JP2009223016A - 液晶表示装置用ソース駆動回路及びこれを備える液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 回路のレイアウト面積が小さく消費電力も少ない液晶表示装置のソース駆動回路を提供する。
【解決手段】基準電圧を生成する基準電圧回路５と、負階調電圧に表示信号を細分する負電圧駆動用ＤＡＣ２１と、正階調電圧に表示信号を細分する正電圧駆動用ＤＡＣ４１と、液晶表示装置に駆動する負階調電圧を提供する反転アンプ２０と、液晶表示装置に駆動する正階調電圧を提供する非反転アンプ４０と、負電圧駆動用ＤＡＣ２１及び正電圧駆動用ＤＡＣ４１に前記基準電圧回路から基準電圧を供給する電圧選択器７とを含む。
【選択図】図１
【解決手段】基準電圧を生成する基準電圧回路５と、負階調電圧に表示信号を細分する負電圧駆動用ＤＡＣ２１と、正階調電圧に表示信号を細分する正電圧駆動用ＤＡＣ４１と、液晶表示装置に駆動する負階調電圧を提供する反転アンプ２０と、液晶表示装置に駆動する正階調電圧を提供する非反転アンプ４０と、負電圧駆動用ＤＡＣ２１及び正電圧駆動用ＤＡＣ４１に前記基準電圧回路から基準電圧を供給する電圧選択器７とを含む。
【選択図】図１
Description
この発明は液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置用ソース駆動回路に関する。
図６に示すように、従来の液晶表示装置はＴＦＴ液晶パネル１と、表示コントローラ２と、ＴＦＴ液晶パネル１のゲート電極を制御するゲートドライバ３とを含む。表示コントローラ２はゲートドライバ３を制御するためにゲートドライバ制御信号４を生成し、ゲートドライバ３に送信する。なお、従来の液晶表示装置は、またソース駆動回路の部分を含む。このソース駆動回路はディジタルの表示データを基準電圧に基づいて階調電圧信号に変換する基準電圧回路５及び６と、電圧選択器７及び８と、電圧選択器７及び８からの電圧データをそれぞれアナログ信号に変換するＤＡコンバータ９及び１０と、ＤＡコンバータ９からのアナログ信号を反転せずに液晶パネル１に印加する電圧に昇圧する非反転増幅回路１１と、ＤＡコンバータ１０からのアナログ信号を反転せずに液晶パネル１に印加する電圧に昇圧する非反転増幅回路１２と、シフトレジスタ１４と、シフトレジスタ１４の出力電圧レベルを昇圧するレベルシフタ１５と、デマルチプレクサ回路１６とを含む。
非反転増幅回路１１及び１２はデマルチプレクサ回路１６にＴＦＴ液晶パネル１を駆動する液晶表示信号１３を出力する。なお、表示コントローラ２はデマルチプレクサ回路１６から液晶表示信号１３をＴＦＴ液晶パネル１に出力させるために、シフトレジスタ１４に出力タイミング信号１７を送信し、同時にシフトレジスタ１４を動作させる転送クロック１８も送信する。また、表示コントローラ２は転送クロック１８によってレベルシフタ１５にパルス１９を送信する。
上記の表示コントローラ２はゲートドライバ３に対しゲートドライバ制御信号４を出力し、制御されたゲートドライバ３はＴＦＴ液晶パネル１の任意のライン中の１ラインを有効にする。
表示データはＴＦＴ液晶パネル１に印加する階調電圧信号に基準電圧回路５及び６で生成させる。生成された階調電圧は、ＤＡコンバータ９、１０によって変換される。変換された電圧信号は非反転増幅回路１１及び１２に入力される。基準電圧回路５及び６、ＤＡコンバータ９、１０、非反転増幅回路１１及び１２の全部は、ＴＦＴ液晶パネル１に印加する電圧の極性を周期的に反転させるために、液晶の駆動に際して必須のものである。
前述のとおり、従来の液晶表示駆動装置においては液晶に印加する電圧の極性を周期的に反転させるために、正電圧の基準電圧回路５と負電圧の基準電圧回路６を有している。これを対応して、電圧選択器７及び８、ＤＡコンバータ９及び１０、非反転増幅器１１及び１２もそれぞれ２つ必要とされており、回路のレイアウト面積が大きく消費電力も大きいという問題があった。現在、液晶表示駆動装置は小型軽量化及び低消費電力化の傾向にある。製品サイズの縮小又は低消費電力の要求を満足させるため、上記従来の問題を改善する必要がある。
