JP2011008145A - 駆動回路、液晶表示装置、及び出力電圧の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を低減することが可能な駆動回路、液晶表示装置、及び出力電圧の制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる駆動回路は、液晶表示パネルに供給する表示データ５００の出力電圧を制御する駆動回路であって、表示データ５００の階調度を保持する保持回路４００と、表示データ５００の階調度を、保持回路４００で保持された直前の階調度と比較し、比較結果を検出するビット検出回路１００と、検出された比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号６００に同期して選択する電流能力選択回路２００と、選択された電流能力を用いて、表示データ５００をその階調度に応じた電圧に変換して出力する出力回路３００と、を備えるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動回路、液晶表示装置、及び出力電圧の制御方法に関し、特に詳しくは液晶表示パネルに供給する表示データの出力電圧を制御する駆動回路、液晶表示装置、及び出力電圧の制御方法に関する。

近年の携帯電話を代表とする携帯型製品の多くには液晶表示装置が搭載され、この液晶表示装置への電源供給は、電池により行われている。搭載される液晶表示装置は、多くの情報を鮮明に表示するために階調度等が向上しているが、その反面、消費電流が増加し、電池の消耗が激しい。こうしたことから、長時間動作可能な低消費電力の液晶表示装置が望まれている。なお、階調度とは、画像処理や表示装置内での画素強度の変化の割合を示すものである。

例えば、特許文献１に、ソースドライバの出力回路から液晶表示パネルへの電流を、表示データの階調度に応じて最適な値に設定することによって、液晶表示装置全体の消費電力を低減する技術が開示されている。図７は、特許文献１に開示された従来の液晶表示装置に搭載される駆動回路の要部の構成を示すブロック図である。

従来の駆動回路は、図７に示すように、ソースドライバに入力された表示データのビットを検出するビット検出回路１５０、入力された表示データに最適な電流能力を制御する電流能力選択回路２００、表示データを液晶表示装置に伝送する出力回路３００等を備えている。電流能力選択回路２００は、黒の多い表示パターン時に使用される定電流源２１０ａ、中間調色の多い表示パターン時に使用される定電流源２１０ｂ、及び白の多い表示パターン時に使用される定電流源２１０ｃと、これらにそれぞれ接続された切り替えスイッチ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃとを有する。

駆動回路であるソースドライバに入力された表示データは、液晶表示装置全体を制御する信号処理回路からの制御信号の制御に基づいて、表示データ処理回路を経由し、Ｄ／Ａコンバーターに送られる。Ｄ／Ａコンバーターは、表示データ処理回路で処理されたデジタル信号をアナログに変換して、出力回路３００へと表示データを伝送する。

また、表示データは、表示データ処理回路に取り込まれると同時に、ビット検出回路１５０にも取り込まれる。このビット検出回路１５０では、信号処理回路からのビット比較信号に応じて、表示データを複数の場合に分ける。例えば、ビット比較信号は、表示データの上位２ビットが両方とも"１"の場合は白色、両方とも"０"の場合は黒色、その他の場合は中間調色であると判定し、表示データを３つの場合に分ける。

例えば、ソースドライバに入力された６ビットの表示データの階調度が"１０１０１０"であるとすると、ビット検出回路１００において、表示データの階調度は、中間調色の多いデータであると判定される。すると、電流能力選択回路２００内の切り替えスイッチ２２０ｂに接続されることにより、中間調色を表示するのに最適な定電流源２１０ｂが選択され、出力回路３００から液晶表示パネルにデータが送られる。

また、例えば、ソースドライバに入力された６ビットの表示データの階調度が"００００００"であるとすると、ビット検出回路１００において、表示データの階調度は、黒色の多いデータであると判定される。すると、電流能力選択回路２００内の切り替えスイッチ２２０ａに接続されることにより、黒の多いデータを表示するのに能力の最も高い定電流源２１０ａが選択され、出力回路３００から液晶表示パネルにデータが送られる。

また、例えば、ソースドライバに入力された６ビットの表示データの階調度が"１１１１１１"であるとすると、ビット検出回路１００において、表示データの階調度は、白色の多いデータであると判定される。すると、電流能力選択回路２００内の切り替えスイッチ２２０ｃに接続されることにより、白の多いデータを表示するのに能力の最も低い定電流源２１０ｃが選択され、出力回路３００から液晶表示パネルにデータが送られる。

図８は、図７の従来の駆動回路における、定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのそれぞれの許容最大電流能力を示す図である。図８に示すように、黒の多い表示データでは、能力の最も高い定電流源２１０ａを使用し、時刻ｔ_０において出力電位Ｖ_Ａで示す電圧を供給することができる。逆に白の多い表示データでは、能力の最も低い定電流源２１０ｃを使用することにより、時刻ｔ_０において出力電位Ｖ_Ｃで示す電圧を供給することができる。また、中間調色の多い表示データでは、能力が中間の定電流源２１０ｂを使用することにより、時刻ｔ_０において出力電位Ｖ_Ｂで示す電圧を供給することができる。つまり、入力された表示データのビットに応じた電流を液晶表示パネルに供給することが可能となる。

