JP2006201498A - 電源回路、表示ドライバ、電気光学装置、電子機器及び電源回路の制御方法 - Google Patents
電源回路、表示ドライバ、電気光学装置、電子機器及び電源回路の制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 電源回路100は、対向電極に供給するための高電位側及び低電位側電圧を生成する高電位側及び低電位側電圧生成回路を含み、高電位側電圧及び低電位側電圧の1つを対向電極電圧として、その極性が、連続する第1及び第2の水平走査期間において異なるように、交互に対向電極に供給する。電源回路100は、各水平走査期間のプリチャージ期間において複数のデータ線がプリチャージされる場合に、第1の水平走査期間において1走査ライン分の階調データに対応した電圧が供給される複数のデータ線の平均電圧と該複数のデータ線のプリチャージ電圧との差に応じて、対向電極電圧の供給能力制御を行う。
【選択図】 図17
Description
各画素電極に各データ線の電圧が供給される複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する1つの対向電極に、電圧を供給するための電源回路であって、
前記対向電極に供給するための高電位側電圧を生成する高電位側電圧生成回路と、
前記対向電極に供給するための低電位側電圧を生成する低電位側電圧生成回路とを含み、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧の1つを対向電極電圧として、所与の電圧を基準とした前記対向電極電圧の極性が、連続する第1及び第2の水平走査期間において異なるように、交互に前記対向電極に供給し、
各水平走査期間のプリチャージ期間において複数のデータ線がプリチャージされる場合に、
前記第1の水平走査期間において1走査ライン分の階調データに対応した電圧が供給される前記複数のデータ線の平均電圧と該複数のデータ線のプリチャージ電圧との差に応じて、前記第2の水平走査期間における前記複数のデータ線のプリチャージ期間において、前記高電位側電圧生成回路の電流駆動能力、前記高電位側電圧生成回路の出力電圧レベル、前記低電位側電圧生成回路の電流駆動能力及び前記低電位側電圧生成回路の出力電圧レベルの少なくとも1つを変化させる前記対向電極電圧の供給能力制御を行う電源回路に関係する。
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧が前記平均電圧より低いとき、前記供給能力制御を行い、前記対向電極から引き抜かれる正の電荷の量を増加させる制御を行うことができる。
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧が前記平均電圧より高いとき、前記供給能力制御を行い、前記対向電極に供給される正の電荷の量を増加させる制御を行うことができる。
前記プリチャージ電圧と前記第2の水平走査期間の1走査ラインのドット数分の階調データとに基づいて、前記供給能力制御を行うことができる。
各ドットの階調データが前記画素電極の印加電圧に対応する1走査ラインのドット数分の階調データの各階調データを順次加算した総和値に基づいて、前記供給能力制御を行うことができる。
そのソースに前記高電位側電圧生成回路の高電位側電源電圧が供給され、前記対向電極が電気的に接続される信号線にそのドレインが接続される第1導電型の第1の補助トランジスタを含み、
前記総和値に応じて前記第1の補助トランジスタのゲート電圧を制御することで前記供給能力制御を行うことができる。
そのソースに前記低電位側電圧生成回路の低電位側電源電圧が供給され、前記対向電極が電気的に接続される信号線にそのドレインが接続される第2導電型の第2の補助トランジスタを含み、
前記総和値に応じて前記第2の補助トランジスタのゲート電圧を制御することで前記供給能力制御を行うことができる。
前記高電位側電圧生成回路が、
高電位側入力電圧に基づいて前記高電位側電圧を出力する第1の演算増幅器を含むことができる。
前記総和値に応じて前記第1の演算増幅器の電流駆動能力及びスルーレートの少なくとも1つを変化させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に応じて前記高電位側入力電圧を変化させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に応じて、前記第1の演算増幅器の動作電流を停止又は制限すると共に、前記第1の演算増幅器の入力及び出力を電気的に接続することで前記供給能力制御を行うことができる。
第1のチャージクロックに同期したチャージポンプ動作により前記高電位側電圧生成回路の高電位側電源電圧を生成する第1のチャージポンプ回路を含み、
前記総和値に応じて、前記第1のチャージクロックを停止又はその周波数を低減させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記低電位側電圧生成回路が、
低電位側入力電圧に基づいて前記低電位側電圧を出力する第2の演算増幅器を含むことができる。
