JP2002351417A - 表示装置に使用されるドライバ回路の駆動電源電圧とそのドライバ回路内で階調電圧生成のために用いられる基準電圧とを生成する駆動電源回路、それら駆動電源電圧と基準電圧を生成するドライバ回路用電圧生成方法およびその駆動電源回路を備えた表示装置 - Google Patents

表示装置に使用されるドライバ回路の駆動電源電圧とそのドライバ回路内で階調電圧生成のために用いられる基準電圧とを生成する駆動電源回路、それら駆動電源電圧と基準電圧を生成するドライバ回路用電圧生成方法およびその駆動電源回路を備えた表示装置

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JP2002351417A JP2001156177A JP2001156177A JP2002351417A JP 2002351417 A JP2002351417 A JP 2002351417A JP 2001156177 A JP2001156177 A JP 2001156177A JP 2001156177 A JP2001156177 A JP 2001156177A JP 2002351417 A JP2002351417 A JP 2002351417A
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power supply
circuit
drive power
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JP2001156177A
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Takaaki Sakurai
孝明 桜井
Yoshiaki Watanabe
佳映 渡辺
Toshiyuki Yana
敏之 簗
Satoshi Karube
智 軽部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライバ回路に供給する駆動電源電圧を、低
精度な基準電圧生成回路を用いて高精度に生成する液晶
駆動電源回路を提供すること。 【解決手段】 発振信号ＶOUTに基づく大きさの電圧を
駆動電源回路１１の電源電圧Ｖccから生成し、生成した
電圧を駆動電源電圧Ｖdcdcとして出力するＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３４と、ドライバ回路内で階調電圧生成のため
に用いる最高位基準電位ＶrefHを生成する安定化電源回
路６０と、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefH
の差分を演算し、演算した差分を差電圧として出力する
比較部４６と、所定の大きさの内部基準電圧ＶREFを生
成する内部基準電圧発生部４２と、生成された内部基準
電圧ＶREFによって定まる参照電圧と上記差電圧との差
分を演算する誤差増幅部４４と、その差分に応じた発振
信号ＶOUTを出力するＰＷＭ変換部３２とを備えて駆動
電源回路１１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル用ソー
スドライバの駆動電源電圧とその液晶パネル用ソースド
ライバ内で階調電圧生成のために用いる基準電圧とを生
成する液晶駆動電源回路、それら電圧の生成方法および
その液晶駆動電源回路を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ユーザインタフェースの一つとして、電
子デバイスに表示装置を搭載することは必須となってい
るが、種々ある表示装置の中でも、電子デバイスの軽薄
短小化と省電力化の要望を満たすものとして、液晶ディ
スプレイが搭載されることが多い。特に近年では、省ス
ペース化と省電力化が図れることから、小型軽量の携帯
型電子デバイス以外にもコンピュータディスプレイやテ
レビジョンディスプレイとして液晶ディスプレイが利用
されている。
【０００３】図５は、従来の液晶モジュールの概略構成
を示したブロック図である。図５に示すように、液晶モ
ジュールは、液晶駆動電源回路１００と、基準電位発生
回路１５０と、ソースドライバ１６０と、走査ドライバ
１７０と、液晶パネル１８０とを備えて構成される。な
お、図５においては、これら構成要素を統括的に制御す
るコントローラおよびバックライトユニットの図示を省
略している。
【０００４】液晶駆動電源回路１００は、ソースドライ
バ１６０に供給する駆動電源電圧Ｖ dcdcと、基準電位発
生回路１５０に与える最高位基準電位ＶrefHとを生成す
る。また、基準電位発生回路１５０は、液晶駆動電源回
路１００から与えられた最高位基準電位ＶrefHに基づい
て、例えば抵抗分割により、ソースドライバ１６０にお
いて階調電圧を生成するのに必要な複数の基準電位Ｖ
ref0〜Ｖrefnを生成する。
【０００５】ソースドライバ１６０は、液晶駆動電源回
路１００から供給された駆動電源電圧Ｖdcdcを電源と
し、外部から入力されたデジタル画像データＤ0〜Ｄmを
ラッチするラッチ回路１６６と、ラッチ回路１６６によ
ってラッチされたデジタル画像データＤ0〜Ｄmを基準電
位発生回路１５０から与えられた複数の基準電位Ｖref0
〜Ｖrefnを用いてアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバ
ータ１６４と、Ｄ／Ａコンバータ１６４から出力された
アナログ信号をバッファリングして複数のアナログ画像
信号Ｙ0〜Ｙkとして出力する出力回路１６２とを備えて
構成される。
【０００６】走査ドライバ１７０は、所定の周期の走査
信号Ｘ0〜Ｘiを出力する。液晶パネル１８０は、マトリ
クス状に配列された複数の画素セルによって構成され、
例えば、各画素セルのオン／オフをＴＦＴ（Thin Film
Transistor）によって制御するアクティブマトリクス駆
動の液晶ディスプレイである。また、液晶パネル１８０
は、ソースドライバ１６０のアナログ画像信号Ｙ0〜Ｙk
と走査ドライバ１７０の走査信号Ｘ0〜Ｘiとによって定
まる画像を表示する。
【０００７】このように、従来の液晶モジュールでは、
ソースドライバ１６０に対して複数の基準電位Ｖref0〜
Ｖrefnを与える必要がある。また、ソースドライバ１６
０は、所定の数式に、これら基準電位Ｖref0〜Ｖrefnと
各画素セルの階調度を示すデジタル画像データＤ0〜Ｄm
を当てはめることで、ある大きさのアナログ画像信号を
算出する。
【０００８】一方、基準電位発生回路１５０は、これら
基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを、最高位基準電位ＶrefHに基
づいて生成している。以上の関係を整理すると、液晶駆
動電源回路１００から出力される最高位基準電位ＶrefH
が、液晶パネル１８０に入力される最大のアナログ画像
信号の大きさを決定する。
【０００９】また、一般に、ソースドライバ１６０が出
力可能な最大の電圧は、ソースドライバ１６０の駆動電
源電圧Ｖdcdcからドライバの出力回路１６２が必要とす
る電圧を差し引いた電圧を上限としており、駆動電源電
圧Ｖdcdcが不安定であると、出力可能な最大の電圧もそ
の影響を受ける。特に、ソースドライバ１６０では、出
力可能な最大の電圧と液晶パネル１８０に出力する最大
のアナログ画像信号の大きさとがほぼ一致している。
【００１０】このような背景から、液晶駆動電源回路１
００が生成する駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位Ｖ
refHは、高精度で安定したものである必要があり、液晶
駆動電源回路１００の性能が液晶モジュール全体の品質
を決定するといっても過言ではない。
【００１１】以下に、従来の液晶駆動電源回路１００の
構成および動作について説明する。ソースドライバ１６
０用の駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHは、
液晶パネル１８０の設計や液晶材料の特性で決まる電圧
が必要であり、液晶駆動電源回路１００自体の駆動に必
要な電源電圧ＶCCとは異なった電圧である。そのため、
液晶駆動電源回路１００では、電源電圧ＶCCから駆動電
源電圧Ｖdcdcを生成するために、効率を考慮して、多く
の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。なお、こ
