JP4676183B2 - 階調電圧生成装置,液晶駆動装置,液晶表示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、任意の階調レベルに応じた電圧値を有する階調電圧を生成する装置に関し、さらに詳しくはシリアルDAC(Digital Analog converter)を用いて階調電圧を生成する装置に関する。
近年、フラットパネルディスプレイは大画面、高精細化するとともに、薄型軽量化および低コスト化が進んできている。そのような背景の中で、表示用ドライバは階調レベルを多くし、高精度・高分解能の階調電圧により、高精細表示を行うことを求められている。
従来の階調電圧生成装置2000の全体構成を図22(a)に示す。この装置2000は、ラッチから出力された3ビットの表示データData(a)〜Data(d)に応じた電圧値を有する階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(d)を後段の回路(主として電流駆動増幅回路)を介して液晶パネルの液晶素子(図示せず)に印加することによって液晶パネルを駆動する。この装置2000は、分圧生成部20001と、選択部20002a〜20002dとを備える。分圧生成部20001と選択部20002a〜20002dの各々とは、8本の電圧供給ラインによって接続されている。分圧生成部20001は、基準電圧Vrefを入力し、入力した基準電圧Vrefを分圧して分圧電圧を出力するものであり、3ビットの場合は8階調分の分圧電圧を発生する。
分圧生成部20001と選択部20002a〜20002dの各々とは、いわゆる「R−DAC(Registance Digital Analog converter)」を形成しており、表示データData(a)〜Data(d)に応じた階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(d)を生成する。
図22(a)に示した分圧生成部20001および選択部20002aの内部構成を図23に示す。分圧生成部20001は、抵抗値R/2を示す抵抗が2つ存在し、その2つの抵抗の間に抵抗値Rを有する抵抗がラダー状に8個接続されている。また、各々の抵抗の間には、それぞれ電圧供給ラインが接続されている。選択部20002aは、スイッチ制御部SWC200021と、スイッチSWa〜SWfとを含む。スイッチ制御部SWC200021は、ラッチから入力した表示データData(a)のビット値に応じて、スイッチSWa〜SWfをオンオフする。選択部20002aにおいて、スイッチ制御部SWC200021が1画素分の表示データData(a)に応じてトーナメント方式でスイッチSWa〜SWdを選択することによって、出力電圧Vout(a)〜Vout(d)が生成される。出力電圧Vout(a)〜Vout(d)の各々は、出力端子を介して階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(d)として液晶パネルの液晶素子に出力される。
選択部20002aに入力される表示データData(a)のビット値と選択部20002aから出力される出力電圧Vout(a)の電圧値との関係を図24に示す。このように、スイッチSWa〜SWfの接続を切り替えることによって、表示データData(a)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)を生成することができる。
このように抵抗分圧方式の液晶表示装置は、比較的、回路構成が簡単に実現でき、現在ノートPC用として広く普及している。
R. I. McCartney, et al. "A Third Generation Timing Controller And Column Driver Architecture Using Point-to-Point Differential Signaling", SID04 Digest, pp1556-1559
ここで、4ビットの表示データData(a)〜Data(d)に適合した階調電圧生成装置2100を図22(b)に示す。図22(b)に示した分圧生成部21001は、基準電圧Vrefを入力し、入力した基準電圧Vrefを分圧して16個の分圧電圧を出力する。よって、分圧生成部21001には、抵抗値R/2を示す抵抗が2つ存在し、その2つの抵抗の間に抵抗値Rを示す抵抗がラダー状に16個接続されている。また、電圧供給ラインも、16本設けられている。
このように、表示データData(a)〜Data(d)の階調レベルが細かくなる(ビット値が増える)につれて、分圧生成部20001に含まれる抵抗の個数および分圧生成部20001と選択部20002a〜20002dの各々とを接続する電圧供給ラインの本数を増加する必要がある。例えば、8ビットの場合、256階調の分圧(256本の電圧供給ライン)が必要であるので、3ビットの場合における分圧生成部20001,選択部20002a〜20002fの占有面積に対して4倍の面積が必要となる。さらに、10ビットの場合、3ビットの場合における分圧生成部20001,選択部20002a〜20002fの占有面積に対して16倍の面積が必要となる。このため、半導体チップの占有面積が増大することになりコストが多くなる。
この発明の目的は、回路の占有面積を低減することができる階調電圧発生装置およびその階調電圧発生装置を備えた液晶表示装置を提供することである。
この発明の1つの局面に従うと、階調電圧生成装置は、第1のラインと、第2のラインと、複数のシリアルDAC(Digital Analog converter)とを備える。第1のラインは、第1の電圧値を有する第1の基準電圧が供給される。第2のラインは、第2の電圧値を有する第2の基準電圧が供給される。上記複数のシリアルDACの各々は、階調レベルを示す階調情報が入力され、上記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、上記階調情報に応じた電圧値を有する階調電圧を生成する。
上記階調電圧生成装置は、1対のライン(第1および第2のライン)に複数のシリアルDACを並列に接続することによって構成されている。したがって、2つのラインに2つの基準電圧を供給することによって、複数の階調電圧を生成することができる。また、シリアルDACは、従来のR−DACと比較すると、階調電圧を生成するために必要なラインの本数(基準電圧の個数)が少なくてすむ。よって、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置よりも、基準電圧を供給するためのラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置を構成することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1および第2の基準電圧と第3の電圧値を有する第3の基準電圧を入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の基準電圧を上記第1のラインに供給し、上記第2の基準電圧を上記第2のラインに供給する。上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第3の基準電圧を上記第1のラインに供給し、上記第2の基準電圧を上記第2のラインに供給する。上記第1の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第3の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して正の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、複数のシリアルDACの各々は、第1の基準電圧(負側の極性)と第2の基準電圧(共通電位)とを用いて負側の極性を示す出力電圧を生成し、第3の基準電圧(正側の極性)と第2の基準電圧(共通電位)とを用いて負側の極性を示す出力電圧を生成する。よって、第1および第2のラインに供給される基準電圧を周期的に切り替えることによって、シリアルDACによって生成される階調電圧の極性を周期的に反転することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、水平ライン反転駆動方式を実現することができ、フリッカ表示の低減を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、基準電圧が供給される第3、第4,第5,第6のラインと、第2のセレクタと、第3のセレクタとを備える。第2のセレクタは、第4の電圧値を有する第4の基準電圧,第5の電圧値を有する第5の基準電圧,および第6の電圧値を有する第6の基準電圧を入力する。第3のセレクタは、第7の電圧値を有する第7の基準電圧,第8の電圧値を有する第8の基準電圧,および第9の電圧値を有する第9の基準電圧を入力する。上記複数のシリアルDACは、第1,第2,第3のシリアルDACを含む。上記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルが示された第1の階調情報を入力し、上記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成する。上記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルが示された第2の階調情報を入力し、上記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成する。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報を入力し、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第3のラインに上記第4の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第5の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第5のラインに上記第7の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第8の基準電圧を供給する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第3のラインに上記第6の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第5の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第5のラインに上記第9の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第8の基準電圧を供給する。上記第4の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第6の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して正の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して正の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、第1〜第3の基準電圧を調整することによって第1のシリアルDACによって生成される第1の階調電圧の電圧値を調整することができ、第4〜第6の基準電圧を調整することによって第2のシリアルDACによって生成される第2の階調電圧の電圧値を調整することができ、第7〜第9の基準電圧を調整することによって第1のシリアルDACによって生成される第3の階調電圧の電圧値を調整することができる。このように、第1〜第3の階調電圧の電圧値をそれぞれ設定することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、RGB個別にガンマ補正を行えるので、高画質な表示を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1および第2の基準電圧と、第3の電圧値を有する第3の基準電圧と、第4の電圧値を有する第4の基準電圧とを入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1,第2,第3,および第4の基準電圧のうち、第1の基準電圧を上記第1のラインに供給し第2の基準電圧を上記第2のラインに供給する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1,第2,第3,および第4の基準電圧のうち、上記第3の基準電圧を上記第1のラインに供給し上記第4の基準電圧を上記第2のラインに供給する。上記第1の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第3の基準電圧は、上記第4の基準電圧に対して負の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、複数のシリアルDACの各々は、第1の基準電圧と第2の基準電圧とを用いて第1の極性(例えば負側の極性)を示す出力電圧を生成し、第3の基準電圧と第4の基準電圧とを用いて第2の極性(例えば正側の極性)を示す出力電圧を生成する。よって、第1および第2のラインに供給される基準電圧を周期的に切り替えることによって、シリアルDACによって生成される階調電圧の極性を周期的に反転することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、水平ライン反転駆動方式を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、基準電圧が供給される第3,第4,第5,第6のラインと、第2のセレクタと、第3のセレクタとを備える。第2のセレクタは、第5の電圧値を有する第5の基準電圧,第6の電圧値を有する第6の基準電圧,第7の電圧値を有する第7の基準電圧,および第8の電圧値を有する第8の基準電圧を入力する。第3のセレクタは、第9の電圧値を有する第9の基準電圧,第10の電圧値を有する第10の基準電圧,第11の電圧値を有する第11の基準電圧,および第12の電圧値を有する第12の基準電圧を入力する。上記複数のシリアルDACは、第1,第2,第3のシリアルDACを含む。上記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルが示された第1の階調情報を入力し、上記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成する。上記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルが示された第2の階調情報を入力し、上記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成する。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報を入力し、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第3のラインに上記第5の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第6の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第5のラインに上記第9の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第10の基準電圧を供給する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第4の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第3のラインに上記第7の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第8の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第5のラインに上記第11の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第12の基準電圧を供給する。上記第5の基準電圧は、上記第6の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第10の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第11の基準電圧は、上記第12の基準電圧電圧に対して負の極性を示す。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第3の電圧値を有する第3の基準電圧が供給される第3のラインを備える。上記複数のシリアルDACは、第1および第2のシリアルDACを含む。上記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルを示す第1の階調情報が入力され、上記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成する。上記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルを示す第2の階調情報が入力され、上記第2および第3のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成する。上記第1の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第3の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して正の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、3つのラインに3つの基準電圧を供給することによって、負側の極性を示す階調電圧と正側の極性を示す階調電圧との2種類の階調電圧を生成することができる。よって、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置よりも、基準電圧を供給するためのラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置を構成することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1,第2,および第3の基準電圧を入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第3の基準電圧を供給する。上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第1の基準電圧を供給する。
