JP2010210668A - 集積回路装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】高画質な画像表示を行う集積回路装置及び電子機器等を提供すること。
【解決手段】集積回路装置は、データ線駆動回路140−1〜140−kと、補正用D/A変換回路120と、D/A変換回路110−1〜110−kと、を含み、データ線駆動回路140−1〜140−kは、演算増幅器OP1〜OPkと、入力用キャパシターCI1〜CIkと、補正用キャパシターCA1〜CAkと、を有し、D/A変換回路110−1〜110−kは、入力用キャパシターCI1〜CIkに対して、出力電圧VQ1〜VQkを出力し、補正用D/A変換回路120は、補正用キャパシターCA1〜CAkに対して、補正用出力電圧VCAを出力して、データ線駆動回路から出力されるデータ電圧V1〜Vkを補正する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、集積回路装置及び電子機器等に関する。
近年では、携帯電話等の電子機器に搭載される液晶表示装置(電気光学装置)の高画質化が進んでいる。そのため、液晶表示装置を駆動するドライバー(集積回路装置)において、高画質な画像表示を実現する必要があるという課題がある。
例えば、液晶表示装置の画質を劣化させる原因には、輝度ムラや色ムラ等の表示ムラがある。この表示ムラを改善する手法として、画像データを補正することでドライバーの出力するデータ電圧(データ信号)を補正する手法(例えば、特許文献1に開示された手法)が考えられる。しかしながら、この手法では、D/A変換回路の階調特性に依存した電圧ステップでしかデータ電圧を補正できない。例えば、画像データのD/A変換(Digital to Analog Conversion)において液晶表示装置のガンマ特性に沿った階調電圧を用いると、非等間隔の電圧値でしか補正できなくなってしまう。そこで、等間隔の電圧値で補正するために、画像データのD/A変換において等間隔の階調電圧を用いる手法も考えられる。しかしながら、この手法では、液晶表示装置のガンマ補正を行うために画像データを演算処理する必要がある。
特開2002−108298号公報
本発明の幾つかの態様によれば、高画質な画像表示を行う集積回路装置及び電子機器等を提供できる。
本発明の一態様は、複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、第1の補正用データが入力され、前記第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号を出力する第1の補正用D/A変換回路と、前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路に対応して設けられ、画像データが入力され、前記画像データに対応する出力信号を出力する複数のD/A変換回路と、を含み、前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路は、演算増幅器と、前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと、前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の第1の補正用入力ノードとの間に設けられる第1の補正用キャパシターと、を有し、前記複数のD/A変換回路の各D/A変換回路は、前記各データ線駆動回路の前記入力用キャパシターに対して、前記出力信号を出力し、前記第1の補正用D/A変換回路は、前記複数のデータ線駆動回路の前記第1の補正用キャパシターに対して、前記第1の補正用出力信号を出力して、前記複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正する集積回路装置に関係する。
本発明の一態様によれば、複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路が、演算増幅器と入力用キャパシターと第1の補正用キャパシターとを含み、複数のD/A変換回路が、画像データを受けて、その画像データに対応する出力信号(例えば、出力電圧)を入力用キャパシターに出力し、第1の補正用D/A変換回路が、第1の補正用データを受けて、その第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号(例えば、補正用出力電圧)を第1の補正用キャパシターに出力して、複数のデータ線駆動回路が出力するデータ信号(例えば、データ電圧)を補正する。
このように、本発明の一態様によれば、第1の補正用D/A変換回路が、第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号を第1の補正用キャパシターに出力する。これにより、複数のD/A変換回路の出力信号の1階調当たりのステップとは異なるステップで、第1の補正用D/A変換回路が第1の補正用出力信号を出力し、その第1の補正用出力信号によりデータ信号を補正できる。そして、このようにしてデータ信号を補正することで、表示画像の高画質化を図ることができる。例えば、後述するように、1ライン又は複数ラインの走査線毎に異なる第1の補正用データを用いることで、表示画像の上下で輝度の誤差の異なる上下輝度ムラ(表示ムラ)を補正できる。
また、本発明の一態様では、前記画像データに対して非リニアな階調特性の階調信号を前記D/A変換回路に出力する階調信号生成回路と、前記第1の補正用データに対してリニアな階調特性の第1の補正用信号を前記第1の補正用D/A変換回路に出力する第1の補正用信号生成回路と、を含んでもよい。
本発明の一態様によれば、第1の補正用信号生成回路が、第1の補正用データに対してリニアな階調特性の第1の補正用信号(例えば、補正用電圧)を出力するため、第1の補正用出力信号の1階調当たりのステップを等間隔にできる。これにより、等間隔のステップによるデータ信号の補正を実現できる。また、本発明の一態様によれば、階調信号生成回路が、画像データに対して非リニアな階調特性の階調信号(例えば、階調電圧)を出力する。そのため、例えば画像データのガンマ補正処理のための演算回路が不要となり、回路規模の増大や消費電力の増大を防止できる。
また、本発明の一態様では、前記第1の補正用D/A変換回路に対して前記第1の補正用データを出力する制御回路を含み、前記制御回路は、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に、前記第1の補正用データを変化させて出力してもよい。
このようにすれば、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に第1の補正用データを変化させることで、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に変化する第1の補正用出力信号を出力できる。これにより、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に異なる第1の補正用出力信号でデータ信号を補正できる。
また、本発明の一態様では、前記制御回路は、前記第1の補正用データを変化させる走査線のライン数を設定するライン数設定レジスターを有してもよい。
このようにすれば、第1の補正用データを変化させる走査線のライン数を、ライン数設定レジスターに設定できる。これにより、制御回路が、その設定されたライン数の走査線毎に第1の補正用データを変化させることができる。
また、本発明の一態様では、前記制御回路は、前記第1の補正用データを変化させるときの変化幅を設定するための変化幅設定レジスターを有してもよい。
このようにすれば、第1の補正用データを変化させるときの変化幅を、変化幅設定レジスターに設定できる。これにより、制御回路が、その設定された変化幅ずつ第1の補正用データを変化させることができる。
また、本発明の一態様では、前記第1の補正用D/A変換回路に対して前記第1の補正用データを出力する制御回路を含み、前記制御回路は、チップ間バラツキ補正用データを記憶するチップ間バラツキ補正用レジスターを有し、前記第1の補正用D/A変換回路は、前記チップ間バラツキ補正用データに基づいて、前記複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号のチップ間バラツキを補正してもよい。
このようにすれば、チップ間バラツキ補正用データをチップ間バラツキ補正用レジスターに記憶させることができる。これにより、第1の補正用D/A変換回路が、その記憶されたチップ間バラツキ補正用データに基づいて、データ信号のチップ間バラツキ(複数の集積回路装置の間でのデータ信号バラツキ)を補正できる。
また、本発明の一態様では、前記制御回路は、集積回路装置の製造時に前記チップ間バラツキ補正用データが設定される初期情報記憶回路を有し、前記チップ間バラツキ補正用レジスターは、前記初期情報記憶回路から読み出された前記チップ間バラツキ補正用データを記憶してもよい。
このようにすれば、集積回路装置の製造時にチップ間バラツキ補正用データを初期情報記憶回路に設定できる。これにより、初期情報記憶回路からチップ間バラツキ補正用データを読み出すことで、チップ間バラツキ補正用レジスターにチップ間バラツキ補正用データを記憶できる。
また、本発明の一態様では、前記各データ線駆動回路は、前記入力ノードと第1のノードとの間に設けられた第1のスイッチ素子と、前記第1のノードとアナログ基準電源との間に設けられた第2のスイッチ素子と、前記サミングノードと第2のノードとの間に設けられた帰還用キャパシターと、前記第2のノードと出力ノードとの間に設けられた第3のスイッチ素子と、前記第2のノードとアナログ基準電源との間に設けられた第4のスイッチ素子と、前記サミングノードと前記出力ノードとの間に設けられた第5のスイッチ素子と、前記第1の補正用入力ノードと第3のノードとの間に設けられた第1の補正用スイッチ素子と、前記第3のノードと第1の補正基準電圧が供給される第1の補正基準電圧ノードとの間に設けられた第2の補正用スイッチ素子と、を有し、前記演算増幅器の第2の入力端子には、アナログ基準電源が供給され、前記演算増幅器の出力端子には、前記出力ノードが接続され、前記入力用キャパシターは、前記第1のノードと前記サミングノードとの間に設けられ、前記第1の補正用キャパシターは、前記第3のノードと前記サミングノードとの間に設けられてもよい。
また、本発明の一態様では、前記各データ線駆動回路は、前記入力ノードと第1のノードとの間に設けられた第1のスイッチ素子と、前記第1のノードと出力ノードとの間に設けられた第2のスイッチ素子と、前記サミングノードと前記出力ノードとの間に設けられた第3のスイッチ素子と、前記第1の補正用入力ノードと第2のノードとの間に設けられた第1の補正用スイッチ素子と、前記第2のノードと第1の補正基準電圧が供給される第1の補正基準電圧ノードとの間に設けられた第2の補正用スイッチ素子と、を有し、前記演算増幅器の第2の入力端子には、アナログ基準電源が供給され、前記演算増幅器の出力端子には、前記出力ノードが接続され、前記入力用キャパシターは、前記第1のノードと前記サミングノードとの間に設けられ、前記第1の補正用キャパシターは、前記第2のノードと前記サミングノードとの間に設けられてもよい。
これらの発明の一態様によれば、演算増幅器、入力用キャパシター、第1の補正用キャパシターを含むデータ線駆動回路を実現できる。具体的には、D/A変換回路からの出力信号が入力用キャパシターに入力され、第1の補正用D/A変換回路からの補正用出力信号が第1の補正用キャパシターに入力されて、補正されたデータ信号を出力するデータ線駆動回路を実現できる。