こでは、それら駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位Ｖ
refHは、液晶駆動電源回路１００の電源電圧Ｖccよりも
高い値であるとする。そこで、液晶駆動電源回路１００
は、ソースドライバ１６０用の駆動電源電圧Ｖdcdcを生
成するために、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３０
と、そのＤＣ／ＤＣコンバータ１３０を制御するＤＣ／
ＤＣコンバータ制御回路１２０とを備えている。
【００１２】ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２０は、
ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換部１２２と、内
部基準電圧発生部１２４と、誤差増幅部１２６とを備え
て構成される。また、液晶駆動電源回路１００は、内部
基準電圧発生部１２４によって生成された内部基準電圧
ＶREFを抵抗分割するための抵抗Ｒ１１およびＲ１２
と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０から出力された駆動電
源電圧Ｖdcdcを抵抗分割するための抵抗Ｒ１３およびＲ
１４とを備えている。
【００１３】誤差増幅部１２６は、抵抗Ｒ１１およびＲ
１２によって抵抗分割された電圧を非反転入力とし、抵
抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割された電圧を反
転入力として、両電圧の差を演算する。また、ＰＷＭ変
換部１２２は、誤差増幅部１２６から出力された差電圧
の大きさに応じたパルス幅の発振信号ＶOUTを出力す
る。
【００１４】よって、駆動電源電圧Ｖdcdcが目標とする
大きさである場合に、抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって
抵抗分割される電圧と、抵抗Ｒ１１およびＲ１２によっ
て抵抗分割される電圧とが等しくなるようにそれら抵抗
の値を設計しておけば、実際に出力される駆動電源電圧
Ｖdcdcと上記目標とする大きさとの間で生じた差を０に
する帰還制御を実現することができる。この帰還制御に
よって、液晶駆動電源回路１００は、上記目標とする大
きさに一致した駆動電源電圧Ｖdcdcを安定して出力する
ことができる。
【００１５】また、液晶駆動電源回路１００は、安定化
電源回路１４０を備えている。この安定化電源回路１４
０は、例えば２％の精度を持つ電源レギュレータであ
り、液晶駆動電源回路１００の電源電圧Ｖccから最高位
基準電位ＶrefHを生成する。
【００１６】なお、最高位基準電位ＶrefHの生成は、図
５に示したような安定化電源回路１４０によらないで、
液晶駆動電源回路１００のＤＣ／ＤＣコンバータ１３０
から出力される駆動電源電圧Ｖdcdcを抵抗分割して生成
することもできる。図６は、抵抗分割して最高位基準電
位ＶrefHを生成する場合の液晶モジュールの構成例を示
す図である。なお、図６では、図５で示した液晶駆動電
源回路１００以外の構成要素の図示を省略している。
【００１７】図６に示す液晶駆動電源回路２００では、
図５に示した安定化電源回路１４０を搭載せずに、ＤＣ
／ＤＣコンバータ１３０から出力された駆動電源電圧Ｖ
dcdcを抵抗Ｒ２１およびＲ２２によって抵抗分割し、分
割された電圧、すなわち抵抗Ｒ２２に印加された電圧を
最高位基準電位ＶrefHとして取り出している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶モ
ジュールでは、ソースドライバ１６０の最大の階調電圧
が最高位基準電位ＶrefHによって決定されること、ソー
スドライバ１６０が出力可能な最大の電圧は駆動電源電
圧Ｖdcdcよりも若干低く制限されること、ソースドライ
バ１６０が出力しなければならない最大の電圧は通常、
最高位基準電位Ｖ refHの電圧に一致することから、駆動
電源電圧Ｖdcdcは最高位基準電位ＶrefHよりもある一定
の大きさだけ高くなければならない。
【００１９】ところが、ソースドライバ１６０は、所定
以上の大きさの駆動電源電圧を入力することはできな
い。そのため、実際の液晶モジュールの設計において
は、ソースドライバ１６０が出力しなければならない最
大の電圧、すなわち最高位基準電位ＶrefHの電圧を、ソ
ースドライバ１６０の駆動電源電圧に非常に接近した値
にしている。
【００２０】図７は、従来の液晶駆動電源回路の第一の
具体例を説明するための説明図である。ここで、説明を
簡単にするために、ソースドライバ１６０が出力しなけ
ればならない最大の電圧は最高位基準電位ＶrefHの電圧
に等しく、その最大の電圧とソースドライバ１６０の駆
動電源電圧Ｖdcdcとの間で必要となる最低の電圧差（以
下、上レール電圧と称する。）は0.2Ｖであるとする。
【００２１】また、ソースドライバ１６０に入力可能な
電源電圧の上限を16.00Ｖとし、最高位基準電位ＶrefH
の設計中心値を15.00Ｖとする。さらに、安定化電源回
路１４０として、生成電圧トレランス２％の高精度な電
源レギュレータを用いる場合を想定する。これらの条件
に従うと、図７に示すように、最高位基準電位ＶrefHの
最大値は15.30Ｖ（←15. 00×1.02）となり、最小値は1
4.70Ｖ（←15.00×0.98）となる。
【００２２】上記したように、ソースドライバ１６０に
供給する駆動電源電圧Ｖdcdcは、最高位基準電位ＶrefH
よりも上レール電圧分大きい必要があるため、駆動電源
電圧Ｖdcdcを、最低でも最高位基準電位ＶrefHの最大値
15.30Ｖより0.2Ｖ高い15.50Ｖとする必要がある。
【００２３】結局、この試算では、液晶駆動電源回路１
００として、15.50〜16.00Ｖの範囲の駆動電源電圧Ｖ
dcdcを生成する仕様のものが求められる。換言すれば、
液晶駆動電源回路１００に、設計中心15.75Vで生成電圧
トレランス1.59％の精度を持つ高精度な電圧生成回路を
搭載することが要求される。これは、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ制御回路１２０内の内部基準電圧発生部１２４が、
生成電圧トレランス1.59％の精度で内部基準電圧ＶREF
を生成することを意味する。しかしながら、内部基準電
圧発生部１２４としてこのような高精度な仕様の回路を
採用するのは、非常に高コストであり、量産に適しな
い。
【００２４】通常、ＩＣ化された安価なＤＣ／ＤＣコン
バータ制御回路１２０において、内部基準電圧発生部１
２４の生成電圧トレランスは４％程度である。そこで、
以下に、液晶駆動電源回路の第二の具体例として、液晶
駆動電源回路１００をこのような安価なＤＣ／ＤＣコン
バータ制御回路１２０で構成した場合について説明す
る。
【００２５】図８は、従来の液晶駆動電源回路の第二の
具体例を説明するための説明図である。この第二の具体
例でも、第一の具体例と同様に、ソースドライバ１６０
が出力しなければならない最大の電圧は最高位基準電位
ＶrefHの電圧に等しく、上レール電圧は0.2Ｖであり、
安定化電源回路１４０の生成電圧（ＶrefH）トレランス
は２％であるとする。また、ソースドライバ１６０の電
源電圧の上限は16.00Ｖであり、液晶駆動電源回路１０
０の生成電圧（Ｖdcdc）トレランス、すなわち内部基準
電圧発生部１２４の生成電圧（ＶREF）トレランスは４
％であるとする。
【００２６】この場合、図８に示すように、駆動電源電
圧Ｖdcdcの最大値は、必然と16.00Ｖとなり、その設計
中心は約15.38Ｖ（←16. 00／1.04）、最小値は約14.77
Ｖ（←15.38×0.96）と算出される。そして、上レール
電圧が0.2Ｖであることから、最高位基準電位ＶrefHの
最大値は、駆動電源電圧Ｖdcdcの最小値である約14.77
Ｖから上レール電圧0.2Ｖを減算した大きさ14.57Ｖと算
出される。さらに、安定化電源回路１４０の生成電圧ト
レランスは２％であることから、最高位基準電位ＶrefH
の設計中心は約14.28Ｖ（←14.57／1.02）、最小値は約
14.00Ｖ（←14.28×0.98）と算出される。
【００２７】よって、この試算によると、最高位基準電
位ＶrefHの設計中心は約14.28Ｖとなり、液晶駆動電源
回路１００は、充分な大きさの最高位基準電位ＶrefHを
基準電位発生回路１５０に与えることができないことに
なる。換言すれば、液晶パネル１８０の仕様に応じた画
