、 Ｖout＝Ｖref−ｉ・Ｒ になるように、γ補正調整回路４２によって電圧を調整
するのである。
【００４４】図３は、上記基準電圧Ｖrefよりも高い出
力電圧Ｖoutを得る場合(図３(a))、および、基準電圧Ｖ
refよりも低い出力電圧Ｖoutを得る場合(図３(b))に、
定電流源４４,４５の動作によって抵抗素子Ｒを流れる
電流が変化した状態を示す。この場合、図３(a)に示す
ように、抵抗素子Ｒよりも入力端子４７側にある定電流
源４４を接地し、出力端子４８側にある定電流源４５を
電源に接続することによって、抵抗素子Ｒには定電流源
４５から定電流源４４に向う正の向きの電流ｉが流れ
る。その結果、入力端子４７から基準電圧Ｖrefが入力
された場合の出力端子４８からの出力電圧Ｖoutは、基
準電圧Ｖrefよりも抵抗素子Ｒでの電圧降下の分だけ高
い Ｖout＝Ｖref＋ｉ・Ｒ となる。
【００４５】一方、図３(b)に示すように、上記定電流
源４４を電源に接続し、定電流源４５を接地することに
よって、抵抗素子Ｒには定電流源４４から定電流源４５
に向う負の向きの電流ｉが流れる。その結果、入力端子
４７から基準電圧Ｖrefが入力された場合の出力端子４
８からの出力電圧Ｖoutは、基準電圧Ｖrefよりも抵抗素
子Ｒでの電圧降下の分だけ低い Ｖout＝Ｖref−ｉ・Ｒ となるのである。
【００４６】そして、個々の上記γ補正調整回路４２に
おける各定電流源４４,４５に関して、電流値を複数値
に切り換え可能にし、さらに接地と電源への接続とを切
り換え可能にし、上記夫々の切り換えをデータラッチ回
路４３にラッチされた調整用データに基づいて制御する
ことによって、抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７で得られたγ補正電
圧を微調整するのである。こうして微調整された各基準
電圧間の電圧が、さらに上記６４個の抵抗のうちの８個
によって８等分されて、Ｄ/Ａ変換回路(図１０参照)に
送出されるのである。
【００４７】図４は、上記各定電流源４４,４５に関す
る電流値の切り換えおよび接地/電源の接続切り換えを
実現するγ補正調整回路４２の定電流源部の回路構成を
示す。この定電流源部は、電源に接続されると共に、ｎ
を正の整数として、２(n-1)で重み付けされた電流２
(n-1)ｉを発生する５個の定電流源ｉ,２ｉ,４ｉ,８ｉ,
１６ｉを有する。そして、夫々の定電流源２(n-1)ｉ
は、＋２(n-1)の制御信号によってオンするスイッチ＋
２(n-1)を介して、抵抗素子Ｒの一端および出力端子４
８に接続されている。さらに、−２(n-1)の制御信号に
よってオンするスイッチ−２(n-1)を介して、抵抗素子
Ｒの他端および入力端子４７に接続されている。
【００４８】同様に、接地されると共に、上記２(n-1)
で重み付けされた電流２(n-1)ｉを発生する５個の定電
流源ｉ,２ｉ,４ｉ,８ｉ,１６ｉを有する。そして、夫々
の定電流源２(n-1)ｉは、＋２(n-1)の制御信号によって
オンするスイッチ＋２(n-1)を介して、抵抗素子Ｒの上
記他端および入力端子４７に接続されている。さらに、
−２(n-1)の制御信号によってオンするスイッチ−２
(n-1)を介して、抵抗素子Ｒの上記一端および出力端子
４８に接続されている。
【００４９】つまり、上記スイッチ＋２(n-1)またはス
イッチ−２(n-1)を介して入力端子４７に接続された定
電流源２(n-1)ｉは図３における定電流源４４として機
能し、スイッチ＋２(n-1)あるいはスイッチ−２(n-1)を
介して出力端子４８に接続された定電流源２(n-1)ｉは
図３における定電流源４５として機能するのである。そ
して、上記データラッチ回路４３にラッチされている２
の補数表現による符号付２進数の多ビットディジタルデ
ータである調整用データに基づいて、各スイッチ＋２
(n-1)およびスイッチ−２(n-1)のオン/オフを制御する
ことによって、定電流源４４,４５に関する電流値の切
り換えおよび電源/接地の接続切り換えを実現するので
ある。
【００５０】こうすることによって、上記抵抗素子Ｒを
