JP3786126B2 - Driver IC, electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液晶等の電気光学素子を駆動するドライバIC、電気光学装置及び電子機器に関し、特に電気光学素子の駆動に必要な温度補償の改善に関する。 The present invention relates to a driver IC, an electro-optical device, and an electronic apparatus for driving an electro-optical element such as a liquid crystal, and more particularly to improvement of temperature compensation necessary for driving the electro-optical element.
電気光学素子として例えば液晶を例に挙げれば、この液晶は温度依存性を有し、環境温度が相違すると、同一の電圧を印加すると液晶の透過率が異なる。そこで、従来より種々の温度補償対策が実施されている。その一つは、液晶へ印加される電圧を、直線補間によって温度補償するものである。その中には、2種以上の温度勾配の中から一つを選択したりあるいは合成して、直線補間を実施するものもある。 For example, when the liquid crystal is taken as an example of the electro-optic element, the liquid crystal has temperature dependency. When the environmental temperature is different, the transmittance of the liquid crystal is different when the same voltage is applied. Therefore, various temperature compensation measures have been implemented conventionally. One is temperature compensation of the voltage applied to the liquid crystal by linear interpolation. Some of them perform linear interpolation by selecting or synthesizing one of two or more temperature gradients.
しかし、直線補間では低温領域から高温領域に亘って温度勾配が一定であるため、実際の液晶の温度依存特性とは必ずしも一致せず、精度の高い温度補償は不可能であった。 However, in the linear interpolation, since the temperature gradient is constant from the low temperature region to the high temperature region, the temperature dependence characteristics of the actual liquid crystal do not always coincide with each other, and accurate temperature compensation is impossible.
また、液晶の温度依存特性は印加電圧−透過率特性だけでなく、他のパラメータにも依存しているが、これに対して何等の温度補償もなされていなかった。 In addition, the temperature-dependent characteristics of the liquid crystal depend not only on the applied voltage-transmittance characteristics but also on other parameters, but no temperature compensation has been made for this.
さらに、この種の温度補償を実施するには、環境温度を検出する温度センサが不可欠である。この温度センサは、液晶の温度補償のための温度検出であるから、液晶の温度を検出することが本来であるが、実際には液晶の温度を検出することは不可能である。 Furthermore, in order to implement this type of temperature compensation, a temperature sensor that detects the environmental temperature is indispensable. Since this temperature sensor is temperature detection for compensating the temperature of the liquid crystal, it is inherent to detect the temperature of the liquid crystal, but in reality it is impossible to detect the temperature of the liquid crystal.
このため、従来は表示パネルの外に設けざるを得ず、そうすると液晶と温度センサとの間に物理的距離が生じ、しかもこの距離は液晶パネルが大型化するほど大きくなり、液晶温度に対して温度差のある場所の温度を検出することになってしまう。
本発明の目的は、電気光学素子の温度依存性に合わせて、より正確な温度補償を実施することができるドライバIC、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a driver IC, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can perform more accurate temperature compensation in accordance with the temperature dependence of an electro-optical element.
本発明の一形態によれば、電気光学素子を駆動するドライバICは、温度−電圧特性に従って電圧を出力する電源回路と、この電源回路からの出力電圧を可変する電子ボリュームと、環境温度を検出する温度検出部と、この温度検出部にて検出される温度と対応する電子ボリューム制御値を記憶する補正テーブルとを有する。電源回路は、第1の温度−電圧特性を有する第1の電源回路と、第2の温度−電圧特性を有する第2の電源回路と、第1,第2の電源回路からの出力電圧に基づいて、所望の温度勾配を有する電圧特性に従った電圧を出力する温度勾配選択回路とを有する。温度検出回路は、第1,第2の温度−電圧特性に基づいて実温度を検出する。この温度検出部にて検出された実温度に対応する補正テーブル内の電子ボリュームスイッチ制御値に基づいて、電源回路からの出力電圧を電子ボリュームにて調整して出力する。これにより、例えば、低温、常温、高温領域でそれぞれ異なる温度勾配を持たせたり、あるいは直線補間以外の曲線補間など、電気光学素子の温度依存性に合致した印加電圧補正を実現できる。 According to one aspect of the present invention, a driver IC that drives an electro-optical element includes a power supply circuit that outputs a voltage according to temperature-voltage characteristics, an electronic volume that varies an output voltage from the power supply circuit, and an environmental temperature. And a correction table for storing an electronic volume control value corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit. The power supply circuit is based on a first power supply circuit having a first temperature-voltage characteristic, a second power supply circuit having a second temperature-voltage characteristic, and output voltages from the first and second power supply circuits. And a temperature gradient selection circuit that outputs a voltage according to a voltage characteristic having a desired temperature gradient. The temperature detection circuit detects the actual temperature based on the first and second temperature-voltage characteristics. Based on the electronic volume switch control value in the correction table corresponding to the actual temperature detected by the temperature detector, the output voltage from the power supply circuit is adjusted by the electronic volume and output. Thereby, for example, it is possible to realize applied voltage correction that matches the temperature dependence of the electro-optic element, such as having different temperature gradients in low temperature, normal temperature, and high temperature regions, or curve interpolation other than linear interpolation.
本発明の他の態様によれば、電気光学素子を駆動するドライバICは、電子ボリュームにより発振周波数が可変である発振器と、環境温度を検出する温度検出部と、この温度検出部にて検出される温度と対応する電子ボリューム補正値を記憶する補正テーブルとを有する。発振器は、温度検出部にて検出された実温度に対応する前記補正テーブル内の前記電子ボリューム補正値に基づいて前記電子ボリュームが調整されることで、発振周波数が可変である。これにより、温度に応じてフレーム周波数を可変できるので、温度によって反応速度の異なる電気光学素子の特性に追従したフレーム周波数を設定できる。 According to another aspect of the present invention, a driver IC that drives an electro-optical element includes an oscillator whose oscillation frequency is variable by an electronic volume, a temperature detection unit that detects an environmental temperature, and a temperature detection unit that detects the temperature. And a correction table for storing the electronic volume correction value corresponding to the temperature. The oscillation frequency of the oscillator is variable by adjusting the electronic volume based on the electronic volume correction value in the correction table corresponding to the actual temperature detected by the temperature detection unit. Thereby, since the frame frequency can be varied according to the temperature, it is possible to set the frame frequency following the characteristics of the electro-optic element having a different reaction speed depending on the temperature.