像表示を行うためには、液晶駆動電源回路１００のＤＣ
／ＤＣコンバータ１３０の昇圧度とソースドライバ１６
０の電源電圧上限（耐圧）とを高くしなければならず、
結果的に液晶モジュールの製造コストが上がってしま
う。
【００２８】また、充分な大きさの最高位基準電位Ｖ
refHを確保するために、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基
準電位ＶrefHとの差が上レール電圧以下になることを容
認して、最高位基準電位ＶrefHの設計中心を高く設定し
てしまうと、ソースドライバ１６０の最大の出力電圧が
設計値からずれることになり、液晶パネル１８０へと出
力されるアナログ画像信号に直流分が加わる可能性を残
し、好ましくない。
【００２９】なお、上記した第一および第二の具体例に
よる試算では、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２０や
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０に外付けする抵抗Ｒ１１、
Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４の誤差および電源の負荷変
動による動的な電圧変動を考慮していないが、実際には
これら抵抗も高精度なものが要求されるため、それらの
誤差等を考慮すると、液晶駆動電源回路１００に要求さ
れる仕様は更に厳しくなる。
【００３０】一方、図６に示したように、駆動電源電圧
Ｖdcdcの抵抗分割によって最高位基準電位ＶrefHを生成
する構成では、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位Ｖ
refHの相対関係は容易に確立できる。しかしながら、こ
の場合、駆動電源電圧Ｖdcdcの負荷変動に起因する電圧
変動分が最高位基準電位ＶrefHにも現われることにな
り、クロストークなどの画質劣化の原因となるので好ま
しくない。
【００３１】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、低精度な基準電圧源を備えたＤＣ／ＤＣコンバータ
制御回路を用いて、ソースドライバ用の駆動電源電圧と
液晶パネルの階調電圧を生成するための最高位基準電位
とを、高精度な基準電圧源を備えたＤＣ／ＤＣコンバー
タ制御回路を用いた場合と同様な精度で生成することが
できる液晶駆動電源回路、それら電圧の生成方法および
その液晶駆動電源回路を備えた表示装置を提供すること
を目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１にかかる駆動電源回路にあっては、表示装
置に使用されるドライバ回路の駆動電源電圧を生成する
駆動電源電圧生成回路と、ドライバ回路内で階調電圧生
成のために用いられる基準電圧を生成する基準電圧生成
回路と、を備え、それら駆動電源電圧と基準電圧との間
で所定の関係性が維持されるように帰還制御を行うこと
を特徴としている。
【００３３】また、請求項２にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項１の発明において、上記した駆動電源電
圧生成回路が、入力された制御信号に応じて上記駆動電
源電圧をその出力値を変化させて出力する電圧出力回路
と、上記駆動電源電圧と上記基準電圧とを比較し、その
比較結果に応じた信号を上記した制御信号として出力す
る比較回路と、を備えたことを特徴としている。
【００３４】また、請求項３にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項１の発明において、前記基準電圧生成回
路が、安定化電源回路によって前記基準電圧を生成する
ことを特徴としている。
【００３５】この請求項３の発明によれば、安定化電源
回路によって基準電圧が安定化され、その結果、駆動電
源電圧も安定した電圧値として出力することができる。
【００３６】また、請求項４にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項２の発明において、上記した比較回路
が、上記駆動電源電圧と基準電圧とを比較演算して生成
された帰還電圧と、それら駆動電源電圧と基準電圧とは
独立して生成された参照電圧と、の差電圧に基づく信号
を上記した制御信号として出力する差分増幅回路を備え
たことを特徴としている。
【００３７】この請求項４の発明によれば、比較回路
に、駆動電源電圧と基準電圧とを比較した結果となる帰
還電圧と、駆動電源電圧と基準電圧には影響されない参
照電圧との差分に基づいて変化する信号を生成する差分
増幅回路を備えるので、そのような帰還電圧と参照電圧
との比較結果に基づいて駆動電源電圧を変化させること
ができる。
【００３８】また、請求項５にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項２の発明において、上記した比較回路
が、駆動電源電圧および／または基準電圧とから演算生
成された第１の帰還電圧と、駆動電源電圧および／また
は基準電圧とから演算生成された第２の帰還電圧と、の
差電圧に基づく信号を制御信号として出力する差分増幅
回路を備えたことを特徴としている。
【００３９】この請求項５の発明によれば、比較回路
に、駆動電源電圧および／または基準電圧とから演算生
成された二つの帰還電圧間の差分に基づいて変化する信
号を生成する差分増幅回路を備えるので、そのような二
つの帰還電圧間の比較結果に基づいて駆動電源電圧を変
化させることができる。
【００４０】また、請求項６にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項１の発明において、上記した基準電圧生
成回路が、駆動電源電圧から基準電圧を生成することを
特徴としている。
【００４１】この請求項６の発明によれば、基準電圧生
成回路が、駆動電源電圧生成回路によって生成された駆
動電源電圧を電源として、その駆動電源電圧よりも低い
値の基準電圧を生成するので、基準電圧を生成する回路
としてシリーズレギュレータやシャントレギュレータを
用いることができる。
【００４２】また、請求項７にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項１の発明において、上記した基準電圧生
成回路が、ドライバ回路内で階調電圧生成のために必要
とされる複数の基準電位のうちの最大の電位に相当する
電圧を生成し、生成した電圧を基準電圧として出力する
ことを特徴としている。
【００４３】また、請求項８にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項１の発明において、上記した基準電圧生
成回路が、ドライバ回路内で階調電圧生成のために必要
とされる複数の基準電位のうちの最大の電位に相当する
電圧を生成し、生成した電圧に基づいて複数の基準電位
を生成することを特徴としている。
【００４４】この請求項８の発明によれば、基準電圧生
成回路によって生成された最高位基準電位に基づいて、
例えば抵抗分割により、階調電圧生成のために必要な他
の複数の基準電位を生成してドライバ回路に供給するこ
とができる。
【００４５】また、請求項９にかかる駆動電源回路にあ
っては、請求項２の発明において、上記した電圧出力回
路が、上記した比較回路から出力される制御信号に応じ
て異なる幅のパルス信号を出力するＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）コントローラと、そのパルス信号によっ
て制御されるＤＣ／ＤＣコンバータとを備えたことを特
徴としている。
【００４６】この請求項９の発明によれば、駆動電源電
圧生成回路に、一般的なＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ
／ＤＣコンバータをＰＷＭ制御するＰＷＭコントローラ
ＩＣとを用いることができる。
【００４７】また、請求項１０にかかる駆動電源回路に
あっては、表示装置に使用されるドライバ回路の駆動電
源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路と、前記ドライ
バ回路内で階調電圧生成のために用いられる基準電圧を
生成する基準電圧生成回路と、を備え、前記駆動電源電
圧生成回路は、前記基準電圧を基準として前記駆動電源
電圧を生成することを特徴としている。
【００４８】また、請求項１１にかかる駆動電源回路に