上記階調電圧生成装置では、第1のモードでは、第1のシリアルDACは負側の極性を示す第1の階調電圧を生成し、第2のシリアルDACは正側の極性を示す第2の階調電圧を生成する。一方、第2のモードでは、第1のシリアルDACは正側の極性を示す第1の階調電圧を生成し、第2のシリアルDACは負側の極性を示す第2の階調電圧を生成する。このように、第1および第3のラインに供給される基準電圧を周期的に切り替えることによって、第1および第2の階調電圧の極性を周期的に反転することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、垂直反転駆動方式およびドット反転駆動方式を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、基準電圧が供給される第4,第5,第6,第7,第8,第9のラインと、第2のセレクタと、第3のセレクタとを備える。第2のセレクタは、第4の電圧値を有する第4の基準電圧,第5の電圧値を有する第5の基準電圧,および第6の電圧値を有する第6の基準電圧を入力する。第3のセレクタは、第7の電圧値を有する第7の基準電圧,第8の電圧値を有する第8の基準電圧,および第9の電圧値を有する第9の基準電圧を入力する。上記複数のシリアルDACは、さらに、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACを含む。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、上記第4および第5のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成する。上記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、上記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成する。上記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、上記第8および第9のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第3の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第4のラインに上記第4の基準電圧を供給し、上記第5のラインに上記第5の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第6の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第7のラインに上記第7の基準電圧を供給し、上記第8のラインに上記第8の基準電圧を供給し、上記第9のラインに上記第9の基準電圧を供給する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第1の基準電圧を供給する。上記第2のセレクタは、上記第4のラインに上記第6の基準電圧を供給し、上記第5のラインに上記第5の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第4の基準電圧を供給する。上記第3のセレクタは、上記第7のラインに上記第9の基準電圧を供給し、上記第8のラインに上記第8の基準電圧を供給し、上記第9のラインに上記第7の基準電圧を供給する。上記第4の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第6の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して正の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して正の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、第1のモードでは、第1,第3,および第5の階調電圧は負側の極性を示し、第2,第4,および第6の階調電圧は正側の極性を示す。一方,第2のモードでは、第1,第3,および第5の階調電圧は正側の極性を示し、第2,第4,および第6の階調電圧は負側の極性を示す。第1,第3,および第5の基準電圧を個別に調整すれば、第1,第3,および第5の階調電圧の電圧値を個別に設定することができ、第2,第4,および第6の基準電圧を個別に調整すれば、第2,第4,および第6の階調電圧の電圧値を個別に設定することができる。このように、同じ極性を示す3つの階調電圧においてその3つの階調電圧の電圧値を個別に設定することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、RGB個別にガンマ補正を行えるので、高画質な表示を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1および第2の階調電圧を入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を第2のノードへ出力する。上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を上記第2のノードに出力し、上記第2の階調電圧を上記第1のノードへ出力する。
上記階調電圧生成装置では、第1のモードでは、第1のノードには負側の極性を示す第1の階調電圧が出力され、第2のノードには正側の極性を示す第2の階調電圧が出力される。一方、第2のモードでは、第1のノードには正側の極性を示す第2の階調電圧が出力され、第2のノードには負側の極性を示す第1の階調電圧が出力される。このように、第1および第2のノードに出力される階調電圧の極性を周期的に反転することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、垂直反転駆動方式およびドット反転駆動方式を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、基準電圧が供給される第4,第5,第6,第7,第8,第9のラインを備える。上記複数のシリアルDACは、さらに、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACを含む。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、上記第4および第5のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成する。上記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、上記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成する。上記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、上記第8および第9のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成する。上記階調電圧生成装置は、さらに、第3および第4の階調電圧を入力する第2のセレクタと、第5および第6の階調電圧を入力する第3のセレクタとを備える。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を第2のノードへ出力する。また、上記第2のセレクタは、上記第3の階調電圧を第3のノードへ出力し、上記第4の階調電圧を第4のノードへ出力する。また、上記第3のセレクタは、上記第5の階調電圧を第5のノードへ出力し、上記第6の階調電圧を第6のノードへ出力する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を上記第2のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を上記第1のノードへ出力する。また、上記第2のセレクタは、上記第3の階調電圧を上記第4のノードへ出力し、上記第4の階調電圧を上記第3のノードへ出力する。また、上記第3のセレクタは、上記第5の階調電圧を上記第6のノードへ出力し、上記第6の階調電圧を上記第5のノードへ出力する。上記第4の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第6の基準電圧は、上記第5の基準電圧に対して正の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して正の極性を示す。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第3の電圧値を有する第3の基準電圧が供給される第3のラインと、第4の電圧値を有する第4の基準電圧が供給される第4のラインとを備える。上記複数のシリアルDACは、第1および第2のシリアルDACを含む。上記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルを示す第1の階調情報が入力され、
上記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成する。上記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルを示す第2の階調情報が入力され、上記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成する。上記第1の基準電圧は、上記第2の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第3の基準電圧は、上記第4の基準電圧に対して負の極性を示す。
上記階調電圧生成装置では、4つのラインに4つの基準電圧を供給することによって、負側の極性を示す階調電圧と正側の極性を示す階調電圧との2種類の階調電圧を生成することができる。よって、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置よりも、基準電圧を供給するためのラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置を構成することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1,第2,第3,および第4の基準電圧を入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第4の基準電圧を供給する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第4の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第2の基準電圧を供給する。
上記階調電圧生成装置では、第1のモードでは、第1のシリアルDACは第1の極性(例えば負側の極性)を示す第1の階調電圧を生成し、第2のシリアルDACは第2の極性(例えば正側の極性)を示す第2の階調電圧を生成する。一方、第2のモードでは、第1のシリアルDACは第2の極性を示す第1の階調電圧を生成し、第2のシリアルDACは第1の極性を示す第2の階調電圧を生成する。このように、第1および第3のラインに供給される基準電圧を周期的に切り替えることによって、第1および第2の階調電圧の極性を周期的に反転することができる。これにより、例えば、液晶表示装置の場合、垂直反転駆動方式およびドット反転駆動方式を実現することができる。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、基準電圧が供給される第5,第6,第7,第8,第9,第10,第11,および第12のラインと、第2のセレクタと第3のセレクタとを備える。第2のセレクタは、第5の電圧値を有する第5の基準電圧,第6の電圧値を有する第6の基準電圧,第7の電圧値を有する第7の基準電圧,および第8の電圧値を有する第8の基準電圧を入力する。第3のセレクタは、第9の電圧値を有する第9の基準電圧,第10の電圧値を有する第10の基準電圧,第11の電圧値を有する第11の基準電圧,および第12の電圧値を有する第12の基準電圧を入力する。上記複数のシリアルDACは、さらに、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACを含む。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、上記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成する。上記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、上記第9および第10のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成する。上記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、上記第11および第12のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第2の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第4の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第5のラインに上記第5の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第6の基準電圧を供給し、上記第7のラインに上記第7の基準電圧を供給し、上記第8のラインに上記第8の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第9のラインに上記第9の基準電圧を供給し、上記第10のラインに上記第10の基準電圧を供給し、上記第11のラインに上記第11の基準電圧を供給し、上記第12のラインに上記第12の基準電圧を供給する。上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1のラインに上記第3の基準電圧を供給し、上記第2のラインに上記第4の基準電圧を供給し、上記第3のラインに上記第1の基準電圧を供給し、上記第4のラインに上記第2の基準電圧を供給する。また、上記第2のセレクタは、上記第5のラインに上記第7の基準電圧を供給し、上記第6のラインに上記第8の基準電圧を供給し、上記第7のラインに上記第5の基準電圧を供給し、上記第8のラインに上記第6の基準電圧を供給する。また、上記第3のセレクタは、上記第9のラインに上記第11の基準電圧を供給し、上記第10のラインに上記第12の基準電圧を供給し、上記第11のラインに上記第9の基準電圧を供給し、上記第12のラインに上記第10の基準電圧を供給する。上記第5の基準電圧は、上記第6の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第10の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第11の基準電圧は、上記第12の基準電圧に対して負の極性を示す。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、さらに、第1のモードと第2のモードとを有し、第1のセレクタを備える。第1のセレクタは、上記第1および第2の階調電圧を入力する。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を第2のノードへ出力する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を上記第2のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を上記第1のノードへ出力する。
好ましくは、上記階調電圧生成装置は、基準電圧が供給される第5,第6,第7,第8,第9,第10,第11,および第12のラインを含む。上記複数のシリアルDACは、さらに、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACを含む。上記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、上記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成する。上記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、上記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成する。上記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、上記第9および第10のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成する。上記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、上記第11および第12のラインに供給された基準電圧を用いて、上記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成する。上記階調電圧生成装置は、さらに、第3および第4の階調電圧を入力する第2のセレクタと、第5および第6の階調電圧を入力する第3のセレクタとを備える。上記第1のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を第2のノードへ出力する。また、上記第2のセレクタは、上記第3の階調電圧を第3のノードへ出力し、上記第4の階調電圧を第4のノードへ出力する。また、上記第3のセレクタは、上記第5の階調電圧を第5のノードへ出力し、上記第6の階調電圧を第6のノードへ出力する。一方、上記第2のモードでは、上記第1のセレクタは、上記第1の階調電圧を上記第2のノードへ出力し、上記第2の階調電圧を上記第1のノードへ出力する。また、上記第2のセレクタは、上記第3の階調電圧を上記第4のノードへ出力し、上記第4の階調電圧を上記第3のノードへ出力する。また、上記第3のセレクタは、上記第5の階調電圧を上記第6のノードへ出力し、上記第6の階調電圧を上記第5のノードへ出力する。上記第5の基準電圧は、上記第6の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第7の基準電圧は、上記第8の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第9の基準電圧は、上記第10の基準電圧に対して負の極性を示す。上記第11の基準電圧は、上記第12の基準電圧に対して負の極性を示す。
好ましくは、上記シリアルDACは、第1の入力端子と、第2の入力端子と、第1のスイッチと、第1の容量と、第2のスイッチと、第2の容量とを含む。第1の入力端子は、上記第1の基準電圧を入力する。第2の入力端子は、上記第2の基準電圧を入力する。第1のスイッチは、上記階調情報に応じて、上記第1の入力端子と第1のノードとを接続するかもしくは第2の入力端子と上記第1のノードとを接続する。第1の容量は、上記第1のノードと上記第2の入力端子との間に接続される。第2のスイッチは、上記第1のノードと第2のノードとを接続/非接続する。第2の容量は、上記第2のノードと上記第2の入力端子との間に接続される。
上記階調電圧生成装置では、階調レベルはビット値のような2値データによって示されている。第1のスイッチは、例えば、そのビット値が「1」であるならば第1の入力端子と第1のノードとを接続し、そのビット値が「0」であるならば第2の入力端子と第1のノードとを接続する。第1のスイッチによって第1の入力端子と第1のノードとが接続されると、第1の基準電圧と第2の基準電圧との電位差(例えばVREF)に応じた電圧が第1の容量に印加されるので、第1の容量にはその電位差に応じた電荷量を示す電荷が蓄積される。次に、第1のスイッチによる処理が済んだ後第2のスイッチによって第1のノードと第2のノードとが接続されると、第1の容量と第2の容量とが並列に接続されるので第1の容量に蓄積される電荷および第2の容量に蓄積される電荷は、ともに「0.5VREF」になる。一方、第1のスイッチによって第2の入力端子と第1のノードとが接続されると、第1の容量に蓄積された電荷が放電する。このように、第1および第2のスイッチによって、電荷のサンプリングおよび電荷の平均化が繰り返し行われる。その結果、第2の容量に蓄積された電荷に応じた電圧(第2の容量における電圧)がシリアルDACからの階調電圧として出力される。また、第2の容量に蓄積された電荷を放電する場合、第2のスイッチによって第1のノードと第2のノードとを接続した後第1のスイッチによって第2の入力端子と第1のノードとを接続する。このように、第2の容量を放電するためのスイッチを設けなくても、第1および第2のスイッチが動作することによって第2の容量に蓄積された電荷を放電することができる。これにより、第2の容量を放電するためのスイッチを設けた場合と比較すると、スイッチの占有面積を削減することができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、さらに、第3のスイッチを含む。第3のスイッチは、上記第2のノードと上記第2の入力端子とを接続/非接続する。
上記階調電圧生成装置では、第3のスイッチによって第2のノードと第2の入力端子とが接続されると、第2の容量に蓄積された電荷を放電することができる。これにより、第2の容量を放電するためのスイッチが設けられていない場合と比較すると、第1および第2のスイッチによる動作を1サイクル削減することができる。また、第1のスイッチが第1の入力端子と第1のノードとが接続する一方で第3のスイッチが第2のノードと第2の入力端子とを接続すれば、第1の容量による電荷のサンプリングと平行して第2の容量に蓄積された電荷を放電することができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、さらに、オペアンプと、第3の容量とを含む。オペアンプは、一方の入力端子と上記第3のノードとが接続され、他方の入力端子に接地電圧が入力されている。第3の容量は、上記第3のノードと上記オペアンプの出力端子との間に接続される。上記第1のスイッチは、上記階調情報に応じて、上記第1の入力端子と第1のノードとを接続するかもしくは上記第1のノードと第3のノードとを接続する。
上記階調電圧生成装置では、第1の容量に蓄積された電荷は、放電されずに別の第3の容量に移動する。これにより、不要になった電荷を回収することができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、さらに、第3のスイッチと、第4のスイッチと、電荷放出部とを含む。第3のスイッチは、上記第3のノードと上記第3の容量との間に接続される。第4のスイッチは、上記第3の容量と上記オペアンプの出力端子との間に接続される。電荷放出部は、上記第3の容量を外部に接続する。
上記階調電圧生成装置では、第3の容量に蓄積された電荷を電源等に供給することによって、不要になった電荷を有効利用ができるため低消費電力化を実現することができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、さらに、オペアンプを含む。オペアンプは、一方の入力端子と上記第2のノードとが接続され他方の入力端子と出力端子とが接続される。
