JP2021012268A - 表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体 - Google Patents

表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】様々な液晶のＶＴ特性に合わせたデューティー比でＰＷＭ駆動を行うことができる表示ドライバー等を提供すること。【解決手段】表示ドライバー１００は、スタティック駆動方式の液晶パネル２００を駆動する。表示ドライバー１００は、インターフェース回路１１０と選択回路１２０と駆動回路１３０とを含む。インターフェース回路１１０は、外部から指示情報と表示データを受信する。選択回路１２０は、指示情報に基づいて、ｋ個のデューティー比データのうちのｎ個のデューティー比データをｎ個の選択デューティー比データとして選択する。駆動回路１３０は、ｎ個の選択デューティー比データの中から表示データの階調値に対応する出力用デューティー比データを選択し、選択した出力用デューティー比データが示すデューティー比の駆動信号を出力することで液晶パネル２００のＰＷＭ駆動を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体等に関する。
液晶パネルの駆動方式としてＰＷＭ階調方式が知られている。この駆動方式では、表示ドライバーが、表示データの階調値に対応したデューティー比のＰＷＭ駆動信号を出力することで液晶パネルを駆動する。
ＰＷＭ階調方式の従来技術は例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、液晶のＶＴ特性に合わせて設定されたデューティー比のＰＷＭ駆動信号により液晶パネルを駆動する液晶ドライバーが開示されている。ＶＴ特性とは、液晶に印加される電圧と液晶の透過率との関係を示す特性である。特許文献１では、液晶ドライバーの駆動対象である特定の液晶パネルに合わせてＰＷＭ駆動信号が設定されている。即ち、特許文献１では、特定のＶＴ特性に合わせたＰＷＭ駆動信号となっている。
特開２００６−２４３５６０号公報
液晶のＶＴ特性は、液晶の種類に応じて異なっている。即ち、互いに異なる種類の液晶を採用した複数機種の液晶パネルにおいて、その液晶のＶＴ特性は互いに異なっている。このため、ある液晶パネルに適したＰＷＭ駆動信号の波形を設定しても、他の液晶パネルには適切な波形ではないという課題がある。
本発明の一態様は、スタティック駆動方式の液晶パネルを駆動する表示ドライバーであって、外部から指示情報と表示データを受信するインターフェース回路と、前記指示情報に基づいて、ｋ個のデューティー比データのうちのｎ個のデューティー比データ（ｎは、ｎ＜ｋの整数）であるｎ個の選択デューティー比データを選択する選択回路と、前記ｎ個の選択デューティー比データの中から表示データの階調値に対応する出力用デューティー比データを選択し、選択した前記出力用デューティー比データが示すデューティー比の駆動信号を出力することで前記液晶パネルのＰＷＭ駆動を行う駆動回路と、を含む表示ドライバーに関係する。
ＰＷＭ駆動のデューティー比が等間隔な場合における駆動信号の波形例。 ＰＷＭ駆動のデューティー比が等間隔な場合における駆動信号の実効電圧と液晶透過率の関係。 表示ドライバーの第１構成例、及び電気光学装置の構成例。 選択回路の動作を説明する図。 選択デューティー比データの設定例。 駆動信号の実効電圧と液晶透過率の関係の第１例。 駆動信号の実効電圧と液晶透過率の関係の第２例。 表示ドライバーの詳細構成例。 表示ドライバーが出力する信号の波形例。 各階調値に対する駆動信号の波形例。 インターフェース回路が受信する指定情報の第１例。 インターフェース回路が受信する指定情報の第２例。 記憶部が記憶するテーブルの例。 温度センサーを用いた表示制御を説明する図。 電子機器の構成例。 移動体の例。
以下、本開示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必須構成要件であるとは限らない。
１．構成例
図１、図２を用いて、ＰＷＭ駆動のデューティー比が等間隔な場合における液晶の透過率について説明する。図１は駆動信号の波形例であり、図２は液晶に印加される電圧と液晶の透過率との関係を示す特性例である。なお、液晶に印加される電圧と液晶の透過率との関係を示す特性を、以下ではＶＴ特性と呼ぶ。
図１には、階調値０〜１５に対応した駆動信号を示す。駆動信号は、液晶を駆動するための信号、即ちセグメント信号とコモン信号の電位差信号である。ここでは液晶がノーマリーホワイトであるとし、駆動信号のデューティーがハイデューティーであるとする。階調値０、１、・・・、１３、１４、１５に対応した駆動信号は、それぞれ０／１５、１／１５、・・・、１３／１５、１４／１５、１５／１５のデューティー比を有する。即ち、図１の例ではデューティー比が等間隔になっている。なお、選択期間の全体において駆動信号がハイレベルである場合をデューティー比１００％とする。選択期間の長さは、ＰＷＭ駆動におけるフレーム周波数の逆数である。フレーム周波数は、極性反転駆動において極性を反転させるレートである。
