JP2008129029A - ソースドライバ、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

ソースドライバ、電気光学装置及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 高精度に設定可能なプリチャージ電圧でソース線のプリチャージを実現するソースドライバ、電気光学装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】 LCDパネル20のソース線を駆動するためのソースドライバは、各ソース出力ブロックがソース線を駆動する出力回路を有し第1の方向に配列される第1〜第pのソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、各ソース出力ブロックがソース線を駆動する出力回路を有し第1の方向に配列される第(p+1)〜第qのソース出力ブロックとを含む第2のドライバブロックと、出力回路の出力をプリチャージするためのプリチャージ電圧を供給するプリチャージ線とを含む。第pのソース出力ブロック端までの負荷と第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられたプリチャージ線の電圧供給点に、プリチャージ電圧が供給される。
【選択図】 図7

Description

本発明は、ソースドライバ、電気光学装置及び電子機器に関する。
例えばアクティブマトリクス型の液晶表示(Liquid Crystal Display:以下、LCD)パネル(広義には電気光学装置)は、いわゆるマルチ駆動によりソース線が駆動されることがある。LCDパネル上にデマルチプレクサを形成する場合には、ソース線を駆動するソースドライバが、1画素を構成する複数ドット分の階調データに対応した階調電圧を時分割多重してLCDパネルに供給し、該マルチプレクサにより各ソース線に対応した階調電圧を分離することが行われる。この場合、ソースドライバのソース出力数を削減できる。
また、LCDパネル上にデマルチプレクサを形成しない場合には、ソースドライバが、該デマルチプレクサを備えるように構成される。この場合、ソースドライバは、時分割されるドット数分だけ回路を共有化でき、回路規模を削減できる。
このようなLCDパネルにおいて、液晶の駆動を高速化するプリチャージ技術が知られている。このプリチャージ技術では、階調データに基づくソース線の駆動に先立って、当該ソース線を所定の電位にプリチャージしておくことで、階調データに基づく駆動電圧の供給に伴うソース線の電荷の充放電量を少なくできる。
このプリチャージ技術については、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1には、予め異なる直流電位を用意し、各直流電位とソース線との間にスイッチを設ける。そして、液晶の反転駆動の極性に対応させたスイッチの制御により、用意した直流電位とソース線との間の接続を制御するプリチャージ技術が開示されている。このプリチャージ技術によれば、プリチャージの周期が短くなった場合であっても、駆動に伴うソース線の充放電量が少なく済み、液晶の駆動時間を高速化し、且つ消費電力の増大を抑えることができる。
特開平10−11032号公報
特許文献1に開示されているプリチャージ技術は、上述のように駆動期間を短縮するために該駆動期間に先立ってソース線の電位を変化させるものである。そのため、プリチャージ電圧の精度はそれほど求められない。
しかしながら、近年、LCDパネルの高精細化及び多階調化の進歩が著しい。そのため、画素電極に書き込まれる電圧の実効値が異なると、階調表示される画素の差異が明確に判別できるようになった。この実効値は、例えば1水平走査期間に画素電極に与えられる電圧の積分値に相当する。従って、同じ階調電圧が供給されるソース線に接続される画素であっても、プリチャージ電圧に差が生じると、階調表示の差が判別できるようになり、画質の劣化を招くという問題があることが判明した。特に、複数画素分の階調データを用いてソース線を駆動するマルチ駆動では、多重化された複数の画素の1画素単位で階調特性を変更することができないため、プリチャージ電圧の差に起因した画質の劣化が著しい。
このようなLCDパネルのソース線を駆動するソースドライバでは、レイアウト効率の観点から、例えば2つのソースドライバブロックに分割される。各ソースドライバブロックにより、LCDパネルの左側の表示領域のソース線、該LCDパネルの右側の表示領域のソース線が駆動される。そのため、2つのソースドライバブロック間でプリチャージ電圧に差があると、同じ階調値を表示する場合であってLCDパネルの左側の表示領域と右側の表示領域との境界線が認識されてしまう。
以上のような課題は、画素に与えられる電圧の実効値に起因するものであるため、LCDパネルをマルチ駆動するソースドライバに限定されるものではなく、非マルチ駆動するソースドライバでも同様である。従って、ソース線に駆動に先立ってプリチャージを行うソースドライバでは、プリチャージ電圧を高精度に設定できることが望ましい。
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高精度に設定可能なプリチャージ電圧でソース線のプリチャージを実現するソースドライバ、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明は、
電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力をプリチャージするためのプリチャージ電圧を供給するプリチャージ線とを含み、
前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記プリチャージ線の電圧供給点に、前記プリチャージ電圧が供給されるソースドライバに関係する。
本発明によれば、第1のドライバブロックのソース出力ブロック数pと第2のドライバブロックのソース出力ブロック数(p−q)とが異なる場合であっても、第pのソース出力ブロックの出力回路のプリチャージ電圧と、第(p+1)のソース出力ブロックの出力回路のプリチャージ電圧とを揃えることができる。従って、第pのソース出力ブロックの出力回路が駆動するソース線に接続される画素電極の実効値と、第(p+1)のソース出力ブロックの出力回路が駆動するソース線に接続される画素電極の実効値とを揃えることができ、プリチャージ電圧の差により画素に与えられる電圧の実効値の差が生じ、この差に起因した画質の劣化を抑えることができる。
また本発明に係るソースドライバでは、
各出力回路が、
階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
前記プリチャージ線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
前記プリチャージ線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
プリチャージ期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
前記プリチャージ期間後の駆動期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することができる。
本発明によれば、プリチャージ期間において、ソース出力の電圧を高速にプリチャージ電圧に設定できるようになる。しかも、第1のスイッチ素子のオン抵抗によりソース出力の電圧がプリチャージ電圧より多少下がっても、第2の電流駆動能力によりオペアンプの出力に電荷を供給させることができるので、ソース出力の電圧を高精度でプリチャージ電圧に設定できる。更に、第2の電流駆動能力を低くすれば、消費電流の増加も抑えることができる。
また本発明は、
電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力に所与の電圧を供給する電圧供給線とを含み、
前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記電圧供給線の電圧供給点に、前記所与の電圧が供給され、
前記第1及び第2のドライバブロックの各出力回路が、
複数のソース線に前記所与の電圧が供給された後、複数の画素分の各ドットの階調データが多重化された多重化階調データに基づいて前記複数のソース線を時分割で駆動するソースドライバに関係する。
