JP4907759B2

JP4907759B2 - 液晶駆動電源回路

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Publication number: JP4907759B2
Application number: JP2000302341A
Authority: JP
Inventors: 喜芳宮崎
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2020-10-02
Also published as: JP2002108306A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低消費電流化と表示品位向上を図る液晶駆動電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、液晶駆動装置の全体構成図を示す。図９に示すように、液晶駆動装置は、ｍ×ｎドット表示の液晶パネル１に対応しており、走査電極でもあるＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとデータ電極であるＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍをそれぞれｎ本、ｍ本有している。ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍは、それぞれ平行の直線状の透明電極を形成し、互いに直行するように配置されている。
【０００３】
このＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍ間に液晶が入れられ、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍのそれぞれに電圧を印加することにより、各電極に挟まれた画素となる部分の液晶の印加電圧を制御し液晶の配向を変え、表示のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。
【０００４】
従って、等価的には、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍの交差点の画素に容量があり、その容量を充放電していると見なすことができる。このＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍを駆動するＣＯＭドライバー４とＳＥＧライバー５とは主にアナログスイッチであり、液晶駆動電源回路より供給されるレベル電圧から１つのレベル電圧（ＧＮＤを含めて）を出力する。
【０００５】
図１０は、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍの実際の駆動波形例を示す。
【０００６】
図１０に示すように、走査電極であるＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎは、ＣＯＭ電極２ａからＣＯＭ電極２ｎへ選択レベル電圧を順次出力（走査）し、選択電極以外はすべて非選択レベル電圧を出力している。
【０００７】
一方、ＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍは、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎの走査時にＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎと交差する点の画素を表示する場合は選択レベル電圧を出力し、非表示の場合は非選択レベル電圧を出力するように制御されている。選択レベル電圧と非選択レベル電圧は、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎとＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍが共に選択時に液晶表示するよう電圧が設定されている。
【０００８】
また、液晶の劣化防ぐために、同じ表示状態でも印加電圧が交流化するように、フレームと呼ばれる一定周期毎に印加電圧の極性が変るように選択レベル電圧と非選択レベル電圧を変えている。
【０００９】
液晶駆動の選択レベル電圧は液晶駆動の最高、最低レベル電圧を共用し、非選択レベル電圧を変えた６つのレベル電圧が主に用いられているのが一般的となっている。このレベル電圧を生成しているのが液晶駆動電源回路６（図９参照）である。
【００１０】
図１１は、従来の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【００１１】