また、本発明の一態様では、その各第2の補正用D/A変換回路が前記各データ線駆動回路に対応して設けられる複数の第2の補正用D/A変換回路を含み、前記各データ線駆動回路は、前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の第2の補正用入力ノードとの間に設けられる第2の補正用キャパシターを有し、前記複数の第2の補正用D/A変換回路の各第2の補正用D/A変換回路は、前記各データ線駆動回路に対応する第2の補正用データが入力され、前記第2の補正用キャパシターに対して、前記第2の補正用データに対応する第2の補正用出力信号を出力して、前記各データ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正してもよい。
このようにすれば、複数の第2の補正用D/A変換回路の各第2の補正用D/A変換回路が、第2の補正用出力信号を出力することで、複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正できる。これにより、複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号の各データ信号を独立に補正できる。また、複数のD/A変換回路の出力信号の1階調当たりのステップとは異なるステップで、各第2の補正用D/A変換回路が第2の補正用出力信号を出力し、その第2の補正用出力信号によりデータ信号を補正できる。
また、本発明の一態様では、画像データに対して非リニアな階調特性の階調信号を前記D/A変換回路に出力する階調信号生成回路と、前記第2の補正用データに対してリニアな階調特性の第2の補正用信号を前記複数の第2の補正用D/A変換回路に出力する第2の補正用信号生成回路と、を含んでもよい。
本発明の一態様によれば、第2の補正用信号生成回路が、第2の補正用データに対してリニアな階調特性の第2の補正用信号を出力するため、第2の補正用出力信号の1階調当たりのステップを等間隔にできる。これにより、等間隔のステップによるデータ信号の補正を実現できる。
また、本発明の他の態様は、複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、第1の補正用データが入力され、前記第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号を出力する第1の補正用D/A変換回路と、第2の補正用データが入力され、前記第2の補正用データに対応する第2の補正用出力信号を出力する第2の補正用D/A変換回路と、を含み、前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路は、演算増幅器と、前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、前記サミングノードと前記各データ線駆動回路の補正用入力ノードとの間に設けられる補正用キャパシターと、を有し、前記各データ線駆動回路の前記補正用キャパシターには、前記第1の補正用出力信号と前記第2の補正用出力信号との間の信号が分割された信号が入力される集積回路装置に関係する。
本発明の他の態様によれば、複数のD/A変換回路が、画像データを受けて、その画像データに対応する出力信号(例えば、出力電圧)を入力用キャパシターに出力し、第1、第2の補正用D/A変換回路が、第1、第2の補正用データに対応する第1、第2の補正用出力信号(例えば、補正用出力電圧)を出力し、第1、第2の補正用出力信号の間の信号が分割された信号が補正用キャパシターに入力されて、複数のデータ線駆動回路が出力するデータ信号(例えば、データ電圧)を補正する。
このように、本発明の他の態様によれば、第1、第2の補正用D/A変換回路が、第1、第2の補正用データに対応する第1、第2の補正用出力信号を出力し、第1、第2の補正用出力信号の間の信号が分割された信号が補正用キャパシターに入力される。これにより、補正用キャパシターには、データ線の順番に対して傾きのある信号が入力されるため、データ線の順番に対して傾きのあるデータ信号のバラツキを補正できる。
また、本発明の他の態様は、複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、その各補正用D/A変換回路が前記各データ線駆動回路に対応して設けられる複数の補正用D/A変換回路と、前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路に対応して設けられる複数のD/A変換回路と、を含み、前記各データ線駆動回路は、演算増幅器と、前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと、前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の補正用入力ノードとの間に設けられる補正用キャパシターと、を有し、前記複数のD/A変換回路の各D/A変換回路は、画像データを受けて、前記各データ線駆動回路の前記入力用キャパシターに対して、前記画像データに対応する出力信号を出力し、前記複数の補正用D/A変換回路の各補正用D/A変換回路は、前記各データ線駆動回路に対応する補正用データが入力され、前記補正用キャパシターに対して、前記第補正用データに対応する補正用出力信号を出力して、前記各データ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正することを特徴とする集積回路装置に関係する。
本発明の他の態様によれば、複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路が、演算増幅器と、入力用キャパシターと、補正用キャパシターを含み、複数のD/A変換回路の各D/A変換回路が、画像データに対応する出力信号(例えば、出力電圧)を入力用キャパシターに出力し、複数の補正用D/A変換回路の各補正用D/A変換回路が、補正用データに対応する補正用出力信号(例えば、補正用出力電圧)を補正用キャパシターに出力して、複数のデータ線駆動回路が出力するデータ信号(例えば、データ電圧)を補正する。
このように、本発明の他の態様によれば、複数の補正用D/A変換回路の各補正用D/A変換回路が補正用出力信号を出力することで、複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正できる。これにより、複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号の各データ信号を独立に補正できる。また、複数のD/A変換回路の出力信号の1階調当たりのステップとは異なるステップで、各補正用D/A変換回路が補正用出力信号を出力し、その補正用出力信号によりデータ信号を補正できる。
また、本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の集積回路装置を含む電子機器に関係する。
図1(A)、図1(B)は、本実施形態の比較例。 本実施形態の集積回路装置の第1の構成例。 図3(A)は、階調電圧の階調特性例。図3(B)は、補正用電圧の階調特性例。 上下輝度ムラ補正の説明図。 図5(A)、図5(B)は、チップ間バラツキ補正の説明図。 本実施形態の集積回路装置の第2の構成例。 本実施形態の集積回路装置の第3の構成例。 本実施形態の集積回路装置の第4の構成例。 データ電圧のバラツキの傾き補正の説明図。 データ線駆動回路の第1の基本構成例。 データ線駆動回路の第1の基本構成例。 図12(A)〜図12(C)は、データ線駆動回路の原理的構成例。 データ線駆動回路の第1の詳細な構成例。 データ線駆動回路の第1の詳細な構成例。 データ線駆動回路の第2の基本構成例。 データ線駆動回路の第2の基本構成例。 データ線駆動回路の第2の詳細な構成例。 データ線駆動回路の第2の詳細な構成例。 電気光学装置の構成例。 データドライバーの構成例。 図21(A)、図21(B)は、電子機器の構成例。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施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く、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
1.比較例
図1(A)、図1(B)を用いて、本実施形態の比較例について説明する。図1(A)、図1(B)には、本実施形態の比較例として、画像データを補正処理することで液晶表示装置(電気光学装置)の表示ムラを補正するデータドライバーのブロック図を示す。
図1(A)に示す第1の比較例は、階調電圧生成回路VGNLが、画像データに対して非等間隔の階調電圧を出力する場合の例である。具体的には、補正回路HCAは、8ビットの入力画像データを補正して、補正後の画像データを出力する。階調電圧生成回路VGNLは、液晶パネル(電気光学パネル)のガンマ特性に合わせた256階調の階調電圧を出力する。D/A変換回路DAA1〜DAAs(sは自然数)は、階調電圧と補正後の画像データを受けて、補正後の画像データをD/A変換する。そして、データ線駆動回路DR1〜DRsは、D/A変換後のデータ電圧を受けて、液晶パネルのデータ線を駆動する。
このように第1の比較例では、画像データに対して非等間隔の階調電圧に基づいて、補正後の画像データをD/A変換する。そのため、画像データの階調値に応じて1階調当たりの電圧ステップ(電圧差)が異なってしまい、等間隔の電圧ステップでデータ電圧を補正することができない。
図1(B)に示す第2の比較例は、階調電圧生成回路VGLが、画像データに対して等間隔の階調電圧を出力する場合の例である。具体的には、演算回路EN1〜ENsは、8ビットの入力画像データを受けて、等間隔の階調電圧でガンマカーブを表現するために入力画像データを10ビットに拡張し、その拡張された画像データに対してガンマ補正等の演算処理を行う。補正回路HCBは、演算処理後の画像データを表示ムラ補正して、補整後の画像データを出力する。D/A変換回路DAB1〜DABsは、階調電圧と補正後の画像データを受けて、補正後の画像データをD/A変換する。そして、データ線駆動回路DR1〜DRsは、D/A変換後のデータ電圧を受けて、液晶パネルのデータ線を駆動する。
このように第2の比較例では、画像データに対して等間隔の階調電圧に基づいて補正後の画像データをD/A変換するため、等間隔の電圧ステップでデータ電圧を補正できる。しかしながら、第2の比較例では、等間隔の階調電圧でガンマカーブを表現するために入力画像データを10ビットに拡張し、その拡張された10ビットの画像データをD/A変換する。そのため、演算回路EN1〜ENsと10ビットのD/A変換回路DAB1〜DABsが必要となり、回路規模が増大してしまう。また、演算回路EN1〜ENsにより消費電力が増大してしまう。
2.集積回路装置
2.1.第1の構成例
図2に、上記課題を解決できる本実施形態の第1の構成例を示す。図2に示す第1の構成例は、第1〜第kのD/A変換回路110−1〜110−k(複数のD/A変換回路。kは自然数)、補正用D/A変換回路120(第1の補正用D/A変換回路)、第1〜第kのデータ線駆動回路140−1〜140−k(複数のデータ線駆動回路)、制御回路150、階調電圧生成回路160(広義には階調信号生成回路)、補正用電圧生成回路180(広義には第1の補正用信号生成回路)を含む。なお、本発明の集積回路装置は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部(例えば、制御回路150、階調電圧生成回路160、補正用電圧生成回路180等)を省略したり、他の構成要素を追加したりする等の種々の変形実施が可能である。
なお以下では、データ信号、階調信号、補正用信号、出力信号、補正用出力信号等の信号が、データ電圧、階調電圧、補正用電圧、出力電圧、補正用出力電圧等の電圧である場合について説明する。但し本発明では、これらの信号がデータ電流、階調電流、補正用電流、出力電流、補正用出力電流等の電流であってもよい。
