JP2009048173A - ディスプレイ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によるディスプレイ駆動装置は、出力駆動用バッファアンプに使用される電源電圧より減少した入力電圧を受け取って基準電圧を生成し、M(Mは、正の整数)ビットのデータ信号に対応する基準電圧を選択するデジタル/アナログ変換部、及びデジタル/アナログ変換部から選択された基準電圧を増幅する増幅部を備える。本発明によるディスプレイ駆動装置は、ディスプレイ駆動装置の回路面積及び電力消費を最小化することができる。
【選択図】図5
Description
「An 8−bit Digital Data Driver for Color TFT−LCDs」F.Kato,M.Yotsuyanagi,M.Ishida SID 96 DIGEST VOL 27,1996,247〜250頁
第1制御信号Φ1は、ハイ(High)状態であり、第2制御信号Φ2は、ロー(Low)状態である場合に、第1スイッチM1はターンオンし、第2スイッチM2はターンオフする。これにより、選択スイッチ部530から選択された基準電圧VREF *は、第1キャパシタC1の一端に充電される。第1キャパシタC1の他端は、出力バッファ541の反転端子に接続される。これにより、第1キャパシタC1の他端には、出力バッファ541の反転端子と出力端との間のフィードバック経路上に設置された第3スイッチM3のオンにより、第1電圧V1及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第1キャパシタC1に充電された電圧は、数1のように整理できる。
第1制御信号Φ1は、ロー状態になり、第2制御信号Φ2は、ハイ状態になると、第1スイッチM1はターンオフし、第2スイッチM2はターンオンする。ここで、第2スイッチM2の他端は、図6に示すように、接地(0V)されている。したがって、第1キャパシタC1の一端には、接地電圧(0V)が充電されうる。第1キャパシタC1の他端は、出力バッファ541の反転端子に接続されるので、第1電圧V1に出力バッファ541のオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。これにより、第1キャパシタC1に充電された電圧は、数5のように整理できる。
第1制御信号Φ1がハイ状態で、第2制御信号Φ2がロー状態である場合に、第1スイッチM1はターンオフし、第2スイッチM2はターンオンする。ここで、第2スイッチM2の他端は接地されるので、第1キャパシタC1の一端に接地電圧(0V)が充電されうる。これにより、第1キャパシタC1の他端には、第3スイッチM3のターンオンにより第1電圧V1及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第1キャパシタC1に充電された電圧は、数12のように整理できる。
第1制御信号Φ1は、ロー状態になり、第2制御信号Φ2は、ハイ状態になる場合に、第1スイッチM1はターンオンし、第2スイッチM2はターンオフする。これにより、選択スイッチ部530から選択された基準電圧VREF *は、第1キャパシタC1の一端に充電される。第1キャパシタC1の他端は、出力バッファ541の反転端子に接続されるので、第1電圧V1に出力バッファ541のオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電されうる。これにより、第1キャパシタC1に充電された電圧は、数16のように整理できる。
第1制御信号Φ1がハイ状態で、第2制御信号Φ2がロー状態である場合に、第6スイッチM6はターンオンし、第7スイッチM7はターンオフする。これにより、第6スイッチM6の他端に印加された第2電圧V2が第3キャパシタC3の他端に充電される。第3キャパシタC3の一端は、出力バッファ541の反転端子に接続されるので、第1電圧V1にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第3キャパシタC3に充電された電圧は、数23のように整理できる。
第1制御信号Φ1がロー状態になり、第2制御信号Φ2がハイ状態になる場合に、第6スイッチM6はターンオフし、第7スイッチM7はターンオンする。ここで、第7スイッチM7の他端は、図7に示すように接地されている。第7スイッチM7の一端は、第1電圧V1にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第3キャパシタC3で充電された電圧は、数25のように整理できる。
第1制御信号Φ1がハイ状態で、第2制御信号Φ1がロー状態である場合に、第6スイッチM6はオフし、第7スイッチM7はオンする。ここで、第7スイッチM7の他端は、図7に示すように接地されている。第3キャパシタC3の一端は、出力バッファ541の反転端子に接続されるので、第1電圧V1にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第3キャパシタC3の充電された電圧は、数30のように整理できる。
第1制御信号Φ1は、ロー状態になり、第2制御信号Φ2は、ハイ状態になる場合に、第6スイッチM6はターンオンし、第7スイッチM7はターンオフする。これにより、第6スイッチM6の他端に印加される第2電圧V2は、第3キャパシタC3の他端に充電される。第3キャパシタC3の一端は、出力バッファ541の反転端子に接続されるので、第1電圧V1にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。したがって、第3キャパシタC3の充電された電圧は、数32のように整理できる。
