专利名称：源极驱动器、光电装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及源极驱动器，包括该源极驱动器的光电装置及电子设备。
背景技术：
现有技术中，作为用于手机等的电子设备的液晶面板(光电装置)大家熟知的有简单矩阵方式的液晶面板和使用薄膜晶体管(ThinFilm Transistor以下，略称为TFT)等的开关元件的有源矩阵方式的液晶面板。
简单矩阵方式的液晶面板的优点在于与有源矩阵方式的相比更容易实现低耗电化，相反，其缺点在于难于多色彩化或运动图像显示。另一方面，有源矩阵方式的液晶面板的优点在于适合多色彩化或运动图像显示，相反，其缺点在于难于实现低耗电化。
而且，近年，在手机等的便携式电子设备中，为提供高品质的图像，对多色彩化、运动图像显示的需求日益增多。因此，代替目前所使用的简单矩阵方式的液晶面板，逐渐使用有源矩阵方式的液晶面板。
驱动这样的有源矩阵方式的液晶面板时，如特开2004-12944号公报所披露的那样，在驱动液晶面板的源极线的源极驱动器中，设置起到输出缓冲器的作用的阻抗变换电路。作为该阻抗变换电路，采用了以电压跟随器形式连接的运算放大器(operational-amplifier)。基于此，虽然能得到高的驱动能力，但是另一方面，由于运算放大器的动作电流导致功耗增大。因此源极驱动器的驱动模式，除普通驱动模式之外还配备节能驱动模式，在节能驱动模式下，通过减色(Reduced Colors)驱动，可以降低不必要的功耗。
在源极驱动器中，摄取(取り込む)显示数据进行驱动控制的控制逻辑系统的电源电压(例如1.8伏)和驱动源极线的驱动系统的电源电压(例如5.0伏)不同。因此，源极驱动器包括电平移位器，所述电平移位器用于为生成与显示数据对应的驱动电压而变换电压电平。
但是，目前，不管是普通驱动模式或节能驱动模式等的驱动模式，电平移位器都进行电压电平的变换。因此，在节能驱动模式下，例如虽然只需要显示数据的最高位的数据，但也变换了不需要的低位的信号的电压电平，由于随着电压电平的变换动作产生穿透电流，从而消耗了无用的电能。
另外，在现有技术的源极驱动器中，可实现在运算放大器等各部分的各种的低耗电化。因此可以这样认为，为实现更进一步的低耗电化，与低电压的控制逻辑系统相比，使用高电压驱动系统的电源电压的电平移位器对低耗电化的实现会更有效。
发明内容
本发明克服了上述技术问题，其目的在于提供一种源极驱动器、包括该源极驱动器的光电装置及电子设备，所述源极驱动器可根据驱动模式降低随着电平移位器的变换动作带来的功耗。
上述目的可由源极驱动器实现，所述源极驱动器用于驱动光电装置的源极线，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二驱动模式；第一～第m电平移位器，各电平移位器用于变换m(m是大于等于2的整数)位显示数据的各位的信号的振幅；运算放大器，当通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于所述第一～第m电平移位器的输出信号所对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，当通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将所述显示数据的高n(n＜m，n为整数)位的数据所对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，当设置为所述第二驱动模式时，第一～第(m-n)电平移位器的输入信号被固定，所述第一～第(m-n)电平移位器在所述第一～第m电平移位器中，用于变换所述显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
在本发明中，通过驱动模式设置寄存器指定第一或第二驱动模式。在指定第一驱动模式时，运算放大器基于与第一～第m电平移位器的输出信号所对应的一个灰阶电压，驱动源极线。在指定第二驱动模式时，电压设置电路将与显示数据的高n位的数据对应的电压设置为运算放大器的输出。这时，第一～第(m-n)电平移位器的输入信号被固定，所述第一～第(m-n)电平移位器在第一～第m电平移位器中，用于变换显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
在第二驱动模式下，减色并省略基于运算放大器的驱动，实现低耗电化。因此，可不需要显示数据的低(m-n)位的数据。根据本发明，在该第二驱动模式中，因为可固定与显示数据的低(m-n)位对应的电平移位器的输入信号。因此，可以降低随着变换显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅而消耗的电能。
另外，本发明涉及源极驱动器，所述源极驱动器用于驱动光电装置的源极线，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二驱动模式；第一～第m锁存器，在锁存时钟脉冲的上升沿或下降沿的时刻(timing)中，摄取(读出并写入)m(m是大于等于2的整数)位的显示数据；第一～第m电平移位器，各电平移位器变换摄取到所述第一～第m锁存器中的显示数据的各位的信号的振幅；运算放大器，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将与所述显示数据的高n(n＜m，n为整数)位的数据对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，在设置为所述第二驱动模式时，固定第一～第(m-n)锁存器的锁存时钟脉冲，所述第一～第(m-n)锁存器在所述第一～第m锁存器中，用于摄取所述显示数据的低(m-n)位的各位的数据。