前記総和値に応じて、前記第2の演算増幅器の電流駆動能力及びスルーレートの少なくとも1つを変化させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に応じて、前記低電位側入力電圧を変化させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に応じて、前記第2の演算増幅器の動作電流を停止又は制限すると共に、前記第2の演算増幅器の入力及び出力を電気的に接続することで前記供給能力制御を行うことができる。
第2のチャージクロックに同期したチャージポンプ動作により前記低電位側電圧生成回路の低電位側電源電圧を生成する第2のチャージポンプ回路を含み、
前記総和値に応じて、前記第2のチャージクロックを停止又はその周波数を低減させることで前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に基づいて求められる期間だけ、前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値が、
前記1走査ラインのドット数分の階調データの一部のドット数分の階調データを順次加算した値であってもよい。
各ドットの階調データがj(jは2以上の整数)ビットの場合、
前記総和値が、
各階調データの上位k(k<j、kは自然数)ビットのデータを順次加算した値であってもよい。
前記画素電極と電気的に接続されるデータ線に、前記階調データに対応した駆動電圧を供給する駆動回路と、
前記階調データに対応した総和値を用いて前記供給能力制御を行う上記のいずれか記載の電源回路とを含む表示ドライバに関係する。
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
各画素電極が前記複数の走査線の1つ及び前記複数のデータ線の1つにより特定される複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、
前記複数のデータ線を駆動する表示ドライバと、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧を交互に前記対向電極に供給する上記のいずれか記載の電源回路とを含む電気光学装置に関係する。
上記のいずれか記載の電源回路を含む電子機器に関係する。
各画素電極に各データ線の電圧が供給される複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する1つの対向電極に供給するための高電位側電圧を生成する高電位側電圧生成回路と、
前記対向電極に供給するための低電位側電圧を生成する低電位側電圧生成回路とを含む電源回路の制御方法であって、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧の1つを対向電極電圧として、所与の電圧を基準とした前記対向電極電圧の極性が、連続する第1及び第2の水平走査期間において異なるように、交互に前記対向電極に供給し、
各水平走査期間のプリチャージ期間において複数のデータ線がプリチャージされる場合に、
前記第1の水平走査期間において1走査ライン分の階調データに対応した電圧が供給される前記複数のデータ線の平均電圧と該複数のデータ線のプリチャージ電圧との差に応じて、前記第2の水平走査期間における前記複数のデータ線のプリチャージ期間において、前記高電位側電圧生成回路の電流駆動能力、前記高電位側電圧生成回路の出力電圧レベル、前記低電位側電圧生成回路の電流駆動能力及び前記低電位側電圧生成回路の出力電圧レベルの少なくとも1つを変化させる前記対向電極電圧の供給能力制御を行う電源回路の制御方法に関係する。
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧と前記第2の水平走査期間の1走査ラインのドット数分の階調データとに基づいて、前記供給能力制御を行うことができる。
各ドットの階調データが前記画素電極の印加電圧に対応する1走査ラインのドット数分の階調データの各階調データを順次加算した総和値に基づいて、前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値に基づいて求められる期間だけ、前記供給能力制御を行うことができる。
前記総和値が、
前記1走査ラインのドット数分の階調データの一部のドット数分の階調データを順次加算した値であってもよい。
各ドットの階調データがj(jは2以上の整数)ビットの場合、
前記総和値が、
各階調データの上位k(k<j、kは自然数)ビットのデータを順次加算した値であってもよい。
図1に、本実施形態における電源回路が適用されたアクティブマトリックス方式の液晶表示装置の構成の概要を示す。
ところで、液晶を表示駆動する場合、液晶の耐久性やコントラストの観点から、周期的に液晶容量に蓄積される電荷を放電する必要がある。そのため、液晶表示装置10では、極性反転駆動によって、所与の周期で液晶に印加される電圧の極性を反転させることが行われる。極性反転駆動方式は、極性の反転周期の種類に応じて、例えばフィールド反転駆動や、ライン反転駆動がある。
