(57)【要約】【課題】階調アンプにおける消費電力の無駄を削減して、消費電力を低減することができる表示駆動装置、及び、それを備える表示装置を提供すること。【解決手段】階調アンプの駆動能力をバイアス電流設定部によって設定する。この際に、階調アンプの出力負荷が大きい階調アンプＡＭＰ１の側のバイアス電流を大きくして駆動能力を高くし、階調アンプの出力負荷が小さい階調ＡＭＰｎの側のバイアス電流を小さくして駆動能力を低くする。【選択図】      図５
2007206621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示画素デジタル信号の表示データに基づいて駆動する表示駆動装置において、
前記表示データが取り得る全ての階調レベルに対応する複数の電圧を生成し、該複数の電圧に基づく複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、
前記階調電圧生成手段より出力される前記複数の階調電圧の中から前記表示データの階調レベルに対応する前記階調電圧を選択して出力する階調電圧選択手段と、
を備え、
前記階調電圧生成手段は、前記複数の電圧の各々を増幅して前記複数の階調電圧を生成する複数の増幅手段と、該複数の増幅手段の各々の駆動能力を、該各増幅手段が駆動する負荷の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有することを特徴とする表示駆動装置。
【請求項２】
前記階調電圧は、所定の周期毎に極性反転され、
前記複数の増幅手段の各々が駆動する前記負荷の大きさは、前記階調電圧選択手段を介して前記表示画素に出力される電位の、前記極性反転による変化量の大きさに対応し、
前記駆動能力設定手段は、前記電位の変化量の大きさに応じて前記各増幅手段の駆動能力を設定することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項３】
前記駆動能力設定手段は、
前記複数の増幅手段における何れかの第１の増幅手段が駆動する前記負荷に対し、他の第２の増幅手段が駆動する前記負荷が大きいとき、前記第２の増幅手段の駆動能力を前記第１の増幅手段の駆動能力より高く設定し、
前記第１の増幅手段が駆動する前記負荷に対し前記第２の増幅手段が駆動する前記負荷が小さいとき、前記第２の増幅手段の駆動能力を前記第１の増幅手段の駆動能力より低く設定することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項４】
前記駆動能力設定手段は、
前記増幅手段に供給するバイアス電流を大きくすることで前記駆動能力を高く設定し、
前記増幅手段に供給するバイアス電流を小さくすることで前記駆動能力を低く設定することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項５】
前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段の各々に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項６】
前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における一部の所定の数の前記増幅手段毎に設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項７】
前記表示データの値は、所定の周期毎に反転され、
前記複数の増幅手段の各々が駆動する前記負荷の大きさは、前記階調電圧選択手段を介して出力される電位の、前記表示データの反転による変化量の大きさに対応し、
前記駆動能力設定手段は、前記表示データの反転毎に、前記複数の階調電圧の各々に対する前記増幅手段の駆動能力の大小関係を逆転させることを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項８】
前記階調電圧は、所定の周期毎に極性反転され、
前記表示駆動装置は、前記所定期間内に入力される前記表示データの階調毎の分布を計数する階調数計数手段を更に具備し、
前記駆動能力設定手段は、前記階調数計数手段における計数結果に基づいて、前記各増幅手段の駆動能力を設定することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
【請求項９】
前記駆動能力設定手段は、
前記階調数計数手段による、前記表示データの階調毎の分布における階調毎の計数値と所定の基準値との比較に基づいて、該各階調に対応する前記増幅手段の駆動能力を制御することを特徴とする請求項８に記載の表示駆動装置。
【請求項１０】
前記駆動能力設定手段は、
前記階調数計数手段による前記表示データの階調毎の分布において、階調毎の計数値がゼロの階調に対応する前記増幅手段の動作を停止させることを特徴とする請求項８に記載の表示駆動装置。