図１１に示すように、最高の液晶駆動電圧ＶＬＣＤと最低電圧ＧＮＤ間を抵抗で分割した基準電圧をアンプにてバッファリングしレベル電圧Ｖ１〜Ｖ５を出力している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶駆動電源回路には、次のような問題があった。
【００１３】
従来の液晶駆動電源回路は、抵抗分割した基準電圧を直接液晶駆動に使う場合は、容量性負荷である液晶パネル１の駆動波形がＣＲ時定数に依存するため、抵抗Ｒ１、Ｒ２を低インピーダンスにする必要があるが、この場合、負荷駆動していないときにも抵抗Ｒ１、Ｒ２にアイドリング電流が大きく流れ、低消費向ではない。
【００１４】
従って、近年の携帯電子機器用の液晶パネルに使われている低消費向けの液晶駆動ＩＣは、図１１に示すように、高抵抗分割＋アンプ８で構成されている。このアンプ８は、一般には、低消費目的で使われ、駆動能力に応じた２種類のアンプを使っており、一般的にシングルエンドと呼ばれる構成のものである。
【００１５】
従来は、アンプ８を各レベルの必要な電流駆動能力に応じて使い分けていたが、近年、駆動回路の更なる低消費化に伴い、アンプ８で使用するシングルエンドアンプのバイアス電流の低減および、パネルサイズ増大による容量負荷の増大傾向と、表示品位向上要求によるアンプ出力の安定化要求などにより現行回路方式による様々な問題点が表面化している。
【００１６】
例えば、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎの非選択レベル電圧について考えてみると、選択時を除けば、フレーム毎にＶ２、Ｖ５を出力するのでＶ２を出力するアンプはチャージ能力があれば良い。しかし、液晶は容量負荷であり、ＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍは表示状態に応じて電圧出力をしており、全ＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍが非選択レベル電圧Ｖ３を出し、次のラインの走査時に全ＳＥＧ電極３ａ、３ｂ…３ｍが選択レベル電圧Ｖ１を出した場合、即ち、容量の一端のレベル電圧が上昇したとき、ＣＯＭ電極２ａ、２ｂ…２ｎは非選択レベル電圧Ｖ２を出力し、アンプ８はディスチャージする必要が出てくる。そのため、従来は、一時的にレベル電圧変動を抑えたり、レベル電圧Ｖ２を出力しているアンプ８のバイアス電流を増やすことにより対応していた。
【００１７】
この場合、低消費化、パネル負荷の増大には対応が難しいため、図１２に示すように、２つの駆動能力の異なるアンプを必要に応じて切換える方法もある（特開９−２９２５９６参照）。但し、この方法は、どのタイミングまたはどの表示パターンでレベルが変動するかを把握する必要があり、アンプの切換えタイミングが難しく、更に、単に、アンプ出力を短絡するだけなので貫通電流が流れ易いといった問題が起きることもある。貫通電流に関しては、２個のアンプ間にオフセットをもたせれば解決するがその場合、オフセット電圧が大きいと出力レベルがそのオフセット電圧間でＡＣ的に変動する可能性があり、表示に影響を与える場合がある。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低消費電流化と表示品位向上というトレードオフの関係のある２項目をわずかなスイッチとその制御信号を使うことにより実現する液晶駆動電源回路を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶駆動電源回路は、予め定めた複数の基準電圧の出力部と、前記基準電圧を入力し液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプと、前記複数の基準電圧から前記プッシュプルアンプの一方のアンプへ入力する基準電圧を選択するスイッチとを備えた構成とした。
【００２０】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有することとした。
【００２１】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記ディスチャージ能力のあるアンプへ前記スイッチにより前記複数の基準電圧から前記基準電圧を選択して入力することとした。
【００２２】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記チャージアンプと前記ディスチャージアンプは、シングルエンドアンプとした。
【００２３】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記ディスチャージ能力のあるアンプに入力する前記基準電圧は、該入力基準電圧をオフセットする電圧を持つこととした。
【００２４】
また、前記オフセット電圧は、表示切換えに応じて制御することとした。
【００２５】