図２には、駆動信号の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５と液晶透過率の関係を示す。ＰＷＭ信号である駆動信号が液晶に印加されたとき、その駆動信号の実効電圧が液晶に印加されたと見なすことができる。即ち、駆動信号の実効電圧に対して透過率が決まる。Ｖ０〜Ｖ１５は、階調値０〜１５に対応した駆動信号の実効電圧である。駆動信号のデューティー比が等間隔であるため、その実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５も等間隔となる。しかし、液晶のＶＴ特性は印加電圧に対してリニアではないため、等間隔の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５に対して透過率は等間隔にならないという課題がある。
例えば、印加電圧が低い範囲ＲＡ１では透過率が１００％付近でほぼ変化せず、印加電圧が高い範囲ＲＡ２では透過率が０％付近でほぼ変化しない。このため、階調値０〜３、１２〜１５において透過率が変化せず、階調値０〜３、１２〜１５が実際には使えない階調値となっている。また、中間階調である階調値３〜１２においてもＶＴ特性がリニアでないことから、階調値に対して透過率が等間隔にならない。
上述したように、特許文献１では駆動信号のデューティー比を特定のＶＴ特性に合わせることで、上記課題に対処している。しかし、特許文献１では、ＶＴ特性が異なる液晶に対応するためには、そのＶＴ特性に合わせた表示ドライバーを開発する必要がある。このように、ＶＴ特性が異なる液晶毎に、そのＶＴ特性に対応した液晶ドライバーを開発する必要が生じるため、開発コスト又は製品コストが上昇するという課題がある。
図３は、本実施形態の表示ドライバー１００の第１構成例、及び表示ドライバー１００を含む電気光学装置３００の構成例である。電気光学装置３００は、液晶パネル２００と、液晶パネル２００を駆動する表示ドライバー１００とを含む。
液晶パネル２００はスタティック駆動方式である。即ち、液晶パネル２００は、第１ガラス基板と第２ガラス基板と液晶とを含む。液晶は第１ガラス基板と第２ガラス基板の間に封入されている。第１ガラス基板にセグメント電極が設けられ、第２ガラス基板にコモン電極が設けられる。表示ドライバー１００はセグメント電極にセグメント駆動信号を出力し、コモン電極にコモン駆動信号を出力する。これにより、セグメント駆動信号とコモン駆動信号の電位差である駆動信号が、セグメント電極とコモン電極の間の液晶に印加される。
表示ドライバー１００は、ＩＣ（Integrated Circuit）と呼ばれる集積回路装置である。表示ドライバー１００は、半導体プロセスにより製造されるＩＣであり、半導体基板上に回路素子が形成された半導体チップである。集積回路装置である表示ドライバー１００は、液晶パネル２００のガラス基板に実装される。例えば、表示ドライバー１００は、セグメント電極が設けられる第１ガラス基板に実装される。或いは表示ドライバー１００が回路基板に実装され、その回路基板と液晶パネル２００がフレキシブル基板によって接続されてもよい。表示ドライバー１００は、インターフェース回路１１０と選択回路１２０と駆動回路１３０とを含む。
インターフェース回路１１０は、外部から指示情報と表示データを受信する。具体的には、インターフェース回路１１０は、処理装置５００と表示ドライバー１００の回路間通信を行う。処理装置５００は、表示データ及び指示情報を送信し、インターフェース回路１１０は、その表示データ及び指示情報を受信する。表示データは、液晶セルに表示させる階調を表すデータである。例えば、１６階調の表示が可能である場合、表示データがとり得る階調値の範囲は０〜１５である。１つの液晶セルに１フレームにおいて階調表示させる表示データは、階調値０〜１５のいずれか１つを示す。以下、この表示データが示す階調値を、表示データの階調値と呼ぶ。指示情報は、表示データがとり得る階調値範囲の各階調値と駆動信号のデューティー比との対応付けを指示する情報である。例えば、インターフェース回路１１０は、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）方式、又はＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）方式等のシリアルインターフェース回路である。
なお、処理装置５００は、表示ドライバー１００のホスト装置であり、例えばプロセッサー或いは表示コントローラーである。プロセッサーはＣＰＵ又はマイクロコンピューター等である。なお、処理装置４００は複数の回路部品により構成された回路装置であってもよい。例えば車載電子機器において、処理装置４００はＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。
選択回路１２０は、指示情報に基づいて、ｋ個のデューティー比データのうちのｎ個のデューティー比データを選択する。この選択されたデューティー比データを選択デューティー比データと呼ぶ。ｎは、ｎ＜ｋの整数であり、表示データがとり得る階調数に対応する。以下では、ｋ＝７５、ｎ＝１６の場合を例に説明する。
図４は、選択回路１２０の動作を説明する図である。デューティー比データＤ０〜Ｄ７４は、互いに異なる７５個のデューティー比に対応する。具体的には、７５個のデューティー比データＤ０〜Ｄ７４は、ＰＷＭ駆動のデューティー比を等間隔に刻むデータである。即ち、ｉが０以上７４以下の整数であるとき、デューティー比データＤｉはデューティー比ｉ／７４に対応する。
選択回路１２０は、階調値０〜１５の各階調値に対してデューティー比データＤ０〜Ｄ７４のいずれかを選択することで、１６個の選択デューティー比データを選択する。図４が例えば階調値１に対応した駆動信号である場合、図４は、階調値１に対してデューティー比データＤ３が選択されていることを示している。各階調値に対してデューティー比データＤ０〜Ｄ７４のいずれを選択するのかは、指示情報によって任意に設定可能である。