流れる電流の値と方向とを変化させることがきで、入力
電圧Ｖinに対して抵抗素子Ｒに流れる電圧降下の分だけ
上にまたは下に複数段にシフトした電圧Ｖoutを出力す
ることができるのである。以下、具体例を挙げて説明す
る。
【００５１】以下の説明は、上記調整用データが６ビッ
トデータであるとして行う。このような６ビットで表わ
される調整用データに基づく調整は、γ補正値に対する
調整を−３２〜＋３１の６４段階で行うことを可能にす
るのである。
【００５２】図４において、上記定電流源ｉ,２ｉ,４
ｉ,８ｉ,１６ｉの夫々は、２(n-1)で重み付けされた電
流値ｉ,２ｉ,４ｉ,８ｉ,１６ｉを発生する。また、上記
各スイッチ＋２(n-1)およびスイッチ−２(n-1)は、デー
タラッチ回路４３から入力される６ビットの調整用デー
タに基づいてオンあるいはオフされる。以下、６ビット
の調整用データに基づくγ補正調整回路４２の動作を説
明する。
【００５３】第１の場合として、上記調整用データが
「＋１：(０００００１)」の場合について述べる。この場
合には２つのスイッチ＋２0のみがオンし、他の総ての
スイッチはオフする。この状態は、図３(a)と同じであ
る。つまり、抵抗素子Ｒに流れる電流Ｉtotalは定電流
源ｉと同じであり、電流の向きは上記正である。したが
って、出力電圧Ｖoutは入力された基準電圧Ｖinよりも
抵抗素子Ｒでの電圧降下分だけ上昇し、 Ｖout＝Ｖin＋ｉ×Ｒ の出力電圧が得られる。これは、入力基準電圧Ｖinより
も(ｉ×Ｒ)だけ高い電圧である。
【００５４】また、他の場合として、上記調整データが
「−９：(１０１００１)」の場合に付いて説明する。この
場合には、２つのスイッチ−２3および２つのスイッチ
−２Oの合計４つのスイッチがオンし、他の総てのスイ
ッチはオフする。この状態は、図３(b)と同じである。
つまり、抵抗素子Ｒに流れる電流Ｉtotalは定電流源ｉ
と定電流源８ｉとの電流の和である９ｉとなり、電流の
向きは上記負である。したがって、出力電圧Ｖoutは入
力された基準電圧Ｖinよりも抵抗素子Ｒでの電圧降下分
だけ下降し、 Ｖout＝Ｖin−９ｉ×Ｒ の出力電圧が得られる。これは、入力基準電圧Ｖinより
も(ｉ×Ｒ)の９倍だけ低い電圧である。
【００５５】他の調整用データの場合においても、上述
の動作に準じて、夫々のスイッチ＋２(n-1),−２(n-1)
をオンまたはオフすることによって、入力基準電圧Ｖin
を中心として、１段階当り(ｉ×Ｒ)の電圧で−３２〜＋
３１の範囲内で６４段階に電圧調整を行うことができ
る。
【００５６】すなわち、上記調整用データとして２の補
数表現による符号付２進数の多ビットディジタルデータ
を用いることによって、そのビット番号ｎと抵抗素子Ｒ
に流す電流値の重み(倍率)２(n-1)とをスイッチ＋２
(n-1),−２(n-1)を介して対応付けることができるので
ある。したがって、データラッチ回路４２からの調整用
データに応じた倍率の調整量を得ることができることに
なる。つまり、上記調整用データによって上記基準値の
調整量を簡単に指定することができるのである。
【００５７】このように、上記データラッチ回路４３か
らの調整用データに応じてスイッチ＋２(n-1),−２
(n-1)をオン/オフすることによって、入力電圧に対して
調整用データに基づく調整を行った電圧を出力すること
ができ、この調整を抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７に基づくγ補正
値に適用することによって、図５に示すように、液晶駆
動出力電圧の特性を、抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７に基づく補正
値を中心として上記調整用データに基づいて上下に変更
することができるのである。
【００５８】尚、上記調整用データのデータラッチ回路
４３への書き込みは、通常の表示データＤの入力端子を
使用して、表示データ取り込みクロック信号に同期し
て、例えば入力ラッチ回路,サンプリングメモリ,ホール
ドメモリおよびレベルシフタ回路(図１０参照)を介して