在本发明中，通过驱动模式设置寄存器指定第一或第二驱动模式。在指定第一驱动模式时，运算放大器基于与第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压，驱动源极线。在指定第二驱动模式时，电压设置电路将与显示数据的高n位的数据对应的电压设置为运算放大器的输出。这时，将第一～第(m-n)锁存器的锁存时钟脉冲固定，所述第一～第(m-n)锁存器在第一～第m锁存器中，用于摄取显示数据的低(m-n)位的各位的数据。
在第二驱动模式中，减色并省略基于运算放大器的驱动，实现低耗电化。因此，可不需要显示数据的低(m-n)位的数据。根据本发明，在该第二驱动模式中，因为不用更新摄取到第一～第(m-n)锁存器的信号，所以可固定第一～第(m-n)电平移位器的输入信号，所述第一～第(m-n)锁存器用于摄取与显示数据的低(m-n)位对应的电平移位器的输入信号。因此，可降低随着变换显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅而消耗的电能。
另外，本发明涉及源极驱动器，所述源极驱动器用于驱动光电装置的源极线，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二驱动模式；第一～第m电平移位器，各电平移位器用于变换m(m是大于等于2的整数)位的显示数据的各位的信号的振幅；运算放大器，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将与所述显示数据的高n(n＜m，n是整数)位的数据对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，在设置所述第二驱动模式时，停止对第一～第(m-n)电平移位器的高电位侧电源电压或低电位侧电源电压的供给，所述第一～第(m-n)电平移位器在所述第一～第m电平移位器中，用于变换所述显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
在本发明中，通过驱动模式设置寄存器指定第一或第二驱动模式。在指定第一驱动模式时，运算放大器基于与第一～第m的电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线。在指定第二驱动模式时，电压设置电路将与显示数据的高n位的数据对应的电压设置为运算放大器的输出。这时，停止对第一～第(m-n)电平移位器的高电位侧电源电压或低电位侧电压的供给，所述第一～第(m-n)电平移位器在第一～第m电平位移中，用于变换显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
在第二驱动模式中，减色并省略基于运算放大器的驱动，从而实现低耗电化。因此，可以不需要显示数据的低(m-n)位的数据。根据本发明，在该第二驱动模式下，因为停止提供与显示数据的低(m-n)位对应的电平移位器的电源电压，所以可降低随着显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅的变换而消耗的电能。
另外，在本发明涉及的源极驱动器中，还包括电压选择电路，所述电压选择电路与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应，从2m种的灰阶电压中选择一个灰阶电压，所述运算放大器可基于由所述电压选择电路选择的灰阶电压驱动源极线。
另外，在本发明涉及的源极驱动器中，所述电压设置电路可将与所述第(m-n+1)～第m电平移位器的输出信号对应的电压设置为运算放大器的输出。
另外，在本发明所涉及的源极驱动器中，n可以是1。
根据本发明，当一个像素由R成分、G成分和B成分构成时，将一个像素用8色表示，并且随着变换显示数据的低(m-1)位的各位的信号的振幅而消耗的电平移位器的功耗可以最大程度降低。
另外，本发明还涉及光电装置，所述光电装置包括多条源极线；多条栅极线；像素，根据所述多条栅极线中的一条和所述多条源极线中的一条指定；栅极驱动器，用于扫描所述多条栅极线；以及源极驱动器，驱动所述多条源极线的各源极线的上述的任一个源极驱动器。
根据本发明，还可提供包括源极驱动器的光电装置，所述源极驱动器通过减色，降低驱动的功耗，并且降低电平移位器的功耗，实现低耗电化。
另外本发明涉及包括上述的光电装置的电子设备。
根据本发明可提供包括源极驱动器的电子设备，所述源极驱动器可通过减色降低驱动的功耗，并且降低电平移位器的功耗，从而实现低功耗。
图1是包括适用本实施例的源极驱动器的光电装置的显示装置的框图。
图2是图1的源极驱动器的结构例的框图。
图3是图1的栅极驱动器的结构例的框图。
图4是本实施例的第一结构例中的源极驱动器的要部的结构图。
图5是驱动模式设置寄存器的说明图。
图6是图4的每一个输出的电路的具体的结构例示意图。
图7是图4的每一个输出的电路的具体的结构例的示意图。
图8是本实施例的第二结构例中的源极驱动器的要部的结构图。
图9是图8的每一个输出的电路的具体的结构例的示意图。
图10是本实施例的第三结构例中源极驱动器的要部的结构图。
图11是图10的每一个输出的电路的具体的结构例的示意图。
图12是本实施例的电子设备的结构例的框图。
具体实施例方式
以下，参照附图等详细说明本发明的实施例。另外，以下说明的实施例并不对权利要求范围中所描述的本发明的内容进行不当的限定。而且，以下说明的结构的全部也不一定是本发明所必须的构成要件。
1.光电装置图1示出包括适用本实施例的源极驱动器的光电装置的显示装置的框图例。在图1中，作为光电装置采用液晶面板。在图1中，包括该液晶面板的显示装置称为液晶装置。
液晶装置(广义上为显示装置)510包括液晶面板(广义上为光电装置)512、源极驱动器(源极线驱动电路)520、栅极驱动器(栅极线驱动电路)530、控制器540、以及电源电路542。另外，在液晶装置510中没有必要包括所有这些的电路模块，可为省略其一部分的电路模块的结构。