あっては、請求項１０の発明において、前記駆動電源電
圧生成回路は、入力された制御信号に応じて前記駆動電
源電圧をその出力値を変化させて出力する電圧出力回路
と、前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを比較し、その
比較結果に応じた信号を前記制御信号として出力する比
較回路と、を備えたことを特徴としている。
【００４９】また、請求項１２にかかるドライバ回路用
電圧生成方法にあっては、表示装置に使用されるドライ
バ回路内で階調電圧生成のために用いられる基準電圧を
生成する基準電圧生成ステップと、前記ドライバ回路の
駆動電源電圧を、前記基準電圧を基準として生成する駆
動電源電圧生成ステップと、を含んだことを特徴として
いる。
【００５０】この請求項１２の発明によれば、表示装置
に使用されるドライバ回路に供給する駆動電源電圧を、
その駆動電源電圧とドライバ回路内で階調電圧生成のた
めに用いられる基準電圧を基準として生成することがで
きる。
【００５１】また、請求項１３にかかるドライバ回路用
電圧生成方法にあっては、請求項１２の発明において、
前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを比較し、その比較
結果に応じて制御信号を出力する比較ステップを含み、
前記駆動電源電圧生成ステップは、前記制御信号に応じ
て、前記駆動電源電圧の値を変化させることを特徴とし
ている。
【００５２】この請求項１３の発明によれば、駆動電源
電圧の帰還制御において、駆動電源電圧と基準電圧とを
比較した結果に応じて駆動電源電圧を変化させることが
できる。
【００５３】また、請求項１４にかかるドライバ回路用
電圧生成方法にあっては、請求項１３の発明において、
前記基準電圧生成ステップは、前記基準電圧を安定化さ
せるステップを含んだことを特徴としている。
【００５４】この請求項１４の発明によれば、駆動電源
電圧の帰還制御において、駆動電源電圧と安定化した基
準電圧とを比較した結果に応じて駆動電源電圧を変化さ
せることができる。
【００５５】また、請求項１５にかかるドライバ回路用
電圧生成方法にあっては、請求項１３の発明において、
前記基準電圧生成ステップは、前記ドライバ回路内で階
調電圧生成のために必要とされる複数の基準電位のうち
の最大の電位に相当する電圧を生成し、生成した電圧を
前記基準電圧として出力し、さらに、前記複数の基準電
位を前記基準電圧に基づいて生成する基準電位生成ステ
ップを含んだことを特徴としている。
【００５６】この請求項１５の発明によれば、基準電圧
生成ステップによって生成される電圧がドライバ回路内
の最高位基準電位となるので、帰還制御において比較の
基準となる参照電圧に対し、請求項７の発明と同様な許
容幅を持たせることができるとともに、階調電圧生成の
ために必要な他の複数の基準電位を生成してドライバ回
路に供給することができる。
【００５７】また、請求項１６にかかる表示装置にあっ
ては、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、前
記複数の画素によって画像を表示する表示パネルと、前
記複数の画素に対し、複数の基準電位に基づいて階調電
圧を出力するドライバ回路と、前記ドライバ回路のため
の駆動電源電圧と、前記複数の基準電位を決定する基準
電圧と、を出力する駆動電源回路と、を備え、前記駆動
電源回路は、前記駆動電源電圧と前記基準電圧との間で
所定の関係性が維持されるように帰還制御を行うことを
特徴としている。
【００５８】また、請求項１７にかかる表示装置にあっ
ては、請求項１６の発明において、前記駆動電源回路
は、前記駆動電源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路
と、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、を備
え、前記駆動電源電圧生成回路は、入力された制御信号
に応じて前記駆動電源電圧をその出力値を変化させて出
力する電圧出力回路と、前記駆動電源電圧と前記基準電
圧とを比較し、その比較結果に応じた信号を前記制御信
号として出力する比較回路と、を備えたことを特徴とし
ている。
【００５９】また、請求項１８にかかる表示装置にあっ
ては、請求項１７の発明において、前記基準電圧生成回
路は、安定化電源回路によって前記基準電圧を生成する
ことを特徴としている。
【００６０】この請求項１８の発明によれば、表示装置
を構成する駆動電源回路において、その駆動電源回路内
の基準電圧生成回路が、駆動電源電圧生成回路によって
生成された駆動電源電圧を電源として、その駆動電源電
圧よりも低い値の基準電圧を生成するので、駆動電源回
路内の基準電圧を生成する回路としてシリーズレギュレ
ータやシャントレギュレータを用いることができる。
【００６１】また、請求項１９にかかる表示装置にあっ
ては、請求項１７の発明において、前記基準電圧生成回
路は、前記複数の基準電位のうちの最大の電位に相当す
る電圧を生成し、生成した電圧を前記基準電圧として出
力することを特徴としている。
【００６２】また、請求項２０にかかる表示装置にあっ
ては、請求項１９の発明において、前記基準電圧に基づ
いて前記複数の基準電位を生成する基準電位生成回路を
備えたことを特徴としている。
【００６３】この請求項２０の発明によれば、表示装置
において、請求項１９の発明にかかる駆動電源回路から
出力された基準電圧から階調電圧生成のために必要とな
る他の複数の基準電位を生成してドライバ回路に供給す
ることができる。
【００６４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる駆動電源
回路、ドライバ回路用電圧生成方法および表示装置の実
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この
実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００６５】（実施の形態１）まず、実施の形態１にか
かる駆動電源回路およびドライバ回路用電圧生成方法に
ついて説明する。図１は、実施の形態１にかかる駆動電
源回路の概略構成を示したブロック図である。図１にお
いて、実施の形態１にかかる駆動電源回路１０は、表示
装置に使用されるドライバ回路（ソースドライバ）の駆
動電源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路２０と、そ
のドライバ回路（ソースドライバ）内で階調電圧生成の
ために用いられる基準電圧とを生成する基準電圧生成回
路５０と、を備えて構成される。
【００６６】また、駆動電源電圧生成回路２０は、電圧
出力回路３０と比較回路４０を備えて構成される。比較
回路４０は、駆動電源電圧生成回路２０が生成して出力
した駆動電源電圧と、基準電圧生成回路５０が生成して
出力した基準電圧とを入力し、それら電圧の比較演算結
果に基づいて制御信号を出力する回路である。一方、電
圧出力回路３０は、比較回路４０から出力された上記制
御信号を入力し、入力した制御信号に応じて、出力しよ
うとする駆動電源電圧の出力値を変化させる。
【００６７】ここで、比較回路４０としては、誤差増幅
回路を用いて、単に上記した駆動電源電圧と基準電圧と
の差分を演算した結果を上記した制御信号として出力す
る構成や、さらにその構成において、駆動電源電圧の値
および基準電圧の値そのものではなく、それぞれ抵抗分
割によって小さくした電圧値を比較対照として入力する
構成を採用することができる。また、上記した駆動電源
電圧と基準電圧との電圧差を演算し、さらに、その電圧
差と、駆動電源電圧および基準電圧からは独立して生成
される参照電圧と、を比較した結果を上記制御信号とし
て出力する構成を採用してもよい。また、その場合の参
照電圧を駆動電源電圧および／または基準電圧に基づい
て生成した電圧としてもよい。いずれにしても、この比
較回路４０は、駆動電源電圧と基準電圧との間において
差分や比等の一定の関係を制御信号として出力するもの
である。
【００６８】このように、駆動電源電圧生成回路２０
は、生成した駆動電源電圧を自回路に帰還入力してお
り、駆動電源電圧と基準電圧との間を一定の関係に保持
する帰還制御を実現している。
【００６９】以上に説明したように、実施の形態１にか
かる駆動電源回路およびドライバ回路用電圧生成方法に
よれば、基準電圧生成回路５０から出力される安定な基
準電圧を基準としてその基準電圧に対する関係が一定と