本発明によれば、複数画素分の各ドットの画素に与えられる電圧の実効値への影響が、ドット毎に電圧供給線の電圧の変動に伴う影響が異なるマルチ駆動であっても、電圧供給線の電圧を揃えることで、一様に画質の劣化を防止でき、電圧供給線の電圧の誤差の影響を最小限に抑えることができるようになる。
また本発明に係るソースドライバでは、
前記所与の電圧が、
プリチャージ電圧であってもよい。
また本発明に係るソースドライバでは、
各出力回路が、
階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
前記電圧供給線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
前記電圧供給線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
電圧設定期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
前記電圧設定期間後の駆動期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することができる。
本発明によれば、電圧設定期間において、ソース出力の電圧を高速に所与の電圧に設定できるようになる。しかも、第1のスイッチ素子のオン抵抗によりソース出力の電圧が電圧供給線の電圧より多少下がっても、第2の電流駆動能力によりオペアンプの出力に電荷を供給させることができるので、ソース出力の電圧を高精度で電圧供給線の電圧に設定できる。更に、第2の電流駆動能力を低くすれば、消費電流の増加も抑えることができる。
また本発明に係るソースドライバでは、
前記所与の電圧が、
前記電気光学装置の複数のソース線を短絡後のソース線の電圧であり、
各出力回路が、
前記複数のソース線が、短絡後のソース線の電圧に設定された状態で、該ソース線を階調データに基づいて駆動することができる。
本発明によれば、ソース線の駆動に先立って、ソース線に一旦蓄えられた電荷を再利用して、駆動期間においてソース線を駆動できるので、外部から余分に電荷を補充する必要がなくなり、高精度に電圧供給線の電圧をソース線に設定できる上に、低消費電力化を図ることができるようになる。
また本発明に係るソースドライバでは、
前記所与の電圧が、
前記電気光学装置の複数のソース線と、前記ソース線とスイッチ素子を介して接続される画素電極と電気光学物質を介して対向する対向電極とを短絡後のソース線の電圧であり、
各出力回路が、
前記複数のソース線に、前記複数のソース線と前記対向電極とを短絡後の電圧が設定された状態で、前記複数のソース線の各ソース線を階調データに基づいて駆動することができる。
本発明によれば、ソース線の駆動に先立って、ソース線及び対向電極に一旦蓄えられた電荷を再利用して、駆動期間においてソース線を駆動できるので、外部から余分に電荷を補充する必要がなくなり、高精度に電圧供給線の電圧をソース線に設定できる上に、低消費電力化を図ることができるようになる。
また本発明は、
電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力をプリチャージするための第1及び第2のプリチャージ電圧を供給する第1及び第2のプリチャージ線とを含み、
前記第1及び第2のドライバブロックの各出力回路が、
複数のソース線に一斉に前記第1及び第2のプリチャージ電圧の1つを供給した後に、複数の画素分の各ドットの階調データが多重化された多重化階調データに基づいて前記複数のソース線の各ソース線を時分割で駆動し、
前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記第1のプリチャージ線の電圧供給点に、前記第1のプリチャージ電圧として各出力回路がソース線に出力する最高電位の電圧が供給され、
前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記第2のプリチャージ線の電圧供給点に、前記第2のプリチャージ電圧として各出力回路がソース線に出力する最低電位の電圧が供給されるソースドライバに関係する。
また本発明に係るソースドライバでは、
各出力回路が、
階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
前記第1又は第2のプリチャージ線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
前記第1又は第2のプリチャージ線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
プリチャージ期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
前記プリチャージ期間後の駆動期間では、
前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することができる。
上記のいずれかの発明によれば、例えば、極性反転駆動の正極性のときと負極性のときとでプリチャージ電圧を異ならせることで、無駄なプリチャージを行う必要がなくなり、低消費電力化と駆動期間の高速化とを両立させることができるようになる。
また本発明に係るソースドライバでは、
前記オペアンプの入力に、1水平走査期間に複数の階調電圧が時分割された多重化電圧が入力され、
各ソース出力ブロックが、
前記多重化電圧の時分割タイミングに同期して前記オペアンプの出力を複数のソース線に分離するためのデマルチプレクサを含むことができる。
本発明によれば、電気光学装置としてデマルチプレクサが省略された構成を採用できるようになる。このため、電気光学装置に駆動能力が低いスイッチ素子しか形成できないものの低コストで製造可能なアモルファスシリコン液晶パネルを用いることができる。
また本発明は、
複数のゲート線と、
複数のソース線と、
各画素が、各ゲート線及び各ソース線により特定される複数の画素と、
前記複数のゲート線を走査するゲートドライバと、
前記複数のソース線を駆動する上記のいずれか記載のソースドライバとを含む電気光学装置に関係する。
また本発明は、
複数のゲート線と、
複数のソース線と、
各画素が、各ゲート線及び各ソース線により特定される複数の画素と、
前記複数のゲート線を走査するゲートドライバと、
前記複数のソース線を駆動する上記のいずれか記載のソースドライバと、
前記ソースドライバの出力の1つを複数のソース線に分離するデマルチプレクサとを含む電気光学装置に関係する。
また本発明は、
上記のいずれか記載のソースドライバを含む電気光学装置に関係する。
上記のいずれかの発明によれば、高精度に設定可能なプリチャージ電圧でソース線のプリチャージを実現するソースドライバを含み、画質の劣化を防止する電気光学装置を提供できる。
また本発明は、
上記のいずれか記載の電気光学装置を含む電子機器に関係する。
また本発明は、
上記のいずれか記載のソースドライバを含む電子機器に関係する。
上記のいずれかの発明によれば、高精度に設定可能なプリチャージ電圧でソース線のプリチャージを実現するソースドライバが適用された電子機器を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. 液晶装置
図1に、本実施形態におけるアクティブマトリックス型の液晶装置の構成の概要を示す。ここでは、アクティブマトリックス型の液晶装置について説明するが、パッシブマトリックス型の液晶装置等の他の液晶装置についても、本実施形態における駆動回路を適用できる。
液晶装置10は、LCDパネル(広義には表示パネル、更に広義には電気光学装置)20を含む。LCDパネル20は、例えば低温ポリシリコン液晶パネルであり、例えばガラス基板上に形成される。このガラス基板上には、Y方向に複数配列されそれぞれX方向に伸びるゲート線(走査線)GL1〜GLM(Mは2以上の整数)と、X方向に複数配列されそれぞれY方向に伸びるソース線(データ線)とが配置されている。1画素が複数の色成分で構成され、LCDパネル20には、各画素の色成分に対応したソース線が配置される。以下では、1画素がRGBの3ドットで構成されるものとし、LCDパネル20には、ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2、・・・、RN、GN、BN(Nは2以上の整数)が配置されるものとする。
ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2、・・・、RN、GN、BNは、複数本単位でデマルチプレクサDMUX1〜DMUXj(1<j<N、jは整数)に接続され、ソースドライバ30の1出力の信号が各デマルチプレクサにより複数本に分割出力される。例えば各デマルチプレクサがk(kは2以上の整数)本のソース線に接続される場合に、Nがj×kとなる。
またゲート線GLm(1≦m≦M、mは整数、以下同様。)とソース線Rn(或いはGn又はBn)(1≦n≦N、nは整数、以下同様。)との交差位置に対応して、画素領域(画素)が設けられ、該画素領域に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTと略す。)22mn−Rが配置されている。
TFT22mn−Rのゲートは、ゲート線GLnに接続されている。TFT22mn−Rのソースは、ソース線Rnに接続されている。TFT22mn−Rのドレインは、画素電極26mn−Rに接続されている。画素電極26mn−Rと、これに対向する対向電極28mn−Rとの間に液晶(広義には電気光学素子)が封入され、液晶容量(広義には液晶素子)24mn−Rが形成される。画素電極26mn−Rと対向電極28mn−Rとの間の印加電圧に応じて画素の透過率が変化するようになっている。対向電極28mn−Rには、対向電極電圧Vcomが供給される。
このようなLCDパネル20は、例えば画素電極及びTFTが形成された第1の基板と、対向電極が形成された第2の基板とを貼り合わせ、両基板の間に電気光学材料としての液晶を封入させることで形成される。
従って、LCDパネル20は、スイッチ素子としてのTFTを介してソース線と接続される画素電極を有するということができる。またLCDパネル20は、複数のゲート線と、複数のソース線と、複数のスイッチ素子と、各画素電極が各ソース線と各スイッチ素子を介して接続される複数の画素電極とを有するということができる。
液晶装置10は、LCDパネル20を駆動する表示ドライバ(広義には駆動回路)90を含む。表示ドライバ90は、ソースドライバ30を含む。ソースドライバ30は、各ソース出力に対応した階調データに基づいて、LCDパネル20のソース線を駆動する。より具体的には、ソースドライバ30は、ソース出力SO1〜SOjの各ソース出力をLCDパネル20のデマルチプレクサDMUX1〜DMUXjにより分割出力させてソース線R1〜B1、R2〜B2、・・・、RN〜BNに階調データに対応した階調電圧を供給させる。図1では、ソースドライバ30のソース出力SOr(1≦r≦j、rは整数)がデマルチプレクサDMUXrに接続され、デマルチプレクサDMUXrの出力にソース線Rnが接続されている。
本実施形態では、LCDパネル20のデマルチプレクサDMUX1〜DMUXjの各デマルチプレクサが、ソースドライバ30の1出力を2画素分のソース線に分割出力するものとするが、画素数に限定されるものではない。
図2に、ソースドライバ30の1出力を2画素分のソース線に分割出力する場合のLCDパネル20の構成要部を示す。
図2は、ソースドライバ30のソース出力SOrを、2画素分のソース線R1n、G1n、B1n、R2n、G2n、B2nに分割するデマルチプレクサDMUXrの構成例を示している。このようなデマルチプレクサDMUXrは、デマルチプレクススイッチDSW1−r〜DSW6−rを含む。
デマルチプレクススイッチDSW1−rは、マルチプレクス制御信号R1SELによりスイッチ制御される。デマルチプレクススイッチDSW2−rは、マルチプレクス制御信号G1SELによりスイッチ制御される。デマルチプレクススイッチDSW3−rは、マルチプレクス制御信号B1SELによりスイッチ制御される。デマルチプレクススイッチDSW4−rは、マルチプレクス制御信号R2SELによりスイッチ制御される。デマルチプレクススイッチDSW5−rは、マルチプレクス制御信号G2SELによりスイッチ制御される。デマルチプレクススイッチDSW6−rは、マルチプレクス制御信号B2SELによりスイッチ制御される。
また図1に示すように、表示ドライバ90は、ゲートドライバ(広義には走査ドライバ)32を含むことができる。ゲートドライバ32は、1垂直走査期間内に、LCDパネル20のゲート線GL1〜GLMを走査する。表示ドライバ90は、ソースドライバ30及びゲートドライバ32の少なくとも一方が省略された構成であってもよい。
液晶装置10は、電源回路100を含むことができる。電源回路100は、ソース線の駆動に必要な電圧を生成し、これらをソースドライバ30に対して供給する。電源回路100は、例えばソースドライバ30のソース線の駆動に必要な電源電圧VDDH、VSSHや、ソースドライバ30のロジック部の電圧を生成する。
また電源回路100は、ゲート線の走査に必要な電圧を生成し、これをゲートドライバ32に対して供給する。
更に電源回路100は、対向電極電圧Vcomを生成する。電源回路100は、ソースドライバ30によって生成された極性反転信号POLのタイミングに合わせて、高電位側電圧VCOMHと低電位側電圧VCOMLとを周期的に繰り返す対向電極電圧Vcomを、LCDパネル20の対向電極に出力する。
液晶装置10は、表示コントローラ38を含むことができる。表示コントローラ38は、図示しない中央処理装置(Central Processing Unit:以下、CPUと略す。)等のホストにより設定された内容に従って、ソースドライバ30、ゲートドライバ32、電源回路100を制御する。例えば、表示コントローラ38は、ソースドライバ30及びゲートドライバ32に対し、動作モードの設定、内部で生成した垂直同期信号や水平同期信号の供給を行う。
なお図1では、液晶装置10に電源回路100又は表示コントローラ38を含めて構成するようにしているが、これらのうち少なくとも1つを液晶装置10の外部に設けて構成するようにしてもよい。或いは、液晶装置10に、ホストを含めるように構成することも可能である。
また、ソースドライバ30は、ゲートドライバ32及び電源回路100のうち少なくとも1つを内蔵してもよい。
更にまた、ソースドライバ30、ゲートドライバ32、表示コントローラ38及び電源回路100の一部又は全部をLCDパネル20上に形成してもよい。例えば図3では、LCDパネル20上に、表示ドライバ90(ソースドライバ30及びゲートドライバ32)が形成されている。このようにLCDパネル20は、複数のソース線と、複数のゲート線と、各スイッチ素子が複数のゲート線の各ゲート線及び複数のソース線の各ソース線とに接続された複数のスイッチ素子と、複数のソース線を駆動するソースドライバとを含むように構成することができる。LCDパネル20の画素形成領域80に、複数の画素が形成されている。
2. ゲートドライバ
図4に、図1又は図3のゲートドライバ32の構成例を示す。
ゲートドライバ32は、シフトレジスタ40、レベルシフタ42、出力バッファ44を含む。
シフトレジスタ40は、各フリップフロップが各ゲート線に対応して設けられ、順次接続された複数のフリップフロップを含む。このシフトレジスタ40は、クロック信号CPVに同期してスタートパルス信号STVをフリップフロップに保持すると、順次クロック信号CPVに同期して隣接するフリップフロップにスタートパルス信号STVをシフトする。ここで入力されるクロック信号CPVは水平同期信号であり、スタートパルス信号STVは垂直同期信号である。
レベルシフタ42は、シフトレジスタ40からの電圧のレベルを、LCDパネル20の液晶素子とTFTのトランジスタ能力とに応じた電圧のレベルにシフトする。この電圧レベルとしては、例えば20V〜50Vの高い電圧レベルが必要になる。
出力バッファ44は、レベルシフタ42によってシフトされた走査電圧をバッファリングしてゲート線に出力し、ゲート線を駆動する。パルス状の走査電圧の高電位側は選択電圧であり、走査電圧の低電位側は非選択電圧である。
なお、ゲートドライバ32は、図4のようにシフトレジスタを用いてゲート線を走査することなく、アドレスデコーダによるデコード結果に対応したゲート線を選択することで複数のゲート線を走査するようにしてもよい。
3. ソースドライバ
図5に、図1又は図3のソースドライバ30の構成例のブロック図を示す。
ソースドライバ30は、I/Oバッファ50、表示メモリ52、ラインラッチ54、多重化回路56、階調電圧発生回路58、DAC(Digital/Analog Converter)60、ソース線駆動回路62、マルチ駆動制御回路120を含む。
ソースドライバ30には、例えば表示コントローラ38から階調データDが入力される。この階調データDは、ドットクロック信号DCLKに同期して入力され、I/Oバッファ50においてバッファリングされる。ドットクロック信号DCLKは、表示コントローラ38から供給される。