这里，液晶面板512包括多条栅极线(广义上为扫描线)、多条源极线(广义上为数据线)、以及由栅极线和源极线指定的像素电极。因此液晶面板512可包括多一条源极线、多条栅极线、以及由多条栅极线中的一条及多条源极线的一条指定的像素。在这种情况下，在源极线上连接薄膜晶体管TFT(Thin Film Transistor，广义上为开关元件)，通过在该TFT上连接像素电极，构成有源矩阵型的液晶装置。
更具体地说，液晶面板512在有源矩阵衬底(例如玻璃衬底)上形成。在该有源矩阵衬底上，配置了栅极线G1～GM(M是大于等于2的自然数)和源极线S1～SN(N是大于等于2的自然数)，所述栅极线G1～GM在图1的Y方向上配置多条，并分别向X方向延伸，所述源极线S1～SN在X方向配置多条，并分别向Y方向延伸。另外，在栅极线GK(1≤K≤M，K是自然数)和源极线SL(1≤L≤N，L是自然数)的交叉点对应的位置上，设置薄膜晶体管TFTKL(广义上为开关元件)。
TFTKL的栅电极与栅极线GK连接，TFTKL的源电极与源极线SL连接，TFTKL的漏电极与像素电极PEKL连接。在该像素电极PEKL和对置电极VCOM(共用电极)之间，形成液晶电容CLKL(液晶元件)和辅助电容CSKL，所述对置电极VCOM隔着液晶元件(广义上为电气光学物质)与像素电极PEKL对置。而且，在形成有TFTKL、像素电极PEKL等的有源矩阵衬底和形成有对置电极VCOM的对置衬底之间封入液晶，根据像素电极PEKL和对置电极VCOM之间的外加电压，像素的透射比发生变化。
另外，在对置电极VCOM上施加的电压由电源电路542生成。另外，对置电极VCOM也可以不形成为对置衬底上的一面，而是形成为和各扫描线对应的带状。
源极驱动器520基于显示数据(图像数据)驱动液晶面板512的源极线S1～SN。另一方面，栅极驱动器530按顺序扫描液晶面板512的栅极线G1～GM。
控制器540可以按照由没有图示的中央运算处理装置(Centra1Processing UnitCPU中央处理器)等的主机设置的内容，控制源极驱动器520、栅极驱动器530以及电源电路542。
更具体地说，控制器540或主机对源极驱动器520进行例如源极驱动器520和栅极驱动器530的动作模式的设置或内部生成的垂直同步信号或水平同步信号的供给，对电源电路542进行对置电极VCOM的电压的极性反转定时(timing)的控制。源极驱动器520将与由控制器540或主机所设置的内容对应的栅极驱动器控制信号提供给向栅极驱动器530，基于该栅极驱动器控制信号控制栅极驱动器530。另外，向源极驱动器520通知对置电极VCOM的电压的极性反转定时(极性反转时机)。源极驱动器520与该极性反转时同步生成后述的极性反转信号POL。
电源电路542基于从外部提供的基准电压，生成驱动液晶面板512的必需的各种电压或对置电极VCOM的电压。
此外，在图1中，液晶装置510的构成虽包括控制器540，但将控制器540设置在液晶装置510的外部也可以。或者同控制器540一同将主机也包含在液晶装置510中。而且，可以将源极驱动器520、栅极驱动器530、控制器540、以及电源电路542的一部分或全部形成于液晶面板512上。
1.1 源极驱动器在图2中示出图1的源极驱动器520的结构例。
源极驱动器520包括作为显示数据存储器的显示数据RAM(Random Access Memory随机存取存储器)600。在该显示数据RAM 600上，存储有静止图像或运动图像的显示数据。显示数据RAM 600至少存储一帧的显示数据。例如主机将静止图像的显示数据直接传输给源极驱动器520。而且例如控制器540将运动图像的显示数据传输给源极驱动器520。
源极驱动器520包括用于其和主机之间进行接口处理的系统接口电路620。系统接口电路620通过在源极驱动器520和主机之间进行收发信号的接口处理，主机可通过系统接口电路620将控制指令或静止图像的显示数据设置于源极驱动器520上，或进行源极驱动器520的状态读出或显示数据RAM 600的读出。
源极驱动器520包括用于和控制器之间进行接口处理的RGB接口电路622。RGB接口电路622通过在源极驱动器520和控制器540之间进行收发信号的接口处理，控制器540可以通过RGB接口电路622将运动图像的显示数据设置在源极驱动器520上。
系统接口电路620和RGB接口电路622与控制逻辑电路624连接。控制逻辑电路624是管理源极驱动器520整体的控制的电路模块。控制逻辑电路624通过系统接口电路620或RGB接口电路622控制输入的显示数据写入到显示数据RAM 600上。
另外，控制逻辑电路624通过系统接口电路620将从主机输入的控制指令进行解码，输出与该解码结果对应的控制信号，控制源极驱动器520的各部。控制指令例如指示从显示数据RAM 600中读出时，则对从显示数据RAM 600中的读出进行控制，并进行将读出的显示数据通过系统接口电路620输出到主机上的处理。
另外，控制逻辑电路624包括用于设置驱动模式的驱动模式设置寄存器，可以进行与该驱动模式设置寄存器的设置值对应的驱动控制。这种情况下，控制逻辑电路624对显示数据锁存电路608、驱动电路650进行控制。通过系统接口电路620或是RGB接口电路622，由主机或是控制器对驱动模式设置寄存器进行存取。
源极驱动器520包括显示定时发生电路640、振荡电路642。显示定时发生电路640根据振荡电路642发生的显示用时钟脉冲，生成输向显示数据锁存电路608、线地址电路610、驱动电路650、以及栅极驱动器控制电路630的定时信号。
栅极驱动器控制电路630与通过系统接口电路620输入的来自于主机的控制指令对应，输出用于驱动栅极驱动器530的栅极驱动器控制信号(以一水平扫描期间为周期的时钟脉冲信号CPV、表示一垂直扫描期间的开始的启动脉冲信号STV、复位信号等)。