行うことができる。
【００５９】上述のように、上記実施の形態において
は、ソースドライバのＤ/Ａ変換回路に基準電圧を供給
する階調表示電圧発生回路４１に、γ補正用の抵抗比を
有する各抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７からの基準電圧Ｖrefをデ
ータラッチ回路４３に格納された調整用データに基づい
て上方あるいは下方に調整するγ補正調整回路４２を設
けている。
【００６０】そして、このγ補正調整回路４２を次のよ
うに構成している。すなわち、ｎを正の整数として、電
源に接続されて２(n-1)で重み付けされた電流２(n-1)ｉ
を発生する５個の定電流源２(n-1)ｉを、＋２(n-1)の制
御信号でオンするスイッチ＋２(n-1)を介して抵抗素子
Ｒおよび出力端子４８に接続する一方、−２(n-1)の制
御信号でオンするスイッチ−２(n-1)を介して抵抗素子
Ｒおよび入力端子４７に接続している。同様に、接地さ
れて２(n-1)で重み付けされた電流２(n-1)ｉを発生する
５個の定電流源２(n-1)ｉを、＋２(n-1)の制御信号でオ
ンするスイッチ＋２(n-1)を介して抵抗素子Ｒおよび入
力端子４７に接続する一方、−２(n-1)の制御信号でオ
ンするスイッチ−２(n-1)を介して抵抗素子Ｒおよび出
力端子４８に接続している。
【００６１】したがって、上記データラッチ回路４３か
らの６ビットの調整用データに基づいて、各スイッチ＋
２(n-1),−２(n-1)のオン/オフを制御することによっ
て、抵抗素子Ｒを流れる電流値と方向との組み合わせを
６４通りに切り換え設定することができる。つまり、各
抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７によってγ補正された夫々の基準電
圧Ｖrefを、上方に３１段階と下方に３２段階との合計
６４段階に調整することができるのである。
【００６２】すなわち、この実施の形態によれば、例え
ば表示データに上記調整用データを書き加え、表示デー
タＤの入力端子を利用して上記調整用データをデータラ
ッチ回路４３へ書き込むことによって、簡単にγ補正特
性を変更できるのである。したがって、液晶材料や液晶
パネルの特性に合わせてソースドライバの設計を変更す
る必要が無くなり、その都度ＬＳＩ(大規模集積回路)を
作り変えることなく対応可能なソースドライバを提供で
きるのである。
【００６３】その際に、本階調表示電圧発生回路４１に
おいては、内部で各抵抗素子Ｒ０〜Ｒ７とγ補正調整回
路４２とによって所望の中間電圧を発生するので、例え
ば９レベルの中間調基準電圧を外部から供給してもらう
必要はない。したがって、外部からの中間調基準電圧を
受ける電圧入力端子を最上位電圧入力端子Ｖ０と最下位
電圧入力端子Ｖ６４との２本のみにして、外付け回路規
模の縮小や端子数の削減を図ることができ、製造コスト
を抑えることができるのである。
【００６４】また、上述したように、上記調整用のデー
タは、随時ソースドライバ内にあるデータラッチ回路４
３に書き込むことができる。そのために、液晶モジュー
ル１台毎に生ずる階調表示の量産ばらつきを補正するこ
とができる。さらには、上記調整用のデータは、液晶パ
ネルの１水平ライン毎に書き込むことも可能である。し
たがって、液晶パネルにおける表示斑の一つである横シ
ャドーイングを補正して、より高品位な表示を実現する
ことも可能となる。
【００６５】上記実施の形態においては、上記電源に接
続された第１の定電流源２(n-1)ｉを５個、この第１の
定電流源を抵抗素子Ｒおよび出力端子４８に接続するス
イッチ＋２(n-1)を５個、上記第１の定電流源を抵抗素
子Ｒ及び入力端子４７に接続するスイッチ−２(n-1)を
５個、接地された第２の定電流源２(n-1)ｉを５個、こ
の第２の定電流源を抵抗素子Ｒ及び入力端子４７に接続
するスイッチ＋２(n-1)を５個、上記第２の定電流源を
抵抗素子Ｒ及び出力端子４８に接続するスイッチ−２
(n-1)を５個設け、６ビットの調整用データに基づいて
