(57)【要約】【課題】本発明は、表示装置の階調輝度特性のバラツキ及び色表現能力の歪みを抑えつつ、低コスト、低消費電力の表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る表示装置は、各画素に選択信号を供給するゲート回路部２と、データ信号に対応する電圧レベルを各画素に供給するソース回路部３と、電圧レベルを決定するリファレンス電圧をソース回路部に供給するリファレンス回路部５とを備える表示装置である。そして、リファレンス回路部５は、ソース回路部を駆動する第１電源とは異なる第２電源で駆動されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素に選択信号を供給するゲート回路部と、
データ信号に対応する電圧レベルを前記各画素に供給するソース回路部と、
前記電圧レベルを決定するリファレンス電圧を前記ソース回路部に供給するリファレンス回路部とを備える表示装置であって、
前記リファレンス回路部は、前記ソース回路部を駆動する第１電源とは異なる第２電源で駆動されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記リファレンス回路部は、ラダー抵抗を備え、
前記リファレンス回路部は、当該前記ラダー抵抗と前記ソース回路部の内部抵抗との合成抵抗により分圧して前記リファレンス電圧を前記ソース回路部に供給することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記ラダー抵抗は、前記第２電源に近い抵抗成分が、他の抵抗成分よりも大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の表示装置であって、
前記第２電源の電圧は、前記第１電源の電圧よりも高いことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の表示装置であって、
前記第２電源の電圧は、前記選択信号のハイレベルと同等の電圧であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係る発明であって、特に、各画素に能動素子を備える表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
選択信号であるゲート信号を各画素に供給するゲート回路部と、データ信号に対応する電圧レベルであるソース信号を前記各画素に供給するソース回路部とを備える表示装置として、一般的に液晶表示装置がある。
【０００３】
この液晶表示装置では、液晶パネル側面にゲート回路部及びソース回路部が実装され、さらに、これらの回路を駆動するために必要な電圧を供給する回路部品（例えば、リファレンス回路部）を備えている。具体的に、ソース回路部には、例えばＮＥＣ社製のμＰＤ１６０１３１などのソースＩＣが用いられる。なお、一般的な液晶表示装置の構成については、特許文献１に開示されている。
【０００４】
液晶表示装置において、映像信号にあわせた適切な表示を実現するためには、液晶パネルの特性に合わせて適切で且つ安定した電圧を出力するソース回路部が必要となる。そのためには、ソース回路部に安定したリファレンス電圧を供給しなければならない。
【０００５】
リファレンス電圧を作成する回路としては、ソース回路部の駆動電源に接続されたラダー抵抗を備えるリファレンス回路部が考えられる。当該リファレンス回路部は、ラダー抵抗とソース回路部の内部抵抗との合成抵抗によりリファレンス電圧を決定する。このリファレンス回路部は、出力部分にオペアンプを使用しておらず、部品点数が少ないため比較的安価で実現できる構造である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７１３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ソース回路部の内部抵抗は、一般に半導体プロセスに起因するバラツキ（±５０％程度）が存在する。そのため、リファレンス回路部から出力されるリファレンス電圧は、ソース回路部の内部抵抗のバラツキにより変動することになる。
【０００８】
ソース回路部の内部抵抗のバラツキによる影響を小さくするために、ラダー抵抗に高精度の抵抗を採用し、且つラダー抵抗の抵抗値をソース回路部の内部抵抗に比べて小さな値にすることが考えられる。こうすることにより、リファレンス電圧の電圧レベルはある程度安定し、階調輝度特性も安定して色表現能力の歪みが抑制されるが、ラダー抵抗とソース回路部の内部抵抗との合成抵抗値が低くなるので、リファレンス回路部に大電流が流れ消費電力を増大する問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、表示装置の階調輝度特性のバラツキ及び色表現能力の歪みを抑えつつ、低コスト、低消費電力の表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る解決手段は、各画素に選択信号を供給するゲート回路部と、データ信号に対応する電圧レベルを各画素に供給するソース回路部と、電圧レベルを決定するリファレンス電圧をソース回路部に供給するリファレンス回路部とを備える表示装置であって、リファレンス回路部は、ソース回路部を駆動する第１電源とは異なる第２電源で駆動されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に記載の表示装置は、リファレンス回路部が、ソース回路部を駆動する第１電源とは異なる第２電源で駆動されているので、表示装置の階調輝度特性のバラツキ及び色表現能力の歪みを抑えつつ、低コスト化、低消費電力化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る表示装置の概略図を示す。本実施の形態に係る表示装置では、液晶表示装置について説明するが、本発明はこれに限られず、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置等であっても良い。図１に示す液晶表示装置では、マトリクス状に形成された画素（図示せず）を備える液晶パネル１の左側面にゲート回路部２が接続され、上側面にソース回路部３が接続されている。図１では、ゲート回路部２が２個、ソース回路部３が４個備える構成である。