特開２００３−２１６１１８号公報

上述したように、図７に示す従来の駆動回路は、表示データの階調度に基づいて電流能力選択回路２００内の定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのいずれかを選択し、表示データのビットに応じた電圧を液晶表示パネルに供給することで、液晶表示装置全体における不要な消費電流の低減を行っている。表示データは繰り返し入力され、その都度、その階調度に応じた電圧を液晶パネルに繰り返し供給する。

しかしながら、従来の駆動回路では、階調度に応じた電圧を繰り返し供給する際、一旦、出力電位Ｖ_Ｃより低い電位Ｖ_０を初期値として経由してから、次の表示データの階調度に応じた電圧へ遷移するようになっている。このようになるのは、表示データのビットに応じることと、図８のタイミングチャートの初期値が出力電位Ｖ_Ｃより低い任意の電圧（Ｖ_０）からスタートしていることが理由である。すなわち、表示データのビットに応じて選択された定電流源から液晶パネルへと供給される出力電圧は、表示データが繰り返し入力される度ごとに出力電位Ｖ_Ｃより低い任意の電位Ｖ_０からスタートし、それぞれの出力電位へと上昇することになる。

ここで、従来の駆動回路を搭載した液晶表示装置において、表示データが繰返し入力されるときの具体的な動作について、図９を用いて説明する。図９は、従来の駆動回路を搭載した液晶表示装置の出力電位の遷移を示すタイミングチャートである。以下では、例えば、現在表示されているデータ（以降、現在の表示データと称す）と、現在の表示データが出力された後に入力され、現在の表示データの次に表示されるデータ（以降、次の表示データと称す）を、繰り返し入力される表示データの例として説明する。なお、図９において、現在の表示データの階調度を出力している時刻をｔ_０、次の表示データの階調度を出力している時刻をｔ_１とする。

図９（ａ）は、現在の表示データの出力電位Ｖ_Ａから次の表示データの出力電位Ｖ_Ａへと電位変化のない遷移を示すタイミングチャートである。図９（ａ）に示すように、時刻ｔ_０において現在の表示データの出力電位Ｖ_Ａを出力した後、その状態から時刻ｔ_１において次の表示データの出力電位Ｖ_Ａへ遷移を行う前に、Ｖ_０を一旦経由する。そのため、Ｖ_Ａ電位からＶ_０に設定している時間ｔｐが必要となる。

図９（ｂ）は、時刻ｔ_０における出力電位Ｖ_Ａから時刻ｔ_１時刻における出力電位Ｖ_Ｂへ電位変化のある遷移を示すタイミングチャートである。図９（ｂ）に示すように、時刻ｔ_０において現在の表示データの出力電位Ｖ_Ａを出力した後、その状態から時刻ｔ_１において次の表示データの出力電位Ｖ_Ｂへ遷移を行う前に、Ｖ_０を一旦経由する。そのため、この場合も同様に、Ｖ_Ａ電位からＶ_０に設定している時間ｔｐが必要となる。

また、図９（ｃ）は、時刻ｔ_０における出力電位がＶ_Ａから時刻ｔ_１における出力電位がＶ_Ｃへ電位変化の最も大きい遷移を示すタイミングチャートである。図９（ｃ）に示すように、時刻ｔ_０において現在の表示データの出力電位Ｖ_Ａを出力した後、その状態から時刻ｔ_１において次の表示データの出力電位Ｖ_Ｃへ遷移を行う前に、Ｖ_０を一旦経由する。そのため、この場合も同様に、Ｖ_Ａ電位からＶ_０に設定している時間ｔｐが必要となる。

このように、表示データが繰り返し入力される動作において、従来の駆動回路では、常に、現在の表示データの階調度に応じた出力電位から一旦Ｖ_０へ設定し、そこから次の表示データの階調度に応じた出力電位まで上昇させている。すなわち、次の表示データの出力電位へ遷移する際に、一旦、出力電位をＶ_０に設定している時間ｔ_ｐが必要となる。そのため、従来の駆動回路では、表示データが繰り返し入力される回数×時間ｔ_ｐに対応する電流が無駄に消費されるという問題がある。

本発明にかかる駆動回路は、液晶表示パネルに供給する表示データの出力電圧を制御する駆動回路であって、前記表示データの階調度を保持する保持回路と、前記表示データの階調度を、前記保持回路で保持された直前の階調度と比較し、比較結果を検出するビット検出回路と、検出された前記比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号に同期して選択する電流能力選択回路と、選択された前記電流能力を用いて、前記表示データをその階調度に応じた電圧に変換して出力する出力回路と、を備えるものである。これにより、表示データの階調度に応じた出力電位を、直前の階調度に応じた出力電位から、Ｖ_０を経由することなく直接に遷移させることができる。従って、Ｖ_０を一旦経由することによって電力が無駄に消費されることを防止できる。

また、本発明にかかる出力電圧の制御方法は、液晶表示パネルに供給される表示データの出力電圧を制御する制御方法であって、第１の表示データの階調度を保持し、前記第１の表示データの次に入力される第２の表示データの階調度を、前記保持された前記第１の表示データの階調度と比較して、比較結果を検出し、前記比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号に同期して選択し、前記第２の表示データを、選択された前記電流能力で、前記第２の表示データの階調度に応じた電圧に変換して出力するものである。このような方法により、第２の表示データの階調度に応じた出力電位を、第１の表示データの階調度に応じた出力電位から、Ｖ_０を経由することなく直接に遷移させることができる。従って、Ｖ_０を一旦経由することによって電力が無駄に消費されることを防止できる。

