JP2990082B2 - 液晶駆動回路及びその制御方法 - Google Patents
液晶駆動回路及びその制御方法Info
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Description
その制御方法に関し、特に、液晶ディスプレイパネルを
プリチャージアンプを用いて交流駆動する構造の液晶駆
動回路及びその制御方法に関する。
等に使用するディスプレイとして液晶ディスプレイが多
用されているが、液晶ディスプレイの年々の大型化に伴
い、パネル負荷が大容量化してきている。このパネル負
荷の大容量化は、特に液晶駆動回路の消費電力の増加を
もたらすので、低電力で動作する液晶駆動回路が要求さ
れている。
に、ディスプレイパネルの駆動には図10に示すよう
な、ライン毎で正極性のデータと負極性のデータとを交
互に出力する、交流駆動が行われている。又、低電力化
と高速化の要求に対応するために、液晶駆動回路の出力
回路には、プリチャージアンプ(増幅器)が広く使用さ
れている。プリチャージアンプを用いた液晶ディスプレ
イパネルの駆動では、プリチャージ時にはアンプをパネ
ル負荷から切り離し、アンプ内部とパネル負荷とを別々
にプリチャージする。出力時にはアンプをパネル負荷に
接続し、パネル負荷を所定の電圧までディスチャージす
る。
て位相余裕の確保が上げられるが、その位相余裕は通
常、位相補償用キャパシタと位相補償用抵抗とで制御す
る。その場合、位相補償容量値と位相補償抵抗値とは、
より大きな位相補償のCR時定数を必要とする出力時に
合わせて決めるのが一般的である。しかるに、このこと
は、アンプのスルーレートを小さくしアンプ内部のプリ
チャージ時間を長くするという不都合な結果をもたらす
ので、その対策として、アンプにバイアス電流を多く流
すことで内部のプリチャージを一定時間内に実行させる
ことが、行われている。以下に、その説明を行う 図11は図10を、液晶駆動回路を主体として回路ブロ
ックのレベルで表わした図である。又、図12は、図1
1に示す液晶駆動回路を用いて液晶ディスプレイパネル
を交流駆動する際の、タイミングチャートである。図1
1及び図12を参照して、ディスプレイパネルを交流駆
動するための液晶駆動回路10A,10Bは、駆動回路
10Aを例にとると、アナログインタフェースIC1と
K個の液晶駆動IC21 〜2K とで構成される。アナロ
グインタフェースIC1は、極性無しの画像信号DAT
A1 を極性有りの画像信号DATA2 に変換するICで
ある。
3を駆動するICである。K個のICが用いられている
が、全て同じ構成である。駆動IC21 を例にとれば、
シフトレジスタ41 と、m個のサンプルアンドホールド
回路51 〜5m と、m個の出力アンプ61 〜6m と、バ
イアス電流源71 とで構成されている。各駆動ICで
は、極性有りの画像信号DATA2 が個々のサンプルア
ンドホールド回路に割り当てられ、個々の出力アンプを
通してディスプレイパネル3を駆動している。
路における交流駆動動作について説明する。極性信号P
L/NLBは通常、’L’期間t1 と’H’期間t2 と
が同じ長さの信号である。それらの期間は、水平同期期
間と呼ばれる。アナログインタフェースIC1は極性無
しの画像信号DATA1 を、極性信号PL/NLBによ
り、水平同期期間毎に極性が変化する画像信号DATA
2 に変換して、液晶駆動IC21 〜2K へ出力する。こ
の際、極性信号PL/NLBの’L’期間t1では、画
像信号DATA2 は正極性になる。又、極性信号PL/
NLBの’H’期間t2 では、画像信号DATA2 は負
極性になる。
スSPが入力され、シフトレジスタ41 〜4K によりZ
個のサンプリングクロックSCKn (n=1〜Z)が出
力される。各サンプリングクロックSCKn は極性有り
の画像信号DATA2 をサンプリングし、そのサンプリ
ングしたデータを各サンプルアンドホールド回路51〜
5Z にラッチさせる。
はデータをラッチするキャパシタを2つ以上備え、例え
ば一方のキャパシタが出力アンプ61 〜6Z へ正極性の
データを出力している時、もう一方のキャパシタでは負
極性のデータをサンプリングしている。サンプルアンド
ホールド回路5Z 迄データがラッチされると、プリチャ
ージ・出力切換え信号P/OBにより、各出力アンプ6
