Da变换电路、液晶驱动电路、液晶显示装置及da变换电路的设计方法

文档序号:7526181阅读:324来源:国知局
专利名称:Da变换电路、液晶驱动电路、液晶显示装置及da变换电路的设计方法
技术领域
本发明涉及驱动液晶显示面板的液晶驱动电路所具有DA变换电 路、具有该DA变换电路的液晶驱动电路、具有该液晶驱动电路的显示 装置以及该DA变换电路的设计方法。
背景技术
驱动液晶显示面板的液晶驱动电路具有DA (数字-模拟)变换器, 从外部输入表示灰度值的数字信号,将所输入的灰度值变换为模拟信号 即灰度电压。例如,在有源矩阵方式的液晶显示装置具有的液晶驱动电 路中,使用DA变换器,将从外部作为数字信号输入的灰度值变换为模 拟信号即灰度电压,将该灰度电压输出到液晶显示面板的源极总线,从 而驱动该液晶显示面板。
下面,参照图11,对液晶驱动电路中使用的现有的DA变换器的结 构例进行说明。图ll是表示现有的DA变换器的结构的框图。
如图ll所示,DA变换器100具有基准电压生成电路101、选择电 路102以及电压跟随器电路103。图11示出的例子是表示64灰度的液 晶驱动电路使用的DA变换器的结构,其中,该DA变换器对应于6位 (Bit5 Bit0)的数字信号表现64种灰度值,输出64种灰度电压。
另外,DA变换器100所具有的基准电压生成电路101具有串联联 接的64个电阻元件,向由64个电阻元件构成的电阻元件组的两端的端
子分别输入液晶驱动电压的最大值V64的电压和最小值V()的电压。因此,
在各电阻元件之间,64种基准电压(V0~V63)基于与所连接的电阻元 件的电阻值相应的比率而生成。基准电压生成电路101生成的这64种 基准电压被输入到选择电路102。
在选择电路102中,配置有多个由MOS晶体管构成的开关,以便 根据由6位数字信号构成的灰度值,选择输出所输入的64种基准电压 中的一个。即,根据由6位数字信号构成的各灰度值(Bit0~Bit5), 使上迷开关进行接通、断开,由此,选择输出所输入的64种电压中的一个。下面,对该情况进行说明。
即,关于6位数字信号即灰度值,Bit5为MSB, BitO为LSB。对于 上述开关来说,由2个构成1组开关对。在Bit0上有32组开关对(64 个开关)。在Bitl上有16组开关对(32个开关)。之后,对于每个Bit, 个数变为二分之一,在Bit5变为l组开关对(2个开关)。也就是,选 择电路102总共具有1+2+22+23+24+25=63组开关对(126个开关)。
1个开关对中的上述2个开关如下进行动作,即,在该Bit为"0,,时, 在图中,上方的开关断开,下方的开关接通。相反,在该Bit为'T'时, 在图中,上方的开关接通,下方的开关断开。例如,就图11中所示的 例子来说,(Bit5、 Bit4、…、Bit0)为"1111U",在所有的开关中,上
方的开关接通,下方的开关断开,选择电路102将V63的基准电压输出
到电压跟随器电路103。另夕卜,例如,若(Bit5、 Bit4、…、Bit0 )为"000001", 则选择电路102将V,的基准电压输出到电压跟随器电路103。电压跟随
的内部电阻产生的灰度电压,输出到液晶显示面板的源极总线。
在上述DA变换器100中,在其用作液晶显示装置的液晶驱动电路 的情况下,随着显示的灰度数增加,构成该电路的元件个数急剧增加。 例如,若以64灰度显示的情况为例,则首先在基准电压生成电路101 中需要64个电阻元件。另外,构成选择电路102的开关对于每一条源 极总线需要126个。同样,在利用8位数字信号的灰度值进行256灰度 显示的情况下,在基准电压生成电路101中需要256个电阻元件,并且, 选择电路102具有1+2+22+23+ +27=255组开关对,总共具有510个开 关。
另外,在液晶显示面板是对应于彩色显示的面板的情况下,液晶显 示面板利用与3种颜色对应的三个灰度电压驱动1个像素。因此,在该 液晶显示面板中,连接到1条扫描线上的像素数为N的情况下,液晶显 示面板具有3N条源极总线。在此,由于对于每条源极总线需要1个选 择电路102,因此,在驱动彩色显示的液晶显示面板的液晶驱动电路中, 选择电路102具有的开关的总数与驱动单色显示的液晶显示面板的情况 相比,为3倍的个数。
这样,在液晶驱动电路中,随着具有自身的液晶显示装置 示的颜 色的数量增加以及多灰度化不断发展,该电路结构元件数急剧增加,其结果是,在对液晶驱动电路进行集成电路化的情况下,其芯片尺寸增大。 这样,为了对应伴随液晶显示装置的多灰度化引起的液晶驱动电路
的电路结构元件数的激增,在专利文献1中公开了如图12那样的DA 变换器。图12是表示DA变换器200的结构框图。
图12示出DA变换器200具有基准电压生成电路201、选择电路 202、以及电压跟随器电路203。此外,图12示出的例子是与图U示出 的例子同样,表示64灰度的液晶驱动电路使用的DA变换器的结构,其 中,该DA变换器对应于6位(Bit5 ~ BitO)的数字信号表现的64种灰 度值,输出64种灰度电压。
如图12所示,基准电压生成电路201是如下的电阻分压电路将 多个电阻元件彼此连接,从这些电阻元件之间的连接部生成基准电压。 该基准电压生成电路201具有串联连接的32个电阻元件,在由32个电 阻元件构成的电阻元件组的一端的端子输入液晶驱动电压的最大值V64 的电压,在相反侧的一端的端子输入液晶驱动电压的最小值Vo的电压。 由此,在各电阻元件的端子,基于与上述各电阻元件的电阻值相应的比 率,生成33种基准电压(Vo、 V2、 V4、 V6、、 V62、 V64)。这33种 基准电压分别相当于每隔一个灰度的灰度电压(用于液晶显示面板的电 压)。
在选择电路202中配置有多个由MOS晶体管构成的开关,以便基 于由6位数字信号构成的灰度值,从所输入的33种基准电压中选择输 出两个基准电压。即,根据由6位数字信号构成的各灰度值(BitO ~ Bit5 ), 使上述开关接通、断开,由此,从所输入的33种基准电压中选择输出 两个基准电压。进而,电压跟随器电路203对选择电路202所选择的两 个基准电压进行平均,将该平均值作为灰度电压,输出到液晶显示面板 的源极总线。下面,对该情况详细地进行说明。
选择电路202所具有的各开关由2个构成1组开关对SW。在BitO 上具有1組开关对SW (0、 1 ),在Bitl上具有2组开关对SW ( 1、 1) 以及SW(l、 2),在Bit2上具有3组开关对SW(2、 1) ~SW(2、 3), 在Bit3上具有5组开关对SW ( 3、 1) ~ SW ( 3、 5 ),在Bit4上具有9 > 组开关对SW(4、 1) ~SW(4、 9),在Bit5上17组开关对SW (5、 1) ~SW (5、 17)。也就是,选择电路202总计具有1+2+ (2^1) + (22+1 ) + ( 23+1 ) + ( 24+1 ) =37组开关对SW ( 74个开关)。例如,就图12示出的例子来说,来自外部的灰度值(Bit5、 Bit4、、 Bit0)为"111U1",在所有的开关对SW中,图中,上方的开关接
通,下方的开关断开,选择电路将V64的基准电压输出到电压跟随器电
路203的输入端子IN2,将V62的基准电压输出到电压跟随器电路203 的输入端子IN!。进而,电压跟随器电路203将所输出的V64的基准电
压和V62的基准电压进行平均,将该平均值作为V63的灰度电压,输出
到液晶显示面板的源极总线。
另外,例如,在来自外部的灰度值(Bit5 、 Bit4 、 、 Bit0 )为"111110" 的情况下,在开关对SW(O、 1)中,在图中,上方的开关断开,下方 的开关接通,在开关对SW(O、 l)以外的开关对SW中,在图中,上 方的开关接通,下方的开关断开。也就是,由选择电路202向电压跟随
因此,电压跟随器:路203将丫62;灰度电压输出5到液晶显^^面板的源 极总线。
以上,DA变换器200能够输出与从外部输入的灰度值相同的灰度 数的灰度电压。在此处应注意,相对于电压跟随器电路203输出的灰度 电压的种数,基准电压生成电路201生成约半数的基准电压即可,因此 与图11示出的基准电压生成电路101相比,能够减少生成的基准电压 的数量,结果在基准电压生成电路201中,能够减少自身具有的电阻元 件个数。
进而,基准电压生成电路201生成的基准电压的数量减少,从而与 图U示出的选择电路102相比,能够显著减少选择电路202具有的电 阻元件的数量。因此,在DA变换器200中,即使表现灰度值的数字信 号的位数增加,也能够抑制电路结构元件(电阻元件或开关)的数量的 激增,其结果是,能够抑制制造成本的增大,并且使装置小型化。
另外,在专利文献2中公开了对应伴随液晶显示装置的多灰度化引 起的液晶驱动电路的电路结构元件数激增的其他DA变换器。具体地说, 专利文献2公开的DA变换器与专利文献1的DA变换器相比,相对于 输出的灰度电压的灰度数,从更少数量的基准电压生成向液晶显示面板 输出的灰度电压,使用具有DA变换器的液晶驱动电路小型化。专利文献1
日本特开2000-183747号公报(2000年6月30日公开)专利文献2
日本特开2006-106771号公报(2006年4月20日公开) 但是,专利文献l以及2公开的DA变换器具有以下的问题。 首先,在液晶显示面板中,该液晶显示面板的光透过率相对于所施 加的灰度电压的变化,未必呈线性变化。更详细地说,灰度电压的电压 范围具有液晶显示面板的光透过率相对于灰度电压的变化呈非线性变 化的电压范围(以下,设为第一电压范围)、和光透过率相对于灰度电 压的变化呈线性(大致线性)变化的电压范围(以下设为第二电压范围) 这两个电压范围。因此,为了驱动液晶显示面板,驱动电路需要考虑上 述的灰度电压-透过率特性,生成进行伽玛校正的灰度电压。此外,众 所周知,该第一电压范围位于能够获取灰度电压的电压范围中的该电压 范围的两端部,另一方面,第二电压范围位于能够获取灰度电压的电压 范围中的该电压范围的中央部。
在此处,如专利文献1、 2公开的DA变换器那样,从比灰度电压 的灰度数更少的数量的基准电压中,选择两个基准电压,对所选择的两 个基准电压进行平均或者线性插值,从而产生如下问题,即,在生成灰 度电压的情况下,第一电压范围生成的灰度电压和理想的灰度电压(以 下,设为理想灰度电压)产生偏差,结果对液晶显示面板的显示质量造 成影响。
关于该问题,参照图13以及图14,如下进行详细说明。图13以及 图14是表示灰度数为8灰度的DA变换器中的与伽玛曲线(gamma curve)对应的理想灰度电压和该DA变换器输出的灰度电压(以下设为 输出灰度电压)的关系的图。另外,图14是通过折线图表表示图13所 示的理想灰度电压和输出灰度电压的图。此外,该DA变换器生成与灰 度值"0"~"7"中灰度值"0"、 "2"、 "4,'、 "6,,以及"7"对应的基准电压。因 此,该DA变换器对与邻接的灰度值对应的两个基准电压进行平均,生 成与灰度值"1" 、 "3"以及"5"对应的灰度电压。