本発明によれば、消費電力を低減することが可能な駆動回路、液晶表示装置、及び出力電圧の制御方法を提供することができる。

本実施の形態に係る駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る駆動回路の保持回路及びビット検出回路の詳細構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る駆動回路に表示データが繰り返し入力されるときの動作を示すタイミングチャートである。 本実施の形態に係る駆動回路に表示データが繰り返し入力されるときの動作を示すタイミングチャートである。 本実施の形態に係る駆動回路に表示データが繰り返し入力されるときの動作を示すタイミングチャートである。 本実施の形態の駆動回路を搭載した液晶表示装置の出力電位の遷移を示すタイミングチャートである。 従来の液晶表示装置に搭載される駆動回路の要部の構成を示すブロック図である。 従来の駆動回路における、定電流源のそれぞれの許容最大電流能力を示す図である。 従来の駆動回路を搭載した液晶表示装置の出力電位の遷移を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略されている。

初めに、本実施の形態に係る液晶表示装置に搭載される駆動回路の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態に係る駆動回路は、液晶表示パネルに供給する表示データの出力電圧を制御する駆動回路であって、適した値の出力電力を効率的に液晶表示パネルへ出力するために、液晶表示装置に搭載されるものである。この駆動回路は、例えば、ソースドライバの一部として液晶表示装置に搭載される。

図１に示すように、本実施の形態に係る駆動回路１は、出力回路３００と、電流能力選択回路２００と、ビット検出回路１００と、保持回路４００とを備えている。表示データ５００は、保持回路４００と、ビット検出回路１００と、出力回路３００とに供給される。この表示データ５００は、複数のビットで構成されている。以下では、例えば６ビットの表示データ５００が供給されるとして例示的に説明する。

保持回路４００は、表示データ５００の階調度を保持（記憶）する。具体的には、保持回路４００は、例えば、供給される６ビットの表示データ５００のうちの上位２ビットの表示データ５０入力とし、入力された上位２ビットの表示データ５０を保持する。そして、ビット比較信号６００に同期して、保持した上位２ビットの表示データ５０を保持データ４０として出力する。このように、保持回路４００は、表示データ５００を構成する複数のビットのうち、少なくとも１つ以上のビットを、表示データ５００の階調度として保持する。

ビット検出回路１００は、直前の階調度との比較に基づいて、適した出力電力を設定するためのデータ比較を行う。すなわち、ビット検出回路１００は、表示データ５００の階調度を、保持回路４００で保持された直前の階調度と比較し、比較結果を検出する。具体的には、ビット検出回路１００は、保持回路４００から出力された保持データ４０と、保持回路４００への入力と同じ上位２ビットの表示データ５０とを入力とする。ビット検出回路１００は、入力された保持データ４０と表示データ５０とを比較し、その比較結果を保持する。そして、ビット比較信号６００に同期して、保持した比較結果を電流能力選択信号１０として出力する。

電流能力選択回路２００は、ビット検出回路１００により検出された比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号６００に同期して選択する。具体的には、電流能力選択回路２００は、電流能力の異なる複数の定電流源２１０と、複数の定電流源２１０にそれぞれ接続された切り替えスイッチ２２０とを有する。ここでは、電流能力選択回路２００は、３つの定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃと、これらにそれぞれ接続された３つの切り替えスイッチ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃとを有している。例えば、電流能力の最も高いのが定電流源２１０ａ、最も低いのが定電流源２１０ｃとする。また、定電流源２１０ｂは、電流能力が中間、すなわち定電流源２１０ａと定電流源２１０ｃの間であるとする。よって、電流能力は、定電流源２１０ａ＞定電流源２１０ｂ＞定電流源２１０ｃである。

電流能力選択回路２００は、ビット検出回路１００から出力される電流能力選択信号１０を入力とし、この電流能力選択信号１０に基づいていずれかの定電流源２１０を選択する。具体的には、電流能力選択回路２００では、入力された電流能力選択信号１０に基づいて、切り換えスイッチ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃのいずれかが接続されることによって、定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのいずれかが選択される。そして、電流能力選択回路２００は、選択された定電流源２１０から定電流信号２０を出力する。

出力回路３００は、電流能力選択回路２００により選択された電流能力を用いて、表示データ５００をその階調度に応じた電圧に変換して出力する。具体的には、出力回路３００は、電流能力選択回路２００から出力される定電流信号２０と、供給される表示データ５００を入力とする。そして、ビット比較信号６００に同期して、定電流信号２０を用いて表示データ５００を階調度に応じた電圧に変換して出力する。例えば、表示データの上位２ビットが両方とも"１"の場合は白色であると判定し、表示データ５００を電圧Ｖ_Ａに変換して出力する。また、表示データの上位２ビットが両方とも"０"の場合は黒色であると判定し、表示データ５００を電圧Ｖ_Ｃに変換して出力する。そして、その他の場合は中間調色であると判定し、表示データ５００を電圧Ｖ_Ｂに変換して出力する。