第1の構成例は、補正用D/A変換回路120が補正用出力電圧VCA(広義には第1の補正用出力信号)を出力することで、第1〜第kのデータ電圧V1〜Vk(広義にはデータ信号)を補正する回路である。
具体的には、階調電圧生成回路160(基準電圧生成回路)は、D/A変換回路110−1〜110−kに供給するための階調電圧VG1〜VGi(広義には階調信号。iは自然数)を生成する。例えば、階調電圧生成回路160はラダー抵抗により構成され、電源回路(例えば、後述する図19に示す電源回路50)からの電源電圧を抵抗分割して階調電圧VG1〜VGiを出力する。
D/A変換回路110−1〜110―k(DAC:Digital to Analog Converter)は、画像データGD1〜GDk(階調データ)を受けて、画像データGD1〜GDkをD/A変換し、出力電圧VQ1〜VQk(広義には出力信号)を出力する。D/A変換回路110−1〜110―kは、画像データGD1〜GDkに対応する階調電圧を階調電圧VG1〜VGiから選択することで、D/A変換を行う。
補正用電圧生成回路180は、補正用D/A変換回路120に供給するための補正用電圧VGA1〜VGAj(広義には第1の補正用信号。jは自然数)を生成する。例えば、補正用電圧生成回路180はラダー抵抗により構成され、電源回路(例えば、後述する図19に示す電源回路50)からの電源電圧を抵抗分割して補正用電圧VGA1〜VGAj(階調補正用電圧)を出力する。
補正用D/A変換回路120は、補正用データCDA(第1の補正用データ)を受けて、その補正用データCDAをD/A変換し、D/A変換により生成された補正用出力電圧VCAを出力する。補正用D/A変換回路120は、補正用データCDAに対応する補正用電圧を補正用電圧VGA1〜VGAjから選択することで、D/A変換を行う。
データ線駆動回路140−1〜140−kは、出力電圧VQ1〜VQkと補正用出力電圧VCAを受けて、データ線S1〜Skにデータ電圧V1〜Vkを出力する。具体的には、データ線駆動回路140−1〜140−kは、演算増幅器OP1〜OPk(演算増幅回路、オペアンプ)、入力用キャパシターCI1〜CIk、補正用キャパシターCA1〜CAk(第1の補正用キャパシター)を含む。そして、入力用キャパシターCI1〜CIk(入力用容量素子)には出力電圧VQ1〜VQkが供給され、補正用キャパシターCA1〜CAk(補正用容量素子)には補正用出力電圧VCAが供給される。データ線S1〜Skには、演算増幅器OP1〜OPkがデータ電圧V1〜Vkを供給する。
より具体的には、演算増幅器OP1〜OPkの出力端子には、データ線S1〜Skが接続される。演算増幅器OP1〜OPkの反転入力端子(負極性入力端子、広義には第1の入力端子)には、サミングノードNEG1〜NEGkが接続される。入力用キャパシターCI1〜CIkは、サミングノードNEG1〜NEGkと入力ノードNI1〜NIkとの間に設けられる。補正用キャパシターCA1〜CAkは、サミングノードNEG1〜NEGkと補正用入力ノードNCA1〜NCAk(第1の補正用入力ノード)との間に設けられる。
制御回路150は、補正用データCDAを補正用D/A変換回路120に出力する。具体的には、制御回路150は、ライン数設定レジスター152、変化幅設定レジスター154、チップ間バラツキ補正用レジスター156を含む。これらのレジスターには、例えば図示しないホストコントローラー(例えば、後述する図19に示す表示コントローラー40)からレジスター値が設定される。そして、制御回路150は、これらのレジスターに設定されたレジスター値に基づいて補正用データCDAを生成する。
より具体的には、ライン数設定レジスター152には走査線のライン数が設定され、変化幅設定レジスター154には補正用データの変化幅(ステップ、変化値)が設定される。そして、制御回路150は、設定された走査線のライン数毎に、設定された変化幅ずつ変化(増加または減少)する補正用データを生成する。この補正用データの生成は、例えば図示しないホストコントローラー(例えば、後述する図19の表示コントローラー40)からの垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCに基づいて行われる。また、チップ間バラツキ補正用レジスター156にはデータ電圧のチップ間バラツキ(複数ドライバー間での電圧バラツキ)を補正するための補正用データが設定される。制御回路150は、これら2つの補正用データを演算処理(例えば、加算処理)して、補正用データCDAを生成する。
ここで、表示ムラ等を補正するために画像データを補正処理すると、D/A変換回路の階調特性に依存した電圧ステップでしかデータ電圧を補正できないという課題がある。具体的には、上述の第1の比較例では、画像データに対して非等間隔の階調電圧を用いてD/A変換するため、等間隔の電圧ステップでデータ電圧を補正することができない。また、上述の第2の比較例では、等間隔の電圧ステップでデータ電圧を補正するために、画像データに対して等間隔の階調電圧を用いてD/A変換する。しかしながら第2の比較例では、ガンマ補正のための演算回路やビット数の拡張されたD/A変換回路が必要となり、回路規模や消費電力が増大してしまう。
この点、本実施形態によれば、D/A変換回路110−1〜110−kが、画像データGD1〜GDkを受けて、画像データGD1〜GDkに対応する出力電圧VQ1〜VQkを出力し、補正用D/A変換回路120が、補正用データCDAを受けて、補正用データCDAに対応する補正用出力電圧VCAを出力し、データ線駆動回路140−1〜140−kが、出力電圧VQ1〜VQkと補正用出力電圧VCAとを受けて、データ電圧V1〜Vkを出力する。
このように本実施形態によれば、補正用D/A変換回路120が、補正用データCDAを受けて、補正用データCDAに対応する補正用出力電圧VCAを出力することで、データ線駆動回路140−1〜140−kから出力されるデータ電圧V1〜Vkを補正できる。これにより、D/A変換回路110−1〜110−kの出力電圧VQ1〜VQkの1階調当たりの電圧ステップとは異なる電圧ステップで、補正用D/A変換回路120が補正用出力電圧VCAを出力して、データ電圧V1〜Vkを補正できる。
より具体的には、本実施形態によれば、データ線駆動回路140−1〜140−kが、演算増幅器OP1〜OPkと入力用キャパシターCI1〜CIkと補正用キャパシターCA1〜CAkとを含み、D/A変換回路110−1〜110−kが、入力用キャパシターCI1〜CIkに出力電圧VQ1〜VQkを出力し、補正用D/A変換回路120が、補正用キャパシターCA1〜CAkに補正用出力電圧VCAを出力して、データ電圧V1〜Vkを補正する。
このように本実施形態によれば、演算増幅器OP1〜OPkと入力用キャパシターCI1〜CIkと補正用キャパシターCA1〜CAkとを含むことで、データ線駆動回路140−1〜140−kを実現できる。例えば、データ線駆動回路140−1〜140−kは、後述する図13、図17等に示すデータ線駆動回路の構成例により構成できる。そして、補正用キャパシターCA1〜CAkに補正用出力電圧VCAが入力されることで、データ電圧V1〜Vkの補正を実現できる。
また、本実施形態では、画像データGD1〜GDkに対して非リニアな(非直線性の、非等間隔の)階調特性の階調電圧VG1〜VGiをD/A変換回路110−1〜110−kに出力する階調電圧生成回路160と、補正用データCDAに対してリニアな(直線性の、等間隔の)階調特性の補正用電圧VGA1〜VGAjを補正用D/A変換回路120に出力する補正用電圧生成回路180とを含んでもよい。
例えば、図3(A)に示すように、階調電圧生成回路160が、液晶パネルのガンマ特性に応じた256階調の階調電圧VG1〜VG256(i=256)を出力してもよい。この階調電圧VG1〜VG256は、高電位側電源電圧VDHと低電位側電源電圧VDLとの間の電圧が、非等間隔のラダー抵抗により非等間隔の電圧に抵抗分割されることで生成される。また、図3(B)に示すように、補正用電圧生成回路180が、補正用データCDAの階調に対してリニアな128階調の補正用電圧VGA1〜VGA32(j=32)を出力してもよい。この補正用電圧VGA1〜VGA32は、高電位側電源電圧VDHCと低電位側電源電圧VDLCとの間の電圧が、等間隔のラダー抵抗により等間隔の電圧に抵抗分割されることで生成される。
このように本実施形態によれば、補正用電圧生成回路180が、補正用データCDAに対してリニアな階調特性の補正用電圧VGA1〜VGAjを出力することで、補正用出力電圧VCAの1階調当たりの電圧ステップを等間隔にできる。これにより、上述の第1の比較例では行うことができなかった、等間隔の電圧ステップによるデータ電圧の補正を実現できる。また本実施形態によれば、階調電圧生成回路160が、画像データGD1〜GDkに対して非リニアな階調特性の階調電圧VG1〜VGiを出力することで、画像データのガンマ補正処理や、画像データのビット数の拡張が不要となる。これにより、上述の第2の比較例に比べて、演算回路が不要となり、D/A変換回路のビット数を拡張する必要もなくなる。このようにして、回路規模の増大や消費電力の増大を防止できる。
また、本実施形態では、補正用D/A変換回路120に対して補正用データCDAを出力する制御回路150を含んでもよく、制御回路150が、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に、補正用データCDAを変化させて出力してもよい。
このようにすれば、制御回路150が、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に、補正用データCDAを変化させることで、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に変化する補正用出力電圧VCAが出力される。これにより、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に異なる電圧値でデータ電圧V1〜Vkを補正できる。
例えば、図4に示すように、表示画像の上部(走査線のライン番号が小さい側)ほど画像が暗く表示され(マイナスの輝度の誤差を持ち)、表示画像の下部(走査線のライン番号が大きい側)ほど画像が明るく表示される(プラスの輝度の誤差を持つ)ことがある。このような上下輝度ムラは、例えばTFT(Thin Film Transistor)液晶パネルにおいて、データ電圧が先に書き込まれる表示画像の上部ほど、画素に書き込まれたデータ電圧がTFTを介してリークする時間が長いことにより生じる。本実施形態によれば、1ラインまたは複数ラインの走査線毎に補正用出力電圧VCAを変化させて、このような上下輝度ムラを補正できる。
また、本実施形態では、制御回路150が、補正用データCDAを変化させる走査線のライン数を設定するライン数設定レジスター152を含んでもよい。
このようにすれば、補正用データCDAを変化させる走査線のライン数を、ライン数設定レジスター152に設定できる。これにより、制御回路150が、その設定したライン数の走査線毎に補正用データCDAを変化させることができる。例えば、図4に示すように、補正用データCDAを変化させる走査線のライン数として10ラインを設定すれば、10ラインの走査線毎に異なる補正用データを出力できる。なお、本発明では、上記のように走査線のライン数として複数ラインを設定することで、複数ラインの走査線毎に補正用データを変化させてもよく、走査線のライン数として1ラインを設定することで、1ラインの走査線毎に補正用データを変化させてもよい。
また、本実施形態では、制御回路150が、補正用データCDAを変化させるときの変化幅を設定するための変化幅設定レジスター154を含んでもよい。