首先,如图13以及图14所示,在灰度值"2"-"6"中,即,在能够 获取灰度电压的电压范围的中央部,理想灰度电压相对于灰度值的变化 呈线性变化,因此在灰度值"3,,以及"5"对应的输出灰度电压和理想灰度 电压之间不会产生偏差。但是,该DA变换器对与灰度值"O"对应的基准 电压0V和与灰度值"2"对应的基准电压5V进行平均,生成与灰度值"l"与灰度值"l"对应的理想灰度电压 4.5V,产生2V的误差。
立足于该问题,在专利文献2公开的DA变换器中,如图15所示, 在生成基准电压时,通过减小各基准电压之间的间隔使笫一电压范围小 于第二电压范围,从而降低生成的中间电压和理想灰度电压的偏差。此 外,图15是专利文献2公开的DA变换器中的基准电压Vo ~ V8和该DA 变换器输出的64灰度的灰度电压的对应的说明图。
但是,在专利文献2公开的DA变换器中,即使在第一电压范围, 也对各基准电压间进行线性插值,生成输出灰度电压,从而不能够消除 输出灰度电压和理想灰度电压的偏差。

发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的,其目的在于提供DA变换电路、 具有该DA变换电路的液晶驱动电路、具有该液晶驱动电路的液晶显示 装置以及该DA变换电路的设计方法,在向液晶显示面板输出灰度电压 的DA变换电路中,从比灰度数更少的数量的基准电压中生成灰度电压, 且能够防止液晶显示面板的显示品质的降低。
为了解决上述问题,本发明的DA变换电路,基于从外部输入的n (n为2以上的自然数)灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显 示面板输出,其特征在于,具有生成部,生成彼此不同的m(m为小 于n的自然数)个基准电压;选择部,基于所输入的灰度值从上述m个 基准电压中选择l个或2个基准电压;输出部,将所选择的l个基准电 压、或者所选择的2个基准电压的中间值作为上述灰度电压输出;上迷 生成部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与上述输出 部输出的灰度电压数相同数量的i (i为小于m的自然数)个基准电压, 在上述n灰度的灰度电压的电压范围的中央部,生成m-i个基准电压。
若采用上述结构,DA变换电路在基于n灰度的灰度值将n灰度的 灰度电压向液晶显示面板输出时,选择部从m个基准电压中选择1个或 2个基准电压,输出部将所选择的1个基准电压、或者所选择的2个基 准电压的中间值作为灰度电压输出。
因此,在生成部中,不需要生成一对一地与n灰度的灰度电压对应 的n个基准电压,生成比n个少的m个基准电压即可。也就是,生成的基准电压数变少,相应地,能够使生成部的电路结构简化,其结果是,
能够减小DA变换电路的芯片尺寸,进而,能够减小具有DA变换电路 的液晶驱动电路的芯片尺寸。
另外,在液晶显示面板中,在能够获取施加的灰度电压的电压范围 的两端部(以下,设为第一电压范围),光透过率呈非线性地变化,在 能够获取施加的灰度电压的电压范围的中央部(以下,设为第二电压范 围),光透过率呈线性(大致线性)变化。
因此,向液晶显示面板输出的灰度电压在上述笫一电压范围,换言 之,在位于能够获取灰度电压的电压范围的两端部的电压范围,需要进 行考虑了液晶显示面板的光透过率呈非线性变化的伽玛校正。在此处, 如现有例的DA变换电路那样,在输出该第 一 电压范围内的灰度电压时, 若将2个基准电压的中间值作为灰度电压进行输出,则即使预先对基准 电压实施了伽玛校正,也在所输出的灰度电压和理想的灰度电压之间产 生电压差,换言之,电压值产生偏差,其结果是,液晶显示面板的显示 品质下降。
相对于此,本发明的DA变换电路具有的生成部,在第一电压范围 生成与输出部输出的灰度电压数相同数量的i (i为小于m的自然数)个 基准电压,换言之,在第一电压范围,生成一对一地与灰度电压对应的 基准电压。
因此,选择电路在输入了与第一电压范围对应的灰度值的情况下, 能够选择与所输入的灰度值对应的一个基准电压,进而,输出部能够将 所选择的1个基准电压作为灰度电压原封不动地输出。结果,本发明的 DA变换电路具有的输出部在输出处于第一电压范围的灰度电压时,不 将2个基准电压的中间值作为灰度电压输出,而将生成部生成的基准电 压原封不动地输出,因此,若预先将基准电压调整为理想的灰度电压的 值,则能够将在与理想的灰度电压之间没有偏差的灰度电压向液晶显示 面板输出。其结果是,本发明的DA变换电路能够防止液晶显示面板的 显示品质的下降。
通过以上说明,本发明的DA变换电路具有从比灰度数少的数量的 基准电压生成灰度电压、且能够防止液晶显示面板的显示品质的下降这 样的效果。
另外,本发明的液晶驱动电路具有上迷任一个所述的DA变换电路。另外,本发明的液晶显示装置具有上述所迷的液晶驱动电路。
另外,本发明的DA变换电路的设计方法是上述任一个所迷的DA 变换电路的设计方法,其特征在于,包括第一算出步骤,算出输出部 的输出电压,该输出部将l个基准电压、或者2个基准电压的中间值作 为灰度电压输出;第二算出步骤,预先求出与上述计算出的中间值对应 的灰度值的理想的灰度电压值,算出上述计算出的中间值和上述理想的 灰度电压值的电压差;电压范围确定步骤,基于上述计算出的电压差, 确定上述两端部的电压范围以及上述中央部的电压范围。
通过具有上述结构,算出两个基准电压的中间值和与该中间值对应 的灰度值的理想的灰度电压值的电压差,将该电压差超过预定的范围的 中间值的电压范围设为上述两端部的电压范围(上述第一电压范围), 将该电压差处于预定的范围内的中间值的电压范围设为上述中央部的 电压范围(上述的第二电压范围)。
在此处,如上所述,本发明的DA变换电路,生成与处于灰度电压 范围的两端部的灰度电压数相同数量的基准电压,进而,在输入与灰度 电压范围的两端部对应的灰度值的情况下,输出与所输入的灰度值对应 的一个基准电压。
因此,如本发明的设计方法那样,基于基准电压间的中间值和理想 的灰度电压值的电压差,确定上述两端部的电压范围以及上述中央部的 电压范围,从而通过该设计方法设计的本发明的DA变换电路,在上述 两端部的电压范围,也就是在第一电压范围,生成一对一地与灰度电压 对应的基准电压,不将2个基准电压的中间值作为灰度电压输出,能够 将基准电压原封不动地作为灰度电压输出。另外,在上述中央部的电压 范围,也就是在第二电压范围,将2个基准电压的中间值作为灰度电压 输出,该灰度电压和理想的灰度电压的电压差也收敛在预定的范围内。 即,通过该设计方法设计的本发明的DA变换电路能够输出理想的灰度 电压和电压差成为预定的范围内的灰度电压。
通过以上说明,本发明的DA变换电路的设计方法能够设计从比灰 度数少的数量的基准电压生成灰度电压、且能够防止液晶显示面板的显 示品质下降的DA变换电路。
在本发明的DA变换电路中,如上所述,基于从外部输入的n (n 为2以上的自然数)灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显示面板输出,该DA变换电路具有生成部,生成彼此不同的m (m为小于 n的自然数)个基准电压;选择部,基于所输入的灰度值从上述m个基 准电压中选择1个或2个基准电压;输出部,将所选择的1个基准电压、 或者所选择的2个基准电压的中间值作为上述灰度电压输出;上迷生成 部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与上述输出部输 出的灰度电压数相同数量的i (i为小于m的自然数)个基准电压。
因此,对于本发明的DA变换电路来说,在向液晶显示面板输出灰 度电压的DA变换电路中,从比灰度数少的数量的基准电压生成灰度电 压,且能够防止液晶显示面板的显示品质的下降。


图1是表示本发明实施方式的DA变换电路的结构的框图。 图2是表示本发明实施方式的液晶显示装置的结构的框图。 图3是表示本发明实施方式的源极总线驱动电路的结构的框图。 图4是表示本发明实施方式的输入灰度值"5"时的DA变换电路的结 构的框图。
图5是表示本发明实施方式的输入灰度值"17"时的DA变换电路的 结构的框图。
图6是表示本发明实施方式的DA变换电路中的所输入的灰度值、 选择电路的输出和电压跟随器电路输出的灰度电压的关系的图。
图7 (a)是表示向本发明实施方式的DA变换电路输入的灰度值和 进行了伽玛校正的理想灰度电压的关系一例的表,图7(b)是表示上述
灰度值和上述灰度电压之间的关系的曲线图。
图8是表示对本发明实施方式的DA变换电路43输出的灰度电压、 现有例的DA变换器200输出的灰度电压和理想的灰度电压进行比较的 说明图。
图9是表示本发明其他实施方式的DA变换电路的结构的框图。 图IO是表示本发明又一实施方式的DA变换电路的结构的框图。 图ll是表示现有例的DA变换器的结构的框图。 图12是表示其他现有例的DA变换器的结构的框图。 图13是表示其他现有例的DA变换器输出的灰度电压和实施了伽 玛校正(gamma correction)的理想灰度电压的关系的图。图14是表示其他现有例的DA变换器输出的灰度电压和实施了伽 玛校正的理想灰度电压的关系的折线图表。
图15是表示又一现有例的DA变换器中的基准电压和灰度电压的 关系的图。
具体实施例方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。 〔实施方式1〕
下面参照图1 ~图8,对本发明实施方式1进行说明。 (液晶显示装置IO的结构)
首先,参照图2,说明本发明的液晶显示装置IO的结构。图2是表 示有源矩阵方式的代表例即TFT (薄膜晶体管)方式的液晶显示装置10 的结构的框图。
如图2所示,液晶显示装置10具有液晶显示面板20、栅极总线驱 动电路30、源极总线驱动电路40和控制部50。
虽然没有特别图示,但液晶显示面板20由隔着预定间隔平行地对 置配置的矩阵基板和具备对置电极的对置基板这个张透明基板构成,在 这两个基板之间填充有液晶。
其中,在矩阵基板上设置有多条(在本实施方式为M条)相互并行 的源极总线SLi (i=l~M)和与该源极总线SLi交叉的多条(在本实施 方式为N条)相互并行的栅极总线GLj (j=l ~N)。在由邻接的两条栅 极总线GLj以及GL (j+l)和邻接的两条源极总线SLi以及SL (i+l) 包围形成的各处,设置有像素PIXij。
在此处,栅极总线驱动电路30用于对设置在液晶显示面板20上的 多条栅极总线GLj (j=l ~N)中的所选择的栅极总线GLj输出高(high) 电平的电压,对除此之外的栅极总线GLj输出低(low)电平的电压。 (液晶显示装置IO的动作)
如图2所示,从控制部50向栅极总线驱动电路30输出栅极时钟信 号(gate clock signal )GCK以及栅极启动脉冲信号(gate start pulse signal) GSP。栅极总线驱动电路30根据与栅极时钟信号GCK的周期匹配的栅 极启动脉沖信号GSP,从栅极总线GL1依次输出高电平的电压。即,若 设针对栅极总线GLj的输出电压为GDOUTj,则栅极总线驱动电路30根据栅极启动脉沖信号GSP,使GDOUTl从低(low)电平变更为高(high) 电平。接着,根据栅极时钟信号GCK的周期,栅极总线驱动电路30使 GDOUTl返回至低电平,使GDOUT2从低电平变更高电平。以后,同 样地,使GDOUTj—个接一个地依次变更为低、高、低电平。也就是说, 栅极总线驱动电路30选择一条栅极总线输出高的信号,从而以栅极总 线为单位,选择成为来自源极总线驱动电路40的灰度电压的输出目的 地的像素。