ここで、保持回路４００とビット検出回路１００の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る駆動回路１の保持回路４００及びビット検出回路１００の詳細構成の一例を示すブロック図である。

図２において、保持回路４００は、表示データ５００の階調度をビット単位で保持（記憶）するための第１レジスタ４１０を、少なくとも１つ以上有している。ここでは、６ビットで構成される表示データ５００のうち、上位２ビットの表示データ５０を保持するために、２つの第１レジスタ４１０が、ＭＳＢ１レジスタ４１０ａとＭＳＢ２レジスタ４１０ｂとして設けられている。

ＭＳＢ１レジスタ４１０ａは、保持回路４００が入力とする上位２ビットの表示データ５０のうちの一方の表示データ５０ａを保持する。例えば、最上位ビットが表示データ５０ａとする。そして、ＭＳＢ１レジスタ４１０ａは、ビット比較信号６００に同期して、保持した表示データ５０ａを保持データ４０ａとして出力する。

同様に、ＭＳＢ２レジスタ４１０ｂは、保持回路４００が入力とする上位２ビットの表示データ５０のうちの他方の表示データ５０ｂを保持する。例えば、上位から２番目のビットが表示データ５０ｂとする。そして、ＭＳＢ２レジスタ４１０ｂは、ビット比較信号６００に同期して、保持した表示データ５０ｂを保持データ４０ｂとして出力する。

このようにして第１レジスタ４１０から出力されたビット毎の保持データ４０ａ、４０ｂは、保持データ４０として纏められ、保持回路４００から出力される。すなわち、ここでは、表示データ５００の階調度の上位２ビットが保持データ４０として保持される。

一方、ビット検出回路１００は、表示データ５００の階調度を、直前の階調度と比較し、比較結果を検出するデータ比較回路１１０と、比較結果を複数の定電流源２１０のそれぞれに対応して保持するための複数の第２レジスタ１２０とを有している。ここでは、３つの定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにそれぞれ対応するように、３つの第２レジスタ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが設けられている。

データ比較回路１１０は、表示データ５００を構成する複数ビットのうち、少なくとも１つ以上のビットを用いて階調度の比較を行う。そして、この比較により少なくとも２つ以上の場合に場合分けを行う。データ比較回路１１０は、表示データ５００の階調度と直前の階調度がともに白色か黒色の場合には、複数の電流能力のうちの最も低い電流能力を選択するための比較結果を検出する。また、データ比較回路１１０は、表示データ５００の階調度と直前の階調度の一方が白色で他方が黒色の場合には、複数の電流能力のうちの最も高い電流能力を選択するための前記比較結果を検出する。ここでは、例えば、上位２ビットを用いて階調度の比較をし、３つの場合に場合分けを行う。

データ比較回路１１０には、ビット検出回路１００が入力とする保持データ４０及び表示データ５０が入力される。データ比較回路１１０は、表示データ５０を保持データ４０と比較して、その比較結果を、第２レジスタ１２０のそれぞれに出力する。すなわち、データ比較回路１１０は、直前の階調度との比較に基づいて場合分けを行い、複数の比較結果信号１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちのいずれかを、対応する第２レジスタ１２０に出力する。

ここでは、例えば、階調度の上位２ビットが、両方とも"１"の場合は白色、両方とも"０"の場合は黒色、その他の場合は中間調色であると判定することとし、階調度の比較を行う。そして、比較対象である表示データ５０の階調度が白、又は黒色で、その直前の階調度がこれと同じ白色か黒色である場合は、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択するための比較結果信号１１ｃを出力する。これとは逆に、比較対象である表示データ５０の階調度が白色、又は黒色で、その直前の階調度がこれと異なる黒色か白色である場合は、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを選択するための比較結果信号１１ａを出力する。一方、上記の組み合わせ以外の場合は、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを選択するための比較結果信号１１ｂを出力する。

第２レジスタ１２０は、データ比較回路１１０から入力された比較結果信号１１ａ，１１ｂ，１１ｃを保持（記憶）し、これをビット比較信号６００に同期して出力する。具体的には、定電流源２１０ａと対応する第２レジスタ１２０ａに比較結果信号１１ａが入力されると、第２レジスタ１２０ａは、この比較結果信号１１ａを保持する。そして、ビット比較信号６００に同期して、保持した比較結果信号１１ａを電流能力選択信号１０ａとして出力する。

同様に、定電流源２１０ｂと対応する第２レジスタ１２０ｂに比較結果信号１１ｂが入力されると、第２レジスタ１２０ｂは、この比較結果信号１１ｂを保持する。そして、ビット比較信号６００に同期して、保持した比較結果信号１１ｂを電流能力選択信号１０ｂとして出力する。また、定電流源２１０ｃと対応するレジスタ１２０ｃに比較結果信号１１ｃが入力されると、第２レジスタ１２０ｃは、この比較結果信号１１ｃを保持する。そして、ビット比較信号６００に同期して、保持した比較結果信号１１ｃを電流能力選択信号１０ｃとして出力する。