なお、図４では７５個のデューティー比データＤ０〜Ｄ７４が等間隔のデューティー比に対応するが、これに限定されず、７５個のデューティー比データＤ０〜Ｄ７４に対応するデューティー比の刻みは、非等間隔であってもよい。
駆動回路１３０は、ｎ個の選択デューティー比データの中から表示データの階調値に対応する出力用デューティー比データを選択し、その選択した出力用デューティー比データが示すデューティー比のＰＷＭ駆動により液晶パネル２００を駆動する。例えば、表示データの階調値が１であり、階調値１に対応した選択デューティー比データがＤ３であるとする。Ｄ３が示すデューティー比は３／７４である。この場合、駆動回路１３０は、階調値１に対応したＤ３を出力用デューティー比データとして選択し、その出力用デューティー比データＤ３に基づいて駆動信号のデューティー比が３／７４となるようにセグメント駆動信号とコモン駆動信号を出力する。
本実施形態によれば、インターフェース回路１１０が外部から指示情報を受信し、選択回路１２０が、指示情報に基づいて７５個のデューティー比データから１６個の選択デューティー比データを選択する。このように、１６個よりも多い７５個のデューティー比データを用いることによって、１６階調に対応した１６個のデューティー比データを任意に設定できる。これにより、任意の液晶におけるＶＴ特性に適したＰＷＭ駆動のデューティー比を設定できる。この点について、図５〜図７を用いて具体的に説明する。
図５は、選択デューティー比データの設定例である。図５の例では、階調値０〜１５に対して非等間隔のデューティー比が設定されている。７５のデューティー比データから１６個の選択デューティー比データを選択することで、このような非等間隔のデューティー比を選択できる。
図６は、駆動信号の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５と液晶透過率の関係の第１例である。駆動信号のデューティー比が非等間隔であるため、その実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５も非等間隔となる。対象とする液晶のＶＴ特性ＶＴＢ１において、非等間隔の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５に対して透過率は等間隔となっている。即ち、階調値０〜１５に対応する透過率が等間隔となるように、１６個の選択デューティー比データが選択されている。７５のデューティー比データから１６個の選択デューティー比データを選択することで、このような等間隔の透過率を実現できる。
より具体的には、印加電圧の変化に対して透過率の変化が大きい領域におけるデューティー比の刻みが、印加電圧の変化に対して透過率の変化が小さい領域におけるデューティー比の刻みよりも小さくなるように、１６個の選択デューティー比データが設定される。図６に示すように、透過率の変化が大きい領域はＶＴ特性ＶＴＢ１の傾きが大きい領域であり、例えば透過率５０％付近である。また、透過率の変化が小さい領域はＶＴ特性ＶＴＢ１の傾きが小さい領域であり、例えば透過率１００％付近及び０％付近である。図５及び図６に示すように、透過率５０％付近におけるデューティー比の間隔は、透過率１００％付近及び０％付近におけるデューティー比の間隔よりも小さい。
液晶は、印加電圧に対して透過率が非リニアに変化するＶＴ特性を有している。本実施形態によれば、透過率の傾きが大きいほどデューティー比の刻みが小さく設定されるので、非リニアなＶＴ特性に合わせて透過率が等間隔となるようなデューティー比の刻みを実現できる。
図７は、実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５と液晶透過率の関係の第２例である。ＶＴＢ２は、図６のＶＴ特性ＶＴＢ１を有する液晶とは別種類の液晶が有するＶＴ特性の例である。図７では、ＶＴ特性ＶＴＢ２において透過率が等間隔となるように実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５が設定され、この実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５を実現するように１６個の選択デューティー比データが設定される。ＶＴ特性ＶＴＢ２に適した１６個の選択デューティー比データは、ＶＴ特性ＶＴＢ１に適した１６個の選択デューティー比データとは異なる。７５のデューティー比データから１６個の選択デューティー比データを選択することで、このような液晶の種類毎に適した選択デューティー比データを選択できる。例えば図６のＶＴ特性ＶＴＢ１を有する液晶の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５を実現する１６個の選択デューティー比データは、Ｄ０〜Ｄ７４のうち、Ｄ０、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ２５、・・・、Ｄ３６、Ｄ３８、Ｄ４０、Ｄ７４の１６個が選択デューティー比データ１として選択され、図７のＶＴ特性ＶＴＢ２を有する液晶の実効電圧Ｖ０〜Ｖ１５を実現する１６個の選択デューティー比データは、Ｄ０〜Ｄ７４のうち、Ｄ０、Ｄ２２、Ｄ２８、Ｄ３０、・・・、Ｄ５０、Ｄ７４の１６個が選択デューティー比データ２として選択される。
２．詳細構成例