第3制御信号Φ3がハイ状態であり、第4制御信号Φ4がロー状態である場合に、第8スイッチM8はターンオンし、第9スイッチM9はターンオフする。これにより、選択スイッチ部530から選択された基準電圧VREF *は、第4キャパシタC4の一端に充電される。第4キャパシタC4の他端は、比較器565の反転端子に接続される。また、第4キャパシタC4の他端には、比較器565の反転端子と出力端との間のフィードバック経路上に設置された第10スイッチM10のオンにより、第3電圧V3及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。第5キャパシタC5の一端は、比較器565の反転端子に接続されるので、第3電圧V3及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電されうる。第3電圧V3が印加される第12スイッチM12は、第3制御信号Φ3によりターンオンして、第5キャパシタC5の他端に第3電圧V3を充電させるようになる。このとき、電流電源部570はオフする。
第3制御信号Φ3は、ロー状態になり、第4制御信号Φ4がハイ状態になると、第8スイッチM8はターンオフし、第9スイッチM9はターンオンする。ここで、第9スイッチM9の他端は接地されうる。これにより、第4キャパシタC4の一端に充電された基準電圧VREF *は、接地電圧(0V)で放電され、第4キャパシタC4の他端の電圧も基準電圧VREF *だけ減少するようになる。これにより、比較器565の反転端子で感知される電圧の大きさは、第3電圧V3に固定された非反転端子で感知される電圧より低く感知される。したがって、比較器565は、第1電流電源571を駆動させる比較信号を出力するようになる。第1電流電源571から出力された電流は、ハイ状態の第4制御信号Φ4を受け取った第11スイッチM11のオンにより、第5キャパシタC5から第4キャパシタC4の方向へ流れるようになる。第1電流電源571から出力された電流により、第4キャパシタC4及び第5キャパシタC5に電圧が充電され始める。以後、第4キャパシタC4の他端の電圧が比較器の非反転端子の電圧程度に増加されると、電流電源部570はオフする。結局、第4キャパシタC4の他端には、減少した基準電圧VREF *だけの電圧が充電される。ここで、第4キャパシタC4の両端の電圧変化は、数37のように表すことができる。
第3制御信号Φ3がハイ状態で、第4制御信号Φ4がロー状態である場合に、第8スイッチM8はターンオフし、第9スイッチM9はターンオンする。これにより、第4キャパシタC4の一端には、接地電圧(0V)が充電される。第4キャパシタC4の他端は、比較器565の反転端子と出力端との間のフィードバック経路上に設置された第10スイッチM10のオンにより、第3電圧V3及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。第5キャパシタC5の一端は、比較器565の反転端子に接続されるので、第3電圧V3及びオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。第3電圧V3が印加される第12スイッチM12は、第3制御信号Φ3によりターンオンして、第5キャパシタC5の他端に第3電圧V3を充電させるようになる。このとき、電流電源部570はオフ状態である。
第3制御信号Φ3は、ロー状態になり、第4制御信号Φ4がハイ状態になると、第8スイッチM8はターンオンし、第9スイッチM9はターンオフする。これにより、第4キャパシタC4の一端には、選択スイッチ部530から選択された基準電圧VREF *が充電される。第4キャパシタC4の他端には、第3電圧V3及びオフセット電圧Voffsetに基準電圧VREF *だけ加算された電圧が充電される。したがって、第4キャパシタC4の他端で感知される電圧は、第3電圧V3を供給される非反転端子で感知される電圧より高い。これにより、比較器565は、第2電流電源573を駆動させる比較信号を出力する。第2電流電源573により第4キャパシタC4及び第5キャパシタC5から電流電源部570へ電流が流れるようになる。第4キャパシタC4の一端から他端へ電流が流れるにことにより、他端の電圧が減少し始める。第4キャパシタC4の一端の電圧が基準電圧VREF *に固定されており、非反転端子で感知される電圧が減少する。比較器565の反転端子の電圧が非反転端子の電圧と同一になると、第2電流電源573はオフ状態になる。したがって、第2電流電源57により第4キャパシタC4の総電圧は減少する。第4キャパシタC4で減少した電圧の変化量は、数39のように表すことができる。
第3制御信号Φ3は、ハイ状態で、第4制御信号Φ4は、ロー状態である場合に、第13スイッチM13はターンオンし、第14スイッチM14はターンオフする。これにより、第13スイッチM13の他端に印加される第4電圧V4は、第6キャパシタC6の他端に充電される。第6キャパシタC6の一端には、第3電圧V3にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。