上記階調電圧生成装置は、いわゆるボルテージフォロー形式の電流増幅アンプを用いて階調電圧を発生させることにより、大きな容量負荷の液晶パネルの駆動を十分行うことができる。これにより、大画面液晶パネルにも対応した液晶表示装置を実現することができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、第3の容量と、オペアンプと、接続切替部とを含む。オペアンプは、一方の入力端子と上記第2のノードとが第3のノードを介して接続され他方の入力端子と上記第2の入力部とが第4のノードを介して接続される。接続切替部は、第1の処理と第2の処理とを行う。接続切替部は、第1の処理では、上記第3の容量の一方と上記第4のノードとを接続し、その第3の容量の他方と上記第3のノードおよび上記オペアンプの出力端子とを接続する。一方、上記第2の処理では、上記第3の容量の一方と上記第3のノードとを接続し、その第3の容量の他方と上記オペアンプの出力端子とを接続する。
上記階調電圧生成装置では、第1の処理によって、第3の容量にはオフセット電圧に応じた電荷が蓄積される。また、第2の処理によって、電荷が蓄積された第3の容量とオペアンプとによって容量帰還型のアンプが形成されるので、第2の容量における電圧は、第3の容量に蓄積された電荷の電荷量に応じて電圧値が増減されて階調電圧として出力される。つまり、第2の電圧における電圧は、オフセット電圧の電圧値に応じて電圧値が増減されて階調電圧として出力される。このように、オペアンプのオフセットをキャンセルすることができる。
好ましくは、上記シリアルDACは、さらに、第3の容量と、オペアンプを含む。第3のオペアンプは、上記第2の容量が示す容量値よりも小さい容量値を示す。オペアンプは、一方の入力端子と上記第2のノードとが接続され他方の入力端子と出力端子とが上記第3の容量を介して接続される。
上記階調電圧生成装置では、第3の容量の容量値を調整することによって階調電圧の電圧値を増減することができる。これにより、基準電圧振幅レベルまで到達しなかった駆動電圧を、プロセス耐性を大きくすることなく、所望のレベル値まで振幅することができる。よって、ダイナミックレンジを拡大することができ高画質な液晶パネルが実現できる。
この発明のもう1つの局面に従うと、液晶駆動装置は、上記階調電圧生成装置と、出力端子とを備える。出力端子は、上記階調電圧生成装置によって生成された上記階調電圧を出力する。
この発明のさらにもう1つの局面に従うと、液晶表示装置は、上記液晶駆動装置と、上記液晶駆動装置から出力された上記階調電圧を入力する液晶パネルとを備える。
好ましくは、上記シリアルDACは、第1の容量と、第2の容量とを含む。第1の容量は、階調情報に応じて、上記第1の基準電圧と上記第2の基準電圧との電位差に応じた電荷を蓄積する。第2の容量は、所定のタイミングに応じて、第1の容量と並列に接続される。
以上のように、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置よりも、基準電圧を供給するためのラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置を構成することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
(第1の実施形態)
<全体構成>
この発明の第1の実施形態による液晶表示装置の全体構成を図1に示す。この装置は、液晶パネルと、制御部2と、ゲートドライバ3と、ソースドライバ(液晶駆動装置)4とを備える。この装置は、外部からの種々の信号に応じて、ドット反転駆動方式に従って液晶パネルを駆動する。
液晶パネル1には、ソースドライバ4によって印加された階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)の電圧値に応じた階調の光を発光する液晶素子がマトリックス状に配置されている。また、液晶パネルには、赤色成分を担う液晶素子(液晶素子RR),緑色成分を担う液晶素子(液晶素子GG),および青色成分を担う液晶素子(液晶素子BB)がマトリックス状に配置されており、液晶素子RR,液晶素子GG,液晶素子BBで1つの画素を形成している。なお、本実施形態では、液晶パネルに縦4×横6の液晶素子が配置されているものとする。
制御部2は、外部からの種々の信号(表示データDATA,フレーム情報,表示タイミング情報等)を入力し、ゲートドライバ3にコントロール信号CONTを出力するとともに、ソースドライバ4に表示データDATA,コントロール信号CONT,スタート信号START,およびロード信号LDを出力する。
ゲートドライバ3は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、液晶パネル1に走査線信号SCN(1)〜SCN(4)を出力することによって液晶パネルの液晶素子を水平ライン単位で活性化する。例えば、走査線信号SCN(1)が入力されると、液晶パネル1のうち液晶素子RR11,GG12,BB13,RR14,GG15,BB16が活性化する。
ソースドライバ4は、制御部2から出力された表示データDATAに応じた階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)を出力する。液晶パネル1の中の活性化している液晶素子には、ソースドライバ4から出力された階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)が印加される。
<駆動方法について>
液晶パネル1に含まれる液晶素子は、電位差異によって透過遮光量を変動する。よって、共通電位に対して電位差があれば駆動するので、印加される階調電圧が正の極性を示しても負の極性を示しても駆動する。しかし、そのような液晶素子に対して同一極性の電圧を印加し続けると、電圧の印加を停止してもしばらくの間液晶素子が発光したままの状態になる場合がある(いわゆる「焼き付け」が生じてしまう)。
このような現象を防止する駆動方法として、液晶素子に印加される階調電圧の極性を水平ライン毎に反転して駆動する水平ライン反転駆動方式や、垂直ライン毎に反転して駆動する垂直ライン反転駆動方式や、隣接する画素毎に反転して駆動するドット反転駆動方式等が存在する。このような駆動方式に従って駆動することにより、表示品質としてフリッカ低減等の効用が得られることが知られている。
<ソースドライバ>
図1に示したソースドライバ4の内部構成を図2に示す。ソースドライバ4は、シフトレジスタ11と、ラッチ12a〜12f,13a〜13fと、基準電圧供給部14と、階調電圧生成部100とを含む。シフトレジスタ11は、所定のクロックに同期して、制御部2からのスタート信号STARTを順次シフトすることによってラッチタイミング信号をラッチ12a〜12fの各々に出力する。ラッチ12a〜12fは、シフトレジスタ311からのラッチタイミング信号に同期して、制御部2からの表示データDATAの中から表示データData(a)〜Data(f)を取り込んで自己に保持する。表示データData(a)〜Data(f)は、1つ画素を構成する3つの成分(R成分,G成分,B成分)のうち1成分の階調レベルを示したビットデータである。ラッチ13a〜13fは、制御部2からのロード信号LDに同期して、ラッチ12a〜12fによって保持されている表示データData(a)〜Data(f)を取り込み、取り込んだ表示データData(a)〜Data(f)を階調電圧生成部100に出力する。基準電圧供給源14は、内部電圧電源(図示せず)からの電圧を入力して基準電圧HVref_H,HVref_L,LVref_H,LVref_Lを生成し、生成した基準電圧HVref_H〜LVref_Lを階調電圧生成部100に供給する。基準電圧HVref_H,HVref_Lは、正側の極性を示す階調電圧を生成するために用いられる。基準電圧LVref_H,LVref_Lは、負側の極性を示す階調電圧を生成するために用いられる。なお、本実施形態では、基準電圧HVref_Hは約10Vであり、基準電圧HVref_Lは約5Vであり、基準電圧LVref_Hは約5Vであり、基準電圧LVref_Lは約0Vであるものとする。階調電圧生成部100は、基準電圧供給源14からの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを用いてラッチ13a〜13fからの表示データData(a)〜Data(f)の階調レベル(ビット値)に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を生成し、生成した出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネルに1出力する。
<階調電圧生成部100の内部構成>
階調電圧生成部100は、入力端子101a〜101fと、セレクタ102,105と、電圧供給ラインL103a〜L103dと、シリアルDAC(Digital Analog converter)104a〜104fと、出力端子106a〜106fとを含む。
入力端子101a〜101fは、ラッチ13a〜13fから出力された表示データData(a)〜Data(f)を入力する。表示データData(a)〜Data(d)は、階調レベルを示すビット値が示されている。
セレクタ102は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、入力端子101a〜101fとシリアルDAC104a〜104fとの接続を切り替える。
電圧供給ラインL103a〜L103dは、基準電圧供給源14からの基準電圧HVref_H〜LVref_LをシリアルDAC104a〜104fに供給するために設けられる。
シリアルDAC104a,104c,104eの各々は、端子Dがセレクタ102に接続されており、端子Hが電圧供給ラインL103cに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL103dに接続されている。一方、シリアルDAC104b,104d,104fの各々は、端子Dがセレクタ102に接続されており、端子Hが電圧供給ラインL103aに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL103b接続されている。
また、シリアルDAC104a〜104fは、ラッチ13a〜13fのうちセレクタ102によって自己に接続されたラッチから表示データData(a)〜Data(f)を入力し、電圧供給ラインL103c,L103dに供給された基準電圧LVref_H,LVref_L(または基準電圧LVref_H,LVref_L)を用いて、その入力した表示データData(a)〜Data(f)の階調レベル(ビット値)に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を出力する。
セレクタ105は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104a〜104fと出力端子106a〜106fとの接続を切り替える。
出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fのうちセレクタ105によって自己に接続されたシリアルDACからの出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、入力した出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネルに出力する。
出力端子106a〜106fは、それぞれ液晶パネル1の垂直ラインと1対1で対応している。例えば、出力端子106aは、液晶素子RR11を先頭とする垂直ライン(液晶素子RR11,RR21,RR31,RR41)に対応する。出力端子106a〜106fから出力された階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)は、その出力端子に対応する垂直ラインのうち活性化している液晶素子に印加される。例えば、出力端子106aから出力された階調電圧Vlcd(a)は、液晶素子CRを先頭とする垂直ライン(液晶素子RR11,RR21,RR31,RR41)のうち活性化している液晶素子に印加される。
<シリアルDACの内部構成>
図2に示したシリアルDAC104a〜104fについて説明する。なお、シリアルDAC104a〜104fは同様の構成であるので、ここでは、代表してシリアルDAC104aについて図3(a)を参照しつつ説明する。
シリアルDAC104aは、スイッチ制御部SWC101と、スイッチSW1〜SW5と、容量C1,C2とを備える。シリアルDAC104aは、端子Hに入力された基準電圧と端子Lに入力された基準電圧との電位差に応じた電圧を容量C1に印加することによってその電圧に応じた電荷を容量C1にサンプリングする処理とサンプリングした電荷に対して容量C1,C2を用いて平均化を行う処理とを繰り返すことによって出力電圧Vout(a)を生成する。
スイッチ制御部SWC101は、ラッチ13aから端子Dに入力された表示データData(a)が示すビット値に応じて、スイッチSW1〜SW5をON/OFFする。容量C1,C2は、互いに等しい容量値を有する。容量C1は、端子Hに入力された基準電圧と端子Lに入力された基準電圧との電位差に応じた電荷をサンプリングするために設けられている。容量C2は、容量C1に蓄積された電荷を分配するために設けられている。スイッチSW1は、端子Hと容量C1の一端が接続されているノードN1とを接続するために設けられている。スイッチSW2は、ノードN1と容量C2の一端が接続されているノードN2とを並列に接続するために設けられている。スイッチSW3は、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)を放電するために設けられている。スイッチSW4を、容量C2における電圧V(C2)を出力電圧Vout(a)として出力するために設けられている。スイッチSW5は、容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を放電するために設けられている。
<シリアルDACによる動作>
次に、図3(a)に示したシリアルDAC104aによる動作について図4を参照しつつ説明する。なお、ここでは、端子Dにビット値が「1101」を示す表示データData(a)が入力されたとし、端子Hに基準電圧VREF(電圧値VREF)が入力されたとし、端子Lに基準電圧GND(電圧値0)が入力されたとする。また、容量C1,C2に蓄積された電荷はゼロである(初期状態である)と想定する。
時刻t0〜t1において、スイッチ制御部SWC101は、入力された表示データData(a)の下位ビットが「1」であるので、スイッチSW1を「ON」にするとともに他のスイッチSW2〜SW5を「OFF」にする(図3(a)参照)。よって、端子Hに入力された基準電圧Vrefと端子Lに入力された基準電圧GNDとの電位差に応じた電圧V(C1)が容量C1に与えられるので、容量C1には電圧V(C1)の電圧値に応じた電荷量(電荷量Q=C1×VREF)を有する電荷Q(C1)が蓄積されることになる。
時刻t1〜t2において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW1を「OFF」にするとともにスイッチSW2を「ON」にする(図3(b)参照)。その他のスイッチSW3〜SW5は「OFF」のままである。ここで、容量C1と容量C2とが並列接続されるので、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)が容量C2に分配される。ここで、容量C1,C2に与えられる電圧の電圧値はV=Q/(C1+C2)となる。また、容量C1,C2は互いに同一の容量値を示すので、C1=C2となる。よって、容量C1における電圧V(C1)および容量C2における電圧V(C2)は、それぞれ、VREFの半分(0.5VREF)となる。
時刻t2〜t3において、スイッチ制御部SWC101は、表示データData(a)のうち下位ビットから2桁目のビット値が「0」であるので、スイッチSW3を「ON」するとともにスイッチSW1,SW2,SW4,SW5を「OFF」にする(図3(c)参照)。よって、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)が端子L側に流出するので、容量C1における電圧V(C1)は「0」になる。
時刻t3〜t4において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW3を「OFF」にするとともにスイッチSW2を「ON」にする(図3(b)参照)。その他のスイッチSW3〜SW5は「OFF」のままである。ここで、容量C1とC2が並列接続されるので、容量C2に蓄積された電荷Q(C2)が容量C1に分配される。よって、容量C1における電圧V(C1)および容量C2における電圧V(C2)は、それぞれ、0.5VREFの半分(0.25VREF)となる。
時刻t4〜t5において、スイッチ制御部SWC101は、表示データData(a)のうち下位ビットから3桁目が「1」であるので、スイッチSW1を「ON」にするとともにスイッチSW2〜5を「OFF」にする。よって、容量C1には電圧V(C1)の電圧値に応じた電荷量(電荷量Q=C1×VREF)を有する電荷Q(C1)が蓄積されることになる。
時刻t5〜t6において、スイッチ制御部SWC101によってスイッチSW1が「ON」になりスイッチSW2が「ON」になると、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)が容量C2に分配される。よって、容量C1に蓄積される電荷Q(1)の電荷量および容量C2に蓄積される電荷Q(C2)の電荷量はともに「電荷量Q=(1+0.25)×VREF/2」となるので、容量C1における電圧V(C1)および容量C2における電圧V(C2)は、それぞれ、0.625VREFとなる。
時刻t6〜t7において、スイッチ制御部SWC101は、表示データData(a)のうち下位ビットから4桁目が「1」であるので、スイッチSW1を「ON」にするとともにスイッチSW2〜5を「OFF」にする。よって、容量C1には電圧V(C1)の電圧値に応じた電荷量(電荷量Q=C1×VREF)を有する電荷Q(C1)が蓄積されることになる。
時刻t7〜t8において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW1を「OFF」にするとともにスイッチSW2を「ON」にする。よって、容量C1に蓄積される電荷Q(C1)の電荷量および容量C2に蓄積される電荷Q(C2)の電荷量はともに「Q=(1+0.625)×VREF/2」となるので、容量C1における電圧V(C1)および容量C2における電圧V(C2)は、それぞれ、0.8125VREFとなる。
時刻t8〜t9において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW2を「OFF」にするとともにスイッチSW5を「ON」にする。よって、容量C2における電圧V(C2)は、出力電圧Vout(a)として後段の装置に出力される。
このようにして、表示データData(a)に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)がシリアルDAC104aから出力される。
<連続で出力する場合>
次に、「1101」を示す表示データが2回連続して処理する場合について図5を参照しつつ説明する。
時刻t1〜t9において、図4に示した処理と同様の処理が行われ、容量C2における電圧V(C2)は、出力電圧Vout(a)として出力される(時刻t8〜t9)。
時刻t9〜t10において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW2,SW5を「OFF」するとともにスイッチSW4を「ON」にする。これにより、容量C2に蓄積された電荷Q(C2)が端子L側に流出するので容量C2における電圧V(C2)は「0」になる。これと同時に、スイッチ制御部SWC101は、表示データData(a)のうち下位ビットが「1」であるので、スイッチSW1を「ON」にする。よって、容量C1には基準電圧VREFと基準電圧GNDとの電位差に応じた電圧V(C1)が容量C1に与えられる。
時刻t10〜t18において、時刻t2〜t9における処理と同様の処理が行われる。これにより、時刻t17〜t18において、容量C2における電圧V(C2)は、出力電圧Vout(a)として後段の装置に出力される。
このように、時刻t9〜t10では、容量C1によってサンプリングを行う処理と平行して容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を放電する処理を行う。
<階調電圧生成部による動作>
次に、図2に示した階調電圧生成部100による動作について説明する。なお、セレクタ102は、最初、入力端子101a,101c,101eをシリアルDAC104a,104c,104eに接続しており、入力端子101b,101d,101fをシリアルDAC104b,104d,104fに接続しているものとする。また、セレクタ105は、最初、シリアルDAC104a,104c,104eを出力端子106a,106c,106eに接続しており、シリアルDAC104b,104d,104fを出力端子106b,106d,106fに接続しているものとする。
〔接続切替前〕
まず、入力端子101a〜101fは、ラッチ13a〜13fからの表示データData(a)〜Data(f)を入力し、入力した表示データData(a)〜Data(f)を出力する。
次に、セレクタ102によって入力端子101aとシリアルDAC104aとが接続されているので、シリアルDAC101aは、入力端子101aから出力された表示データData(a)を自己の端子Dに入力する。
