JP2002006810A

JP2002006810A - 表示駆動装置

Info

Publication number: JP2002006810A
Application number: JP2000182458A
Authority: JP
Inventors: Masashi Igawa; 雅視井川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルに表示駆動信号を印加するソ
ースドライバにおける消費電力を低減することができる
表示駆動装置を提供する。【解決手段】バイアス設定回路６１Ｂは、ローパスフ
ィルタＬＰＦと、バッファＡＭＰＡと、コンパレータ群
ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５と、基準電圧生成用の抵抗素子
群Ｒ１１〜Ｒ１５と、セレクタＳＥＬと、バイアス電圧
生成用の抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６と、切換スイッチ群
ＳＷ１〜ＳＷ５と、出力アンプＡＭＰＢと、を備え、ロ
ーパスフィルタＬＰＦにより平均化された画像信号を、
コンパレータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５およびセレクタ
ＳＥＬにより信号レベルを判別して、該平均化信号レベ
ルに応じた切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５を制御するこ
とにより、抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６により生成される
分圧出力を取り出して、画像信号（負荷状態）に対応し
たバイアス電圧を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示駆動装置に関
し、特に、液晶表示パネル等の表示手段に表示駆動信号
を送出する信号駆動手段（ソースドライバ）に動作用の
バイアス電流を供給する回路を備えた表示駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置（Liquid Crystal D
isplay；ＬＣＤ）の普及が著しい。たとえば、デジタル
ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に代表される撮
像機器や情報携帯端末（ＰＤＡ）等においては、画像や
情報等を表示するための軽量小型かつ低消費電力の表示
手段として、また、従来のブラウン管（ＣＲＴ）に替え
て、コンピュータや映像機器のモニタやディスプレイと
して、多用されるようになっている。

【０００３】従来の液晶表示装置は、図６に示すよう
に、概略、液晶表示パネル１１０の列方向に配置された
ソースドライバ（信号ドライバ）１２０と、行方向に配
置されたゲートドライバ（走査ドライバ）１３０とを有
して構成されている。なお、ここでは、液晶表示装置の
一例として、アクティブマトリックス型の液晶表示パネ
ルを用いた液晶表示装置を示す。また、ソースドライバ
１２０およびゲートドライバ１３０以外の、図示を省略
した構成については、後述する。

【０００４】液晶表示パネル１１０は、マトリクス状に
配置され、画素電極、および、画素電極に対向して配置
された共通電極（コモン電極：電圧Ｖcom）、画素電極
と共通電極の間に充填された液晶からなる液晶容量Ｃl
c、液晶容量Ｃlcに並列に形成された蓄積容量Ｃｓ、画
素電極にソースが接続された薄膜トランジスタ（Thin F
ilm Transistor；以下、画素トランジスタと記す）ＴＦ
Ｔを有して構成された複数の液晶画素１１１と、マトリ
クスの行方向に延伸し、複数の画素トランジスタＴＦＴ
のゲートに接続されたゲートライン（走査ライン）Ｌｇ
と、マトリクスの列方向に延伸し、複数の画素トランジ
スタＴＦＴのドレインに接続されたデータライン（信号
ライン）Ｌｄと、を備え、ソースドライバ１２０および
ゲートドライバ１３０により、選択された液晶画素１１
１に信号電圧を印加することにより、液晶の配列を制御
して所定の画像情報を表示出力する。

【０００５】ソースドライバ１２０は、図示を省略した
サンプルホールド回路とシフトレジスタと、を備え、水
平制御信号に基づいて、シフトレジスタにより順次シフ
トして出力された制御信号が、サンプルホールド回路に
順次印加されることにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の各色信号から構成される画像信号（アナログＲ
ＧＢ信号）がサンプルホールド回路に入力、保持され、
所定のタイミングで所定の信号電圧に増幅されて、液晶
表示パネル１１０の各信号ラインＬｄに印加される。

【０００６】一方、ゲートドライバ１３０は、図示を省
略したシフトレジスタとバッファと、を備え、垂直制御
信号に基づいて、シフトレジスタにより所定の方向に順
次シフトして出力された制御信号（選択信号）が、バッ
ファを介してゲート信号（走査信号）として液晶表示パ
ネル１１０の各ゲートラインＬｇに印加されることによ
り、各画素トランジスタＴＦＴが駆動制御され、ソース
ドライバ１２０により各信号ラインＬｄに印加された信
号電圧が、画素トランジスタＴＦＴを介して、各画素電
極に印加される。

【０００７】図７は、上述したソースドライバ１２０に
おいて、一般的な２ラッチ方式のサンプルホールド回路
を備えた出力回路部を示す回路図である。なお、図に示
す出力回路部は、各信号ラインＬｄ毎に設けられるもの
であるが、それぞれ同一の構成を有しているため、ここ
では、一組の出力回路部のみを示す。図７に示すよう
に、ソースドライバ１２０の出力回路部は、２系統のサ
ンプルホールド回路Ｓ／Ｈおよび出力アンプ回路（バッ
ファ回路）ＡＭＰを有して構成されている。

【０００８】具体的には、スイッチＳｗａ１、アンプＡ
ｍｐ１、スイッチＳｗｂ１が直列に接続され、スイッチ
Ｓｗａ１とアンプＡｍｐ１の接続点に、他端側が低電位
電圧（たとえば、接地電位）Ｖssに接続されたＳ／Ｈコ
ンデンサＣ１が接続された第１系統の出力経路と、スイ
ッチＳｗａ、アンプＡｍｐ２、スイッチＳｗｂ２が直列
に接続され、スイッチＳｗａ２とアンプＡｍｐ２の接続
点に、他端側が低電位電圧Ｖssに接続されたＳ／Ｈコン
デンサＣ２が接続された第２系統の出力経路から構成さ
れている。なお、アンプＡｍｐ１、Ａｍｐ２には、後述
するバイアス設定回路により生成されるバイアス電圧Ｖ
Ｂに基づいて、バイアス回路１２１により所定のバイア
ス電流が供給されている。