(源极总线驱动电路40的结构以及动作)
接着,下面参照图3,对本实施方式的源极总线驱动电路40 (液晶 驱动电路)的结构以及动作进行说明。图3是表示源极总线驱动电路40 的结构的框图。
如图3所示,源极总线驱动电路40具有采样存储器(sampling memory) 41、保持存储器(holdmemory) 42以及DA变换电路43。
源极总线驱动电路40将与连接在由栅极总线驱动电路30所选择的 栅极总线GLj上的像素PIXj对应的灰度电压,经由各源极总线SLi( i= 1 ~ M)输出到像素PIXlj~PIXMj。下面,为了对源极总线驱动电路40的 动作具体地进行说明,在此处,以源极总线驱动电路40向连接在栅极 总线GLj上的像素PIXlj ~PIXMj输出灰度值的情况为例进行说明。
由控制部50向源极总线驱动电路40输入时钟信号SCK和由数字信 号构成的灰度值。对于源极总线驱动电路40来说,与时钟信号SCK同 步地,向在内部具有的采样存储器41输入与像素PIXlj PIXMj对应的 一水平扫描期间的灰度值。此外,该采样存储器41具有与源极总线SL 相同数量(也就是,M个)数据存储区域,将与各源极总线SL对应的 灰度值取入到对应的数据存储区域。
接着,在源极总线驱动电路40中,采样存储器41所取入的一水平 扫描期间(像素PIXlj ~ PIXMj )的各灰度值以水平同步信号HS的定时 转送到后级的保持存储器(hold memory) 42。在该保持存储器42中也 具有与源极总线SL相同数量(也就是M个)数据存储区域,将与各源 极总线SL对应的各灰度值取入到对应的数椐存储区域中。
进而,保持存储器42将所转送的灰度值暂时存储在内部具有的数 据存储区域中,并且输出到后级的DA变换电路43。 DA变换电路43 将所输出的数字信号即各灰度值变换为模拟电压即灰度电压,输出到液晶显示面板20具有的源极总线SL卜SLM 。
在此处,控制部50控制输出水平同步信号HS、栅极时钟信号GCK、 栅极启动脉冲信号GSP,使得成为彼此对应的定时。因此,从上述源极 总线驱动电路40输出的与像素PIXlj ~ PIXMj对应的灰度电压,经由源 极总线SL1~SLM,输出到连接在由栅极总线驱动电路30选择的栅极总 线SLj上的像素PIXlj ~ PIXMj。 (DA变换电路43的结构)
接着,参照图1、图4~图8,对本实施方式的DA变换电路43进 行说明。首先,参照图1,对DA变换电路43的结构进行说明。此外, 作为例子,图1表示将6位的灰度值(灰度值"O" ~ "63")变换为64灰 度的灰度电压的DA变换电路43。
如图1所示,DA变换电路43具有基准电压生成电路431(生成部)、 选择电路432 (选择部)以及电压跟随器电路433 (输出部)。 (基准电压生成电路431的结构以及动作)
基准电压生成电路431是将多个电阻元件彼此串联连接、并从这些 电阻元件之间连接部派生基准电压的电阻分压电路。该基准电压生成电 路431是串联连接有39个电阻元件的结构,在其一个端子输入灰度电 压的最大值(V63),在另一个端子输入灰度电压的最小值(V0)。由 此,基准电压生成电路431从各电阻元件的端子,基于与上述电阻元件 的电阻值相应的比率生成40种基准电压。
在此处,基准电压生成电路431在与灰度值"0"~"5"以及"54"~ "63,,对应的灰度电压的电压范围(VQ~ Vs以及V54~ V63:以下设为笫一 电压范围),换言之,能够获取64灰度的灰度电压的电压范围的两端 部,生成与灰度电压相同数量即16种的基准电压,在与灰度值"6" ~ "53" 对应的灰度电压的电压范围(V6~V53:以下设为第二电压范围),换 言之,能够获取64灰度的灰度电压的电压范围的中央部,生成灰度电 压一半数量即24种的基准电压。即,基准电压生成电路431在第一电 压范围生成一对一地与灰度电压对应的基准电压,另一方面,在第二电 压范围,生成与每隔两个灰度的灰度电压对应的基准电压,将所生成的 40种基准电压输出到选择电路432。此外,基准电压生成电路431具有 的各电阻元件的电阻值被预先设定,以便使生成的各基准电压的电压值 变为理想的灰度电压。就图1示出例子来说,基准电压生成电路431生成电压V。~ V6以及V54~ V63,作为与灰度值"0"~"6"以及"54"~"63" 对应的基准电压,生成电压Vs VK)、、 V48、 V50、 V52,作为与灰度 值"8"、 "10"、、 "48"、 "50"、 "52"对应的基准电压,但是,这些生成 的基准电压分别在该DA变换电路的制造工序等中被设定,以便与对应 的灰度值的理想灰度电压一致。
(选择电路432的结构以及动作)
选择电路432基于由6位构成的灰度值,从所输出的40种基准电 压之中选择1个或两个基准电压,从而输出相应的基准电压。该选择电 路432能够由例如MOS晶体管或传输门(transmission gate)等^t拟开 关等构成。上述开关分别由2个开关构成为l组开关对,基于6位的灰 度值,选择输出两个输入信号中的一个。
在图l中,将各开关对如SW(X、 Y)以及SWA(X、 Y)那样表 示。在此处,X与灰度值的位的号码(0、 1、 2、、 5) —致,Y示出 该图中纵向的位置,在该图中,从下方开始依次标注为1、 2、。另夕卜, 在构成1个开关对的2个开关中,在该图中,对上侧的开关标注U,对 下侧的开关标注D来加以区别。例如,利用6位的灰度值的Bit5(MSB) 进行动作,并且,该图中,从下方开始第三个开关对被标记为SW (5、 3)。另外,该开关对中的上侧开关标记为SW (5、 3)U,下侧开关标 记为SW (5、 3) D。
另外,在该图中,在统称纵向排列的开关对的情况下,换言之,在 统称基于灰度值的相同位号码进行动作的开关对的情况下,不标注相当 于Y的数字来进行标记。例如,利用灰度值的Bit5进行动作的开关对 为SW (5、 1) 、 SW (5、 2),这些统称为SW (5)。另外,统称 灰度值的位的预定号码的所有开关对中的上侧开关,不标注相当于Y的 数字来进行标记。例如,灰度值Bit4的开关对中的上侧开关为SW (4、 1) U、 SW (4、 2) U、,这些统称为SW (4) U。对于下侧也同样。 此外,上述那样的统称开关对SW(X、 Y)的标记,对于开关对SWA (X、 Y)也同样。进而,在统称选择电路432具有的开关对SW (0)、 SW (1) 、、 SW (5)的情况下设为SW,在统称开关对SWA (0) 以及SWA ( 1)的情况下,设为SWA。 (开关的配置关系)
接着,对灰度值的各位的开关的配置关系进行说明。利用6位的灰度值中的Bit5 (MSB)进行动作的开关对由17组、即SW(5、 1) ~ SW
(5、 17)构成,分别由2个开关U和D构成。
在SW (5、 1) D的一端,输入来自SWA (0、 1)的公共端子的 Vo',在SW(5、 1)U的一端输入V32。另外,该SW(5、 l)U和SW
(5、 l)D的另一端彼此连接,变为公共端子。SW(5、 2) ~SW(5、 4)也同样,在SW (5、 n) D的一端输入来自SWA (0、 n)的公共端 子的V2(n.n',在SW(5、 n)U的一端输入V2(^,+32。另外,该SW(5、 n)D和SW(5、 n)U的另一端彼此连接,变为公共端子。在此处,n=l、 2、 3、 4。此外,在该图中,Vo'表示SWA(O、 l)所选择的Vo或Vi中 任一个基准电压,V 表示SWA (1、 1)以及SWA (0、 2)所选择的 Vj、 V2以及V3中任一个基准电压,VV表示SWA( 1、 2)以及SWA(O、
3) 所选择的V3、 V4以及Vs中任一个基准电压,Vs'表示SWA(l、 3) 以及SWA(O、 4)所选择的Vs或Vs中任一个基准电压。
进而,在SW (5、 5) D的一端输入有V8,在SW (5、 5) U的一 端输入有V40。另外,该SW(5、 5)U和SW(5、 5)D的另一端彼此 连接,成为公共端子。SW(5、 6) ~SW(5、 11)也同样,在SW(5、 m)D的一端输入有V2(m-",在SW(5、 n)U的一端输入有V2(m.1)+32。 在此处,m=5、 6、、 11。
进而,在SW(5、 12) D的一端输入有V22,在SW(5、 12) U的 一端输入有来自SWA (0、 5)的公共端子的V54'。另外,该SW (5、
12) U和SW(5、 12) D的另一端彼此连接,成为公共端子。SW(5、
13) ~SW(5、 17)也同样,在SW (5、 k) D—端输入有V2(k-",在 SW(5、 k)U—端输入有来自SWA(O、 k-7)的公共端子的V2(k-1)+32'。 另外,该SW(5、 k)D和SW(5、 k)U的另一端彼此连接,成为公共 端子。在此处,k-12、 13、、 17。此外,在该图中,VW表示SWA(l、
4) 以及SWA(O、 5)所选择的Vs4或Vs5中任一个基准电压,Vs6'表示 SWA ( 1 、 5 )以及SWA ( 0、 6)所选择的V55、 V56以及V57中任一个 基准电压,V58'表示SWA(1、 6)以及SWA(O、 7)所选择的V57、 V58 以及Vs9中任一个基准电压,V6o'表示SWA(1、 7)以及SWA(0、 8) 所选择的Vs9、 V6。以及V"中任一个基准电压,V62'表示SWAU、 8) 以及SWA(O、 9)所选择的Vs9、 V6Q以及V61中任一个基准电压,V64' 表示V。的基准电压。这些开关对SW(5)连动,在灰度值Bit5为"0"时,下侧的开关SW (5) D导通(ON),相反,在上侧的开关SW (5) U不导通(OFF)。 另一方面,在Bit5为'T,时,下侧的开关SW (5) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SW (5) U导通(ON)。
接着,利用Bit4进行动作的开关对由9组、即SW(4、 1) ~SW (4、 9)构成,与上述同样地,分别由2个开关U和D构成。
在SW(4、 1) D的一端上连接有SW (5、 l)的公共端子,在SW (4、 1)U的一端连接有SW(5、 9)的公共端子。另外,该SW(4、 1) D和SW(4、 l)U的另一端彼此连接,成为公共端子。以下,同样地, 在SW (4、 j) D的一端上连接有SW (5、 j)的公共端子,在SW (4、 j) U的一端上连接有SW (5、 j+8)的公共端子。另外,该SW(4、j) D和SW(4、 j)U的另一端彼此连接,成为公共端子。在此处,j=l、 2、 " 、 90
这些开关对SW (4)连动,在Bit4为"0"时,下侧的开关SW(4) D导通(ON),相反,上侧的开关SW (4) U不导通(OFF)。另一方 面,在Bit4为"l"时,下侧的开关SW (4) D不导通(OFF),相反, 上侧的开关SW (4) U导通(ON)。
接着,利用Bit3进行动作的开关对由5组、即SW (3、 1 ) ~SW (3、 5)构成,与上述同样,分别由2个开关U和D构成。