本発明のさらに他の態様は、電気光学素子を駆動するドライバICは、発振器と、この発振器からの発振周波数に基づいて階調用クロックを生成する階調用クロック生成部と、この階調用クロック生成部からの前記階調用クロックに基づいて、階調値に応じてパルス幅が異なる複数の階調パルスを発生する階調パルス発生部と、環境温度を検出する温度検出部と、この温度検出部にて検出される温度と対応する階調パルス幅補正値を記憶する補正テーブルとを有する。階調パルス発生部は、温度検出部にて検出された実温度に対応する前記補正テーブル内の前記階調パルス幅補正値に基づいて、前記複数の階調パルスのパルス幅を可変する。これにより、例えば常温と低温とで同一の電圧を電気光学素子に印加したときの階調値が相違する温度依存性を有していても、温度により階調パルスのパルス幅を可変することで、温度に起因した階調の劣化を解消できる。 According to still another aspect of the present invention, a driver IC that drives an electro-optic element includes an oscillator, a gradation clock generation unit that generates a gradation clock based on an oscillation frequency from the oscillator, and the gradation clock generation unit A gradation pulse generator for generating a plurality of gradation pulses having different pulse widths according to gradation values, a temperature detector for detecting an environmental temperature, and a temperature detector And a correction table for storing a gradation pulse width correction value corresponding to the detected temperature. The gradation pulse generation unit varies the pulse width of the plurality of gradation pulses based on the gradation pulse width correction value in the correction table corresponding to the actual temperature detected by the temperature detection unit. This makes it possible to vary the pulse width of the gradation pulse according to the temperature even if the gradation value when the same voltage is applied to the electro-optic element at normal temperature and low temperature has different temperature dependence. The gradation deterioration due to the temperature can be eliminated.
本発明のさらに他の態様に係る電気光学装置は、第1の基板と第2の基板との間に電気光学素子を有するパネルと、第1の基板に搭載されて電気光学素子を駆動するドライバICとを有する。このドライバICは、環境温度を検出する温度検出部と、この温度検出部にて検出された実温度に基づいて電気光学素子の駆動に必要な温度補償を実施する温度補償回路とを内蔵する。第1,第2の基板には電気光学素子と対向して配置される第1,第2の電極が形成される。この第1,第2の電極の少なくとも一方は、第1の基板に搭載されるドライバICの端子と接続され、かつ、端子位置を越えてドライバICの裏面まで延在形成される冗長部分を有する。こうすると、電気光学素子の温度は、電極及びその冗長部分を介してドライバICの裏面まで伝達されるので、ドライバIC内の温度検出部にて液晶温度に対して温度差の少ない温度を検出できる。この結果、温度補償の精度が向上する。 An electro-optical device according to still another aspect of the invention includes a panel having an electro-optical element between a first substrate and a second substrate, and a driver mounted on the first substrate and driving the electro-optical element. IC. The driver IC includes a temperature detection unit that detects the environmental temperature and a temperature compensation circuit that performs temperature compensation necessary for driving the electro-optic element based on the actual temperature detected by the temperature detection unit. First and second electrodes are formed on the first and second substrates so as to face the electro-optic element. At least one of the first and second electrodes has a redundant portion that is connected to a terminal of the driver IC mounted on the first substrate and extends to the back surface of the driver IC beyond the terminal position. . In this way, the temperature of the electro-optical element is transmitted to the back surface of the driver IC via the electrode and its redundant portion, so that the temperature detection unit in the driver IC can detect a temperature having a small temperature difference with respect to the liquid crystal temperature. . As a result, the accuracy of temperature compensation is improved.
以下、電気光学装置の一例である液晶装置に本発明を適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to a liquid crystal device which is an example of an electro-optical device will be described with reference to the drawings.
(液晶装置の説明)
図1は単純マトリクス型液晶装置の概略説明図である。液晶パネル10は、例えば単純マトリックス型液晶装置であり、第1の電極(セグメント電極)12が形成された第1の基板(図示せず)と、第2の電極(コモン電極)14が形成された第2の基板(図示せず)の間に液晶が封入されることで形成される。
(Description of liquid crystal device)
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a simple matrix type liquid crystal device. The liquid crystal panel 10 is, for example, a simple matrix type liquid crystal device, and includes a first substrate (not shown) on which a first electrode (segment electrode) 12 is formed and a second electrode (common electrode) 14. The liquid crystal is sealed between the second substrates (not shown).