なるように駆動電源電圧を生成するので、例えば、基準
電圧から常に上レール電圧分高い駆動電源電圧を安定し
て出力することができる。
【００７０】（実施の形態２）つぎに、実施の形態２に
かかる駆動電源回路およびドライバ回路用電圧生成方法
について説明する。なお、実施の形態２は、実施の形態
１において説明した駆動電源回路の電圧出力回路、比較
回路および基準電圧生成回路の具体的な構成例を説明す
るものであり、特にここでは、液晶モジュールに搭載さ
れる液晶駆動電源回路を例にあげる。
【００７１】図２は、実施の形態２にかかる駆動電源回
路の概略構成を示したブロック図である。なお、図１と
共通する部分には同一の符号を付している。図２におい
て、駆動電源回路１１は、電圧出力回路３０、比較回路
４０、安定化電源回路６０を備えて構成される。ここ
で、安定化電源回路６０は、図１に示した基準電圧生成
回路５０に相当する。
【００７２】さらに、電圧出力回路３０は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３４と、そのＤＣ／ＤＣコンバータ３４を制
御するＰＷＭ変換部３２とを備え、比較回路４０は、内
部基準電圧発生部４２と、誤差増幅部４４と、比較部４
６と、内部基準電圧発生部４２から出力される内部基準
電圧ＶREFを抵抗分割するための抵抗Ｒ１およびＲ２
と、を備えて構成される。
【００７３】誤差増幅部４４は、抵抗Ｒ１およびＲ２に
よって抵抗分割された電圧を非反転入力とし、比較部４
６から出力される差電圧を反転入力として、両電圧の差
を演算する。また、ＰＷＭ変換部３２は、誤差増幅部４
４から出力された差電圧の大きさに応じたパルス幅の発
振信号ＶOUTを出力する。すなわち、これら誤差増幅部
４４、比較部４６および内部基準電圧発生部４２とから
なる構成は、誤差増幅部４４の反転入力として比較部４
６の差電圧が入力される点以外は、図５に示した従来の
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路１２０の構成に相当す
る。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、スイッチング
レギュレータ、シリーズレギュレータまたはシャントレ
ギュレータ等で構成することができる。
【００７４】安定化電源回路６０は、例えば２％の精度
を持つシリーズレギュレータやシャントレギュレータで
あり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４から出力された駆動電
源電圧Ｖdcdcを電源として、最高位基準電位ＶrefHを生
成する。なお、最高位基準電位ＶrefHが例えば共通電位
の変化に従って積極的に変動するように、安定化電源回
路６０を動作させてもよい。
【００７５】また、比較部４６は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ３４から出力された駆動電源電圧Ｖdcdcを非反転入力
とし、安定化電源回路６０から出力された最高位基準電
位Ｖ refHを反転入力として、両電圧の差を演算する。
【００７６】ここで、駆動電源電圧Ｖdcdcおよび最高位
基準電位ＶrefHが目標とする大きさである場合に、比較
部４６から出力される差電圧と、抵抗Ｒ１およびＲ２に
よって抵抗分割される電圧（以下、参照電圧と称す
る。）とが等しくなるようにそれら抵抗の値を設計して
おけば、実際に出力される駆動電源電圧Ｖdcdcと安定化
電源回路６０から出力される最高位基準電位ＶrefHとの
間の電圧関係を所定の関係に保持する帰還制御が実現さ
れる。特に、駆動電源回路１１では、安定化電源回路６
０から出力された最高位基準電位ＶrefHに対して常に一
定の電圧差にある駆動電源電圧Ｖdcdcを出力する。
【００７７】このように駆動電源回路１１では、帰還制
御において比較される対象を、駆動電源電圧Ｖdcdcと最
高位基準電位ＶrefHとの間の差電圧としているので、駆
動電源電圧Ｖdcdcを安定に出力することができるのと同
時に、その駆動電源電圧Ｖdc dcと最高位基準電位ＶrefH
との間の差を一定に保つことができる。
【００７８】なお、駆動電源回路１１の電源電圧Ｖ
ccが、目標とする最高位基準電位ＶrefHに安定化電源回
路６０の上レール電圧を加算した電圧以上であれば、そ
の電源電圧Ｖccを安定化電源回路６０の電源電圧として
利用してもよいが、一般的にソースドライバの上レール
電圧と安定化電源回路６０の上レール電圧は同程度であ
るので、ここでは、安定化電源回路６０の電源電圧とし
てＤＣ／ＤＣコンバータ３４が出力した駆動電源電圧Ｖ
dcdcを利用する。これにより、安定化電源回路６０は、
生成しようとする最高位基準電位ＶrefHよりも大きな駆
動電源電圧Ｖdcdcからその最高位基準電位ＶrefHを生成
することができるため、シリーズレギュレータ等のレギ
ュレータＩＣを利用することができる。さらには、最高
位基準電位Ｖ refHを生成する際の降圧幅は、上記した上
レール電圧程度と小さいため、安定化電源回路６０の発
熱も低減する。
【００７９】つぎに、上記駆動電源回路１１のより具体
的な構成例について説明する。図３は、実施の形態２に
かかる駆動電源回路のより具体的な構成を示す回路図で
ある。なお、図３において、図２に示した構成要素に相
当する部分には、同一の符号を付している。
【００８０】図３に示す駆動電源回路１１では、図２に
示したＰＷＭ変換部３２、内部基準電圧発生部４２およ
び誤差増幅部４４を備えた一般的なＰＷＭコントローラ
ＩＣをＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路７０として用いて
いる。図３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路７
０は、Ｖcc端子、ＧＮＤ端子、−ＩＮ端子、＋ＩＮ端
子、ＦＢ端子、ＶREF端子およびＶOUT端子を備えてい
る。Ｖcc端子は、電源電圧Ｖccを供給するための端子で
あり、ＧＮＤ端子は、ＧＮＤラインに接続される端子で
ある。−ＩＮ端子および＋ＩＮ端子は、それぞれ内部の
誤差増幅部４４の反転入力端子および非反転入力端子に
接続され、ＦＢ端子は、内部の誤差増幅部４４の出力端
子に接続されている。ＶREF端子は、内部の内部基準電
圧発生部４２の出力端子に接続されており、ＶOUT端子
は、内部のＰＷＭ変換部３２の出力端子に接続されてい
る。
【００８１】ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路７０のＦＢ
端子と−ＩＮ端子の間に外付けされている抵抗Ｒ３およ
びキャパシタＣ１は、誤差増幅部４４の帰還ループを構
成する回路であり、誤差増幅部４４のゲイン調整と位相
補償を行うための素子である。なお、図３において、こ
れら抵抗Ｒ３およびキャパシタＣ１は、直列に接続され
ているが、並列に接続されてもよい。また、これら抵抗
Ｒ３およびキャパシタＣ１に替えて、誤差増幅部４４の
位相補償に必要な任意のインピーダンス特性を有する回
路網を設けてもよい。
【００８２】図３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御
回路７０のＶREF端子に外付けされている抵抗Ｒ１およ
びＲ２は、内部基準電圧発生部４２で生成された内部基
準電圧ＶREF（例えば2.5Ｖ）を抵抗分割するための抵抗
である。これら抵抗Ｒ１およびＲ２により分割された電
圧、すなわち抵抗Ｒ２に印加される電圧は、誤差増幅部
４４の非反転入力として＋ＩＮ端子に入力される。な
お、抵抗Ｒ２に印加される電圧の電圧値、すなわち参照
電圧の電圧値を、内部基準電圧ＶREFとして得ることが
できる場合には、抵抗分割によらずに、その内部基準電
圧ＶREFを直接＋ＩＮ端子に入力してもよい。
【００８３】ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、Ｎチャネル
ＭＯＳトランジスタＱ１、インダクタＬ１、ダイオード
Ｄ１およびキャパシタＣ２によって構成された一般的な
昇圧回路であり、スイッチングレギュレータと同様の動
作を示す。以下に、その構成および動作について簡単に
説明する。
【００８４】図３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４
は、駆動電源回路１１の電源電圧Ｖ ccを入力電圧として
インダクタＬ１に入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回