このようにして複数の第２レジスタ１２０からそれぞれ出力された複数の電流能力選択信号１０ａ，１０ｂ，１０ｃが電流能力選択信号１０として纏められ、ビット検出回路１００から出力される。なお、データ比較回路１１０において表示データ５０と比較される保持データ４０は、表示データ５０の直前に駆動回路１へ供給された表示データ５０の階調度である。よって、ビット検出回路１００は、電流能力選択回路２００の定電流源２１０のいずれかを選択するための電流能力選択信号１０を、直前の階調度との比較に基づいて出力していることとなる。

次に、以上のように構成された駆動回路１の動作について、図３〜図５を用いて説明する。図３〜図５は、本実施の形態に係る駆動回路１に表示データ５００が繰り返し入力されるときの動作を示すタイミングチャートである。以下では、繰り返し入力される表示データ５００を代表して、現在表示されている現在の表示データ（第１の表示データ）と、現在の表示データが出力された後に入力され、現在の表示データの次に表示される次の表示データ（第２の表示データ）を用いて説明を行う。図３は、次の表示データ５００を出力する定電流源２１０として、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択する場合の動作を示す。同様に、図４は、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを選択する場合、図５は、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択する場合の動作をそれぞれ示す。なお、図３〜５では、例示的に、現在の表示データ５００を出力する定電流源２１０として、電流能力の最も高い定電流源２１０ａが選択された場合について記載している。

図３〜図５に示すように、現在の表示データ５００が供給されると、その上位２ビットである現在の表示データ５０が、ビット比較信号６００の立ち上がり時間ｔａのタイミングで保持回路４００に取り込まれる。保持回路４００は、取り込んだ現在の表示データ５０を保持し、保持した現在の表示データ５０を保持データ４０として出力する。なお、表示データ５０は、表示データ５０ａ，５０ｂとしてビット毎に第１レジスタ４１０（ＭＳＢ１レジスタ４１０ａ、ＭＳＢ２レジスタ４１０ｂ）に保持される。そして、第１レジスタ４１０からそれぞれ出力された保持データ４０ａ，４０ｂが保持データ４０として保持回路４００から出力される。

次の表示データ５００が供給されると、その上位２ビットである次の表示データ５０と、保持回路４００で保持された現在の表示データ５０である保持データ４０とが、データ比較回路１１０に入力される。それとともに、次の表示データ５０は、ビット比較信号６００の立ち上がり時間ｔｂのタイミングで保持回路４００に取り込まれる。データ比較回路１１０は、次の表示データ５０と、現在の表示データ５０である保持データ４０とを比較し、比較結果を検出する。すなわち、比較結果として、比較結果信号１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかを出力する。

例えば、階調度の上位２ビットについて、現在の表示データ５０と次の表示データ５０が、ともに（１，１）か（０，０）である場合は、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択するための比較結果信号１１ｃが出力される。また、現在の表示データ５０と次の表示データ５０の一方が（１，１）で他方が（０，０）の場合には、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを選択するための比較結果信号１１ａが出力される。一方、上記の組み合わせ以外の場合は、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを選択するための比較結果信号１１ｂが出力される。

換言すると、階調度の上位２ビットが、両方とも"１"の場合は白色、両方とも"０"の場合は黒色、その他の場合は中間調色であると判定して、階調度の比較が行われる。そして、現在の表示データ５０の階調度が白、又は黒色で、次の表示データ５０がこれと同じ白色か黒色である場合は、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択するための比較結果信号１１ｃが出力される。これとは逆に、現在の表示データ５０の階調度が白色、又は黒色で、次の表示データ５０がこれと異なる黒色か白色である場合は、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを選択するための比較結果信号１１ａが出力される。それ以外の場合は、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを選択するための比較結果信号１１ｂが出力される。

その後、ビット比較信号６００の次ぎの立ち上がり時刻ｔｂで比較結果信号１１ａ，１１ｂ，１１ｃが第２レジスタ１２０に取り込まれ、それぞれ電流能力選択信号１０ａ，１０ｂ，１０ｃとして出力される。すなわち、図３では電流能力選択信号１０ｃ、図４では電流能力選択信号１０ｂ、図５では電流能力選択信号１０ａがそれぞれ出力される。

ビット検出回路１００から電流能力選択信号１０ａ，１０ｂ，１０ｃとして出力された電流能力選択信号１０に基づいて、切り替えスイッチ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃのいずれかが接続される。これによって、定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのいずれかが選択される。そして、出力回路３００は、入力された次の表示データ５００を、選択された定電流源２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを用いて、その階調度に応じた電圧に変換して出力する。

図６は、本実施の形態の駆動回路１を搭載した液晶表示装置の出力電位の遷移を示すタイミングチャートである。図６（ａ）は、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを用いて次の表示データ５００を出力したときの出力電位の遷移を示している。また、図６（ｂ）は、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを用いて次の表示データ５００を出力したときの出力電位の遷移、図６（ｃ）は、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを用いて次の表示データ５００を出力したときの出力電位の遷移をそれぞれ示している。なお、ここでは、現在の表示データ５００が出力電位Ｖ_Ａで出力されているとして例示的に説明を行う。図６において、現在の表示データの階調度を出力している時刻をｔ_０、次の表示データの階調度を出力している時刻をｔ_１とする。時刻ｔ_０は、現在の表示データ５０の安定した出力電圧の任意の時刻、時刻ｔ_１は、次の表示データ５０の安定した出力電圧の任意の時刻とする。