MPU20は、この液晶装置が搭載される電子機器例えば携帯電話機等の制御を司るものである。このMPU20からコマンドデータ、表示データ、アドレスデータ等が供給されるドライバICとして、例えば2つのXドライバIC22,24が設けられている。XドライバIC22はマスターとして機能し、XドライバIC24はスレーブとして機能する。XドライバIC22,24は液晶パネル10に形成された第2の電極14にデータ信号(階調信号)を供給するもので、同一のICにて形成される。ただし、マスターとなるXドライバIC22のみが、MPU20からの信号に基づいて表示制御信号例えばラッチパルス(LP)、階調制御パルス(GCP)等を生成し、スレーブとなるXドライバIC24にはマスターのXドライバIC22からこれらの表示制御信号が入力される。
The MPU 20 is responsible for controlling an electronic device in which the liquid crystal device is mounted, such as a mobile phone. For example, two
YドライバIC26は液晶パネル10の第1の電極12を駆動するものである。YドライバIC26にも、マスターとなるXドライバIC22から表示制御信号の一部が入力される。
The Y driver IC 26 drives the
XドライバIC22,24及びYドライバIC26は、例えばMLS(マルチラインセレクション)方式にて液晶パネル10を駆動するもので、例えば一水平走査期間に4本の第2の電極14を同時に選択しながら第2の電極14にデータ信号を供給し、一垂直期間内に同一の第12の電極12を複数回選択している。
The
なお、本発明が適用される液晶パネル10は必ずしもMLS駆動の単純マトリックス型液晶パネルに限らず、通常通り1本の第1の電極12を選択して駆動するものの他、MIS(金属−絶縁−シリコン)、MIM(金属−絶縁−金属)等の二端子素子、TFT(薄膜トランジスタ)等の三端子素子を用いたアクティブマトリックス型液晶パネルにも適用することができる。
Note that the liquid crystal panel 10 to which the present invention is applied is not necessarily limited to a simple matrix type liquid crystal panel driven by MLS, and a MIS (metal-insulator--in addition to one that selects and drives one
(ドライバICの概要説明)
図2は図1に示すXドライバIC22の主要部のブロック図である。図2において、XドライバIC22に内蔵される主な機能ブロックとして、下記の各機能ブロックが設けられている。電源回路30は、液晶駆動に必要な基準電圧を生成する。電圧生成回路40は、電源回路30からの出力に基づいて液晶駆動に必要な電圧VLCD,V1〜V4を生成する。記憶部例えばRAM50には、MPU20から供給される表示データ(階調データ)が記憶される。発振回路60は基準周波数を発振出力し、この発振回路60からの発振周波数に基づいてPWM(パルス幅変調)用クロック(GCP)を生成するPWM用クロック生成回路70が設けられている。階調パルス発生回路80は、PWM用クロックに基づいて各階調値に対応する複数種の例えば32階調のための階調パルスを発生する。PWMデコーダ90は、RAM50からの階調データに基づいて対応する階調パルスを選択して一ライン分ずつ出力する。液晶駆動回路100は、PWMデコーダ90からの階調パルスの波高を、図示しない極性反転信号等に基づいて電圧生成回路40からの各種電圧値VLCD,V1〜V4またはグランド電圧VGNDにシフトさせて、図1に示す対応する第2の電極14に供給する。
(Overview of driver IC)
FIG. 2 is a block diagram of the main part of the
図3は、液晶駆動回路100より1本の第2の電極14に供給される信号電位を示している。図3は液晶に印加される電圧がフレーム毎に極性反転される場合の波形を示している。図3に示す「1H」は一水平走査期間である。第1フレームでは1Hに対して電圧がVLCDとなるパルス幅Wの割合(デューティ比)によって階調値が決定される。同様に、第2フレームでは1Hの期間に対して電圧がVGNDとなるパルス幅Wの割合(デューティ比)によって階調値が決定される。
FIG. 3 shows a signal potential supplied from the liquid
本実施の形態では、液晶パネル10の特性に応じて、(1)図3に示す電圧VLCD,V1〜V4の各電圧値の補正、(2)図3に示す1Hの期間の長さの補正(フレーム周波数の補正)、(3)各階調値に対する1H内のパルス幅W(デューティ比)の補正が可能となっている。 In the present embodiment, according to the characteristics of the liquid crystal panel 10, (1) correction of the voltage values of the voltages V LCD and V1 to V4 shown in FIG. 3, and (2) the length of the period of 1H shown in FIG. Correction (frame frequency correction), (3) Correction of pulse width W (duty ratio) within 1H for each gradation value is possible.
(電圧補正回路について)
図2に示す電源回路30は、第1の温度−電圧特性を有する第1の電源回路30Aと、第2の温度−電圧特性を有する第1の電源回路30Bと、第1,第2の電源回路30A,30Bからの出力電圧に基づいて、所望の温度勾配を有する電圧特性に従った電圧を出力する温度勾配選択回路36とを有する。
(Voltage correction circuit)
A
第1の電源回路30Aは、図4に示す第1の温度勾配(例えば−0.2%/℃)の温度−電圧特性に従って変化する電圧Aを出力する。一方、第2の電源回路30Bは、図4に示す第2の温度勾配(例えば−0.5%/℃)の温度−電圧特性に従って変化する電圧Bを出力する。そして、温度勾配選択回路36は、図4に示す第1,第2の温度勾配の電圧A,B間の所望の温度勾配の電圧Cを選択して出力する。
The first
第1の電源回路30Aは、第1の温度勾配特性を有する定電圧源32Aからの電圧をアンプ34Aにて所定のゲインにて増幅して出力する。アンプ34Aの出力線とグランドとの間には抵抗R1が接続されている。この抵抗R1の途中位置をアンプ34Aのマイナス端子に接続することで、アンプ34Aの帰還経路に帰還抵抗R1Aが形成される。
The first
第2の電源回路30Bは、第2の温度勾配特性を有する定電圧源32Bからの電圧をアンプ34Bにて所定のゲインにて増幅して出力する。アンプ34Bの出力線とグランドとの間には抵抗R2が接続されている。この抵抗R2の途中位置をアンプ34Bのマイナス端子に接続することで、アンプ34Bの帰還経路に帰還抵抗R2Aが形成される。
The second
なお、上述した第1,第2の温度勾配は、第1の定電圧源32A,第2の定電圧源32Bを構成するMOSトランジスタのプロセス特性に依存して決定される。
The first and second temperature gradients described above are determined depending on the process characteristics of the MOS transistors constituting the first