I/Oバッファ50は、表示コントローラ38又は図示しないホストによってアクセスされる。I/Oバッファ50にバッファリングされた階調データは、表示メモリ52に書き込まれる。また、表示メモリ52から読み出された階調データは、I/Oバッファ50でバッファリングされた後に、表示コントローラ38等に対して出力されるようになっている。
表示メモリ(階調データメモリ)52は、各メモリセルが各ソース線に接続される各出力線に対応して設けられた複数のメモリセルを含む。各メモリセルは、ロウアドレス及びカラムアドレスによって特定される。また1走査ライン分の各メモリセルは、ラインアドレスによって特定される。
アドレス制御回路66は、表示メモリ52内のメモリセルを特定するためのロウアドレス、カラムアドレス及びラインアドレスを生成する。アドレス制御回路66は、階調データを表示メモリ52に書き込む際には、ロウアドレス及びカラムアドレスを生成する。即ち、I/Oバッファ50にバッファリングされた階調データが、ロウアドレス及びカラムアドレスによって特定される表示メモリ52のメモリセルに書き込まれる。
ロウアドレスデコーダ68は、ロウアドレスをデコードし、該ロウアドレスに対応した表示メモリ52のメモリセルを選択する。カラムアドレスデコーダ70は、カラムアドレスをデコードし、該カラムアドレスに対応した表示メモリ52のメモリセルを選択する。
階調データを表示メモリ52から読み出してラインラッチ54に出力する際には、アドレス制御回路66は、ラインアドレスを生成する。即ち、ラインアドレスデコーダ72は、ラインアドレスをデコードし、該ラインアドレスに対応した表示メモリ52のメモリセルを選択する。そして、ラインアドレスによって特定されるメモリセルから読み出された1水平走査分の階調データがラインラッチ54に出力される。
アドレス制御回路66は、階調データを表示メモリ52から読み出してI/Oバッファ50に出力する際には、ロウアドレス及びカラムアドレスを生成する。即ち、ロウアドレス及びカラムアドレスによって特定される表示メモリ52のメモリセルに保持された階調データがI/Oバッファ50に読み出される。I/Oバッファ50に読み出された階調データは、表示コントローラ38又は図示しないホストにより取り出される。
従って、図5において、ロウアドレスデコーダ68、カラムアドレスデコーダ70及びアドレス制御回路66が表示メモリ52への階調データの書き込み制御を行う書き込み制御回路として機能する。一方、図5において、ラインアドレスデコーダ72、カラムアドレスデコーダ70及びアドレス制御回路66が表示メモリ52からの階調データの読み出し制御を行う読み出し制御回路として機能する。
ラインラッチ54は、表示メモリ52から読み出された1水平走査分の階調データを、1水平走査期間を規定するラッチパルスLPの変化タイミングでラッチする。ラインラッチ54は、各レジスタが1ドット分の階調データを保持する複数のレジスタを含む。ラインラッチ54の複数のレジスタの各レジスタには、表示メモリ52から読み出された1ドット分の階調データが取り込まれる。
多重化回路56は、マルチプレクサMPX〜MPXを含み、各マルチプレクサが、ラインラッチ54でラッチされた1水平走査分の階調データを、2画素(=6ドット)単位に時分割で多重化した多重化データを生成する。
図6に、図5の多重化回路56の動作説明図を示す。
図6では、多重化回路56のマルチプレクサMPX〜MPXのうちマルチプレクサMPXの動作例を示す。マルチプレクサMPXは、ソース線R1n、G1n、B1n、R2n、G2n、B2nに対応した階調データを時分割多重した多重化データを生成する。即ち、ラインラッチ54で取り込まれたソース線R1n、G1n、B1n、R2n、G2n、B2nに対応した階調データGD〜GDが、多重化回路56のマルチプレクサMPXで多重化される。マルチプレクサMPX〜MPXの各マルチプレクサには、時分割タイミングを規定するマルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELが入力される。このようなマルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELは、ソースドライバ30のマルチ駆動制御回路120において生成される。マルチ駆動制御回路120は、1水平走査期間内に、マルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELのいずれか1つのマルチプレクス制御信号が順番にHレベルとなるようにマルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELを生成する。各マルチプレクス制御信号がHレベルの期間に当該マルチプレクス制御信号に対応した階調データが多重化データとして出力される。
図5において、階調電圧発生回路58は、各階調電圧(基準電圧)が各階調データに対応する複数の階調電圧を生成する。より具体的には、階調電圧発生回路58は、高電位側電源電圧VDDHと低電位側電源電圧VSSHとに基づいて、各階調電圧が各階調データに対応する複数の階調電圧を生成する。
DAC60は、多重化回路56の各マルチプレクサからの多重化データに多重化された階調データに対応した階調電圧を、ソース出力毎に生成する。より具体的には、DAC60は、階調電圧発生回路58によって生成された複数の階調電圧の中から、多重化回路56の各デマルチプレクサからの多重化データに多重化された階調データ毎に各階調データに対応した階調電圧を選択し、選択した階調電圧を出力することで多重化階調電圧を出力する。このようなDAC60は、ソース出力毎に設けられた電圧選択回路DEC〜DECを含む。各電圧選択回路は、階調電圧発生回路58からの複数の階調電圧の中から、多重化データの各階調データに対応した1つの階調電圧を出力する。
ソース線駆動回路62は、出力回路OP〜OPを含む。出力回路OP〜OPの各出力回路は、ボルテージフォロワ接続された演算増幅器を含み、DAC60の各電圧選択回路からの多重化階調電圧を用いてインピーダンス変換を行い、その出力を駆動する。また、各出力回路には、例えばソースドライバ30の内部又は外部で生成されたプリチャージ電圧が供給され、各出力回路は、ソース出力の駆動に先立ってソース線をプリチャージすることができる。
マルチ駆動制御回路120は、マルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELをLCDパネル20のデマルチプレクサDMUX1〜DMUXjに供給する。
図7に、本実施形態のソースドライバ30のチップイメージを示す。
ソースドライバ30は、LCDパネル20のソース線の配列方向に沿ってLCDパネル20の端部に配置されるため、細長のチップ上に形成される。このため、ソースドライバ30では、レイアウト効率や配線長等を考慮して、各ドライバブロックが複数のソース線を駆動するために設けられた複数のドライバブロックに分割される。そして、各ドライバブロックの間の領域には、両側のドライバブロックで共用されるロジック部や各種電源電圧を生成するブロックが配置される。
そこで、本実施形態におけるソースドライバ30では、ロジック部や各種電源電圧を生成するブロックLOBの両側に、LCDパネル20のソース線を駆動するための出力回路を含むドライバブロックが第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2に分割され、第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2がソース出力SO1〜SOjの配列方向DIR1(第1の方向)に並んで配置される。第1のドライバブロックDB1は、各ソース出力ブロックがソース線を駆動するための出力回路を有し、配列方向DIR1に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックSOB1〜SOBpを含む。第2のドライバブロックDB2は、各ソース出力ブロックがソース線を駆動するための出力回路を有し、配列方向DIR1に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックSOB(p+1)〜SOBqを含む。第1〜第qのソース出力ブロックSOB1〜SOBqの各ソース出力ブロックは、同じ構成を有しており、それぞれが、図5の出力回路と、電圧選択回路と、マルチプレクサと、1ソース出力分のラインラッチと、1ソース出力分の表示メモリとを含むことができる。