このようにすれば、補正用データCDAを変化させるときの変化幅を、変化幅設定レジスター154に設定できる。これにより、制御回路150が、その設定した変化幅ずつ補正用データCDAを変化させることができる。例えば、図4に示すように、補正用データCDAを変化させるときの変化幅として+1を設定すれば、10ラインの走査線毎に+1ずつ変化する補正用データを出力できる。これにより、10ラインの走査線毎に例えば+5mVずつ変化する補正用出力電圧VCAを出力して、その補正用出力電圧VCAにより上下輝度ムラを補正できる。
また、本実施形態では、チップ間バラツキ補正用データを記憶するチップ間バラツキ補正用レジスター156を含み、補正用D/A変換回路120が、チップ間バラツキ補正用データに基づいて、データ線駆動回路140−1〜140−kから出力されるデータ電圧V1〜Vkのチップ間バラツキを補正してもよい。
このようにすれば、チップ間バラツキ補正用データをチップ間バラツキ補正用レジスター156に記憶させることができる。これにより、補正用D/A変換回路120が、その記憶されたチップ間バラツキ補正用データに基づいて、データ電圧のチップ間バラツキを補正できる。この点について、図5(A)、図5(B)を用いて具体的に説明する。図5(A)に示すように、例えば、液晶パネルLCD(電気光学パネル)が第1、第2のチップCH1、CH2(ドライバー、広義には集積回路装置)により駆動されるものとする。このとき、図5(B)に示すように、同階調の画像データに対するチップCH1のデータ電圧(LA1)とチップCH2のデータ電圧(LA2)には、チップCH1、CH2の製造バラツキ等により電圧差が生じることがある。本実施形態によれば、このように複数チップ間でデータ電圧にバラツキが生じた場合でも、そのバラツキに対応するチップ間バラツキ補正用データによりチップ間バラツキを補正できる。
例えば、本実施形態では、制御回路150が、集積回路装置の製造時にチップ間バラツキ補正用データが設定される初期情報記憶回路を有し、チップ間バラツキ補正用レジスター156が、その初期情報記憶回路から読み出されたチップ間バラツキ補正用データを記憶してもよい。この初期情報記憶回路は、例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)により構成されてもよく、集積回路装置の製造時にチップ間バラツキ補正用データがEEPROMに記憶されてもよい。
このようにすれば、集積回路装置の製造時にチップ間バラツキ補正用データを初期情報記憶回路に設定できる。これにより、初期情報記憶回路からチップ間バラツキ補正用データを読み出すことで、チップ間バラツキ補正用レジスターにチップ間バラツキ補正用データを記憶できる。
2.2.第2の構成例
図6に、本実施形態の第2の構成例を示す。図6に示す第2の構成例は、D/A変換回路110−1〜110−k、補正用D/A変換回路130−1〜130−k(複数の第2の補正用D/A変換回路)、データ線駆動回路140−1〜140−k、階調電圧生成回路160、補正用電圧生成回路190(広義には第2の補正用信号生成回路)、制御回路170を含む。なお以下では、図2等で説明した構成要素と同一の構成要素(例えば、D/A変換回路等)には、同じ符号を付して、適宜説明を省略する。
第2の構成例は、補正用D/A変換回路130−1〜130−kが補正用出力電圧VC1〜VCk(広義には第2の補正用出力信号)を出力することで、データ電圧V1〜Vkの各データ電圧を独立に補正する回路である。
具体的には、補正用電圧生成回路190は、補正用D/A変換回路130−1〜130−kに供給するための補正用電圧VGC1〜VGCp(広義には第2の補正用信号。pは自然数)を生成する。例えば、補正用電圧生成回路190はラダー抵抗により構成され、電源回路(例えば、後述する図19に示す電源回路50)からの電源電圧を抵抗分割して補正用電圧VGC1〜VGCp(階調補正用電圧)を出力する。
補正用D/A変換回路130−1〜130−kは、補正用データCD1〜CDk(第2の補正用データ)を受けて、その補正用データCD1〜CDkをD/A変換し、D/A変換により生成された補正用出力電圧VC1〜VCkを出力する。補正用D/A変換回路130−1〜130−kは、補正用データCD1〜CDkに対応する補正用電圧を補正用電圧VGC1〜VGCpから選択することで、D/A変換を行う。
データ線駆動回路140−1〜140−kは、D/A変換回路110−1〜110−kからの出力電圧VQ1〜VQkと、補正用D/A変換回路130−1〜130−kからの補正用出力電圧VC1〜VCkを受けて、データ線S1〜Skにデータ電圧V1〜Vkを出力する。具体的には、データ線駆動回路140−1〜140−kは、演算増幅器OP1〜OPk、入力用キャパシターCI1〜CIk、補正用キャパシターCC1〜CCk(第2の補正用キャパシター)を含む。そして、補正用キャパシターCC1〜CCkには補正用出力電圧VC1〜VCkが供給される。この補正用キャパシターCC1〜CCkは、サミングノードNEG1〜NEGkと補正用入力ノードNC1〜NCk(第2の補正用入力ノード)との間に設けられる。
なお、上述の第1の構成例と同様に、入力用キャパシターCI1〜CIkには出力電圧VQ1〜VQkが供給される。この入力用キャパシターCI1〜CIkは、サミングノードNEG1〜NEGkと入力ノードNI1〜NIkとの間に設けられる。また、演算増幅器OP1〜OPkの反転入力端子には、サミングノードNEG1〜NEGkが接続される。
制御回路170は、補正用データCD1〜CDkを補正用D/A変換回路130−1〜130−kに出力する。具体的には、制御回路170は、補正用データ設定レジスター172−1〜172−kを含む。補正用データ設定レジスター172−1〜172−kには、例えば図示しないホストコントローラー(例えば、後述する図19に示す表示コントローラー40)から補正用データCD1〜CDkが設定される。そして、制御回路170は、設定された補正用データCD1〜CDkを補正用D/A変換回路130−1〜130−kに出力する。
本実施形態の第2の構成例によれば、D/A変換回路110−1〜110−kが、画像データGD1〜GDkを受けて、画像データGD1〜GDkに対応する出力電圧VQ1〜VQkを出力し、補正用D/A変換回路130−1〜130−kが、補正用データCD1〜CDkを受けて、補正用データCD1〜CDkに対応する補正用出力電圧VC1〜VCkを出力し、データ線駆動回路140−1〜140−kが、出力電圧VQ1〜VQkと補正用出力電圧VC1〜VCkとを受けて、データ電圧V1〜Vkを出力する。
このようにすれば、補正用D/A変換回路130−1〜130−kが、補正用出力電圧VC1〜VCkを出力することで、データ線駆動回路140−1〜140−kから出力されるデータ電圧V1〜Vkを補正できる。これにより、データ電圧V1〜Vkの各データ電圧を独立に(個別に)補正できる。また、D/A変換回路110−1〜110−kの出力電圧VQ1〜VQkの1階調当たりの電圧ステップとは異なる電圧ステップで、補正用D/A変換回路130−1〜130−kが補正用出力電圧VC1〜VCkを出力して、データ電圧V1〜Vkを補正できる。
例えば、液晶表示装置において、液晶パネル側の要因(例えば、製造バラツキ)によって表示ムラ(縦線ムラ)が生じることがある。この点、本実施形態によれば、データ電圧V1〜Vkの各データ電圧を独立に補正できるため、液晶パネルの表示ムラに合わせて補正用データを調整して液晶パネル要因の表示ムラを補正できる。
また、本実施形態では、画像データGD1〜GDkに対して非リニアな階調特性の階調電圧VG1〜VGiをD/A変換回路110−1〜110−kに出力する階調電圧生成回路160と、補正用データCD1〜CDkに対してリニアな階調特性の補正用電圧VGC1〜VGCpを補正用D/A変換回路130−1〜130−kに出力する補正用電圧生成回路190とを含んでもよい。
このようにすれば、上述の第1の構成例と同様に、補正用電圧生成回路190が補正用データCD1〜CDkに対してリニアな階調特性の補正用電圧VGC1〜VGCpを出力することで、等間隔の電圧ステップによるデータ電圧の補正を実現できる。また、階調電圧生成回路160が、画像データGD1〜GDkに対して非リニアな階調特性の階調電圧VG1〜VGiを出力することで、演算回路やD/A変換回路のビット数の拡張が不要となるため、回路規模の増大や消費電力の増大を防止できる。
2.3.第3の構成例
図7に、本実施形態の第3の構成例を示す。図7に示す第3の構成例は、D/A変換回路110−1〜110−k、補正用D/A変換回路120、補正用D/A変換回路130−1〜130−k、データ線駆動回路140−1〜140−k、階調電圧生成回路160、補正用電圧生成回路180、補正用電圧生成回路190、制御回路200を含む。なお以下では、図2等で説明した構成要素と同一の構成要素(例えば、D/A変換回路等)には、同じ符号を付して、適宜説明を省略する。
第3の構成例は、補正用D/A変換回路120が出力する補正用出力電圧VCAと、補正用D/A変換回路130−1〜130−kが出力する補正用出力電圧VC1〜VCkとによりデータ電圧V1〜Vkを補正する回路である。
具体的には、データ線駆動回路140−1〜140−kは、演算増幅器OP1〜OPk、入力用キャパシターCI1〜CIk、補正用キャパシターCA1〜CAk、補正用キャパシターCC1〜CCkを含む。補正用電圧生成回路180は、補正用電圧VGA1〜VGAjを補正用D/A変換回路120に出力する。補正用D/A変換回路120は、補正用データCDAをD/A変換し、補正用出力電圧VCAを補正用キャパシターCA1〜CAkに出力する。補正用電圧生成回路190は、補正用電圧VGC1〜VGCpを補正用D/A変換回路130−1〜130−kに出力する。補正用D/A変換回路130−1〜130−kは、補正用データCD1〜CDkをD/A変換し、補正用出力電圧VC1〜VCkを補正用キャパシターCC1〜CCkに出力する。そして、演算増幅器OP1〜OPkが、データ線S1〜Skにデータ電圧V1〜Vkを出力する。制御回路200は、補正用データCDAを補正用D/A変換回路120に出力し、補正用データCD1〜CDkを補正用D/A変換回路130−1〜130−kに出力する。なお、制御回路200は、上述の図2等で説明したライン数設定レジスター、変化幅設定レジスター、チップ間バラツキ補正用レジスターを含んでもよく、図6等で説明した補正用データ設定レジスターを含んでもよい。
本実施形態の第3の構成例によれば、補正用D/A変換回路120を含むことで、1ライン又は複数ラインの走査線毎にデータ電圧V1〜Vkを補正できる。これにより、上下輝度ムラ等の表示ムラを補正できる。また、補正用D/A変換回路130−1〜130−kを含むことで、データ線毎にデータ電圧V1〜Vkを補正できる。これにより、縦線ムラ等の表示ムラを補正できる。
2.4.第4の構成例
図8に、本実施形態の第4の構成例を示す。図8に示す第4の構成例は、D/A変換回路110−1〜110−k、データ線駆動回路140−1〜140−k、階調電圧生成回路160、補正用D/A変換回路210−1,210−2(第1,第2の補正用D/A変換回路)、制御回路220、補正用電圧生成回路230(広義には補正用信号生成回路)を含む。なお以下では、図2等で説明した構成要素と同一の構成要素(例えば、D/A変換回路等)には、同じ符号を付して、適宜説明を省略する。
第4の構成例は、補正用分割電圧VCB1〜VCBk(補正用分割信号)によってデータ電圧V1〜Vkを補正することで、データ電圧V1〜Vkのバラツキの傾き(データ電圧のバラツキの走査線の方向に沿った傾き)を補正する回路である。
具体的には、補正用電圧生成回路230は、補正用D/A変換回路210−1,210−2に供給するための補正用電圧(広義には第1,第2の補正用信号)を生成する。例えば、補正用電圧生成回路230はラダー抵抗により構成される。
補正用D/A変換回路210−1,210−2は、補正用データCDG1,CDG2(第1,第2の補正用データ)を受けて、補正用データCDG1,CDG2をD/A変換する。そして、補正用D/A変換回路210−1,210−2は、D/A変換により生成された補正用出力電圧VCG1,VCG2(広義には第1,第2の補正用出力信号)を出力する。
