JP4915841B2 - 階調電圧発生回路、ドライバic、及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
Vgn=Vr
Vgn−1=Vr{(Rn−2’+Rn−3’+・・・+R0’)/(Rn−1’+Rn−2’+Rn−3’+・・・+R0’)}
・・・
Vg1=Vr{R0’/(Rn−1’+Rn−2’+Rn−3’+・・・+R0’)}
In=(Vgn―Vg1)/(R1+R2+・・・+Rn−1) (1)
又、GND側から数えて1番目のオペアンプOP1(最低電圧の階調電圧Vg1を出力するオペアンプ)の出力電流I1は、吸い込み方向で、次式(2)で与えられる。
I1=(Vgn―Vg1)/(R1+R2+・・・+Rn−1) (2)
従って、オペアンプOPnとオペアンプOP1の各アンプは、出力電流In、I1をそれぞれ駆動できる出力段として設計しなければならない。特に、MOSトランジスタで設計する場合は、駆動能力を決めるトランジスタの相互コンダクタンスgmがバイポーラトランジスタと比較して小さいので、注意が必要である。
(液晶表示装置の全体構成)
図4は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図4を参照して、本発明による液晶表示装置は、LCD(Liquid cell Display)ソースドライバ100、LCDゲートドライバ200、LCDパネル300、基準供給電圧発生回路400とを具備している。LCDパネル300上には、列方向に配列された複数のデータ線X1〜X2p(pは2以上の自然数)、行方向に配列された複数の走査線Y1〜Yq(qは2以上の自然数)、データ線X1〜X2pと走査線Y1〜Yqとの交差する領域に設けられた画素P11〜P2pqとを備えている。ここで、画素P11〜P2pqは、TFT(Thin Film Transistor)611〜62pqと画素容量711〜72pqとを備えている。TFT611〜62pqのゲートは走査線Y1〜Yqに接続され、ソースはデータ線X1〜X2pに接続されている。又、画素711〜72pqの一端は、TFT611〜62pqのドレインに接続され、他端はCOM端子を介してコモン電極に接続されている。以下において、例えば、データ線Xpと走査線Yqとが交差する位置に設けられた画素は、画素Ppqと記載される。
図4及び図5を参照して、本発明による液晶表示装置の第1の実施の形態が説明される。第1の実施の形態における液晶表示装置は、図4に示されるLCDソースドライバ100をLCDソースドライバ100Aとし、基準供給電圧発生回路400を基準供給電圧発生回路400Aとする構成である。
図5は、第1の実施の形態におけるLCDソースドライバ100Aの構成を示すブロック図である。図5を参照して、LCDソースドライバ100Aは、第1LCDソースドライバIC10A−1と第2LCDソースドライバIC10A−2とを備える。LCDソースドライバIC10Aは、階調電圧発生回路4A、データレジスタ1、ラッチ回路2、D/Aコンバータ3、出力アンプ部5を具備する。
図5を参照して、抵抗Raの抵抗値の設計例が示される。ここでは、ノードNnにおける階調電圧Vgnに注目して抵抗Raの抵抗値の設計例が示される。ここで、階調電圧Vgnの電圧値をV+1とする。すなわち、LCDソースドライバIC10の共通接続点であるノードNn−1及びNn−2における電圧値をV+1とする。又、第1LCDソースドライバIC10A−1におけるオペアンプ434−1のオフセット電圧をVIO1、第2LCDソースドライバIC10A−2おけるオペアンプ434−2のオフセット電圧をVIO2、オペアンプ434の出力に付加された抵抗Ra4の抵抗値をRa、正側階調抵抗群41における全ての抵抗R(n/2)+1〜Rn−1の総抵抗値をR+1とする。更に、オペアンプ433のオフセット電圧と、オペアンプ433の出力に接続されている付加抵抗Ra3とによる影響を無視すると、ノードN(n/2)+1における電圧値はVL+となる。ここで、「重ねの理」の法則を用いるとV+1は、以下のように計算される。