【請求項１１】
複数の走査ライン及び複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルをデジタル信号の表示データに基づいて駆動して画像表示を行う表示装置において、
前記複数の走査ラインに走査信号を順次出力して前記表示画素を順次選択状態に設定する走査側駆動手段と、
前記表示データが取り得る全ての階調レベルに対応する複数の電圧を生成し、該複数の電圧に基づく複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、前記階調電圧生成手段より出力される前記複数の階調電圧の中から前記表示データの階調レベルに対応する前記階調電圧を選択して、前記複数の信号ラインを介して対応する前記複数の表示画素の各々に出力する階調電圧選択手段と、を備え、前記階調電圧生成手段は、前記複数の電圧の各々を増幅して前記複数の階調電圧を生成する複数の増幅手段と、該複数の増幅手段の各々の駆動能力を、該各増幅手段が駆動する負荷の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有する信号側駆動手段と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記階調電圧は、所定の周期毎に極性反転され、
前記複数の増幅手段の各々が駆動する前記負荷の大きさは、前記階調電圧選択手段を介して前記表示画素に出力される電位の、前記極性反転による変化量の大きさに対応し、
前記駆動能力設定手段は、前記電位の変化量の大きさに応じて前記各増幅手段の駆動能力を設定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記駆動能力設定手段は、
前記複数の増幅手段における何れかの第１の増幅手段が駆動する前記負荷に対し、他の第２の増幅手段が駆動する前記負荷が大きいとき、前記第２の増幅手段の駆動能力を前記第１の増幅手段の駆動能力より高く設定し、
前記第１の増幅手段が駆動する前記負荷に対し前記第２の増幅手段が駆動する前記負荷が小さいとき、前記第２の増幅手段の駆動能力を前記第１の増幅手段の駆動能力より低く設定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記駆動能力設定手段は、
前記増幅手段に供給するバイアス電流を大きくすることで前記駆動能力を高く設定し、
前記増幅手段に供給するバイアス電流を小さくすることで前記駆動能力を低く設定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段の各々に対応して設けられることを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
【請求項１６】
前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における一部の所定の数の前記増幅手段毎に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記表示データの値は、所定の周期毎に反転され、
前記複数の増幅手段の各々が駆動する前記負荷の大きさは、前記階調電圧選択手段を介して前記表示画素に出力される電位の、前記表示データの反転による変化量の大きさに対応し、
前記駆動能力設定手段は、前記表示データの反転毎に、前記複数の階調電圧の各々に対する前記増幅手段の駆動能力の大小関係を逆転させることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記階調電圧は、所定の周期毎に極性反転され、
前記信号側駆動手段は、前記所定期間内に入力される前記表示データの階調毎の分布を計数する階調数計数手段を更に具備し、
前記駆動能力設定手段は、前記階調数計数手段における計数結果に基づいて、前記各増幅手段の駆動能力を設定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記駆動能力設定手段は、
前記階調数計数手段による、前記表示データの階調毎の分布における階調毎の計数値と所定の基準値との比較に基づいて、該各階調に対応する前記増幅手段の駆動能力を制御することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記駆動能力設定手段は、