データ線駆動回路140−1〜140−kは、演算増幅器OP1〜OPk(オペアンプ)、入力用キャパシターCI1〜CIk、補正用キャパシターCA1〜CAkを含む。補正用キャパシターCA1〜CAkには、補正用出力電圧VCG1,VCG2が抵抗素子R1〜Rk-1により抵抗分割された補正用分割電圧VCB1〜VCBkが入力される。具体的には、抵抗素子R1はノードNCA1とNCA2との間に設けられ、抵抗素子R2はノードNCA2とNCA3との間に設けられる。そして、抵抗素子Rk-1はノードNCAk-1とNCAkとの間に設けられる。ノードNCA1には補正用分割電圧VCB1=VCG1が出力され、ノードNCA2には補正用分割電圧VCB2が出力される。そして、ノードNCAkには補正用分割電圧VCBk=VCG2が出力される。なお、上述の第1の構成例と同様に、入力用キャパシターCI1〜CIkにはD/A変換回路110−1〜110−kからの出力電圧VQ1〜VQkが入力される。また、データ線S1〜Skには、演算増幅器OP1〜OPkからデータ電圧V1〜Vkが供給される。
制御回路220は、補正用データCDG1,CDG2を補正用D/A変換回路210−1,210−2に出力する。具体的には、制御回路220は、傾き補正用レジスター222を含む。傾き補正用レジスター222には、例えば図示しないホストコントローラー(例えば、後述する図19に示す表示コントローラー40)から補正用データCDG1,CDG2が設定される。そして、制御回路220は、設定された補正用データCDG1,CDG2を補正用D/A変換回路210−1,210−2に出力する。
本実施形態の第4の構成例によれば、補正用D/A変換回路210−1,210−2が、補正用データCDG1,CDG2に対応する補正用出力電圧VCG1,VCG2を出力し、補正用出力電圧VCG1とVCG2との間の電圧が分割されて補正用分割電圧VCB1〜VCBkが生成される。このようにして、データ線S1〜Skの順番に対して傾きのある補正用分割電圧VCB1〜VCBkを生成することができる。これにより、データ線S1〜Skの順番に対して傾きのあるデータ電圧V1〜Vkのバラツキ(走査線の方向に沿って順次変化するデータ電圧のバラツキ)を補正できる。
例えば、図9のLB1には、第1のデータ線から第nのデータ線にかけて、同階調の画像データに対するデータ電圧が上昇する場合を示す。このようにデータ線の順番に対してデータ電圧のバラツキに傾きがあると、表示画像には、走査線の方向に沿って輝度が変化する表示ムラが生じてしまう。この点、本実施形態によれば、データ線S1〜Skの順番に対して傾きのあるデータ電圧V1〜Vkのバラツキを補正できるため、走査線の方向に沿って輝度が変化する表示ムラを補正できる。
なお、上記説明においては、補正用出力電圧VCG1,VCG2が抵抗素子R1〜Rk-1により抵抗分割されるものとして説明した。但し本発明では、補正用出力電圧VCG1,VCG2が配線抵抗等の寄生抵抗により抵抗分割されてもよい。
3.データ線駆動回路
3.1.第1の詳細な構成例
図10〜図12を用いて、データ線駆動回路の第1の基本構成例について説明する。この基本構成例は、後述するデータ線駆動回路の第1の詳細な構成例についての基本構成を示すものである。
図10に示すデータ線駆動回路は、オペアンプOPA(演算増幅器)、入力用キャパシターCIA、帰還用キャパシターCFA、第1〜第5のスイッチ素子SA1〜SA5を含む。そして、このデータ線駆動回路は、入力電圧VIAを受けて、出力電圧VQAを出力し、データ線を駆動する回路である。
具体的には、キャパシターCIAは、サミングノードNEGA(基準ノード、ネガティブノード、反転入力端子ノード、電荷蓄積ノード)と第1のノードNA1との間に設けられる。キャパシターCFAは、サミングノードNEGAと第2のノードNA2との間に設けられる。これらのキャパシターCIA,CFAの各々は例えば複数のユニットキャパシターにより構成できる。
スイッチ素子SA1は、ノードNA1と入力ノードNIAとの間に設けられる。スイッチ素子SA2は、ノードNA1とAGND(広義にはアナログ基準電源)との間に設けられる。スイッチ素子SA3は、ノードNA2と出力ノードNQAとの間に設けられる。スイッチ素子SA4は、ノードNA2とAGND(AGNDノード)との間に設けられる。スイッチ素子SA5は、サミングノードNEGAと出力ノードNQAとの間に設けられる。
これらのスイッチ素子SA1〜SA5は例えばCMOSのトランジスターにより構成できる。具体的にはP型トランジスターとN型トランジスターとからなるトランスファーゲートにより構成できる。そしてこれらのトランジスターは、図示しないスイッチ制御信号生成回路からのスイッチ制御信号によりオン・オフされる。またAGNDは、例えば低電位側電源VSS(第1の電源)と高電位側電源VDD(第2の電源)との間の電圧(例えばAGND=(VDD+VSS)/2)である。このAGNDは、例えば後述する図19の電源回路50から供給される。
オペアンプOPAは、その反転入力端子(広義には第1の入力端子)にサミングノードNEGAが接続され、その非反転入力端子(広義には第2の入力端子)にAGNDが設定され、出力ノードNQA(出力端子のノード)に出力電圧VQAを出力する。
図10に示すように、第1の基本構成例のデータ線駆動回路は、初期化期間(CI、CFに初期化用の電圧を設定する期間)においては、スイッチ素子SA2、SA4、SA5がオンになる。
初期化期間においてスイッチ素子SA2がオンになることで、その一端がサミングノードNEGAに電気的に接続されるキャパシターCIAの他端が、AGND(アナログ基準電圧VA)に設定される。同様に、スイッチ素子SA4がオンになることで、その一端がサミングノードNEGAに電気的に接続されるキャパシターCFAの他端が、AGND(VA)に設定される。また帰還スイッチ素子であるスイッチ素子SA5がオンになることで、オペアンプOPAの出力が反転入力端子に帰還され、オペアンプOPAのイマジナリーショート機能により、ノードNEGAがAGNDに設定される。
また図11に示すように、第1の基本構成例のデータ線駆動回路は、出力期間(出力電圧を出力して駆動対象を駆動する期間)においては、スイッチ素子SA1、SA3がオンになる。
出力期間においてスイッチ素子SA1がオンになることで、一端がサミングノードNEGAに接続されるキャパシターCIAの他端が、入力電圧VIAに設定される。またスイッチ素子SA3がオンになることで、一端がサミングノードNEGAに接続されるキャパシターCFAの他端が、出力電圧VQA(OPAの出力)に設定される。
図12(A)に、第1の基本構成例のデータ線駆動回路の原理的な構成を示す。図12(A)に示すように、第1の基本構成例のデータ線駆動回路は、キャパシターCIA、CFAを含めばよい。そしてCIAの一端が、サミングノードNEGAに接続され、その他端が、初期化期間においてはアナログ基準電圧VAに設定され、出力期間においては入力電圧VIAに設定されればよい。また、CFAの一端が、サミングノードNEGAに接続され、その他端が、初期化期間においてはアナログ基準電圧VAに設定され、出力期間においては出力電圧VQAに設定されればよい。
なおサミングノードNEGA(CIAとCFAの接続ノード)は、初期化期間において所与の電圧(例えばVA、VA−ΔVof)に設定され、出力期間においてハイインピーダンス状態(フローティング状態)で初期化期間と同電位に設定されるノードであればよい。このようなノードNEGAの機能を実現するために、図10、図11ではオペアンプOPAを利用しているが、オペアンプOPA以外の回路によりこのような機能を実現してもよい。
次に図12(B)、図12(C)を用いて、第1の基本構成例のデータ線駆動回路における入力電圧VIAと出力電圧VQAの関係について説明する。
図12(B)に示すように初期化期間では、キャパシターCIA、CFAの一端にはVA、他端にはVA−ΔVが設定される。ここでΔVはオペアンプOPのオフセット電圧である。
一方、図12(C)に示すように出力期間では、キャパシターCIAの一端にはVIA、他端にはVA−ΔVが設定され、キャパシターCFAの一端にはVQA、他端にはVA−ΔVが設定される。従って、電荷保存の法則により下式(1)が成立する。
CIA×{VA−(VA−ΔV)}+CFA×{VA−(VA−ΔV)}
=CIA×{VIA−(VA−ΔV)}+CFA×{VQA−(VA−ΔV)}
・・・ (1)
従って下式(2)が成立する。
VQA=VA−(CIA/CFA)×(VIA−VA) ・・・ (2)
上式(2)から明らかなように、出力電圧VQAにはオフセット電圧ΔVが現れないため、いわゆるオフセットフリーを実現できる。
図13に、データ線駆動回路の第1の詳細な構成例を示す。図13に示すデータ線駆動回路は、図10で説明したデータ線駆動回路の構成要素(CIA、CFA、SA1〜SA5、OPA)を含み、さらに第1,第2の補正用キャパシターCCA1,CCA2、第1〜第4の補正用スイッチ素子SCA1〜SCA4を含む。そして、図13のデータ線駆動回路は、入力電圧VIAと第1,第2の補正用入力電圧VCA1,VCA2を受けて、出力電圧VQAを出力する回路である。なお以下では、図10、図11等で説明した構成要素と同一の構成要素(CIA、CFA、SA1〜SA5、OPA等)には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。
キャパシターCCA1は、サミングノードNEGAと第3のノードNA3との間に設けられる。キャパシターCCA2は、サミングノードNEGAと第4のノードNA4との間に設けられる。キャパシターCCA1,CCA2は、例えば複数のユニットキャパシターにより構成できる。
スイッチ素子SCA1は、ノードNA3と第1の補正用入力ノードNCA1との間に設けられる。スイッチ素子SCA2は、ノードNA3と第1の補正基準電圧ノードNAc1との間に設けられる。スイッチ素子SCA3は、ノードNA4と第2の補正用入力ノードNCA2との間に設けられる。スイッチ素子SCA4は、ノードNA4と第2の補正基準電圧ノードNAc2との間に設けられる。例えば、スイッチ素子SCA1〜SCA4は、CMOSトランジスターにより構成できる。具体的には、SCA1〜SCA4は、P型トランジスターとN型トランジスターとからなるトランスファーゲートにより構成できる。そして、これらのトランジスターは、図示しないスイッチ制御信号生成回路からのスイッチ制御信号によりオン・オフされる。
ここで、補正用入力ノードNCA1,NCA2には補正用入力電圧VCA1,VCA2が入力され、補正基準電圧ノードNAc1,NAc2には第1の補正基準電圧VAc1,VAc2が入力される。これらの電圧VCA1,VCA2,VAc1,VAc2は、例えば上述のD/A変換回路120(図2等)から供給される。補正基準電圧VAc1,VAc2は、例えば、所定の階調の補正用データに対応する補正用電圧(例えば図3(B)において、32階調の補正用データに対応する補正用電圧)である。
図13に示すように、第1の詳細な構成例のデータ線駆動回路では、初期化期間(CIA,CFA,CCA1,CCA2に初期化用の電圧を設定する期間)において、スイッチ素子SCA2,SCA4,SA2,SA4,SA5がオンになる。図10と同様に、ノードNEGはVA(AGND)に設定される。そして、スイッチ素子SCA2がオンになることで、キャパシターCCA1のノードNA3側の一端がVAc1に設定され、ノードNEGA側の他端がVAに設定される。また、スイッチ素子SCA4がオンになることで、キャパシターCCA2のノードNA4側の一端がVAc2に設定され、ノードNEGA側の他端がVAに設定される。なお、図10と同様に、CIA,CFAの両端は、VAに設定される。