温度勾配選択回路36は、第1,第2のアンプ34A,34Bの出力線同士を接続する接続線途中に挿入接続された抵抗R3と、その抵抗R3途中の任意の位置に接続されるスイッチSW1と、そのスイッチSW1の接続位置情報を記憶する温度勾配選択レジスタ38とから構成される。
The temperature
温度勾配選択レジスタ38はプログラマブルレジスタで、ユーザが自由に温度勾配を選択することができる。ただし、使用される液晶パネル10が特定されれば、その液晶パネル10に固有の温度勾配が選択され、それ以降は変更されることはない。ここでは、温度勾配選択レジスタ38は既に初期設定され、電源回路30からの出力電圧は、図4の電圧特性Cとなっているものとする。
The temperature
温度勾配選択回路36の後段にはアンプ110が設けられている。このアンプ110の出力線とグランドとの間には抵抗R4が接続されている。この抵抗R4の途中位置をアンプ110のマイナス端子に接続することで、アンプ110の帰還経路に帰還抵抗RA4が形成される。
An
第1の電子ボリュームスイッチSW2は、アンプ110の帰還抵抗R4A途中の任意位置に接続されるスイッチである。ここで、第1の電子ボリュームスイッチSW2により選択された抵抗を、図2の通り抵抗R4Bと表記する。第1の電子ボリュームスイッチSW2により選択される抵抗R4Bの値を可変することで、図4に示す電圧特性Cをさらに補正することができる。
The first electronic volume switch SW2 is a switch connected to an arbitrary position in the middle of the feedback resistor R4A of the
この第1の電子ボリュームスイッチSW2の後段に設けられた電圧生成回路40は、第1の電子ボリュームスイッチSW2を介して電圧が入力される第4のアンプ42と、その出力線とグランドとの間に接続された抵抗R5とを有する。そして、第4のアンプ42の出力が電圧VCLDとされ、その電圧が抵抗R5を用いて抵抗分割されることで各電圧V1〜V4が生成される。
The
本実施の形態では、環境温度に応じて、第1の電子ボリュームスイッチSW2を制御することで、図4に示す電圧特性Cを環境温度に応じてさらに補正している。 In the present embodiment, the voltage characteristic C shown in FIG. 4 is further corrected according to the environmental temperature by controlling the first electronic volume switch SW2 according to the environmental temperature.
このために本実施の形態では、図4に示す2種の温度勾配特性を利用して環境温度を検出する温度検出部120を備えている。この温度検出部120は、図2に示すように、発振回路60の発振出力を分周する分周回路122と、分周回路122からのクロックをカウントし、所定カウント値毎にリセットされるカウンタ124と、第1の電源回路30A内の第1のアンプ34Aに接続された帰還抵抗R1Aに接続される第1の温度検出用スイッチSW3と、第2の電源回路30B内の第2のアンプ34Bに接続された帰還抵抗R2Aに接続される温度検出用スイッチSW4と、第1,第2の温度検出用スイッチSW3,SW4を介して入力される電圧を比較する比較器126と、比較器126が変化したときのカウンタ124の出力に基づいて、実温度に対応するデータを出力する温度設定用レジスタ128とを有する。
For this purpose, the present embodiment includes a
ここで、温度検出用スイッチSW3,SW4の一方は、カウンタ122からの出力が変化する毎に、帰還抵抗R2A,R3Aの一端より他端に向けて接続点を順次切り換える。例えばスイッチSW3を図2の位置にて固定とし、スイッチSW4を切り換えると、温度検出用スイッチSW4を介して比較器124に入力される電圧は、図4の矢印方向aに向けてスイープされる。すなわち、図4にて任意温度t1を検出するにあたり、温度検出用スイッチSW4を介して比較器124に入力される電圧を、電圧特性B上の電圧V1よりスイープさせる。このスイープされた電圧はある時点で電圧特性A上の電圧V2(温度検出用スイッチSW3を介して比較器124に入力される電圧)を下回り、比較器126の出力が“H”より“L”に変化する。このとき電圧変化量を△Vとすると、この変化量△Vは温度t1に固有の値となる。よって、温度設定用レジスタ128は、比較器126にて出力が変化したときのカウンタ122のカウント値(これは電圧変化量△Vに相当する)に基づいて、実温度t1を出力することができる。
Here, one of the temperature detection switches SW3 and SW4 sequentially switches the connection point from one end of the feedback resistors R2A and R3A to the other end each time the output from the
実温度t2を検出するには、図4に示すように、スイッチSW4を固定とし、スイッチSW3を切り換えることで、温度検出用スイッチSW3を介して比較器124に入力される電圧を、図4の矢印方向bに向けてスイープすればよい。こうすると、V3からスイープされた電圧はある時点で電圧V4を下回り、比較器126の出力が例えば“L”より“H”に変化する。この結果、上記と同様にして実温度t2を検出できる。なお、図2に示すカウンタ124の出力線は温度検出用スイッチSW3にも接続されるが、図2では省略してある。
To detect the actual temperature t2, as shown in FIG. 4, by fixing the switch SW4 and switching the switch SW3, the voltage input to the comparator 124 via the temperature detection switch SW3 is changed to that shown in FIG. What is necessary is just to sweep toward the arrow direction b. Thus, the voltage swept from V3 falls below the voltage V4 at a certain time, and the output of the
なお、比較器126のマイナス端子への入力線を、スイッチSW3を経由せずに抵抗R1の中間点に固定接続し、スイッチSW4の接続点を抵抗R2のグランド側よりアンプ34Bの出力線側に向けて移動させて、実温度t1またはt2を検出することもできる。
The input line to the negative terminal of the
こうして、温度検出部120は、電源回路30自体の温度勾配特性を利用して実温度を検出することが可能となる。このように、電源回路30に2種の温度勾配を有する定電圧源30A,30Bを設け、その2種の温度勾配を利用して検出された実温度に基づいて液晶印加電圧を補正しているので、より正確な補正が可能となる。
In this way, the