在SW(3、 1)D的一端上连接SW(4、 l)的公共端子,在SW(3、 1) U的一端上连接有SW (4、 5)的公共端子。另外,该SW(3、 1) D和SW(3、 l)U的另一端彼此连接,成为公共端子。以下,同样地, 在SW(3、 i)D的一端上连接有SW(4、 i)的公共端子,在该SW(3、 i) U的一端上连接有SW (4、 i+4)的公共端子。另外,该SW(3、 i) D和SW(3、 i)U的另一端相互连接,成为公共端子。在此处,i=l、 2、 5
这些开关对SW (3)连动,在Bit3为"0"时,下侧的开关SW(3) D导通(ON),相反,上侧的开关SW (3) U不导通(OFF)。另一方 面,Bit3为"l"时,下侧的开关即SW (3) D不导通(OFF),相反,上 侧的开关SW (3) U导通(ON)。
接着,利用Bit2进行动作的开关对由3组、即SW(2、 1) ~SW (2、 3)构成,与上述同样,分别由2个开关U和D。在SW(2、 1) D的一端上连接有SW (3、 l)的公共端子,在SW (2、 1)U的一端上连接有SW(3、 3)的公共端子。另外,该SW(2、
1) D和SW(2、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。以下,同样 地,在SW (2、 h) D的一端上连接有SW (3、 h)的公共端子,在SW
(2、 h) U的一端上连接有SW (3、 h+2)的公共端子。另外,该SW (2、 h)D和SW(2、 h)U的另一端相互连接,成为公共端子。在此 处,h=l、 2、 3。
这些开关对SW (2)连动,在Bit2为"0"时,下侧的开关SW(2) D导通(ON),相反,上侧的开关SW (2) U不导通(OFF)。另一方 面,在Bit2为'T,时,下侧的开关SW (2) D不导通(OFF),相反, 上侧的开关SW (2) U导通(ON)。
接着,利用Bitl进行动作的开关对由2组SW( 1、 l)以及SW(l、
2) 和8组SWA (1、 1) ~SWA (1、 8)构成,与上述同样,分别由1 个开关U和D构成。
在SW ( 1、 1) D的一端上连接有SW (2、 1)的公共端子,在SW (1、 1) U的一端上连接有SW (2、 2)的公共端子。另外,该SW ( 1、
1) D和SW(l、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。在SW(l、
2) D的一端上连接有SW (2、 2)的公共端子,在SW (1、 2) U的一 端上连接SW (2、 3)的公共端子。另外,该SW (1、 2) D和SW (1、 2)U的另一端相互连接,成为公共端子。
这些开关对SW ( 1)进行连动,在Bitl为"0"时,下側的开关SW (1) D导通(ON),相反,上侧的开关SW (1) U不导通(OFF)。 另一方面,在Bitl为"r,时,下侧的开关SW (1 ) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SW (1) U导通(ON)。
另外,在SWA(l、 l)D的一端输入有V!,在SWA(l、 l)U的 一端输入有V"在SWA(l、 2)D的一端输入有Vs,在SWA(l、 2) U的一端输入有V3,在SWA (1、 3 ) D的一端输入有V5, SWA (1、 3 ) U的一端输入有V6,在SWA (1、 4 ) D的一端输入有V54,在SWA ( 1、 4)U的一端输入有V55,在SWA(l、 5)D的一端输入有V55,在SWA (1、 5) U的一端输入有V57,在SWA (1、 6) D的一端输入有V57, 在SWA (1、 6) U的一端输入有V59,在SWA ( 1、 7) D的一端输入有 V61,在SWA(l、 7) U的一端输入有V59,在SWA(l、 8)D的一端输入有V6"在SWA(l、 8) U的一端输入有V63。另外,该SWA(l) U和SWA (1) D的另一端相互连接,分别成为公共端子。
这些开关对SWA( 1 )进行连动,在Bitl为"0"时,下侧的开关SWA (1) D导通(ON),相反,上侧的开关SWA (1) U不导通(OFF)。 另一方面,在Bitl为"r时,下侧的开关SWA (1) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWA ( 1 ) U导通(ON)。
接着,利用BitO进行动作的开关对由1组SW(O、 1)和9组SWA (0、 1) ~SWA (0、 9)构成,与上述同样,分别由1个开关U和D 构成。
在SW(O、 l)D的一端连接有SW(l、 l)的公共端子,在SW(O、 1 ) U的一端连接有SW ( 1、 2)的公共端子。另外,该SW (0、 1 ) D 和SW(O、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子,进而,连接在电 压跟随器电路433的输入端子IN2上。上述SW(l、 l)的公共端子如 上述那样连接在SW(O、 l)D的一端上,并且,也连接在电压跟随器 电路433的输入端子IN1上。
进而,在SWA(O、 l)D的一端输入有Vo,在SWA(O、 l)U的 一端输入有V!。在SWA(O、 2)D的一端输入有V2,在SWA(O、 2) U的一端连接有SWA ( 1、 1)的公共端子,在SWA (0、 3) D的一端 输入有V4,在SWA(O、 3) U的一端连接有SWA ( 1、 2)的公共端子, 在SWA (0、 4) D的一端输入有V6,在SWA (0、 4) U的一端连接有 SWA ( 1、 3)的公共端子。
进而,在SWA (0、 5) D的一端输入有V54,在SWA (0、 5) U 的一端连接有SWA(l、 4)的公共端子。另外,该SW(O、 5)D和SW (0、 5)U的另一端相互连接,成为公共端子。SWA(O、 6) ~SWA (0、 9)也同样,在SWA(O、 g) D的一端输入有V2g+44,在SWA(O、 g) U的一端连接有SWA ( 1、 g-1)的公共端子。在此处,g=6、 7、 8、 9。另外,SWA (0) D和SWA (0) U的另一端相互连接,分别成为公 共端子。
如上所述,在选择电路432中,开关对SW以及开关对SWA基于 由控制部50 (参照图2)输入的6位的灰度值进行动作,由此,从来自 基准电压生成电路431的40种基准电压之中,选择与该灰度值对应的 两个基准电压,输出到电压跟随器电路433。如上所迷,选择电路选择两个基准电压,但是,在选择两个相同的 基准电压的情况下,有时标记为l个基准电压。
(电压跟随器电路433的结构以及动作)
接着,针对电压跟随器电路433的结构以及动作进行说明。在该电 压跟随器电路433中,选择电路432所选择的两个基准电压分别经输入 端子IN1以及IN2被输入。此外,在以下的说明中,将向输入端子IN1 输入的基准电压设为ViNl,将向输入端子IN2输入的基准电压设为ViN2。
电压跟随器电路433对所输入的Vm和Vjn2进行平均,将平均后的 电压设为灰度电压VOUT,并向液晶显示面板20具有的源极总线SL (参 照图2)输出。
因此,在向输入端子IN1以及输入端子IN2输入相同的电压值的基 准电压的情况下,即,在Vw产ViN2的情况下,电压跟随器电路433将 所输入的VIN1( ViN2)作为VouT进行输出。另一方面,在向输入端子IN1 以及输入端子IN2分别输入彼此不同的基准电压的情况下,电压跟随器 电路433输出(Vini+Vin2 ) /2作为VOUT。
此外,关于本实施方式的电压跟随器电路433,在专利文献1 (特 开2000-183747号公报)中有详细记载。 (具体例1)
就图l示出的例子来说,输入位串为"Ullir,的灰度值"63",开关 对SW以及SWA中的上侧(该图中)的所有开关导通,下侧(该图中) 的所有开关不导通。由此,选择电路432向电压跟随器电路433的输入 端子IN1以及IN2分别输出电压值同为V63的基准电压。电压跟随器电 路433,将对输入到输入端子IN1的V"和输入到输入端子IN2的V63 平均后的电压值作为灰度电压VoUT输出,在此处,由于向两个输入端 子输入相同的电压值V63,因此将所输入的V63作为灰度电压VOUT输出。 (具体例2 )
接着,参照图4,对DA变换电路43的由控制部50输入其他灰度 值时的动作进行说明。图4是说明输入位串为"000101"的灰度值"5"时的 DA变换电路43的动作的说明图。
如图4所示,在输入位串为"000101"的灰度值"5"时,在选择电路 432中,开关对SW ( 0 ) U、 SW ( 2 ) U以及SWA ( 0 ) U导通,相反, 开关对SW(O)D、 SW (2) D以及SWA (0) D不导通。进而,开关对SW ( 5 ) U、 SW (4) U、 SW ( 3) U、 SW ( 1) U以及SWA (1) U 不导通,相反,开关对SW(5)D、 SW(4)D、 SW(3)D、 SW ( 1) D以及SWA (1) D导通。由此,选择电路432向电压跟随器电路433 的输入端子IN1以及IN2分别输入电压值同为Vs的基准电压。电压跟 随器电路433将对向输入端子IN1输入的V63和向输入端子IN2输入的
V63平均后的电压值作为灰度电压VouT输出,在此处,由于向两个输入 端子输入相同的电压值V5,因此将所输入的V63作为灰度电压VouT输出。
(具体例3 )
接着,参照图5,对DA变换电路43的从控制部50输入其他灰度 值时的动作进行说明。图5是说明输入位串为"001001"的灰度值"17"时 的DA变换电路43的动作的说明图。
如图5所示,在输入位串为"001001"的灰度值"17"的情况下,在选 择电路432中,开关对SW(O)U、 SW (4) U以及SWA (0) U导通, 相反,开关对SW(O)D、 SW (4) D以及SWA (0) D不导通。进而, 开关对SW ( 5 ) U、 SW (3 ) U、 SW ( 2 ) U、 SW ( 1) U以及SWA ( 1) U不导通,相反,开关对SW ( 5 ) D、 SW ( 3 ) D、 SW ( 2) D、 SW ( 1) D以及SWA (1) D导通。由此,选择电路432向电压跟随器电路433 的输入端子IN1输出电压值为V!6的基准电压,向输入端子IN2输出电 压值为V!8的基准电压。电压跟随器电路433将对向输入端子IN1输入 的Vw和向输入端子IN2输入的Vis平均后的(V16+V18) /2作为灰度电
压VouT输出。
以上是选择电路432的电路结构以及动作。图6表示总结这些动作 的内容。这是表示6位的数字信号即灰度值、选择电路432的输出(向 输入端子IN1以及IN2输入的基准电压)、电压跟随器电路433输出的 灰度电压V0UT的关系的图表。
如图6所示,在输入的灰度值为"0,,~"6"以及"54,,~"63"的情况下 和输入的灰度值为偶数(BitO为"0")的情况下,选择电路432选择40 种基准电压中的一个,向电压跟随器电路433的输入端子IN1以及IN2 分别输出选择的相同的基准电压。