在显示数据RAM 600中存储的显示数据的存储区域，由行地址和列地址指定。行地址由行地址电路602指定。列地址由列地址电路604指定。通过系统接口电路620或是RGB接口电路622输入的显示数据，经I/O缓冲电路606缓冲之后，写入由行地址和列地址指定的显示数据RAM 600的存储区域。而且，显示数据经I/O缓冲电路606缓冲后通过系统接口电路620输出，所述显示数据是从由行地址和列地址指定的显示数据RAM 600的存储区域中读出的。
线地址电路610与栅极驱动器控制电路630的以一水平扫描期间为周期的时钟脉冲信号CPV同步指定线地址，所述线地址用于将输出到驱动电路650的显示数据从显示数据RAM 600中读出。从显示数据RAM 600读出的显示数据，被显示数据锁存电路608锁存后，输出到驱动电路650。
驱动电路650包括多个输出电路，各输出电路对应每个输向源极线的输出设置(每个输向源极线的输出都设置有输出电路)。各输出电路驱动源极线。
源极驱动器520包括内部电源电路660。内部电源电路660使用由电源电路542提供的电源电压，产生液晶显示所必需的电压(高电位侧电源电压VDDHS、低电位侧电源电压VSS)。内部电源电路660包括基准电压发生电路662。基准电压发生电路662产生对高电位侧电源电压VDDHS和低电位侧电源电压(系统接地电源电压)VSS进行分压后的多个灰阶电压。例如每一个点的显示数据为6位的情况，基准电压发生电路662产生64(＝26)种的灰阶电压V0～V63。各灰阶电压对应于显示数据。而且，驱动电路650将来自显示数据锁存电路608的数字的显示数据的信号的振幅变换为驱动系统的电源电压电平的振幅后，基于该变换后的信号，选择基准电压发生电路662产生的多个灰阶电压的任一个，将与数字的显示数据对应的模拟的灰阶电压输出到输出电路。而且，输出电路的运算放大器将该灰阶电压缓冲后输出到源极线，驱动源极线。另外，输出电路包括电压设置电路，可以不用运算放大器驱动，而是由电压设置电路将与显示数据的高位对应的电压设置为运算放大器的输出。具体地说，驱动电路650包括对应每条源极线设置的运算放大器和电压设置电路，各运算放大电路或是将灰阶电压进行阻抗变换输出到各源极线上，或是各电压设置电路将与显示数据的高位对应的电压提供到各源极线。
1.2 栅极驱动器图3示出图1的栅极驱动器530的结构例。
栅极驱动器530包括移位寄存器532、电平移位器534、以及输出缓冲器536。
移位寄存器532包括与各栅极线对应设置，依次连接的多个触发器。该移位寄存器532在与来自栅极驱动器控制电路630的时钟脉冲信号CPV同步将启动脉冲信号STV保持在触发器上时，与时钟脉冲信号CPV同步依次将启动脉冲信号STV移位到邻近的触发器。这里，输入的启动脉冲信号STV是来自栅极驱动器控制电路630的垂直同步信号。
电平移位器534将来自移位寄存器532的电压电平移位到与液晶面板512的液晶元件和TFT的晶体管能力对应的电压电平。作为该电压电平，需要例如20V～50V的高电压电平。
输出缓冲器536将通过电平移位器534移位的扫描电压经缓冲后，输出到栅极线，驱动栅极线。
2.源极驱动器的详细结构例2.1 第一结构例在图4中示出在本实施例的第一结构例中的源极驱动器的要部的结构图。图4中示出图2的驱动电路650和显示数据锁存电路608的结构例。另外，假设每点的显示数据的位数m是6(＝6位)，基准电压发生电路662产生灰阶电压V0～V63。
显示数据锁存电路608包括锁存器LAT1～LATN、屏蔽电路MASK1～MASKN。锁存器LAT1～LATN的各锁存器的结构是相同的。屏蔽电路MASK1～MASKN的各屏蔽电路的结构是相同的。
驱动电路650包括电平移位电路L/S1～L/SN、电压选择电路DAC1～DACN、以及输出电路OUT1～OUTN，电平移位电路L/S1～L/SN、电压选择电路DAC1～DACN、以及输出电路OUT1～OUTN分别对应每条源极线的输出设置。电平移位电路L/S1～L/SN的各电平移位电路的结构相同。DAC1～DACN的各电压选择电路的结构相同。输出电路OUT1～OUTN的各输出电路的结构相同。
以下，关于驱动源极线S1的电路部分进行说明，驱动源极线S2～SN的电路部分也相同。
图4的驱动电路650与源极线S1对应，设置电平移位电路L/S1、电压选择电路DAC1、以及输出电路OUT1。而且电平移位电路L/S1变换源极线S1对应的6位的显示数据的各位的信号电压电平的振幅。更具体地说，输入到电平移位电路L/S1的显示数据的各位的信号的振幅是控制逻辑系统的低电压(例如1.8伏)的振幅，将该信号的振幅转换为驱动系统的高电压(例如5.0伏)的振幅。电压选择电路DAC1生成一个灰阶电压，该灰阶电压对应于电平移位电路L/S1的输出信号的振幅变换后(电压电平变换后)的6位的信号。更具体地说，从基准电压发生电路662产生的灰阶电压V0～V63中选择与所述6位的信号对应的一个灰阶电压，输出到输出电路OUT1。而且，输出电路OUT1驱动源极线S1。
输出电路OUT1包括运算放大器和电压设置电路，运算放大器或电压设置电路向源极线提供电压。而且，基于驱动模式设置寄存器690的设置值，运算放大器或电压设置电路动作。
在输出电路OUT1中，输入驱动模式信号MODE。而且，在输出电路OUT1中，根据由驱动模式信号MODE指定的驱动模式，通过运算放大器或电压设置电路向源极线提供驱动电压。
图5示出输出该驱动模式信号MODE的驱动模式设置寄存器690的说明图。
该驱动模式设置寄存器690包括控制逻辑电路624。驱动模式设置寄存器690的设置值，由例如主机设置。而且，通过驱动模式设置寄存器690设置为普通驱动模式(第一驱动模式)时，驱动模式信号MODE为H电平。另外，通过驱动模式设置寄存器690设置为节能驱动模式(第二驱动模式)时，驱动模式信号MODE为L电平。
在图4中，输出电路OUT1通过驱动模式信号MODE设置普通驱动模式时，运算放大器作为阻抗变换电路动作。即，运算放大电路基于对应6位的显示数据的灰阶电压驱动源极线。这时，电压设置电路与运算放大器的输出电气绝缘。