次に、検出された実温度に基づいて、第1の電子ボリュームスイッチSW2を制御する構成について説明する。このために、図2に示すように、第1の電子ボリュームスイッチ制御部130は、液晶パネルメーカの希望により補正値が設定される例えばROM、PROMなどにて形成される第1の補正テーブル132と、同様に液晶パネルメーカの希望により設定された第1の電子ボリュームスイッチSW2の制御基準値が格納された第1のレジスタ134と、それら両者のディジタル値を加算して出力する第1の加算器136とを有する。
Next, a configuration for controlling the first electronic volume switch SW2 based on the detected actual temperature will be described. For this purpose, as shown in FIG. 2, the first electronic volume
図5は、第1の電子ボリュームスイッチ制御部130により制御された第1の電子ボリュームスイッチSW2からの出力に基づいて得られる液晶印加電圧VCLDの温度依存特性を示している。図5は、液晶電圧VCLDは低温領域Ta、中間温度領域Tb,高温領域Tcにて異なる温度勾配を有する温度依存特性を示している。このために、中間温度領域Tbは、原則として温度勾配選択レジスタ38からの出力に基づく温度勾配選択スイッチSW1及び第1のレジスタ134からの出力に基づく第1の電子ボリュームスイッチSW2によって決定されている。低温領域Ta及び高温領域Tcは、さらに第1の補正テーブル132からの出力によって制御される第1の電子ボリュームスイッチSW2によって設定される。低温領域Taは、低温になるほど、第1の電子ボリュームスイッチSW2にて選択される抵抗R4Bの抵抗値が小さく設定される(スイッチSW2の接点を第3のアンプ110出力側に近づける)。これに対して、高温領域Tcでは、高温になるほど、抵抗R4Bの抵抗値が大きく設定される(スイッチSW2の接点をグランドGND側に近づける)。
FIG. 5 shows the temperature dependence characteristics of the liquid crystal applied voltage V CLD obtained based on the output from the first electronic volume switch SW2 controlled by the first electronic volume
これにより、2種の温度勾配特性を持つ電源回路30の出力電圧から、液晶パネル10固有の温度依存性を有する液晶印加電圧VLCD,V1〜V4を生成することができる。
As a result, liquid crystal application voltages V LCD and V1 to V4 having temperature dependence specific to the liquid crystal panel 10 can be generated from the output voltages of the
図5に示す温度依存特性は、3分割領域にて異なる傾きを持つ直線補間としてが、分割数、補間形式は他に種々の変形実施が可能であり、例えば曲線補間を用いても良い。 The temperature dependence characteristic shown in FIG. 5 is linear interpolation having a different slope in the three-divided region, but various other modifications can be implemented for the number of divisions and the interpolation format, for example, curve interpolation may be used.
(フレーム周波数補正回路について)
容量Cと抵抗R6とを有するCR発振回路60は、第2の電子ボリュームスイッチSW5によって、発振回路60に接続される抵抗R6の抵抗値を可変することで発振周波数(フレーム周波数)が可変である。なお、発振回路60として可変容量型を用いることもできる。
(Frame frequency correction circuit)
The
図2に示すように、温度検出部120にて検出された実温度に基づいて、第2の電子ボリュームスイッチSW5を制御する、第2の電子ボリュームスイッチ制御部140が設けられている。この第2の電子ボリュームスイッチSW5は、液晶パネルメーカの希望により補正値が設定される例えばROMにて形成される第2の補正テーブル142と、液晶パネルメーカの希望により設定された第2の電子ボリュームスイッチSW5の制御基準値が格納された第2のレジスタ144と、それら両者のディジタル値を加算して出力する第2の加算器146とを有する。
As shown in FIG. 2, a second electronic volume
このように、温度によって発振周波数を可変する理由は下記の通りである。図6に示すように、発振回路60の固有発振周波数は高温に向かうに従い低くなる温度依存特性を有する。これは、発振回路60内の抵抗(拡散抵抗)R6の抵抗値は、図6に示すように高温に向かう従い高くなり、固有発振周波数はその抵抗値と反比例の関係にあるからである。一方、高温になるに従い液晶分子は動きがが速くなり、次回の書き込みが行われるまでの間に液晶分子が応答してしまい、画質が劣化する。このことから、高温領域ではフレーム周波数は高い方が好ましいが、発振回路60からの固有発振周波数は逆に低くなっている。
Thus, the reason why the oscillation frequency is varied depending on the temperature is as follows. As shown in FIG. 6, the natural oscillation frequency of the
そこで、本実施の形態では、図6に示す固有発振周波数を改善し、図7に示すように高温になるほど高いフレーム周波数を得るようにしている。このためには、発振回路60に接続される抵抗R6の抵抗値を、低温領域では高く、高温領域では低くなるように、第2の電子ボリュームスイッチSW5を制御している。
Therefore, in this embodiment, the natural oscillation frequency shown in FIG. 6 is improved, and a higher frame frequency is obtained as the temperature becomes higher as shown in FIG. For this purpose, the second electronic volume switch SW5 is controlled so that the resistance value of the resistor R6 connected to the
このような制御により、高温になるに従い反応速度の速い液晶に合わせた高いフレーム周波数に設定でき、逆に低温になるに従い液晶の反応速度が遅くなるためフレーム周波数を低く設定できる。 By such a control, the frame frequency can be set to a high frame frequency according to the liquid crystal having a fast reaction speed as the temperature becomes high, and the frame frequency can be set to be low because the reaction speed of the liquid crystal becomes slow as the temperature becomes low.