次に、シリアルDAC104aは、電圧供給ラインL103cに供給された基準電圧LVref_Hと電圧供給ラインL103dに供給された基準電圧LVref_Lと用いて、入力端子101aから出力された表示データData(a)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)を生成する。
次に、セレクタ105によってシリアルDAC104aと出力端子106(a)とが接続されているので、出力端子106(a)は、シリアルDAC104(a)によって生成された出力電圧Vout(a)を入力し、入力した出力電圧Vout(a)を階調電圧Vlcd(a)として液晶パネルに出力する。
また、シリアルDAC104c,104eも、シリアルDAC104aと同様に、入力端子101c,101eからの表示データData(c),Data(e)を自己の端子Dに入力し、電圧供給ラインL103cに供給された基準電圧LVref_Hと電圧供給ラインL103dに供給された基準電圧LVref_Lと用いて、入力端子101aから出力された表示データData(c),Data(e)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(c),Vout(e)を生成する。次に、出力端子106c,106eは、出力端子106aと同様に、シリアルDAC104c,104eによって生成された出力電圧Vout(c),Vout(e)を階調電圧Vlcd(c),Vlcd(e)として液晶パネル1に出力する。
一方、シリアルDAC104b,104d,104fは、電圧供給ラインL103aに供給された基準電圧HVerf_Hと電圧供給ラインL103bに供給された基準電圧HVref_Lとを用いて、入力端子101b,101d,101fから出力された表示データData(b),Data(d),Data(f)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を生成する。次に、出力端子106b,106d,106fは、出力端子106aと同様に、シリアルDAC104b,104d,104fによって生成された出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)として液晶パネル1に出力する。
このように、正側の極性を示す階調電圧Vlcd(a),Vlcd(c),Vlcd(e)と負側の極性を示す階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)とが液晶パネル1に対して垂直ライン毎に交互に出力される。
〔接続切替後〕
次に、1水平ライン分の表示データDATAが処理されると、制御部2は、コントロール信号CONTを出力する。セレクタ102は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、入力端子101a〜101fとシリアルDAC104a〜104fとの接続を切り替える。これにより、入力端子101a,101c,101eはシリアルDAC104b,104d,104fに接続され、入力端子101b,101d,101fはシリアルDAC101a,101c,101eに接続される。一方、セレクタ105は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104a〜104fと出力端子106a〜106fとの接続を切り替える。これにより、シリアルDAC104a,104c,104eは出力端子106b,106d,106fに接続され、シリアルDAC104b、104d,104fは出力端子106a,106c,106fに接続される。
次に、入力端子101a〜101fは、接続切替前と同様に、ラッチ13a〜13fからの表示データData(a)〜Data(f)を入力する。
次に、シリアルDAC104b,104d,104fは、入力端子101a,101c,101eからの表示データData(a),Data(c),Data(e)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を生成する。次に、出力端子106a,106c,106eは、シリアルDAC104b,104d,104fによって生成された出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を階調電圧Vlcd(a),Vlcd(c),Vlcd(e)として液晶パネル1に出力する。
一方、シリアルDAC104a,104c,104eは、入力端子101b,101d,101fからの表示データData(b),Data(d),Data(f)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a),Vout(c),Vout(e)を生成する。次に、出力端子106b,106d,106fは、シリアルDAC104a,104c,104eによって生成された出力電圧Vout(a),Vout(c),Vout(e)を階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)として液晶パネル1に出力する。
このように、負側の極性を示す階調電圧Vlcd(a),Vlcd(c),Vlcd(e)と正側の極性を示す階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)が液晶パネルに対して垂直ライン毎に交互に出力される。
<液晶パネルへの出力>
出力端子106aから出力される階調電圧Vlcd(a)の出力波形と出力端子106bから出力される階調電圧Vlcd(b)の出力波形とを図6(a),(b)に示す。階調電圧Vlcd(a)の極性は「+」,「−」,・・・と周期的に変化している。一方、階調電圧Vlcd(b)の極性は「−」,「+」,・・・と階調電圧Vlcd(a)に対して逆極性で周期的に変化している。
このように、シリアルDAC104a〜104fの各々が自己に隣接するシリアルDACとは異なる電圧供給ラインに接続されてるので、シリアルDAC104a〜104fの各々は、自己に隣接するシリアルDACによって生成される出力電圧とは異なる極性を示す出力電圧を生成することができる。つまり、液晶パネル1の中の液晶素子の各々に対して、その液晶素子に隣接する液晶素子に印加される階調電圧とは異なる極性を示す階調電圧を印加することができる。さらに、セレクタ102,105によって入力端子−シリアルDAC−出力端子の接続を1水平ライン毎(走査タイミング毎)に切り替えることによって、液晶パネル1に対して出力される階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)の極性を1水平ライン毎に切り替えることができる。このように、図6(c)のように、液晶パネル1において隣接する液晶素子同士は、互いに異なる極性の階調電圧が印加され、ドット反転駆動方式を実現することができる。
<効果>
以上のように、1対の電圧供給ラインに複数のシリアルDACを並列に接続することによって階調電圧生成部100を構成している。シリアルDAC104aは、従来のR−DACと比較すると、出力電圧Vout(a)を生成するために必要な電圧供給ラインの本数(基準電圧の個数)が少なくてすむ。よって、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置および液晶表示装置よりも、電圧供給ラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置および液晶表示装置を構成することができる。
また、シリアルDAC104b,104d,104f(正側のシリアルDAC)に含まれるスイッチSW1〜SW5は10V以上の耐圧が必要となるので、スイッチSW1〜SW5として耐圧の高いトランジスタを用いることが好ましい。一方、シリアルDAC104b,104d,104f(負側のシリアルDAC)に含まれるスイッチSW1〜SW5は5V程度の耐圧で十分であるので、スイッチSW1〜SW5として一般的に使われる5V耐圧のトランジスタを用いても構わない。
なお、本実施形態では、液晶表示装置は、ドット反転駆動方式によって液晶パネル1を駆動しているが、垂直ライン反転駆動方式によって液晶パネル1を駆動することも可能である。この場合、制御部2は、1水平ライン毎にコントロール信号CONTを出力するのではなく、1フレーム毎にコントロール信号CONTを出力するようにすればよい。
なお、シリアルDACの個数は、6個に限らず、液晶パネル1に含まれる液晶素子の個数に併せて増減しても構わない。
また、シリアルDAC104a〜104fの内部構成は、図3に示したものに限らない、つまり、シリアルDACは、表示データDataに応じて2つの基準電圧の電位差に応じた電荷を蓄積する第1の容量と、所定のタイミングに応じて第1の容量と並列に接続される第2の容量とを含む構成であればよい。
また、ソースドライバ4を1つのLSIとして作成しても構わない。また、液晶パネル1とソースドライバ4とが一体化した構成にすることも可能である。
なお、ドット反転液晶駆動では、通常、正側の振幅を約5V,負側の振幅を約5Vに設定する。よって、一度に正負の階調電圧を発生させる場合、階調電圧生成部100は10Vの振幅を発生することが必要になる。
(第2の実施形態)
正側のシリアルDAC101b,101d,101fと負側のシリアルDAC101a,101c,101eとを異なるトランジスタデバイスによって構成する場合、負側のシリアルDACを形成するプロセスと正側のシリアルDACを形成するプロセスとの2種類のプロセスが必要になる。また、このように構成した場合、正側のシリアルDACの面積と負側のシリアルDACの面積とが均一なものにならない。
<全体構成>
この発明の第2の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した階調電圧生成部100に代えて図7に示す階調電圧生成部200を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<階調電圧生成部200の内部構成>
図7に示した階調電圧生成部200は、図2に示したセレクタ102,105に代えて、セレクタ201を含む。その他の構成は図2と同様である。
セレクタ201は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源からの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL103a〜L103dに供給する。
シリアルDAC104a,104c,104eは、端子Dが入力端子101a,101c,101eに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL103cに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL103dに接続されており、端子OUTが出力端子106a,106c,106eに接続されている。一方、シリアルDAC104b,104d,104fは、端子Dが入力端子101b,101d,101fに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL103aに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL103bに接続されており、端子OUTが出力端子106b,106d,106fに接続されている。
<動作>
次に、図7に示した階調電圧生成部200による動作について説明する。なお、最初、セレクタ201は、電圧供給ラインL103aに基準電圧HVref_Hを供給しており、電圧供給ラインL103bに基準電圧HVref_Lを供給しており、電圧供給ラインL103cに基準電圧LVref_Hを供給しており、電圧供給ラインL103dに基準電圧LVref_Lを供給しているものとする。
〔接続切替前〕
まず、電圧供給ラインL103c,L103dには基準電圧LVref_H,LVref_Lが供給されているので、シリアルDAC101a,101c,101eは、基準電圧LVref_H,LVref_Lを用いて、入力端子101a,101c,101eからの表示データData(a),Data(c),Data(e)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a),Vout(c),Vout(e)を出力端子106a,106c,106eに出力する。
一方、電圧供給ラインL103a,L103bには基準電圧HVref_H,HVref_Lが供給されているので、シリアルDAC104b,104d,104fは、基準電圧HVref_H,HVref_Lを用いて、入力端子101b,101d,101fからの表示データData(b),Data(d),Data(f)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を出力端子106b,106d,106fに出力する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fから出力された出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として出力する。
このように、負側の極性を示す階調電圧Vlcd(a),Vlcd(c),Vlcd(e)と正側の極性を示す階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)が液晶パネルに対して垂直ライン毎に交互に出力される。
〔接続切替後〕
次に、1水平ライン分の表示データDATAが処理されると、制御部2は、コントロール信号CONTを出力する。セレクタ201は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、基準電圧HVref_H〜LVref_Lと電圧供給ラインL103a方L103dとの対応を切り替える。つまり、セレクタ201は、電圧供給ラインL103aに基準電圧LVref_Hを供給し、電圧供給ラインL103bに基準電圧LVref_Lを供給し、電圧供給ラインL103aに基準電圧HVref_Hを供給し、電圧供給ラインL103bに基準電圧HVref_Lを供給する。
次に、電圧供給ラインL103c,L103dには基準電圧HVref_H,HVref_Lが供給されているので、シリアルDAC101a,101c,101eは、基準電圧HVref_H,HVref_Lを用いて、入力端子101a,101c,101eからの表示データData(a),Data(c),Data(e)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a),Vout(c),Vout(e)を出力端子106a,106c,106eに出力する。
一方、電圧供給ラインL103a,L103bには基準電圧LVref_H,LVref_Lが供給されているので、シリアルDAC104b,104d,104fは、基準電圧LVref_H,LVref_Lを用いて、入力端子101b,101d,101fからの表示データData(b),Data(d),Data(f)のビット値に応じた電圧を示す出力電圧Vout(b),Vout(d),Vout(f)を出力端子106b,106d,106fに出力する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fから出力された出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として出力する。
このように、正側の極性を示す階調電圧Vlcd(a),Vlcd(c),Vlcd(e)と液晶素子には負側の極性を示す階調電圧Vlcd(b),Vlcd(d),Vlcd(f)が液晶パネル1に対して垂直ライン毎に交互に出力される。
このように、電圧供給ラインL103a〜L103dに供給される基準電圧HVref_H〜LVref_Lを1水平ライン毎に切り替えることによって、液晶パネル1に対して出力される階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)の極性を1水平ライン毎に切り替えることができる。これにより、ドット反転駆動方式を実現することができる。
<効果>
以上のように、シリアルDAC104a〜104fのすべてを同一の耐圧特性を示すトランジスタデバイスによって構成することによってシリアルDAC104a〜104fの回路規模を均一にすることができる。よって、シリアルDAC104a〜104fを均一に配置することができるので、レイアウト配置を効率よく行うことができる。
なお、電圧供給ラインL103a〜L103dに供給する基準電圧HVref_H〜LVref_Lを切り替えるとその基準電圧の電圧値が安定するまでに多少の時間がかかるので、基準電圧を切替は、走査期間のブランキング期間に行うことが好ましい。さらに、電圧供給ラインL103a〜L103dを整合すれば、基準電圧の安定に要する時間を低減することができる。例えば、電圧供給ラインL103a〜L103bの各々の末端に不可抵抗を接続すれば、電圧供給ラインL103a〜L103bの電位をスムーズに上昇/下降することができる。
(第3の実施形態)
液晶パネルの高精細化とともに、液晶パネルの色再現性が重要な要因となりつつある。そこで、カラーフィルターの特性や人間の視感特性を考慮して、色の三原色(RGB)毎に階調特性を調整することが液晶表示装置に求められる。
<全体構成>
この発明の第3の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した基準電圧供給源14および階調電圧生成部100に代えて、図8に示す基準電圧供給源34R,34G,34Bおよび階調電圧生成部300を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<基準電圧供給源34R,34G,34B>
図8に示した基準電圧供給源34Rは、液晶パネル1の液晶素子のうち赤色成分(R成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給する。基準電圧供給源34Gは、液晶パネル1の液晶素子のうち緑色成分(G成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給する。基準電圧供給源34Bは、液晶パネル1の液晶素子のうち青色成分(B成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給する。
また、基準電圧34R,34G,34Bの各々から供給される基準電圧HVref_H〜LVref_Lの電圧値は、個別に設定することができる。例えば、液晶パネルの液晶素子RR(赤色成分を担う液晶素子)に印加される階調電圧Vlcd(a),Vlcd(d)の階調特性がカラーフィルタの特性に適合するように、基準電圧34から供給される基準電圧HVref_H〜LVref_Lの電圧値を設定する。
<階調電圧生成部300の内部構成>
図8に示した階調電圧生成部300は、図2に示した電圧供給ラインL103a〜L103dおよびセレクタ102,105に代えて、電圧供給ラインL301Ra〜L301Rd,L301Ga〜L301Gd,L301Ba〜L301Bdおよびセレクタ302R,302G,302Bを含む。その他の構成は図2と同様である。
電圧供給ラインL301Ra〜L301Rdは、基準電圧供給源34Rからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給するために設けられている。電圧供給ラインL301Ga〜L301Gdは、基準電圧供給源34Gからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給するために設けられている。電圧供給ラインL301Ba〜Bdは、基準電圧供給源34Bからの基準電圧HVref_H〜LVrefLを供給するために設けられている。
セレクタ302Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Rからの基準電圧HVref_H〜LVrefLを電圧供給ラインL301Ra〜L301Rdに供給する。セレクタ302Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Gからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL301Ga〜L301Gdに供給する。セレクタ302Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Bからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL301Ba〜L301Bdに供給する。