前記階調数計数手段による前記表示データの階調毎の分布において、階調毎の計数値がゼロの階調に対応する前記増幅手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示データに基づいた階調電圧を出力して表示画素を駆動する表示駆動装置、及び、それを備えて表示パネルを駆動して画像表示を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるドットマトリクス方式の表示パネルとして、単純マトリクス方式の表示パネルとアクティブマトリクス方式の表示パネルとが知られている。このうち、アクティブマトリクス方式の表示パネルにおいては、表示パネル上に複数の走査ラインと複数の信号ラインとをそれぞれ直交するように配置し、これら走査ラインと信号ラインとの交点近傍に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴと記す）を介して画素電極を配置し、これら画素電極にそれぞれ対向して配置される共通電極との間に液晶を充填することで表示画素を構成している。そして、この表示パネルを駆動する表示駆動装置においては、画素電極と共通電極との間に電圧を印加することにより、その間に充填された液晶層に印加する電界の大きさを変化させて液晶の配向状態を変化させるように駆動している。
【０００３】
また、液晶表示装置で階調表示を行うための方式として、電圧階調方式がある。電圧階調方式は、表示データの階調に対応する階調電圧を信号ラインに印加することにより階調表示を行う方式であり、この電圧階調方式には階調電圧をある範囲内でアナログ的に変えて出力するアナログ方式と階調電圧をある階調レベル毎に出力するデジタル方式とがある。
【０００４】
デジタル方式による階調電圧の生成手法として、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３において開示されているように、所定の基準電圧を複数の抵抗で分圧することによって表示データの階調数に応じた複数の階調電圧が生成され、生成された複数の階調電圧がＤＡＣに供給されて、表示データの階調値に応じた階調電圧が選択されて、選択された階調電圧が表示パネルの各信号ラインに印加される。
【特許文献１】特開２００３−１２２３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６３３３号公報
【特許文献３】特開２００４−２１１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来では、寄生容量や配線抵抗等による負荷によって信号ラインに印加する階調電圧が低下しないように、階調電圧の発生回路とＤＡＣとの間には、各階調基準電圧毎に階調アンプと呼ばれる増幅回路が接続されている。この階調アンプの駆動能力は従来では全てが同じに設定されており、かつそれぞれの階調アンプの駆動能力は、寄生容量や配線抵抗等の負荷が変動しても階調電圧の値が変動しないように、十分大きな値に設定されていた。
【０００６】
しかしながら、実際には階調電圧によって必要な駆動能力は異なっているため、本来必要でない高い駆動能力を有している階調アンプにおいては消費電力に無駄が生じていることになる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、階調アンプにおける消費電力の無駄を削減して、消費電力を低減することができる表示駆動装置、及び、それを備える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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による表示駆動装置は、複数の表示画素デジタル信号の表示データに基づいて駆動する表示駆動装置において、前記表示データが取り得る全ての階調レベルに対応する複数の電圧を生成し、該複数の電圧に基づく複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、前記階調電圧生成手段より出力される前記複数の階調電圧の中から前記表示データの階調レベルに対応する前記階調電圧を選択して出力する階調電圧選択手段と、を備え、前記階調電圧生成手段は、前記複数の電圧の各々を増幅して前記複数の階調電圧を生成する複数の増幅手段と、該複数の増幅手段の各々の駆動能力を、該各増幅手段が駆動する負荷の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による表示装置は、複数の走査ライン及び複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルをデジタル信号の表示データに基づいて駆動して表示を行う表示装置において、前記複数の走査ラインに走査信号を順次出力して前記表示画素を順次選択状態に設定する走査側駆動手段と、前記表示データが取り得る全ての階調レベルに対応する複数の電圧を生成し、該複数の電圧に基づく複数の階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、前記階調電圧生成手段より出力される前記複数の階調電圧の中から前記表示データの階調レベルに対応する前記階調電圧を選択して、前記複数の信号ラインを介して対応する前記複数の表示画素の各々に出力する階調電圧選択手段と、を備え、前記階調電圧生成手段は、前記複数の電圧