さらに、本発明の液晶駆動電源回路は、予め定めた基準電圧の出力部と、前記基準電圧を入力し液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプとを備え、前記プッシュプルアンプを構成する一方のアンプをディスチャージ制御する構成とした。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明に関する実施例の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【００２８】
この液晶駆動電源回路は、予め定めた出力のレベル電圧Ｖ１〜Ｖ５（図１１と同様のレベル電圧）のうち、レベル電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４が使われる駆動回路例であり、レベル電圧Ｖ３、Ｖ５を出力する回路に対応するのは図２である。
【００２９】
ここで、レベル電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４は主にチャージ駆動がメインであり、ディスチャージはフレーム切換え時やパネル容量の一端子が表示状態により変化した場合や、ノイズ混入時にレベル電圧が上昇した場合などの特別な条件時に必要な駆動能力である。一方、レベル電圧Ｖ３、Ｖ５は、その逆でディスチャージがメインで、チャージ能力は補佐的な能力として必要である。
【００３０】
図１と図２とは、基本的な考え方は同じであるのでここでは、図１（レベル電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４に対応）に関して説明する。
【００３１】
レベル電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４の出力アンプであるチャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３とは、出力ドライバー１７を介して液晶パネル１１を駆動する。また、制御回路１６により出力スイッチＳＷＤを有する出力ドライバー１７とスイッチＳＷ１、ＳＷ２が制御される。
【００３２】
液晶パネル１１の各ドットのＯＮ、ＯＦＦ表示駆動時にはチャージ能力が必要であり、フレーム切換え時、および、容量負荷の一端が表示により変化またはノイズなどの影響でレベルが上昇した時にディスチャージ能力が必要となる場合がある。
【００３３】
予め定めた基準電圧を出力する出力部１５は、抵抗ＲＡ、ＲＢにて、例えば、最高の基準電圧ＶＬＣＤの４/５ＶＬＣＤを出力する場合は、ＲＡ＝４Ｒ、ＲＢ＝Ｒに設定し、特定の基準電圧が生成され、この基準電圧がチャージ能力のあるシングルエンドアンプであるチャージアンプ１２に入力して低インピーダンスのレベル電圧を生成している。チャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３とでプッシュプルアンプ１４が構成される。
【００３４】
チャージアンプ１２に入力する電圧のＶＡより高い電圧のＶＯＦＦ１またはＶＯＦＦ２は、スイッチＳＷ１またはＳＷ２を介してチャージアンプ１２とは逆の能力、即ち、ディスチャージ能力のあるディスチャージアンプ１３の入力電圧になっている。このディスチャージアンプ１３の出力はチャージアンプ１２の出力と同じになっている。
【００３５】
図３は、シングルエンドアンプ１２ａ、１３ａの構成図を示す。
【００３６】
このシングルエンドアンプ１２ａ、１３ａは、図１に示すチャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３にそれぞれ使用されるものである。
【００３７】
図３（ａ）に示すシングルエンドアンプ１２ａは、出力段のＮｃｈ側に一定のバイアス電流が流れＰｃｈ側が差動段の出力を受けて駆動されるので、チャージする能力は十分あるがディスチャージ能力はバイアス電流で制限されて少ないものとなっている。このため、出力段で無駄な貫通電流が流れず低消費電力アンプとして使うことができる。
【００３８】
一方、図３（ｂ）示すシングルエンドアンプ１３ａは、図３（ａ）のシングルエンドアンプ１２ａとは逆にチャージする能力は無いがディスチャージ能力があるタイプのものである。
【００３９】
図４は、この異なる能力の２個のチャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３で構成されるプッシュプルアンプ１４の電流特性を示す。
【００４０】
この電流特性になる理由を以下に説明する。但し、ここでは、説明の簡素化のため、アンプ自体のオフセット電圧ＶｏｆｆＮ、ＶｏｆｆＰは他の入力レベルと比較して小さいため無視することとする。
【００４１】
出力電圧（＝ＶＩＮ−）が入力電圧（＝ＶＩＮ＋）以下の時には、チャージアンプ１２、ディスチャージアンプ１３共に入力電圧（＝非反転入力端子）＞出力端子（＝反転入力端子）であるため、出力を上げるようにチャージ電流能力を上げる。但し、ディスチャージアンプ１３の出力部は、図３（ｂ）に示すように一定のバイアス電流で制限されているため、図４に示す波線の特性となる。