路７０のＶOUT端子から出力される信号、すなわちＰＷ
Ｍ変換部３２から出力される発振信号ＶOUTをＮチャネ
ルＭＯＳトランジスタＱ１のゲートに入力する。そし
て、その発振信号ＶOUTに応じたＮチャネルＭＯＳトラ
ンジスタＱ１のスイッチング動作によって、Ｎチャネル
ＭＯＳトランジスタＱ１がＯＮ状態のときにインダクタ
Ｌ１に蓄積したエネルギーを、ＮチャネルＭＯＳトラン
ジスタＱ１がＯＦＦ状態のときにダイオードＤ１以降の
回路に放出する動作を繰り返すことで、駆動電源電圧Ｖ
dcdcを得る。
【００８５】安定化電源回路６０は、３端子レギュレー
タＩＣ６２などで構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４
から出力された駆動電源電圧Ｖdcdcから安定した最高位
基準電位ＶrefHを生成する。
【００８６】比較部４６は、５つの抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ
６、Ｒ７およびＲ８と、キャパシタＣ３と、ＰＮＰトラ
ンジスタＱ２とを備えて構成される。抵抗Ｒ４は、一端
をＤＣ／ＤＣコンバータ３４の出力端子、すなわち駆動
電源電圧Ｖdcdcが出力される端子に接続し、他端をＰＮ
ＰトランジスタＱ２のエミッタに接続する。また、抵抗
Ｒ８は、一端をＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタに接
続し、他端をＧＮＤラインに接続する。
【００８７】また、抵抗Ｒ６は、一端を安定化電源回路
６０の出力端子、すなわち最高位基準電位ＶrefHが出力
される端子に接続し、他端をＰＮＰトランジスタＱ２の
ベースに接続する。また、抵抗Ｒ７は、一端をＰＮＰト
ランジスタＱ２のベースに接続し、他端をＧＮＤライン
に接続する。また、抵抗Ｒ５とキャパシタＣ３は、直列
接続されるとともに抵抗Ｒ４に並列接続され、位相補償
用の回路として働く。
【００８８】以上に示した比較部４６の接続構成によっ
て、ＰＮＰトランジスタＱ２はベース接地増幅器として
機能し、抵抗Ｒ８の電位はほぼ駆動電源電圧Ｖdcdcと最
高位基準電位ＶrefHとの電圧差に比例して変化する。具
体的には、駆動電源電圧Ｖdc dcが最高位基準電位ＶrefH
に対して大きな値になるほど、ＰＮＰトランジスタＱ２
のエミッタ電位とベース電位との差が大きくなり、抵抗
Ｒ４の電流は増加する。ここで、ＰＮＰトランジスタＱ
２は、ベース接地増幅器として機能していることから、
抵抗Ｒ４の電流はほぼ抵抗Ｒ８の電流となるので、結果
的に抵抗Ｒ８の電圧が増加する。逆に、駆動電源電圧Ｖ
dcdcが最高位基準電位ＶrefHに対して小さい値になるほ
ど、抵抗Ｒ８の電位は下降する。すなわち、抵抗Ｒ８の
電位を、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHの
差分を示す差電圧Ｖsenseとして取り出すことができ
る。
【００８９】なお、ＰＮＰトランジスタＱ２のベースに
は、最高位基準電位ＶrefHを抵抗Ｒ６およびＲ７によっ
て抵抗分割した電圧が印加されるが、これは、換言すれ
ば、ＰＮＰトランジスタＱ２のベースに、最高位基準電
位ＶrefHよりも抵抗Ｒ６による電圧降下分だけ低い電圧
が印加されることになる。駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位
基準電位ＶrefHの電圧差がＰＮＰトランジスタＱ２の順
方向ベース−エミッタ間電圧より低い場合であっても、
これによって、ＰＮＰトランジスタＱ２の動作条件が満
たされ、そのような低い電圧差関係にある駆動電源電圧
Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHとの比較も可能となって
いる。
【００９０】また、抵抗Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８の
各抵抗値については、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準
電位ＶrefHがそれぞれ目標とする所望の電圧値を示す場
合に、抵抗Ｒ８の電位、すなわち差電圧Ｖsenseが上記
参照電圧（抵抗Ｒ２に印加される電圧）に一致するよう
に設計しておく。
【００９１】比較部４６から取り出される差電圧Ｖ
senseは、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路７０の−ＩＮ
端子に入力される。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ
制御回路７０は、−ＩＮ端子に入力された差電圧Ｖ
senseと＋ＩＮ端子に入力された上記参照電圧とを比較
し、その電圧差に応じた発振信号ＶOUTを出力する。
【００９２】具体的には、差電圧Ｖsenseの方が参照電
圧より高い場合には、駆動電源電圧Ｖdcdcは下がる。逆
に差電圧Ｖsenseの方が参照電圧より低い場合には、駆
動電源電圧Ｖdcdcは上がる。これにより、結局、駆動電
源電圧Ｖdcdcは、最高位基準電位ＶrefHに対して参照電
圧分のＲ４／Ｒ８倍の電位差を保持するように制御され
る。
【００９３】つぎに、図３に示した液晶駆動電源回路の
動作について具体的な数値例を用いて説明する。なお、
この数値例では、比較部４６において、抵抗Ｒ６＝０、
Ｒ７＝∞、Ｒ８＝Ｒ４、各トランジスタのエミッタ−コ
レクタ間電圧＝０であるとする。図４は、実施の形態２
にかかる駆動電源回路の動作を説明するための説明図で
ある。ここで、従来の液晶駆動電源回路の動作との比較
を容易にするために、ソースドライバが出力しなければ
ならない最大の電圧は最高位基準電位ＶrefHの電圧に等
しく、ソースドライバの上レール電圧は0.2Ｖであると
する。
【００９４】また、ソースドライバに入力可能な電源電
圧の上限を16.00Ｖとし、最高位基準電位ＶrefHの設計
中心値を15.00Ｖとする。さらに、安定化電源回路６０
として、生成電圧トレランス２％の高精度な３端子レギ
ュレータＩＣ６２を用いる場合を想定する。
【００９５】以上の条件に従うと、まず、図４に示すよ
うに、安定化電源回路６０が生成する最高位基準電位Ｖ
refHの最大値は15.30Ｖ（←15. 00×1.02）となり、最
小値は14.70Ｖ（←15.00×0.98）となる。また、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３４が生成する駆動電源電圧Ｖdcdcは、
最高位基準電位ＶrefHよりも上レール電圧分大きくなけ
ればならないため、最低でも最高位基準電位ＶrefHの最
大値15.30Ｖより0.2Ｖ高い15.50Ｖとする必要がある。
【００９６】すなわち、この段階の試算では、駆動電源
回路１１として、15.50〜16.00Ｖの範囲の駆動電源電圧
Ｖdcdcを生成する仕様のものが求められる。ここで、駆
動電源回路１１は、上述したように、駆動電源電圧Ｖ
dcdcと安定化電源回路６０が生成する最高位基準電位Ｖ
refHとの差（差電圧Ｖsense）が、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ制御回路７０の内部基準電圧発生部４２が生成した内
部基準電圧ＶREFの分圧に相当する参照電圧に一致する
ように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４を制御して駆動電源
電圧Ｖdcdcを生成する。すなわち、参照電圧が、駆動電
源電圧Ｖdcdcの最小値15.50Ｖと最高位基準電位ＶrefH
の最大値15.30Ｖとの差分である上レール電圧0.2Ｖか
ら、駆動電源電圧Ｖdcdcの最大値16.00Ｖと最高位基準
電位ＶrefHの最大値15.30Ｖとの差分である0.70Ｖまで
の範囲内にあれば、駆動電源電圧Ｖdcdcを上記した15.5
0〜16.00Ｖの範囲内に収めることができる。
【００９７】換言すれば、内部基準電圧発生部４２とし
て、設計中心0.45Ｖで生成電圧トレランス56％の精度を
持つ仕様が要求される。すなわち、内部基準電圧発生部
４２としてこのような低精度な仕様の回路を採用するこ
とが許容されることになる。実際には、安価なＰＷＭコ
ントローラＩＣの内部基準電圧発生部４２の生成電圧ト
レランスは４％程度であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御
回路７０として、そのような安価なＰＷＭコントローラ