1 〜6Z は、ディスプレイパネル3へ出力信号Sn を送
る。出力信号Sn は、プリチャージ期間tP 、正極性出
力期間tO+、プリチャージ期間tP 、負極性出力期間t
O-を繰り返し、ディスプレイパネル3を交流駆動する。
尚、バイアス電流源71 〜7Z は、出力アンプ61 〜6
Z に流す電流量を決定している。
出力回路に従来広く使用されているプリチャージアンプ
の構成を説明する。図13は、図11中の出力回路91
〜9Z において出力アンプ61 〜6Z にプリチャージア
ンプを使用したときの一例の回路図を、トランジスタレ
ベルで示す図である。K個ある出力回路のうちの一個分
を示している。プリチャージアンプ60は、トランジス
タT1 〜T7 及び位相補償部61で構成される差動アン
プ62と、差動アンプ62をプリチャージするためのス
イッチSW4 と、パネル負荷30をプリチャージするた
めのスイッチSW3 と、データを出力するためのスイッ
チSW1 及びスイッチSW2 とを有する。尚、位相補償
部61は、差動アンプ62の発振対策として設けられた
もので、位相余裕を確保する役割を担っている。バイア
ス電流源7は、差動アンプ62に流す電流量および差動
アンプ62のスルーレートを調整している。
て、従来のプリチャージアンプの動作について説明す
る。プリチャージ期間tP には、スイッチSW1 及びス
イッチSW2 をオフにする。そして、パネル負荷30は
スイッチSW3 をオンにすることにより、又、差動アン
プ62はSW4 をオンにすることによって、パネル負荷
部OUT1 の電圧と差動アンプ出力部OUT2 の電圧と
を、プリチャージ電圧VPRE まで引き上げる。
W4 で行うのは、差動アンプ62は立ち上げ時のスルー
レートが小さいためである。すなわち、スイッチSW1
をオフにして差動アンプ62からパネル負荷30を切り
離すことで差動アンプ62の負荷を小さくすると共に、
スイッチSW4 をオンにして差動アンプ62を高速でプ
リチャージする。正極性出力期間tO+及び負極性出力期
間tO-においては、スイッチSW3 及びスイッチSW4
をオフにし、スイッチSW1 及びスイッチSW2 をオン
にして、パネル負荷部OUT1 をデータレベルまでディ
スチャージしている。
対策として設けられたもので、位相補償用抵抗Rと位相
補償用キャパシタCとの直列接続で構成されている。位
相補償のCRの時定数は、一般的にアンプ出力部の負荷
に依存し、負荷が大きいほど大きなCR時定数を必要と
する。
負荷に違いが生じるのは、プリチャージ期間tP と出力
期間tO の二つの期間であるが、位相補償用抵抗Rと位
相補償用容量Cの値とは、より大きな位相補償のCR時
定数を必要とする、出力期間tO に合わせて設定されて
いる。
トランジスタT1 及びトランジスタT2 とカレントミラ
ーの関係にあって、差動アンプ62に定常的に流れる電
流を決定する。すなわち、差動アンプ62のスルーレー
トを決定する。このとき、プリチャージ期間tP におけ
る差動アンプ62のスルーレートは、式IB /Cで表わ
される。位相補償用キャパシタCが出力期間tO で必要
な大きな値に合わせて大きくされていることから、差動
アンプ62のスルーレートの確保つまり、プリチャージ
期間tP を一定期間内に抑えるためには、バイアス電流
IB を大きくせざるを得ない。
の位相補償用抵抗と位相補償用キャパシタとバイアス電
流とで液晶駆動回路の制御をすると、プリチャージ時に
不要な電流が流れてしまうことである。すなわち、プリ
チャージ時には出力時よりも位相補償容量値を小さくす
ることができるにも拘らず、位相補償のためのキャパシ
タの容量値は出力時に合わせて大きく設定されている。
その結果、出力アンプのスルーレートが小さくなり、プ
リチャージ期間が一定期間以上になるという問題が生
じ、その対策として、バイアス電流を多く流しているか
らである。
位相補償用キャパシタ及びバイアス電流で液晶駆動回路
の制御をすると、正極性出力からのプリチャージ時にさ
らに不要な電流が流れてしまうことである。すなわち、
正極性出力からのプリチャージ時には、負極性出力から
のプリチャージ時に比べて、出力電圧とプリチャージ電
圧のとの間の電位差が小さい。従って、バイアス電流を
減らして出力アンプのスルーレートを小さくしても、プ
リチャージ期間を一定期間に抑えることは可能である。
然るに、バイアス電流を、負極性出力からのプリチャー