また、図14に示すように、第1の詳細な構成例のデータ線駆動回路は、出力期間(出力電圧を出力してデータ線を駆動する期間)において、スイッチ素子SCA1,SCA3,SA1,SA3がオンになる。そして、スイッチ素子SCA1がオンになることで、キャパシターCCA1のノードNA3側の一端が補正用入力電圧VCA1に設定される。また、スイッチ素子SCA3がオンになることで、キャパシターCCA2のノードNA4側の一端が補正用入力電圧VCA2に設定される。なお、図11と同様に、CIAのノードNA1側の一端はVIAに設定され、CFAのノードNA2側の一端はVQAに設定される。
ここで、電荷保存の法則により下式(3)が成立する。下式(3)において、ΔVはオペアンプOPAのオフセット電圧である。
CIA×{VA−(VA−ΔV)}
+CCA1×{VAc1−(VA−ΔV)}
+CCA2×{VAc2−(VA−ΔV)}
+CFA×{VA−(VA−ΔV)}
=CIA×{VIA−(VA−ΔV)}
+CCA1×{VCA1−(VA−ΔV)}
+CCA2×{VCA2−(VA−ΔV)}
+CFA×{VQA−(VA−ΔV)} ・・・ (3)
従って、下式(4)が成立する。
VQA=VA−(CIA/CFA)×(VIA−VA)
−(CCA1/CFA)×(VCA1−VAc1)
−(CCA2/CFA)×(VCA2−VAc2) ・・・ (4)
上式(4)によれば、出力電圧VQAには、VCA1、VCA2、VAc1、VAc2を含む項(補正項)が含まれる。これにより、補正用D/A変換回路からVCA1,VCA2、VAc1、VAc2(補正用出力電圧)が入力されることで、VCA1,VCA2、VAc1、VAc2に基づいてデータ線駆動回路の出力電圧VQA(データ電圧)を補正できる。また、上式(4)から明らかなように、出力電圧VQAにはオフセット電圧ΔVが現れないため、いわゆるオフセットフリーを実現できる。
なお、本実施形態のデータ線駆動回路は図13の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。例えば、オペアンプOPAを省略してもよく、補正用キャパシターCCA1及び補正用スイッチ素子SCA1,SCA2を省略してもよく、補正用キャパシターCCA2及び補正用スイッチ素子SCA3,SCA4を省略してもよい。
3.2.第2の詳細な構成例
図15〜図16を用いて、データ線駆動回路の第2の基本構成例について説明する。この基本構成例は、後述するデータ線駆動回路の第2の詳細な構成例についての基本構成を示すものである。
図15に示すデータ線駆動回路は、オペアンプOPB(演算増幅器)、入力用キャパシターCIB、第1〜第3のスイッチ素子SB1〜SB3を含む。そして、このデータ線駆動回路は、入力電圧VIBを受けて、出力電圧VQBを出力し、データ線を駆動する回路である。
具体的には、キャパシターCIBは、サミングノードNEGB(基準ノード、ネガティブノード、反転入力端子ノード、電荷蓄積ノード)と第1のノードNB1との間に設けられる。このキャパシターCIBは、例えば複数のユニットキャパシターにより構成できる。
スイッチ素子SB1は、ノードNB1と入力ノードNIBとの間に設けられる。スイッチ素子SB2は、ノードNB1と出力ノードNQBとの間に設けられる。スイッチ素子SB3は、サミングノードNEGBと出力ノードNQBとの間に設けられる。例えば、スイッチ素子SB1〜SB3は、CMOSのトランジスターにより構成できる。具体的には、P型トランジスターとN型トランジスターとからなるトランスファーゲートにより構成できる。そして、これらのトランジスターは、図示しないスイッチ制御信号生成回路からのスイッチ制御信号によりオン・オフされる。
オペアンプOPBは、その反転入力端子(広義には第1の入力端子)にサミングノードNEGBが接続され、その非反転入力端子(広義には第2の入力端子)にAGNDが設定され、出力ノードNQB(出力端子のノード)に出力電圧VQBを出力する。ここで、AGNDは、例えば低電位側電源VSS(第1の電源)と高電位側電源VDD(第2の電源)との間の電圧(例えばAGND=(VDD+VSS)/2)である。例えば、AGNDは、後述する図19の電源回路50から供給される。
図15に示すように、第2の基本構成例のデータ線駆動回路は、初期化期間(CIBに初期化用の電圧を設定する期間)において、スイッチ素子SB1、SB3がオンになる。スイッチ素子SB1がオンになることで、その一端がサミングノードNEGBに電気的に接続されるキャパシターCIBの他端が、入力電圧VIBに設定される。また、帰還スイッチ素子であるスイッチ素子SB3がオンになることで、オペアンプOPBの出力が反転入力端子に帰還され、オペアンプOPBのイマジナリーショート機能により、ノードNEGBがAGND(アナログ基準電圧VA)に設定される。
図16に示すように、第2の基本構成例のデータ線駆動回路は、出力期間(出力電圧を出力して駆動対象を駆動する期間)においては、スイッチ素子SB2がオンになる。出力期間においてスイッチ素子SB2がオンになることで、一端がサミングノードNEGBに接続されるキャパシターCIBの他端が、出力電圧VQBに設定される。
ここで、電荷保存の法則により下式(5)が成立する。下式(5)において、ΔVはオペアンプOPBのオフセット電圧である。
CIB×{VIB−(VA−ΔV)}=CIB×{VQB−(VA−ΔV)}
・・・ (5)
従って、下式(6)が成立する。
VQB=VIB ・・・ (6)
上式(6)から明らかなように、出力電圧VQBにはオフセット電圧ΔVが現れないため、いわゆるオフセットフリーを実現できる。
図17に、データ線駆動回路の第1の詳細な構成例を示す。図17に示すデータ線駆動回路は、図15で説明したデータ線駆動回路の構成要素(CIB、SB1〜SB3、OPB)を含み、さらに第1,第2の補正用キャパシターCCB1,CCB2、第1〜第4の補正用スイッチ素子SCB1〜SCB4を含む。そして、図17のデータ線駆動回路は、入力電圧VIBと第1,第2の補正用入力電圧VCB1,VCB2を受けて、出力電圧VQBを出力する。なお以下では、図15、図16等で説明した構成要素と同一の構成要素(CIB、SB1〜SB3、OPB等)には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。
キャパシターCCB1は、サミングノードNEGBと第2のノードNB2との間に設けられる。キャパシターCCB2は、サミングノードNEGBと第3のノードNB3との間に設けられる。キャパシターCCB1,CCB2は、例えば複数のユニットキャパシターにより構成できる。
スイッチ素子SCB1は、ノードNB2と第1の補正用入力ノードNCB1との間に設けられる。スイッチ素子SCB2は、ノードNB2と第1の補正基準電圧ノードNBc1との間に設けられる。スイッチ素子SCB3は、ノードNB3と第2の補正用入力ノードNCB2との間に設けられる。スイッチ素子SCB4は、ノードNB3と第2の補正基準電圧ノードNBc2との間に設けられる。例えば、スイッチ素子SCB1〜SCB4は、CMOSトランジスターによるトランスファーゲートにより構成できる。そして、これらのCMOSトランジスターは、図示しないスイッチ制御信号生成回路からのスイッチ制御信号によりオン・オフされる。
ここで、補正用入力ノードNCB1,NCB2には補正用入力電圧VCB1,VCB2が入力され、補正基準電圧ノードNBc1,NBc2には第1の補正基準電圧VBc1,VBc2が入力される。これらの電圧VCB1,VCB2,VBc1,VBc2は、例えば上述のD/A変換回路120(図2等)から供給される。補正基準電圧VBc1,VBc2は、例えば、所定の階調の補正用データに対応する補正用電圧(例えば図3(B)において、32階調の補正用データに対応する補正用電圧)である。
図17に示すように、第2の詳細な構成例のデータ線駆動回路では、サンプリング期間(CIB,CCB1,CCB2に初期化用の電圧を設定する期間)において、スイッチ素子SCB2,SCB4,SB1,SB3がオンになる。図15と同様に、ノードNEGBはVA(AGND)に設定される。そして、スイッチ素子SCB2がオンになることで、キャパシターCCB1のノードNB2側の一端がVBc1に設定され、ノードNEGB側の他端がVAに設定される。また、スイッチ素子SCB4がオンになることで、キャパシターCCB2のノードNB3側の一端がVBc2に設定され、ノードNEGB側の他端がVAに設定される。なお、図15と同様に、CIBのノードNB1側の一端はVIBに設定され、サミングノードNEGB側の他端はVAに設定される。
図18に示すように、第2の詳細な構成例のデータ線駆動回路は、出力期間(出力電圧を出力してデータ線を駆動する期間)において、スイッチ素子SCB1,SCB3,SB2がオンになる。そして、スイッチ素子SCB1がオンになることで、キャパシターCCB1のノードNB2側の一端が補正用入力電圧VCB1に設定される。また、スイッチ素子SCB3がオンになることで、キャパシターCCB2のノードNB3側の一端が補正用入力電圧VCB2に設定される。なお、図16と同様に、CIBのノードNB1側の一端はVQBに設定される。
ここで、電荷保存の法則により下式(7)が成立する。下式(7)において、ΔVはオペアンプOPBのオフセット電圧である。
CIB×{VIB−(VA−ΔV)}
+CCB1×{VBc1−(VA−ΔV)}
+CCB2×{VBc2−(VA−ΔV)}
=CIB×{VQB−(VA−ΔV)}
+CCB1×{VCB1−(VA−ΔV)}
+CCB2×{VCB2−(VA−ΔV)} ・・・ (7)
従って、下式(8)が成立する。
VQB=VIB−(CCB1/CIB)×(VCB1−VBc1)
−(CCB2/CIB)×(VCB2−VBc2) ・・・ (8)
上式(8)によれば、出力電圧VQBには、VCB1、VCB2、VBc1、VBc2を含む項(補正項)が含まれる。これにより、補正用D/A変換回路からVCB1,VCB2、VBc1、VBc2(補正用出力電圧)が入力されることで、VCB1,VCB2、VBc1、VBc2に基づいてデータ線駆動回路の出力電圧VQB(データ電圧)を補正できる。また、上式(7)から明らかなように、出力電圧VQBにはオフセット電圧ΔVが現れないため、いわゆるオフセットフリーを実現できる。
なお、本実施形態のデータ線駆動回路は図17の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。例えば、オペアンプOPBを省略してもよく、補正用キャパシターCCB1及び補正用スイッチ素子SCB1,SCB2を省略してもよく、補正用キャパシターCCB2及び補正用スイッチ素子SCB3,SCB4を省略してもよい。
4.電気光学装置
4.1.構成例
図19に、本実施形態の集積回路装置を適用できる電気光学装置の構成例を示す。図19には、電気光学装置の構成例として、液晶パネルを駆動する液晶表示装置の構成例を図示する。但し本発明は、液晶パネル以外の電気光学パネルを駆動する電気光学装置にも適用できる。例えば本発明は、有機EL(Electro Luminescence)素子、無機EL素子等の自発光素子を用いたELパネルを駆動する電気光学装置にも適用できる。
図19に示す液晶表示装置(電気光学装置)の構成例は、液晶パネル12(電気光学パネル)、ドライバー60(集積回路装置)、表示コントローラー40、電源回路50を含む。なお本発明では、液晶表示装置にこれらのすべての回路ブロックを含める必要はなく、その一部の回路ブロックを省略する構成にしてもよい。
液晶パネル12(LCD:Liquid Crystal Display)は、アクティブマトリクス方式のパネルや、単純マトリクス方式のパネルにより構成できる。例えばアクティブマトリクス方式のパネルでは、液晶パネル12はアクティブマトリクス基板(例えば、ガラス基板)上に形成される。アクティブマトリクス基板には、図19のX方向に伸びる複数の走査線G1〜Gm(mは2以上の自然数)と、Y方向に伸びる複数のデータ線SR1、SG1、SB1、・・・、SRn、SGn、SBn(nは2以上の自然数)とが配置される。またアクティブマトリクス基板には、各データ線に対応するスイッチ素子SWR1、SWG1、SWB1、・・・、SWRn、SWGn、SWBnと、シフトレジスターSFと、データ電圧供給線SR、SG、SB(ソース電圧供給線)とが設けられる。