【００１３】
図１に示すソース回路部３は、さらに回路基板４と接続されている。この回路基板４には、ゲート回路部２やソース回路部３を駆動するために必要な電圧等を供給する回路部品が実装されている。図１に示す回路基板４には、ソース回路部３に供給するリファレンス電圧を生成するリファレンス回路部５と、ソース回路部３等に電源を供給するＤＣ−ＤＣ回路部６とが実装されている。
【００１４】
リファレンス回路部５は、ソース回路部３が液晶パネルの特性に合わせて適切で且つ安定した電圧レベルを各画素に供給できるように、リファレンス電圧をソース回路部３に供給している。
【００１５】
ここで、液晶パネルの特性の１つである電圧透過率特性を図２に示す。図２の横軸は、液晶パネル１に印加される電圧（印加電圧）を表し、図２の縦軸は、その印加電圧時の透過率を表している。図２に示す電圧透過率特性から分かるように、液晶パネル１は、特に中間階調の電圧レベル（２．０〜３．０Ｖ付近）において、印加電圧に対し透過率の変化が大きい。そのため、ソース回路部３が各画素に供給する電圧レベルが安定していなければ、液晶表示装置として安定した表示を得ることができない。
【００１６】
次に、本実施の形態に係るリファレンス回路部５の前提となる回路図を図３に示す。図３では、リファレンス回路部５以外にソース回路部３の複数の内部抵抗３１が図示されているが、これは、リファレンス回路部５とソース回路部３の内部抵抗３１との合成抵抗によりリファレンス電圧が決定されるためである。
【００１７】
図３に示すリファレンス回路部は、液晶表示装置において２５６階調を表現できるように、抵抗ｒ０１〜抵抗ｒ１５のラダー抵抗が駆動電源Ｖｄｄａに直列接続され、個々の抵抗ｒ０１〜ｒ１５が段階的にソース回路部３の内部抵抗３１に接続されている。なお、図３の構成では、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａが、ソース回路部３の駆動電源と共通している。
【００１８】
さらに、図３に示すリファレンス回路部５は、ソース回路部３の内部抵抗３１のバラツキによる影響を小さくするために、ラダー抵抗に高精度の抵抗ｒ０１〜ｒ１５を採用し、且つソース回路部３の内部抵抗３１に比べて抵抗値が小さいラダー抵抗の抵抗ｒ０１〜ｒ１５を採用する。具体的には、表１に示す抵抗値をラダー抵抗の抵抗ｒ０１〜ｒ１５に採用している。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
そのため、ソース回路部３の内部抵抗３１が±５０％のバラツキを持ったとしても、ソース回路部３に供給されるリファレンス電圧は安定したレベルを有し、階調に対する相対輝度の変化を図４に示すように低減することができる。図４には、階調に対する相対輝度の典型的な変化に対して、ソース回路部３の内部抵抗３１が＋５０％のバラツキが生じた場合と、−５０％のバラツキが生じた場合とが図示されている。しかし、ラダー抵抗の抵抗ｒ０１〜ｒ１５の抵抗値を小さくしたため、ラダー抵抗の抵抗ｒ０１〜ｒ１５とソース回路部３の内部抵抗３１との合成抵抗値が低くなり、図３に示すリファレンス回路部５に大電流が流れ消費電力が増大する。
【００２１】
そこで、本実施の形態に係る表示装置では、図５に示すリファレンス回路部５を採用している。図５に示す回路図では、リファレンス回路部５以外にソース回路部３の複数の内部抵抗３１も図示されている。図５に示すリファレンス回路部５でも、液晶表示装置において２５６階調を表現できるように、抵抗ｒ０１〜抵抗ｒ１５のラダー抵抗が駆動電源Ｖｄｄａに直列接続され、個々の抵抗ｒ０１〜ｒ１５が段階的にソース回路部３の内部抵抗３１に接続されている。
【００２２】
しかし、図５に示すリファレンス回路部５では、図３に示すリファレンス回路部５と異なり、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａがソース回路部３の駆動電源と共通しておらず、別の駆動電源Ｖｓｉｃでソース回路部３を駆動している。
【００２３】
なお、別の駆動電源Ｖｓｉｃは、ソース回路部３の駆動用の電源であるため、ソース回路部３の仕様に制約される。例えば、ソース回路部３にＮＥＣ社製のμＰＤ１６０１３１のソースＩＣを採用する場合、別の駆動電源Ｖｓｉｃは８．５Ｖ〜１３．５Ｖとなる。一方、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａは、ソース回路部３の仕様に制約を受けずに２４Ｖと別の駆動電源Ｖｓｉｃより高い電圧を何の制限もなく設定することができる。また、図５に示すリファレンス回路部５は、表２に示す抵抗値をラダー抵抗の抵抗ｒ０１〜ｒ１５を採用している。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