另外,在输入的灰度值为"7"~"53"、且为奇数 BitO为'T,)的情 况下,选择电路432从40种基准电压中选择两个基准电压,并将所选择的基准电压分别输出到电压跟随器电路433的输入端子IN1以及IN2。 此外,本实施方式的电压跟随器电路433具有与专利文献1公开的电压 跟随器电路相同的结构,在此处省略其详细说明。 (液晶显示面板中的透过率特性)
接着,对液晶显示面板20 (参照图2)中所施加的灰度电压和光透 过率的关系进行说明。该液晶显示面板的光透过率相对于向该液晶显示 面板施加的灰度电压的电压值的变动,未必呈线性变动。因此,需要对 灰度电压进行考虑了液晶显示面板具有的"灰度电压-透过率特性"的伽 玛校正。详细地说,在能够获取灰度电压的电压范围(本实施方式中 V0~V63)中的低侧和高侧的电压范围(以下设为第一电压范围)中, 相对于灰度电压变动的光透过率的变动为非线性且平緩,另一方面,在 该电压范围的中央部(以下设为第二电压范围)中,相对于灰度电压变 动的光透过率的变动呈线性且陡峭。
因此,为了使液晶显示面板的亮度与灰度值成比例,将灰度值变换 为灰度电压的DA变换电路,在上述第一电压范围中相对于灰度值的变 化增大灰度电压的变化,另一方面,在上述第二电压范围中,相对灰度 值的变化减小灰度电压的变化,以便消除上迷液晶显示面板的灰度电压 -光透过率特性。
图7 (a)以及图7 (b)是表示6位的灰度值和进行了上迷伽玛校 正的理想的灰度电压(以下称为理想灰度电压)的关系的一个例子的说 明图。如该图(a)以及该图(b)所示,在灰度值"0"~"5,,以及"54"~"63" 中,换言之,在第一电压范围中,理想灰度电压呈非线性且陡峭地变化, 另一方面,在灰度值"6,, "53"中,换言之,在第二电压范围中,理想灰 度电压呈线性(近似线性)且平緩地变化。 (与现有例的DA变换器200的比较)
接着,对输入6位灰度值的情况下的本实施方式的DA变换电路43 输出的灰度电压和专利文献1所公开的现有例的DA变换器200输出的 灰度电压进行比较。图8是对与6位灰度值对应的理想灰度电压、现有 例的DA变换器200输出的灰度电压和本实施方式的DA变换电路43输 出的灰度电压进行比较的说明图。
如图8所示,在灰度值为偶数的情况下,现有例的DA变换器200 将自身生成的基准电压原封不动地输出作为灰度电压,因此与理想灰度电压的电压差为0〔V〕。另一方面,在灰度值为奇数的情况下,DA变 换器200将分别对应于与所输入的灰度值"n"相邻的两个灰度值"n-l"以 及"n+r,的两个基准电压的平均值作为灰度电压输出。例如,在所输入 的灰度值为"l"的情况下,将与灰度值"O"对应的基准电压V0和与灰度 值"2"对应的基准电压V2的平均值作为灰度电压进行输出。此外,在 DA变换器200中生成的基准电压预先基于理想灰度电压调整即可,换 言之,生成的32种基准电压分别被预先调整,以便与对应的灰度值的 理想灰度电压一致。
在此处,在理想灰度电压相对于灰度值的变化呈线性变化的第二电 压范围中,在灰度值为奇数的情况下,DA变换器200也输出与理想灰 度电压的电压差几乎不存在的灰度电压。但是,在理想灰度电压相对于 灰度值的变化呈非线性变化的第一电压范围中,在灰度值为奇数的情况 下,DA变换器200输出的灰度电压和理想灰度电压之间产生大的电压 差,换言之,产生偏差。就图8的例子来说,在灰度值为'T,、 "3"、 "5"、 "55"、 "57"、 "59"、 "61"以及"63"时,理想灰度电压与DA变换器200 输出的灰度电压之间产生5 〔mV〕以上的电压差。此外,在图8中,将 DA变换器200输出的灰度电压和理想灰度电压的电压差的绝对值为5 〔mV〕以上的情况记栽为判定结果"x",将不到5 〔mV〕的情况记载为 判定结果"o"。
另一方面,本实施方式的DA变换电路43,在灰度值为偶数的情况 下,与现有例的DA变换器200同样,将自身生成的基准电压原封不动 地作为灰度电压进行输出,因此与理想灰度电压的电压差为0 〔V〕。 进而,关于DA变换电路43,在输出的灰度电压的电压范围为第一电压 范围内、且输入的灰度值为奇数的情况下,即,在输入灰度值"l"、 "3"、 "5"、 "55"、 "57"、 "59"、 "61"、或"63,,的情况下,也利用基准电压生成 电路431 (参照图1)生成与灰度值"l"、 "3"、 "5"、 "55"、 "57"、 "59"、 "61"、以及"63"分别对应的基准电压,将与所输入的灰度值对应的基准 电压原封不动地输出。因此,如图8所示,在输入在现有例中判定結果 为"x,,的灰度值的情况下,DA变换电路43也能够输出与理想灰度电压 没有电压差的灰度电压。
此外,在本实施方式中,成为输入6位数字信号的灰度值、输出64 种灰度电压的结构,但本发明并不限于此,当然,输入比6位大的位数的灰度值或比6位小的位数的灰度值的DA变换电路也包含在本发明的 范围内。
此外,在输入的灰度值的位数被变更的情况下,根据该位数,变更 基准电压生成电路431生成的基准电压的个数,进而,适当变更选择电 路432具有的开关对的结构即可。 (DA变换电路43的设计方法)
接着,对本实施方式的DA变换电路43的设计方法,以根据图12 示出的现有例的DA变换器200进行设计的情况为例进行说明。
在该DA变换器200中,由基准电压生成电路201生成与每隔两个 灰度的偶数灰度值("0"、 "2"、、 "62"、 "64")对应的基准电压(Vo、 V2、、 V62、 V64),在输入奇数灰度值(T、 "3"、、 "63")的情 况下,作为与所输入的灰度值对应的基准电压,选择电路202选择在所 输入的灰度值前后的彼此相邻的两个基准电压,电压跟随器电路203将 所选择的两个基准电压进行平均,将该平均值作为灰度电压进行输出。
在设计本实施方式的DA变换电路43时,首先,作为第一步骤, 算出在输入灰度值的情况下的、DA变换器200输出的灰度电压(第一 算出步骤)。
接着,如图8所示,对与第一算出步骤中所计算出的灰度值对应的 灰度电压和该灰度值的理想灰度电压进行比较,计算每个灰度值的电压 差(第二算出步骤)。
接着,判定在第二算出步骤中所计算出的每个灰度值的电压差是否 处在预定的范围内。将与判定为该电压差处于该范围内的灰度值对应的 理想灰度电压的电压范围设为第二电压范围,将与判定为该电压差没有 处在该范围内的灰度值对应的理想灰度电压的电压范围设为第一电压 范围。
就图8示出的例子来说,判定上述每个奇数灰度值的电压差是否处 在士5mV的范围内,将判定为该电压差没有处在士5mV的范围内的电压
值V0~ Vs以及V54~ V63设为第一电压范围,另一方面,将电压值V6-
Vs3设为第二电压范围(电压范围确定步骤)。此外,在图8示出的例 子中,将预定的电压范围设为士5mV,但在本发明的设计方法中,能够 根据连接在成为设计对象的DA变换电路上的液晶显示面板的特性适当 变更。接着,基于在电压范围确定步骤中所确定的笫一电压范围以及第二
电压范围,变更基准电压生成电路201以及选择电路202的电路结构, 使得生成一对一地与上述第一电压范围内的理想灰度电压对应的基准 电压,并且,将生成的该基准电压作为灰度电压进行输出,从而作成图 1示出的DA变换电路43具有的基准电压生成电路431。
进而,对现有例的选择电路202,新增加能够单独选择处于第一电 压范围内的各基准电压的开关对SWA (参照图1),从而作成图1示出 的DA变换电路。
在上述中,说明了根据现有例的DA变换器200进行设计的方法, 但如本申请的实施方式1那样,在已经设定第一电压范围和第二电压范 围并实施了本申请的电路中也能够实施。发生这种设计变更的情况是理 想灰度电压值因脉冲的特性变更等而变更的情况。
首先,在第一算出步骤中,使用成为设计变更的对照的电路,算出 输出的灰度电压。
接着,第二算出步骤中,使用变更后的理想灰度电压值,算出每个
灰度值的电压差。
接着,在电压范围确定步骤中,变更笫一电压范围和第二电压范围。 接着,基于在电压范围确定步骤中所确定的第一电压范围以及第二
电压范围,变更基准电压生成电路以及选择电路的电路结构,使得生成
一对一地与笫一电压范围内的理想灰度电压对应的基准电压,且将生成
的该基准电压作为灰度电压进行输出。 〔实施方式2〕
接着,以下参照图9对本发明的第二实施方式进行说明。此外,关 于实施方式2的说明,仅对与实施方式1不同的地方进行说明,对重复 的地方省略其说明。
首先,本实施方式1与实施方式2的不同之处在于,源极总线驱动 电路40 (参照图3 )具有DA变换电路43',以取代具有DA变换电路 43。此外,图9是表示能够基于6位的灰度值输出64种灰度电压的DA 变换电路43'的结构的框图。
(DA变换电路43'的结构)
如图9所示,DA变换电路43'具有基准电压生成电路431'(生成部)、 选择电路432'(选择部)以及电压跟随器电路433'(输出部)。(基准电压生成电路431'的结构以及动作) 基准电压生成电路431'是如下的电阻分压电路将多个电阻元件彼 此串联连接,并从这些电阻元件之间的连接部派生基准电压。该基准电 压生成电路431'是直接串联连接有21个电阻元件的结构,在其一个端 子输入灰度电压的最大值(V63),在另一个端子输入灰度电压的最小 值(Vo)。由此,基准电压生成电路431'由各电阻元件的端子根据与上 述电阻元件的电阻值相应的比率生成22种基准电压。
在此处,基准电压生成电路431',在与灰度值"0,,~"4,,以及"61"~ "63"对应的灰度电压的电压范围(Vo~ V4以及V61~ V63:以下设为第三 电压范围)中,生成与灰度电压相同数量的8种基准电压,在与灰度值 "5,, "60"对应的灰度电压的电压范围(V5~V5o:以下设为第四电压范 围)中,生成灰度电压数的V4即14种基准电压。即,基准电压生成电 路431'在第一电压范围生成一对一地与灰度电压对应的基准电压,另一 方面,在第二电压范围,生成与每隔4灰度的灰度电压对应的基准电压, 将生成的22种基准电压向选择电路432'输出。
(选择电路432'的结构以及动作)
选择电路432'基于由于6位构成的灰度值,从所输出的22种基准 电压之中选择l个或2个基准电压,从而输出相应的基准电压。该选择 电路432'由例如MOS晶体管或传输门(transmission gate)等模拟开关 等构成。上述开关分别由2个开关构成为1组开关对,基于6位灰度值, 选择输出两个输入信号中的一个。
在图9中,将各开关对表示为SWB (X、 Y)以及SWC (X、 Y)。 在此处,X与灰度值的位的号码(0、 1、 2、、 5) —致,Y在该图中 表示纵向的位置,在该图中,从下方开始依次标记为1、 2、。另外, 构成1个开关对的2个开关中,在该图中对上侧的开关标注U、对下侧 的开关标注D来加以区别。例如,利用6位的灰度值中的Bit5 (MSB) 进行动作、且在该图中从下方开始第三个开关对记载为SWB (5、 3)。 另外,该开关对中的上侧的开关记栽为SWB (5、 3)U,下侧的开关记 载为SWB (5、 3) D。