図８は、表示ドライバー１００の詳細構成例である。表示ドライバー１００は、インターフェース回路１１０と駆動回路１３０と制御回路１４０とＰＷＭ信号生成回路１５０と表示データＲＡＭ１６０とラインラッチ１７０と記憶部１８０と温度センサー１９０と発振回路１９５とを含む。既に説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。なお、表示ドライバー１００は図５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等の種々の変形実施が可能である。例えば、温度センサー１９０を省略してもよい。
発振回路１９５はクロック信号を生成し、そのクロック信号を制御回路１４０に出力する。発振回路１９５は、例えばＲＣ発振回路、リングオシレーター、又はマルチバイブレーターである。或いは発振回路１９５は、振動子を発振させる発振回路であってもよい。
制御回路１４０は、発振回路１９５からのクロック信号に基づいて動作するロジック回路である。制御回路１４０は、表示タイミングの制御、又は表示ドライバー１００の動作設定等を行う。具体的には、制御回路１４０は、インターフェース回路１１０が受信した表示データを表示データＲＡＭ１６０に書き込む。また制御回路１４０は、インターフェース回路１１０が受信した設定データを記憶部１８０に書き込む。設定データは、例えばフレーム周波数を指示する情報、又は、上述した選択デューティー比データを指示する指示情報等である。また制御回路１４０は、クロック信号に基づいて生成した極性反転信号を駆動回路１３０に出力する。
記憶部１８０は、表示ドライバー１００の動作を設定する設定データを記憶する。記憶部１８０は、例えばレジスター又はメモリーである。メモリーは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の揮発性メモリーであってもよいし、ＥＥＰＲＯＭ又はヒューズメモリー等の不揮発性メモリーであってもよい。
ラインラッチ１７０は、１選択期間に表示する表示データを表示データＲＡＭ１６０から読み出し、その読み出した表示データをラッチする。ｐを１以上の整数とし、表示ドライバー１００がセグメント駆動出力をｐ個有するとする。この場合、ラインラッチ１７０は、ｐ個のセグメント駆動出力に対応したｐ個の表示データをラッチする。
ＰＷＭ信号生成回路１５０は、１６個の選択デューティー比データに対応した１６個のＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号生成回路１５０は、選択回路１２０とカウンター１５１とコンパレーター１５２とを含む。
制御回路１４０は、記憶部１８０から指示情報を読み出し、その指示情報を選択回路１２０に出力する。選択回路１２０は、指示情報に基づいて１６個の選択デューティー比データを選択する。
制御回路１４０は、クロック信号に基づいてカウント動作用のクロック信号をカウンター１５１に出力する。カウンター１５１は、カウント動作用のクロック信号に基づいてカウント動作を行う。具体的には、カウント動作用のクロック信号はフレーム周波数の７５倍の周波数である。カウンター１５１は、選択期間の開始時にリセットされ、選択期間において０から７５までカウントする。
図８の構成において、選択デューティー比データは、そのデューティー比に対応したカウント値である。コンパレーター１５２は、カウンター１５１のカウント値と、選択デューティー比データが示すカウント値とを比較する。コンパレーター１５２は、カウンター１５１のカウント値と、選択デューティー比データが示すカウント値とが一致したとき、ＰＷＭ信号の論理レベルを反転させる。これにより、選択デューティー比データが示すデューティー比のＰＷＭ信号が生成される。この動作が１６個の選択デューティー比データの各々に対して行われることで、１６個のＰＷＭ信号が生成される。
このように、本実施形態ではＰＷＭ駆動のフレーム周波数に階調数１６を乗算した値より高い周波数のクロック信号に基づいて、ＰＷＭ信号が生成される。具体的には、選択可能な７５個のデューティー比に対応して、フレーム周波数の７５倍の周波数のクロック信号に基づいてＰＷＭ信号が生成される。これにより、階調値に対応したデューティー比として、７５個のうち任意のデューティー比を選択することが可能となり、様々な液晶のＶＴ特性に合わせてデューティー比を設定することが可能となる。
駆動回路１３０は、ラインラッチ１７０が出力する表示データと、ＰＷＭ信号生成回路１５０が出力するＰＷＭ信号とに基づいて、液晶パネル２００を駆動する。駆動回路１３０は、セグメント駆動回路１３１とコモン駆動回路１３２と階調セレクター１３３とを含む。なお図８には、セグメント駆動出力が１出力である場合を図示しているが、セグメント駆動出力は２以上であってもよい。
階調セレクター１３３は、ラインラッチ１７０が出力する表示データの階調値に対応したＰＷＭ信号を、ＰＷＭ信号生成回路１５０が出力する１６個のＰＷＭ信号から選択する。
セグメント駆動回路１３１は、階調セレクター１３３が出力するＰＷＭ信号に基づいてセグメント駆動信号ＳＳＥＧを出力することで、液晶パネル２００のセグメント電極を駆動する。セグメント駆動回路１３１は、極性反転信号に基づいてＰＷＭ信号を極性反転し、その極性反転後の信号をバッファリングすることでセグメント駆動信号ＳＳＥＧを出力する。例えば、セグメント駆動回路１３１は、ＰＷＭ信号を極性反転処理するロジック回路と、セグメント駆動信号ＳＳＥＧを出力する駆動アンプ回路と、で構成される。