ジ時または出力時に合わせて多く流しているからであ
る。
は、駆動すべき液晶ディスプレイパネルのライン毎に設
けた、位相補償手段を有するプリチャージ型出力増幅器
を複数備え、前記液晶ディスプレイパネルを正極性出力
の期間と、プリチャージの期間と、負極性出力の期間と
を繰り返して交流駆動する構造の液晶駆動回路におい
て、前記出力増幅器のバイアス電流値及び位相補償値
を、前記正極性出力の期間、正極性出力からのプリチャ
ージの期間、負極性出力の期間又は負極性出力からのプ
リチャージの期間に応じて、切り替え可能にしたことを
特徴とする 本発明は、液晶駆動回路の動作を、出力期間と負極性出
力からのプリチャージ期間と正極性出力からのプリチャ
ージ期間の3期間に分け、位相補償用抵抗と位相補償用
キャパシタ及びバイアス電流を、各々の期間で要求され
る最適な値に切換えることで消費電流の低減化を行う。
相補償値とを切り替える制御回路を設け、極性信号と、
出力増幅器のプリチャージと出力とを切り換える信号と
により、出力増幅器の正極性出力時、正極性出力からの
プリチャージ時、負極性出力時及び負極性出力からのプ
リチャージ時の各々の期間に応じて、位相補償値の切り
替えと、バイアス電流の切り替えとを行い、それぞれの
期間に最適なバイアス電流及び位相補償を提供すること
により、不必要な電流消費及び動作時間の延長を削減す
る。
て、図面を参照して説明する。始めに、本発明の構成の
全体的な特徴について、説明する。図2は、液晶ディス
プレイパネルの駆動回路において、出力回路のアンプに
本発明によるプリチャージアンプを用いたときの構成
を、ブロックレベルで示す図である。又、図1は、図2
中の出力回路の一例の回路図を、トランジスタレベルで
示す図である。同図には、複数個用いられる出力回路の
うちの一個分を示す。
3を交流駆動する液晶駆動回路は、アナログインタフェ
ースIC1と、K個の液晶駆動IC2A1 〜2AK とで
構成される。アナログインタフェースIC1は、極性無
しの画像信号DATA1 を極性有りの画像信号DATA
2 に変換するICである。液晶駆動IC2A1 〜2AK
は、ディスプレイパネル3を駆動するICである。この
ICは駆動IC2A1を例にとれば、シフトレジスタ41
と、m個のサンプルアンドホールド回路51〜5m と、
m個の出力アンプ6A1 〜6Am と、バイアス電流源選
択部7A1 と、制御回路8 1 とで構成されている。この
液晶駆動ICでは、極性有りの画像信号DATA2 が各
サンプルアンドホールド回路51 〜5m に割り当てら
れ、出力アンプ6A1 〜6Am を通してディスプレイパ
ネル3を駆動する。
回路図を示す図1を参照して、プリチャージアンプ60
Aは、トランジスタT1 〜T7 及び位相補償選択部61
Aで構成される差動アンプ62Aと、差動アンプ62A
をプリチャージするためのスイッチSW4 と、パネル負
荷30をプリチャージするためのスイッチSW3 と、デ
ータを出力するためのスイッチSW1 及びスイッチSW
2 とを有する。位相補償選択部61Aは、差動アンプ6
2Aの発振対策として設けられたものであり、位相余裕
を確保する役割を担っている。プリチャージアンプの外
部に設けられたバイアス電流源選択部7Aは、差動アン
プ62Aに流す電流量と差動アンプ62Aのスルーレー
トとを調整する。又、同じくプリチャージアンプの外部
に設けられた制御回路8は、位相補償選択部61Aとバ
イアス電流源選択部7Aとを制御する。本発明の特徴
は、これらバイアス電流源選択部7A,位相補償選択部
61Aおよび制御回路8にある。
図12のタイミングチャートで示す従来の駆動回路と同
じタイミングで動作する。すなわち、図2および図12
を参照して、極性信号PL/NLBは、通常、’L’期
間t1 と’H’期間t2 とが同じ長さの信号であり、水
平同期期間と呼ばれる。アナログインタフェースIC1
は、極性無しの画像信号DATA1 を、極性信号PL/
NLBに応じて、水平同期期間毎に極性が変化する画像
信号DATA2 に変換して、液晶駆動IC2A1 〜2A
K へ出力する。この際、画像信号DATA2 は、極性信
号PL/NLBの’L’期間t1 には正極性になる。ま
た、極性信号PL/NLBの’H’期間t2 には負極性
になる。
ルスSPが入力され、シフトレジスタ41 〜4K によ