上述のように第1のドライバブロックDB1のソース出力ブロック数はpであり、第2のドライバブロックDB2のソース出力ブロック数は(q−p)である。ここで、pが(q−p)と異なってもよいが、ブロックLOBから第1のソース出力ブロックSOB1までの負荷とブロックLOBから第qのソース出力ブロックSOBqまでの負荷とを揃えるために、pを(q−p)と等しくしてもよい。
第1〜第qのソース出力ブロックSOB1〜SOBqの各ソース出力ブロックの出力回路は、ソース線の駆動に先立って該ソース線をプリチャージする(出力回路の出力をプリチャージする)ことができる。そのため、ブロックLOB内の内部用電源回路やソースドライバ30の外部の電源回路100によって生成されたプリチャージ電圧PVが、各ソース出力ブロックに供給される。ソースドライバ30は、各ソース出力ブロックにプリチャージ電圧を供給するためのプリチャージ線PRLを有し、該プリチャージ線PRLが、ソースドライバ30のソース出力側である出力回路が配列される領域に、配列方向DIR1に沿って配置される。プリチャージ線PRLは、配列方向DIR1に沿って一直線に配置されてもよいし、1又は複数箇所、配列方向DIR1と垂直な方向に折れ曲がりながら、ほぼ配列方向DIR1に沿って配置されてもよい。
そして、ブロックLOBの内部用電源回路又はソースドライバ30の外部の電源回路100からのプリチャージ電圧PVの電圧供給点VPPが、配列方向DIR1に沿って配置されるプリチャージ線PRLに設けられる。電圧供給点VPPは、第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2の間の領域に設けられる。この電圧供給点VPPは、第pのソース出力ブロック端EDpまでの負荷と第(p+1)のソース出力ブロック端ED(p+1)までの負荷とが等しくなるように設けられ、該電圧供給点VPPにプリチャージ電圧PVが供給される。例えば、電圧供給点VPPと第pのソース出力ブロック端EDpまでの配線距離L1と、電圧供給点VPPと第(p+1)のソース出力ブロック端ED(p+1)までの距離L2とが等しくなるように、電圧供給点VPPが設けられる。
ここで、第pのソース出力ブロック端EDpは、第1のドライバブロックDB1の領域のブロックLOB側の境界が、プリチャージ線PRLと交差する位置ということができる。また第(p+1)のソース出力ブロック端ED(p+1)は、第2のドライバブロックDB2の領域のブロックLOB側の境界が、プリチャージ線PRLと交差する位置ということができる。
これまで、プリチャージ電圧の精度が求められないため、第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2の間の領域であっても、レイアウト効率や配置配線の状況を考慮して、電圧供給点は、他の配線を優先したり、電圧供給点までの配線が最短となるように、第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2の間の領域の空いた領域に設けられていた。しかしながら、本実施形態では、レイアウト効率を犠牲にする一方、負荷が等しくなるようにプリチャージ線に電圧供給点を敢えて設けている。
こうすることで、第pのソース出力ブロックSOBpの出力回路のプリチャージ電圧と、第(p+1)のソース出力ブロックSOB(p+1)の出力回路のプリチャージ電圧とを揃えることができる。従って、第pのソース出力ブロックSOBpの出力回路が駆動するソース線に接続される画素電極の実効値と、第(p+1)のソース出力ブロックSOB(p+1)の出力回路が駆動するソース線に接続される画素電極の実効値とを揃えることができ、プリチャージ電圧の差により画素に与えられる電圧の実効値の差が生じ、この差に起因した画質の劣化を抑えることができる。
ここで、本実施形態の比較例について説明する。
図8に、本実施形態の比較例におけるソースドライバとLCDパネルを示す。
比較例におけるソースドライバにおいて、LCDパネルのソース線を駆動するための出力回路を含むドライバブロックが第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2に分割される場合、第1のドライバブロックDB1はLCDパネルの表示領域DARのうち左側表示領域LARのソース線を駆動し、第2のドライバブロックDB2はLCDパネルの表示領域DARのうち右側表示領域RARのソース線を駆動する。
ここで、第1のドライバブロックDB1のソース出力ブロック間でプリチャージ線PRLを介して供給されるプリチャージ電圧の差や第2のドライバブロックDB2のソース出力ブロック間でプリチャージ線PRLを介して供給されるプリチャージ電圧の差は小さい。これは、各ドライバブロック内のソース出力ブロック間では、チップ内の信号線やボンディングワイヤ等の配線長の違いに起因する負荷の差(図8のLD1、LD2)も小さいからである。
これに対して、第1のドライバブロックDB1の配列方向DIR1側の端に位置するソース出力ブロック(図7の第pのソース出力ブロックSOBp)と、第2のドライバブロックDB2の配列方向DIR1と反対方向側の端に位置するソース出力ブロック(図8の第(p+1)のソース出力ブロックSOB(p+1))とに着目すると、両ソース出力ブロックの間の領域にブロックLOBが配置されるため、配線長の違いに起因する負荷(図8のLD3、LD4)が大きくなり、微少なプリチャージ電圧の差が、上記の電圧の実効値の差に与える影響が大きくなる。
図9に、図8のLCDパネルの表示領域DARの側に与えられる電圧の一例を示す。
図9に示すように、LCDパネルの右側表示領域RARのソース線のプリチャージ電圧が、本来与えられるべきプリチャージ電圧PVに達しないのに対し、LCDパネルの左側表示領域LARのソース線に、プリチャージ電圧PVが与えられている。この場合、右側表示領域RARのソース線に接続される画素に与えられる電圧の実効値と、左側表示領域LARのソース線に接続される画素に与えられる電圧の実効値とが異なり、プリチャージ期間(広義には電圧設定期間)後の駆動期間に同じ階調電圧を与えたとしても、表示画像に差が生じ、画質を劣化させてしまう。
一方、本実施形態では、第1及び第2のドライバブロックの各ドライバブロックのソース出力ブロック数が同じであっても異なっていても、各ドライバブロック端までの負荷が等しくなるように設けられた電圧供給点VPPにプリチャージ電圧PVを供給している。これにより、第pのソース出力ブロックSOBpが駆動するソース線のプリチャージ電圧と第(p+1)のソース出力ブロックSOB(p+1)が駆動するソース線のプリチャージ電圧とを揃えることができる。そのため、右側表示領域RARのソース線に接続される画素に与えられる電圧の実効値と、左側表示領域LARのソース線に接続される画素に与えられる電圧の実効値とが等しくなり、プリチャージ期間後の駆動期間に同じ階調電圧を与えたとしても、表示画像に差が生じる事態を確実に回避できるようになる。特に、第1のドライバブロックDB1のソース出力ブロック数pと、第2のドライバブロックDB2のソース出力ブロック数(q−p)とが異なる場合であっても、比較例とは異なり、表示画像に差が生じる事態を回避できるようになる。
なお、図7では、ソースドライバブロックを2つのブロックに分割する場合について説明したが、ソースドライバブロックの分割数に限定されるものではない。分割された2つのソースドライバブロックの間にロジック部等のブロックが配置される場合に、該ブロックから両側の各ソースドライバブロック端までの負荷が等しくなるように設けられたプリチャージ線の電圧供給点に、プリチャージ電圧が供給される場合も同様である。
3.1 詳細な構成例
次に、本実施形態におけるソースドライバ30の詳細な構成例について説明する。
図10に、図5の出力回路とLCDパネル20のデマルチプレクサの詳細な構成例を示す。但し、図10において図5と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図10では、ソース出力SO1、SO2に接続されたソースドライバ30の出力回路OP、OPと、LCDパネル20のデマルチプレクサDMUX1、DMUX2の構成例を示すが、他の出力回路や他のデマルチプレクサも同様の構成を有している。以下では、出力回路OPとデマルチプレクサDMUX1について説明する。