另外,该图中,在统称纵向排列的开关对的情况下,换言之,在统 称基于灰度值相同的位号码进行动作的开关对的情况下,不标记相当于 Y的数字进行记栽。例如,利用灰度值的Bit5进行动作的开关对为SW(5、 1) 、 SW (5、 2),这些统称为SW (5)。另外,统称灰度值 的位的预定号码的所有开关对中的上侧开关,不标注相当于Y的数字来 进行标记。例如,灰度值Bit4的开关对中的上侧开关为SW (4、 l)U、 SW(4、 2)U、,这些统称为SW(4)U。对于下侧也同样。此外, 对于上述那样的统称开关对SWB(X、 Y)的标记来说,开关对SWC(X、 Y)也是相同的。进而,在统称选择电路432'具有的开关对SWB (0)、 SWB (1) 、、 SWB ( 5 )的情况下设为SWB,在统称开关对SWC ( 0) 以及SWC ( 1 )的情况下,设为SWC。 (开关的配置关系) 接着,对灰度值的各位的开关的配置关系进行说明。利用6位的灰 度值中的Bit5 (MSB)进行动作的开关对由9组、即SWB (5、 1) ~ SWB(5、 9)构成,分别由2个开关U和D构成。
在SWB(5、 l)D—端输入有来自SWC( 1、 1)的公共端子的Vo', 在SWB(5、 1)U的一端输入有V32。另外,该SWB(5、 l)U和SWB
(5、 l)D的另一端相互连接,成为公共端子。在SWB(5、 2)D的一 端输入有来自SWC (2、 1)的公共端子的V4',在SWB (5、 1) U的一 端输入有V36。另外,在该SWB(5、 1)U和SWB(5、 l)D的另一端 相互连接,成为公共端子。此外,在该图中,Vo'表示SWC(O、 1)、 SWC(O、 2)以及SWC(1、 1)所选择的V0~ V3中任一个基准电压, V/表示SWC (0、 3 ) 、 SWC ( 1、 2 )以及SWC (2、 1 )所选择的Vi ~
V4中任一个基准电压。
进而,在SWB (5、 3) D的一端输入有V8,在SWB (5、 3) U的 一端输入有V40。另外,该SWB (5、 3) U和SWB (5、 3) D的另一端 相互连接,成为公共端子。SWB (5、 4) ~SWB (5、 7)也同样,在 SWB (5、 f)D的一端输入有V4(f.",在SWB(5、 f)U的一端输入有 V4(f_1)+32。另外,该SWB(5、 f)D和SWB(5、 f)U的另一端相互连 接,成为公共端子。在此处,f=3、 4、、 7。
进而,在SWB(5、 8) D的一端输入有V28,在SWB(5、 8)U的 一端输入有来自SWC (2、 2)的公共端子的V60'。另外,该SWB (5、
8) U和SWB(5、 8)D的另一端相互连接,成为公共端子。在SWB(5、
9) D的一端输入有V32,在SWB(5、 9)U的一端输入有来自SWC(l、 4)的公共端子的V64'。另外,该SWB (5、 9) U和SWB (5、 9) D的另一端相互连接,成为公共端子。此外,在该图中,V6o'表示SWC(0、 4) 、 SWC (0、 5) 、 SWC (1、 3)以及SWC (2、 2)所选挣的V60 ~ V63中任一个基准电压,Vm'表示SWC (0、 6)以及SWC ( 1、 4)所选 择的V61 ~ V63中任一个基准电压,
这些开关对SWB (5)进行连动,在灰度值Bit5为"0"时,下侧的 开关SWB (5) D导通(ON),相反,上侧的开关SWB (5) U不导通 (OFF )。另 一方面,在Bit5'T,时,下侧的开关SWB( 5 )D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWB (5) U导通(ON)。
接着,利用Bit4进行动作的开关对由5组、即SWB (4、 1) ~ SWB (4、 5)构成,与上述同样,分别由2个开关U和D构成。
在SWB(4、 1 )D的一端连接有SWB(5、 l)的公共端子,在SWB (4、 1) U的一端连接有SWB (5、 5)的公共端子。另外,在该SWB (4、 1)D和SWB(4、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。以下, 同样地,在SWB (4、 e) D的一端连接有SWB (5、 e)的公共端子, 在SWB (4、 e) U的一端连接有SWB (5、 e+4)的公共端子。另外, 该SWB (4、 e) D和SWB (4、 e) U的另一端相互连接,成为公共端 子。在此处,j-l、 2、、 5。
这些开关对SWB(4)进行连动,在Bit4为"0"时,下侧的开关SWB (4) D导通(ON),相反,上侧的开关SWB (4) U不导通(OFF)。 另一方面,Bit4为"l,,时,下侧的开关SWB (4) D不导通(OFF),相 反,上侧的开关SWB (4) U导通(ON)。
接着,利用Bit3进行动作的开关对由3组、即SWB(3、 1) ~SWB (3、 3)构成,与上述同样,分别由2个开关U和D构成。
在SWB(3、 1)D的一端连接有SWB(4、 1 )的公共端子,在SWB (3、 1)U的一端连接有SWB(4、 3)的公共端子。另外,该SWB(3、 1)D和SWB(3、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。以下,同 样地,在SWB(3、 d) D的一端连接有SWB (4、 d)的公共端子,在 SWB (3、 d) U的一端连接有SWB (4、 d+2)的公共端子。另外,该 SWB (3、 d) D和SWB (3、 d) U的另一端相互连接,成为公共端子。 在此处,d=l、 2、 3。
这些开关对SWB (3)进行连动,在Bit3为"0",下侧的开关SWB (3) D导通(ON),相反,上侧的开关SWB (3) U不导通(OFF)。另一方面,在Bit3为"l"时,下侧的开关SWB (3) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWB (3) U导通(ON)。
接着,利用Bit2进行动作的开关对包括两组SWB(2、 1 )以及SWB (2、 2)和两组SWC (2、 1)以及SWC (2、 2),与上述同样地,分 别由两个开关U和D构成。
在SWB(2、 1)D的一端连接有SWB(3、 l)的公共端子,在SWB (2、 1)U的一端连接有SWB(3、 2)的公共端子。另夕卜,该SWB(2、
1) D和SWB(2、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。另外,在 SWB (2、 2) D的一端连接有SWB (3、 2)的公共端子,在SWB (2、
2) U的一端连接有SWB (3、 3)的公共端子。另外,该SWB (2、 2) D和SWB(2、 2)U的另一端相互连接,成为公共端子。
这些开关对SWB (2)进行连动,在Bit2为"0"时,下侧的开关即 SWB(2)D导通(ON),相反,上侧的开关SWB(2)U不导通(OFF)。 另一方面,在Bit2为'T,时,下侧的开关SWB (2) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWB (2) U导通(ON)。
另外,在SWC(2、 l)D的一端连接有SWC(l、 2)的公共端子, 在SWC(2、 1)U的一端输入有V4。另外,该SWC(2、 l)D和SWC (2、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子。在SWC(2、 2)D的一 端输入有V60,在SWC(2、 2) U的一端连接有SWC ( 1、 3)的公共端 子。另外,该SWC (2、 2) D和SWC (2、 2) U的另一端相互连接, 成为公共端子。
这些开关对SWC(2)进行连动,在Bit2为"0"时,下侧的开关SWC (2) D导通(ON),相反,上侧的开关SWC (2) U不导通(OFF)。 另一方面,在Bit2为"l"时,下侧的开关SWC (2) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWC (2) U导通(ON)。
接着,利用Bitl进行动作的开关对由l组SWB(l、 1)和4组SWC (1、 1) ~SWC (1、 4)构成,与上述同样,分别由1个开关U和D 构成。
在SWB(l、 l)D的一端连接有SWB(2、 l)的公共端子,在SWB (1、 1)U的一端连接有SWB(2、 2)的公共端子。另外,该SWB(l, l)D和SWB(l、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子,进而,连 接到电压跟随器电路433'的输入端子IN1 。此外,对于该SWB(l、 l)来说,下侧的开关SWB(l、 l)D导 通(ON).,相反地,上侧的开关SWB (1、 1 ) U不导通(OFF)。另 一方面,在Bitl为"l"时,下侧的开关SW(l、 l)D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWB(l、 l)U导通(ON)。
另外,在SWC(l、 1 ) D的一端连接有SWC (0、 l)的公共端子, 在SWC(l、 l)U的一端连接有SWC(O、 2)的公共端子,在SWC(l、 2)D的一端输入有V,,在SWC(l、 2) U的一端连接有SWC (0、 3) 的公共端子,在SWC(l、 3) D的一端连接有SWC (0、 4)的公共端 子,在SWC(l、 3)U的一端连接有SWC(O、 5)的公共端子,在SWC (1、 4) D的一端输入有V61,在SWC (1、 4) U的一端连接有SWC (0、 6)的公共端子。另外,该SWB (1) U和SWB (1) D的另一端 相互连接,分别成为公共端子。
这些开关对SWC( 1 )进行连动,在Bitl为"0"时,下侧的开关SWC (1 ) D导通(ON),相反,上侧的开关SWC ( 1 ) U不导通(OFF)。 另一方面,在Bitl为"l"时,下侧的开关SWC (1) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWC (1) U导通(ON)。
接着,利用Bit0进行动作的开关对由l组SWB(O、 1)和6组SWC (0、 1) ~SWC (0、 6)构成,与上述同样地,分别由1个开关U和D 构成。
在SWB(O、 1 ) D的一端连接有SW (2、 l)的公共端子,在SW (0、 1)U的一端连接有SW(2、 2)的公共端子。另外,该SW(O、 1) D和SW(O、 l)U的另一端相互连接,成为公共端子,进而连接到电 压跟随器电路433的输入端子IN2上。上述SW(2、 1 )的公共端子如 上述那样连接到SW(O、 1) D的一端以及SW ( 1、 l)D的一端,并且 也连接到电压跟随器电路433的输入端子IN3上。