【００４２】
従って、アンプ全体としては、主にチャージアンプ１２の特性となる。次に、出力電圧が、入力電圧よりＶｏｆｆ以上上昇した場合には、チャージアンプ１２、ディスチャージアンプ１３共に入力電圧（＝非反転入力端子）＜出力端子（＝反転入力端子）であるため、出力を下げるように負荷の電荷をディスチャージしようとする。但し、チャージアンプ１２の出力部は図３（ａ）に示すようにディスチャージする能力は無いため、ディスチャージアンプ１３の特性が支配的となる。最後に、出力電圧が、ＶＡ〜ＶＡ＋Ｖｏｆｆの間は、各アンプのオフセットを無視した場合、チャージアンプ１２はチャージしようとせず、ディスチャージアンプ１３もディスチャージしようとしないため、各アンプの出力段のバイアス電流が流れている状態になり、図４で示す特性となる。
【００４３】
この時、このオフセット電圧Ｖｏｆｆを小さくすると、チャージアンプ１２、ディスチャージアンプ１３のもつオフセット電圧の影響により、チャージアンプ１２がチャージする領域とディスチャージアンプ１３がディスチャージする領域が重ならない上記関係を満足できなくなり貫通電流が流れてしまう可能性があり、また、負荷駆動時に２個のアンプ間での干渉や引張り合いが起き易くなり、無駄な充放電や波形歪みが生じる場合がある。
【００４４】
逆に、オフセット電圧Ｖｏｆｆを大きくすれば、各アンプのオフセット電圧がばらついても上述した貫通電流は起き難くなるが、ＶＡ〜ＶＡ＋Ｖｏｆｆ電圧間では２個のアンプのバイアス電流のみの駆動になるので出力が負荷やノイズの影響によりその電圧間で変動しやすく、液晶に余計な変動電圧がかかることにより表示状態によりむらが起きてしまうことがある。
【００４５】
そこで、本発明の液晶駆動電源回路は、このプッシュプルアンプ１４におけるオフセット電圧を出力切換え時に切換えることにより、上記のオフセット電圧による欠点を最小限に抑えて、利点を最大限に利用することを可能としている。
【００４６】
次に、上記実施例の液晶駆動電源回路の動作につき説明する。
【００４７】
上記実施例では、プッシュプルアンプ１４を構成するシングルエンドアンプの動作速度にに応じて２種類の動作方法に分けることができる。
【００４８】
１．低速アンプを使った場合（図１、図５参照）。
【００４９】
ここでいう低速、高速とは液晶の表示に与える影響時間に対してである。液晶負荷を駆動する時間は、出力ドライバー１７の出力スイッチＳＷＤのＯＮ時間であるが、この出力スイッチＳＷＤのＯＮ時間に対して比較的遅い動作のアンプ、例えば、セットリング時間が出力スイッチＳＷＤのＯＮ時間の数１０％以上になる場合は、ここでは低速アンプと呼ぶことにする。具体的な値としては、１ラインの液晶駆動時間は、数１００μｓｅｃ〜であるから、数１０μｓｅｃ以上のセットリングタイムのシングルエンドアンプを使った場合である。
【００５０】
低速なシングルエンドアンプを使った場合は、プッシュプル構成にした時に無駄なリンギングが液晶駆動時間に対して大きく占める可能性があり、表示に大きな影響を与える可能性がある。
【００５１】
図５は、オフセット電圧による駆動波形の違いを示す。
【００５２】
図５に示すように、出力制御信号▲１▼は出力の切換え（ＯＮ）時のタイミング波形であり、この瞬間にパネル容量の負荷がアンプの出力端子に接続されることにより液晶パネル１１を駆動する。
【００５３】
ディスチャージアンプ１３のオフセットが比較的大きい場合（出力波形▲５▼）、具体的には、駆動電圧の数％以上の場合であり一般に液晶駆動電圧は数１０Ｖであるから、数１００ｍＶ以上の場合、出力が出力制御信号▲１▼のタイミングでアンプに繋がり負荷に充電が始まるが、アンプの速度が遅いため、この負荷充電時（または、ノイズ入力時）などで出力が大きく、出力すべき電圧から大きくオーバシュートすると、ディスチャージアンプ１３のオフセット電圧分までディスチャージアンプ１３が動作するため、比較的早くもどることとなる（Ｓ１領域）。しかし、ＶＡとＶＢ（＝ＶＡ＋ＶＯＦＦ）の間は、先に説明したように一定のバイアス電流による駆動のため、ＶＡに戻るまで時間がかかり無駄な電圧が液晶にかかってしまい表示に悪影響を与える。
【００５４】
一方、２個のアンプ間のオフセット電圧が小さい場合（出力波形▲４▼）、液晶駆動電圧の１％未満の場合で、即ち、数１０ｍＶ程度の場合、チャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３が動き出すレベル閾値であるＶＡとＶＢ間は小さく、動作速度の遅い各アンプの出力が独立して駆動するため、各アンプのディスチャージ、チャージの不一致分（オーバーシュート、アンダーシュート）が無くなるまで干渉しあう。Ｓｎ、Ｍｎはそれぞれディスチャージアンプ１３、チャージアンプ１２が動作している領域を表している。この落着くまでに時間のリンギングは、負荷に対して無駄な充放電をしているだけではなく、スイッチＳＷのＯＮ時間において大きな時間を占めれば液晶のＡＣ特性によっては表示に対しても大きな影響を与える。