そのため、ソース回路部３の内部抵抗３１が±５０％のバラツキを持ったとしても、ソース回路部３に供給されるリファレンス電圧は安定したレベルを有し、階調に対する相対輝度の変化を図６に示すように低減することができる。図６には、階調に対する相対輝度の典型的な変化に対して、ソース回路部３の内部抵抗３１が＋５０％のバラツキが生じた場合と、−５０％のバラツキが生じた場合とが図示されている。
【００２６】
図６に示す階調に対する相対輝度の変化を詳細に説明すると、リファレンス電圧の安定性が確保できているのは相対輝度の中央部分（５０％付近）で、他の部分は階調に対する相対輝度の変化に多少のバラツキを有している。これは、液晶パネルの特性が、図２に示すように中間階調で印加電圧変化に対する透過率変化が大きいことに比べて、白階調や黒階調においてはほとんど変化しない。そのため、図６に示す階調に対する相対輝度の変化は、白階調，黒階調，中間階調の３点で支えられることになるためである。
【００２７】
また、本実施の形態に係るリファレンス回路部５では、表２に示すように、駆動電源Ｖｄｄａに近い抵抗ｒ０１を他の抵抗ｒ０２〜ｒ１５よりも大きな値を採用している。表２では、抵抗ｒ０１が２２００Ωであるのに対して、他の抵抗ｒ０２〜ｒ１５は３６Ω〜４３０Ωである。これにより、本実施の形態に係る液晶表示装置は、図６に示すように、ソース回路部３の内部抵抗３１のバラツキによる合成抵抗の変動の影響を、相対輝度５０％付近（中間階調付近）で小さくしている。
【００２８】
次に、図３に示すリファレンス回路部５及びソース回路部３の内部抵抗３１に流れる電流Ｉは、駆動電源Ｖｄｄａ＝１２Ｖに対し、合成抵抗の合計が８０７Ωで、単純計算で約１４．９ｍＡとなる。さらに、図３に示すリファレンス回路部５及びソース回路部３の内部抵抗３１での消費電力は、単純計算で約１７９ｍＷとなる。なお、図３に示すリファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａが１２Ｖと低いのは、駆動電源Ｖｄｄａがソース回路部３の駆動電源と共通しているので、ソース回路部３の仕様に制限されるためである。
【００２９】
一方、図５に示す本実施の形態に係るリファレンス回路部５及びソース回路部３の内部抵抗３１に流れる電流Ｉは、駆動電源Ｖｄｄａ＝２４Ｖに対し、合成抵抗の合計が４３２０Ωで、単純計算すると約５．６ｍＡとなる。さらに、図５に示す本実施の形態に係るリファレンス回路部５及びソース回路部３の内部抵抗３１での消費電力は、単純計算で約１３３ｍＷとなる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る液晶表示装置では、リファレンス回路部５が、ソース回路部３を駆動する駆動電源Ｖｓｉｃとは異なる駆動電源Ｖｄｄａで駆動されているので、階調輝度特性のバラツキ及び色表現能力の歪みを抑えつつ、低コスト化、低消費電力化が可能となる。
【００３１】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る液晶表示素子は、実施の形態に係る液晶表示装置とほぼ同じ構成であるが、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａがゲート回路部２が供給する選択信号のハイレベルと同等の電圧を採用している点で異なる。ゲート回路部２が供給する選択信号のハイレベルは、一般的に１８Ｖ〜２４Ｖと比較的高い電圧値に設定されている。この電圧と同等の電圧をリファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａに採用すれば、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａとゲート回路部２の駆動電源とを共通化することができる。
【００３２】
よって、本実施の形態に係る液晶表示素子では、リファレンス回路部５の駆動電源Ｖｄｄａがゲート回路部２が供給する選択信号のハイレベルと同等の電圧であるので、駆動電源を共通化でき、基板回路４上のＤＣ−ＤＣ回路部６の構造を簡易化することができるためコストを削減することができる。また、本実施の形態に係る液晶表示素子では、リファレンス回路部５の駆動電源用に、新たに電源を回路基板４上に作成する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概略図である。
【図２】液晶表示装置の印加電圧に対する透過率の変化を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るリファレンス回路部の前提となるリファレンス回路部の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の前提となる液晶表示装置の階調に対する相対輝度の変化を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るリファレンス回路部の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の階調に対する相対輝度の変化を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  液晶パネル、２  ゲート回路部、３  ソース回路部、４  回路基板、５  リファレンス回路部、６  ＤＣ−ＤＣ回路部、３１  内部抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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