另外,在SWC(O、 l)D的一端输入有Vo,在SWC(O、 l)U的 一端输入有V!,在SWC(O、 2)D的一端输入有V2,在SWC(O、 2) U的一端输入有V3,在SWC (0、 3 ) D的一端输入有V2,在SWC ( 0、 3 ) U的一端输入有V3,在SWC (0、 4 ) D的一端输入有V6o,在SWC (0、 4) U的一端输入有V6i,在SWC (0、 5) D的一端输入有V62, 在SWC (0、 5 ) U的一端输入有V63,在SWC (0、 6) D的一端输入有 V62,在SWC (0、 6) U的一端输入有V63。另外,该SWC (0) U和SWC (0) D的另一端相互连接,分别成为公共端子。
这些开关对SWC(O)进行连动,在BitO为"0"时,下侧的开关SWC (0) D导通(ON),相反,上侧的开关SWC (0) U不导通(OFF)。 另一方面,在BitO为"l"时,下侧的开关SWC (0) D不导通(OFF), 相反,上侧的开关SWC (0) U导通(ON)。
如上所述,在选择电路432'中,开关对SWB以及开关对SWC基于 由控制部50 (参照图2)所输入的6位的灰度值进行动作,由此,从基 准电压生成电路431'的22种基准电压之中,将与该灰度值对应的三个 基准电压输出到电压跟随器电路433'。
更具体地说,在输入与第三电压范围对应的灰度值("0" "4,,以及 "61,,~"63,,)的情况和输入与第四电压范围对应且4的倍数的灰度值 ("4a": &=2~15)的情况下,选择电路432'选择一个与所输入的灰度值 对应的基准电压,向电压跟随器电路433'的输入端子(IN1 IN3)分别 输出相同的基准电压。例如,在所输入的灰度值为'T,的情况下,选择 电路432'向电压跟随器电路433'的输入端子(IN1~IN3)分别输出V! 的基准电压,在所输入的灰度值为"12,,的情况下,选择电路432'向电压 跟随器电路433'的输入端子(IN1~IN3)分别输出Vu的基准电压。
另一方面,在输入与第四电压范围对应且4的倍数以外的灰度值 ("4a-3"、 "4a-2"、 "4a-l")的情况下,选捧电路432'选择两个与所输入 的灰度值对应的基准电压(V4(aw以及V4a),向电压跟随器电路433' 的输入端子(IN1 IN3)分别以如下的关系输出。
在灰度值为"4a-3"的情况下,输入电压(Vini、 Vin2、 Vin3) = (V4 (a-d、 V4a、 V4(a-"),在灰度值为"4a-2,,的情况下,输入电压(Vin!、 VIN2、 VIN3) = (V4a、 V4(a-"、 V4(a-D),在灰度值为"4a-l,,的情况下,
输入电压(Vim、 ViN2、 ViN3) = (V4a、 V4a、 V4("))。例如,在所输
入的灰度值为"ll"的情况下,选择电路432'选择两个基准电压v8以及 V12,向电压跟随器电路433'的输入端子IN1输出基准电压Vi2,向输入 端子IN2输出基准电压Vi2,向输入端子IN1输出基准电压V8。 (电压跟随器电路433'的结构以及动作)
接着,对电压跟随器电路433'的结构以及动作进行说明。在该电压 跟随器电路433'中,由选择电路432'所输出的三个基准电压分别经输入 端子INI ~IN3被输入。此外,在以下的说明中,将向输入端子IN1输入的基准电压作为Vim,将向输入端子IN2输入的基准电压作为Vin2, 将向输入端子IN3输入的基准电压作为VIN3。
如图9所示,电压跟随器电路433'根据向三个输入端子IN1、 IN2
以及IN3的输入电压(VIN1、 VIN2、 VIN3 ),将"Vou产(ViN2+V!N3+ViN!x2 )
/4"的关系的灰度电压VOUT输出到液晶显示面板20 。
在此处,如上所述,在电压跟随器电路433'中,向输入端子IN1的 输入成为2倍的加权。
因此,在向选择电路432'输入与第三电压范围对应的灰度值("0" ~ "4,,以及"61" ~ "63")的的情况下和输入与第四电压范围对应且4的倍数 的灰度值("4a":a=2~ 15)的情况下,电压跟随器电路433'将与所输入 的灰度值对应的一个基准电压分别输入到自身的输入端子IN1、 IN2、 IN3,结果,将所输入的一个基准电压作为灰度电压Vour原封不动地进 行输出。
另一方面,在向选择电路432'输入与第四电压范围对应且4的倍数 以外的灰度值("4a-3"、 "4a-2"、 "4a-l")的情况下,对内插了从选择电 路432'输入的两个基准电压的中间值进行输出,更具体地说,对满足以 下关系的灰度电压VoUT进行输出。
在灰度值为"4a-3,,的情况下,也就是,在输入电压(V加、Vin2、
VlN3) = (V4(")、 V4a、 V4(a.")的情况下,VOUT=[V4a+V4 (^) x3]/4 ,
在灰度值为"4a-2"的情况下,也就是,输入电压(Vini、 VIN2、 VIN3)==
(V4a、 V4U-"、 V4U-")的情况下,VouT-[V4aX2+V4(a"x2]/4,在灰度
值为"4a-l"的情况下,也就是,在输入电压(Vw、 Vin2、 ViN3) = (V4a、
V4a、 V4U-1))的情况下,Vou产[V4aX3+V4(a.D]/4。
如上所述,DA变换电路43'具有基准电压生成电路431'、选择电路 432'以及电压跟随器电路433',从而能够基于64灰度的灰度值,将64 灰度的灰度电压向液晶显示面板20 (参照图2)输出,并且,与实施方 式1所述的DA变换电路43相比,能够减少电阻元件以及开关对的数量。
关于该电压跟随器电路电路,在特开2002-43944号公报中有详细记 载(US专利第6441763号)。 〔实施方式3〕
接着,以下参照图10对本发明的第三实施方式进行说明。此外 实施方式3示出的DA变换电路43"是实施方式1示出的DA变换电路43的变形例,因此关于实施方式3的说明,仅对与实施方式1不同之处 进行说明,对重复的地方,省略其说明。另外,图10是表示本实施方 式的DA变换电路43"的结构的框图。
首先,如图10所示,本实施方式的DA变换电路43"和实施方式1 的DA变换电路43不同之处在于,在基准电压生成电路431"(生成部) 中,与实施方式1示出的基准电压生成电路431相比,多具备两个电阻 元件,生成基准电压V7以及V53,另外,在选择电路432"(选择部) 中,相对于实施方式1的选择电路432,还具有四个开关对(预备开关 元件)即SWD (1、 1 ) 、 SWD ( 1、 2) 、 SWD (0、 1 )以及SWD (0、 2)。此外,SWD (1、 1 ) 、 SWD ( 1、 2) 、 SWD (0、 1)以及SWD (0、 2)与实施方式l的开关对SW同样地,由2个开关U和D构成, 在以下的说明中,统称SWD (1、 1 ) 、 SWD ( 1、 2) 、 SWD (0、 1 ) 以及SWD (0、 2)的标记与实施方式1的开关对SW是相同的。
在SWD(O、 l)D的一端输入有Vs,在SWD(O、 l)U的一端连 接有SWD (1、 1)的公共端子。另外,该SWD (0、 1) U和SWD ( 0、 l)D的另一端相互连接,成为公共端子。进而,在SWD(O、 2)D的 一端输入有V52,在SWD (0、 2) U的一端连接有SWD (1、 2)的公 共端子。另夕卜,该SWD (0、 2) U和SWD (0、 2) D的另一端相互连 接,成为公共端子。
在SWD(l、 l)D的一端输入有Vs,在SWD(l、 l)U的一端输 入有V 。另外,该SWD(l、 l)U和SWDU、 l)D的另一端相互连 接,成为公共端子。进而,在SWD(l、 2)D的一端输入有V53,在SWD (1、 2) U的一端输入有V52。另外,该SWD(l、 2)U和SWD(1、 2) D的另一端相互连接,成为公共端子。
在此处,如图IO所示,SWD (0、 1)以及SWD (0、 2)的公共端 子没有连接在哪个开关对上。其理由如下。
在变更液晶显示面板的特性的情况下,存在如下情况向DA变换 电路43"输入的灰度值的灰度数、或输出的灰度电压的灰度数相同的状 态下,变更成为输出的灰度电压的理想的电压值。在这种情况下,在 DA变换电路43"的基准电压生成电路431"中,变更电阻元件的电阻分 割的比例。
在DA变换电路43"中,这种电阻元件的电阻值的变更通常从DA变换电路43"的制造的中途工序(例如配线变更)进行。在此处,伴随 液晶显示面板的特性发生变更,实施方式1示出的第一电压范围(相对 于灰度电压的变动,液晶显示面板的光透过率的变动呈非线性且平緩的 电压范围)和第二电压范围(相对于灰度电压的变动,液晶显示面板的 光透过率的变动呈线性且陡哨的电压范围)也发生变化,结果,处于第 一电压范围内的理想的灰度电压数发生变化。例如,在实施方式l中, 第一电压范围的灰度电压Vo~ V5以及V54~ V63,通过变更液晶显示面 板的特性,从而变为灰度电压Vo-V7以及V52~ V63。此时,在基准电 压生成电路431中,在生成V7以及Vs3的基准电压、且选择电路432被 输入了灰度值"7"或"53,,的情况下,需要将V 或Vs3的基准电压向电压 跟随器电路433的输入端子IN1以及IN2输出。但是,在实施方式1中, 不生成V7或Vs3的基准电压,另夕卜,在基准电压生成电路431中,即使 生成V7或Vs3的基准电压,选择电路432也不具有用于选择V 或V53 并向电压跟随器电路433输出的开关对。另外,构成开关对的晶体管在 上述中途工序以后不能够进行追加,因此实施方式1示出的DA变换电 路43不能够对应液晶显示面板的特性的变更。
在此处,对于本实施方式的DA变换电路43"来说,为了对应液晶
显示面板的特性的变更,如上所迷,将预备的基准电压V7以及V53在基
准电压生成电路431"中生成。进而,选择电路432"具有预备开关对SWD, 伴随液晶显示面板的特性的变更,在基准电压生成电路431"生成的基准 电压的个数增加的情况下,该预备开关对SWD用于选择增加的基准电 压V7以及V53分别作为向电压跟随器电路433输出的一个基准电压。
由此,本实施方式的DA变换电路43"能够对应液晶显示面板的特 性的变更。
此外,在本实施方式中,作为预备开关对,具有4组SWD,但也 可以根据基准电压生成电路431"生成的基准电压数,适当变更预备开关 对的个数。
另外,在本实施方式的DA变换电路中,更优选上述选择部在输入 了与处于上述两端部的灰度电压对应的灰度值的情况下,选择1个基准 电压,在输入了与处于上述中央部的灰度电压对应的灰度值的情况下, 选择1个或2个基准电压。
若采用上述结构,则选择部在输入了与处于上述两端部的灰度电压
36对应的灰度值的情况下,即,输入了与处于上述第一电压范围的灰度电 压对应的灰度值的情况下,基于所输入的灰度值选择l个基准电压。由 此,向输出部仅输入基于从选择部输入的灰度值的1个基准电压,结果, 输出部在输出处于上述第一电压范围的灰度电压时,将所输入的1个基 准电压原封不动地作为灰度电压向液晶显示面板输出。由此,如上所述, 输出部能够将生成部生成的基准电压原封不动地进行输出,因此,能够 将在与理想的灰度电压之间没有偏差的灰度电压向液晶显示面板输出。
另夕卜,本实施方式的DA变换电路具有的选择部从m个基准电压中 选择1个或2个基准电压,与从n个基准电压中选择1个基准电压的现 有例的选择部相比,成为选择对象的基准电压的个数变少,相应地,能 够使选择部的电路结构简化。其结果是,能够减小具有选择部的DA变 换电路的芯片尺寸,进而,能够减小具有该DA变换电路的液晶驱动电 路的芯片尺寸。