り、Z個のサンプリングクロックSCKn (n=1〜
Z)が出力される。個々のサンプリングクロックSCK
n は、極性有りの画像信号DATA2 をサンプリング
し、サンプリングしたデータを個々のサンプルアンドホ
ールド回路51 〜5Z にラッチさせる。
5Z はデータをラッチするキャパシタを2つ以上備え、
例えば一方のキャパシタが出力アンプへ正極性のデータ
を出力している時は、もう一方のキャパシタでは負極性
のデータをサンプリングしている。サンプルアンドホー
ルド回路5Z までデータがラッチされると、個々の出力
アンプ6A1 〜6AZ はプリチャージ・出力切換え信号
P/OBによって、液晶ディスプレイ3へ出力信号Sn
を送る。出力信号Sn は、プリチャージ期間tP と、正
極性出力期間tO+と、プリチャージ期間tP と、負極性
出力期間tO-とを繰り返し、ディスプレイパネル3を交
流駆動する。
期間tP には、スイッチSW1 及びスイッチSW2 をオ
フにする。そして、パネル負荷30はスイッチSW3 を
オンにし、差動アンプ62AはSW4 をオンにすること
で、パネル負荷部OUT1 と差動アンプ出力部OUT2
の電圧を、プリチャージ電圧VPRE に引き上げる。
W4 で行う理由は、差動アンプ62Aは立ち上がり時の
スルーレートが小さいためであり、スイッチSW1 をオ
フさせてアンプ62Aからパネル負荷3を切り離すこと
で差動アンプ62Aの負荷を小さくすると共に、スイッ
チSW4 をオンさせて差動アンプ62Aを高速でプリチ
ャージしている。一方、正極性出力期間tO+及び負極性
出力期間tO-には、スイッチSW3 及びスイッチSW4
をオフにし、スイッチSW1 及びスイッチSW2 をオン
にして、パネル負荷部OUT1 をデータレベルまでディ
スチャージする。
極性の出力期間tO と、負極性出力からのプリチャージ
期間tP-と、正極性出力からのプリチャージ期間tP+の
三つに分けられる動作期間のそれぞれに対して、制御回
路8(図2参照)の出力信号で位相補償選択部61A及
びバイアス電流源選択部7Aを制御することにより、各
々の期間に適当な位相補償用CR時定数およびバイアス
電流を切り換えて供給して、低電力化する点に特徴を持
つ。以下に、三つの実施の形態に基づき、上記のバイア
ス電流源選択部7A、位相補償選択部A61A、制御回
路8の構成および動作を、具体的に説明する。
る位相補償選択部61Aの素子レベルの回路図(図3
(a))及び、バイアス電流源選択部7Aの素子レベル
の回路図(図3(b))を示す。又、図4に制御回路8
のブロック図を示し、図5に動作時のタイミングチャー
トを示す。図3(a)を参照して、位相補償選択部61
Aは、位相補償用抵抗R1 と、アナログスイッチSWR2
のオン、オフに応じて抵抗R1 に並列に接、断される位
相補償用抵抗R2 と、位相補償用キャパシタC1とで構
成される。
選択部7Aは、異なるバイアス電流IB1 〜IB3 が流
れる3つのバイアス電流源と、これらを切換えるスイッ
チSWB1〜SWB3とで構成される。尚、トランジスタT
B1〜TB3は、図1中の差動アンプ62Aのトランジスタ
T1 及びトランジスタT2 とカレントミラーの関係にあ
り、差動アンプ62Aに流れる電流は、バイアス電流源
選択回路7Aの電流IBn(n=1〜3)に比例して決
る。
PL/NLBとプリチャージ・出力切換え信号P/OB
とから、位相補償選択部61Aのスイッチの開、閉を制
御する信号SR2と、バイアス電流源選択部7Aで使用す
るスイッチを制御する信号SB1〜SB3と、アンプ60A
内にあってプリチャージと出力とを切り替えるスイッチ
を制御するための信号S1 〜S4 を作る。
チャートを示す図7を参照して、位相補償のCR時定数
は、一般に、アンプ出力部の負荷に依存し、負荷が大き
いほど大きなCR時定数を必要とする。つまり、出力期
間tO においては、アンプ出力部がパネル負荷に接続さ
れるので、大きなCR時定数を必要とする。これに対し
プリチャージ期間tP には、出力期間tO に比べて小さ
なCR時定数で済む。
にはスイッチSWR2をオフにし、位相補償抵抗値をプリ
チャージ期間tP のときより大きくする。位相補償用キ
ャパシタC1 は、出力期間tO に合せて大きくしてお
く。バイアス電流には、スイッチSWB1をオンにして、
電流IB1を選択する。このバイアス電流IB1は、差動ア