シリアルDAC104aは、端子Dが入力端子101aに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Rdに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Rcに接続されており、端子OUTが出力端子106aに接続されている。シリアルDAC104bは、端子Dが入力端子101bに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Gbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Gaに接続されており、端子OUTが出力端子106bに接続されている。シリアルDAC104cは、端子Dが入力端子101cに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Bdに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Bcに接続されており、端子OUTが出力端子106cに接続されている。シリアルDAC104dは、端子Dが入力端子101dに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Rbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Raに接続されており、端子OUTが出力端子106dに接続されている。シリアルDAC104eは、端子Dが入力端子101eに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Gdに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Gcに接続されており、端子OUTが出力端子106eに接続されている。シリアルDAC104fは、端子Dが入力端子101fに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL301Bbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL301Baに接続されており、端子OUTが出力端子106fに接続されている。
<動作>
次に、図8に示した階調電圧生成部300による動作について説明する。
〔接続切替前〕
まず、セレクタ302Rは、電圧供給ラインL301Raに基準電圧HVref_Hを供給し、電圧供給ラインL301Rbに基準電圧HVref_Lを供給し、電圧供給ラインL301Rcに基準電圧LVref_Hを供給し、電圧供給ラインL301Rdに基準電圧LVref_Lを供給する。一方、セレクタ302G,302Bも、セレクタ302Rと同様に、基準電圧HVref_Hを電圧供給ラインL301Ga、L301Baに供給し、基準電圧HVref_Lを電圧供給ラインL301Gb,L301Bbに供給し、基準電圧LVref_Hを電圧供給ラインL301Gc,L301Bcに供給し、基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL301Gd,L301Bdに供給する。
次に、シリアルDAC104aは、基準電圧供給源34Rから端子H,Lに入力された基準電圧(液晶素子RR用に電圧値が調整された基準電圧)HVref_H,HVref_Lを用いて、表示データData(a)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)を生成する。一方、シリアルDAC104dは、基準電圧供給源34Rから端子H,Lに入力された基準電圧(液晶素子RR用に電圧値が調整された基準電圧)LVref_H,LVref_Lを用いて、表示データData(d)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(d)を生成する。また、シリアルDAC104b,104eも、シリアルDAC104a,104dと同様に、基準電圧供給源34Gからの基準電圧(液晶素子GG用に電圧値が調整された基準電圧)HVref_H,HVref_L(またはLVref_H,LVref_L)を用いて、出力電圧Vout(b),Vout(e)を生成する。また、シリアルDAC104c,104fも、シリアルDAC104a,104dと同様に、基準電圧供給源34Bからの基準電圧(液晶素子BB用に電圧値が調整された基準電圧)HVref_H,HVref_L(またはLVref_H,LVref_L)を用いて、出力電圧Vout(c),Vout(f)を生成する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fからの出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネル1に出力する。
〔接続切替後〕
次に、1水平ライン分の表示データDATAが処理されると、制御部2は、コントロール信号CONTをセレクタ302R,302G,302Bに出力する。
次に、セレクタ302R,302G,302Bの各々は、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧HVref_H〜LVref_Lの供給先を切り替える。つまり、セレクタ302Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、電圧供給ラインL301Raに基準電圧LVref_Hを供給し、電圧供給ラインL301Rbに基準電圧LVref_Lを供給し、電圧供給ラインL301Rcに基準電圧HVref_Hを供給し、電圧供給ラインL301Rdに基準電圧HVref_Lを供給する。一方、セレクタ302G,302Bも、セレクタ302Rと同様に、基準電圧LVref_Hを電圧供給ラインL301Ga、L301Baに供給し、基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL301Gb,L301Bbに供給し、基準電圧HVref_Hを電圧供給ラインL301Gc,L301Bcに供給し、基準電圧HVref_Lを電圧供給ラインL301Gd,L301Bdに供給する。
次に、シリアルDACは104a〜104fは、接続切替前と同様に、端子Hに入力された基準電圧HVref_H(またはLVref_H)と端子Lに入力された基準電圧HVref_L(またはLVref_L)とを用いて、表示データData(a)〜Data(f)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を生成する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fからの出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネルに出力する。
このように、シリアルDAC104a,104dに対して基準電圧供給源34Rからの基準電圧(液晶素子RR用に電圧値が調整された基準電圧)が入力され、シリアルDAC104b,104eに対して基準電圧供給源34Gからの基準電圧(液晶素子GG用に電圧値が調整された基準電圧)が入力され、シリアルDAC104c,104fに対して基準電圧供給源34Bからの基準電圧(液晶素子BB用に電圧値が調整された基準電圧)が入力される。
<効果>
以上のように、基準電圧供給源34R,34G,34Bの各々によって基準電圧HVref_H〜LVref_Lの電圧値を個別に設定することによって、RGB毎に階調特性を補正することができる。これにより、RGB個別にガンマ補正を行えるので、第1の実施形態と比較すると、高画質な表示を実現することができる。
また、RGB毎に基準電圧を調整することができるようにするためには、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置および液晶表示装置では、4ビットの場合、96本(32×3本)の電圧供給ラインが必要になる。一方、本実施形態による階調電圧生成部では、12本の電圧供給ラインによって構成することができる。このように、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置と比較すると、電圧供給ラインの占有面積を大幅に低減することができる。
(第4の実施形態)
例えば、図2に示した階調電圧生成部100では、出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を生成するときに4つの基準電圧HVref_H,HVref_L,LVref_H,LVref_Lが用いられている。しかし、共通電位となる基準電圧GNDと、基準電圧GNDを基準として正の極性を示す基準電圧Vref_Hと、基準電圧GNDを基準として負の極性を示す基準電圧Vref_Lとの3つの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを用いて出力電圧Vout(a)〜(f)を生成することも可能である。
<全体構成>
この発明の第4の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した基準電圧供給部14および階調電圧生成部100に代えて、図9に示す基準電圧供給部44R,44G,44Bおよび階調電圧生成部400を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<基準電圧供給部44R,44G,44B>
図9に示した基準電圧供給源44Rは、液晶パネル1の液晶素子のうち赤色成分(R成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給する。基準電圧供給源44Gは、液晶パネル1の液晶素子のうち緑色成分(G成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給する。基準電圧供給源44Bは、液晶パネル1の液晶素子のうち青色成分(B成分)を担う液晶素子に対する階調電圧を生成する際に用いられる基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給する。
基準電圧Vref_Hは、基準電圧GNDに対して正の極性を示し、正側の極性を示す階調電圧を生成するために用いられる。基準電圧Vref_Lは、基準電圧GNDに対して負の極性を示し、負側の極性を示す階調電圧を生成するために用いられる。なお、本実施形態では、基準電圧GNDは約0Vであり、基準電圧Vref_Hは約5Vであり、基準電圧Vref_Lは約(−5)Vであるものとする。
<階調電圧生成部400の内部構成>
図9に示した階調電圧生成部400は、図8に示した電圧供給ラインL301Ra〜L301Rd,L301Ga〜L301Gd,L301Ba〜L301Bdおよびセレクタ302R,302G,302Bに代えて、電圧供給ラインL401Ra〜L401Rc,L301Ga〜L301Gc,L301Ba〜L301Bcおよびセレクタ402R,402G,402Bを含む。その他の構成は図8と同様である。
電圧供給ラインL401Ra〜L401Rcは、基準電圧供給源44Rからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給するために設けられている。電圧供給ラインL401Ga〜L401Gcは、基準電圧供給源44Gからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給するために設けられている。電圧供給ラインL401Ba〜L401Bcは、基準電圧供給源44Bからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを供給するために設けられている。
セレクタ402Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Rからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL401Ra〜L401Rcに供給する。セレクタ402Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Gからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL401Ga〜L401Gcに供給する。セレクタ402Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Bからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL401Ba〜L401Bcに供給する。
シリアルDAC104aは、端子Lが電圧供給ラインL401Rbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Rcに接続されている。シリアルDAC104bは、端子Lが電圧供給ラインL401Gbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Gaに接続されている。シリアルDAC104cは、端子Lが電圧供給ラインL401Bbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Bcに接続されている。シリアルDAC104dは、端子Lが電圧供給ラインL401Rbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Raに接続されている。シリアルDAC104eは、端子Lが電圧供給ラインL401Gbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Gcに接続されている。シリアルDAC104fは、端子Lが電圧供給ラインL401Bbに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL401Baに接続されている。
<動作>
次に、図9に示した液晶表示装置による動作について説明する。
〔接続切替前〕
まず、セレクタ402Rは、基準電圧Vref_Hを電圧供給ラインL401Raに供給し、基準電圧GNDを電圧供給ラインL401Rbに供給し、基準電圧Vref_Lを電圧供給ラインL401Rcに供給する。一方、セレクタ402B,402Gも、セレクタ402Rと同様に、基準電圧Vref_Hを電圧供給ラインL401Ga,L401Baに供給し、基準電圧GNDを電圧供給ラインL401Gb,L401Bbに供給し、基準電圧Vref_Lを電圧供給ラインL401Gc,L401Bcに供給する。
次に、シリアルDAC104aは、基準電圧供給源44Rから端子H,Lに入力された基準電圧(液晶素子RR用に電圧値が調整された基準電圧)Vref_H,GNDを用いて、表示データData(a)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)を生成する。一方、シリアルDAC104dは、基準電圧供給源44Rから端子H,Lに入力された基準電圧(液晶素子RR用に電圧値が調整された基準電圧)Vref_L,GNDを用いて、表示データData(d)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(d)を生成する。また、シリアルDAC104b,104eも、シリアルDAC104a,104dと同様に、基準電圧供給源44Gからの基準電圧(液晶素子GG用に電圧値が調整された基準電圧)Vref_H,GND(またはVref_L,GND)を用いて、出力電圧Vout(b),Vout(e)を生成する。また、シリアルDAC104c,104fも、シリアルDAC104a,104dと同様に、基準電圧供給源44Bからの基準電圧(液晶素子BB用に電圧値が調整された基準電圧)Vref_H,GND(またはVref_L,GND)を用いて、出力電圧Vout(c),Vout(f)を生成する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fからの出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネル1に出力する。
次に、1水平ライン分の表示データDATAが処理されると、制御部2は、コントロール信号CONTを出力する。
セレクタ402R,402G,402Bの各々は、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧Vref_H,Vref_Lの供給先を切り替える。つまり、つまり、セレクタ402Rは、基準電圧Vref_Hを電圧供給ラインL401Rcに供給し、基準電圧GNDを電圧供給ラインL401Rbに供給し、基準電圧Vref_Lを電圧供給ラインL401Raに供給する。一方、セレクタ402G,402Bも、セレクタ402Rと同様に、基準電圧Vref_Hを電圧供給ラインL401Gc,L401Bcに供給し、基準電圧GNDを電圧供給ラインL401Gb,L401Bbに供給し、基準電圧Vref_Lを電圧供給ラインL401Ga,L401Baに供給する。
次に、シリアルDACは104a〜104fは、接続切替前と同様に、端子Hに入力された基準電圧Vref_H(またはVref_L)と端子Lに入力された基準電圧GNDとを用いて、表示データData(a)〜Data(f)のビット値に応じた電圧値を有する出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を生成する。
次に、出力端子106a〜106fは、シリアルDAC104a〜104fからの出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を入力し、階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)として液晶パネル1に出力する。
このように、セレクタ402R,402G,402Bの各々は、基準電圧GNDの供給先を切り替えることなく、基準電圧Vref_H,Vref_Lの供給先を切り替える。
<効果>
以上のように、図8に示した階調電圧生成部300と比較すると、電圧供給ラインの占有面積をさらに低減することができる。
(第5の実施形態)
高精細表示になるにつれて、一定のフレーム周期(60〜70Hz)内に伝送すべき表示データDATAのデータ量は多くなる。よって、表示データDATAのデータ伝送速度を増大する必要がある。データ伝送速度の増大を少しでも低減するためには、走査周期を有効に活用し、ブランキング期間を最小限度にする必要がある。このため、高精細表示になるにつれて、基準電圧の切り替え安定化のための時間が短くなる。
<全体構成>
この発明の第5の実施形態による液晶表示装置は、図1に示した基準電圧供給源100および階調電圧生成部100に代えて、図10に示す基準電圧供給源44R,44G,44Bおよび基準電圧供給部500を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<階調電圧生成部500の内部構成>
図10に示した階調電圧生成部500は、図9に示したセレクタ402R,402G,402Bに代えて、セレクタ501R,501G,501B,502R,502G,502Bを含む。その他の構成は図9と同様である。
セレクタ501Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、入力端子101a,101dとシリアルDAC104a,104dとの接続を切り替える。セレクタ501Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、入力端子101b,101eとシリアルDAC104b,104eとの接続を切り替える。セレクタ502Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、入力端子101c,101fとシリアルDAC104c,104fとの接続を切り替える。
セレクタ502Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104a,104dと出力端子106a,106dとの接続を切り替える。セレクタ502Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104b,104eと出力端子106b,106eとの接続を切り替える。セレクタ502Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104c,104fと出力端子106c,106fとの接続を切り替える。
<動作>
次に、図10に示した階調電圧生成部500による動作について説明する。なお、セレクタ501R,501G,501Bは同様の動作を行いセレクタ502R,502G,502Bは同様の動作を行うので、代表してセレクタ501R,502Rによる動作について説明する。
まず、セレクタ501Rは、入力端子101aとシリアルDAC104aとを接続し、入力端子101dとシリアルDAC104dとを接続する。一方、セレクタ502Rは、シリアルDAC104aと出力端子106aとを接続し、シリアルDAC104dと出力端子106dとを接続する。よって、出力端子106aは負側の極性を示す出力電圧Vout(a)を入力し、出力端子106dは正側の極性を示す出力電圧Vout(d)を入力する。これにより、出力端子106aから正側の極性を示す階調電圧Vlcd(a)が出力され、出力端子106dから負側の極性を示す階調電圧Vlcd(d)が出力される。
次に、制御部2は、1水平ライン分の表示データDATAが処理されると、コントロール信号CONTを出力する。このとき、セレクタ501Rは、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、入力端子101aとシリアルDAC104dとを接続し、入力端子101dとシリアルDAC104aとを接続する。一方、セレクタ502は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、シリアルDAC104dと出力端子106aとを接続し、シリアルDAC104aと出力端子106dとを接続する。よって、出力端子106aは正側の極性を示す出力電圧Vout(d)を入力し、出力端子106dは、負側の極性を示す出力電圧Vout(a)を出力する。