另外，输出电路OUT1在通过驱动模式信号MODE设置为节能驱动模式时，运算放大器的动作停止，其输出被设置为高阻抗状态，并且电压设置电路将对应于显示数据的高n(n＜m，n是正整数)位的电压设置为运算放大器的输出。这种情况下，输向源极线输出的电压的种类减少。例如当源极线S1表示R成分，源极线S2表示G成分，源极线S3表示B成分，各色成分用1位表示，结果是色彩减少。不管用何种方法，因为可停止运算放大器的动作，所以可降低功耗。
将摄取到显示数据锁存电路608的锁存器LAT1～LATN的各6位的显示数据的信号，作为各电平移位器的输入信号提供给这样的驱动电路650的电平移位电路L/S1～L/SN。该锁存器LAT1～LATN在来自显示定时发生电路640的锁存时钟脉冲LCK的上升沿或下降沿摄取显示数据。该锁存时钟脉冲LCK由例如图2的显示定时发生电路640生成。
向锁存器LAT1～LATN提供的数据是由屏蔽电路MASK1～MASKN将来自显示数据RAM 600的显示数据屏蔽控制后的数据。屏蔽电路MASK1～MASKN基于驱动模式信号MODE，将除了显示数据的高n位以外的低(m-n)位的数据屏蔽。
然而，电平移位电路L/S1，如后述那样，随着电压电平的变换动作消耗电流。即，在电平移位电路L/S1中，消耗相当于显示数据的位数的电压电平的变换动作所需(相伴)的电能。
因此在第一结构例中，着眼于在节能驱动模式下只使用显示数据的高n位，不进行显示数据的低(m-n)位的信号的电压电平的变换动作，从而使功耗降低。更具体地说，在通过驱动模式设置寄存器690设置节能驱动模式时，将变换低(m-n)位的各信号的电压电平的电平移位器的输入信号固定为固定值(例如H电平或L电平)。更具体地说，设置为节能驱动模式时，将第一～第m电平移位器中第一～第(m-n)电平移位器的输入信号固定。通过这样做，抑制电压电平的变换动作时穿透电流的产生，从而降低功耗。因此，在各屏蔽电路中将低(m-n)位的显示数据屏蔽，将摄取到各锁存器的显示数据固定。基于此，可将各电平移位电路的低(m-n)位的输入信号固定。这里，优选n为1。n越小，就越可省略运算放大器的不必要的驱动。
在图6和图7中，示出图4的每个输出的电路的具体结构例。
图6和图7示出驱动源极线S1的电路结构例。更具体地说，在图6中，示出输出电路OUT1和电压选择电路DAC1的结构例，在图7中，示出电平移位电路L/S1、锁存器LAT1及屏蔽电路MASK1的结构例。这里，虽示出驱动源极线S1的电路的结构例，但驱动其他的源极线的电路的结构也相同。另外，以下，电压设置电路在节能驱动模式下，将6位的显示数据的高1(＝n)位(最高位)对应的电压设置为运算放大器的输出。
输出电路OUT1的运算放大器OPAMP1是以电压跟随器形式连接的运算放大器。运算放大器OPAMP1的输出和源极线S1电连接。向运算放大器OPAMP1的输入提供来自电压选择电路DAC1的灰阶电压。运算放大器OPAMP1根据驱动模式信号MODE进行动作、停止控制，当动作停止时，将其输出设置为高阻抗状态。这样的运算放大器OPAMP1的结构，因是公知的所以省略其说明。
输出电路OUT1的电压设置电路VSET1包括开关元件VSW1和反相电路INV1。反相电路INV1包括p型(第一导电型)金属氧化膜半导体(Meta1Oxide Semiconductor以下略称为MOS)晶体管pTr和n型(第二导电型)MOS晶体管nTr。在晶体管pTr的源极上提供高电位侧电源电压VDDHS，在其栅极上提供显示数据的最高位的数据D5的反转信号(或是最高位的数据D5的反转数据XD5的信号)。在晶体管nTr的源极上提供低电位侧电源电压VSS，在其栅极上提供显示数据的最高位D5的反转数据XD5的信号(或显示数据XD5的信号)。晶体管pTr的漏极和晶体管nTr的漏极连接。晶体管pTr、nTr的漏极和运算放大器OPAMP1的输出之间插入开关元件VSW1。基于驱动模式信号MODE控制开关元件VSW1接通、断开。更具体地说，基于驱动模式信号MODE，当开关元件VSW1处于接通状态时，运算放大器OPAMP1的输出被设置为高阻抗状态，当开关元件VSW1处于非接通状态时，运算放大器OPAMP1开始阻抗变换动作，驱动其输出。
向电压选择电路DAC1输入来自显示数据锁存电路608的显示数据D0～D5(包括其反转数据XD0～XD5)。另外电压选择电路DAC1与来自基准电压发生电路662的灰阶电压信号线GVL0～GVL63连接。向灰阶电压信号线GVL0～GVL63提供灰阶电压V0～V63。而且，电压选择电路DAC1选择与显示数据D0～D5、XD0～XD5对应的灰阶电压信号线，将该信号线和运算放大器OPAMP1的输入电连接。通过这样做，可向运算放大器OPAMP1的输入提供由电压选择电路DAC1选择的灰阶电压。
这里，基准电压发生电路662包括伽马校正电阻。伽马校正电阻将分割电压Vi(0≤i≤63，i是整数)作为灰阶电压Vi向电阻分割节点RDNi输出，所述分割电压Vi是通过电阻分割高电位侧电源电压VDDHS和低电位侧电源电压VSS之间的电压而得到。向灰阶电压信号线GVLi提供灰阶电压Vi。
在图7中，电平移位电路L/S1包括第一～第六(＝m)电平移位器LST1～LST6。各电平移位器的输入信号的振幅为例如1.8伏。另外高电位侧电源电压VDDHS和低电位侧电源电压VSS之间的电压例如为5.0伏。将6位的显示数据D5～D0中最低位的数据D0和其反转数据XD0的信号作为输入信号向第一电平移位器LST1提供。将6位的显示数据D5～D0中低位第2位的数据D1和其反转数据XD1的信号作为输入信号向第二电平移位器LST2提供。同样，将6位的显示数据D5～D0中最高位的数据D5和其反转数据XD5的信号作为输入信号向第六电平移位器LST6提供。
第一～第六电平移位器LST1～LST6的输入信号被摄取到锁存器LAT1。该锁存器LAT1包括第一～第六D型触发器DFF1～DFF6(第一～第六锁存器)，向各D型触发器提供锁存时钟脉冲信号LCK。