ンプ62Aがデータを出力し保持するのに必要な値にす
る。
は、スイッチSWR2をオンにし、位相補償用抵抗値を出
力期間tO のときより小さくする。バイアス電流として
は、スイッチSWB2をオンにして、電流IB2を選択す
る。ここで、位相補償用キャパシタC1 は大きい値で固
定されているので、バイアス電流IB2が小さいと差動ア
ンプ62Aのスルーレートが小さくなり、プリチャージ
期間tP-が長くなってしまう。そこで、バイアス電流I
B2は、プリチャージ期間tP-を一定期間内に抑えるため
に必要な値にする。
は、スイッチSWR2をオンにし、位相補償抵抗値を出力
期間tO のときより小さくする。バイアス電流には、ス
イッチSWB3をオンにして、電流IB3を選択する。正極
性出力電圧とプリチャージ電圧との間の電位差が、負極
性出力電圧とプリチャージ電圧との間の電位差に比べて
小さいので、バイアス電流IB3は、バイアス電流IB2よ
り小さくて良い。
て、説明する。本実施の形態は、位相補償のCR時定数
の切換えを、位相補償用キャパシタのみで切り換える方
法を示す。図1中の位相補償選択部61Aに図6(a)
に示す回路を用い、バイアス電流源選択部7Aには、第
1の実施の形態と同じく、図3(b)に示す回路を用い
る。制御回路8には、図6(b)に示す回路を使用す
る。本実施の形態の動作時のタイミングチャートを、図
7に示す。
1Aは位相補償用キャパシタC1 と、アナログスイッチ
SWC21 ,SWC22 の開、閉に応じてキャパシタC1 と
並列に切断、接続される位相補償用キャパシタC2 と、
これらキャパシタと直列関係の位相補償用抵抗R1 とで
構成される。
性信号PL/NLBとプリチャージ・出力切換え信号P
/OBとから、位相補償選択部61Aで用いられるスイ
ッチSWC21 、SWC22 及び、バイアス電流源選択部7
A(図3(b))で使用される各スイッチSWB1〜SW
B3の制御信号を作る回路である。
チャートを示す図7を参照して、出力期間tO には、ス
イッチSWC21 及びスイッチSWC22 をオンにして、位
相補償容量値をプリチャージ期間tP での値より大きく
する。この方法は、キャパシタC1 にキャパシタC2 を
付け足すことにより位相補償用キャパシタを形成してい
るので、素子面積の増加を最小に抑える効果がある。位
相補償用抵抗R1 は、出力期間tO にあわせて大きくし
ておく。バイアス電流IB1は、差動アンプ62Aがデー
タを出力し保持するのに値にする。
は、スイッチSWC21 及びスイッチSWC22 をオフにし
て、位相補償容量値を出力期間tO のときより小さくす
る。バイアス電流には、スイッチSWB2をオンにして電
流IB2を選択する。このとき、位相補償容量値が小さく
なるので、差動アンプ62Aのスルーレートが大きくな
りプリチャージ期間tP-が短くなる、プリチャージ期間
tP-を必要以上に短くする必要がないならば、バイアス
電流IB2はこれを減らすことができる。或いは、バイア
ス電流IB2は減らさず、プリチャージ期間tP-を短くし
て高速化することも可能である。
はスイッチSWC21 及びスイッチSWC22 をオフにし
て、位相補償容量値を出力期間tO における値より小さ
くする。バイアス電流としては、スイッチSWB3をオン
にして電流IB3を選択する。正極性出力電圧とプリチャ
ージ電圧との間の電位差が、負極性出力電圧とプリチャ
ージ電圧との間の電位差に比べ小さいので、バイアス電
流IB3はバイアス電流IB2より更に小さくできる。
タの切換えがあるので、切換え時にノイズが生じる。そ
こで、本実施の形態では、キャパシタをスイッチSW
C21 及びスイッチSWC22 で切換えてから、ノイズ収束
時間t3 をおいて、スイッチSW1 及びスイッチSW2
をオンにしてデータを出力するようにする。このノイズ
収束時間t3 は、図6(b)に示す制御回路8中のディ
レイ回路D1 で調整する。
例として、一つの制御回路8で制御される出力アンプの
数を、240個とする。又、バイアス電流源選択部7A
のトランジスタTBnは、各々の出力アンプにおける出力
段のトランジスタT1 及び差動段のトランジスタT2 と
カレントミラーの関係があるのであるが、そのカレント
ミラーにおけるトランジスタの電流能力比を、次のよう
な比率に設定するものとする。
出力段とも、10μA 位相余裕を確保するために必要な位相補償容量値:3.