電源回路が対向電極電圧VCOMを供給する能力は、対向電極COMの負荷によって決められる。電源回路の電源供給能力不足は画質の劣化を招くため、一般的には、この能力は、対向電極COMが充放電すべき電荷量の最大値を考慮して決められている。
図12に、図1のデータドライバ30の構成例のブロック図を示す。
本実施形態では、画素電極の印加電圧に対応した1走査ライン分の階調データ(ラインデータ)に関連付けて、電源回路100の対向電極電圧VCOMを変化させる。
また、例えばライン値演算回路260は、1走査ラインのドット数(=720)分の階調データの各階調データの上位kビットのデータを順次加算した総和値TOTAL2をライン値として求めてもよい。この場合、総和値TOTAL2は、次の式で表すことができる。
或いはまた、例えばライン値演算回路260は、1走査ラインのドット数(=720)分の階調データの各階調データの最上位ビット(k=1)のデータを順次加算した総和値TOTAL3をライン値として求めてもよい。この場合、総和値TOTAL3は、次の式で表すことができる。
以上のような総和値TOTAL1、TOTAL2、TOTAL3は、1走査ラインの画素電極に印加される電圧の平均値に対応付けることができ、対向電極電圧VCOMを供給する能力を上げる必要があるか、下げても電圧レベルが変動しないかを判断する材料にできる。
また、例えばライン値演算回路260は、1走査ラインのドット数(=720)分の階調データの各階調データの上位kビットのデータを順次加算した総和値TOTAL5をライン値として求めてもよい。この場合、例えば階調データR1の上位kビットのデータの1の補数又は2の補数を反転階調データXUR1として示し、総和値TOTAL5は、次の式で表すことができる。
或いはまた、例えばライン値演算回路260は、1走査ラインのドット数(=720)分の階調データの各階調データの最上位ビット(k=1)のデータを順次加算した総和値TOTAL6をライン値として求めてもよい。この場合、例えば階調データR1の最上位ビットのデータの1の補数又は2の補数を反転階調データXMR1として示し、総和値TOTAL6は、次の式で表すことができる。
以上のような総和値TOTAL4、TOTAL5、TOTAL6は、1走査ラインの画素電極に印加される電圧の平均値に対応付けることができ、対向電極電圧VCOMを供給する能力を上げる必要があるか、下げても電圧レベルが変動しないかを判断する材料にできる。
図17に、図1の電源回路100の構成例を示す。
電源供給制御回路150は、電源供給能力設定レジスタ160の設定値に基づいて、上記したように対向電極電圧VCOMの供給能力制御を行う。このような設定値により、対向電極電圧VCOMの供給能力制御において、例えば図7〜図10で説明した対向電極電圧VCOMの補正すべき量とを指定できる
図25に、図17の電源供給能力設定レジスタ160の一例を示す。
次に、電源供給制御回路の構成例について説明する。
図29に、本実施形態における電子機器の構成例のブロック図を示す。ここでは、電子機器として、携帯電話機の構成例のブロック図を示す。図29において、図1又は図2と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
32 ゲートドライバ、 38 表示コントローラ、 100 電源回路、
110 VCOMH生成回路、 120 VCOML生成回路、 130 切替回路、
140 電源電圧生成回路、 142 高電位側電源電圧生成回路、
144 低電位側電源電圧生成回路、 150 電源供給制御回路、
160 電源供給能力設定レジスタ、 200 データラッチ、
210 ラインラッチ、 220 L/S、 230 基準電圧発生回路、
240 DAC、 250 駆動回路、 260 ライン値演算回路、
270 ライン値出力部、 CK チャージクロック、
CNTH、CNTL 電圧生成制御信号、
CTrp1、CTrp2 第1の補助トランジスタ、
CTrn1、CTrn2 第2の補助トランジスタ INP、INN ゲート信号、
OTrp1 P型の出力用MOSトランジスタ、
OTrn1 N型の出力用MOSトランジスタ、 POL 極性反転信号、
TRP1、TRP2、TRN1、TRN2 ゲート信号、 VCOM 対向電極電圧、
VCOMH 高電位側電圧、 VCOML 低電位側電圧、
VDD、VOUT 高電位側電源電圧、 VOUTM、VSS 低電位側電源電圧
Claims (31)
- 各画素電極に各データ線の電圧が供給される複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する1つの対向電極に、電圧を供給するための電源回路であって、
前記対向電極に供給するための高電位側電圧を生成する高電位側電圧生成回路と、
前記対向電極に供給するための低電位側電圧を生成する低電位側電圧生成回路とを含み、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧の1つを対向電極電圧として、所与の電圧を基準とした前記対向電極電圧の極性が、連続する第1及び第2の水平走査期間において異なるように、交互に前記対向電極に供給し、