(第2の実施の形態におけるLCDソースドライバ100Bの構成)
図6及び図7を参照して、本発明による液晶表示装置の第2の実施の形態が説明される。第2の実施の形態における液晶表示装置は、第1の実施の形態におけるLCDソースドライバ100A、及び基準供給電圧発生回路400Aをそれぞれ、LCDソースドライバ100B、及び基準供給電圧発生回路400Bに替えた構成である。
第2の実施の形態におけるLCDソースドライバ100Bの動作は、基本的に第1の実施の形態と同じであるため詳細な説明は省略される。第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、異なるLCDデータドライバIC10Bのオペアンプ45の出力端同士を抵抗Raを介して接続しているため、オペアンプ45−1〜45−2間で異常電流が発生することを防ぐことができる。このため、中間調レベルの階調信号Vgを決定するm個のオペアンプ45を備える構成であっても、複数のLCDデータドライバIC10B間でオペアンプ45の出力同士を接続することができる。更に、LCDソースドライバ100B内で決められる階調特性を外部で設定可能な基準供給電圧V1〜Vmで自由に決められる。又、第1の実施の形態で示されたように、第1LCDソースドライバIC10B−1と第2LCDソースドライバ10B−2の各々の階調電源用のオペアンプ45のオフセット電圧は平均化されるため、共通の階調電圧で表示階調が決められる。このため、異なるLCDソースドライバIC10Bが、同じ基準供給電源に基づく階調電圧に応答してデータ線Xを駆動しても、LCDパネル300にブロックムラが生じない。
(第3の実施の形態におけるLCDソースドライバ100Cの構成)
図8を参照して、本発明による液晶表示装置の第3の実施の形態が説明される。第3の実施の形態における液晶表示装置は、第1の実施の形態におけるLCDソースドライバ100AをLCDソースドライバ100Cに替えた構成である。
第3の実施の形態におけるLCDソースドライバ100Cの動作は、基本的に第1の実施の形態と同じであるため詳細な説明は省略される。第3の実施の形態では、階調電圧Vgにおける最高電圧Vg(n/2)又はVgnと最低電圧Vg1又はVg(n/2)+1を供給するノードN間でLCDソースドライバIC10C−1とLCDソースドライバ10C−2とは開放されている。階調電圧における最高電圧Vg(n/2)又はVgnと最低電圧Vg1又はVg(n/2)+1はLCDモジュールの動作でいえば、白と黒表示に近いデータ線Xを駆動するための階調電圧である。この階調は感度が低く、LCDソースドライバ10C間の多少の電圧誤差は階調誤差として認識しないので、ブロックムラとして認識されにくい。
2、2−1、2−2、12、12−1、12−2:ラッチ回路
3、3−1、3−2、13、13−1、13−2:D/Aコンバータ
4、4A、4B、4C、4−1、4−2、4A−1、4A−2、4B−1、4B−2、4C−1、4C−2、14、14−1、14−2、14’、14’−1、14’−2:階調電圧発生回路
5、5−1、5−2、15、15−1、15−2:出力アンプ部
151〜15n:電圧フォロワ
6、611〜62pq、161〜16n:TFT
7、711〜72pq、171〜17n:画素容量
R1〜Ram:抵抗
41−1、41−2、141、141−1、141−2:正側階調抵抗群
42−1、42−2、142、142−1、142−2:負側階調抵抗群
431−1〜434−1、431−2〜434−2、451−1〜45m−1、451−2〜45m−2、OP1〜OPn、1431−1〜1434−1、1431−2〜1434−2:オペアンプ
441−1〜444−1、441−2〜444−2、461−1〜46m−1、461−2〜46m−2:正転入力端子
100、100A、100B、100C、1100A、1100B:LCDソースドライバ
10A−1、10A−2、10B−1、10B−2、10C−1、10C−2、110−1、110−2:LCDソースドライバIC