の各々を増幅して前記複数の階調電圧を生成する複数の増幅手段と、該複数の増幅手段の各々の駆動能力を、該各増幅手段が駆動する負荷の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有する信号側駆動手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、階調電圧発生手段で発生した階調電圧を供給する複数の増幅手段の駆動能力を、各増幅手段が駆動する負荷の大きさに応じて設定することにより、増幅段階における消費電力の無駄を削減して、増幅手段における消費電力を低減することができる表示駆動装置、及びそれを備える表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示駆動装置を適用した表示装置の構成を示す図である。図１に示す表示装置１は、表示パネル１０と、ソースドライバ（信号側駆動手段）２０と、ゲートドライバ（走査側駆動手段）３０と、ＲＧＢデコーダ４０と、共通電圧発生回路５０と、ＬＣＤコントローラ６０と、電源回路７０とから構成されている。
【００１２】
表示パネル１０は、行方向に配設された複数の走査ラインと、列方向に配設された複数の信号ラインとを備え、走査ラインと信号ラインとの各交点近傍に図２に示す表示画素が設けられて構成されている。
【００１３】
図２は、表示パネル１０に設けられる１つの表示画素の等価回路を示す図である。図２に示す走査ラインＧには薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１のゲート電極が接続され、信号ラインＳにはＴＦＴ１１のソース電極が接続されている。更に、ＴＦＴ１１のドレイン電極には液晶容量の画素電極１２と蓄積容量の一方の電極とが接続されている。そして、液晶容量の共通電極１３と蓄積容量の他方の電極とは共通信号ラインＣに接続されている。更に、画素電極１２と共通電極１３との間には液晶が充填され、液晶層を構成している。このような構成の表示画素において、画素電極１２と共通電極１３との間に電圧が印加されると、この電圧の値に応じて画素電極１２と共通電極１３との間に充填された液晶の配向状態が変化して液晶層中における光の透過率が変化する。これにより、図２に示す表示画素の背面に配置された図示しない光源からの光の透過状態が変化して画像表示が行われる。
【００１４】
ソースドライバ２０には、図２の信号ラインＳが接続され、ＬＣＤコントローラ６０から出力される水平制御信号（クロック信号、スタート信号、ラッチ動作制御信号等）と交流駆動制御信号とに基づいて、ＲＧＢデコーダ４０から供給されるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の表示データを１行単位で取り込み、この取り込んだ表示データに対応する階調電圧を選択して信号ラインＳに供給する。このソースドライバ２０の動作については後で詳しく説明する。
【００１５】
ゲートドライバ３０には、図２の走査ラインＧが接続され、ＬＣＤコントローラ６０からの垂直制御信号を受け、１行分のＴＦＴ１１をオンするための走査信号を各走査ラインＧに順次印加して、ＴＦＴ１１をオン状態とし、信号ラインＳと交差する位置の表示画素における画素電極１２に、ソースドライバ２０から信号ラインＳを介して供給された階調電圧を印加する。
【００１６】
ＲＧＢデコーダ４０は、例えば表示装置１の外部から供給される映像信号（例えばコンポジットビデオ信号）から水平同期信号、垂直同期信号、及び輝度・色差信号を抽出してＬＣＤコントローラ６０に供給すると共に、輝度・色差信号からＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを生成してソースドライバ２０に出力する。
【００１７】
共通電圧発生回路５０には、図２の共通信号ラインＣが接続されている。この共通電圧発生回路５０は、共通電圧Ｖｃｏｍを生成して共通信号ラインＣに印加する。また、ＬＣＤコントローラ６０から出力される交流駆動制御信号を受けて共通電圧Ｖｃｏｍの極性を反転する。
【００１８】
ここで、一般に、液晶は直流電圧を長時間印加すると劣化するという性質があるので、液晶表示装置を駆動する際には、液晶層に印加される電圧の極性を所定期間毎（例えば１フレーム分の走査が行われる期間）に反転させる（即ち液晶層を交流で駆動する）ようにする必要がある。
【００１９】
このような反転駆動の方式としては、フレーム反転駆動、走査（ゲート）ライン反転駆動、信号（ソース）ライン反転駆動等がある。第１の実施形態では、走査ライン反転駆動及びフレーム反転駆動を用いた例について説明する。この走査ライン反転駆動は、走査ライン毎に信号ラインに印加する階調電圧の極性を反転させる方式であり、フレーム反転駆動は、フレーム期間毎に階調電圧の極性を反転させる方式である。つまり、ある所定の走査ラインに対応するＴＦＴ１１に正極性の階調電圧を印加した場合に、次の走査ラインに対応するＴＦＴ１１には負極性の階調電圧を印加するようにする。また、次のフレーム期間においては上記所定の走査ラインに対応するＴＦＴ１１に負極性の階調電圧を印加するようにする。