走査線とデータ線との各交差点に対応する位置には、それぞれ薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor、広義にはスイッチング素子)と液晶容量(液晶素子、広義には電気光学素子)が設けられる。例えば走査線G1とデータ線SR1との交差点に対応する位置には、薄膜トランジスターTR、液晶容量CLが設けられる。そして、TRのゲート電極は走査線G1に接続され、TRのソース電極はデータ線SR1に接続され、TRのドレイン電極は画素電極PEに接続される。画素電極PEと対向電極CE(共通電極、コモン電極)との間には、液晶容量CLが形成される。対向電極CEは、アクティブマトリクス基板に対向する対向基板に形成され、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶(広義には電気光学物質)が封入される。
ここで、データ線SR1、SG1、SB1、・・・、SRn、SGn、SBnは、第1のブロック(SR1、SG1、SB1)〜第nのブロック(SRn、SGn、SBn)にブロック分け(グループ分け、区分け)されているとする。液晶パネル12は、この第1〜第nのブロックのデータ線が順次駆動されるスキャン駆動方式により駆動される。
具体的には、スイッチ素子SWR1、SWG1、SWB1、・・・、SWRn、SWGn、SWBnは、データ電圧供給線SR、SG、SBに時分割で供給された階調電圧を第1〜第nのブロックのデータ線に分割して供給する。
シフトレジスターSFは、スイッチ素子SWR1、SWG1、SWB1、・・・、SWRn、SWGn、SWBnをオン・オフ制御するための制御信号を出力する。シフトレジスターSFは、データドライバー20からのスキャン駆動用クロック信号CLKを受けて、制御信号Sig1〜Signを順次アクティブ(第1の論理レベル)にする。
そして、制御信号Sig1がアクティブにされるとスイッチ素子SWR1、SWG1、SWB1がオンし、第1のブロックのデータ線SR1、SG1、SB1が駆動される。制御信号Sig2がアクティブにされると、スイッチ素子SWR2、SWG2、SWB2がオンし、第2のブロックのデータ線SR2、SG2、SB2が駆動される。そして、制御信号Signがアクティブにされるとスイッチ素子SWRn、SWGn、SWBnがオンし、第nのブロックのデータ線SRn、SGn、SBnが駆動される。このようにして、第1〜第nのブロックのデータ線が順次駆動され、スキャン駆動が行われる。
なおスイッチ素子SWR1、SWG1、SWB1、・・・、SWRn、SWGn、SWBn及びシフトレジスターSFは、例えば薄膜トランジスターTFTを用いて構成できる。
ドライバー60は、データドライバー20(ソースドライバー)、走査ドライバー38(ゲートドライバー)を含む。データドライバー20は、階調データ(画像データ)に基づいてデータ線SR1、SG1、SB1、・・・、SRn、SGn、SBnを駆動する。走査ドライバー38は、液晶パネル12の走査線G1〜Gmを走査(順次駆動)する。なお、本実施形態の集積回路装置がドライバー60に適用される場合には、データ線駆動回路(例えば、図2に示すデータ線駆動回路140−1〜140−k)が、データ電圧供給線SR、SG、SBを介してデータ線SR1、SG1、SB1、・・・、SRn、SGn、SBnを駆動する。
表示コントローラー40は、図示しないCPU(Central Processing Unit、中央演算処理装置)等のホストコントローラーにより設定された内容に従って、データドライバー20、走査ドライバー38及び電源回路50を制御する。具体的には、表示コントローラー40は、データドライバー20及び走査ドライバー38に対しては、例えば動作モードの設定や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。また電源回路50に対しては、例えば対向電極CEに印加する対向電極電圧VCOMの電圧レベルの制御を行う。
電源回路50は、外部から供給される電源電圧に基づいて、表示パネル12の駆動に必要な各種の電圧レベルや、対向電極CEの対向電極電圧VCOMの電圧レベルを生成する。例えば、階調電圧生成回路がデータドライバー20に内蔵され、電源回路50が階調電圧生成回路の電源電圧の電圧レベルを生成できる。
なお、データドライバー20は、液晶パネル12を極性反転駆動してもよい。このとき階調電圧生成回路は、正極性用と負極性用の階調電圧生成回路を含んでもよい。あるいは、階調電圧生成回路の高電圧側電源電圧と低電圧側電源電圧が交互に入れ替わって正極性用と負極性用の階調電圧を生成してもよい。
ここで、図19では、データドライバー20がデータ電圧供給線SR、SG、SBを介してRGB各色成分のデータ線3本ずつを順次駆動するものとして説明した。但し本発明では、データドライバー20がデータ電圧供給線S1〜Sk(kは2以上の自然数)を介してデータ線をk本ずつ順次駆動してもよい。
また、図19では、表示コントローラー40と電源回路50が液晶表示装置の内部に設けられるが、本発明では、表示コントローラー40と電源回路50が液晶表示装置の外部に設けられてもよい。さらに本発明では、データドライバー20、走査ドライバー38、表示コントローラー40、電源回路50の一部又は全部が表示パネル12上に形成されてもよく、データドライバー20、走査ドライバー38、表示コントローラー40、電源回路50の一部又は全部が半導体装置(集積回路、IC)として構成されてもよい。
4.2.データドライバー
図20にデータドライバー20の構成例を示す。この構成例は、シフトレジスター22、ラインラッチ24、26、多重化回路28、階調電圧生成回路30(基準電圧生成回路)、DAC32(DAC:Digital to Analog Converter、データ電圧生成回路)、データ線駆動回路34、スキャン駆動制御部36、補正回路70を含む。
シフトレジスター22は、各データ線に対応するフリップフロップを含む。フリップフロップは順次接続される。シフトレジスター22は、先頭のフリップフロップがイネーブル入出力信号EIOを保持すると、ドットクロック信号DCLKに同期して隣接するフリップフロップにイネーブル入出力信号EIOを順次シフトする。
ラインラッチ24は、各データ線に対応するラッチ(画像データレジスタ)を含む。ラインラッチ24には、表示コントローラー40から階調データDIOが入力される。ラインラッチ24の各ラッチは、シフトレジスター22からの順次シフトされたイネーブル入出力信号EIOに同期して各データ線に対応する階調データをラッチする。
ラインラッチ26は、表示コントローラー40から供給される水平同期信号LPに同期して、ラインラッチ24でラッチされた1水平走査単位の階調データをラッチする。
多重化回路28は、ラインラッチ26からの各データ線に対応する階調データを時分割多重し、データ電圧供給線SR、SG、SB(S1〜Sk)に対応する時分割多重された階調データを生成する。
スキャン駆動制御部36は、スキャン駆動の時分割タイミングを規定するスキャン駆動用クロック信号CLKを生成する。具体的には、スキャン駆動制御部36は、1水平走査期間内に第1〜第nのブロックを順次駆動するためのn発のクロックを生成する。そして多重化回路28が、CLKを受けて1水平走査期間に第1〜第nのブロック分の階調データを時分割多重する。また液晶パネル12のシフトレジスターSFが、CLKを受けて第1〜第nのブロックのスイッチ素子を順次オン・オフ制御する。
階調電圧生成回路30(基準電圧生成回路)は、階調電圧(基準電圧)を生成し、その階調電圧をDAC32に対して供給する。
DAC32(D/A変換回路)は、各データ線(各ソース線)に供給するデータ電圧(ソース電圧)を生成する。具体的にはDAC32は、多重化回路28からのデジタルの階調データに基づいて階調電圧生成回路30からの階調電圧のいずれかを選択し、選択した階調電圧をアナログのデータ電圧として出力する。
補正回路70は、データ線駆動回路34に補正用出力電圧を出力して、データ電圧を補正する。補正回路70は、補正用D/A変換回路、補正用電圧生成回路、制御回路(例えば、上述の図7等に示す補正用D/A変換回路120,130−1〜130−k、補正用電圧生成回路180,190、制御回路200)を含む。
データ線駆動回路34は、DAC32からのデータ電圧と補正回路70からの補正用出力電圧をバッファリングしてデータ線を駆動する。例えば、データ線駆動回路34は、各データ線毎に設けられた駆動回路(例えば、上述の図13等に示すデータ線駆動回路)を含む。
5.電子機器
図21(A)、図21(B)に本実施形態の集積回路装置を含む携帯電話機(電子機器)の構成例を示す。なお本発明では、図21(A)、図21(B)の構成要素の一部を省略したり、他の構成要素(例えばカメラ、操作部又は電源等)を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。また、本実施形態の電子機器は携帯電話機に限定されず、デジタルカメラ、PDA、電子手帳、電子辞書、プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ、或いは携帯型情報端末などであってもよい。
図21(A)、図21(B)においてホストコントローラー410は、例えばMPU(Micro Processing Unit)、ベースバンドエンジンなどである。このホストコントローラー410は、ドライバーである集積回路装置430の制御を行う。或いはアプリケーションエンジンやベースバンドエンジンとしての処理や、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行うこともできる。また図21(B)の画像処理コントローラー420は、ホストコントローラー410に代行して、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行う。
図21(A)の場合には、集積回路装置430としてメモリ内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には、集積回路装置430は、ホストコントローラー410からの画像データを、一旦内蔵メモリに書き込み、書き込まれた画像データを内蔵メモリから読み出して、電気光学パネル400を駆動する。一方、図21(B)の場合には、集積回路装置430としてメモリ非内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には、ホストコントローラー410からの画像データは、画像処理コントローラー420の内蔵メモリに書き込まれる。そして集積回路装置430は、画像処理コントローラー420の制御の下で、電気光学パネル400を駆動する。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語(データ信号、階調信号、補正用信号、集積回路装置、電気光学パネル、電気光学装置等)と共に記載された用語(データ電圧、階調電圧、補正用電圧、ドライバー、液晶パネル、液晶表示装置等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。またデータ線駆動回路、D/A変換回路、補正用D/A変換回路、制御回路、集積回路装置、電気光学装置、電子機器等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。
12 液晶パネル、20 データドライバー、22 シフトレジスター、
24 ラインラッチ、28 多重化回路、30 階調電圧生成回路、32 DAC、
34 データ線駆動回路、36 スキャン駆動制御部、38 走査ドライバー、
40 表示コントローラー、50 電源回路、60 ドライバー、70 補正回路、