0pF 負極性からのプリチャージ期間tP-:5μS 期間tp-内にプリチャージを完了するのに必要な電流:
差動段、出力段とも、2μA 位相余裕を確保するために必要な位相補償容量:0.5
pF 正極性からのプリチャージ期間tp+:5μS 期間tp+内にプリチャージを完了するのに必要な電流:
差動段、出力段とも、1μA 位相余裕を確保するために必要な位相補償容量:0.5
pF 上記の仕様中、正極性からのプリチャージ期間tP+にお
ける出力アンプの消費電流を、負極性からのプリチャー
ジ期間tP-における電流の1/2にしたのは、正極性出
力電圧とプリチャージ電圧との間の電位差を、負極性出
力電圧とプリチャージ電圧との間の電位差の1/2と見
積もったことによる。
を、出力期間tO に合わせて、常時3.0pFに設定す
る。従ってプリチャージに必要な電流は、各々の出力ア
ンプの差動段および出力段とも、3.0/0.5=6倍
になる。つまり、負極性からのプリチャージ期間tP-で
は12μA、正極性からのプリチャージ期間tP+では6
μAとなる。よって、負極性からのプリチャージ期間t
P-に合わせて、常時出力アンプの差動段・出力段ともに
12μAの電流を流し、バイアス電流源には、IB =1
20μAの電流を流すことになる。その結果、出力回路
の消費電流は、 (12+12)μA×240+120μA=5.88m
A となる。
動作状態で、各々の出力アンプに流す電流を変える。各
々の出力アンプの差動段及び出力段に流す平均電流は、 (2μA×5μS+10μA×45μS+1μA×5μ
S++10μA×45μS)/100μS=9.15μ
A となる。
μA、IB2=20μA、IB3=10μAの電流を流すこ
とになる。従って、液晶駆動回路の出力回路の消費電流
は、 (9.15+9.15)μA×240+100μA+2
0μA+10μA=4.522mA となる。すなわち、消費電流を、従来に比べて、23%
低減できる。
説明する。本実施の形態は、位相補償用のCR時定数の
切換えを、位相補償用抵抗と位相補償用キャパシタの両
方を変えることにより行う方法を示す。図1中の位相補
償選択部61Aに図8(a)に示す回路を用い、バイア
ス電流源選択部7Aには、第1の実施の形態と同じく、
図3(b)に示す回路を用いる。制御回路8には、図8
(b)に示す回路を使用する。本実施の形態の動作時の
タイミングチャートを、図9に示す。位相補償のCR時
定数を位相補償用キャパシタと位相補償用抵抗の両方で
調整するのは、位相余裕を調整しやすいからである。図
8(a)を参照すると、位相補償選択部61Aは、位相
補償用抵抗R1 と、アナログスイッチSWR2の開、閉に
応じて抵抗R1 に並列に切断、接続される位相補償用抵
抗R2 と、位相補償用キャパシタC1 と、アナログスイ
ッチSWC21 、SWC22 の開、閉に応じてキャパシタC
1に並列に切断、接続される位相補償用キャパシタC2
とから構成される。
性信号PL/NLBとプリチャージ・出力切換え信号P
/OBとから、位相補償選択部61Aに使用されるスイ
ッチSWR2,SWC21 ,SWC22 及び、バイアス電流源
選択部7Aに用いられるスイッチSWB1〜SWB3の制御
信号を作る回路である。
チャートを示す図9を参照して、出力期間tO には、ス
イッチSWR2をオフにして、位相補償用抵抗値をプリチ
ャージ期間tP での値より大きくする。また、スイッチ
SWC21 及びスイッチSWC22 をオンにして、位相補償
容量値をプリチャージ期間tP における値より大きくす
る。この方法は、キャパシタC1 に、キャパシタC2 を
付け足すことで位相補償用キャパシタを形成しているの
で、素子面積の増加を最小に抑えるという効果をもたら
す。バイアス電流IB1は、差動アンプ62Aがデータを
出力し、保持するのに必要な量を流す。
は、スイッチSWR2をオンにし、位相補償用抵抗値を出
力期間tO における値より小さくする。又、スイッチS
WC21 及びスイッチSWC22 をオフにして、位相補償容
量値を出力期間tO における値より小さくする。バイア
ス電流には、スイッチSWB2をオンにして、電流IB2を
選択する。このとき、位相補償容量値が小さくなるの
で、差動アンプ62Aのスルーレートが大きくなり、プ
リチャージ期間tP-が短くなる。プリチャージ期間tP-
を必要以上に短くする必要がないならば、バイアス電流
IB2はこれを減らすことができる。バイアス電流IB2を
減らさず、プリチャージ期間tP-を短くして高速化する
ことも可能である。
は、スイッチSWR2をオンにして、位相補償抵抗値を出