特開平５−９４１５９号公報
この発明は上記従来の問題を解決するため、回路のレイアウト面積が小さく、消費電力も少ない液晶表示装置用ソース駆動回路を提供することを課題とする。
上記のような課題を解決するために、本発明は基準電圧回路、電圧選択器をそれぞれ正電圧信号系、および負電圧信号系で共有させ、反転・非反転増幅器により極性の異なる液晶表示信号をそれぞれ出力する回路構成を提案する。
以下、この発明について具体的に説明する。
以下、この発明について具体的に説明する。
本発明の液晶表示装置用ソース駆動回路は基準電圧（ガンマ）回路と、正階調電圧に表示信号を細分する正電圧駆動用ＤＡＣと、負階調電圧に表示信号を細分する負電圧駆動用ＤＡＣと、前記液晶表示装置に駆動する正階調電圧を提供する非反転増幅器と、前記液晶表示装置に駆動する負階調電圧を提供する反転増幅器と、前記正電圧駆動用ＤＡＣ及び負電圧駆動用ＤＡＣに前記基準電圧回路から基準電圧を供給する電圧選択器とを含む。このように、基準電圧回路、電圧選択器をそれぞれ正電圧信号系および負電圧信号系で共有させて、回路のレイアウト面積が小さく消費電力も少ない液晶表示装置用ソース駆動回路を提供することができる。
本発明の液晶表示装置用ソース駆動回路は、更に、ソース駆動回路における正電圧駆動用ＤＡＣ、負電圧駆動用ＤＡＣ及び電圧選択器に接続される１つの選択スイッチを含む。
本発明の液晶表示装置用ソース駆動回路において、ソース駆動回路における選択スイッチは正電圧駆動用ＤＡＣ或は負電圧駆動用ＤＡＣに電圧選択器から基準電圧の出力を切り替えることができる。
また、液晶表示装置は本発明の液晶表示装置用ソース駆動回路を備え、液晶パネルを駆動することができる。
前記液晶表示装置を有する電子装置であって、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、自動車用ディスプレイ、航空用ディスプレイ、デジタルフォトフレーム、またはポータブルＤＶＤプレーヤである電子装置。
本発明によれば、回路のレイアウト面積が小さく消費電力も少ない液晶表示装置用ソース駆動回路を提供することができる。
図１は、本発明の液晶表示装置用ソース駆動回路を示すブロック図である。図１において、液晶表示装置用ソース駆動回路は基準電圧回路（ガンマ回路）５、電圧選択器７、負電圧駆動用ＤＡＣ２１、正電圧駆動用ＤＡＣ４１、反転アンプ２０および非反転アンプ４０から構成されている。基準電圧回路５は表示データを基準電圧に基づいて階調電圧信号に変換する。電圧選択器７は複数の基準電圧を選択する。正電圧駆動系および負電圧駆動系において、基準電圧回路５、電圧選択器７が共有されており、選択スイッチ６１により、負電圧駆動用ＤＡＣ２１と正電圧駆動用ＤＡＣ４１に出力を切り替えることができる。負電圧駆動用ＤＡＣ２１は電圧選択器７から電圧データをアナログ信号に変換する。反転アンプ２０は負電圧駆動用ＤＡＣ２１からのアナログ信号を反転し、ＴＦＴ液晶パネルに印加する電圧に昇圧する。正電圧駆動用ＤＡＣ４１は電圧選択器７から電圧データをアナログ信号に変換する。非反転アンプ４０は正電圧駆動用ＤＡＣ４１からからのアナログ信号を反転せずに液晶パネルに印加する電圧に昇圧する。これによって、基準電圧回路５および電圧選択器７をそれぞれ１つずつ省くことができ、回路のレイアウト面積を大きく減らすことができる。