【００２０】
また、走査ライン反転駆動の際には階調電圧の極性を反転させると共に共通電圧の極性も反転させることが好ましい。階調電圧の極性反転と同期して共通電圧の極性を反転させることで、表示パネル１０の駆動に必要な電圧を低くすることが可能である。このために、共通電圧発生回路５０で生成される共通電圧の極性を反転させている。
【００２１】
ＬＣＤコントローラ６０は、ＲＧＢデコーダ４０からの垂直同期信号を受けて交流駆動制御信号及び垂直制御信号を生成し、極性反転制御信号としての交流駆動制御信号をソースドライバ２０及び共通電圧発生回路５０に、垂直制御信号をゲートドライバ３０に出力する。また、ＬＣＤコントローラ６０は、ＲＧＢデコーダ４０からの水平同期信号を受けて水平制御信号を生成してソースドライバ２０に出力する。
【００２２】
また、電源回路７０は、ソースドライバ２０、ゲートドライバ３０、及び共通電圧発生回路５０等の表示装置１の各回路に、必要な複数の電圧を生成して供給する。
【００２３】
次に、図１のような構成を有する表示装置１の動作について説明する。  
ＲＧＢデコーダ４０から垂直同期信号が供給されるとＬＣＤコントローラ６０において交流駆動制御信号及び垂直制御信号が生成される。そして、交流駆動制御信号はソースドライバ２０及び共通電圧発生回路５０に、垂直制御信号はゲートドライバ３０に出力される。
【００２４】
ソースドライバ２０に交流駆動制御信号が入力されると、階調電圧を生成するための基準電圧の極性が反転される（詳細は後述する）。また、共通電圧発生回路５０に交流駆動制御信号が入力されると、共通電圧の極性が反転される。更に、ゲートドライバ３０は、垂直制御信号が入力されて、１行分のＴＦＴ１１をオンするための走査信号を各走査ラインＧに順次印加する。
【００２５】
また、ＲＧＢデコーダ４０から水平同期信号が供給されるとＬＣＤコントローラ６０において水平制御信号が生成されてソースドライバ２０に出力される。また、これに伴って、ＲＧＢデコーダ４０から表示データが出力される。ソースドライバ２０は、水平制御信号を受けてＲＧＢデコーダ４０からの表示データを取り込み、この取り込んだ表示データに対応する階調電圧を選択して対応する信号ラインＳに印加する。
【００２６】
走査ラインＧに走査信号が印加され、信号ラインＳに階調電圧が印加されると、これらの交点付近に設けられたＴＦＴ１１がオンし、オンしたＴＦＴ１１のソース電極からドレイン電極を経て表示画素の液晶容量と蓄積容量とに信号ラインＳからの階調電圧が印加される。そして、この印加された階調電圧と共通電圧との差に応じた電圧が液晶容量と蓄積容量とに保持される。これにより液晶容量の画素電極１２と共通電極１３との間に電界が発生し、この電界の強さによって画素電極１２と共通電極１３との間に充填された液晶の配向状態が変化して液晶層中における光の透過率が変化する。これにより、図２に示す表示画素の背面に配置された図示しない光源からの光の透過状態が変化して画像表示が行われる。なお、蓄積容量は、液晶容量に印加されている電圧を次の階調電圧の印加時まで保持しておくために設けられている。また、蓄積容量により反転駆動の際の電圧変化の影響も抑制することができる。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施形態における要部としてのソースドライバ２０について更に説明する。
【００２８】
図３は、本実施形態におけるソースドライバ２０の要部の詳細な構成図である。図３に示すソースドライバ２０は、データレジスタブロック２１と、データラッチブロック２２と、階調電圧生成ブロック２３と、階調アンプブロック２４と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）ブロック２５とから構成されている。ここで、表示パネル１０を構成する１行分の表示画素の数（水平方向の画素数）、つまり信号ラインＳの数をｐとする。
【００２９】
データレジスタブロック２１は、シフトレジスタとデータレジスタを有し、ＬＣＤコントローラ６０からのスタート信号及びクロック信号をシフトレジスタが受け、シフトレジスタの出力信号のタイミングに応じてＲＧＢデコーダ４０から入力される１行分の表示データ（ｐ×ｍbitのデータ）の取り込みを行う。
【００３０】
データラッチブロック２２は、ＬＣＤコントローラ６０からのラッチ動作制御信号を受ける毎にデータレジスタブロック２１に保持されたｐ×ｍbitの表示データを一斉に取り込み、取り込んだｐ×ｍbitの表示データを、ＤＡＣブロック２５を構成するｐ個のＤＡＣ（ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、…ＤＡＣｐ）に出力する。