現在の表示データ５００の階調度に応じた出力電位から次の表示データ５００の階調度に応じた出力電位への遷移が、電位変化のない場合、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを選択するための電流能力選択信号１０ｃが出力される（図３）。例えば、階調度の上位２ビットについて、現在の表示データ５０が（０，０）、次の表示データ５０が（１，１）である場合、図６（ａ）に示すように、黒の多い表示データの出力電位Ｖ_Ａから白の多い表示データの出力電位Ｖ_Ａへと電位変化のない遷移が行われる。

このとき、電流能力選択回路２００では、時刻ｔｂのビット比較信号６００に同期して電流能力選択信号１０ｃが入力されると、切り替えスイッチ２２０ａから切り替えスイッチ２２０ｃに接続が切り替わる（このときの時刻をｔ_０１とする）。すなわち、図３に示す電流能力選択信号１０ａによって切り替えスイッチ２２０ａが継続して接続されている状態から、切り替えスイッチ２２０ｃが継続して接続される状態へと切り換えられる。これにより、定電流源２１０ａが継続して選択されている状態から、定電流源２１０ｃを継続して選択する状態へと切り替わる。

出力回路３００は、定電流源２１０ｃからの定電流信号２０を用いて、入力された次の表示データ５００を階調度に応じた電圧Ｖ_Ａに変換して出力する。その結果、出力電位は、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ_０における現在の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ａから、時刻ｔ_１における次の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ａへと直接遷移する。

一方、現在の表示データ５００の階調度に応じた出力電位から次の表示データ５００の階調度に応じた出力電位への遷移が、電位変化のある場合、電流能力が中間の定電流源２１０ｂを選択するための電流能力選択信号１０ｂが出力される（図４）。例えば、階調度の上位２ビットについて、現在の表示データ５０が（０，０）、次の表示データ５０が（１，０）である場合、図６（ｂ）に示すように、黒の多い表示データの出力電位Ｖ_Ａから中間調色の表示データの出力電位Ｖ_Ｂへと電位変化のある遷移が行われる。

このとき、電流能力選択回路２００では、時刻ｔｂのビット比較信号６００に同期して電流能力選択信号１０ｂが入力されると、切り替えスイッチ２２０ａから切り替えスイッチ２２０ｂに接続が切り替わる（このときの時刻をｔ_０１とする）。すなわち、図４に示す電流能力選択信号１０ａによって切り替えスイッチ２２０ａが継続して接続されている状態から、切り替えスイッチ２２０ｂが継続して接続される状態へと切り換えられる。これにより、定電流源２１０ａが継続して選択されている状態から、定電流源２１０ｂを継続して選択する状態へと切り替わる。

出力回路３００は、定電流源２１０ｂからの定電流信号２０を用いて、入力された次の表示データ５００を階調度に応じた電圧Ｖ_Ｂに変換して出力する。その結果、出力電位は、図６（ｂ）に示すように、時刻ｔ_０における現在の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ａから、時刻ｔ_１における次の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ｂへと直接遷移する。

また、現在の表示データ５００の階調度に応じた出力電位から次の表示データ５００の階調度に応じた出力電位への遷移が、最も電位変化のある場合、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを選択するための電流能力選択信号１０ａが出力される（図５）。例えば、階調度の上位２ビットについて、現在の表示データ５０が（０，０）、次の表示データ５０が（１，１）である場合、図６（ｃ）に示すように、黒の多い表示データの出力電位Ｖ_Ａから中間調色の表示データの出力電位Ｖ_Ｃへと電位変化のある遷移が行われる。

このとき、電流能力選択回路２００では、時刻ｔｂのビット比較信号６００に同期して電流能力選択信号１０ａが入力されると、切り替えスイッチ２２０ａの接続を継続する（このときの時刻をｔ_０１とする）。すなわち、図５に示す電流能力選択信号１０ａによって切り替えスイッチ２２０ａが接続されている状態を継続する。これにより、定電流源２１０ａが継続して選択される。

出力回路３００は、定電流源２１０ａからの定電流信号２０を用いて、入力された次の表示データ５００を階調度に応じた電圧Ｖ_Ｃに変換して出力する。その結果、出力電位は、図６（ｃ）に示すように、時刻ｔ_０における現在の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ａから、時刻ｔ_１における次の表示データ５００の出力電位Ｖ_Ｃへと直接遷移することとなる。

このように、本実施の形態では、現在の表示データ（第１の表示データ）の階調度を保持し、現在の表示データの次に入力される次の表示データ（第２の表示データ）の階調度を、保持された現在の表示データの階調度と比較して、比較結果を検出し、この比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号に同期して選択し、次の表示データを、選択された電流能力で、次の表示データの階調度に応じた電圧に変換して出力することにより、液晶表示パネルに供給される表示データの出力電圧を制御する。これにより、現在の表示データの出力電位から、次の表示データの出力電位へと直接遷移させることができる。すなわち、出力電位Ｖ_０を経由させることなく、現在の表示データの出力電位から、次の表示データの出力電位へと遷移させることができる。従って、本実施の形態では、従来の駆動回路で次の表示データの出力電力へ遷移する際に一旦Ｖ_０へ設定していた無駄な時間ｔｐが不要となり、その間に消費される無駄な消費電流を削減できる。よって、消費電力を低減することができる。