ＩＣを採用しても、上記した仕様を充分に満たすことが
できる。むしろ、実施の形態２にかかる駆動電源回路１
１においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路７０の生
成電圧トレランスをほぼ無視することができ、余裕とな
って現れる電圧生成トレランスの範囲を、抵抗Ｒ１およ
びＲ２等の外付けの抵抗の誤差分、負荷変動による駆動
電源電圧Ｖdcdcや最高位基準電位ＶrefHの電圧変動分、
経年変化による誤差分などに振り分けることが可能にな
る。
【００９８】以上に説明したとおり、実施の形態２にか
かる駆動電源回路によれば、駆動電源電圧Ｖdcdcと最高
位基準電位ＶrefHの間の差電圧が、所定の参照電圧に等
しくなるように帰還制御して駆動電源電圧Ｖdcdcを生成
するので、駆動電源電圧Ｖdc dcと最高位基準電位ＶrefH
との関係を一定に保持することができる。
【００９９】また、参照電圧の許容幅は、 下限値＝ソースドライバの上レール電圧 上限値＝ソースドライバの電源電圧上限−（安定化電源
回路が生成する最高位基準電位ＶrefHの最大値＋ソース
ドライバの上レール電圧） で表すことができ、一般に、ソースドライバの上レール
電圧は0.2Ｖ程度と小さく、最高位基準電位ＶrefHの設
計中心を従来程度とすれば、（ソースドライバの電源電
圧上限−安定化電源回路が生成する最高位基準電位Ｖ
refHの最大値）＞上レール電圧という関係も成り立つの
で、参照電圧を生成するのに必要な内部基準電圧の許容
幅を、低精度な電圧生成回路で生成される電圧の誤差幅
以上にすることができる。すなわち、内部基準電圧発生
部を低精度で安価な電圧生成回路で構成しても、高精度
な電圧生成回路で構成した場合と同等の高い精度で駆動
電源電圧Ｖdcdcを生成することができる。
【０１００】特に、従来の液晶駆動電源回路において、
最高位基準電位ＶrefHと駆動電源電圧Ｖdcdcとをそれぞ
れ独立して生成した場合には、最高位基準電位ＶrefHの
生成誤差に駆動電源電圧Ｖdcdcの生成誤差を重畳させた
広範囲の誤差を考慮して、最高位基準電位ＶrefHの設計
中心を低く設定するか、または高精度の電圧生成回路を
搭載する必要があったが、本発明にかかる液晶駆動電源
回路では、最高位基準電位ＶrefHと駆動電源電圧Ｖdcdc
との相対誤差を考慮すれば足りるので、搭載する電圧生
成回路の誤差範囲に余裕を持たせることが可能になる。
よって、その余裕分に外付け抵抗などの他の起因による
誤差を振り分けることができるとともに、従来よりも最
高位基準電位ＶrefHの設計中心を高く設定することが可
能になる。
【０１０１】なお、上述した駆動電源回路内に、図５で
示した基準電位発生回路１５０を含めてもよい。この場
合、駆動電源回路からは、ソースドライバに供給する駆
動電源電圧Ｖdcdcと複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnが出
力される。また、上述した実施の形態２において説明し
た駆動電源回路では、駆動電源電圧Ｖdcdcと、安定化電
源回路６０から出力された最高位基準電位ＶrefHとを比
較する構成としたが、比較対象の一つである最高位基準
電位ＶrefHに替えて、上記基準電位発生回路１５０から
出力される複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを利用しても
よい。
【０１０２】また、上述した実施の形態２において説明
した駆動電源回路は、液晶パネル用ソースドライバに限
らず、有機高分子膜に印加する電圧をアクティブ素子で
走査することにより、その発光を制御するアクティブマ
トリクス−ポリマー発光ダイオード（ＡＭ−ＰＬＥＤ）
やアクティブマトリクス−有機発光ダイオード（ＡＭ−
ＯＬＥＤ）を用いた自発光型ディスプレイ等の他の表示
装置を駆動するドライバ回路に対しても、その駆動電源
電圧と基準電圧とを供給することができる。
【０１０３】さらに、上述した実施の形態１および２に
説明した駆動電源回路は、液晶モジュール等の従来の表
示装置において用いられる駆動電源回路と置換して、上
述した効果を享受することができる表示装置を構成する
ことができる。すなわち、その表示装置は、液晶パネル
や上記した自発光型ディスプレイ等の種々の表示パネ
ル、走査ドライバやソースドライバのドライバ回路、本
発明にかかる駆動電源回路、基準電位発生回路、これら
構成要素を統括制御するコントローラ、バックライトユ
ニット等を備えて構成される。
【０１０４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明にかかる駆
動電源回路、ドライバ回路用電圧生成方法および表示装
置によれば、基準電圧生成回路から出力される安定な基
準電圧を基準としてその基準電圧に対する関係が一定と
なるように駆動電源電圧を生成するので、結果的に、低
精度な基準電圧源を備えたＤＣ／ＤＣコンバータ制御回
路を用いて、駆動電源電圧と階調電圧を生成するための
最高位基準電位とを、高精度な基準電圧源を備えたＤＣ
／ＤＣコンバータ制御回路を用いた場合と同様な精度で
生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる駆動電源回路の概略構成
を示したブロック図である。
【図２】実施の形態２にかかる駆動電源回路の概略構成
を示したブロック図である。
【図３】実施の形態２にかかる駆動電源回路のより具体
的な構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態２にかかる駆動電源回路の動作を説
明するための説明図である。
【図５】従来の液晶モジュールの概略構成を示したブロ
ック図である。
【図６】抵抗分割して最高位基準電位を生成する場合の
従来の液晶モジュールの構成例を示す図である。
【図７】従来の液晶駆動電源回路の第一の具体例を説明
するための説明図である。
【図８】従来の液晶駆動電源回路の第二の具体例を説明
するための説明図である。
【符号の説明】
１０，１１ 駆動電源回路 ３０ 電圧出力回路 ３２，１２２ ＰＷＭ変換部 ３４，１３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ ４０ 比較回路 ４２，１２４ 内部基準電圧発生部 ４４，１２６ 誤差増幅部 ４６ 比較部 ６０，１４０ 安定化電源回路 ６２ ３端子レギュレータＩＣ ７０，１２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路 １００，２００ 液晶駆動電源回路 １５０ 基準電位発生回路 １６０ ソースドライバ １６２ 出力回路 １６４ Ｄ／Ａコンバータ １６６ ラッチ回路 １７０ 走査ドライバ １８０ 液晶パネル Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ キャパシタ Ｄ0〜Ｄm デジタル画像データ Ｄ１ ダイオード Ｌ１ インダクタ Ｑ１ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ Ｑ２ ＰＮＰトランジスタ Ｒ１〜Ｒ８，Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１，Ｒ２２ 抵抗 Ｖcc 電源電圧 Ｖdcdc 駆動電源電圧 ＶOUT 発振信号 ＶREF 内部基準電圧 Ｖref0〜Ｖrefn 基準電位 ＶrefH 最高位基準電位 Ｖsense 差電圧 Ｘ0〜Ｘi 走査信号 Ｙ0〜Ｙk アナログ画像信号
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｅ ６１２Ｆ Ｈ０２Ｍ 3/155 Ｈ０２Ｍ 3/155 Ｆ (72)発明者 桜井 孝明 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 渡辺 佳映 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 簗 敏之 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 軽部 智 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Ｆターム(参考） 2H093 NA51 NC05 NC34 ND49 5C006 AA16 AF83 AF84 BF04 BF14 BF25 BF43 BF46 FA52 5C080 AA10 BB05 DD22 DD27 EE29 FF03 JJ02 JJ05 5H730 AS15 BB14 DD04 DD21 EE18 FD01 FG05 FV07 (54)【発明の名称】 表示装置に使用されるドライバ回路の駆動電源電圧とそのドライバ回路内で階調電圧生成のため に用いられる基準電圧とを生成する駆動電源回路、それら駆動電源電圧と基準電圧を生成するド ライバ回路用電圧生成方法およびその駆動電源回路を備えた表示装置