このように、基準電圧Vref_H,Vref_Lを切り替えることなく、シリアルDAC104aから出力される正側の極性を示す出力電圧Vout(a),シリアルDAC104dから出力される負側の極性を示す出力電圧Vout(d)の出力先を切り替えることによって、階調電圧Vlcd(a),Vlcd(d)の極性を反転する。
<効果>
以上のように、基準電圧を切り替えずに階調電圧Vlcdの極性を制御することによって、シリアルDAC104a〜104fは、安定した基準電圧を用いて出力電圧Vout(a)〜Vout(f)を生成することができる。これにより、基準電圧の安定化のための時間が必要ないので、データ伝送速度を増大することができる。
(第6の実施形態)
<構成>
この発明の第6の実施形態による液晶表示装置は、図2,図3に示したシリアルDACに代えて、シリアルDAC600a〜600fを含む。その他の構成は、図1,図2と同様である。本実施形態において用いられるシリアルDAC600a〜600fは同様の構成であるので、代表してシリアルDAC600aの内部構成を図11(a)に示す。図11(a)に示したシリアルDAC600aは、スイッチ制御部SWC101と、スイッチSW1〜SW4と、容量C1,C2とを含む。
<動作>
次に、図11に示したシリアルDAC600aによる動作について図12を参照しつつ説明する。
時刻t0〜t8では図5に示したシリアルDAC104aの処理と同様の処理が行われ、容量C2における電圧V(C2)は、出力電圧Vout(a)として後段の装置に出力される。
時刻t9〜t10において、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW4を「OFF」にするとともにスイッチSW2,SW3を「ON」にする(図11(b)参照)。よって、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)および容量C2に蓄積された電荷Q(C2)が端子L側に流出するので、容量C1における電圧V(C1)および容量C2における電圧V(C2)は、ともに「0」になる。
時刻t10〜t11において、スイッチ制御部SWC101は、入力された表示データData(a)の下位ビットが「1」であるので、スイッチSW1を「ON」にするとともに他のスイッチSW2〜SW5を「OFF」にする(図11(a)参照)。よって、容量C1には電圧V(C1)の電圧値に応じた電荷量(電荷量Q=C1×VREF)の電荷Q(C1)が蓄積されることになる。
時刻t11〜t20では時刻t1〜t10における処理と同様の処理が行われる。
このように、図3に示したシリアルDAC104aと比較すると、図11に示したシリアルDAC600aは、処理サイクルが1つ分多くなる。
<効果>
以上のように、シリアルDAC600aの処理サイクルに加えて容量C2に蓄積された電荷を放電するためのサイクル(リセット用専用サイクル)を設けることによって、シリアルDACを構成するスイッチSW5を削除することができる。これにより、スイッチの占有面積を削減することができ、また、スイッチを制御する制御信号線を削減することができるので、低コストの液晶表示装置が実現できる。
なお、図7,図8,図9,図10に示した階調電圧生成部において、シリアルDAC101a〜101fに代えて、図11に示したシリアルDAC600a〜600fを用いることも可能である。
(第7の実施形態)
図3に示したシリアルDAC104a〜104fでは、表示データDataのビット値が「0」のときスイッチSW3が「ON」にすることによって容量C1に蓄積された電荷Q(C1)を放電している(図5(a)の時刻t2〜t3)。
<全体構成>
この発明の第7の実施形態による液晶表示装置は、図2,図3に示したシリアルDACに代えて、シリアルDAC700a〜700fを含む。その他の構成は図1,図2と同様である。本実施形態で用いられるシリアルDAC700a〜700fは同様の構成であるので、代表してシリアルDAC700aの内部構成を図13に示す。
<シリアルDAC700aの内部構成>
図13に示したシリアルDAC700aは、図3に示したスイッチ制御部SWC101に代えて、電荷回収部701およびスイッチ制御部SWC702を備える。電荷回収部701は、スイッチSW71〜SW73と、容量C71と、オペアンプ7001と、電荷出力端子7002a,7002bとを含む。電荷回収部701は、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)を回収し、回収した電荷を外部に供給する。
スイッチ制御部SWC702は、端子Dから入力された表示データData(a)に応じて、スイッチSW1〜SW5,SW71〜SW73をオンオフする。また、スイッチ制御部SWC101は、電荷出力端子7002a,7002bを接続/遮断する。スイッチSW73は、容量C1とオペアンプ7001の反転入力端子とを接続するために設けられている。オペアンプ7001は、非反転入力端子がグランドに接続されており、反転入力端子がスイッチSW71,容量C71,およびスイッチSW72を介して自己の出力端子に接続されている(自己の出力端子と反転入力端子との間を容量C71で帰還接続している)。よって、差動入力端子の電位はGNDになる(非反転入力がグランドに接続されており、反転入力は負帰還回路で構成されているので、GND電位になっている)。電荷出力端子7002a,7002bは、容量C71に蓄積された電荷を外部(例えば、装置内の電源)に供給するために設けられており、スイッチ制御部SWC702の制御によって外部と電荷回収部701とを接続/遮断する。
<動作>
次に、図13に示した電荷回収部701による動作について図5を参照しつつ説明する。電荷回収部701による動作には、不要になった電荷を回収する電荷回収処理と回収した電荷を外部に供給する電荷供給処理とがある。
〔電荷回収処理〕
まず、電荷回収処理について説明する。なお、最初、スイッチ制御部SWC702は、スイッチSW71,SW72を「ON」にしている。
時刻t0〜t2において、スイッチ制御部SWC702は、スイッチSWC101と同様の処理を行う。これにより、容量C1にはノードN1の電圧0.5VREFに応じた電荷Q(C1)が蓄積される。
時刻t2〜t3において、スイッチ制御部SWC702は、表示データData(a)のうち下位ビットから2桁目のビット値が「0」であるので、スイッチSW1,SW2,SW4,SW5を「OFF」にする。同時に、スイッチ制御部SWC101は、スイッチSW71を「ON」にする。これにより、容量C1に蓄積された電荷Qは、容量C71に移動する。
時刻t3〜t4において、スイッチ制御部SWC702は、スイッチSW73を「OFF」にするとともにスイッチSW2を「ON」にする。その他のスイッチSW3〜SW5は「OFF」のままである。
時刻t4〜t18のうち時刻t11〜t13以外において、スイッチ制御部SWC702は、スイッチ制御部SWC101と同様の処理を行う。時刻t11〜t12では、スイッチ制御部SWC702は、時刻t2〜t3と同様に、スイッチSW1,SW2,SW4,SW5を「OFF」にするとともに、スイッチSW71を「ON」にする。また、時刻t12〜t13では、スイッチ制御部SWC702は、時刻t3〜t4と同様に、スイッチSW73を「OFF」にするとともにスイッチSW2を「ON」にする。
このようにして、表示データData(a)のビット値が「0」を示す場合、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)は、容量C71に移動する。
〔電荷供給処理〕
次に、電荷供給処理について説明する。なお、電荷出力端子7002a,7002bは電源に接続されているものとする。
まず、スイッチ制御部SWC702は、スイッチSW71,SW72を「OFF」にする。
次に、スイッチ制御部SWC702は、電荷出力端子7002a,7002bを接続する。これにより、容量C71と電源とが接続され、容量C71に蓄積された電荷が電源に移動する。
このように、容量C71に蓄積された電荷は、電源に移動する。
<効果>
以上のように、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)を放電せずに別の容量C71に移動することによって、不要になった電荷を回収することができる。また、容量C71に蓄積された電荷を電源等に供給することによって、不要になった電荷を有効利用ができるため低消費電力化を実現することができる。
また、本実施形態では、スイッチSW3は使用されないので、削除しても構わない。
なお、スイッチSW73の一端をノードN2とスイッチSW4との間に接続することも可能である。この場合、電荷回収部701は、容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を回収することができる。具体的には、図5(b)の時刻t9〜t10において、スイッチ制御部SWC702は、スイッチSW5を「ON」にすることによって容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を放電する代わりに、スイッチSW73を「ON」にすることによって容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を容量C71に移動させる。また、この場合、スイッチSW5を削除しても構わない。
また、図11に示したシリアルDAC600aに図13に示した電荷回収部701を設けることも可能である。この場合、電荷回収部701は、図12の時刻t9〜t10において、スイッチSW3を「ON」にする代わりにスイッチSW73を「ON」にすれば、容量C1に蓄積された電荷Q(C1)および容量C2に蓄積された電荷Q(C2)を同時に回収することができる。
(第8の実施形態)
液晶パネルに含まれる液晶素子の各々は、負荷容量を有している。また、一般的に、液晶パネルが大画面・高精細になるほど、液晶素子が有する負荷容量の容量値が増し、十分支配的な容量値になるものが多い。シリアルDAC104aに含まれる容量C2の容量値の方が液晶素子が有する容量の容量値よりも小さい場合、負荷容量を駆動するためのオペアンプが不可欠となる。
<全体構成>
この発明の第8の実施形態による液晶表示装置は、図2,図3に示したシリアルDAC104a〜104fに代えて、シリアルDAC800a〜800fを含む。その他の構成は図1,図2と同様である。本実施形態で用いられるシリアルDAC800a〜800fは同様の構成であるので、代表してシリアルDAC800aの内部構成を図14に示す。
<シリアルDAC800aの内部構成>
図14に示したシリアルDAC800aは、図3に示したシリアルDAC104aに加えて、オペアンプ801を含む。
オペアンプ801は、2つの入力端子のうち一方がスイッチSW4の一端と接続されており、もう一方の入力端子は自己の出力端子に接続されている。つまり、シリアルDAC800aは、図3に示したシリアルDAC104aに加えて、ボルテージフォロー形式の電流増幅アンプを新たに含む。これにより、端子OUTからスイッチSW4に対して電荷が逆流するのを防ぐことができる。
<効果>
以上のように、ボルテージフォロー形式の電流増幅アンプを用いて出力電圧Voutを発生させることにより、大きな容量負荷の液晶パネルの駆動を十分行うことができる。これにより、大画面液晶パネルにも対応した液晶表示装置を実現することができる。
(第9の実施形態)
<全体構成>
この発明の第9の実施形態による液晶表示装置は、図3に示したシリアルDAC104a〜104fに代えて、シリアルDAC900a〜900fを含む。その他の構成は、図1,図2と同様である。本実施形態で用いられるシリアルDAC900a〜900fは同様の構成であるので、代表してシリアルDAC900aの内部構成を図15に示す。
図15に示したシリアルDACは、図3に示したシリアルDACに加えて、出力電圧増幅部901を含む。
<出力電圧増幅部901の内部構成>
図15に示した出力電圧増幅部901は、オフセット制御部9001と、スイッチSW91〜SW93と、容量C91と、オペアンプ9002とを含む。
オフセット制御部9001は、スイッチSW91〜SW93のオンオフを制御する。
オペアンプ9002は、2つの入力端子のうち一方が端子Lに接続されており、もう一方の入力端子がスイッチSW4に接続されている。また、オペアンプ9002の2つの入力端子のうちスイッチSW4に接続されている方の入力端子は、容量C91,スイッチSW93を介して(またはスイッチSW92を介して)自己の出力端子に接続されている。また、オペアンプ9002の2つの入力端子のうち端子Lに接続されている方の入力端子は、スイッチSW91,容量C91,SW92を介してオペアンプ9002の出力端子に接続されている。
<動作>
次に、図15に示した出力電圧増幅部901による動作について図16(a),(b)を参照しつつ説明する。なお、オペアンプ9002はオフセット電圧Vosを有しているものとする。
まず、図16(a)のように、オフセット制御部9001は、スイッチSW91,SW92を「ON」にする。これにより、オフセット電圧Vosが容量C91に印加される。よって、容量C91には、オフセット電圧Vosの電圧値に応じた電荷Q(C91)が蓄積される。
次に、図16(b)のように、オフセット制御部9001は、スイッチSW91,SW92を「OFF」にし、スイッチSW93を「ON」にする。これにより、オペアンプ9002,容量C91によって容量帰還型アンプが形成される。
<効果>
以上のように、容量C91にはオフセット電圧Vosに応じた電荷が蓄積される。また、電荷が蓄積された容量C91とオペアンプ9002とによって容量帰還型のアンプが形成されているので、ノードN2に発生した電圧V(C2)は、容量C101に蓄積された電荷の電荷量に応じて電圧値が増減されて出力電圧Vout(a)として出力される。つまり、電圧V(C2)は、オフセット電圧Vosの電圧値に応じて電圧値が増減されて出力電圧Vout(a)として出力される。このように、オペアンプ9002のオフセットをキャンセルすることができる。
(第10の実施形態)
4ビットの表示データDataと容量C1,C2における電圧V(C1),V(C2)との対応を図17に示す。図17中、表示データDataが「1111」の場合、出力電圧Voutとして出力される電圧V(C2)の電圧値は、「0.9375VREF」であり、フル振幅(Vref)に対し約6%不足している。これは電荷を分配するため、最大の電荷が容量C2に伝播されないことによるものである。この電圧の不足分を解消する手法として、所望する最大振幅よりも基準電圧を高めに設定することが考えられる。しかし、基準電圧を高めに設定するためにはトランジスタの耐圧を大きくしなければならず、実際に出力する電圧幅よりも高い耐性をもつプロセスが必要となり経済効果が低減する。
<構成>
この発明の第10の実施形態による液晶表示装置は、図3に示したシリアルDAC104a〜104fに代えて、シリアルDAC1000a〜1000fを含む。その他の構成は図1,図2と同様である。本実施形態で用いられるシリアルDAC1000a〜1000fは同様の構成であるので、代表してシリアルDAC1000aの内部構成を図18に示す。
図18に示したシリアルDAC1000aは、図3に示したシリアルDAC104aに加えて、オペアンプ10001および容量C101を含む。
オペアンプ10001は、2つの入力端子のうち一方がスイッチSW4に接続されており、もう一方の入力端子が容量C101を介して自己の出力端子に接続されている。つまり、容量帰還型オペアンプを形成している。
<容量値の設定>
図18に示した容量C101の容量値を容量C2よりも小さく設定することで、容量C101において発生する電圧が上昇することになる。よって、シリアルDAC1000aの端子OUTから出力される出力電圧Vout(a)は、オペアンプ10001に入力される電圧よりも大きくなる。
<効果>
以上のように、容量C101の容量値を調整することによって出力電圧Voutの電圧値を増減することができる。これにより、基準電圧振幅レベルまで到達しなかった駆動電圧を、プロセス耐性を大きくすることなく、所望のレベル値まで振幅することができる。よって、ダイナミックレンジを拡大することができるので、高画質表示を実現することができる。
また、図13に示したシリアルDAC600aのように、容量C101に蓄積された電荷を回収することも可能であり、低コスト・低消費電力の液晶表示装置を構成することができる。
(第11の実施形態)
<全体構成>
この発明の第11の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した階調電圧生成部100に代えて、図19に示す階調電圧生成部1100を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。この液晶表示装置は、外部からの種々の信号に応じて、水平ライン反転駆動方式に従って液晶パネルを駆動する。
<階調電圧生成部1100>
図19に示した階調電圧生成部1100は、図2に示した電圧供給ラインL103a〜L103dおよびセレクタ102,105に代えて、電圧供給ラインL1101a,L1101bおよびセレクタ1102を含む。
電圧供給ラインL1101a,1101bは、基準電圧供給源14からの基準電圧HVref_H〜LVref_LをシリアルDAC104a〜104fに供給するために設けられる。
セレクタ1102は、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源14からの基準電圧HVref_L,Vref_Lを電圧供給ラインL1101a,1101bに供給する。
シリアルDAC104a〜104fの各々は、端子Dが入力端子101a〜101fに接続されており、端子Hが電圧供給ラインL1101aに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL1101bに接続されており、端子OUTが出力端子106a〜106fに接続されている。
<動作>
次に、図19に示した階調電圧生成部1100による動作について説明する。
〔接続切替前〕
まず、セレクタ1102は、基準電圧HVref_H〜LVref_Lのうち基準電圧HVref_Hを電圧供給ラインL1101aに供給し、基準電圧HVref_Lを電圧供給ラインL1101bに供給する。よって、シリアルDAC104a〜104fによって生成される出力電圧Vout(a)〜Vout(f)は、すべて正側の極性を示す。
〔接続切替後〕
次に、制御部2は、1ライン分の表示データDATAが処理されると、コントロール信号CONTを出力する。セレクタ1102は、制御部2から出力されたコントロール信号CONTに応じて、基準電圧HVref_H〜LVref_Lのうち基準電圧LVref_Hを電圧供給ラインL1101aに供給し、基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL1101bに供給する。よって、シリアルDAC104a〜104fによって生成される出力電圧Vout(a)〜Vout(f)は、すべて負側の極性を示す。
このように、電圧供給ラインL1101a,L1101bに供給される基準電圧を1水平ライン毎に切り替えることによって、液晶パネル1に出力される階調電圧Vlcd(a)〜Vlcd(f)の極性を1水平ライン毎に反転することができる。これにより、水平ライン反転駆動方式を実現することができる。
<効果>
以上のように、1対の電圧供給ラインに複数のシリアルDACを並列に接続することによって階調電圧生成部1100を構成している。シリアルDAC104aは、従来のR−DACと比較すると、出力電圧Vout(a)を生成するために必要な電圧供給ラインの本数(基準電圧の個数)が少なくてすむ。よって、従来のR−DACを用いた階調電圧生成装置および液晶表示装置よりも、電圧供給ラインの占有面積が少ない(回路規模が小さい)階調電圧生成装置および液晶表示装置を構成することができる。
(第12の実施形態)
<全体構成>
この発明の第12の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した基準電圧供給源14および階調電圧生成部100に代えて、図20に示す基準電圧供給源34R,34G,34Bおよび階調電圧生成部1200を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<階調電圧生成部1200の内部構成>
図20に示した階調電圧生成部1200は、図19に示した電圧供給ラインL1101a,1101bおよびセレクタ1102に代えて、電圧供給ラインL1201Ra,L1201Rb,L1201Ga,L1201Gb,L1201Ba,1201Bbおよびセレクタ1202R,1202G,1202Bを含む。その他の構成は図19と同様である。
電圧供給ラインL1201Ra,1201Rbは、基準電圧供給源34Rからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給するために設けられる。電圧供給ラインL1201Ga,1201Gbは、基準電圧供給源34Gからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給するために設けられる。電圧供給ラインL1201Ba,1201Bbは、基準電圧供給源34Bからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを供給するために設けられる。