【０００９】このような構成において、スイッチＳｗａ
１〜Ｓｗｂ２は、スイッチＳｗａ１とＳｗｂ２を一組と
し、また、スイッチＳｗａ２とＳｗｂ１を一組として、
それぞれの組のスイッチが、図示を省略したスイッチ制
御信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることによ
り、一方のＳ／ＨコンデンサＣ１（または、Ｃ２）に画
像信号（アナログＲＧＢ信号）に基づく電荷を蓄積する
動作と、他方のＳ／ＨコンデンサＣ２（または、Ｃ１）
に蓄積されていた電荷に応じた信号電圧をアンプＡｍｐ
２（または、Ａｍｐ１）を介して増幅し、信号ラインＬ
ｄに出力する動作を、所定のタイミングで相互に繰り返
し実行する。

【００１０】ところで、上述したようなソースドライバ
１２０において、出力アンプ回路ＡＭＰ等にバイアス電
流を供給するためのバイアス設定回路は、たとえば、図
８に示すように、ソースドライバ１２０の内部に設けら
れ、所定の高電位電圧Ｖccに直列に接続されたＭＯＳト
ランジスタ群Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３により構成される
カレントミラー回路と、ソースドライバ１２０の外部に
設けられ、カレントミラー回路に流れる電流値Ｉｒを設
定する電流値設定抵抗ＲＢとを備えて構成されている。
このようなバイアス設定回路においては、カレントミラ
ー回路の出力接点に生成されるバイアス電圧ＶＢをバイ
アス回路１２１に印加することにより、上記出力アンプ
回路ＡＭＰを構成する各アンプＡｍｐ１、Ａｍｐ２に、
バイアス電圧ＶＢに応じたバイアス電流が供給される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ソー
スドライバ１２０の出力アンプ回路ＡＭＰに供給される
バイアス電流は、電流値設定抵抗ＲＢに基づいて設定さ
れるが、この電流値設定抵抗ＲＢは、抵抗値が固定の抵
抗素子により構成されていた。すなわち、ソースドライ
バ１２０に供給される画像信号に対する出力回路部の駆
動負荷が最大状態（重負荷状態）であっても、出力回路
部が良好に駆動可能なように、重負荷状態に対応したバ
イアス電流が供給されるように電流値設定抵抗ＲＢの抵
抗値が設定されていた。

【００１２】そのため、ソースドライバの出力回路部に
は、常に重負荷状態に対応した大きなバイアス電流が供
給されることになるため、軽負荷状態における駆動の場
合には、無駄な電力を消費することになり、低消費電力
化の妨げになるという問題を有していた。

【００１３】そこで、本発明は、上述した問題点に鑑
み、液晶表示パネルに表示駆動信号を印加するソースド
ライバにおける消費電力を低減することができる表示駆
動装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の表示駆動
装置は、複数の表示画素を有する表示手段に、所定の映
像信号に基づく画像を表示するための表示駆動信号を生
成して出力する信号駆動手段を有する表示駆動装置にお
いて、前記映像信号に対する前記信号駆動手段の負荷状
態に応じて、前記信号駆動手段に供給されるバイアス電
流を可変的に設定制御するバイアス設定手段を備えてい
ることを特徴としている。すなわち、請求項１記載の表
示駆動装置によれば、表示手段に画像を表示する際の信
号駆動手段の負荷状態に基づいて、バイアス設定手段に
より、信号駆動手段に供給されるバイアス電流が、適宜
変更制御される。これにより、信号駆動手段が重負荷状
態では大きなバイアス電流が供給され、軽負荷状態では
小さなバイアス電流が供給されるように適切に制御され
るので、表示手段に良好に画像を表示しつつ、無駄な電
力の消費を抑制して省電力化を図ることができる。

【００１５】請求項２記載の表示駆動装置は、請求項１
記載の表示駆動装置において、前記バイアス設定手段
は、前記表示手段の所定の表示動作期間における前記映
像信号の信号レベルを平均化する信号レベル平均化回路
と、前記平均化された信号レベルに対応したバイアス電
圧を設定するバイアス電圧設定回路と、を備えたことを
特徴としている。すなわち、請求項２記載の表示駆動装
置によれば、表示手段に画像を表示する際の信号駆動手
段の負荷状態を、所定の表示動作期間における映像信号
の平均化信号レベルに基づいて検出し、該平均化信号レ
ベル（負荷状態）に対応したバイアス電圧を設定するこ
とにより、信号駆動手段に供給されるバイアス電流を制
御する。これにより、映像信号の信号レベルに対応した
適切なバイアス電流が供給されるので、表示手段に良好
に画像を表示しつつ、無駄な電力の消費を抑制して省電
力化を図ることができる。

【００１６】請求項３記載の表示駆動装置は、請求項２
記載の表示駆動装置において、前記バイアス電圧設定回
路は、前記平均化された信号レベルを判別するレベル判
別回路と、前記判別された信号レベルに応じて、前記バ
イアス電圧を段階的に生成する電圧生成回路と、を備え
たことを特徴としている。すなわち、請求項３記載の表
示駆動装置によれば、映像信号の平均化信号レベルを、
信号レベルの大きさに応じて複数グループ（段階）に分
け、該グループ毎にバイアス電圧を設定することによ
り、信号駆動手段に供給されるバイアス電流を段階的に
制御する。これにより、簡易な構成で映像信号の信号レ
ベルに対応した適切なバイアス電流が供給されるので、
表示手段に良好に画像を表示しつつ、無駄な電力の消費
を抑制して省電力化を図ることができる。