第3制御信号Φ3は、ロー状態になり、第4制御信号Φ4は、ハイ状態になると、第13スイッチM13はターンオフし、第14スイッチM14はターンオンする。これと同時に、第2電圧付加回路580は、<ケース6>を行う比較器565により第1電流電源571が駆動される。これにより、第6キャパシタC6の他端には、第14スイッチM14のオンにより第4電圧V4だけ放電される。結局、第6キャパシタC6の総電圧は、第4電圧V4だけ減少するから、第1電流電源571により第6キャパシタC6を再度第4電圧V4だけ充電する過程において、第5キャパシタC5の総電圧も第4電圧V4だけ増加させるようになる。したがって、増幅部540は、第5出力電圧に第4電圧V4が加算された第7出力電圧を出力するようになる。
第3制御信号Φ3がハイ状態で、第4制御信号Φ4がロー状態である場合に、第13スイッチM13はターンオフし、第14スイッチM14はターンオンする。これにより、第6キャパシタC6の他端には、接地電圧(0V)が充電され、一端には、第3電圧V3にオフセット電圧Voffsetが加算された電圧が充電される。
第3制御信号Φ3がハイ状態になり、第4制御信号Φ4がロー状態になると、第13スイッチM13はターンオンし、第14スイッチM14はターンオフする。これと同時に、第2電圧付加回路580は、<ケース8>を行う比較器565により第2電流電源573が駆動される。第6キャパシタC6の他端には、第13スイッチM13のオンにより第4電圧V4だけが充電される。結局、第6キャパシタC6の総電圧は、第4電圧V4だけ増加されるから、比較器565により第2電流電源573が駆動されて、第6キャパシタC6を再度第4電圧電源V4だけ放電する過程において直列に接続された第5キャパシタC5の総電圧も、第4電圧V4だけ減少する。したがって、増幅部540は、第6出力電圧から第4電圧V4が減算された第8出力電圧を出力するようになる。
510 基準電圧源
520 デコーダ
530 選択スイッチ部
540 増幅部
541、580 出力バッファ
550 第1電圧付加回路
558 第2電圧付加回路
565 比較器
570 電流電源部
Claims (22)
- 出力駆動用バッファアンプに使用される電源電圧より減少した入力電圧を受け取って複数の基準電圧を生成し、M(Mは、正の整数)ビットのデータ信号に対応する前記基準電圧を選択するデジタル/アナログ変換部と、
前記デジタル/アナログ変換部で前記選択された基準電圧を増幅する増幅部と、を備える、ディスプレイ駆動装置。 - 前記デジタル/アナログ変換部は、
抵抗列を用いて前記複数の基準電圧を生成する基準電圧源と、
前記Mビットのデータ信号を出力するデコーダと、
前記デコーダから出力された前記Mビットのデータ信号に対応する前記基準電圧を選択する選択スイッチ部と、
を備える、請求項1に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記増幅部は、
前記デジタル/アナログ変換部から選択された基準電圧が一端に印加される第1スイッチと、
一端が前記第1スイッチの他端に接続された第2スイッチと、
一端が前記第2スイッチの一端と接続された第1キャパシタと、
一端が前記第1キャパシタの他端に接続された第3スイッチと、
一端が前記第3スイッチの一端に接続された第2キャパシタと、
一端が前記第2キャパシタの他端に接続され、他端が前記第3スイッチの他端に接続された第4スイッチと、
一端が前記第4スイッチの一端に接続された第5スイッチと、
反転端子が前記第1キャパシタの他端に接続され、出力端が前記第4スイッチの他端に接続された出力バッファと、
を備える、請求項1に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記第5スイッチの他端及び前記出力バッファの非反転端子には、前記電源電圧の半分である第1電圧が印加される、請求項3に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記第1及び第2スイッチには互いに逆相である第1制御信号及び第2制御信号がそれぞれ交差して印加され、前記第3及び第5スイッチには前記第1制御信号が印加され、前記第4スイッチには前記第2制御信号が印加されて前記第1及び第2キャパシタが充/放電される、請求項3に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、前記デジタル/アナログ変換部から前記電源電圧の1/K(Kは、1以上の整数)倍である前記入力電圧を受け取って、選択された前記基準電圧を前記K倍増幅する、請求項3に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、前記デジタル/アナログ変換部から前記電源電圧の1/K(Kは、1以上の整数)倍である前記入力電圧を受け取って、選択された前記基準電圧を前記K/2倍増幅して、前記第1電圧と減算又は加算する、請求項4に記載のディスプレイ駆動装置。
- 一端が前記第2キャパシタの一端と接続された第3キャパシタと、
一端が前記第3キャパシタの他端と接続された第6スイッチと、
一端が前記第3キャパシタの他端と接続された第7スイッチと、を備える第1電圧付加回路をさらに備える、請求項5に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記第6及び第7スイッチには前記第1制御信号及び第2制御信号がそれぞれ交差して印加され、前記第6スイッチの他端にはMビットにN(Nは、正の整数)ビットが加算された(M+N)ビットデータ信号のうち、下位Nビットデータ信号に対応する第2電圧が印加される、請求項8に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、