コモン駆動回路１３２は、極性反転信号に基づいてコモン駆動信号ＳＣＯＭを出力することで、液晶パネル２００のコモン電極を駆動する。極性反転信号は、選択期間における極性を示す信号であり、選択期間毎にハイレベルとローレベルが入れ替わる信号である。コモン駆動回路１３２は、極性反転信号をバッファリングすることでコモン駆動信号ＳＣＯＭを出力する。例えば、コモン駆動回路１３２は、コモン駆動信号ＳＣＯＭを出力する駆動アンプ回路で構成される。
温度センサー１９０は、温度を測定し、その温度検出結果を制御回路１４０に出力する。温度センサー１９０は、温度に依存した電圧を温度検出電圧として出力するセンサー回路と、温度検出電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路とを含む。
センサー回路は、ＰＮ接合における順方向電圧の温度依存性を利用することで、温度に依存した電圧を出力する。例えば、センサー回路は、バイポーラートランジスターと、バイポーラートランジスターに定電流を流す定電流回路と、を含み、バイポーラートランジスターのベース−エミッター間電圧に基づいて温度検出電圧を出力する。Ａ／Ｄ変換回路は、温度検出電圧のＡ／Ｄ変換データを温度検出結果として制御回路１４０に出力する。なお、温度センサー１９０を用いた表示制御については後述する。
以下、表示ドライバー１００の詳細な動作を説明する。図９は、表示ドライバー１００が出力する信号の波形例である。Ｔ１は、正極性駆動が行われる選択期間であり、Ｔ２は、負極性駆動が行われる選択期間である。以下、Ｔ１を正極選択期間と呼び、Ｔ２を負極選択期間と呼ぶ。
正極選択期間ＴＳ１において、コモン駆動信号ＳＣＯＭは電圧ＶＤＲのコモン駆動信号ＳＣＯＭを出力し、セグメント駆動回路１３１は、０Ｖから電圧ＶＤＲに遷移するセグメント駆動信号ＳＳＥＧを出力する。セグメント駆動信号ＳＳＥＧの遷移タイミングは表示データの階調値に応じて決まる。即ち、セグメント駆動信号ＳＳＥＧにおいて０Ｖのデューティー比が、表示データの階調値に対応したデューティー比となる。駆動信号ＳＤＲの電圧は、コモン駆動信号ＳＣＯＭとセグメント駆動信号ＳＳＥＧの電位差である。駆動信号ＳＤＲにおいて、電圧ＶＤＲのデューティー比が、表示データの階調値に対応したデューティー比となる。
負極選択期間ＴＳ２において、コモン駆動信号ＳＣＯＭは０Ｖのコモン駆動信号ＳＣＯＭを出力し、セグメント駆動回路１３１は、電圧ＶＤＲから０Ｖに遷移するセグメント駆動信号ＳＳＥＧを出力する。セグメント駆動信号ＳＳＥＧにおいて電圧ＶＤＲのデューティー比が、表示データの階調値に対応したデューティー比となる。これにより、駆動信号ＳＤＲにおいて、電圧−ＶＤＲのデューティー比が、表示データの階調値に対応したデューティー比となる。
図１０は、各階調値に対する駆動信号ＳＤＲの波形例である。ＳＤＲ０は、表示データの階調値が０であるときの駆動信号である。同様に、ＳＤＲ１〜ＳＤＲ１５は、表示データの階調値が１〜１５であるときの駆動信号である。ＳＤＲ０〜ＳＤＲ１５のデューティー比は、選択回路１２０が７５個のデューティー比データから選択した１６個の選択デューティー比データによって決まる。
図１１は、インターフェース回路１１０が受信する指定情報の第１例である。階調値０〜１５を２進数で記載する。図１１の指示情報は、階調値００００〜１１１１の各々にデューティー比データが対応付けられた情報である。
処理装置５００は、デューティー比を設定するコマンドと共に、各階調値に対応付けたデューティー比データをインターフェース回路１１０に送信する。インターフェース回路１１０は、コマンドと共に受信したデューティー比データを記憶部１８０に書き込む。これにより、記憶部１８０には、階調値００００〜１１１１の各々にデューティー比データが対応付けられたテーブルが書き込まれる。選択回路１２０は、記憶部１８０からテーブルを読み出すことで、１６個の選択デューティー比データを選択する。
図１２は、インターフェース回路１１０が受信する指定情報の第２例である。図１２の指示情報は、液晶パネル２００の機種Ａ、Ｂに対して機種番号００、０１が割り当てられた情報である。或いは、指定情報は、液晶の種類に対して番号を割り当てられた情報であってもよい。
図１３は、記憶部１８０が記憶するテーブルの例である。図１３のテーブルにおいて、機種番号００に第１テーブルが対応付けられ、機種番号０１に第２テーブルが対応付けられている。各テーブルは、階調値００００〜１１１１の各々にデューティー比データが対応付けられたテーブルである。このテーブルは、液晶パネル２００の機種毎に適切なデューティー比設定となるように、決められている。図１３のテーブルは、例えば表示ドライバー１００又は電気光学装置３００の製造時において、記憶部１８０に予め書き込まれる。
処理装置５００は、液晶パネル２００の機種を設定するコマンドと共に、機種番号をインターフェース回路１１０に送信する。インターフェース回路１１０は、コマンドと共に受信した機種番号を記憶部１８０に書き込む。選択回路１２０は、記憶部１８０から機種番号を読み出し、その機種番号に対応したテーブルを読み出すことで、１６個の選択デューティー比データを選択する。
上記第２例によれば、選択回路１２０は、第１デューティー比データセットと第２デューティー比データセットから、指示情報に対応するデューティー比データセットを選択することで１６個のデューティー比データを選択する。選択回路１２０は、指示情報が第１液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、第１デューティー比データセットを選択し、指示情報が第２液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、第２デューティー比データセットを選択する。第１デューティー比データセットは、第１群の１６個のデューティー比データから構成され、第２デューティー比データセットは、第２群の１６個のデューティー比データから構成される。図１３において、第１デューティー比データセットは機種番号００の第１テーブルに相当し、第２デューティー比データセットは機種番号０１の第２テーブルに相当する。