各スイッチ＋２(n-1),−２(n-1)のオン/オフを制御して
γ補正された各基準電圧Ｖrefを６４段階に調整するよ
うにしている。しかしながら、言うまでもなく、上記定
電源やスイッチの個数や調整用データのビット数は上記
値に限定されるものではない。
【００６６】さらに、上記定電流源が発生する電流値に
対する重み付けも「２(n-1)」に限定されるものではな
く、液晶材料や液晶パネルの特性や階調表示の量産ばら
つき等を考慮して適宜設定しても構わない。
【００６７】
【発明の効果】以上より明らかなように、第１の発明の
階調表示基準電圧発生回路は、基準電圧生成回路で生成
された複数レベルの基準電圧の夫々を、調整回路によっ
て、外部からの調整用データに基づいて調整できるの
で、当該階調表示基準電圧発生回路が一旦液晶駆動装置
に搭載された後においても、外部から上記調整用データ
を与えることによって、当該液晶駆動装置を作り変える
ことなく、液晶材料や液晶パネルの特性に合わせて上記
基準電圧を簡単に調整することが可能になる。
【００６８】また、上記調整用データを随時与えること
によって、当該階調表示基準電圧発生回路が搭載された
液晶モジュール１台毎に生ずる階調表示の量産ばらつき
を補正することが可能になる。さらに、上記基準電圧生
成回路と調整回路とによって内部で所望の中間電圧を発
生するので、３以上のレベルの中間調基準電圧を外部か
ら供給してもらう必要はない。したがって、外付け回路
規模の縮小や端子数の削減を図ることができ、製造コス
トを抑えることができる。
【００６９】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整回路に、上記基準電圧の入力端子
と、上記調整用データの入力端子と、調整後の電圧の出
力端子と、上記調整用データに応じて上記基準電圧より
も高いあるいは低い電圧を生成して上記調整後の電圧と
して出力する調整後電圧生成回路を備えれば、上記基準
電圧に基づいて、上記調整用データに応じた調整後の電
圧を容易に生成して上記出力端子から出力できる。
【００７０】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整後電圧生成回路を、上記調整用デ
ータに応じた電位差を発生する電位差発生回路と、上記
基準電圧と電位差との和電圧を出力する和電圧出力回路
で構成すれば、上記調整後電圧生成回路を簡単に形成で
きる。
【００７１】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記調整後電圧生成回路を、上記入力端子
と出力端子との間に介設された抵抗素子と、定電流源
と、上記定電流源と抵抗素子との間に介設されて上記調
整用データに基づいてオン/オフするスイッチ素子で構
成すれば、上記調整用データに基づいて各スイッチ素子
のオン/オフを制御することによって、上記抵抗素子を
流れる電流値を変化させて両端電位差を制御できる。し
たがって、上記調整用データに応じた調整量で上記基準
電圧の調整を行うことができる。
【００７２】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記抵抗素子と出力端子との間に介設され
たバッファアンプを備えれば、出力インピーダンスを低
くして上記出力端子から安定して出力電流を取り出すこ
とができる。
【００７３】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記定電流源を(ｎを正の整数として)２
(n-1)の重み付けされた電流を発生するように成し、上
記調整用データを２の補数表現による２進数の多ビット
デジタルデータと成せば、上記調整用データのビット番
号をｎとして上記調整用データと上記定電流源の重みと
を対応付けることができる。したがって、上記調整用デ
ータに応じた倍数の電位差を上記抵抗素子の両端に発生
させることができる。
【００７４】すなわち、この発明によれば、上記調整用
データによって、上記基準電圧の調整量を簡単に指定す
ることができる。さらに、上記調整用データを表示デー