【００１７】請求項４記載の表示駆動装置は、請求項２
記載の表示駆動装置において、前記バイアス電圧設定回
路は、前記平均化された信号レベルに対応したパルス信
号を発生するパルス発生回路と、前記パルス信号を電圧
変換して、前記バイアス電圧を生成する電圧変換回路
と、を備えたことを特徴としている。すなわち、請求項
４記載の表示駆動装置によれば、映像信号の平均化信号
レベルに対応した信号特性を有するパルス信号を生成
し、該パルス信号をアナログ変換することにより、バイ
アス電圧を設定制御する。これにより、デジタル映像信
号を随時取り込んで、該映像信号に対応したバイアス電
圧を連続的に設定制御することができるので、表示手段
への表示駆動信号の出力（印加）状態に対応した適切な
バイアス電流をリアルタイムで供給することができ、画
像を良好に表示しつつ、無駄な電力の消費を細かく抑制
して一層の省電力化を図ることができる。

【００１８】請求項５記載の表示駆動装置は、請求項請
求項２乃至４のいずれかに記載の表示駆動装置におい
て、前記信号レベル平均化回路は、前記映像信号を構成
する各色信号毎に、前記表示動作期間における信号レベ
ルを平均化し、前記バイアス電圧設定回路は、前記各色
信号毎に平均化された前記信号レベルに対応した各色信
号系統毎のバイアス電圧を設定することを特徴としてい
る。すなわち、請求項５記載の表示駆動装置によれば、
映像信号を構成する各色信号毎の平均化信号レベルに対
応したバイアス電圧を設定し、各色信号系統毎のバイア
ス電圧を個別に制御して、信号駆動手段にバイアス電流
を供給する。これにより、映像信号の各色信号に対応し
た適切なバイアス電流が供給されるので、画像を良好に
表示しつつ、無駄な電力の消費を細かく抑制して一層の
省電力化を図ることができる。

【００１９】請求項６記載の表示駆動装置は、請求項請
求項２乃至４のいずれかに記載の表示駆動装置におい
て、前記信号レベル平均化回路は、前記映像信号を構成
する各色信号の前記表示動作期間における信号レベルを
平均化し、前記バイアス電圧設定回路は、前記平均化さ
れた前記信号レベルに対応した一系統のバイアス電圧を
設定することを特徴としている。すなわち、請求項６記
載の表示駆動装置によれば、映像信号を構成する色信号
全体の平均化信号レベルに対応した一系統のバイアス電
圧を設定して、信号駆動手段にバイアス電流を供給す
る。これにより、簡易な構成で映像信号の色信号に対応
したバイアス電流が供給されるので、画像を良好に表示
しつつ、省電力化を図ることができる。

【００２０】請求項７記載の表示駆動装置は、請求項請
求項１乃至６のいずれかに記載の表示駆動装置におい
て、前記表示動作期間は、前記表示手段の表示駆動動作
における１水平期間であることを特徴としている。すな
わち、請求項７記載の表示駆動装置によれば、１水平期
間毎に映像信号の平均化信号レベルを算出し、該平均信
号レベルに対応したバイアス電圧を設定して、信号駆動
手段にバイアス電流を供給する。これにより、表示手段
の１水平期間の映像信号毎に適切なバイアス電流が供給
されるので、バイアス電圧設定処理を複雑化することな
く、画像を良好に表示し、かつ、無駄な電力の消費を抑
制して省電力化を図ることができる。

【００２１】請求項８記載の表示駆動装置は、請求項請
求項１乃至７のいずれかに記載の表示駆動装置におい
て、前記バイアス設定手段は、前記信号駆動手段の外部
に付設されていることを特徴としている。すなわち、請
求項８記載の表示駆動装置によれば、バイアス設定手段
が、信号駆動手段とは独立して別個に設けられる。これ
により、既存のソースドライバやバイアス設定回路への
適用が容易となり、回路設計上の資産を生かして、画像
を良好に表示しつつ、消費電力を抑制した表示駆動装置
を実現することができる。

【００２２】請求項９記載の表示駆動装置は、請求項請
求項１乃至７のいずれかに記載の表示駆動装置におい
て、前記バイアス設定手段は、前記信号駆動手段の内部
に付設されていることを特徴としている。すなわち、請
求項９記載の表示駆動装置によれば、バイアス設定手段
が、信号駆動手段の内部に設けられる。これにより、既
存のソースドライバに供給されている映像信号の各色信
号に基づいて、ソースドライバ内部でバイアス電圧を適
切に設定することができるので、回路構成の一層の小型
化、集積化を図りつつ、画像を良好に表示し、かつ、消
費電力を抑制した表示駆動装置を実現することができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る表示駆動装置
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る表示駆動装置
を適用した液晶表示装置を示す概略構成図である。な
お、ここでは、必要に応じて、上述した従来技術（図
６、図７）の構成を参照しながら説明する。図１に示す
ように、本発明に係る表示駆動装置が適用される液晶表
示装置は、大別して、液晶表示パネル１０と、ソースド
ライバ２０と、ゲートドライバ３０と、ＬＣＤコントロ
ーラ４０と、クロマインターフェース回路５０と、を有
して構成されている。