各水平走査期間のプリチャージ期間において複数のデータ線がプリチャージされる場合に、
前記第1の水平走査期間において1走査ライン分の階調データに対応した電圧が供給される前記複数のデータ線の平均電圧と該複数のデータ線のプリチャージ電圧との差に応じて、前記第2の水平走査期間における前記複数のデータ線のプリチャージ期間において、前記高電位側電圧生成回路の電流駆動能力、前記高電位側電圧生成回路の出力電圧レベル、前記低電位側電圧生成回路の電流駆動能力及び前記低電位側電圧生成回路の出力電圧レベルの少なくとも1つを変化させる前記対向電極電圧の供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項1において、
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧が前記平均電圧より低いとき、前記供給能力制御を行い、前記対向電極から引き抜かれる正の電荷の量を増加させる制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項1において、
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧が前記平均電圧より高いとき、前記供給能力制御を行い、前記対向電極に供給される正の電荷の量を増加させる制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記プリチャージ電圧と前記第2の水平走査期間の1走査ラインのドット数分の階調データとに基づいて、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
各ドットの階調データが前記画素電極の印加電圧に対応する1走査ラインのドット数分の階調データの各階調データを順次加算した総和値に基づいて、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5において、
そのソースに前記高電位側電圧生成回路の高電位側電源電圧が供給され、前記対向電極が電気的に接続される信号線にそのドレインが接続される第1導電型の第1の補助トランジスタを含み、
前記総和値に応じて前記第1の補助トランジスタのゲート電圧を制御することで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5又は6において、
そのソースに前記低電位側電圧生成回路の低電位側電源電圧が供給され、前記対向電極が電気的に接続される信号線にそのドレインが接続される第2導電型の第2の補助トランジスタを含み、
前記総和値に応じて前記第2の補助トランジスタのゲート電圧を制御することで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至7のいずれかにおいて、
前記高電位側電圧生成回路が、
高電位側入力電圧に基づいて前記高電位側電圧を出力する第1の演算増幅器を含むことを特徴とする電源回路。 - 請求項8において、
前記総和値に応じて前記第1の演算増幅器の電流駆動能力及びスルーレートの少なくとも1つを変化させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項8又は9において、
前記総和値に応じて前記高電位側入力電圧を変化させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項8乃至10のいずれかにおいて、
前記総和値に応じて、前記第1の演算増幅器の動作電流を停止又は制限すると共に、前記第1の演算増幅器の入力及び出力を電気的に接続することで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至11のいずれかにおいて、
第1のチャージクロックに同期したチャージポンプ動作により前記高電位側電圧生成回路の高電位側電源電圧を生成する第1のチャージポンプ回路を含み、
前記総和値に応じて、前記第1のチャージクロックを停止又はその周波数を低減させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至12のいずれかにおいて、
前記低電位側電圧生成回路が、
低電位側入力電圧に基づいて前記低電位側電圧を出力する第2の演算増幅器を含むことを特徴とする電源回路。 - 請求項13において、
前記総和値に応じて、前記第2の演算増幅器の電流駆動能力及びスルーレートの少なくとも1つを変化させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項13又は14において、
前記総和値に応じて、前記低電位側入力電圧を変化させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項13乃至15のいずれかにおいて、