110−1〜110−k 複数のD/A変換回路、
120 第1の補正用D/A変換回路、
130−1〜130−k 複数の第2の補正用D/A変換回路、
140−1〜140−k 複数のデータ線駆動回路、150 制御回路、
152 ライン数設定レジスター、154 変化幅設定レジスター、
156 チップ間バラツキ補正用レジスター、160 階調電圧生成回路、
180 第1の補正用電圧生成回路、190 第2の補正用電圧生成回路、
400 電気光学パネル、410 ホストコントローラー、
420 画像処理コントローラー、430 集積回路装置、
CI1 入力用キャパシター、CA1 第1の補正用キャパシター、
CC1 第2の補正用キャパシター、NEG1 サミングノード、
OP1 演算増幅器、GD1 画像データ、CDA 第1の補正用データ、
CD1 第2の補正用データ、VCA 第1の補正用出力電圧、
VC1 第2の補正用出力電圧、VG1 階調電圧、VGA1 第1の補正用電圧、
VGC1 第2の補正用電圧、S1 データ線、V1 データ電圧、
VCB1 補正用分割電圧、SA1 第1のスイッチ素子、NA1 第1のノード、
SCA1 第1の補正用スイッチ素子、VAc1 第1の補正基準電圧、
AGND アナログ基準電源

Claims (14)

  1. 複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、
    第1の補正用データが入力され、前記第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号を出力する第1の補正用D/A変換回路と、
    前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路に対応して設けられ、画像データが入力され、前記画像データに対応する出力信号を出力する複数のD/A変換回路と、
    を含み、
    前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路は、
    演算増幅器と、
    前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと、前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、
    前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の第1の補正用入力ノードとの間に設けられる第1の補正用キャパシターと、
    を有し、
    前記複数のD/A変換回路の各D/A変換回路は、
    前記各データ線駆動回路の前記入力用キャパシターに対して、前記出力信号を出力し、
    前記第1の補正用D/A変換回路は、
    前記複数のデータ線駆動回路の前記第1の補正用キャパシターに対して、前記第1の補正用出力信号を出力して、前記複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正することを特徴とする集積回路装置。
  2. 請求項1において、
    前記画像データに対して非リニアな階調特性の階調信号を前記D/A変換回路に出力する階調信号生成回路と、
    前記第1の補正用データに対してリニアな階調特性の第1の補正用信号を前記第1の補正用D/A変換回路に出力する第1の補正用信号生成回路と、
    を含むことを特徴とする集積回路装置。
  3. 請求項1又は2において、
    前記第1の補正用D/A変換回路に対して前記第1の補正用データを出力する制御回路を含み、
    前記制御回路は、
    1ラインまたは複数ラインの走査線毎に、前記第1の補正用データを変化させて出力することを特徴とする集積回路装置。
  4. 請求項3において、
    前記制御回路は、
    前記第1の補正用データを変化させる走査線のライン数を設定するライン数設定レジスターを有することを特徴とする集積回路装置。
  5. 請求項3又は4において、
    前記制御回路は、
    前記第1の補正用データを変化させるときの変化幅を設定するための変化幅設定レジスターを有することを特徴とする集積回路装置。
  6. 請求項1又は2において、
    前記第1の補正用D/A変換回路に対して前記第1の補正用データを出力する制御回路を含み、
    前記制御回路は、
    チップ間バラツキ補正用データを記憶するチップ間バラツキ補正用レジスターを有し、
    前記第1の補正用D/A変換回路は、
    前記チップ間バラツキ補正用データに基づいて、前記複数のデータ線駆動回路から出力されるデータ信号のチップ間バラツキを補正することを特徴とする集積回路装置。
  7. 請求項6において、
    前記制御回路は、
    集積回路装置の製造時に前記チップ間バラツキ補正用データが設定される初期情報記憶回路を有し、
    前記チップ間バラツキ補正用レジスターは、
    前記初期情報記憶回路から読み出された前記チップ間バラツキ補正用データを記憶することを特徴とする集積回路装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
    前記各データ線駆動回路は、
    前記入力ノードと第1のノードとの間に設けられた第1のスイッチ素子と、
    前記第1のノードとアナログ基準電源との間に設けられた第2のスイッチ素子と、
    前記サミングノードと第2のノードとの間に設けられた帰還用キャパシターと、
    前記第2のノードと出力ノードとの間に設けられた第3のスイッチ素子と、
    前記第2のノードとアナログ基準電源との間に設けられた第4のスイッチ素子と、
    前記サミングノードと前記出力ノードとの間に設けられた第5のスイッチ素子と、
    前記第1の補正用入力ノードと第3のノードとの間に設けられた第1の補正用スイッチ素子と、
    前記第3のノードと第1の補正基準電圧が供給される第1の補正基準電圧ノードとの間に設けられた第2の補正用スイッチ素子と、
    を有し、
    前記演算増幅器の第2の入力端子には、アナログ基準電源が供給され、
    前記演算増幅器の出力端子には、前記出力ノードが接続され、
    前記入力用キャパシターは、
    前記第1のノードと前記サミングノードとの間に設けられ、
    前記第1の補正用キャパシターは、
    前記第3のノードと前記サミングノードとの間に設けられることを特徴とする集積回路装置。
  9. 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
    前記各データ線駆動回路は、
    前記入力ノードと第1のノードとの間に設けられた第1のスイッチ素子と、
    前記第1のノードと出力ノードとの間に設けられた第2のスイッチ素子と、
    前記サミングノードと前記出力ノードとの間に設けられた第3のスイッチ素子と、
    前記第1の補正用入力ノードと第2のノードとの間に設けられた第1の補正用スイッチ素子と、
    前記第2のノードと第1の補正基準電圧が供給される第1の補正基準電圧ノードとの間に設けられた第2の補正用スイッチ素子と、
    を有し、
    前記演算増幅器の第2の入力端子には、アナログ基準電源が供給され、
    前記演算増幅器の出力端子には、前記出力ノードが接続され、
    前記入力用キャパシターは、
    前記第1のノードと前記サミングノードとの間に設けられ、
    前記第1の補正用キャパシターは、
    前記第2のノードと前記サミングノードとの間に設けられることを特徴とする集積回路装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
    その各第2の補正用D/A変換回路が前記各データ線駆動回路に対応して設けられる複数の第2の補正用D/A変換回路を含み、
    前記各データ線駆動回路は、
    前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の第2の補正用入力ノードとの間に設けられる第2の補正用キャパシターを有し、
    前記複数の第2の補正用D/A変換回路の各第2の補正用D/A変換回路は、
    前記各データ線駆動回路に対応する第2の補正用データが入力され、前記第2の補正用キャパシターに対して、前記第2の補正用データに対応する第2の補正用出力信号を出力して、前記各データ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正することを特徴とする集積回路装置。
  11. 請求項10において、
    画像データに対して非リニアな階調特性の階調信号を前記D/A変換回路に出力する階調信号生成回路と、
    前記第2の補正用データに対してリニアな階調特性の第2の補正用信号を前記複数の第2の補正用D/A変換回路に出力する第2の補正用信号生成回路と、
    を含むことを特徴とする集積回路装置。
  12. 複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、
    第1の補正用データが入力され、前記第1の補正用データに対応する第1の補正用出力信号を出力する第1の補正用D/A変換回路と、
    第2の補正用データが入力され、前記第2の補正用データに対応する第2の補正用出力信号を出力する第2の補正用D/A変換回路と、
    を含み、
    前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路は、
    演算増幅器と、
    前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと、前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、
    前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の補正用入力ノードとの間に設けられる補正用キャパシターと、
    を有し、
    前記各データ線駆動回路の前記補正用キャパシターには、前記第1の補正用出力信号と前記第2の補正用出力信号との間の信号が分割された信号が入力されることを特徴とする集積回路装置。
  13. 複数のデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路と、
    その各補正用D/A変換回路が前記各データ線駆動回路に対応して設けられる複数の補正用D/A変換回路と、
    前記複数のデータ線駆動回路の各データ線駆動回路に対応して設けられる複数のD/A変換回路と、
    を含み、
    前記各データ線駆動回路は、
    演算増幅器と、
    前記演算増幅器の第1の入力端子に接続されるサミングノードと、前記各データ線駆動回路の入力ノードとの間に設けられる入力用キャパシターと、
    前記サミングノードと、前記各データ線駆動回路の補正用入力ノードとの間に設けられる補正用キャパシターと、
    を有し、
    前記複数のD/A変換回路の各D/A変換回路は、
    画像データを受けて、前記各データ線駆動回路の前記入力用キャパシターに対して、前記画像データに対応する出力信号を出力し、
    前記複数の補正用D/A変換回路の各補正用D/A変換回路は、
    前記各データ線駆動回路に対応する補正用データが入力され、前記補正用キャパシターに対して、前記第補正用データに対応する補正用出力信号を出力して、前記各データ線駆動回路から出力されるデータ信号を補正することを特徴とする集積回路装置。
  14. 請求項1乃至13のいずれかに記載の集積回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
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