【００２４】液晶表示パネル１０は、図６に示した構成
と同様に、行方向に延伸する複数のゲートラインと列方
向に延伸する信号ラインの交点近傍にマトリクス状に配
列された複数の液晶画素を備え、ソースドライバ２０お
よびゲートドライバ３０により、選択された液晶画素に
映像信号に基づく信号電圧を印加することにより所定の
画像情報を表示出力する。

【００２５】ソースドライバ２０は、図７に示した構成
と同様に、サンプルホールド回路Ｓ／Ｈと出力アンプ回
路ＡＭＰと、を備え、後述するＬＣＤコントローラ４０
から供給される水平制御信号に基づいて、クロマインタ
ーフェース回路５０から出力されるアナログＲＧＢ信号
（画像信号）を取り込んで保持（サンプルホールド）
し、所定のタイミングで、アナログＲＧＢ信号に対応す
る信号電圧（表示駆動信号）を生成して各信号ラインＬ
ｄに供給する。

【００２６】特に、本実施形態においては、ソースドラ
イバ２０に備えられた出力回路部（出力アンプ回路ＡＭ
Ｐ）に、駆動用のバイアス電流を供給するバイアス回路
に、アナログＲＧＢ信号の信号レベルに対応して可変的
に設定されるバイアス電圧を印加することにより、出力
回路部における負荷状態に対応したバイアス電流を供給
するバイアス設定回路（図示を省略）を有して構成され
ている。このバイアス設定回路は、後述するように、ソ
ースドライバ２０の内部に設けられる構成であってもよ
いし、ソースドライバ２０の外部に設けられる構成であ
ってもよい。なお、バイアス設定回路の具体的な構成に
ついては、後述する。

【００２７】一方、ゲートドライバ３０は、図６に示し
た構成と略同様に、シフトレジスタと、バッファとを備
え、ＬＣＤコントローラ４０から供給される垂直制御信
号に基づいて、各ゲートラインＬｇにゲート信号を順次
印加して選択状態とし、上記信号ラインＬｄと交差する
位置近傍に配置された液晶画素に、上記信号ラインにＬ
ｄ供給された信号電圧を印加して、液晶表示パネル１０
に所望の画像情報を表示させる。

【００２８】ＬＣＤコントローラ４０は、後述するクロ
マインターフェース回路５０（ＲＧＢデコーダ５１）か
ら供給される水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに基
づいて水平制御信号、垂直制御信号を生成して、ソース
ドライバ２０およびゲートドライバ３０に各々供給する
とともに、システムクロックＣＳＹＮＣに基づいてフィ
ールドライン反転信号ＦＲＰを生成して、反転アンプ５
２に供給する。

【００２９】クロマインターフェース回路５０は、大別
して、ＲＧＢデコーダ５１と反転アンプ５２とを備えて
構成されている。クロマインターフェース回路５０は、
ＲＧＢデコーダ５１により、入力された映像信号から上
記水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖおよびシステムクロ
ックＣＳＹＮＣを分離して上述したＬＣＤコントローラ
４０に供給するとともに、映像信号からＲ、Ｇ、Ｂの各
色信号（デジタルＲＧＢ信号）を分離し、反転アンプ５
２により反転処理して、アナログＲＧＢ信号（画像信
号）を生成し、ソースドライバ２０に出力する。

【００３０】ここで、本実施形態に適用されるバイアス
設定回路の具体的な構成について、図面を参照して説明
する。図２は、本実施形態に係るバイアス設定回路の概
略構成を示す概念図であり、図３は、本実施形態に係る
バイアス設定回路の第１の実施形態を示す回路構成図で
ある。ここで、上述した実施形態と同等の構成について
は、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００３１】図２に示すように、本実施形態に係るバイ
アス設定回路６０は、Ｒ系、Ｇ系、Ｂ系の個別のバイア
ス設定回路６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを備えた構成を有
し、各バイアス設定回路６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂにより
アナログＲＧＢ信号（画像信号）を構成するＲ、Ｇ、Ｂ
の各色信号（画像信号（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ））に対応
して、各バイアス電圧ＶＢ（Ｒ）、ＶＢ（Ｇ）、ＶＢ
（Ｂ）を生成し、ソースドライバ２０内に設けられたバ
イアス回路２１に出力する。本実施形態においては、バ
イアス回路２１は、各バイアス電圧ＶＢ（Ｒ）、ＶＢ
（Ｇ）、ＶＢ（Ｂ）に応じて、ソースドライバ２０の各
色信号系統毎の出力回路部（出力アンプ回路ＡＭＰ）の
バイアス電流を設定する。ここで、各バイアス設定回路
６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、同等の回路構成を有してい
るので、以下の説明ではＢ系のバイアス設定回路６１Ｂ
を代表にして説明するものとする。

【００３２】図３に示すように、バイアス設定回路６１
Ｂは、大別して、ローパスフィルタＬＰＦと、バッファ
ＡＭＰＡと、コンパレータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５
と、基準電圧生成用の抵抗素子群Ｒ１１〜Ｒ１５と、セ
レクタＳＥＬと、バイアス電圧生成用の抵抗素子群Ｒ２
１〜Ｒ２６と、切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５と、出力
アンプＡＭＰＢと、を備えて構成されている。