セレクタ1202Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Rからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL1201Ra,1201Rbに供給する。セレクタ1202Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Gからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL1201Ga,1201Gbに供給する。セレクタ1202Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源34Bからの基準電圧HVref_H〜LVref_Lを電圧供給ラインL1201Ba,1201Bbに供給する。
シリアルDAC104a,104dは、端子Hが電圧供給ラインL1201Raに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL1201Rbに接続されている。シリアルDAC104b,104eは、端子Hが電圧供給ラインL1201Gaに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL1201Gbに接続されている。シリアルDAC104c,104fは、端子Hが電圧供給ラインL1201Baに接続されており、端子Lが電圧供給ラインL1201Bbに接続されている。
<動作>
次に、図20に示した階調電圧生成部1200による動作について説明する。なお、セレクタ1202R,1202G,1202Bは同様の動作を行うので、代表して、セレクタ1202Rによる動作について説明する。
〔接続切替前〕
まず、セレクタ1202Rは、基準電圧HVref_H〜LVref_Lのうち基準電圧HVref_Hを電圧供給ラインL1201Raに供給し、基準電圧HVref_Lを電圧供給ラインL1201Rbに供給する。よって、シリアルDAC104a,104dによって生成される出力電圧Vout(a)、Vout(d)は、正側の極性を示す。
〔接続切替後〕
次に、制御部2からコントロール信号CONTが入力されると、セレクタ1202Rは、そのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧HVref_H〜LVref_Lのうち基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL1201Raに供給し、基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL1201Rbに供給する。よって、シリアルDAC104a,104dによって生成される出力電圧Vout(a),Vout(d)は、負側の極性を示す。
<効果>
以上のように、基準電圧供給源34R,34G,34Bの各々によって基準電圧HVref_H〜LVrefの電圧値を個別に設定することによって、RGB毎に階調特性を補正することができる。これにより、RGB個別のガンマ補正が実現できるので、第11の実施形態よりも、高画質にすることができる。
(第13の実施形態)
<全体構成>
この発明の第13の実施形態による液晶表示装置は、図2に示した階調電圧生成部100に代えて、図21に示す階調電圧生成部1300を含む。その他の構成は図1,図2と同様である。
<階調電圧生成部1300の内部構成>
図21に示した階調電圧生成部1300は、図20に示した基準電圧供給部34R,34G,34Bおよびセレクタ1202R,1202G,1202Bに代えて、基準電圧供給部44R,44G,44Bおよびセレクタ1302R,1302G,1302Bを含む。その他の構成は図20と同様である。
セレクタ1302Rは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Rからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL1201Ra,1201Rbに供給する。
セレクタ1302Gは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Gからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL1201Ga,1201Gbに供給する。
セレクタ1302Bは、制御部2からのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧供給源44Bからの基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lを電圧供給ラインL1201Ba,1201Bbに供給する。
<動作>
次に、図21に示した階調電圧生成部1300による動作について説明する。なお、セレクタ1302R,1302G,1302Bは同様の動作を行うので、代表してセレクタ1302による動作について説明する。
〔接続切替前〕
まず、セレクタ1302Rは、基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lのうち基準電圧Vref_Hを電圧供給ラインL1201Raに供給し、基準電圧GNDを電圧供給ラインL1201Rbに供給する。よって、シリアルDAC104a,104dによって生成される出力電圧Vout(a)、Vout(d)は、正側の極性を示す。
〔接続切替後〕
次に、制御部2からコントロール信号CONTが入力されると、セレクタ1202Rは、そのコントロール信号CONTに応じて、基準電圧Vref_H,GND,Vref_Lのうち基準電圧Vref_Lを電圧供給ラインL1201Raに供給し、基準電圧LVref_Lを電圧供給ラインL1201Rbに供給する。よって、シリアルDAC104a,104dによって生成される出力電圧Vout(a),Vout(d)は、負側の極性を示す。
<効果>
以上のように、図20に示した階調電圧生成部1200では基準電圧HVref_H〜LVref_Lの4つの基準電圧の供給先を切り替える構成であるが、本実施形態による階調電圧生成部400では基準電圧Vref_H,Vref_Lの2つの基準電圧の供給先を切り替える構成であるので、基準電圧の数が少なくてすむ。
なお、以上のすべての実施の形態の説明において、液晶表示装置における階調電圧生成装置の実施例を説明してきたが、本発明は、液晶表示装置のみへの適用に限定されるものではない。階調電圧を入力して画像を表示するすべての表示装置(例えば、有機ELパネルなど)に本発明の階調電圧生成装置が適用可能であることは言うまでもない。
本発明にかかる階調電圧生成装置は、回路の占有面積を低減することができるので、液晶表示装置,プリンタ等について有用である。
この発明の第1の実施形態による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 図1に示したソースドライバの内部構成を示す図である。 図2に示したシリアルDACの内部構成を示す図である。 図3に示したシリアルDACによる動作を説明するための図である。 図3に示したシリアルDACによる動作を説明するための図である。 図1に示した液晶表示装置によって行われるドット反転駆動の一例を示す図である。 この発明の第2の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 この発明の第3の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 この発明の第4の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である この発明の第5の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 この発明の第6の実施形態におけるシリアルDACの構成を示す図である。 図12に示したシリアルDACによる動作を説明するための図である。 この発明の第7の実施形態におけるシリアルDACの構成を示す図である。 この発明の第8の実施形態におけるシリアルDACの構成を示す図である。 この発明の第9の実施形態におけるシリアルDACの構成を示す図である。 図15に示したシリアルDACによる動作を説明するための図である。 表示データと容量C1,C2における電圧値との関係を示す表である。 この発明の第10の実施形態におけるシリアルDACの構成を示す図である。 この発明の第11の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 この発明の第12の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 この発明の第13の実施形態における階調電圧生成部の構成を示す図である。 R−DACを用いた液晶表示装置の構成を示す図である。 図22に示したR−DACの内部構成を示す図である。 図23に示したR−DACに入力される表示データとR−DACから出力される出力電圧との関係を示すグラフである。
符号の説明
1 液晶パネル
2 制御部
3 ゲートドライバ
4 ソースドライバ
START スタート信号
LD ロード信号
DATA,Data(a)〜Data(f) 表示データ
CONT コントロール信号
SCN(1)〜SCN(4) 走査信号
Vlcd(a)〜Vlcd(f) 階調電圧
11 シフトレジスタ
12a〜12f,13a〜13f ラッチ
14,34R,34G,34B,44R,44G,44B 基準電圧供給源
100,200,300,400,500,1100,1200,1300 階調電圧生成部
101a〜101f 入力端子
102,105 セレクタ
L103a〜L103d,L301Ra〜L301Rd,L301Ga〜L301Gd,L301Ba〜L301Bd,L401Ra〜L401Rc,L401Ga〜L401Gc,L401Ba〜L401Bc,L1101a,L1101b,L1201Ra,L1201Rb,L1201Ga,L1201Gb,L1201Ba,L1201Bb 電圧供給ライン
104a〜104f,600a,700a,800a,900a,1000a シリアルDAC
106a〜106f 出力端子
HVref_H,HVref_L,LVref_H,LVref_L,Vref_H,GND,Vref_L 基準電圧
Vout(a)〜Vout(f) 出力電圧
SWC101,SWC702 スイッチ制御部
SW1〜SW6,SW71〜SW73,SW91〜SW93,SWa〜SWf スイッチ
C1,C2,C71,C91,C101 容量
102,105,201,302R,302G,302B,402R,402G,402B,501R,501G,501B,502R,502G,502B,1102,1202R,1202G,1202B,1302R,1302G,1302B セレクタ
701 容量回収部
7001,801,9002,10001 オペアンプ
7002a,7002b 外部接続端子
901 電圧増幅部
9001 オフセット制御部

Claims (22)

  1. 第1の電圧値を有する第1の基準電圧が供給される第1のラインと、
    第2の電圧値を有する第2の基準電圧が供給される第2のラインと、
    複数のシリアルDAC(Digital Analog converter)とを備え、
    前記複数のシリアルDACの各々は、階調レベルを示す階調情報が入力され、前記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、前記階調情報に応じた電圧値を有する階調電圧を生成し、
    前記複数のシリアルDACのうち少なくとも1つのシリアルDACは、
    前記第1のラインに接続された第1の入力端子と、
    前記第2のラインに接続された第2の入力端子と、
    第1のノードと前記第2の入力端子との間に接続された第1の容量と、
    第2のノードと前記第2の入力端子との間に接続された第2の容量と、
    一方の入力端子と第3のノードとが接続され、他方の入力端子に接地電圧が入力される第1のオペアンプと、
    前記第3のノードと前記第1のオペアンプの出力端子との間に接続された第3の容量と、
    前記階調情報に応じて、前記第1の入力端子と前記第1のノードとを接続するかもしくは前記第1のノードと前記第3のノードとを接続する第1のスイッチと、
    前記第1のノードと前記第2のノードとを接続/非接続する第2のスイッチとを含む
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  2. 請求項1において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1および第2の基準電圧と第3の電圧値を有する第3の基準電圧とを入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の基準電圧を前記第1のラインに供給し、前記第2の基準電圧を前記第2のラインに供給し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第3の基準電圧を前記第1のラインに供給し、前記第2の基準電圧を前記第2のラインに供給し、
    前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第3の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して正の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  3. 請求項2において、
    前記階調電圧生成装置は、
    電圧が供給される第3、第4,第5,第6のラインと、
    第4の電圧値を有する第4の基準電圧,第5の電圧値を有する第5の基準電圧,および第6の電圧値を有する第6の基準電圧を入力する第2のセレクタと、
    第7の電圧値を有する第7の基準電圧,第8の電圧値を有する第8の基準電圧,および第9の電圧値を有する第9の基準電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第1,第2,第3のシリアルDACを含み、
    前記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルが示された第1の階調情報を入力し、前記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成し、
    前記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルが示された第2の階調情報を入力し、前記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成し、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報を入力し、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第3のラインに前記第4の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第5の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第5のラインに前記第7の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第8の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第3のラインに前記第6の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第5の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第5のラインに前記第9の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第8の基準電圧を供給し、
    前記第4の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第6の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して正の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して正の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  4. 請求項1において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1および第2の基準電圧と、第3の電圧値を有する第3の基準電圧と、第4の電圧値を有する第4の基準電圧とを入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の基準電圧を前記第1のラインに供給し、前記第2の基準電圧を前記第2のラインに供給し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第3の基準電圧を前記第1のラインに供給し前記第4の基準電圧を前記第2のラインに供給し、
    前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第3の基準電圧は、前記第4の基準電圧に対して負の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  5. 請求項4において、
    前記階調電圧生成装置は、
    電圧が供給される第3,第4,第5,第6のラインと、
    第5の電圧値を有する第5の基準電圧,第6の電圧値を有する第6の基準電圧,第7の電圧値を有する第7の基準電圧,および第8の電圧値を有する第8の基準電圧を入力する第2のセレクタと、
    第9の電圧値を有する第9の基準電圧,第10の電圧値を有する第10の基準電圧,第11の電圧値を有する第11の基準電圧,および第12の電圧値を有する第12の基準電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第1,第2,第3のシリアルDACを含み、
    前記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルが示された第1の階調情報を入力し、前記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成し、
    前記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルが示された第2の階調情報を入力し、前記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成し、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報を入力し、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第3のラインに前記第5の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第6の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第5のラインに前記第9の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第10の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第4の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第3のラインに前記第7の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第8の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第5のラインに前記第11の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第12の基準電圧を供給し、
    前記第5の基準電圧は、前記第6の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第10の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第11の基準電圧は、前記第12の基準電圧電圧に対して負の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  6. 請求項1において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第3の電圧値を有する第3の基準電圧が供給される第3のラインをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第1および第2のシリアルDACを含み、
    前記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルを示す第1の階調情報が入力され、前記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成し、