(階調パルス幅補正回路について)
図2に示す階調パルス幅補正回路150は、液晶パネルメーカの希望により階調パルス幅補正値が設定される例えばROMにて形成される第3の補正テーブル152と、液晶パネルメーカの希望により設定され、特に中間調のコントラストを液晶パネル10に合わせて設定するための階調パルス幅情報が格納された第3のレジスタ154と、それら両者のディジタル値を加算して出力する第3の加算器156とを有する。
(About gradation pulse width correction circuit)
The gradation pulse
図8は、ある階調値に対応する階調パルスを発生する構成を有している。図8において、補正テーブル152A,レジスタ154A,加算器156A、カウンタ80Aは、それぞれ第3の補正テーブル152,第3のレジスタ154,第3の加算器156及び階調パルス発生器80の一部の構成である。22=4階調とした場合、図8に示すPWM用クロック生成回路70以外の構成が4組設けられる。図8の回路の動作を図9のタイミングチャートに示す。
FIG. 8 has a configuration for generating a gradation pulse corresponding to a certain gradation value. In FIG. 8, a correction table 152A, a
図8において、加算器156Aは補正テーブル152A及びレジスタ154Aからの各5ビットのデジタル値を加算する。カウンタ80Aでは、加算器156Aからデータがロードされ、そのデータ値分だけクロックCLをカウントアップすることでキャリーCAが“L”より“H”に変化する。
In FIG. 8, an
ここで、PWMクロック生成回路70は、図9に示すように、発振回路60からのフレーム周波数を32分周することで1H内に32発のクロックCLを生成し、このクロックCLがカウンタ80Aに入力される。PWM用クロック生成回路70はさらに、一水平走査期間1H毎にカウンタ80Aをリセットするための信号XLを生成する。
Here, as shown in FIG. 9, the PWM
従って、カウンタ80Aが加算器156Aからロードされた値をカウントアップすまで、カウンタ80Aのキャリー端子CAに接続されたインバータ82の出力は、図9に示すように“H”となり、カウントアップ後に“L”となり、これがパルス幅Wの階調パルスとして利用される。このように、第3の補正テーブル152内の補正値が考慮されて、階調パルスが生成される。なお、本実施の形態の場合、この階調パルスは、5ビットデータを用いることで25=32段階の中から選択できる。
Therefore, until the counter 80A counts up the value loaded from the
次に、階調パルス幅の補正内容について説明する。図10は、常温と低温での液晶の印加電圧−透過率特性の相違を示している。図10に特性V−T1は常温での特性であり、特性V−T2は低温での特性である。 Next, the correction content of the gradation pulse width will be described. FIG. 10 shows the difference in applied voltage-transmittance characteristics of liquid crystal at normal temperature and low temperature. In FIG. 10, a characteristic V-T1 is a characteristic at normal temperature, and a characteristic V-T2 is a characteristic at low temperature.
ここで、図10にて横軸に示す電圧Va〜Vdは、常温時に透過率Ta〜Tdをそれぞれ得られる液晶への印加電圧である。ところが、低温になると、例えば電圧Vbを液晶に印加しても、常温時の透過率Tbよりも低い透過率となってしまう。また、低温時に電圧Vcを液晶に印加すると、常温時の透過率Tcよりも高い透過率となってしまう。そこで、低温時に透過率Tbを得るには、電圧Vbに代えてそれより低い電圧Vaを液晶に印加し、低温時に透過率Tcを得るには、電圧Vcに代えてそれより高い電圧Vdを液晶に印加すれば良いことが、図10から分かる。 Here, voltages Va to Vd shown on the horizontal axis in FIG. 10 are applied voltages to the liquid crystal that can obtain transmittances Ta to Td at room temperature, respectively. However, at low temperatures, for example, even if the voltage Vb is applied to the liquid crystal, the transmittance is lower than the transmittance Tb at room temperature. Further, when the voltage Vc is applied to the liquid crystal at a low temperature, the transmittance is higher than the transmittance Tc at the normal temperature. Therefore, in order to obtain the transmittance Tb at a low temperature, a voltage Va lower than that is applied to the liquid crystal instead of the voltage Vb. To obtain the transmittance Tc at a low temperature, a higher voltage Vd is used instead of the voltage Vc. It can be seen from FIG.
上記のことから、PWM(パルス幅変調)駆動の場合、常温時に透過率Tbを得るためには、図11(A)に示すよパルス幅W1の階調パルスで良いのに対して、低温時に同じ透過率Tbを得るには図11(B)に示すパルス幅W2(W2<W1)の階調パルスを用いる必要がある。同様に、常温時に透過率Tcを得るためには、図11(C)に示すよパルス幅W3の階調パルスで良いのに対して、低温時に同じ透過率Tcを得るには図11(D)に示すパルス幅W4(W4>W3)の階調パルスを用いる必要がある。 From the above, in the case of PWM (pulse width modulation) driving, in order to obtain the transmittance Tb at room temperature, a gradation pulse with a pulse width W1 may be used as shown in FIG. In order to obtain the same transmittance Tb, it is necessary to use a gradation pulse having a pulse width W2 (W2 <W1) shown in FIG. Similarly, in order to obtain the transmittance Tc at the normal temperature, a gradation pulse with a pulse width W3 may be used as shown in FIG. 11C. On the other hand, to obtain the same transmittance Tc at the low temperature, FIG. It is necessary to use a gradation pulse having a pulse width W4 (W4> W3) shown in FIG.
このように、温度に依存して異なる液晶の印加電圧−透過率特性を補償するために、第3のテーブル152に、温度に対応する階調補正値が記憶され、温度検出部120にて検出された実温度に対応してそれが読み出されることで、上述の温度補償が実現可能となる。なお、広いパルス幅W1より狭いパルス幅W2に補正するには、第3の補正テーブル152に負のデジタル値を記憶させておき、第3の加算器156にて減算すればよい。
Thus, in order to compensate for the applied voltage-transmittance characteristics of different liquid crystals depending on the temperature, the gradation correction value corresponding to the temperature is stored in the third table 152 and detected by the
(温度検出のための構造について)
上述した3種の温度補償はいずれも、液晶上の温度依存性を補償するものであり、液晶自体の温度を検出することが最も正確な温度補償対策となる。
(Structure for temperature detection)
Each of the three types of temperature compensation described above compensates for temperature dependence on the liquid crystal, and the most accurate temperature compensation measure is to detect the temperature of the liquid crystal itself.