【００３３】以下、各構成について具体的に説明する。
ローパスフィルタＬＰＦは、クロマインターフェース回
路５０から供給されるアナログ信号（画像信号（Ｂ））
をスイッチＳＷＡを介して取り込み、当該画像信号
（Ｂ）の信号レベルのうち、低周波成分のみを通過させ
る。すなわち、たとえば、１水平期間の画像信号をロー
パスフィルタＬＰＦを通過させることにより、変動する
画像信号（Ｂ）の信号レベルのうち、低周波成分のみが
抽出され、１水平期間における平均電圧に近似した信号
レベルに変換されて出力される。平均化された画像信号
（Ｂ）は、バッファＡＭＰＡにより、後段のコンパレー
タ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５やセレクタＳＥＬによる信
号レベルの判別処理に適した信号レベルに増幅処理され
て、スイッチＳＷＢを介して出力される。

【００３４】コンパレータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５
は、上記ローパスフィルタＬＰＦにより平均化された画
像信号（Ｂ）が一方（−）の入力端に均等に入力される
とともに、他方（＋）の入力端に、高電位電圧Ｖccと接
地電位ＧＮＤとの間に互いに直列に接続された複数の抵
抗素子Ｒ１１〜Ｒ１５によって抵抗分圧された互いに異
なる基準電圧が印加され、さらに、出力端がセレクタＳ
ＥＬに対して並列に接続された構成を有している。これ
により、平均化された画像信号（Ｂ）の信号レベルが、
各々のコンパレータＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５に入力され
た基準電圧よりも低いとき、コンパレータからハイ
（Ｈ）レベルの信号が出力され、後段のセレクタに出力
される。すなわち、コンパレータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭ
Ｐ５により、上記平均化された画像信号（Ｂ）が、信号
レベルの大きさに応じて５つのグループ（段階）に分別
される。

【００３５】抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６は、高電位電圧
Ｖccと接地電位ＧＮＤとの間に互いに直列に接続された
複数の抵抗素子から構成され、各抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２
６による分圧出力が各抵抗素子相互の接続接点に出力さ
れる。これにより、各接続接点には、各々異なる５段階
の分圧出力が生成される。切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ
５は、上記抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６の各接続接点に一
端側が接続され、他端側が後段の出力アンプＡＭＰＢに
共通に接続され、互いに並列に配置された構成を有して
いる。各切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５は、セレクタか
ら出力される個別の制御信号に基づいて、いずれかの切
換スイッチＳＷ１〜ＳＷ５がＯＮ動作することにより、
抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６のいずれかの接続接点に生成
された分圧出力が取り出され、出力アンプＡＭＰＢに出
力される。

【００３６】セレクタＳＥＬは、上記コンパレータ群Ｃ
ＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５からの出力状態（たとえば、Ｈレ
ベル出力の数）に基づいて、上記切換スイッチ群ＳＷ１
〜ＳＷ５のＯＮ／ＯＦＦ状態を個別に制御する制御信号
を出力し、上記抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６によって生成
される５段階の分圧出力のうち、上記平均化された画像
信号（Ｂ）の信号レベルに対応した分圧出力を取り出す
制御を行う。ここで、画像信号（Ｂ）に対するソースド
ライバ２０（出力回路部）における負荷状態は、上記平
均化された画像信号（Ｂ）の信号レベルに反映されてい
るので、駆動負荷が大きい場合（重負荷状態）には、大
きなバイアス電流が供給され、駆動負荷が小さい場合
（軽負荷状態）には、小さなバイアス電流が供給される
ようなバイアス電圧を設定するのに適した分圧出力が取
り出される。

【００３７】出力アンプＡＭＰＢは、セレクタＳＥＬに
より制御された切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を介して取
り出された分圧出力を、所定の信号レベルに増幅して、
図２に示したように、バイアス回路２１に出力する。そ
して、バイアス回路２１は、このバイアス電圧出力に基
づいて、バイアス電流を生成してソースドライバ２０の
出力回路部に供給する。

【００３８】このような構成を有するバイアス設定回路
によれば、液晶表示パネルにおける所定の表示動作期間
（たとえば、１水平期間）分のアナログ画像信号の平均
化信号レベルに応じたバイアス電圧がバイアス回路に印
加され、該バイアス電圧により出力アンプ回路に供給さ
れるバイアス電流が可変的に設定制御される。したがっ
て、画像信号に伴うソースドライバの駆動負荷に見合っ
たバイアス電流が供給されることになり、重負荷状態に
おいては大きなバイアス電流が供給され、また、軽負荷
状態においてはバイアス電流の供給が抑制されることに
なるので、良好な画像表示を実現しつつ、供給されるバ
イアス電流を常時一定とした場合に比較して、電力の消
費を画像信号の表示に必要な分だけに抑制することがで
き、液晶表示装置の省電力化を図ることができる。

【００３９】＜第２の実施形態＞図４は、本発明に係る
表示駆動装置に適用されるバイアス設定回路の第２の実
施形態を示す概略構成図である。ここで、上述した実施
形態と同等の構成については、同一の符号を付して、そ
の説明を省略する。上述した実施形態においては、アナ
ログの画像信号に対して、所定の表示動作期間における
信号レベルを平均化し、この平均化信号レベルに対応し
たバイアス電圧を設定する場合について説明したが、本
実施形態においては、デジタルの画像信号に対して、所
定の表示動作期間におけるデジタルデータ値を平均化
し、この平均化データ値に対応したバイアス電圧を設定
してバイアス回路に出力する構成を有している。

【００４０】以下、具体的に説明する。なお、本実施形
態においても、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号に対応して設けら
れるバイアス設定回路は、いずれも同等の回路構成を有
しているので、以下の説明ではＢ系のバイアス設定回路
６２Ｂを代表にして説明するものとする。図４に示すよ
うに、本実施形態に係るバイアス設定回路６２Ｂは、大
別して、平均化アルゴリズム演算器ＰＲＯＡと、コンパ
レータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ５と、基準電圧生成用の
抵抗素子群Ｒ１１〜Ｒ１５と、セレクタＳＥＬと、バイ
アス電圧生成用の抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ２６と、切換ス
イッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５と、出力アンプＡＭＰＢと、を
備えて構成されている。