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示装置に使用されるドライバ回路の駆
    動電源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路と、 前記ドライバ回路内で階調電圧生成のために用いられる
    基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、を備え、 前記駆動電源電圧と前記基準電圧との間で所定の関係性
    が維持されるように帰還制御を行うことを特徴とする駆
    動電源回路。
  2. 【請求項２】 前記駆動電源電圧生成回路は、 入力された制御信号に応じて前記駆動電源電圧をその出
    力値を変化させて出力する電圧出力回路と、 前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを比較し、その比較
    結果に応じた信号を前記制御信号として出力する比較回
    路と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載の駆動電源回
    路。
  3. 【請求項３】 前記基準電圧生成回路は、安定化電源回
    路によって前記基準電圧を生成することを特徴とする請
    求項１に記載の駆動電源回路。
  4. 【請求項４】 前記比較回路は、 前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを比較演算して生成
    された帰還電圧と、前記駆動電源電圧と前記基準電圧と
    は独立して生成された参照電圧と、の差電圧に基づく信
    号を前記制御信号として出力する差分増幅回路を備えた
    ことを特徴とする請求項２に記載の駆動電源回路。
  5. 【請求項５】 前記比較回路は、 前記駆動電源電圧および／または前記基準電圧とから演
    算生成された第１の帰還電圧と、前記駆動電源電圧およ
    び／または前記基準電圧とから演算生成された第２の帰
    還電圧と、の差電圧に基づく信号を前記制御信号として
    出力する差分増幅回路を備えたことを特徴とする請求項
    ２に記載の駆動電源回路。
  6. 【請求項６】 前記基準電圧生成回路は、前記基準電圧
    を前記駆動電源電圧から生成することを特徴とする請求
    項１に記載の駆動電源回路。
  7. 【請求項７】 前記基準電圧生成回路は、前記ドライバ
    回路内で階調電圧生成のために必要とされる複数の基準
    電位のうちの最大の電位に相当する電圧を生成し、生成
    した電圧を前記基準電圧として出力することを特徴とす
    る請求項１に記載の駆動電源回路。
  8. 【請求項８】 前記基準電圧生成回路は、前記ドライバ
    回路内で階調電圧生成のために必要とされる複数の基準
    電位のうちの最大の電位に相当する電圧を生成し、生成
    した電圧に基づいて前記複数の基準電位を生成すること
    を特徴とする請求項１に記載の駆動電源回路。
  9. 【請求項９】 前記電圧出力回路は、前記比較回路から
    出力される制御信号に応じて異なる幅のパルス信号を出
    力するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コントローラ
    と、前記パルス信号によって制御されるＤＣ／ＤＣコン
    バータとを備えたことを特徴とする請求項２に記載の駆
    動電源回路。
  10. 【請求項１０】 表示装置に使用されるドライバ回路の
    駆動電源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路と、 前記ドライバ回路内で階調電圧生成のために用いられる
    基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、を備え、 前記駆動電源電圧生成回路は、前記基準電圧を基準とし
    て前記駆動電源電圧を生成することを特徴とする駆動電
    源回路。
  11. 【請求項１１】 前記駆動電源電圧生成回路は、 入力された制御信号に応じて前記駆動電源電圧をその出
    力値を変化させて出力する電圧出力回路と、 前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを比較し、その比較
    結果に応じた信号を前記制御信号として出力する比較回
    路と、 を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の駆動電源
    回路。
  12. 【請求項１２】 表示装置に使用されるドライバ回路内
    で階調電圧生成のために用いられる基準電圧を生成する
    基準電圧生成ステップと、 前記ドライバ回路の駆動電源電圧を、前記基準電圧を基
    準として生成する駆動電源電圧生成ステップと、 を含んだことを特徴とするドライバ回路用電圧生成方
    法。
  13. 【請求項１３】 前記駆動電源電圧と前記基準電圧とを
    比較し、その比較結果に応じて制御信号を出力する比較
    ステップを含み、 前記駆動電源電圧生成ステップは、前記制御信号に応じ
    て、前記駆動電源電圧の値を変化させることを特徴とす
    る請求項１２に記載のドライバ回路用電圧生成方法。
  14. 【請求項１４】 前記基準電圧生成ステップは、前記基
    準電圧を安定化させるステップを含んだことを特徴とす
    る請求項１３に記載のドライバ回路用電圧生成方法。
  15. 【請求項１５】 前記基準電圧生成ステップは、前記ド
    ライバ回路内で階調電圧生成のために必要とされる複数
    の基準電位のうちの最大の電位に相当する電圧を生成
    し、生成した電圧を前記基準電圧として出力し、さら
    に、前記複数の基準電位を、前記基準電圧に基づいて生
    成する基準電位生成ステップを含んだことを特徴とする
    請求項１３に記載のドライバ回路用電圧生成方法。
  16. 【請求項１６】 マトリクス状に配置された複数の画素
    を有し、前記複数の画素によって画像を表示する表示パ
    ネルと、 前記複数の画素に対し、複数の基準電位に基づいて階調
    電圧を出力するドライバ回路と、 前記ドライバ回路のための駆動電源電圧と、前記複数の
    基準電位を決定する基準電圧と、を出力する駆動電源回
    路と、を備え、 前記駆動電源回路は、前記駆動電源電圧と前記基準電圧
    との間で所定の関係性が維持されるように帰還制御を行
    うことを特徴とする表示装置。
  17. 【請求項１７】 前記駆動電源回路は、 前記駆動電源電圧を生成する駆動電源電圧生成回路と、
    前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、を備え、 前記駆動電源電圧生成回路は、入力された制御信号に応
    じて前記駆動電源電圧をその出力値を変化させて出力す
    る電圧出力回路と、前記駆動電源電圧と前記基準電圧と
    を比較し、その比較結果に応じた信号を前記制御信号と
    して出力する比較回路と、を備えたことを特徴とする請
    求項１６に記載の表示装置。
  18. 【請求項１８】 前記基準電圧生成回路は、安定化電源
    回路によって前記基準電圧を生成することを特徴とする
    請求項１７に記載の表示装置。
  19. 【請求項１９】 前記基準電圧生成回路は、前記複数の
    基準電位のうちの最大の電位に相当する電圧を生成し、
    生成した電圧を前記基準電圧として出力することを特徴
    とする請求項１７に記載の表示装置。
  20. 【請求項２０】 前記基準電圧に基づいて前記複数の基
    準電位を生成する基準電位生成回路を備えたことを特徴
    とする請求項１９に記載の表示装置。
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