向第一～第六D型触发器DFF1～DFF6中的第六D型触发器DFF6的数据输入端子输入来自显示数据RAM 600的显示数据的最高位的数据D5的信号。向第一～第六D型触发器DFF1～DFF6中的第一～第五D型触发器DFF1～DFF5的数据输入端子输入显示数据D4～D0的信号，所述显示数据D4～D0的信号来自由屏蔽电路MASK1屏蔽控制的显示数据RAM 600。
屏蔽电路MASK1基于驱动模式信号MODE进行显示数据D4～D0的屏蔽控制。更具体地说，在通过驱动模式信号MODE设置为节能驱动模式时，屏蔽电路MASK1将显示数据D4～D0屏蔽固定为L电平。在图7中，也可使用“与”运算电路固定为L电平，但使用“或”运算电路固定为H电平。
以下，因为各电平移位器的结构相同，所以关于第六电平移位器LST6的结构进行说明。在第六电平移位器LST6中在p型MOS晶体管PT1、PT2的源极上提供高电位侧电源电压VDDHS。p型MOS晶体管PT1、PT2的漏极连接p型MOS晶体管PT3、PT4的源极。p型MOS晶体管PT3、PT4的漏极连接n型MOS晶体管NT1、NT2的漏极。在n型MOS晶体管NT1、NT2的源极上提供低电位侧电源电压VSS。P型MOS晶体管PT1的栅极与n型MOS晶体管NT2的漏极连接。P型MOS晶体管PT2的栅极与n型MOS晶体管NT1的漏极连接。在P型MOS晶体管PT3和n型MOS晶体管NT1的栅极上提供显示数据的最高位的数据D5的信号。在P型MOS晶体管PT4和n型MOS晶体管NT2的栅极上提供显示数据的最高位的反转数据XD5的信号。而且将n型MOS晶体管NT2的漏极电压作为电压电平变换后的最高位的数据D5信号输出到电压选择电路DAC1。另外将n型MOS晶体管NT1的漏极电压作为电压电平变换后的最高位的反转数据XD5的信号输出到电压选择电路DAC1。
在这样的结构中，显示数据的最高位的数据D5是H电平时，其反转数据XD5为L电平。因此，n型MOS晶体管NT1导通，P型MOS晶体管PT3截止。而且，P型MOS晶体管PT2导通，反转数据XD5的电压电平变换后的信号大致为低电位侧电源电压VSS。另外，n型MOS晶体管NT2截止，P型MOS晶体管PT4导通。而且，P型MOS晶体管PT1截止，显示数据的最高位的数据D5的电压电平变换后的信号大致为高电位侧电源电压VDDHS。
另一方面，显示数据的最高位的数据D5为L电平时，其反转数据XD5为H电平。因此，n型MOS晶体管NT2导通，P型MOS晶体管PT4截止。而且，P型MOS晶体管PT1导通，显示数据的最高位的数据D5的电压电平变换后的信号大致为低电位侧电源VSS。另外，n型MOS晶体管NT1截止，P型MOS晶体管PT3导通。而且，P型MOS晶体管PT2截止，反转数据XD5的电压电平变换后的信号大致为高电位侧电源电压VDDHS。
这样结构的第六电平移位器LST6，在显示数据的最高位的数据D5及其反转数据XD5被固定的状态下，n型MOS晶体管NT1、NT2、P型MOS晶体管PT3、PT4的栅极信号被固定，不产生穿透电流，从而没有功耗。但是，显示数据的最高位的数据D5和其反转数据XD5变化时，产生流经P型MOS晶体管PT1、PT3和n型MOS晶体管NT1的穿透电流和流经P型MOS晶体管PT2、PT4和n型MOS晶体管NT2的穿透电流。因此，第六电平位移LST6在输入信号变化时穿透由于产生电流而消耗电能。
因此，在通过驱动模式信号MODE设置普通驱动模式时，将来自显示数据RAM 600的显示数据的信号摄取到锁存器LAT1的第一～第六D型触发器DFF1～DFF6。而且，将第一～第六电平移位器LST1～LST6的电压电平变换后的信号提供给电压选择电路DAC1。
另一方面，在通过驱动模式信号MODE设置节能驱动模式时，将摄取到锁存器LAT1的第一～第五D型触发器DFF1～DFF5的信号固定为L电平或H电平，所以第一～第五电平移位器LST1～LST5的输入信号也不发生变化，第一～第五电平移位器LST1～LST5没有功耗。而且，只是第六电平移位器LST6的输入信号变化，基于显示数据的最高位的数据提供输向源极线的电压设置。更具体地说，电压设置电路VSET1将与第(m-n+1)～第m(图6和图7中，m为6，n为1)电平移位器的输出信号对应的电压设置在运算放大器OPAMP1输出上。因此，在节能驱动模式中，降低了随着电平移位器中与电压电平变换动作而消耗的无用的电能。
2.2 第二结构例在图8中，示出本实施例的第二结构例的源极驱动器的要部的结构图。在图8中，和图4相同部分标注了相同的符号，适当省略对其的说明。
图8所示第二结构例和图4所示的第一结构例的不同点在于，其中一点是屏蔽电路MASK1～MASKN被省略，另一点是将由驱动模式信号MODE屏蔽控制的锁存时钟脉冲向锁存器LAT1～LATN提供。
即，将来自数据RAM 600的显示数据不经屏蔽电路进行屏蔽控制就向锁存器LAT1～LATN提供。另外，向锁存器LAT1～LATN的各锁存器除提供锁存时钟脉冲LCK以外，还提供根据驱动模式信号MODE将所述锁存时钟脉冲LCK屏蔽控制后的锁存时钟脉冲LCK1。因此，在设置为节能驱动模式时，可固定第一～第的锁存器中的第一～第(m-n)锁存器的锁存时钟脉冲。
图9中示出图8的每个输出的电路的具体的结构例。另外，输出电路和电压选择电路的结构与图6示出的第一结构例相同，所以将其图示和说明省略。此外，在图9中，和图7相同部分标记上相同的符号，并适当省略说明。
在第二结构例中，在第六D型触发器DFF6的时钟脉冲端子上提供锁存时钟脉冲LCK。另外，在第一～第五D型触发器DFF1～DFF5的时钟脉冲端子上提供根据驱动模式信号MODE将锁存时钟脉冲LCK屏蔽控制后的锁存时钟脉冲LCK1。更具体地说，在根据驱动模式信号MODE设置节能驱动模式时，锁存时钟脉冲LCK1被固定在L电平。在图9中，也可以使用“与”运算电路固定为L电平，但使用“或”运算电路固定在H电平。