タに書き加えることによって、液晶パネルの１水平ライ
ン毎に階調表示用の上記基準電圧を調整し、液晶パネル
における表示斑の一つである横シャドーイングを補正し
てより高品位な表示を得ることが可能になる。
【００７５】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記定電流源を、上記抵抗素子に電流を流
し込む第１定電流源と上記抵抗素子から電流を流し出す
第２定電流源で構成し、上記スイッチ素子によって、上
記抵抗素子に電流を流し込む第１定電流源および上記抵
抗素子から電流を流し出す第２定電流源を設定するよう
に成せば、上記調整用データに応じて上記基準電圧の調
整量と増減とを設定することができる。
【００７６】また、上記第１の発明の階調表示基準電圧
発生回路は、上記基準電圧生成回路を、γ補正された基
準電圧を生成するように成し、上記調整回路を、上記γ
補正された基準電圧を調整するγ補正調整回路とすれ
ば、一旦γ補正された基準電圧を、さらに液晶材料や液
晶パネルの特性に合わせて調整することができる。した
がって、より正確に液晶材料や液晶パネルの特性に合わ
せた基準電圧を生成することが可能になる。
【００７７】また、第２の発明の液晶駆動装置は、生成
した複数レベルの基準電圧の夫々を調整用データに基づ
いて調整できる上記第１の発明の階調表示基準電圧発生
回路を備えているので、外部から上記調整用データを与
えることによって、当該液晶駆動装置を作り変えること
なく、液晶材料や液晶パネルの特性に合わせて上記基準
電圧を簡単に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の階調表示基準電圧発生回路におけ
る構成を示すブロック図である。
【図２】 図１におけるγ補正調整回路の概略ブロック
図である。
【図３】 基準電圧よりも高い出力電圧を得る場合と低
い出力電圧を得る場合とにおける定電流源の動作説明図
である。
【図４】 γ補正調整回路における定電流源部の回路構
成を示す図である。
【図５】 図１に示す階調表示基準電圧発生回路による
液晶駆動出力電圧の特性を示す図である。
【図６】 ＴＦＴ方式による液晶表示装置のブロック構
成を示す図である。
【図７】 図６における液晶パネルの構成を示す図であ
る。
【図８】 液晶駆動波形の一例を示す図である。
【図９】 図８よりも印加電圧が低い場合の液晶駆動波
形を示す図である。
【図１０】 図６におけるソースドライバのブロック図
である。
【図１１】 図１０における階調表示基準電圧発生回路
の構成を示す図である。
【図１２】 図１１に示す階調表示基準電圧発生回路に
よる液晶駆動出力電圧の特性例を示す図である。
【符号の説明】
４１…階調表示基準電圧発生回路、４２…γ補正調整回
路、 ４３…データラッチ回路、４４,４
５,ｉ,２ｉ,４ｉ,８ｉ,１６ｉ…定電流源、４６…バッ
ファアンプ、 Ｖ０…最上位電圧入力端
子、Ｖ６４…最下位電圧入力端子、 Ｒ０〜Ｒ
７,Ｒ…抵抗素子、＋２(n-1),−２(n-1)…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｑ Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ａ Ｆターム(参考） 2H093 NA51 NC22 NC23 NC26 NC34 ND60 5C006 AA16 AA22 AF46 AF52 AF83 BB16 BC03 BC12 BF02 BF03 BF04 BF43 BF46 FA18 FA56 5C058 AA06 BA07 BA13 BB25 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 EE29 FF11 JJ02 JJ05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示データをディジタル‐アナログ変換
    する際に用いる階調表示用の基準電圧を生成する階調表