ここで、本実施の形態の温度検出部120は、図1に示すXドライバIC22内に搭載された電源回路30の2種の温度勾配を用いて温度検出を実施している。従って、温度検出部120が内蔵されたXドライバIC22と液晶が存在する液晶パネル10との間には、物理的距離が存在する。
Here, the
そこで、図12及び図13に示す構造を採用することが好ましい。図12は、COG(チップ オン グラス)により液晶パネル10を構成する一方の第1のガラス基板210上に、ドライバIC220を搭載した液晶ユニット200の平面図である。液晶ユニット200は、例えば第1の電極12が形成された第1のガラス基板210と、第2の電極14が形成された第2のガラス基板212間に、液晶を封入して構成されている。なお、図12に示すドライバIC220は、図1に示す2つのXドライバIC22,24及びYドライバIC26の機能を有するものとする。従って、ドライバIC220は、図2に示す電源回路30及び温度検出部120と、図2の各ブロック130,140及び150などの温度補償回路を内蔵するものとする。
Therefore, it is preferable to adopt the structure shown in FIGS. FIG. 12 is a plan view of a
図13は、第1のガラス基板210の一部であって、ドライバIC220が配置される領域を拡大して示している。このドライバIC220が配置される領域(破線で示す四角領域)内には、第1,第2のガラス基板210,212に形成された第1,第2の電極12,14(通常は透明電極)が延長して配置される。なお、第2のガラス基板212に形成された第2の電極14は、導電部を介して第1のガラス基板210に形成された第2の電極14と導通されている。
FIG. 13 is an enlarged view of a part of the
ここで、この第1,第2の電極12,14とドライバIC220とは、図12に示すバンプ230を介して接続される。このとき、従来は図14に示すように、第1,第2の電極12,14はバンプ230のある位置まで延在形成されるのが通常であった。
Here, the first and
本実施の形態では、図13に示すように、第1,第2の電極12,14は、バンプ230の位置を越えて、ドライバIC220の搭載領域内に深く侵入して延在形成された冗長部分12A,14Aを有している。より好ましくは、ドライバIC220に搭載される電源回路30の位置と対向する位置まで、第1,第2の電極12,14の冗長部分12A,14Aの少なくとも一方が延在形成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the first and
こうすると、第1,第2のガラス基板210,212内に封入された液晶の温度は、第1,第2の電極12,14及びその冗長部分12A,14Aを介して、ドライバIC220まで伝達される。このため、ドライバIC220に内蔵された温度検出部120では、液晶温度にほぼ等しい温度を検出できる。従って、この構造を採用すれば、上述した3種の温度補償をより精度高く実施することができる。
Thus, the temperature of the liquid crystal sealed in the first and
なお、図13に示す電極の冗長部分を形成するに際して、ドライバICが図1に示すようにX,YドライバICに分けられる場合には、温度センサを有するドライバICについてのみ冗長部分を形成すればよい。従って、図1の例では、温度検出部120が内蔵されるXドライバIC22の裏面に、第2の電極14の冗長部分14Aを形成すれば足りる。
In forming the redundant portion of the electrode shown in FIG. 13, if the driver IC is divided into X and Y driver ICs as shown in FIG. 1, the redundant portion should be formed only for the driver IC having the temperature sensor. Good. Therefore, in the example of FIG. 1, it is sufficient to form the
また、図13に示す構造は、単純マトリクス型液晶装置以外にも適用可能である。例えばTFT、MIMなどをアクティブ素子として用いるアクティブマトリクス型液晶装置の場合には、液晶と対向する画素電極にTFTまたはMIMを介して接続された信号電極(アクティブマトリクス基板側に形成される)と、画素電極と対向する共通電極(対向基板側に形成される)の少なくとも一方に、上述の冗長部分を形成すればよい。 Further, the structure shown in FIG. 13 can be applied to other than the simple matrix liquid crystal device. For example, in the case of an active matrix liquid crystal device using TFT, MIM, etc. as an active element, a signal electrode (formed on the active matrix substrate side) connected to the pixel electrode facing the liquid crystal via the TFT or MIM, The above-described redundant portion may be formed on at least one of the common electrodes (formed on the counter substrate side) facing the pixel electrode.
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものに限らず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本発明が適用される電子機器としては、上述した形態電話機の他、液晶素子などの電気光学素子を用いた表示部が搭載されたものであれば良く、パーソナルコンピュータ、モバイル機器、ビューファインダ付きカメラ、ページャ、POS端末、電子手帳、ナビゲーション装置などを挙げることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, an electronic device to which the present invention is applied may be any electronic device in which a display unit using an electro-optical element such as a liquid crystal element is mounted in addition to the above-described form phone, such as a personal computer, a mobile device, and a viewfinder. An attached camera, a pager, a POS terminal, an electronic notebook, a navigation device, and the like can be given.