因此，在根据驱动模式信号MODE设置普通驱动模式时，因为锁存时钟脉冲LCK没被屏蔽，所以将来自显示数据RAM 600的显示数据的信号摄取到锁存器LAT1的第一～第六D型触发器DFF1～DFF6。而且，将第一～第六电平移位器LST1～LST6的电压电平变换后的信号提供给电压选择电路DAC1。
另一方面，在根据驱动模式信号MODE设置节能驱动模式时，锁存时钟脉冲LCK1被固定为L电平，所以不将摄取新的信号到锁存器LAT1的第一～第五的D型触发器DFF1～DFF5。因此，第一～第五电平移位器LST1～LST5的输入信号也不发生变化，从而第一～第五电平移位器LST1～LST5没有功耗。而且，只是第六电平移位器LST6的输入信号变化，基于显示数据的最高位的数据提供输向源极线的电压设置。更具体地说，电压设置电路VSET1将第(m-n+1)～第m(在图6和图7中m为6，n为1)的电平移位器的输出信号所对应的电压设置为运算放大器OPAMP1的输出。因此，在节能驱动模式中，可降低随着电平移位器中电压电平的变换动作而消耗的无用的功耗。
2.3 第三结构例在图10中示出在本实施例的第三结构例的源极驱动器的要部的结构图。在图10中，和图4相同的部分标记为相同的符号，并适当省略说明。
图10中示出的第三结构例与图4中示出的第一结构例的不同点在于，其中一点是屏蔽电路MASK1～MASKN被省略，另一点是基于驱动模式信号MODE进行电平移位电路L/S1～L/SN的高电位侧电源电压或低电位侧电源电压的供给的停止控制。
即，将来自显示数据RAM 600的显示数据不经屏蔽电路进行屏蔽控制就向锁存器LAT1～LATN提供。另外，对于电平移位电路L/S1～L/SN，进行构成各电平移位电路的电平移位器的一部分的高电位侧电源电压或低电位侧电源电压的供给的停止控制。
在图11中，示出图10的每个输出的电路的具体结构例。另外，输出电路和电压选择电路的结构因与图6所示的第一结构例相同，所以省略其图示和说明。另外，在图11中，和图7相同部分标记上相同的符号，并适当省略说明。
在第三结构例中，不论根据驱动模式信号MODE设置何种驱动模式，都向第六电平移位器LST6提供高电位侧电源电压。另外，在第一～第五电平移位器LST1～LST5的各电平移位器中，p型MOS晶体管PT1、PT2的源极通过开关元件与提供高电位侧电源电压VDDHS的电源线连接。即，第五电平移位器LST5的p型MOS晶体管PT1、PT2的源极通过开关元件HSW5与提供高电位侧电源电压VDDHS的电源线连接。第四电平位移LST4的p型MOS晶体管PT1、PT2的源极通过开关元件HSW4与提供高电位侧电源电压VDDHS的电源线连接。同样地，第一电平位移LST1的p型MOS晶体管PT1、PT2的源极通过开关元件HSW1与提供高电位侧电源电压VDDHS的电源线连接。
开关元件HSW1～HSW5，在根据驱动模式信号MODE设置为普通驱动模式时处于接通状态(接通)，在根据驱动模式信号MODE设置为节能驱动模式时处于非接通状态(断开)。
因此，在根据驱动模式信号MODE设置为普通驱动模式时，因为向第一～第六电平移位器LST1～LST6提供高电位侧电源电压，所以将第一～第六电平移位器LST1～LST6的电压电平变换后的信号，向电压选择电路DAC1提供。
另一方面，在根据驱动模式信号MODE设置节能驱动模式时，停止向第一～第五电平移位器LST1～LST5提供高电位侧电源电压。因此，在设置节能驱动模式时，可以停止向第一～第m电平移位器中的第一～第(m-n)电平移位器提供高电位侧电源电压或低电位侧电源电压。
而且，只有第六电平移位器LST6的输入信号发生变化，基于显示数据的最高位的数据，提供输向源极线的电压设置。更具体地说，电压设置电路VSET1将与第(m-n+1)～第m(图6和图7中m是6，n是1)的电平移位器的输出信号对应的电压设置为运算放大器OPAMP1的输出。因此，在节能驱动模式中，可降低随着电平移位器的电压电平变换动作而消耗的无用的电能。
另外，在第三结构例中，通过开关元件HSW1～HSW5，可以停止第一～第五电平移位器LST1～LST5的高电位侧电源电压的供给，设置同样的开关元件也可停止第一～第五电平移位器LST1～LST5的低电位侧电源电压的供给。
3.电子设备图12示出本实施例中的电子设备的构成例的框图。这里，作为电子设备，示出手机的结构例的框图。在图12中，和图1相同的部分标记相同的符号，并适当省略说明。
手机900包括照相机模块910。照相机模块910包括CCD照相机，用CCD照相机将拍摄的图像的数据以YUV格式提供给控制器540。
手机900包括液晶面板512。液晶面板512由源极驱动器520和栅极驱动器530驱动。液晶面板512包括多条栅极线、多条源极线、以及多个像素。
控制器540连接于源极驱动器520和栅极驱动器530上，向源极驱动器520提供RGB格式的显示数据。
电源电路542连接于源极驱动器520和栅极驱动器530上，向各驱动器提供驱动用的电源电压。
主机940与控制器540连接。主机940控制控制器540。另外主机940可将通过天线960接收的显示数据经调制解调部950解调后，提供给控制器540。控制器540基于该显示数据，通过源极驱动器520和栅极驱动器530在液晶面板512上显示。
主机940可将在照相机模块910上生成的显示数据经调制解调部950解调后，通过天线960指示发送向其他的通信装置。
主机940基于来自操作输入部970的操作信息，进行显示数据的收发处理、照相机模块910的摄像、以及液晶面板512的显示处理。
另外，本发明并不限定于上述的实施例，在本发明的宗旨范围内可以有各种变形。例如，本发明并不仅限于适用于上述的液晶显示面板的驱动，也适用于场致发光、等离子体显示装置的驱动。
另外，本发明中，涉及从属权利要求的发明，可以省略从属的权利要求的构成要件的一部分。另外，本发明的独立权利要求1所涉及的发明要部也可以从属于其他独立权利要求。