    示基準電圧発生回路において、 複数レベルの基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、 外部からの調整用データに基づいて、上記基準電圧を調
    整する調整回路を備えたことを特徴とする階調表示基準
    電圧発生回路。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の階調表示基準電圧発生
    回路において、 上記調整回路は、 上記基準電圧の入力端子と、上記調整用データの入力端
    子と、調整後の電圧の出力端子と、上記調整用データに
    応じて上記基準電圧よりも高い電圧あるいは上記基準電
    圧よりも低い電圧を生成して上記調整後の電圧として出
    力する調整後電圧生成回路を備えていることを特徴とす
    る階調表示基準電圧発生回路。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の階調表示基準電圧発生
    回路において、 上記調整後電圧生成回路は、 上記調整用データに応じた電位差を発生する電位差発生
    回路と、 上記基準電圧と電位差との和電圧を出力する和電圧出力
    回路を備えて、 上記和電圧出力回路からの和電圧を上記調整後の電圧と
    して出力することを特徴とする階調表示基準電圧発生回
    路。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の階調表示基準電圧発生
    回路において、 上記調整後電圧生成回路は、 上記入力端子と出力端子との間に介設されて、流れる電
    流値に応じた電位差を両端に発生させる抵抗素子と、 １以上の定電流源と、 上記調整用データに基づいてオンオフすると共に、上記
    定電流源と抵抗素子との間に介設された１以上のスイッ
    チ素子を備えて、 上記調整用データに基づいて各スイッチ素子のオンオフ
    を制御することによって、上記抵抗素子に流れる電流値
    を変化させて上記電位差を変化させるようになっている
    ことを特徴とする階調表示基準電圧発生回路。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の階調表示基準電圧発生
    回路において、 上記抵抗素子と出力端子との間に介設されたバッファア
    ンプを備えたことを特徴とする階調表示基準電圧発生回
    路。
  6. 【請求項６】 請求項４あるいは請求項５に記載の階調
    表示基準電圧発生回路において、 上記定電流源は、ｎを正の整数として、２(n-1)の重み
    付けされた電流を発生し、 上記調整用データは、２の補数表現による２進数の多ビ
    ットデジタルデータであることを特徴とする階調表示基
    準電圧発生回路。
  7. 【請求項７】 請求項４あるいは請求項５に記載の階調
    表示基準電圧発生回路において、 上記定電流源は、上記抵抗素子に電流を流し込む１以上
    の第１定電流源と、上記抵抗素子から電流を流し出す１
    以上の第２定電流源で構成されており、 上記スイッチ素子は、上記抵抗素子に電流を流し込む第
    １定電流源、及び、上記抵抗素子から電流を流し出す第
    ２定電流源を設定するようになっていることを特徴とす
    る階調表示基準電圧発生回路。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７の何れか一つに記
    載の階調表示基準電圧発生回路において、 上記基準電圧生成回路はγ補正された基準電圧を生成す
    るようになっており、 上記調整回路は、上記γ補正された基準電圧を調整する
    γ補正調整回路であることを特徴とする階調表示基準電
    圧発生回路。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか一つに記
    載の階調表示基準電圧発生回路を備えたことを特徴とす
    る液晶駆動装置。
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