ここで、出力電位が遷移する時の消費電流がどれくらい低減されるかについて、検討を行う。例えば、電流能力の最も高い定電流源２１０ａの消費電流を基準値として、電流能力が中間の定電流源２１０ｂの消費電流を能力の最も高い定電流源２１０ａの消費電流の基準値の０．７５倍、能力の最も低い定電流源２１０ｃの消費電流を能力の最も高い定電流源２１０ａの消費電流の基準値の０．５倍と設定したとする。

表示データ５００の上位２ビットである表示データ５０について、各ビットの組み合わせは（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の４通りである。従って、現在の表示データから次の表示データへの変化の組み合わせは、４通り×４通り＝１６通りある。表示データ５００は、この１６通りの組み合わせが均一の確率で入力されるとする。

本実施の形態において、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う組み合わせは、現在の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_Ａから次の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃへの変化の組み合わせと、現在の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃから次の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_Ａへの変化への組み合わせの、２通りである。

また、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う組み合わせは、現在の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_Ａから次の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_Ａへの変化の組み合わせと、現在の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃから次の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃへの変化の組み合わせの、２通りである。

また、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う組み合わせは、電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う組み合わせと、電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う組み合わせ以外の組み合わせとなる。従って、１６通り−２通り−２通り＝１２通りとなる。

よって、現在の表示データから次の表示データに変化する１６通りの組み合わせが均一の確率で起こるとすると、現在の表示データの階調度による出力電位から次の表示データの階調度による出力電位へ遷移する時の消費電流は、（１）式により算出される。
２／１６×１＋２／１６×０．５＋１２／１６×０．７５＝０．７５ ・・・（１）

一方、従来の駆動回路では、出力電位が遷移する時の消費電流は、図９に示すタイミングチャートより明らかなように、現在の表示データの階調度による出力電位からＶ_０に遷移する時の消費電流と、Ｖ_０から次の表示データの階調度による出力電位に遷移する時の消費電流の和で表される。現在の表示データからＶ_０に設定する組み合わせは、現在の表示データが（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の場合の４通りである。その後、Ｖ_０から次の表示データへ遷移する組み合わせは、次の表示データが（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の場合の４通りである。従って、現在の表示データの出力電位からＶ０を経由して次の表示データへ遷移する全組み合わせは、４通り×４通り＝１６通りとなる。表示データ５００は、この１６通りの組み合わせが均一の確率で入力されるとする。以下のそれぞれの場合について、現在の表示データの階調度の出力電位からＶ_０に遷移する時の消費電流と、Ｖ_０から次の表示データの階調度の出力電位に遷移する時の消費電流の和を計算する。

現在の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_ＡからＶ_０への遷移は、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う。その後、Ｖ_０から次の表示データの出力電力への遷移に、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使うのは次の表示データ（０，０）の出力電力Ｖ_Ａへの遷移となる。また、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使うのは次のデータ（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃへの遷移、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使うのは次のデータ（０，１）、（１，０）の出力電位Ｖ_Ｂの遷移となる。このことから、現在の表示データ（０，０）の出力電位Ｖ_ＡからＶ_０を経由して次の表示データの出力電力へ遷移するときの消費電流は、（２）式により算出される。
（１＋１）／１６＋（１＋０．７５）／１６＋（１＋０．７５）／１６＋（１+０．５）／１６＝７／１６ ・・・（２）

また、現在の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_ＣからＶ_０への遷移は、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う。その後、Ｖ_０から次の表示データの組み合わせは、上記の場合と同様に、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う（０，０）の出力電位Ｖ_Ａと、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃと、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う（０，１）、（１，０）の出力電位Ｖ_Ｂとなる。このことから、現在の表示データ（１，１）の出力電位Ｖ_ＣからＶ_０を経由して次の表示データの出力電力へ遷移するときの消費電流は、（３）式により算出される。
（０．５＋１）／１６＋（０．５＋０．７５）／１６＋（０．５＋０．７５）／１６＋（０．５+０．５）／１６＝５／１６ ・・・（３）

そして、現在の表示データ（０，１）の出力電位Ｖ_ＢからＶ_０への遷移は、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う。その後、Ｖ_０から次の表示データの組み合わせは、上記の場合と同様に、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う（０，０）の出力電位Ｖ_Ａと、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃと、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う（０，１）、（１，０）の出力電位Ｖ_Ｂとなる。このことから、現在の表示データ（０，１）の出力電位Ｖ_ＢからＶ_０を経由して次の表示データの出力電力へ遷移するときの消費電流は、（４）式により算出される。
（０．７５＋１）／１６＋（０．７５＋０．７５）／１６＋（０．７５＋０．７５）／１６＋（０．７５+０．５）／１６＝６／１６ ・・・（４）