このようにすれば、予め準備された複数のデューティー比データセットから、表示ドライバー１００に組み合わせた液晶パネル２００に適したデューティー比データセットを選択できる。指示情報として液晶パネル２００の機種等を指定するだけでよいため、処理装置５００が表示ドライバー１００にデューティー比を指示する際の処理が簡素化される。
図１４は、温度センサー１９０を用いた表示制御を説明する図である。図１４に示すように、駆動回路１３０は、温度センサー１９０の温度検出結果に基づいて変化するフレーム周波数でＰＷＭ駆動を行う。
具体的には、温度センサー１９０は温度検出データを制御回路１４０に出力する。制御回路１４０は、温度検出データが温度Ｔ１〜Ｔ１６を示すとき、それぞれフレーム周波数をｆ１〜ｆ１６に設定する。なお、図１４では、フレーム周波数のステップ数が１６であるが、これに限定されない。制御回路１４０は、例えば発振回路１９５からのクロック信号を分周することで極性反転信号を生成する。制御回路１４０は、温度検出データに基づいて分周比を設定することで、極性反転信号の周波数、即ちフレーム周波数を設定する。
液晶は温度が高いほど、最適コントラストを得る駆動電圧（以下駆動電圧）が低くなる。また表示ドライバー１００が出力する駆動信号のデューティー比及びフレーム周波数が変化しないと仮定すると、液晶に印加される実効電圧が変化しないことになる。従って液晶の温度が高いほど、その液晶の駆動電圧に対し印加される実効電圧が相対的に高くなることになる。このため実効電圧が変わらないと、液晶の温度が高いほど、液晶の最適コントラストが得られないことになる。本実施形態では、Ｔ１＜Ｔ２＜・・・＜Ｔ１６としたとき、ｆ１＜ｆ２＜・・・＜ｆ１６である。即ち、液晶の温度が高いほど、フレーム周波数が高くなる。表示ドライバー１００が出力する駆動信号のデューティー比が変化しないと仮定したとき、フレーム周波数が高いほど、液晶に印加される実効電圧が低くなる。このため、温度上昇により液晶の駆動電圧が低下しても、フレーム周波数を上昇させて実効電圧を低下させることによって、液晶の最適コントラストが得られるように調整することができる。
３．電子機器、移動体
図１５は、本実施形態の表示ドライバー１００を含む電子機器６００の構成例である。本実施形態の電子機器として、電気光学装置を搭載する種々の電子機器を想定できる。例えば本実施形態の電子機器として、車載装置や、ディスプレイ、プロジェクター、テレビション装置、情報処理装置、携帯型情報端末、カーナビゲーションシステム、携帯型ゲーム端末、ＤＬＰ（Digital Light Processing）装置等を想定できる。車載装置は、例えばクラスターパネル等の車載表示装置である。クラスターパネルは、運転席の前に設けられ、メーター等が表示される表示パネルである。
電子機器６００は、処理装置４００と表示コントローラー４１０と電気光学装置３００と記憶部３２０と操作部３３０と通信部３４０とを含む。電気光学装置３００は、表示ドライバー１００と液晶パネル２００とを含む。
操作部３３０は、ユーザーからの種々の操作を受け付けるユーザーインターフェースである。例えば、ボタンやマウス、キーボード、タッチパネル等で構成される。通信部３４０は、表示データ又は制御データ等の通信を行うデータインターフェースである。例えばＵＳＢ等の有線通信インターフェースや、或は無線ＬＡＮ等の無線通信インターフェースである。記憶部３２０は、通信部３４０から入力された表示データを記憶する。或は、記憶部３２０は、処理装置４００のワーキングメモリーとして機能する。記憶部１８０は、半導体メモリー、ハードディスクドライブ又は光学ドライブ等である。処理装置４００は、電子機器の各部の制御処理や種々のデータ処理を行う。処理装置４００は、通信部３４０が受信した表示データ、又は記憶部３２０が記憶している表示データを、表示コントローラー４１０に転送する。処理装置４００はＣＰＵ等のプロセッサーである。表示コントローラー４１０は、受信した表示データを、電気光学装置３００が受け付け可能な形式に変換し、その変換された表示データを表示ドライバー１００へ出力する。表示ドライバー１００は、表示コントローラー４１０から転送された表示データに基づいて液晶パネル２００を駆動する。
図１６は、本実施形態の表示ドライバー１００を含む移動体の構成例である。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器を備えて、地上や空や海上を移動する機器又は装置である。本実施形態の移動体として、例えば、車、飛行機、バイク、船舶、走行ロボット、或いは歩行ロボット等の種々の移動体を想定できる。
図１６は移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示している。自動車２０６には、電気光学装置３００と、自動車２０６の各部を制御する制御装置５１０と、が組み込まれている。電気光学装置３００は、表示ドライバー１００と液晶パネル２００とを含む。制御装置５１０は、例えば車速や燃料残量、走行距離、各種装置の設定等の情報をユーザーに提示する表示データを生成し、その表示データを表示ドライバー１００に送信する。表示ドライバー１００は表示データに基づいて液晶パネル２００を駆動する。これにより、情報が液晶パネル２００に表示される。