前記デジタル/アナログ変換部から選択された基準電圧が一端に印加される第8スイッチと、
一端が前記第8スイッチの他端と接続された第9スイッチと、
一端が前記第9スイッチの一端と接続された第4キャパシタと、
一端が前記第4キャパシタの他端と接続された第10スイッチと、
一端が前記第10スイッチの一端と接続された第5キャパシタと、
一端が前記第5キャパシタの他端と接続され、他端が前記第10スイッチの他端と接続された第11スイッチと、
一端が前記第11スイッチの一端と接続された第12スイッチと、
反転端子が前記第4キャパシタの他端と接続され、非反転端子及び前記反転端子で感知された電圧の大きさを比較して比較信号を出力する比較器と、
前記比較信号に応じて前記第4及び第5キャパシタに流れる電流の方向を制御する電流電源部と、を備える、請求項1に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記電流電源部は、前記比較器の比較信号に応じて、
前記電流電源部から前記第4及び第5キャパシタ方向に電流を出力する第1電流電源と、
前記第4及び第5キャパシタから前記電流電源部の方向に電流を出力する第2電流電源と、を備える、請求項10に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記第12スイッチの他端及び前記比較器の非反転端子には、前記電源電圧の半分である第3電圧が印加される、請求項10に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記第8及び第9スイッチには互いに逆相である第3制御信号及び第4制御信号がそれぞれ交差して印加され、前記第10及び第12スイッチには前記第3制御信号が印加され、前記第11スイッチに前記第4制御信号が印加されて前記第4及び第5キャパシタが充/放電される、請求項10に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、前記デジタル/アナログ変換部から前記電源電圧の1/K(Kは、1以上の整数)倍である前記入力電圧を受け取って、選択された前記基準電圧を前記K倍増幅する、請求項10に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、前記デジタル/アナログ変換部から前記電源電圧の1/K(Kは、1以上の整数)倍である前記入力電圧を受け取って、選択された前記基準電圧を前記K/2倍増幅して、前記第3電圧と減算又は加算する、請求項12に記載のディスプレイ駆動装置。
- 一端が前記第5キャパシタの一端と接続された第6キャパシタと、
一端が前記第6キャパシタの他端と接続された第13スイッチと、
一端が前記第6キャパシタの他端と接続された第14スイッチと、を備える第2電圧付加回路をさらに備える、請求項13に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記第13及び第14スイッチに前記第3制御信号及び第4制御信号がそれぞれ交差して印加され、前記第13スイッチの他端に前記MビットにN(Nは、正の整数)ビットが加算された(M+N)ビットデータ信号のうち、下位Nビットデータ信号に対応する第4電圧が印加される、請求項16に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記増幅部は、
前記デジタル/アナログ変換部から選択された基準電圧が一端に印加される第15スイッチと、
一端が前記第15スイッチの他端と接続された第16スイッチと、
一端が前記第16スイッチの一端と接続された第7キャパシタと、
一端が前記第7キャパシタの他端と接続された第17スイッチと、
前記第17スイッチと並列接続した第8キャパシタと、
反転端子が前記第17スイッチの一端と接続され、出力端が前記第17スイッチの他端と接続された出力バッファと、を備える、請求項1に記載のディスプレイ駆動装置。 - 前記第15スイッチ及び前記第17スイッチには、第5制御信号が印加され、前記第16スイッチには、前記第5制御信号の位相と反対である第6制御信号が印加される、請求項18に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記第16スイッチ及び前記第17スイッチには、前記第5制御信号が印加され、前記第15スイッチには、前記第6制御信号が印加される、請求項19に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記出力バッファの非反転端子に前記電源電圧の半分である第4電圧が印加される、請求項18に記載のディスプレイ駆動装置。
- 前記第4電圧が印加される場合に、
前記増幅部は、前記デジタル/アナログ変換部から前記電源電圧の1/K(Kは、1以上の整数)倍である前記入力電圧を受け取って、前記選択された基準電圧をK/2倍増幅して、前記第4電圧と減算し又は加算して出力する、請求項21に記載のディスプレイ駆動装置。
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