【００５５】
最後に、本発明の方法であるオフセット電圧を出力切換えタイミングに応じて変化させた場合（出力波形▲３▼）、オフセット電圧は、オフセット切換制御信号▲２▼のタイミングで変えている。このタイミングはスイッチＳＷがＯＮするタイミング（負荷がアンプに接続されるタイミング）に合わせてディスチャージアンプ１３に入力するオフセット電圧を一時的に小さくする（数ｍＶ〜約５０ｍＶ）。スイッチＳＷの切換え後、一定時間（τ）の後にオフセット電圧を大きくする（約５０ｍＶ〜数百ｍＶ）。このオフセット切換制御信号▲２▼のオフセット切換え信号は、負荷のスイッチＳＷが切替わる前に切換えて、アンプの出力がほぼ目的の出力まで上がったところで元に戻すタイミングであれば良いので、τは、パネル負荷に対するアンプの立上り（立下り）時間程度に設定する。
【００５６】
切換え時のオフセット電圧が小さい時は、出力波形▲４▼と同じような波形で動作する。アンプの出力が上がりきった時間後（τ）にディスチャージアンプ１３の入力電圧を変えることにより、アンプの出力電圧がＶＡ〜ＶＡ＋ＶＢ間に入り易くなる。即ち、先に説明したようにチャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３共にバイアス電流のみの駆動領域に入り易くなる。そのため、２個のアンプによる無駄な干渉が低減されてレベルが落着き易くなる。当然、バイアス電流だけの駆動になっても最初のオフセット電圧が大きい場合と異なり、オーバシュートは抑えられているので戻るまでの時間はオフセット電圧に比例して少ないこととなる。そのため、歪み（リンギング）が少なく、無駄な充放電の少ない駆動波形となる。
【００５７】
２．高速アンプで構成した場合（図１、図６参照）。
【００５８】
アンプの動作は液晶駆動時間に対して早いため、オフセット電圧を小さめにすればプッシュプルアンプ１４を構成する２個のアンプ間での干渉によるリンギングが起きても、スイッチＳＷの駆動時間に対して短期間に落着くため液晶表示に対する影響は少ない。しかし、この場合は短期間の間にオーバシュート、アンダーシュートを繰返すため、その間液晶パネル１１の負荷容量に対して無駄な充放電を行ってしまう（出力波形▲４▼）。負荷容量が大きければそれだけ無駄な消費電流をロスすることになる。
【００５９】
ディスチャージアンプ１３のオフセット電圧が大きい場合（出力信号▲５▼）アンプ自体は高速であっても、既に説明したようにＶＡとＶＢ（＝ＶＡ＋オフセット電圧）間では各アンプの出力段のバイアス電流で決まるため、安定するまでの時間はアンプの内部動作が早くてもバイアス電流と出力負荷で決まる値である。従って、液晶に影響しないようにバイアス電流を増やせば問題無いが、消費電流は増加してしまい、バイアス電流は負荷を駆動しない場合にも消費するため、無駄な電流ロスとなる。また、バイアス電流を増やさなければ、波形のずれが大きく表示品位に影響する。
【００６０】
一方、本発明のオフセット電圧を切換える方法では、先の低速アンプ構成の場合と異なり、出力段のスイッチＳＷがＯＮするタイミングでオフセット電圧を大きくして一定時間後（立上り時間程度後）にオフセット電圧を小さくしており、有効的である。この方法による駆動波形例を出力波形▲３▼に示す。切換えタイミングはオフセット切換制御信号▲２▼に示す。オフセット電圧を大きくするときは、出力を切換える直前に行い、オフセット電圧を小さくするときはアンプが立上ったタイミング（τ＝立上り時間程度）で小さくする。
【００６１】
スイッチＳＷがＯＮしたとき、オフセット電圧は大きいため、出力は大きくオーバーシュートする。但し、このオーバーシュートする時間（≒立上り時間）はアンプが高速であるため表示には影響を与えない。
【００６２】
次に、上記時間後にディスチャージアンプ１３のオフセットを小さくすると、アンプの出力はＶＡ〜ＶＢ領域外になりやすくなり、ディスチャージアンプ１３（またはチャージアンプ１２）が動作してレベルをＶＡ（ＶＢ）に近づけさせる。但し、この時のアンプの動作は、出力が最初にＯＮした時と異なり、アンプの出力電圧は、ディスチャージアンプ１３とチャージアンプ１２共にある程度近づいた状態（出力がＶＡ近傍まで立上った状態＝ＶＡの数％以内）における動作であるので、最初に説明したオフセット電圧が小さい場合のようなオーバシュートアンダーシュートは起き難い状態である。単純に、オーバシュートが波形高の一定比で生じると考えても、数１０Ｖの電圧出力時の矩形波とＶＡの数％以内になった状態からＶＡに変化する矩形波のオーバーシュートは最初のオーバシュートの数％になることは明らかである。
【００６３】
従って、この場合、最初のオフセット電圧が小さい場合のような切換え時の無駄なリンギングおよび無駄な充放電ロスを防ぎ、また、スイッチＳＷを切換えてＶＢ（＝ＶＡ＋オフセット電圧）をＶＡに近づけることによりオフセット電圧が大きいと異なり、アンプ出力誤差を低減して表示品位を劣化させずに済む。