10 液晶パネル、 12 第1の電極、 14 第2の電極、 20 MPU、
22 XドライバIC(マスター)、 24 XドライバIC(スレーブ)、
26 YドライバIC、 30 電源回路、 30A 第1の電源回路、
30B 第2の電源回路、 32A 第1の電源電圧出力部、
32B 第2の電源電圧出力部、 34A 第1のアンプ、 34B 第2のアンプ、
36 温度勾配選択回路、 38 温度勾配選択レジスタ、 40 電圧生成回路、
42 第4のアンプ、 50 記憶部(RAM)、 60 発振回路、
70 PWM用クロック生成回路、 80 階調パルス発生回路、
90 PWMデコーダ、 100 液晶駆動回路、 110 第3のアンプ
120 温度検出部、 122 分周器、 124 カウンタ、 126 比較器、
128 温度設定用レジスタ、 130 第1の電子ボリュームスイッチ制御部
132 第1の補正テーブル、 134 第1のレジスタ、 136 第1の加算器、
140 第2の電子ボリュームスイッチ制御部、
142 第2の補正テーブル、 144 第2のレジスタ、 146 第2の加算器、
150 階調制御パルス幅補正回路、 152 第3の補正テーブル、
154 第3のレジスタ、 156 第3の加算器、 200 液晶ユニット、
210 第1のガラス基板、 212 第2のガラス基板、 220 ドライバIC、
230 バンプ、 R1〜R6 抵抗、 R1A,R2A,R4A 帰還抵抗、
R4B 第1の電子ボリュームスイッチで選択された抵抗、
SW1 温度勾配選択スイッチ、 SW2 第1の電子ボリュームスイッチ、
SW3 温度検出用スイッチ、 SW4 温度検出用スイッチ、
SW5 第2の電子ボリュームスイッチ
10 liquid crystal panel, 12 first electrode, 14 second electrode, 20 MPU,
22 X driver IC (master), 24 X driver IC (slave),
26 Y driver IC, 30 power supply circuit, 30A first power supply circuit,
30B second power supply circuit, 32A first power supply voltage output unit,
32B second power supply voltage output unit, 34A first amplifier, 34B second amplifier,
36 temperature gradient selection circuit, 38 temperature gradient selection register, 40 voltage generation circuit,
42 4th amplifier, 50 memory | storage part (RAM), 60 oscillation circuit,
70 PWM clock generation circuit, 80 gradation pulse generation circuit,
90 PWM decoder, 100 liquid crystal drive circuit, 110
128 temperature setting register, 130 first electronic volume
140 a second electronic volume switch control unit;
142 second correction table, 144 second register, 146 second adder,
150 gradation control pulse width correction circuit, 152 third correction table,
154 third register, 156 third adder, 200 liquid crystal unit,
210 first glass substrate, 212 second glass substrate, 220 driver IC,
230 bumps, R1-R6 resistors, R1A, R2A, R4A feedback resistors,
The resistance selected by the R4B first electronic volume switch;
SW1 temperature gradient selection switch, SW2 first electronic volume switch,
SW3 temperature detection switch, SW4 temperature detection switch,
SW5 Second electronic volume switch
Claims (5)
発振器と、
前記発振器からの発振周波数に基づいて階調用クロックを生成する階調用クロック生成部と、
前記階調用クロック生成部からの前記階調用クロックに基づいて、階調値に応じてパルス幅が異なる複数の階調パルスを発生する階調パルス発生部と、
環境温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部にて検出される温度と対応する階調パルス幅補正値を記憶する補正テーブルと、
電源回路と、
を有し、
前記電源回路は、
第1の温度−電圧特性を有する第1の電源回路と、
第2の温度−電圧特性を有する第2の電源回路と、
前記第1,第2の電源回路からの出力電圧に基づいて、所望の温度勾配を有する電圧特性に従った電圧を出力する温度勾配選択回路と、
を有し、
前記温度検出部は、前記第1,第2の温度−電圧特性に基づいて実温度を検出し、
前記階調パルス発生部は、前記温度検出部にて検出された実温度に対応する前記補正テーブル内の前記階調パルス幅補正値に基づいて、前記複数の階調パルスのパルス幅を可変することを特徴とするドライバIC。 In a driver IC that drives an electro-optic element,
An oscillator,
A grayscale clock generator for generating a grayscale clock based on the oscillation frequency from the oscillator;
A gradation pulse generating section for generating a plurality of gradation pulses having different pulse widths according to gradation values based on the gradation clock from the gradation clock generating section;
A temperature detector for detecting the environmental temperature;
A correction table for storing a gradation pulse width correction value corresponding to the temperature detected by the temperature detection unit;
A power circuit;
Have
The power supply circuit is
A first power supply circuit having a first temperature-voltage characteristic;
A second power supply circuit having a second temperature-voltage characteristic;
A temperature gradient selection circuit that outputs a voltage according to a voltage characteristic having a desired temperature gradient based on output voltages from the first and second power supply circuits;
Have
The temperature detector detects an actual temperature based on the first and second temperature-voltage characteristics,
The gradation pulse generation unit varies the pulse width of the plurality of gradation pulses based on the gradation pulse width correction value in the correction table corresponding to the actual temperature detected by the temperature detection unit. A driver IC characterized by that.
前記第1の電源回路は、第1の定電圧源と、前記第1の定電圧源の出力電圧を第1の帰還抵抗の抵抗値に基づいて増幅して出力する第1のアンプとを有し、
前記第2の電源回路は、第2の定電圧源と、前記第2の定電圧源の出力電圧を第2の帰還抵抗の抵抗値に基づいて増幅して出力する第2のアンプとを有し、
前記第1,第2の温度−電圧特性は、前記第1,第2の定電圧源を構成する素子の特性に依存していることを特徴とするドライバIC。 In claim 1,
The first power supply circuit includes a first constant voltage source and a first amplifier that amplifies and outputs the output voltage of the first constant voltage source based on the resistance value of the first feedback resistor. And
The second power supply circuit includes a second constant voltage source and a second amplifier that amplifies and outputs the output voltage of the second constant voltage source based on the resistance value of the second feedback resistor. And
The driver IC, wherein the first and second temperature-voltage characteristics depend on characteristics of elements constituting the first and second constant voltage sources.
前記温度検出部は、
前記第1の帰還抵抗に接続される第1の温度検出用スイッチと、
前記第2の帰還抵抗に接続される第2の温度検出用スイッチと、
前記第1,第2の温度検出用スイッチの一方の接点を移動しつつ、前記第1,第2の温度検出用スイッチを介して入力される電圧同士を比較する比較器と、
を有し、前記比較器の出力に基づいて実温度を検出することを特徴とするドライバIC。 In claim 2,
The temperature detector is
A first temperature detection switch connected to the first feedback resistor;
A second temperature detection switch connected to the second feedback resistor;
A comparator that compares the voltages input via the first and second temperature detection switches while moving one contact of the first and second temperature detection switches;
And a driver IC that detects an actual temperature based on an output of the comparator.
前記ドライバICにより駆動される電気光学素子を有するパネルと、
を有することを特徴とする電気光学装置。 A driver IC according to any one of claims 1 to 3;
A panel having an electro-optic element driven by the driver IC;
An electro-optical device comprising:
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