図２は、図１における負電圧駆動系の負電圧駆動用ＤＡＣ２１と反転アンプ２０を結合する実施例を示す説明図である。図２において、この負電圧駆動系回路は基本的に負電圧駆動用ＤＡＣ２１とアンプ２２を構成する。なお、２つの段階によって駆動が行われる。最初のセットアップ段階においては、まず、蓄積容量Ｃ１の電圧が基準電圧０にリセットされ、アンプ２２が初期化される。次の起動段階において、電圧選択器からの基準電圧が蓄積容量Ｃ１、負帰還蓄積容量Ｃ２に入力され、Ｄ／Ａ変換され、次いでアンプ２２によりＴＦＴ液晶パネルの画素に適切な負電圧を出力する。
図３は、図２に示す負電圧駆動用ＤＡＣ２１及び図１における反転アンプ２０の実施例の詳細を示す説明図である。この回路は、アンプ３２、負帰還蓄積容量（１６Ｃ）３０５、負電圧駆動用ＤＡＣ３１及びアンプ３２入力用蓄積容量（８Ｃ、４Ｃ、２Ｃ，１Ｃ、１Ｃ）３０４、前記蓄積容量３０４への入力電圧（ＶＨ，ＶＬ）切替え用スイッチ３０１、前記負帰還蓄積容量３０５、負電圧駆動用ＤＡＣ３１及び反転アンプ３２入力用蓄積容量３０４への基準電圧（Ｖｒｅｆ）入力用セットアップスイッチ３０２、並びにアンプ３２と出力の間の起動スイッチ３０３から構成される。ここで、電圧選択器の出力端子（ＶＨ，ＶＬ）は起動スイッチ３０１を介して蓄積容量３０４に接続されており、基準電圧（Ｖｒｅｆ）がセットアップスイッチ３０２を介して蓄積容量３０４の入力側及び負帰還蓄積容量３０５の入力側に入力されるように接続されている。また、負帰還蓄積容量３０５及び蓄積容量３０４の接地側はアンプ３２の入力端に接続されており、負帰還蓄積容量３０５の入力側は起動スイッチ３０３を介してアンプ３２の出力端に接続されている。負電圧駆動用ＤＡＣ３１はセットアップスイッチ３０２で基準電圧（Ｖｒｅｆ：０Ｖ）を提供して、起動スイッチ３０１で電圧選択器の出力端子（ＶＨ，ＶＬ）から基準電圧を選択し、基準電圧が対応する蓄積容量３０４（８Ｃ、４Ｃ、２Ｃ，１Ｃ、１Ｃの一つ）に出力され、Ｄ／Ａ変換され、階調電圧に表示信号を細分する。次いで、アンプ２２で階調電圧を反転し、昇圧すると、ＴＦＴ液晶パネルの画素に負階調電圧を出力する。
図４は、図１における正電圧駆動系の正電圧駆動用ＤＡＣ４１と非反転アンプ４０を結合する実施例を示す説明図である。図４において、この正電圧駆動系回路は基本的に正電圧駆動用ＤＡＣ４１とアンプ４２を構成する。なお、２つの段階によって駆動が行われる。最初のセットアップ段階においては、まず、電圧選択器からの基準電圧が蓄積容量Ｃに入力され、Ｄ／Ａ変換され、アンプ４２が初期化される。次の起動段階において、アンプ４２によりＴＦＴ液晶パネルの画素に適切な正電圧が出力される。
図５は、図４に示す正電圧駆動用ＤＡＣ５１及び図１における非反転アンプ４０の実施例の詳細を示す説明図である。この回路はアンプ５２、正電圧駆動用ＤＡＣ５１及びアンプ５２入力用蓄積容量（８Ｃ、４Ｃ、２Ｃ，１Ｃ、１Ｃ）５０４、前記蓄積容量５０４への入力電圧（ＶＨ，ＶＬ）切替え用セットアップスイッチ５０１、前記蓄積容量５０４の入力側と出力の間の起動スイッチ５０２から構成される。ここで、電圧選択器の出力端子（ＶＨ，ＶＬ）はセットアップスイッチ５０１を介して蓄積容量５０４に接続されており、基準電圧がセットアップスイッチ５０１を介して蓄積容量５０４の入力側に接続されている。また、蓄積容量５０４の接地側はアンプ５２の入力端に接続されており、蓄積容量５０４の入力側は起動スイッチ５０２を介してアンプ５２の出力端に接続されている。正電圧駆動用ＤＡＣ５１はセットアップスイッチ５０１で電圧選択器の出力端子（ＶＨ，ＶＬ）から基準電圧を選択し、起動スイッチ５０２で基準電圧が対応する蓄積容量５０４（８Ｃ、４Ｃ、２Ｃ，１Ｃ、１Ｃの一つ）に出力され、Ｄ／Ａ変換され、正階調電圧に表示信号を細分する。次いで、アンプ５２で正階調電圧昇圧して、ＴＦＴ液晶パネルの画素に正階調電圧を出力する。
なお、本発明のソース駆動回路を使用する液晶表示装置は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、自動車用ディスプレイ、航空用ディスプレイ、デジタルフォトフレーム、またはポータブルＤＶＤプレーヤなどの電子装置に使用することができる。