出力回路OPは、オペアンプAMP1と、第1及び第2のスイッチ素子SW1−1、SW2−1とを含む。オペアンプAMP1は、階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動する。第1のスイッチ素子SW1−1は、プリチャージ線PRLとオペアンプAMP1の出力との間に挿入される。第2のスイッチ素子SW2−1は、プリチャージ線PRLとオペアンプAMP1の入力との間に挿入される。
デマルチプレクサDMUX1は、当該デマルチプレクサに対応するソースドライバ30の多重化回路56のマルチプレクサと反対の動作を行う。即ち、各デマルチプレクサが、ソース線駆動回路62の各出力回路からの多重化階調電圧を、6本のソース線に時分割出力する。デマルチプレクサDMUX1の時分割出力タイミングは、多重化回路56の各マルチプレクサの時分割タイミングと同期している。
図11に、本実施形態におけるソースドライバ30の動作例を示す。
図11では、ゲート線GLm、GL(m+1)に接続されるソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2を例に説明するが、他のソース線も同様である。
例えばゲート線GLmが選択される選択期間を1水平走査期間(1H)とすると、1水平走査期間内にプリチャージ期間(広義には電圧設定期間)と駆動期間とが設けられる。
プリチャージ期間では、上述のようにソースドライバ30からのマルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELが一斉にHレベルとなり、デマルチプレクサDMUX1は、ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2とソース出力SO1とを電気的に接続する。そして、ソースドライバ30の出力回路OPは、プリチャージ電圧PVをソース出力SO1に出力することにより、プリチャージ期間には、ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2の電圧が一斉にプリチャージ電圧PVに設定される。
次に、プリチャージ間後の駆動期間では、デマルチプレクサDMUX1が、ソース出力SO1を、ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2を1つずつ電気的に接続していく。このとき、ソース出力SO1もまた多重化階調電圧が供給されている。即ち、該駆動期間において、マルチプレクス制御信号R1SEL、G1SEL、B1SEL、R2SEL、G2SEL、B2SELが順番にHレベルとなり、各マルチプレクス制御信号がHレベルとなっている期間のソース出力SO1の電圧が、デマルチプレクサDMUX1によりソース線に供給される。
なお、図11から明らかなように、ソース線R1、G1、B1、R2、G2、B2のうちソース線B2に接続される画素に与えられる電圧の実効値が、プリチャージ電圧PVの変動に起因する影響が大きい。即ち、プリチャージ電圧PVの誤差の影響は、ソース線B2に接続される画素が最も大きくなり、ソース線R1に接続される画素が最も小さい。そこで、本実施形態のようにプリチャージ電圧を揃えることで、マルチ駆動により、ドット毎に異なる影響がある場合であっても、一様に画質の劣化を防止でき、上記のプリチャージ電圧PVの誤差の影響を最小限に抑えることができるようになる。
また本実施形態では、プリチャージ線PRLの負荷のみでなく、以下のように出力回路を制御することで、精度よくプリチャージ電圧をソース出力に供給できるようになっている。
図12に、図10の出力回路OPの制御例の説明図を示す。
図12では、出力回路OPの制御例を示すが、他の出力回路も同様に制御できる。
図11のプリチャージ期間は、更にアンプ高駆動期間、アンプ低駆動期間及び出力プリチャージ期間を含むことができる。そして、プリチャージ期間では、アンプ高駆動期間において第1のスイッチ素子SW1−1をオフ、第2のスイッチ素子SW2−1をオンした状態で、オペアンプAMP1が所与の第1の電流駆動能力により出力回路OPの出力を駆動する。こうすることで、ソース出力SOの電圧を高速にプリチャージ電圧PVに設定できるようになる。
その後、該プリチャージ期間内のアンプ低駆動期間において、第1のスイッチ素子SW1−1をオン、第2のスイッチ素子SW2−1をオンした状態で、オペアンプAMP1が第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路OPの出力を駆動する。こうすることで、出力回路OPの出力を高精度にプリチャージ電圧PVに設定できる。なお、オペアンプAMP1は、出力段に、異なる駆動能力を有する駆動トランジスタを含み、いずれかの駆動トランジスタで出力を駆動できるようになっている。
そして、出力プリチャージ期間において、第1のスイッチ素子SW1−1をオン、第2のスイッチ素子SW1−2をオフとする。第1のスイッチ素子SW1−1のオン抵抗によりソース出力SO1の電圧がプリチャージ電圧PVより多少下がるため、第2の電流駆動能力によりオペアンプAMP1の出力に電荷を供給させることで、ソース出力SO1の電圧を高精度でプリチャージ電圧PVに設定できる。第2の電流駆動能力を低くすれば、消費電流の増加も抑えることができる。
プリチャージ期間後の駆動期間では、第1のスイッチ素子SW1−1をオフ、第2のスイッチ素子2−1をオフした状態で、オペアンプAMP1が階調電圧に基づいて出力回路OPの出力を駆動する。
なお、第1及び第2のスイッチ素子SW1−1、SW2−1をスイッチ制御するための制御信号は、ソースドライバ30内の図示しない制御回路において生成される。
本実施形態では、6マルチ駆動を行うソースドライバ30について説明したが、本発明は、マルチ駆動数に限定されるものではない。また、ソースドライバ30は、非マルチ駆動のソースドライバであってもよい。
また、本実施形態では、プリチャージ線にプリチャージ電圧を供給する場合について説明したが、本発明がプリチャージ電圧に限定されるものではない。
例えばプリチャージ線を電圧供給線に代え、該電圧供給線に図7のように電圧供給点を設けてもよい。そして、電圧供給点に、LCDパネル20の複数のソース線を短絡後のソース線の電圧を与え、ソースドライバの各出力回路が、複数のソース線に短絡後のソース線の電圧を設定した状態で、該ソース線を階調データに基づいて駆動してもよい。このようにソース線の駆動に先立って、ソース線に一旦蓄えられた電荷を再利用して、駆動期間においてソース線を駆動できるので、外部から余分に電荷を補充する必要がなくなり、上記の本実施形態の効果に加えて、低消費電力化を図ることができるようになる。
或いはまた、プリチャージ線に代えて設けられた電圧供給線に、図7のように電圧供給点を設け、該電圧供給点に、LCDパネル20の複数のソース線と対向電極とを短絡後のソース線の電圧を与え、ソースドライバの各出力回路が、複数のソース線と対向電極とを短絡後の電圧がソース線に設定された状態で、該ソース線を階調データに基づいて駆動してもよい。ここで、対向電極は、ソース線とTFT(スイッチ素子)を介して接続される画素電極と電気光学物質を介して対向される。この場合でも、ソース線に一旦蓄えられた電荷と対向電極に蓄えられた電荷とを再利用して、駆動期間においてソース線を駆動できるので、外部から余分に電荷を補充する必要がなくなり、上記の本実施形態の効果に加えて、低消費電力化を図ることができるようになる。特に、極性反転駆動を行う場合に低消費電力化の著しい効果が得られる。
4. 変形例
4.1 第1の変形例
本実施形態では、ソースドライバ30が1つのプリチャージ線を有していたが、複数のプリチャージ線を有していてもよい。
図13に、本実施形態の第1の変形例におけるソースドライバの構成要部を示す。但し、図13において、図10と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。第1の変形例では、ソースドライバ30が、第1及び第2のプリチャージ線PRL1、PRL2を有し、第1のプリチャージ線PRL1には第1のプリチャージ電圧が供給され、第2のプリチャージ線PRL2には第2のプリチャージ電圧が供給される。そして、各出力回路には、いずれかのプリチャージ線の電圧が供給される。