前記総和値に応じて、前記第2の演算増幅器の動作電流を停止又は制限すると共に、前記第2の演算増幅器の入力及び出力を電気的に接続することで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至16のいずれかにおいて、
第2のチャージクロックに同期したチャージポンプ動作により前記低電位側電圧生成回路の低電位側電源電圧を生成する第2のチャージポンプ回路を含み、
前記総和値に応じて、前記第2のチャージクロックを停止又はその周波数を低減させることで前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至17のいずれかにおいて、
前記総和値に基づいて求められる期間だけ、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至18のいずれかにおいて、
前記総和値が、
前記1走査ラインのドット数分の階調データの一部のドット数分の階調データを順次加算した値であることを特徴とする電源回路。 - 請求項5乃至19のいずれかにおいて、
各ドットの階調データがj(jは2以上の整数)ビットの場合、
前記総和値が、
各階調データの上位k(k<j、kは自然数)ビットのデータを順次加算した値であることを特徴とする電源回路。 - 請求項20において、
kが1であること特徴とする電源回路。 - 前記画素電極と電気的に接続されるデータ線に、前記階調データに対応した駆動電圧を供給する駆動回路と、
前記階調データに対応した総和値を用いて前記供給能力制御を行う請求項1乃至21のいずれか記載の電源回路とを含むことを特徴とする表示ドライバ。 - 複数の走査線と、
複数のデータ線と、
各画素電極が前記複数の走査線の1つ及び前記複数のデータ線の1つにより特定される複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する対向電極と、
前記複数のデータ線を駆動する表示ドライバと、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧を交互に前記対向電極に供給する請求項1乃至22のいずれか記載の電源回路とを含むことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1乃至23のいずれか記載の電源回路を含むことを特徴とする電子機器。
- 各画素電極に各データ線の電圧が供給される複数の画素電極と電気光学物質を挟んで対向する1つの対向電極に供給するための高電位側電圧を生成する高電位側電圧生成回路と、
前記対向電極に供給するための低電位側電圧を生成する低電位側電圧生成回路とを含む電源回路の制御方法であって、
前記高電位側電圧及び前記低電位側電圧の1つを対向電極電圧として、所与の電圧を基準とした前記対向電極電圧の極性が、連続する第1及び第2の水平走査期間において異なるように、交互に前記対向電極に供給し、
各水平走査期間のプリチャージ期間において複数のデータ線がプリチャージされる場合に、
前記第1の水平走査期間において1走査ライン分の階調データに対応した電圧が供給される前記複数のデータ線の平均電圧と該複数のデータ線のプリチャージ電圧との差に応じて、前記第2の水平走査期間における前記複数のデータ線のプリチャージ期間において、前記高電位側電圧生成回路の電流駆動能力、前記高電位側電圧生成回路の出力電圧レベル、前記低電位側電圧生成回路の電流駆動能力及び前記低電位側電圧生成回路の出力電圧レベルの少なくとも1つを変化させる前記対向電極電圧の供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項25において、
前記プリチャージ期間後の階調出力期間において、
前記プリチャージ電圧と前記第2の水平走査期間の1走査ラインのドット数分の階調データとに基づいて、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項25又は26において、
各ドットの階調データが前記画素電極の印加電圧に対応する1走査ラインのドット数分の階調データの各階調データを順次加算した総和値に基づいて、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項27において、
前記総和値に基づいて求められる期間だけ、前記供給能力制御を行うことを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項27又は28において、
前記総和値が、
前記1走査ラインのドット数分の階調データの一部のドット数分の階調データを順次加算した値であることを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項27乃至29のいずれかにおいて、
各ドットの階調データがj(jは2以上の整数)ビットの場合、
前記総和値が、
各階調データの上位k(k<j、kは自然数)ビットのデータを順次加算した値であることを特徴とする電源回路の制御方法。 - 請求項30において、
kが1であること特徴とする電源回路の制御方法。
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