１ ＴＦＴ液晶パネル
２ 表示コントローラ
３ ゲートドライバ
４ ゲートドライバ制御信号
５ 基準電圧回路
６ 基準電圧回路
７ 電圧選択器
８ 電圧選択器
９ ＤＡコンバータ
１０ ＤＡコンバータ
１１ 非反転増幅回路（非反転アンプ）
１２ 非反転増幅回路（非反転アンプ）
１３ 液晶表示信号
１４ シフトレジスタ
１５ レベルシフタ
１６ デマルチプレクサ回路
１７ 出力タイミング信号
１８ 転送クロック
１９ 転送パレス
２０ 反転増幅器（反転アンプ）
２１ 負電圧駆動用ＤＡＣ
２２ 増幅器（アンプ）
２０１ 起動スイッチ
２０２ セットアップスイッチ
３１ 負電圧駆動用ＤＡＣ
３２ 増幅器（アンプ）
３０１ 起動スイッチ
３０２ セットアップスイッチ
３０３ 起動スイッチ
３０４ 蓄積容量
３０５ 負帰還蓄積容量
４０ 非反転増幅器（非反転アンプ）
４１ 正電圧駆動用ＤＡＣ
４２ 増幅器（アンプ）
５１ 正電圧駆動用ＤＡＣ
５２ 増幅器（アンプ）
５０１ セットアップスイッチ
５０２ 起動スイッチ
５０４ 蓄積容量
６１ 選択スイッチ
２ 表示コントローラ
３ ゲートドライバ
４ ゲートドライバ制御信号
５ 基準電圧回路
６ 基準電圧回路
７ 電圧選択器
８ 電圧選択器
９ ＤＡコンバータ
１０ ＤＡコンバータ
１１ 非反転増幅回路（非反転アンプ）
１２ 非反転増幅回路（非反転アンプ）
１３ 液晶表示信号
１４ シフトレジスタ
１５ レベルシフタ
１６ デマルチプレクサ回路
１７ 出力タイミング信号
１８ 転送クロック
１９ 転送パレス
２０ 反転増幅器（反転アンプ）
２１ 負電圧駆動用ＤＡＣ
２２ 増幅器（アンプ）
２０１ 起動スイッチ
２０２ セットアップスイッチ
３１ 負電圧駆動用ＤＡＣ
３２ 増幅器（アンプ）
３０１ 起動スイッチ
３０２ セットアップスイッチ
３０３ 起動スイッチ
３０４ 蓄積容量
３０５ 負帰還蓄積容量
４０ 非反転増幅器（非反転アンプ）
４１ 正電圧駆動用ＤＡＣ
４２ 増幅器（アンプ）
５１ 正電圧駆動用ＤＡＣ
５２ 増幅器（アンプ）
５０１ セットアップスイッチ
５０２ 起動スイッチ
５０４ 蓄積容量
６１ 選択スイッチ
Claims (5)
- 液晶表示装置用ソース駆動回路であって、
基準電圧を生成する基準電圧回路と、正階調電圧に表示信号を細分する正電圧駆動用ＤＡＣと、負階調電圧に表示信号を細分する負電圧駆動用ＤＡＣと、前記液晶表示装置に駆動する正階調電圧を提供する非反転増幅器と、前記液晶表示装置に駆動する負階調電圧を提供する反転増幅器と、前記正電圧駆動用ＤＡＣ及び負電圧駆動用ＤＡＣに前記基準電圧回路から基準電圧を供給する電圧選択器とを含むことを特徴する液晶表示装置用ソース駆動回路。 - 前記液晶表示装置用ソース駆動回路は、更に、前記正電圧駆動用ＤＡＣ、負電圧駆動用ＤＡＣ及び電圧選択器に接続される１つの選択スイッチを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用ソース駆動回路。
- 前記選択スイッチは前記正電圧駆動用ＤＡＣ或は負電圧駆動用ＤＡＣに電圧選択器から基準電圧の出力を切り替えることができることを特徴する請求項２記載の液晶表示装置用ソース駆動回路。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置用ソース駆動回路を備える液晶表示装置。
- 請求項４に記載の液晶表示装置を有する電子装置であって、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、自動車用ディスプレイ、航空用ディスプレイ、デジタルフォトフレーム、またはポータブルＤＶＤプレーヤである電子装置。
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