より具体的には、第pのソース出力ブロック端EDpまでの負荷と第(p+1)のソース出力ブロック端ED(p+1)までの負荷とが等しくなるように設けられた第1のプリチャージ線PRL1の電圧供給点に、各出力回路がソース線に出力する最高電位の電圧が供給される。この最高電位の電圧は、階調電圧発生回路58により生成される複数の階調電圧のうち最高電位の電圧である。階調電圧発生回路58が高電位側電源電圧VDDHと低電位側電源電圧VSSHとの間を抵抗分割して複数の階調電圧を生成する場合、第1のプリチャージ線PRL1には第1のプリチャージ電圧として電圧VDDHが供給される。
また、第pのソース出力ブロック端EDpまでの負荷と第(p+1)のソース出力ブロック端ED(p+1)までの負荷とが等しくなるように設けられた第2のプリチャージ線PRL2の電圧供給点に、各出力回路がソース線に出力する最低電位の電圧が供給される。この最低電位の電圧は、階調電圧発生回路58により生成される複数の階調電圧のうち最低電位の電圧である。階調電圧発生回路58が高電位側電源電圧VDDHと低電位側電源電圧VSSHとの間を抵抗分割して複数の階調電圧を生成する場合、第2のプリチャージ線PRL1には第2のプリチャージ電圧として電圧VSSHが供給される。
そのため、出力回路OPは、第3及び第4のスイッチ素子SW3−1、SW4−1を含むことができる。第3のスイッチ素子SW3−1は、プリチャージ線PRL1の電圧をプリチャージ電圧としてオペアンプAMP1に供給する。第4のスイッチ素子SW4−1は、プリチャージ線PRL2の電圧をプリチャージ電圧としてオペアンプAMP1に供給する。第3及び第4のスイッチ素子SW3−1、SW4−1をオンオフ制御するためのスイッチ制御信号もまた、ソースドライバの図示しない制御回路において生成される。
第1の変形例では、第1及び第2のドライバブロックDB1、DB2の各出力回路が、LCDパネル20の複数のソース線に一斉に第1又は第2のプリチャージ電圧を供給した後に、複数の画素分の各ドットの階調データが多重化された多重化階調データに基づいて複数のソース線を時分割で駆動する。例えば、極性反転駆動の正極性のときと負極性のときとでプリチャージ電圧を異ならせることで、無駄なプリチャージを行う必要がなくなり、低消費電力化と駆動期間の高速化とを両立させることができるようになる。
4.2 第2の変形例
本実施形態又は第1の変形例では、LCDパネル側にデマルチプレクサが設けられていたが、本発明がこれに限定されるものではない。
図14に、本実施形態の第2の変形例におけるソースドライバの構成例のブロック図を示す。
図14において、図5と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第2の変形例におけるソースドライバ300が、図5のソースドライバ30と異なる点は、ソース線駆動回路62の出力側に分離回路64が設けられている点である。分離回路64は、デマルチプレクサDMUX1〜DMUXjを含み、各デマルチプレクサが、当該デマルチプレクサに対応する多重化回路56のマルチプレクサと反対の動作を行う。即ち、各デマルチプレクサが、ソース線駆動回路62の各出力回路からの多重化階調電圧を、6(=k)本のソース出力に分離して出力する。デマルチプレクサの分離動作タイミングは、多重化回路56の各マルチプレクサの時分割タイミングと同期している。これにより、ソースドライバ300は、LCDパネルのT(Tは2以上の整数)本のソース線を駆動できる。
この場合、LCDパネル20は、図1又は図3のデマルチプレクサDMUX1〜DMUXjが省略された構成を採用できるため、LCDパネル20として、スイッチ素子として駆動能力が低いTFTしか形成できないものの低コストで製造可能なアモルファスシリコン液晶パネルを用いることができる。
5. 電子機器
図15に、本実施形態における電子機器の構成例のブロック図を示す。ここでは、電子機器として、携帯電話機の構成例のブロック図を示す。図15において、図1又は図3と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
携帯電話機900は、カメラモジュール910を含む。カメラモジュール910は、CCDカメラを含み、CCDカメラで撮像した画像のデータを、YUVフォーマットで表示コントローラ38に供給する。
携帯電話機900は、LCDパネル20を含む。LCDパネル20は、ソースドライバ30(又はソースドライバ300、以下同様)及びゲートドライバ32によって駆動される。LCDパネル20は、複数のゲート線、複数のソース線、複数の画素を含む。
表示コントローラ38は、ソースドライバ30及びゲートドライバ32に接続され、ソースドライバ30に対してRGBフォーマットの階調データを供給する。
電源回路100は、ソースドライバ30及びゲートドライバ32に接続され、各ドライバに対して、駆動用の電源電圧を供給する。またLCDパネル20の対向電極に、対向電極電圧Vcomを供給する。
ホスト940は、表示コントローラ38に接続される。ホスト940は、表示コントローラ38を制御する。またホスト940は、アンテナ960を介して受信された階調データを、変復調部950で復調した後、表示コントローラ38に供給できる。表示コントローラ38は、この階調データに基づき、ソースドライバ30及びゲートドライバ32によりLCDパネル20に表示させる。
ホスト940は、カメラモジュール910で生成された階調データを変復調部950で変調した後、アンテナ960を介して他の通信装置への送信を指示できる。
ホスト940は、操作入力部970からの操作情報に基づいて階調データの送受信処理、カメラモジュール910の撮像、LCDパネル20の表示処理を行う。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本発明は上述の液晶表示パネルの駆動に適用されるものに限らず、エレクトロクミネッセンス、プラズマディスプレイ装置の駆動に適用可能である。
また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の1の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
本実施形態におけるアクティブマトリックス型の液晶装置の構成の概要を示す図。 本実施形態のソースドライバの1出力を2画素分のソース線に分割出力する場合のLCDパネルの構成要部を示す図。 本実施形態におけるアクティブマトリックス型の液晶装置の他の構成の概要を示す図。 図1又は図3のゲートドライバの構成例を示すブロック図。 図1又は図3のソースドライバの構成例のブロック図。 図5の多重化回路の動作説明図。 本実施形態のソースドライバのチップイメージを示す図。 本実施形態の比較例におけるソースドライバとLCDパネルを示す図。 図8のLCDパネルの表示領域の側に与えられる電圧の一例を示す図。 図5の出力回路とLCDパネルのデマルチプレクサの詳細な構成例を示す図。 本実施形態におけるソースドライバの動作例を示す図。 図10の出力回路の制御例の説明図。 本実施形態の第1の変形例におけるソースドライバの構成要部を示す図。 本実施形態の第2の変形例におけるソースドライバの構成例のブロック図。 本実施形態における電子機器の構成例のブロック図。
符号の説明
10 液晶装置、 20 LCDパネル、 22mn−R TFT、
26mn−R 画素電極、 24mn−R 液晶容量、 28mn−R 対向電極、
30 ソースドライバ、 32 ゲートドライバ、 38 表示コントローラ、
40 シフトレジスタ、 42 レベルシフタ、 44 出力バッファ、
50 I/Oバッファ、 52 表示メモリ、 54 ラインラッチ、
56 多重化回路、 58 階調電圧発生回路、 60 DAC、
62 ソース線駆動回路、 64 分離回路、 66 アドレス制御回路、
68 ロウアドレスデコーダ、 70 カラムアドレスデコーダ、
72 ラインアドレスデコーダ、 90 表示ドライバ、 100 電源回路、
DB1 第1のドライバブロック、 DB2 第2のドライバブロック、
DEC〜DEC 電圧選択回路、 DMUX1〜DMUXj デマルチプレクサ、
GL1〜GLM、GLm ゲート線、 MPX〜MPX マルチプレクサ、
OP〜OP 出力回路、 R1、G1、B1、R2、G2、B2、・・・、RN、GN、BN ソース線、 SO1〜SOj ソース出力、
SOB1〜SOBq 第1〜第qのソース出力ブロック、 Vcom 対向電極電圧

Claims (15)

  1. 電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
    前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力をプリチャージするためのプリチャージ電圧を供給するプリチャージ線とを含み、