【００６４】
従って、本発明では、出力切換え時の最初のタイミングを除き、無駄なオーバーシュート、アンダーシュートは起きず、消費電流ロスは少なく、波形の歪みは少ない駆動波形を実現する。
【００６５】
以上の説明は、レベル電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４のチャージがメインの能力でディスチャージが補助的能力の場合の説明であり、図１に対応する場合の動作説明であるが、レベル電圧Ｖ３、Ｖ５に関しては、ディスチャージがメインであり、図２に対応する動作については、駆動波形図とオフセット電圧が逆方向になる違いのみであり、説明は同様であるのでここでは説明を省略する。
【００６６】
従って、液晶パネル負荷の駆動若しくは接続タイミングに合わせてシングルエンド２個から構成されるプッシュプルアンプの双方向電流駆動能力の動作範囲を決定するオフセット電圧を制御することにより、液晶パネルの負荷駆動時のリンギングを抑えることによりそれに伴う無駄な消費電流と表示に影響する波形歪みの低減を実現することができる。
【００６７】
また、チャージアンプ１２とディスチャージアンプ１３の出力を共用する構成にすることにより出力をより安定にしたプッシュプル型アンプを形成しているが、ディスチャージアンプ１３の入力電圧はチャージアンプ１２の入力電圧よりオフセット電圧を持たせることにより２つのアンプ間の貫通電流を抑え、また、オフセット電圧を表示切換え（負荷切換え）に応じて制御することにより、２個のシングルアンプ間の貫通電流を制御し、かつ、出力電圧のより安定した出力（歪みの少ない出力）を可能としている。
【００６８】
図７は、本発明に関する他の実施例の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【００６９】
この実施例は、その基本的構成は上記した実施例の通りであるが、アンプの制御について更に工夫している。図７においては、ディスチャージアンプ２３に接続するスイッチＳＷは無く、チャージアンプ２２と同一の入力電圧を入力していることが特徴である。
【００７０】
この場合、ディスチャージアンプ２３は制御回路２６より１本以上の出力制御信号（アナログまたはロジック）により制御される。
【００７１】
図８は、他の実施例のシングルエンドアンプ２２ａ、２３ａの構成図を示す。
【００７２】
このシングルエンドアンプ２２ａ、２３ａは、図７に示すチャージアンプ２２とディスチャージアンプ２３にそれぞれ使用されるものである。
【００７３】
シングルエンドアンプ２２ａ、２３ａは、２本の出力制御信号ＯＦＦ１、ＯＦＦ２によりＭＮＡとＭＮＢ（または、ＭＰＡとＭＰＢ）に流れる電流を制御（変える）することによりアンプの差動段のバランスをずらして同一入力を入れた場合でもアンプの見かけ上のオフセット電圧を与えることが可能となる。
【００７４】
このオフセット電圧は、ＯＦＦ１、ＯＦＦ２に流す電流により変わるのでこの電流を変えることにより先に説明した実施例と同様にオフセット電圧を制御することが可能である。
【００７５】
この他の実施例の場合では、図７に示すようにチャージアンプ２２とディスチャージアンプ２３とは同一のレベルを入力できるため、例えば、抵抗分割数が減らせられ、かつ、スイッチＳＷが不要になるので回路（レイアウト）がよりシンプルになる。また、抵抗でオフセット電圧を意図的に作っていた先の実施例では、液晶駆動電圧ＶＬＣＤが変化する毎にオフセット電圧が変化するが、この方法では液晶駆動電圧ＶＬＣＤには依存しなくなる。また、この実施例では、ＯＦＦ１とＯＦＦ２との２つの信号を使っているが、差動段に２つの入力トランジスターに流れる電流差（オフセット電流）がオフセット電圧に依存することから、同一信号線から複数のアナログ信号を出力すれば１つの信号のみでオフセット電圧を複数変えることが可能であるので、１本の信号線があれば済むという効果がある。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の液晶駆動電源回路は、予め定めた複数の基準電圧の出力部と、前記基準電圧を入力し液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプと、前記複数の基準電圧から前記プッシュプルアンプの一方のアンプへ入力する基準電圧を選択するスイッチとを備えた構成としたため、低消費電流化と表示品位向上を実現することができる。
【００７７】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有することとしたため、より的確に低消費電流化と表示品位向上を実現することができる。
【００７８】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記ディスチャージ能力のあるアンプへ前記スイッチにより前記複数の基準電圧から前記基準電圧を選択して入力することとしたため、より確実にディスチャージを行い低消費電流化と表示品位向上を実現することができる。