力期間tO における値より小さくする。又、スイッチS
WC21 及びスイッチSWC22 をオフにして、位相補償容
量値を出力期間tO における値より小さくする。バイア
ス電流としては、スイッチSWB3をオンにして、電流I
B3を選択する。正極性出力電圧とプリチャージ電圧との
間の電位差が、負極性出力電圧とプリチャージ電圧との
間の電位差に比べて小さいので、バイアス電流IB3はバ
イアス電流IB2より更に小さくできる。
えがあるので、切換え時にノイズが発生する。そこで、
容量をスイッチSWC21 及びスイッチSWC22 で切り換
えてからノイズ収束時間t3 をおいて、スイッチSW1
及びスイッチSW2 でデータを出力するようにする。こ
のノイズ収束時間t3 は、図8(b)に示す制御回路8
中のディレイ回路D1 で調整する。
値の切替えは、抵抗の並列回路による抵抗値の切替え或
いは、キャパシタの並列回路による容量値の切替えによ
ったが、本発明はこれらに限られるものではない。抵抗
値の直並列回路もしくはキャパシタの直並列回路、或い
はそれらの両方を用いることによってCR時定数を切り
替えても、実施の形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。
えは、実施の形態の方法に限らず、例えば、出力電流が
同一の電流源を複数並列に接続し、並列接続の数を切り
替える構成としても実施の形態と同様の作用効果を得る
ことができる。
液晶ディスプレイパネルをプリチャージアンプを用いて
交流駆動する構造の液晶駆動回路において、これを大幅
に低電力化することができる。液晶駆動回路の動作にお
ける出力期間、負極性出力からのプリチャージ期間およ
び正極性出力からのプリチャージ期間の各状態に合わせ
てバイアス電流源を切り換えることにより、不要な電流
を削減しているからである。
回路において、これを高速化することができる。プリチ
ャージ期間に位相補償容量を小さくすることで、駆動回
路で使われているアンプのスルーレートを高め、プリチ
ャージ時間を短くしているからである。
における出力回路の、回路図である。
す、ブロック図である。
位相補償選択部の回路図及び、バイアス電流源選択部部
の回路図である。
制御回路の回路図である。
時のタイミングチャート図である。
位相補償選択部の回路図及び、制御回路の回路図であ
る。
時のタイミングチャート図である。
位相補償選択部の回路図及び、制御回路の回路図であ
る。
時のタイミングチャート図である。
を説明するための図である。
構成を示すブロック図である。
タイミングチャート図である。
回路の一例の回路図である。
グ図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 駆動すべき液晶ディスプレイパネルのラ
イン毎に設けた、位相補償手段を有するプリチャージ型
出力増幅器を複数備え、前記液晶ディスプレイパネルを
正極性出力の期間と、プリチャージの期間と、負極性出
力の期間とを繰り返して交流駆動する構造の液晶駆動回
路において、 前記出力増幅器のバイアス電流値及び位相補償値を、前
記正極性出力の期間、正極性出力からのプリチャージの
期間、負極性出力の期間又は負極性出力からのプリチャ
ージの期間に応じて、切り替え可能にしたことを特徴と
する液晶駆動回路。 - 【請求項2】 外部から入力される極性無しの画像信号
を、外部から入力される第1の二値制御信号に応じて二
極性の画像信号に変換する手段と、得られた二極性画像
信号を順次サンプリングし保持する複数のサンプルアン
ドホールド回路と、それぞれが位相補償手段を有する複
数のプリチャージ型出力増幅器であって、それぞれは前
記サンプルアンドホールド回路に対応して設けられて、
外部から入力される第2の二値制御信号に応じて、プリ
チャージ用電圧及びサンプルアンドホールド回路の出力
信号のいずれかをそれぞれが駆動すべき液晶ディスプレ
イパネルのラインに出力する複数のプリチャージ型出力
増幅器とを含み、それら複数のプリチャージ型出力増幅
器により液晶ディスプレイパネルを交流駆動する構造の
液晶駆動回路において、 前記複数のプリチャージ型出力増幅器のそれぞれにバイ
アス電流を供給するバイアス電流供給手段を、その出力
電流値が内部で生成する第3の二値制御信号により離散
的に可変である構成とし、各々の前記プリチャージ型 出力増幅器が備える位相補償
手段を、これを構成する回路素子の定数が内部で生成す
る第4の二値制御信号により離散的に可変である構成と