    前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記プリチャージ線の電圧供給点に、前記プリチャージ電圧が供給されることを特徴とするソースドライバ。
  2. 請求項1において、
    各出力回路が、
    階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
    前記プリチャージ線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
    前記プリチャージ線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
    プリチャージ期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
    前記プリチャージ期間後の駆動期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することを特徴とするソースドライバ。
  3. 電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
    前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力に所与の電圧を供給する電圧供給線とを含み、
    前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記電圧供給線の電圧供給点に、前記所与の電圧が供給され、
    前記第1及び第2のドライバブロックの各出力回路が、
    複数のソース線に前記所与の電圧が供給された後、複数の画素分の各ドットの階調データが多重化された多重化階調データに基づいて前記複数のソース線を時分割で駆動することを特徴とするソースドライバ。
  4. 請求項3において、
    前記所与の電圧が、
    プリチャージ電圧であることを特徴とするソースドライバ。
  5. 請求項4において、
    各出力回路が、
    階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
    前記電圧供給線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
    前記電圧供給線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
    電圧設定期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
    前記電圧設定期間後の駆動期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することを特徴とするソースドライバ。
  6. 請求項3において、
    前記所与の電圧が、
    前記電気光学装置の複数のソース線を短絡後のソース線の電圧であり、
    各出力回路が、
    前記複数のソース線が、短絡後のソース線の電圧に設定された状態で、該ソース線を階調データに基づいて駆動することを特徴とするソースドライバ。
  7. 請求項3において、
    前記所与の電圧が、
    前記電気光学装置の複数のソース線と、前記ソース線とスイッチ素子を介して接続される画素電極と電気光学物質を介して対向する対向電極とを短絡後のソース線の電圧であり、
    各出力回路が、
    前記複数のソース線に、前記複数のソース線と前記対向電極とを短絡後の電圧が設定された状態で、前記複数のソース線の各ソース線を階調データに基づいて駆動することを特徴とするソースドライバ。
  8. 電気光学装置のソース線を駆動するためのソースドライバであって、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に第1の方向に配列される第1〜第p(pは2以上の整数)のソース出力ブロックを含む第1のドライバブロックと、
    各ソース出力ブロックが、ソース線を駆動するための出力回路を有すると共に前記第1の方向に配列される第(p+1)〜第q(p+1<q、qは整数)のソース出力ブロックを含む第2のドライバブロックと、
    前記第1及び第2のドライバブロックの各ソース出力ブロックの出力回路の出力をプリチャージするための第1及び第2のプリチャージ電圧を供給する第1及び第2のプリチャージ線とを含み、
    前記第1及び第2のドライバブロックの各出力回路が、
    複数のソース線に一斉に前記第1及び第2のプリチャージ電圧の1つを供給した後に、複数の画素分の各ドットの階調データが多重化された多重化階調データに基づいて前記複数のソース線の各ソース線を時分割で駆動し、
    前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記第1のプリチャージ線の電圧供給点に、前記第1のプリチャージ電圧として各出力回路がソース線に出力する最高電位の電圧が供給され、
    前記第pのソース出力ブロック端までの負荷と前記第(p+1)のソース出力ブロック端までの負荷とが等しくなるように設けられた前記第2のプリチャージ線の電圧供給点に、前記第2のプリチャージ電圧として各出力回路がソース線に出力する最低電位の電圧が供給されることを特徴とするソースドライバ。
  9. 請求項8において、
    各出力回路が、
    階調データに対応した階調電圧に基づいてソース線を駆動するためのオペアンプと、
    前記第1又は第2のプリチャージ線と前記オペアンプの出力との間に挿入された第1のスイッチ素子と、
    前記第1又は第2のプリチャージ線と前記オペアンプの入力との間に挿入された第2のスイッチ素子とを含み、
    プリチャージ期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが第1の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動した後に、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオンした状態で、前記オペアンプが前記第1の電流駆動能力より低い第2の電流駆動能力により出力回路の出力を駆動し、その後、前記第1のスイッチ素子をオン、前記第2のスイッチ素子をオフとし、
    前記プリチャージ期間後の駆動期間では、
    前記第1のスイッチ素子をオフ、前記第2のスイッチ素子をオフした状態で、前記オペアンプが階調電圧に基づいて出力回路の出力を駆動することを特徴とするソースドライバ。
  10. 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
    前記オペアンプの入力に、1水平走査期間に複数の階調電圧が時分割された多重化電圧が入力され、
    各ソース出力ブロックが、
    前記多重化電圧の時分割タイミングに同期して前記オペアンプの出力を複数のソース線に分離するためのデマルチプレクサを含むことを特徴とするソースドライバ。
  11. 複数のゲート線と、
    複数のソース線と、
    各画素が、各ゲート線及び各ソース線により特定される複数の画素と、
    前記複数のゲート線を走査するゲートドライバと、
    前記複数のソース線を駆動する請求項1乃至10のいずれか記載のソースドライバとを含むことを特徴とする電気光学装置。
  12. 複数のゲート線と、
    複数のソース線と、
    各画素が、各ゲート線及び各ソース線により特定される複数の画素と、
    前記複数のゲート線を走査するゲートドライバと、
    前記複数のソース線を駆動する請求項1乃至9のいずれか記載のソースドライバと、
    前記ソースドライバの出力の1つを複数のソース線に分離するデマルチプレクサとを含むことを特徴とする電気光学装置。
  13. 請求項1乃至10のいずれか記載のソースドライバを含むことを特徴とする電気光学装置。
  14. 請求項11乃至13のいずれか記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。
  15. 請求項1乃至10のいずれか記載のソースドライバを含むことを特徴とする電子機器。
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