附图标记说明510 液晶装置 512 液晶面板520 源极驱动器530 栅极驱动器540 控制器542 电源电路600 显示数据RAM 602 行地址电路604 列地址电路606 I/O缓冲器608 显示数据锁存电路 610 线地址电路620 系统接口电路 622 RGB接口电路624 控制逻辑电路 630 栅极驱动器控制电路640 显示定时发生电路 642 振荡电路650 驱动电路 660 内部电源电路662 基准电压发生电路 690 驱动模式设置寄存器CLKL液晶电容 CSKL辅助电容DAC1～DACN电压选择电路DFF1～DFF6D型触发器G1～GM栅极线
HSW1～HSW5、VSW1开关元件INV1反相电路LAT1～LATN锁存器LCK、LCK1 锁存时钟脉冲LST1～LST6第一～第六电平移位器L/S1～L/SN电平移位电路 MASK1～MASKN屏蔽电路MODE 驱动模式信号 OPAMP1运算放大器OUT1～OUTN输出电路 PEKL像素电极S1～SN栅极线TFTKL薄膜晶体管VCOM 对置电极 VDDHS 高电位侧电源电压VSET1电压设置电路VSS 低电位侧电源电压
权利要求
1.一种源极驱动器，用于驱动光电装置的源极线，其特征在于，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二驱动模式；第一～第m电平移位器，各电平移位器用于变换m位显示数据的各位的信号的振幅，其中，m是大于等于2的整数；运算放大器，当通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，当通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将所述显示数据的高n位的数据所对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，n＜m，n为整数，其中，当设置为所述第二驱动模式时，第一～第(m-n)电平移位器的输入信号被固定，所述第一～第(m-n)电平移位器在所述第一～第m电平移位器中，用于变换所述显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
2.一种源极驱动器，用于驱动光电装置的源极线，其特征在于，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二的驱动模式；第一～第m锁存器，在锁存时钟脉冲的上升沿或下降沿的时刻，摄取m位的显示数据，其中，m是大于等于2的整数；第一～第m电平移位器，各电平移位器变换摄取到所述第一～第m锁存器的显示数据的各位的信号的振幅；运算放大器，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将与所述显示数据的高n位的数据对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，n＜m，n为整数，其中，在设置为所述第二驱动模式时，固定第一～第(m-n)锁存器的锁存时钟脉冲，所述第一～第(m-n)锁存器在所述第一～第m锁存器中，用于摄取所述显示数据的低(m-n)位的各位的数据。
3.一种源极驱动器，用于驱动光电装置的源极线，其特征在于，包括驱动模式设置寄存器，用于设置第一或第二的驱动模式；第一～第m电平移位器，各电平移位器变换m位的显示数据的各位的信号的振幅，其中，m是大于等于2的整数；运算放大器，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第一驱动模式时，基于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应的一个灰阶电压驱动源极线；以及电压设置电路，在通过所述驱动模式设置寄存器设置为所述第二驱动模式时，将与所述显示数据的高n位的数据对应的电压设置为所述运算放大器的输出，其中，n＜m，n是整数，其中，在设置所述第二驱动模式时，停止对第一～第(m-n)电平移位器供给高电位侧电源电压或低电位侧电源电压，其中，所述第一～第(m-n)电平移位器在所述第一～第m电平移位器中，用于变换所述显示数据的低(m-n)位的各位的信号的振幅。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的源极驱动器，其特征在于还包括电压选择电路，所述电压选择电路用于与所述第一～第m电平移位器的输出信号对应，从2m种的灰阶电压中选择一个灰阶电压，其中，所述运算放大器基于通过所述电压选择电路选择的灰阶电压驱动源极线。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的源极驱动器，其特征在于所述电压设置电路将与所述第(m-n+1)～第m电平移位器的输出信号对应的电压设置为所述运算放大器的输出。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的源极驱动器，其特征在于n是1。
7.一种光电装置，其特征在于，包括多条源极线；多条栅极线；像素，由所述多条栅极线中的一条和所述多条源极线中的一条确定；栅极驱动器，用于扫描所述多条栅极线；以及根据权利要求1至6中任一项所述的源极驱动器，用于驱动所述多条源极线的各源极线。
8.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求7所述的光电装置。
全文摘要
本发明提供了源极驱动器、包含该源极驱动器的光电装置和电子设备，该源极驱动器可根据驱动模式降低随着电平移位器的变换动作而消耗的电能。源极驱动器(520)包括驱动模式设置寄存器(690)，用于设置普通驱动模式或节能驱动模式；第一～第六电平移位器LST
文档编号G02F1/133GK1758318SQ20051010807
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年10月4日
发明者仁科多美子, 牧克彦 申请人:精工爱普生株式会社