以上に説明した表示ドライバーは、スタティック駆動方式の液晶パネルを駆動する。表示ドライバーは、インターフェース回路と選択回路と駆動回路とを含む。インターフェース回路は、外部から指示情報と表示データを受信する。選択回路は、指示情報に基づいて、ｋ個のデューティー比データのうちのｎ個のデューティー比データであるｎ個の選択デューティー比データを選択する。駆動回路は、ｎ個の選択デューティー比データの中から表示データの階調値に対応する出力用デューティー比データを選択し、選択した出力用デューティー比データが示すデューティー比の駆動信号を出力することで液晶パネルのＰＷＭ駆動を行う。
本実施形態によれば、ｎ個よりも多いｋ個のデューティー比データを用いることによって、ｎ階調に対応したｎ個のデューティー比データを任意に設定できる。これにより、任意の液晶におけるＶＴ特性に適したＰＷＭ駆動のデューティー比を設定できる。即ち、表示ドライバーを再設計することなく、表示ドライバーと様々な液晶パネルを組み合わせることが可能となる。
また本実施形態では、ｎ個の選択デューティー比データは、駆動信号の実効電圧の変化に対して液晶パネルの透過率の変化が大きい領域におけるデューティー比の刻みが、実効電圧の変化に対して透過率の変化が小さい領域におけるデューティー比の刻みよりも小さくなるように設定されたデータであってもよい。
液晶は、印加電圧に対して透過率が非リニアに変化するＶＴ特性を有している。本実施形態によれば、透過率の傾きが大きいほどデューティー比の刻みが小さく設定されるので、非リニアなＶＴ特性に合わせて透過率が等間隔となるようなデューティー比の刻みを実現できる。
また本実施形態では、選択回路は、第１群のｎ個のデューティー比データから構成される第１デューティー比データセットと、第１群とは異なる第２群のｎ個のデューティー比データから構成される第２デューティー比データセットとから、指示情報に対応するデューティー比データセットを選択することで、ｎ個の選択デューティー比データを選択してもよい。
本実施形態によれば、予め準備された第１のデューティー比データセット及び第２のデューティー比データセットから、表示ドライバーに組み合わせた液晶パネルに適したデューティー比データセットを選択できる。
また本実施形態では、選択回路は、指示情報が第１液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、第１デューティー比データセットを選択し、指示情報が第２液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、第２デューティー比データセットを選択してもよい。
本実施形態によれば、指示情報として液晶パネルの機種等を指定するだけでデューティー比データセットを指定できるため、外部から表示ドライバーにデューティー比を指示する際の処理が簡素化される。
また本実施形態では、駆動回路は、ＰＷＭ駆動のフレーム周波数にｎを乗算した値より高い周波数のクロック信号に基づいてＰＷＭ駆動を行ってもよい。
これにより、ＰＷＭ波形の１周期に対応した選択期間を、ｎより多い数の期間に分割できる。これにより、ｎ個より多いｋ個のデューティー比データに対応したｋ個のデューティー比を実現できる。例えば、フレーム周波数のｋ倍の周波数を有するクロック信号を用いた場合、選択期間がｋ分割される。このｋ分割された期間によってｋ個のデューティー比を実現できる。
また本実施形態では、ｋ個のデューティー比データは、ＰＷＭ駆動のデューティー比を等間隔に刻むデータであってもよい。
本実施形態によれば、フレーム周波数のｋ倍の周波数を有するクロック信号を用いて選択期間をｋ分割すればよいので、簡素な構成でｋ個のデューティー比を実現できる。例えば、フレーム周波数のｋ倍より高い周波数のクロック信号を用意する必要がない。
また本実施形態では、駆動回路は、液晶パネルのセグメント電極を駆動してもよい。
本実施形態によれば、駆動回路がセグメント電極にＰＷＭ波形の信号を出力することで、そのセグメント電極とコモン電極の間の液晶をＰＷＭ駆動できる。即ち、コモン電極を極性反転信号で駆動すればよく、コモン電極の駆動を簡素化できる。極性反転信号であるコモン駆動信号と、ＰＷＭ波形のセグメント駆動信号との電位差によって、ＰＷＭ波形の駆動信号を実現できる。
また本実施形態では、表示ドライバーは、温度センサーを含んでもよい。駆動回路は、温度センサーの温度検出結果に基づいて変化するフレーム周波数でＰＷＭ駆動を行ってもよい。
本実施形態によれば、温度上昇による駆動信号の実効電圧上昇を、フレーム周波数上昇による駆動信号の実効電圧低下によって、低減できる。これにより、温度変化による階調変動を抑制できる。
また本実施形態の電気光学装置は、上記のいずれかに記載の表示ドライバーと、液晶パネルと、を含む。
また本実施形態の電子機器は、上記のいずれかに記載の表示ドライバーを含む。
また本実施形態の移動体は、上記のいずれかに記載の表示ドライバーを含む。