【００４１】ここで、コンパレータ群ＣＯＭＰ１〜ＣＯ
ＭＰ５、基準電圧生成用の抵抗素子群Ｒ１１〜Ｒ１５、
セレクタＳＥＬ、バイアス電圧生成用の抵抗素子群Ｒ２
１〜Ｒ２６、切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５、出力アン
プＡＭＰＢは、上述した実施形態に示した構成と同等で
あるので、その説明を簡略化または省略する。

【００４２】本実施形態に適用される平均化アルゴリズ
ム演算器ＰＲＯＡは、液晶表示パネルにおける所定の表
示動作期間（たとえば、１水平期間）分のデジタル画像
信号（Ｂ）を取り込み、該画像信号（Ｂ）のデジタルデ
ータ値（“１”または“０”）に対して平均化アルゴリ
ズム（たとえば、加算処理および除算処理からなる単純
平均化処理）を実行して、画像信号（Ｂ）のデータ値を
平均化する。ここで、本実施形態に適用される平均化ア
ルゴリズムにおいては、所定の表示動作期間（たとえ
ば、１水平期間）に含まれるデジタル画像信号の画素デ
ータ数が偶数の場合には、上記平均化処理により適正な
データ値が演算されるが、画素データ数が奇数の場合に
は、上記平均化処理を適正化するために、１画素データ
分のデジタルデータが無効にされる。

【００４３】そして、この平均化データ値に対して、上
述した実施形態と同様に、コンパレータ群ＣＰＭ１〜Ｃ
ＯＭ５により、データ値の大きさに応じて５つのグルー
プ（段階）に分別される。この結果に基づいて、セレク
タＳＥＬにより、切換スイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ５のＯＮ
／ＯＦＦ状態が個別に制御され、抵抗素子群Ｒ２１〜Ｒ
２６によって生成される５段階の分圧出力のうち、上記
平均化データ値に対応した分圧出力が取り出され、さら
に、所定の信号レベルに増幅されて、バイアス電圧とし
てバイアス回路に出力される。

【００４４】したがって、このような構成を有するバイ
アス設定回路によれば、上述した実施形態と同様に、液
晶表示パネルにおける所定の表示動作期間（たとえば、
１水平期間）分のデジタル画像信号の平均化データ値に
応じたバイアス電圧が可変的に設定されるので、画像信
号に伴うソースドライバの駆動負荷に見合ったバイアス
電流が供給されることになり、良好な画像表示を実現し
つつ、供給されるバイアス電流を常時一定とした場合に
比較して、電力の消費を画像信号の表示に必要な分だけ
に抑制することができ、液晶表示装置の省電力化を図る
ことができる。

【００４５】＜第３の実施形態＞図５は、本発明に係る
表示駆動装置に適用されるバイアス設定回路の第３の実
施形態を示す概略構成図である。上述した実施形態にお
いては、所定の表示動作期間におけるアナログ画像信号
の平均化信号レベル、または、デジタル画像信号の平均
化データ値に基づいて、バイアス電圧を段階的に可変設
定する構成について説明したが、本実施形態において
は、画像信号に対するソースドライバの負荷状態にリア
ルタイムに対応してバイアス電圧を連続的に可変設定す
る構成を有している。

【００４６】以下、具体的に説明する。なお、本実施形
態においても、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号に対応して設けら
れるバイアス設定回路は、いずれも同等の回路構成を有
しているので、以下の説明ではＢ系のバイアス設定回路
６３Ｂを代表にして説明するものとする。図５に示すよ
うに、本実施形態に係るバイアス設定回路６３Ｂは、大
別して、平均化アルゴリズム演算器ＰＲＯＢと、パルス
ジェネレータＰＧと、デジタル−アナログ変換器（以
下、「Ｄ／Ａコンバータ」という）６４と、を備えて構
成されている。ここで、上述した実施形態と同等の構成
については、その説明を簡略化する。

【００４７】平均化アルゴリズム演算器ＰＲＯＢは、液
晶表示パネルの表示動作期間（たとえば、１水平期間）
における微小な時間分のデジタル画像信号（Ｂ）を取り
込み、該画像信号（Ｂ）のデジタルデータ値に対して平
均化アルゴリズムを実行して、画像信号（Ｂ）のデータ
値をリアルタイムで平均化する。パルスジェネレータＰ
Ｇは、平均化アルゴリズム演算器ＰＲＯＢにより演算さ
れた平均化データ値に対応した信号特性（たとえば、周
波数特性）を有するパルス信号を出力する。ここで、画
像信号（Ｂ）に対するソースドライバ２０（出力回路
部）における負荷状態は、上記平均化データ値に反映さ
れているので、パルスジェネレータＰＧは、駆動負荷に
応じたバイアス電流が供給されるようなバイアス電圧を
設定するのに適した特性を有するパルス信号が生成、出
力される。

【００４８】Ｄ／Ａコンバータ６４は、パルスジェネレ
ータＰＧから出力されたパルス信号をデジタル−アナロ
グ変換して、アナログ電圧に変換し、バイアス電圧とし
て連続的にバイアス回路に出力する。このような構成を
有するバイアス設定回路によれば、液晶表示パネルにお
けるリアルタイムのデジタル画像信号の平均化データ値
に応じたバイアス電圧が可変的に設定されるので、デジ
タル画像信号に伴うソースドライバの駆動負荷に見合っ
たバイアス電流が連続的に供給される。