另外,在本实施方式的DA变换电路中,更优选上述生成部具有相 互串联连接的j (j为m-l以上且小于n-l的自然数)个电阻元件,从上 述各电阻元件的端子分别输出上述m个基准电压。
若采用上述结构,则生成部利用串联连接的j个电阻元件,对所输 入的电压进行电阻分割,生成m个基准电压。
因此,在j-m-l的情况下,从所有的电阻元件的各端子分别输出m 个基准电压。另一方面,在j-m以上的情况下,生成部具有未输出基准 电压的电阻元件的端子。
在此处,液晶显示面板的特性变更的情况下,存在如下情况向 DA变换电路输入的灰度值的灰度数、或输出的灰度电压的灰度数相同 的状态下,仅变更成为输出的灰度电压的理想的电压值。在这种情况下, 在DA变换电路的生成部,使电阻元件的电阻分割的比例变更,换言之, 第一电压范围发生变化,其结果是,成为第一电压范围内的灰度电压数 发生变化。
此时,生成部具有未输出基准电压的电阻元件的端子,换言之,具 有预备电阻元件的端子,从而能够对应成为上述第一电压范围内的灰度 电压数的变化。更具体地说,在成为上述第一电压范围内的灰度电压数 增加的情况下,能够调整生成部具有的各电阻元件的电阻值,将新增加 的灰度电压从上述的预备电阻元件的端子输出。另外,在本实施方式的DA变换电路中,更优选上述选择部具有切
上的开关元件f并具有预^"开关it!件,在上述两端部的、上述生成部输 出的基准电压的个数增加的情况下,该预备开关元件用于将上述输出部 连接在对新增加的基准电压进行输出的电阻元件的端子上。
若采用上述结构,如上述那样的在伴随液晶显示面板的特性变更引 起的在生成部生成的基准电压的个数在第一电压范围内增加的情况下, 选择部能够使用预备开关元件连接对新增加的基准电压进行输出的电 阻元件的端子和输出部。即,选择部能够选择新增加的基准电压作为一 个基准电压向输出部输出。由此,输出部能够将在第一电压范围增加的 新的基准电压原封不动地作为灰度电压进行输出,其结果是,本发明的 DA变换电路在液晶显示面板的特性变更的情况下,也能够输出与变更 后的液晶显示面板的特性相应的灰度电压。
本发明并不限于上述的各实施方式,在技术方案示出的范围内能够 进行各种变更,对在不同的实施方式分别适当组合已经公开的技术手段 而得到的实施方式,也包含在本发明的技术范围内。
此外,本发明的显示用驱动电路以及该表示用驱动电路的设计方法 可以如下构成。 (第一结构)
一种显示用驱动电路,利用产生多个灰度电压的电路、输出所输入 的2个以上的灰度电压平均后的电压的输出电路、具有将上述多个灰度 电压中相同的灰度电压提供给上述输出电路的第一状态和将不同的灰 度电压提供给上述输出电路的第二状态的选择电路,进行灰度显示,其 特征在于,在灰度电压高的一侧和低的一侧的范围内,选择电路仅在第 一状态下进行动作,在中间的灰度电压的范围内,选择电路在第一状态 和第二状态进行动作。 (第二结构)
如第一结构所迷的显示用驱动电路,其特征在于,预先设置开关元 件,以便能够使上述选择电路的在第一状态下动作的部分变更为在第二 状态下动作。
(第三结构)
如第一结构所述的显示用驱动电路,其特征在于,预先设置开关元件,以便能够使上述选择电路的在第二状态下动作的部分变更为在第一
状态下动作。
(第四结构)
如第一结构至第三结构中任一项所迷的显示用驱动电路,其特征在 于,预先设置基准电压,以便能够使上述选择电路的在第一状态下动作 的部分变更为在第二状态下动作。 (第五结构)
如第二结构或第三结构所述的显示用驱动电路,其特征在于,上述 开关元件能够进行灰度电压高的一侧和低的一侧的变更。 (第六结构)
如第四结构所述的显示用驱动电路,其特征在于,上述预先设置的 的基准电压设置为能够进行灰度电压高的一侧和低的一侧的变更。 (第七结构)
一种显示用驱动电路的设计方法,该显示用驱动电路利用产生多个
灰度电压的电路、输出所输入的2个以上的灰度电压平均后的电压的输 出电路、具有将上述多个灰度电压中相同的灰度电压提供给上述输出电 路的第一状态和将不同的灰度电压提供给上述输出电路的第二状态的 选择电路,进行灰度显示,其特征在于,具有做成由第一状态和第二 状态构成选择电路的第一电路的步骤;算出使上迷第一电路动作时的从 输出电路输出的电压的步骤;对上迷计算出的电压和预先设定的电压进 行比较,提取电压差的步骤;变更第一电路做成第二电路,以使在第二 状态动作的选择电路部分在第一状态动作,从而使得上述电压差成为预 先设定的范围内的步骤。
产业上的可利用性
本发明在向液晶显示面板输出灰度电压的DA变换电路中,能够提 供一种根据比灰度数少的数量的基准电压生成灰度电压,且能够防止液 晶显示面板的显示品质下降的DA变换电路,特别是能够利用在多灰度 的液晶显示装置中。
附图标记说明
10液晶显示装置20液晶显示面板
40源极总线驱动电路(液晶驱动电路)
43 DA变换电路
43'DA变换电路
43" DA变换电路
431基准电压生成电路(生成部)
431'基准电压生成电路(生成部)
431"基准电压生成电路(生成部)
432选择电路(选择部)
432'选择电路(选择部)
432"选择电路(选择部)
433电压跟随器电路(输出部)
433'电压跟随器电路(输出部)
SW开关对(开关元件)
SWA开关对(开关元件)
SWB开关对(开关元件)
SWC开关对(开关元件)
SWD开关对(预备的开关元件)
40
权利要求
1.一种DA变换电路,基于从外部输入的n灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显示面板输出,其特征在于,具有生成部,生成彼此不同的m个基准电压;选择部,基于所输入的灰度值,从上述m个基准电压中选择1个或者2个基准电压;输出部,将所选择的1个基准电压、或者所选择的2个基准电压的中间值作为上述灰度电压进行输出,上述生成部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与上述输出部输出的灰度电压数相同数量的i个基准电压,在上述n灰度的灰度电压的电压范围的中央部,生成m-i个基准电压,其中,n为2以上的自然数,m为小于n的自然数,i为小于m的自然数。
2. 如权利要求1所述的DA变换电路,其特征在于,在输入与处于上述两端部的灰度电压对应的灰度值的情况下,上述选择部选择1个基准电压,在输入与处于上迷中央部的灰度电压对应的灰度值的情况下,上述选择部选择1个或者2个基准电压。
3. 如权利要求1所述的DA变换电路,其特征在于,上述生成部具有彼此串联连接的j个电阻元件,j为m-l以上且小于n-l的自然数,从上述各电阻元件的各个端子输出上述m个基准电压。
4. 如权利要求3所述的DA变换电路,其特征在于,上述选择部具有开关元件,该开关元件用于切换将上述输出部连接在对上述基准电压进行输出的各电阻元件的各个端子的哪个上,上述选择部具有预备开关元件,该预备开关元件用于在上迷两端部内的、上述生成部输出的基准电压的个数增加的情况下,将上述输出部连接在对新增加的基准电压进行输出的电阻元件的端子上。
5. —种液晶驱动电路,驱动液晶显示面板,其特征在于,具有DA变换电路,该DA变换电路基于从外部输入的n灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显示面板输出,上述DA变换电路具有生成部,生成彼此不同的m个基准电压;选择部,基于所输入的灰度值从上述m个基准电压中选择1个或者2个基准电压;输出部,将所选择的l个基准电压、或者所选择的2个基准 电压的中间值作为上述灰度电压进行输出,上述生成部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与 上述输出部输出的灰度电压数相同数量的i个基准电压,在上述n灰度 的灰度电压的电压范围的中央部,生成m-i个基准电压,其中,n为2以上的自然数,m为小于n的自然数,i为小于m的 自然数。
6. —种液晶显示装置,其中, 具有驱动液晶显示面板的液晶驱动电路,该液晶驱动电路具有DA变换电路,该DA变换电路基于从外部输 入的n灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显示面板输出,上述DA变换电路具有生成部,生成彼此不同的m个基准电压; 选择部,基于所输入的灰度值从上述m个基准电压中选择1个或者2个 基准电压;输出部,将所选择的l个基准电压、或者所选择的2个基准 电压的中间值作为上述灰度电压进行输出,上述生成部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与 上述输出部输出的灰度电压数相同数量的i个基准电压,在上述n灰度 的灰度电压的电压范围的中央部,生成m-i个基准电压,其中,n为2以上的自然数,m为小于n的自然数,i为小于m的 自然数。
7. —种DA变换电路的设计方法,该DA变换电路基于从外部输入 的n灰度的灰度值,将n灰度的灰度电压向液晶显示面板输出,该DA 变换电路具有生成部,生成彼此不同的m个基准电压;选择部,基于 所输入的灰度值从上述m个基准电压中选择1个或者2个基准电压;输 出部,将所选择的l个基准电压、或者所选择的2个基准电压的中间值 作为上述灰度电压进行输出,上述生成部在上述n灰度的灰度电压的电压范围的两端部,生成与 上述输出部输出的灰度电压数相同数量的i个基准电压,在上述n灰度 的灰度电压的电压范围的中央部,生成m-i个基准电压,其中,n为2 以上的自然数,m为小于n的自然数,i为小于m的自然数,其特征在 于,具备第一算出步骤,算出输出部的输出电压,该输出部将1个基准电压、或者2个基准电压的中间值作为灰度电压进行输出;第二算出步骤,预先求出与上述计算出的中间值对应的灰度值的理想的灰度电压值,算出上述计算出的中间值和上述理想的灰度电压值的电压差;电压范围确定步骤,基于上述计算出的电压差,确定上述两端部的电压范围以及上述中央部的电压范围。
全文摘要
本发明涉及DA变换电路、液晶驱动电路、液晶显示装置及DA变换电路设计方法。DA变换电路从比灰度数少的数量的基准电压生成灰度电压且能防止液晶显示面板显示表示品质下降。DA变换电路(43)基于输入的n(n为2以上自然数)灰度的灰度值输出n灰度的灰度电压,具有基准电压生成电路(431),生成相互不同的m(m为小于n的自然数)个基准电压;选择电路(432),基于输入的灰度值,从m个基准电压选择1或者2个基准电压;电压跟随器电路(433),将选择的1个基准电压、或者选择的2个基准电压中间值作为灰度电压输出,基准电压生成电路(431)在n灰度的灰度电压的电压范围两端部生成与电压跟随器电路(433)输出的灰度电压数相同数量的基准电压。
文档编号H03M1/76GK101593497SQ20091014180
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月26日 优先权日2008年5月29日
发明者谷川明 申请人:夏普株式会社
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