すると共に、 前記第1の二値制御信号と前記第2の二値制御信号とか
ら、それぞれ液晶ディスプレイパネルの交流駆動におけ
る前記プリチャージ型出力増幅器からの正極性出力の期
間、正極性出力からのプリチャージの期間、負極性出力
の期間及び負極性出力からのプリチャージの期間に応じ
て状態の定まる、前記第3及び第4の二値制御信号を含
む制御信号を生成する制御回路を設け、 前記制御回路が生成する第3及び第4の二値制御信号を
前記バイアス電流供給手段又は前記位相補償手段に割り
当てることにより、前記プリチャージ型出力増幅器のバ
イアス電流及び位相補償値を、前記正極性出力の期間、
正極性出力からのプリチャージの期間、負極性出力の期
間及び負極性出力からのプリチャージの期間に応じて、
可変であるようにしたことを特徴とする液晶駆動回路。 - 【請求項3】 前記複数のプリチャージ型出力増幅器各
各のプリチャージ時の位相補償値を出力時の位相補償値
より小さくすることで、各々のプリチャージ型出力増幅
器のバイアス電流一定のままでプリチャージ時間を短縮
することを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の液
晶駆動回路の制御方法。 - 【請求項4】 前記複数のプリチャージ型出力増幅器各
各のプリチャージ時の位相補償値を出力時の位相補償値
より小さくすることで、プリチャージ時間一定のままで
各々のプリチャージ型出力増幅器のバイアス電流を低減
し、前記複数のプリチャージ型出力増幅器各各を低電力
化することを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の
液晶駆動回路の制御方法。 - 【請求項5】 前記複数のプリチャージ型出力増幅器各
々の正極性からのプリチャージ時のバイアス電流を負極
性からのプリチャージ時のバイアス電流より低減するこ
とにより、前記複数のプリチャージ型出力増幅器各々を
低電力化することを特徴とする、請求項1又は請求項2
記載の液晶駆動回路の制御方法。 - 【請求項6】 請求項2記載の液晶駆動回路において、 前記位相補償手段は、位相補償値がキャパシタと抵抗と
の組合せによって定まるCR時定数に依存する構成の回
路であって、定められた1つのキャパシタと複数の抵抗
とを有し、前記キャパシタに対し、前記制御回路によ
り、前記複数の抵抗のうちから一つを選択して接続し又
は、並列、直列及び直並列のいずれかに組み合わせて接
続することにより、抵抗値の変化に基づくCR時定数の
変化で位相補償値を可変にした構成であること特徴とす
る液晶駆動回路。 - 【請求項7】 請求項2記載の液晶駆動回路において、 前記位相補償手段は、位相補償値がキャパシタと抵抗と
の組合せによって定まるCR時定数に依存する回路であ
って、定められた1つの抵抗と複数のキャパシタとを有
し、前記抵抗に対し、前記制御回路により、前記複数の
キャパシタのうちから一つを選択して接続し又は、並
列、直列及び直並列のいずれか組み合わせて接続するこ
とにより、容量値の変化に基づくCR時定数の変化で位
相補償値を可変にした構成であることを特徴とする液晶
駆動回路。 - 【請求項8】 請求項2記載の液晶駆動回路において、 前記位相補償手段は、位相補償値がキャパシタと抵抗と
の組合せによって定まるCR時定数に依存する回路であ
って、複数の抵抗と複数のキャパシタとを有し、前記制
御回路により、前記複数の抵抗のうち一つを選択し又は
若しくは並列、直列及び直並列のいずれかに組み合わせ
ると共に、前記複数のキャパシタのうち一つを選択し又
は並列、直列及び直並列のいずれかに組み合わせ、抵抗
と容量とを接続することにより、抵抗値及び容量値の変
化に基づくCR時定数の変化で位相補償値を可変にした
構成であることを特徴とする液晶駆動回路。 - 【請求項9】 請求項2記載の液晶駆動回路において、 前記バイアス電流供給手段はそれぞれ電流値の異なる複
数のバイアス電流源を有し、前記制御回路により前記複
数のバイアス電流源のうちから一つを選択することで、
出力電流値を可変にした構成であることを特徴とする液
晶駆動回路。 - 【請求項10】 請求項2記載の液晶駆動回路におい
て、 前記バイアス電流供給手段は、それぞれ電流値の同一の
複数のバイアス電流源を有し、前記制御回路により前記
複数のバイアス電流源のうちから一つを選択し又は二つ
以上を並列接続することにより、出力電流値を可変にし
た構成であることを特徴とする液晶駆動回路。
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