200、1200:ゲートドライバ
300、1300:LCDパネル
400、400A、400B、1400:定電圧回路
R1〜Rn−1、R1−1〜Rn−1−1、R1−2〜Rn−1−2:内蔵階調抵抗
R0’〜Rn−1’:外部階調抵抗
VH+、VL+、VH−、VL−、V1〜Vm:定電圧源
N1−1〜Nn−1、N1−2〜Nn−2:ノード
Vg1〜Vgn、Vg1−1〜Vgn−1、Vg1−2〜Vgn−2:階調電圧
X1〜X2p:データ線
Y1〜Yq:走査線
P、P11〜P2pq
Claims (7)
- データ線を駆動するドライバICに設けられ、
ノードを介して直列に接続される複数の抵抗を備える階調抵抗回路と、
出力端が前記階調抵抗回路の一端に接続され、正転入力端子が電源に接続され、前記電源から供給される基準供給電圧に応じた基準電圧を前記階調抵抗回路の一端に供給する第1の電圧バッファとを具備し、
前記基準電圧に応じて、前記ノードから前記データ線を駆動するための階調電圧が供給され、
前記ドライバICが複数提供される場合、
複数の前記第1の電圧バッファの正転入力端子は、前記電源に共通接続され、
前記複数の第1の電圧バッファの出力端同士は開放され、
同じ階調電圧を供給する前記ノードは、相互に接続される
階調電圧発生回路。 - 請求項1に記載の階調電圧発生回路において、
前記階調抵抗回路の一端と前記第1の電圧バッファの出力端との間に設けられる抵抗を更に具備し、
前記ドライバICが複数提供される場合、
複数の前記階調抵抗回路の一端は、相互に接続される
階調電圧発生回路。 - 請求項2に記載の階調電圧発生回路において、
出力端が前記ノードに接続され、正転入力端子が電源に接続され、前記電源から供給される基準供給電圧に応じた基準電圧を前記ノードに供給する第2の電圧バッファと、
前記ノードと前記第2の電圧バッファとの間に設けられる抵抗とを更に具備し、
前記ドライバICが複数提供される場合、
複数の前記第2の電圧バッファの正転入力端子は、前記電源に共通接続される
階調電圧発生回路。 - 請求項3に記載の階調電圧発生回路において、
前記階調抵抗回路は、複数のノードを介して直列接続された複数の抵抗を備え、
前記複数の第2の電圧バッファの出力端は前記複数のノードに接続され、正転入力端子は複数の電源に接続され、前記複数の第2の電圧バッファは、前記複数の電源から供給される所定の基準供給電圧に応じた基準電圧を、自身に接続するノードに供給し、
前記複数の第2の電圧バッファと前記複数のノードとの間に複数の抵抗が設けられ、
前記ドライバICが複数提供される場合、
同じ階調電圧を供給する前記複数のノードは、相互に接続される
階調電圧発生回路。 - 請求項1から4いずれか1項に記載の階調電圧発生回路において、
前記階調抵抗回路の一端に接続され、第1の基準供給電圧が供給される電圧バッファと、
前記階調抵抗回路の他端に接続され、前記第1の基準供給電圧より低電圧の第2の基準供給電圧が供給される電圧バッファとを備える
階調電圧発生回路。 - 請求項1から5いずれか1項に記載の階調電圧発生回路と、
前記階調電圧発生回路から供給される階調電圧を選択し、アナログ信号に変換するD/Aコンバータと、
前記D/Aコンバータで変換された階調電圧に基づきデータ線を駆動する出力アンプ部とを具備する
ドライバIC。 - 請求項6に記載のドライバICを複数有するドライバと、
複数のデータ線と複数の走査線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線との交点領域に設けられた複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記複数の走査線を駆動するゲートドライバとを具備し、
前記複数のドライバICは前記ノードを介して並列に接続され、前記複数のデータ線を介して前記画素を駆動する
液晶表示装置。
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