【００７９】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記チャージアンプと前記ディスチャージアンプは、シングルエンドアンプとしたため、より確実に低消費電流化と表示品位向上を実現することができる。
【００８０】
また、前記プッシュプルアンプは、前記液晶表示素子へのチャージ能力のあるアンプと、ディスチャージ能力のあるアンプとを有し、前記ディスチャージ能力のあるアンプに入力する前記基準電圧は、該入力基準電圧をオフセットする電圧を持つこととしたため、無駄な消費電流と表示に影響する波形歪みの低減を実現することができる。
【００８１】
また、前記オフセット電圧は、表示切換えに応じて制御することとしたため、液晶パネルの負荷駆動時のリンギングを抑え、無駄な消費電流と表示に影響する波形歪みの低減を実現することができる。
【００８２】
さらに、本発明の液晶駆動電源回路は、予め定めた基準電圧の出力部と、前記基準電圧を入力し液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプとを備え、前記プッシュプルアンプを構成する一方のアンプをディスチャージ制御する構成としたため、より簡潔構造で低消費電流化と表示品位向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する実施例の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【図２】本発明に関する実施例の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【図３】シングルエンドアンプの構成図を示す。
【図４】異なる能力の２個のチャージアンプとディスチャージアンプで構成されるプッシュプルアンプの電流特性を示す。
【図５】低速アンプを使った場合の波形図を示す。
【図６】高速アンプを使った場合の波形図を示す。
【図７】本発明に関する他の実施例の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【図８】他の実施例のシングルエンドアンプの構成図を示す。
【図９】従来の液晶駆動装置の全体構成図を示す。
【図１０】従来のＣＯＭ電極とＳＥＧ電極の実際の駆動波形例を示す。
【図１１】従来の液晶駆動電源回路の構成図を示す。
【図１２】２つの駆動能力の異なるアンプを必要に応じて切換える従来例の構成図を示す。
【符号の説明】
１２、２２チャージアンプ
１３、２３ディスチャージアンプ
１７出力ドライバー
１１液晶パネル
１５基準電圧出力部
１４プッシュプルアンプ
１２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａシングルエンドアンプ
１６、２６制御回路

Claims

予め定めた複数の基準電圧を出力する基準電圧出力部と、
前記基準電圧が入力され、液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプと、
前記複数の基準電圧から前記プッシュプルアンプへ入力する基準電圧を選択するスイッチと、を備え、
前記プッシュプルアンプが、
前記スイッチを介さずに、前記基準電圧出力部から第１の基準電圧が入力されるチャージアンプと、
前記スイッチにより選択された第２の基準電圧が入力され、出力が前記チャージアンプの出力に接続されたディスチャージアンプと、を備え、
前記スイッチにより、前記第１及び第２の基準電圧の差であるオフセット電圧を切り換えることを特徴とする液晶駆動電源回路。
予め定めた複数の基準電圧を出力する基準電圧出力部と、
前記基準電圧が入力され、液晶表示素子を駆動するレベル電圧を出力するプッシュプルアンプと、
前記複数の基準電圧から前記プッシュプルアンプへ入力する基準電圧を選択するスイッチと、を備え、
前記プッシュプルアンプが、
前記スイッチにより選択された第１の基準電圧が入力されるチャージアンプと、
前記スイッチを介さずに、前記基準電圧出力部から第２の基準電圧が入力され、出力が前記チャージアンプの出力に接続されたディスチャージアンプと、を備え、
前記スイッチにより、前記第１及び第２の基準電圧の差であるオフセット電圧を切り換えることを特徴とする液晶駆動電源回路。
前記チャージアンプと前記ディスチャージアンプは、シングルエンドアンプであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶駆動電源回路。
前記プッシュプルアンプから出力された前記レベル電圧を出力するための出力ドライバーの駆動タイミングの前に、前記オフセット電圧が切り換えられること特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶駆動電源回路。