さらに、現在の表示データ（１，０）の出力電位Ｖ_ＢからＶ_０への遷移は、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う。その後、Ｖ_０から次の表示データの組み合わせは、上記の場合と同様に、消費電流の基準値が１である電流能力の最も高い定電流源２１０ａを使う（０，０）の出力電位Ｖ_Ａと、消費電流の基準値の０．５倍である電流能力の最も低い定電流源２１０ｃを使う（１，１）の出力電位Ｖ_Ｃと、消費電流の基準値の０．７５倍である電流能力が中間の定電流源２１０ｂを使う（０，１）、（１，０）の出力電位Ｖ_Ｂとなる。このことから、現在の表示データ（１，０）の出力電位Ｖ_ＢからＶ_０を経由して次の表示データの出力電力へ遷移するときの消費電流は、（５）式により算出される。
（０．７５＋１）／１６＋（０．７５＋０．７５）／１６＋（０．７５＋０．７５）／１６＋（０．７５+０．５）／１６＝６／１６ ・・・（５）

よって、現在の表示データの階調度による出力電位から次の表示データの階調度による出力電位へ遷移する時の消費電流は、（２）式〜（５）式の和、すなわち（６）式により算出される。
７／１６＋５／１６＋６／１６＋６／１６＝２４／１６＝１．５ ・・・（６）

従って、（１）式と（６）式より、本実施の形態の駆動回路１では、従来の駆動回路に対して、０．７５／１．５×１００＝５０％の消費電流が削減できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、保持回路４００が２つの第１レジスタ４１０を有する場合について例示的に説明したが、保持回路４００は、第１レジスタ４１０を少なくとも１つ以上有していればよい。保持回路４００が有する第１レジスタ４１０の数は、直前の階調度との比較に用いるビット数に応じて任意に決定できる。また、電流能力選択回路２００が３つの定電流源２１０を有する場合について例示的に説明を行ったが、定電流源２１０の数は、任意に決定してよい。なお、ビット検出回路１００が有する第２レジスタ１２０の数は、定電流減２１０の数に応じて決定される。すなわち、定電流源２１０と同数の第２レジスタ１２０をビット検出回路１００は有することとなる。

１ 駆動回路、
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 電流能力選択信号、
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 比較結果信号、
２０ 定電流信号、
４０、４０ａ、４０ｂ 保持データ、
５０、５０ａ、５０ｂ 表示データ、
１００ ビット検出回路、
１１０ データ比較回路、
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ 第２レジスタ、
１５０ ビット検出回路、
２００ 電流能力選択回路、
２１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ 定電流源、
２２０、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ 切り替えスイッチ、
３００ 出力回路、
４００ 保持回路、
４１０ 第１レジスタ、
４１０ａ ＭＳＢ１レジスタ、
４１０ｂ ＭＳＢ２レジスタ、
５００ 表示データ、
６００ ビット比較信号

Claims (8)

1. 液晶表示パネルに供給する表示データの出力電圧を制御する駆動回路であって、
   前記表示データの階調度を保持する保持回路と、
   前記表示データの階調度を、前記保持回路で保持された直前の階調度と比較し、比較結果を検出するビット検出回路と、
   検出された前記比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号に同期して選択する電流能力選択回路と、
   選択された前記電流能力を用いて、前記表示データをその階調度に応じた電圧に変換して出力する出力回路と、を備える駆動回路。
2. 前記保持回路は、前記表示データの階調度をビット単位で保持するための第１レジスタを、少なくとも１つ以上有する請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記ビット検出回路は、
   前記表示データの階調度を、前記保持回路で保持された前記直前の階調度と比較し、比較結果を検出する比較回路と、
   前記比較結果を前記複数の電流能力のそれぞれに対応して保持するための複数の第２レジスタと、を有し、
   前記電流能力選択回路は、前記複数の第２レジスタが前記ビット比較信号に同期して出力する前記比較結果に基づいて、前記複数の電流能力のうちのいずれかを選択する請求項１又は２に記載の駆動回路。
4. 前記比較回路は、
   前記表示データを構成する複数のビットのうち、少なくとも１つ以上のビットを用いて階調度を判定し、
   前記表示データの階調度と前記直前の階調度がともに白色か黒色の場合には、前記複数の電流能力のうちの最も低い電流能力を選択するための前記比較結果を検出し、
   前記表示データの階調度と前記直前の階調度の一方が白色で他方が黒色の場合には、前記複数の電流能力のうちの最も高い電流能力を選択するための前記比較結果を検出する請求項３に記載の駆動回路。
5. 前記出力回路は、前記ビット比較信号に同期して、前記表示データをその階調度に応じた電圧に変換して出力する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動回路。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動回路が搭載された液晶表示装置。
7. 液晶表示パネルに供給される表示データの出力電圧を制御する制御方法であって、
   第１の表示データの階調度を保持し、
   前記第１の表示データの次に入力される第２の表示データの階調度を、前記保持された前記第１の表示データの階調度と比較して、比較結果を検出し、
   前記比較結果に基づいて、複数の電流能力のうちのいずれかをビット比較信号に同期して選択し、
   前記第２の表示データを、選択された前記電流能力で、前記第２の表示データの階調度に応じた電圧に変換して出力する出力電圧の制御方法。
8. 前記ビット比較信号に同期して、前記第２表示データをその階調度に応じた電圧に変換して出力する請求項７に記載の出力電圧の制御方法。

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