    前記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルを示す第2の階調情報が入力され、前記第2および第3のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成し、
    前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第3の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して正の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  7. 請求項6において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1,第2,および第3の基準電圧を入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第3の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第1の基準電圧を供給する
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  8. 請求項7において、
    前記階調電圧生成装置は、
    電圧が供給される第4,第5,第6,第7,第8,第9のラインと、
    第4の電圧値を有する第4の基準電圧,第5の電圧値を有する第5の基準電圧,および第6の電圧値を有する第6の基準電圧を入力する第2のセレクタと、
    第7の電圧値を有する第7の基準電圧,第8の電圧値を有する第8の基準電圧,および第9の電圧値を有する第9の基準電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACをさらに含み、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、前記第4および第5のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成し、
    前記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、前記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成し、
    前記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、前記第8および第9のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成し、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第3の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第4のラインに前記第4の基準電圧を供給し、前記第5のラインに前記第5の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第6の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第7のラインに前記第7の基準電圧を供給し、前記第8のラインに前記第8の基準電圧を供給し、前記第9のラインに前記第9の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第1の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第4のラインに前記第6の基準電圧を供給し、前記第5のラインに前記第5の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第4の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第7のラインに前記第9の基準電圧を供給し、前記第8のラインに前記第8の基準電圧を供給し、前記第9のラインに前記第7の基準電圧を供給し、
    前記第4の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第6の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して正の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して正の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  9. 請求項6において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1および第2の階調電圧を入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を第2のノードへ出力し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第2のノードに出力し、前記第2の階調電圧を前記第1のノードへ出力する
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  10. 請求項9において、
    前記階調電圧生成装置は、
    電圧が供給される第4,第5,第6,第7,第8,第9のラインをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACをさらに含み、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、前記第4および第5のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成し、
    前記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、前記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成し、
    前記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、前記第8および第9のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成し、
    前記階調電圧生成装置は、
    前記第3および第4の階調電圧を入力する第2のセレクタと、
    前記第5および第6の階調電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第1のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を前記第2のノードへ出力し、
    前記第2のセレクタは、前記第3の階調電圧を第3のノードへ出力し、前記第4の階調電圧を第4のノードへ出力し、
    前記第3のセレクタは、前記第5の階調電圧を第5のノードへ出力し、前記第6の階調電圧を第6のノードへ出力し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第2のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を前記第1のノードへ出力し、
    前記第2のセレクタは、前記第3の階調電圧を前記第4のノードへ出力し、前記第4の階調電圧を前記第3のノードへ出力し、
    前記第3のセレクタは、前記第5の階調電圧を前記第6のノードへ出力し、前記第6の階調電圧を前記第5のノードへ出力し、
    前記第4の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第6の基準電圧は、前記第5の基準電圧に対して正の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して正の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  11. 請求項1において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第3の電圧値を有する第3の基準電圧が供給される第3のラインと、
    第4の電圧値を有する第4の基準電圧が供給される第4のラインとをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第1および第2のシリアルDACを含み、
    前記第1のシリアルDACは、第1の階調レベルを示す第1の階調情報が入力され、前記第1および第2のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第1の階調情報に応じた電圧値を有する第1の階調電圧を生成し、
    前記第2のシリアルDACは、第2の階調レベルを示す第2の階調情報が入力され、前記第3および第4のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第2の階調情報に応じた電圧値を有する第2の階調電圧を生成し、
    前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第3の基準電圧は、前記第4の基準電圧に対して負の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  12. 請求項11において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1,第2,第3,および第4の基準電圧を入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第4の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第4の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第2の基準電圧を供給する
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  13. 請求項12において、
    前記階調電圧生成装置は、
    電圧が供給される第5,第6,第7,第8,第9,第10,第11,および第12のラインと、
    第5の電圧値を有する第5の基準電圧,第6の電圧値を有する第6の基準電圧,第7の電圧値を有する第7の基準電圧,および第8の電圧値を有する第8の基準電圧を入力する第2のセレクタと、
    第9の電圧値を有する第9の基準電圧,第10の電圧値を有する第10の基準電圧,第11の電圧値を有する第11の基準電圧,および第12の電圧値を有する第12の基準電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記複数のシリアルDACは、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACをさらに含み、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、前記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成し、
    前記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、前記第9および第10のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成し、
    前記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、前記第11および第12のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成し、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第2の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第4の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第5のラインに前記第5の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第6の基準電圧を供給し、前記第7のラインに前記第7の基準電圧を供給し、前記第8のラインに前記第8の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第9のラインに前記第9の基準電圧を供給し、前記第10のラインに前記第10の基準電圧を供給し、前記第11のラインに前記第11の基準電圧を供給し、前記第12のラインに前記第12の基準電圧を供給し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1のラインに前記第3の基準電圧を供給し、前記第2のラインに前記第4の基準電圧を供給し、前記第3のラインに前記第1の基準電圧を供給し、前記第4のラインに前記第2の基準電圧を供給し、
    前記第2のセレクタは、前記第5のラインに前記第7の基準電圧を供給し、前記第6のラインに前記第8の基準電圧を供給し、前記第7のラインに前記第5の基準電圧を供給し、前記第8のラインに前記第6の基準電圧を供給し、
    前記第3のセレクタは、前記第9のラインに前記第11の基準電圧を供給し、前記第10のラインに前記第12の基準電圧を供給し、前記第11のラインに前記第9の基準電圧を供給し、前記第12のラインに前記第10の基準電圧を供給し、
    前記第5の基準電圧は、前記第6の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第10の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第11の基準電圧は、前記第12の基準電圧に対して負の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  14. 請求項11において、
    前記階調電圧生成装置は、
    第1のモードと第2のモードとを有し、
    前記第1および第2の階調電圧を入力する第1のセレクタをさらに備え、
    前記第1のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を第1のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を第2のノードへ出力し、
    前記第2のモードでは、前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第2のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を前記第1のノードへ出力する
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  15. 請求項14において、
    前記階調電圧生成装置は、
    基準電圧が供給される第5,第6,第7,第8,第9,第10,第11,および第12のラインをさらに備え
    前記複数のシリアルDACは、第3,第4,第5,および第6のシリアルDACをさらに含み、
    前記第3のシリアルDACは、第3の階調レベルを示す第3の階調情報が入力され、前記第7および第8のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第3の階調情報に応じた電圧値を有する第3の階調電圧を生成し、
    前記第4のシリアルDACは、第4の階調レベルを示す第4の階調情報が入力され、前記第5および第6のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第4の階調情報に応じた電圧値を有する第4の階調電圧を生成し、
    前記第5のシリアルDACは、第5の階調レベルを示す第5の階調情報が入力され、前記第9および第10のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第5の階調情報に応じた電圧値を有する第5の階調電圧を生成し、
    前記第6のシリアルDACは、第6の階調レベルを示す第6の階調情報が入力され、前記第11および第12のラインに供給された基準電圧を用いて、前記第6の階調情報に応じた電圧値を有する第6の階調電圧を生成し、
    前記階調電圧生成装置は、
    前記第3および第4の階調電圧を入力する第2のセレクタと、
    前記第5および第6の階調電圧を入力する第3のセレクタとをさらに備え、
    前記第1のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第1のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を前記第2のノードへ出力し、
    前記第2のセレクタは、前記第3の階調電圧を第3のノードへ出力し、前記第4の階調電圧を第4のノードへ出力し、
    前記第3のセレクタは、前記第5の階調電圧を第5のノードへ出力し、前記第6の階調電圧を第6のノードへ出力し、
    前記第2のモードでは、
    前記第1のセレクタは、前記第1の階調電圧を前記第2のノードへ出力し、前記第2の階調電圧を前記第1のノードへ出力し、
    前記第2のセレクタは、前記第3の階調電圧を前記第4のノードへ出力し、前記第4の階調電圧を前記第3のノードへ出力し、
    前記第3のセレクタは、前記第5の階調電圧を前記第6のノードへ出力し、前記第6の階調電圧を前記第5のノードへ出力し、
    前記第5の基準電圧は、前記第6の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第7の基準電圧は、前記第8の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第9の基準電圧は、前記第10の基準電圧に対して負の極性を示し、
    前記第11の基準電圧は、前記第12の基準電圧に対して負の極性を示す
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  16. 請求項において、
    前記少なくとも1つのシリアルDACは、前記第2のノードと前記第2の入力端子とを接続/非接続する第3のスイッチをさらに含む
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  17. 請求項において、
    前記少なくとも1つのシリアルDACは、
    前記第3のノードと前記第3の容量との間に接続された第3のスイッチと、
    前記第3の容量と前記第1のオペアンプの出力端子との間に接続された第4のスイッチと、
    前記第3の容量を外部に接続する電荷放出部とをさらに含む
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  18. 請求項において、
    前記少なくとも1つのシリアルDACは、
    一方の入力端子と前記第2のノードとが接続され他方の入力端子と出力端子とが接続された第2のオペアンプをさらに含む
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  19. 請求項において、
    前記少なくとも1つのシリアルDACは、
    の容量と、
    一方の入力端子と前記第2のノードとが第のノードを介して接続され他方の入力端子と前記第2の入力端子とが第のノードを介して接続された第2のオペアンプと、
    第1の処理と第2の処理とを行う接続切替部とをさらに含み、
    前記接続切替部は、
    第1の処理では、前記第の容量の一方と前記第のノードとを接続し、当該第の容量の他方と前記第のノードおよび前記第2のオペアンプの出力端子とを接続し、
    前記第2の処理では、前記第の容量の一方と前記第のノードとを接続し、当該第の容量の他方と前記第2のオペアンプの出力端子とを接続する
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  20. 請求項において、
    前記少なくとも1つのシリアルDACは、
    前記第2の容量が示す容量値よりも小さい容量値を示す第の容量と、
    一方の入力端子と前記第2のノードとが接続され他方の入力端子と出力端子とが前記第の容量を介して接続された第2のオペアンプをさらに含む
    ことを特徴とする階調電圧生成装置。
  21. 請求項1〜20のいずれか1つに記載した階調電圧生成装置と、
    前記階調電圧生成装置によって生成された前記階調電圧を出力する出力端子とを備える、
    ことを特徴とする液晶駆動装置。
  22. 請求項21に記載した液晶駆動装置と、
    前記液晶駆動装置から出力された階調電圧を入力する液晶パネルとを備える、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
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