【００４９】したがって、液晶表示パネルへの表示駆動
信号（画像信号）の書き込み期間（１水平期間）におい
て、書き込み動作の初期の段階（すなわち、ソースドラ
イバの出力動作の立ち上がり時の重負荷状態）では、大
きなバイアス電流を供給し、書き込み動作が進み、書き
込み電圧を保持する段階（すなわち、電圧保持動作時の
軽負荷状態）では、小さなバイアス電流を供給するよう
にバイアス電圧を制御することができるので、良好な画
像表示を実現しつつ、無駄な電力の消費を細かく抑制し
て、一層の省電力化を図ることができる。

【００５０】ところで、本実施形態においては、平均化
アルゴリズム演算器ＰＲＯＢにより、デジタル画像信号
を順次取り込んでリアルタイムに平均化データ値を演算
して、対応するバイアス電圧を連続的に出力する構成に
ついて説明したが、上述した第１および第２の実施形態
と同様に、液晶表示パネルの１水平期間分のデジタル画
像信号を取り込んで、その平均化データ値に基づいてバ
イアス電圧を設定制御するものであってもよい。

【００５１】なお、上述した各実施形態においては、い
ずれも、バイアス設定回路６０をソースドライバ２０の
外部に設けた構成を示したが、本発明は、この構成に限
定されるものではなく、他の構成を有するものであって
もよい。すなわち、バイアス設定回路６０が、ＲＧＢ画
像信号が供給されるソースドライバ２０内に設けられる
ものであってもよいし、ＲＧＢ画像信号を生成するクロ
マインターフェース回路５０内に設けられるもであって
もよいし、さらに、ソースドライバ２０やクロマインタ
ーフェース回路５０とは独立して、別個に設けられるも
のであってもよい。

【００５２】ここで、バイアス設定回路６０をソースド
ライバ２０内に設けた構成においては、既存のソースド
ライバ２０に供給されているＲＧＢ画像信号に基づい
て、ソースドライバ２０内部でバイアス電圧を適切に生
成して、設定することができるので、回路構成の一層の
小型化、集積化を図りつつ、消費電力を抑制した表示駆
動装置を実現することができる。また、バイアス設定回
路６０をソースドライバ２０とは独立して別個に設けた
構成においては、既存のソースドライバやバイアス回路
への適用が容易となるので、回路設計上の資産を生かし
て、消費電力を抑制した表示駆動装置を実現することが
できる。

【００５３】さらに、上述した各実施形態においては、
バイアス設定回路６０に入力されるＲ、Ｇ、Ｂの各色信
号に対応して個別の回路構成を備え、バイアス回路２１
に個別のバイアス電圧を出力する構成について説明した
が、本発明は、これに限定されるものではなく、一系統
のバイアス設定回路により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号毎の
信号レベルまたはデジタルデータを平均化し、一系統の
バイアス電圧を、バイアス回路に出力するものであって
もよい。

【００５４】このような構成によれば、ソースドライバ
に出力されるバイアス電圧は、画像信号のＲＧＢ各色信
号に厳密に対応するバイアス電圧ではないものの、液晶
表示パネルにおける画像の表示に支障を及ぼすことなく
（画質に影響を及ぼすことなく）、バイアス設定回路を
大幅に簡略化することができ、小型集積化やソースドラ
イバへの内蔵を一層促進することができる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の表示駆動装置によれば、
表示手段に画像を表示する際の信号駆動手段の負荷状態
に基づいて、バイアス設定手段により、信号駆動手段に
供給されるバイアス電流が、適宜変更制御されるので、
信号駆動手段が重負荷状態では大きなバイアス電流が供
給されるとともに、軽負荷状態では小さなバイアス電流
が供給されるように適切に制御されて、表示手段に画像
を良好に表示しつつ、無駄な電力の消費を抑制して省電
力化を図ることができる。

【００５６】請求項２記載の表示駆動装置によれば、表
示手段に画像を表示する際の信号駆動手段の負荷状態
を、所定の表示動作期間における映像信号の平均化信号
レベルに基づいて検出し、該平均化信号レベル（負荷状
態）に対応したバイアス電圧を設定することにより、信
号駆動手段に供給されるバイアス電流を制御するので、
映像信号の信号レベルに対応した適切なバイアス電流が
供給され、表示手段に良好に画像を表示しつつ、無駄な
電力の消費を抑制して省電力化を図ることができる。

【００５７】請求項３記載の表示駆動装置によれば、映
像信号の平均化信号レベルを、信号レベルの大きさに応
じて複数グループ（段階）に分け、該グループ毎にバイ
アス電圧を設定することにより、信号駆動手段に供給さ
れるバイアス電流を段階的に制御するので、簡易な構成
で映像信号の信号レベルに対応した適切なバイアス電流
が供給され、表示手段に良好に画像を表示しつつ、無駄
な電力の消費を抑制して省電力化を図ることができる。

【００５８】請求項４記載の表示駆動装置によれば、映
像信号の平均化信号レベルに対応した信号特性を有する
パルス信号を生成し、該パルス信号をアナログ変換する
ことにより、バイアス電圧を設定制御するので、デジタ
ル映像信号を随時取り込んで、該映像信号に対応したバ
イアス電圧を連続的に設定制御することができ、表示手
段への表示駆動信号の出力（印加）状態に対応した適切
なバイアス電流をリアルタイムで供給して、画像を良好
に表示しつつ、無駄な電力の消費を細かく抑制して一層
の省電力化を図ることができる。