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、本開示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開示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、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、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。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また表示ドライバー、液晶パネル、電気光学装置、電子機器及び移動体等の構成及び動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
１００…表示ドライバー、１１０…インターフェース回路、１２０…選択回路、１３０…駆動回路、１３１…セグメント駆動回路、１３２…コモン駆動回路、１３３…階調セレクター、１４０…制御回路、１５０…ＰＷＭ信号生成回路、１５１…カウンター、１５２…コンパレーター、１６０…表示データＲＡＭ、１７０…ラインラッチ、１８０…記憶部、１９０…温度センサー、１９５…発振回路、２００…液晶パネル、２０６…自動車、３００…電気光学装置、３２０…記憶部、３３０…操作部、３４０…通信部、４００…処理装置、４１０…表示コントローラー、５００…処理装置、５１０…制御装置、６００…電子機器、Ｄ０〜Ｄ７４…デューティー比データ、ＳＣＯＭ…コモン駆動信号、ＳＤＲ…駆動信号、ＳＳＥＧ…セグメント駆動信号、ＴＳ１…正極選択期間、ＴＳ２…負極選択期間、Ｖ０〜Ｖ１５…実効電圧、ＶＴＡ，ＶＴＢ１，ＶＴＢ２…ＶＴ特性

Claims (11)

  1. スタティック駆動方式の液晶パネルを駆動する表示ドライバーであって、
    外部から指示情報と表示データを受信するインターフェース回路と、
    前記指示情報に基づいて、ｋ個のデューティー比データのうちのｎ個のデューティー比データ（ｎは、ｎ＜ｋの整数）であるｎ個の選択デューティー比データを選択する選択回路と、
    前記ｎ個の選択デューティー比データの中から、前記表示データの階調値に対応する出力用デューティー比データを選択し、選択した前記出力用デューティー比データが示すデューティー比の駆動信号を出力することで前記液晶パネルのＰＷＭ駆動を行う駆動回路と、
    を含むことを特徴とする表示ドライバー。
  2. 請求項１に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記ｎ個の選択デューティー比データは、
    前記駆動信号の実効電圧の変化に対して前記液晶パネルの透過率の変化が大きい領域におけるデューティー比の刻みが、前記実効電圧の変化に対して前記透過率の変化が小さい領域におけるデューティー比の刻みよりも小さくなるように設定されたデータであることを特徴とする表示ドライバー。
  3. 請求項１又は２に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記選択回路は、
    第１群のｎ個のデューティー比データから構成される第１デューティー比データセットと、前記第１群とは異なる第２群のｎ個のデューティー比データから構成される第２デューティー比データセットとから、前記指示情報に対応するデューティー比データセットを選択することで、前記ｎ個の選択デューティー比データを選択することを特徴とする表示ドライバー。
  4. 請求項３に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記選択回路は、
    前記指示情報が第１液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、前記第１デューティー比データセットを選択し、前記指示情報が第２液晶パネルの駆動を指示する情報であるとき、前記第２デューティー比データセットを選択することを特徴とする表示ドライバー。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記駆動回路は、
    前記ＰＷＭ駆動のフレーム周波数にｎを乗算した値より高い周波数のクロック信号に基づいて前記ＰＷＭ駆動を行うことを特徴とする表示ドライバー。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記ｋ個のデューティー比データは、
    前記ＰＷＭ駆動のデューティー比を等間隔に刻むデータであることを特徴とする表示ドライバー。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示ドライバーにおいて、
    前記駆動回路は、
    前記液晶パネルのセグメント電極を駆動することを特徴とする表示ドライバー。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示ドライバーにおいて、
    温度センサーを含み、
    前記駆動回路は、
    前記温度センサーの温度検出結果に基づいて変化するフレーム周波数で前記ＰＷＭ駆動を行うことを特徴とする表示ドライバー。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示ドライバーと、
    前記液晶パネルと、
    を含むことを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示ドライバーを含むことを特徴とする電子機器。
  11. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示ドライバーを含むことを特徴とする移動体。
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