【００５９】請求項５記載の表示駆動装置によれば、映
像信号を構成する各色信号毎の平均化信号レベルに対応
したバイアス電圧を設定し、各色信号系統毎のバイアス
電圧を個別に制御して、信号駆動手段にバイアス電流を
供給するので、映像信号の各色信号に対応した適切なバ
イアス電流が供給され、画像を良好に表示しつつ、無駄
な電力の消費を細かく抑制して一層の省電力化を図るこ
とができる。請求項６記載の表示駆動装置によれば、映
像信号を構成する色信号全体の平均化信号レベルに対応
した一系統のバイアス電圧を設定して、信号駆動手段に
バイアス電流を供給するので、簡易な構成で映像信号の
色信号に対応したバイアス電流が供給され、画像を良好
に表示しつつ、省電力化を図ることができる。

【００６０】請求項７記載の表示駆動装置によれば、１
水平期間毎に映像信号の平均化信号レベルを算出し、該
平均信号レベルに対応したバイアス電圧を設定して、信
号駆動手段にバイアス電流を供給するので、表示手段の
１水平期間の映像信号毎に適切なバイアス電流が供給さ
れ、バイアス電圧設定処理を複雑化することなく、画像
を良好に表示し、かつ、無駄な電力の消費を抑制して省
電力化を図ることができる。

【００６１】請求項８記載の表示駆動装置によれば、バ
イアス設定手段が、信号駆動手段とは独立して別個に設
けられるので、既存のソースドライバやバイアス設定回
路への適用が容易となり、回路設計上の資産を生かし
て、画像を良好に表示しつつ、消費電力を抑制した表示
駆動装置を実現することができる。請求項９記載の表示
駆動装置によれば、バイアス設定手段が、信号駆動手段
の内部に設けられるので、既存のソースドライバに供給
されている映像信号の各色信号に基づいて、ソースドラ
イバ内部でバイアス電圧を適切に設定することができ、
回路構成の一層の小型化、集積化を図りつつ、画像を良
好に表示し、かつ、消費電力を抑制した表示駆動装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示
装置を示す概略構成図である。

【図２】本実施形態に係るバイアス設定回路の概略構成
を示す概念図である。

【図３】本実施形態に係るバイアス設定回路の第１の実
施形態を示す回路構成図である。

【図４】本発明に係る表示駆動装置に適用されるバイア
ス設定回路の第２の実施形態を示す概略構成図である。

【図５】本発明に係る表示駆動装置に適用されるバイア
ス設定回路の第３の実施形態を示す概略構成図である。

【図６】従来技術における液晶表示装置の要部構成を示
す概略構成図である。

【図７】２ラッチ方式のサンプルホールド回路を備えた
ソースドライバの出力回路部を示す回路図である。

【図８】ソースドライバ出力回路部にバイアス電流を供
給するためのバイアス設定回路を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０液晶表示パネル２０ソースドライバ３０ゲートドライバ４０ＬＣＤコントローラ５０クロマインターフェース回路５１ＲＧＢデコーダ５２反転アンプ６０バイアス設定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の表示画素を有する表示手段に、所
定の映像信号に基づく画像を表示するための表示駆動信
号を生成して出力する信号駆動手段を有する表示駆動装
置において、前記映像信号に対する前記信号駆動手段の負荷状態に応
じて、前記信号駆動手段に供給されるバイアス電流を可
変的に設定制御するバイアス設定手段を備えていること
を特徴とする表示駆動装置。
【請求項２】前記バイアス設定手段は、前記表示手段の所定の表示動作期間における前記映像信
号の信号レベルを平均化する信号レベル平均化回路と、前記平均化された信号レベルに対応したバイアス電圧を
設定するバイアス電圧設定回路と、を備えたことを特徴
とする請求項１記載の表示駆動装置。
【請求項３】前記バイアス電圧設定回路は、前記平均化された信号レベルを判別するレベル判別回路
と、前記判別された信号レベルに応じて、前記バイアス電圧
を段階的に生成する電圧生成回路と、を備えたことを特
徴とする請求項２記載の表示駆動装置。
【請求項４】前記バイアス電圧設定回路は、前記平均化された信号レベルに対応したパルス信号を発
生するパルス発生回路と、前記パルス信号を電圧変換して、前記バイアス電圧を生
成する電圧変換回路と、を備えたことを特徴とする請求
項２記載の表示駆動装置。
【請求項５】前記信号レベル平均化回路は、前記映像
信号を構成する各色信号毎に、前記表示動作期間におけ
る信号レベルを平均化し、前記バイアス電圧設定回路は、前記各色信号毎に平均化
された前記信号レベルに対応した各色信号系統毎のバイ
アス電圧を設定することを特徴とする請求項２乃至４の
いずれかに記載の表示駆動装置。
【請求項６】前記信号レベル平均化回路は、前記映像
信号を構成する各色信号の前記表示動作期間における信
号レベルを平均化し、前記バイアス電圧設定回路は、前記平均化された前記信
号レベルに対応した一系統のバイアス電圧を設定するこ
とを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の表示
駆動装置。
【請求項７】前記表示動作期間は、前記表示手段の表
示駆動動作における１水平期間であることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の表示駆動装置。
【請求項８】前記バイアス設定手段は、前記信号駆動
手段の外部に付設されていることを特徴とする請求項１
乃至７のいずれかに記載の表示駆動装置。
【請求項９】前記バイアス設定手段は、前記信号駆動
手段の内部に付設されていることを特徴とする請求項１
乃至７のいずれかに記載の表示駆動装置。