【００３１】
階調電圧生成ブロック２３は、表示データのビット数に応じて表示データが取り得る全ての階調レベルに応じた複数の電圧を生成して階調アンプブロック２４に出力し、階調アンプブロック２４は、階調電圧生成ブロック２３から入力される複数の電圧の各々を増幅して複数の階調電圧を生成する。階調電圧生成ブロック２３及び階調アンプブロック２４は、本発明の階調電圧生成手段をなす。
【００３２】
図４は、本実施形態における階調電圧生成ブロック２３の回路構成の一例を示す図である。図４に示すように階調電圧生成ブロック２３は、高電位電圧ＶＨと低電位電圧ＶＬの間を表示データの階調数ｎ（ｎ＝２ｍ）に応じた複数の抵抗Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎ−１で分圧し、各抵抗の両端の電位をそれぞれ電圧１、電圧２、…電圧ｎとして、階調アンプブロック２４に出力する。
【００３３】
具体的には、アンプ２３１及び２３４には電源回路７０から電圧ＶＨが供給され、増幅された電圧が端子２３１ａ及び２３４ａに印加される。また、アンプ２３２及び２３３には電源回路７０から電圧ＶＬが供給され、増幅された電圧が端子２３２ａ及び２３３ａに印加される。そして、スイッチ２３ａはＬＣＤコントローラ６０から出力される交流駆動制御信号に応じて端子２３１ａ又は２３２ａに切り替えられる。スイッチ２３ｂも同様にＬＣＤコントローラ６０から出力される交流駆動制御信号に応じて端子２３３ａ又は２３４ａに切り替えられる。ここで、スイッチ２３ａ及び２３ｂによって端子２３１ａと端子２３３ａとが同時に選択され、端子２３２ａと端子２３４ａとが同時に選択される。これにより端子２３１ａと端子２３３ａとが選択され電圧１がＶＨとなった場合には電圧ｎがＶＬとなり、端子２３２ａと端子２３４ａとが選択され電圧１がＶＬとなった場合には電圧ｎがＶＨとなる。このように、交流駆動制御信号に応じてスイッチ２３ａ及び２３ｂの切り替えを行うことにより、電圧１と電圧ｎとの間の電位差の極性を反転させることが可能となる。
【００３４】
図５は、本実施形態における階調アンプブロック２４の構成の一例を示す図である。階調アンプブロック２４は、図５に示すように、階調電圧生成ブロック２３から電圧１、電圧２、…、電圧ｎがそれぞれ入力され、対応する階調電圧１、階調電圧２、…、階調電圧ｎを出力するｎ個の階調アンプ（増幅手段）ＡＭＰ１、ＡＭＰ２、…、ＡＭＰｎと、これらそれぞれの階調アンプにバイアス電流（バイアス電圧）を供給する駆動能力設定手段としてのバイアス電流制御部１、バイアス電流制御部２、…バイアス電流制御部ｎとから構成され、階調電圧生成ブロック２３からの各電圧１〜ｎを、その駆動能力（階調電圧の供給能力）に従ってＤＡＣブロック２５に供給する。ここで、各階調アンプＡＭＰｎはバッファ回路を構成しており、入力される電圧と出力される階調電圧は同じ電圧値を有する。
【００３５】
ＤＡＣブロック２５は、データラッチブロック２２から入力されたｍbitの表示データに対応する階調電圧を選択して信号ラインＳに出力する。
【００３６】
図６は、本実施形態におけるＤＡＣブロック２５の回路構成の一例を示す図である。上述したようにＤＡＣブロック２５は、ｐ個のＤＡＣ（ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、…、ＤＡＣｐ）から構成されており、それぞれのＤＡＣはデコーダと、各信号ラインＳに対応するｎ個の選択スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷｎ）とから構成されている。
【００３７】
デコーダはデータラッチブロック２２から入力されたｍbitの表示データをデコードし、表示データの階調数に応じた階調レベル信号を出力する。各選択スイッチはデコーダから出力される階調レベル信号に対応するスイッチがオンオフされるように構成されている。例えば、表示パネル１０をノーマリーホワイト方式で構成したとすると、最高階調（白表示）に対応する表示データが入力された場合には選択スイッチＳＷ１がオンされ、階調電圧１が選択される。逆に最低階調（黒表示）に対応する表示データが入力された場合には選択スイッチＳＷｎがオンされ、階調電圧ｎが選択される。このようにして選択された階調電圧はソース出力１、ソース出力２、…ソース出力ｐとして対応する信号ラインＳに印加される。
【００３８】
ここで、上述したように、液晶は直流電圧を長時間印加すると劣化するという性質があるので、液晶表示装置を駆動する際には、液晶層に印加される電圧の極性を所定期間毎に反転させるようにする必要があるが、このような反転駆動を行うと反転駆動の瞬間に液晶層に印加されている電圧の大きさによって画素電極１２の電位が変化する。このとき、電位を反転した後には、必要とされる電位に短時間で達するようにする必要がある。ここで、画素電極１２をある電位にするということは、信号ラインや表示画素の薄膜トランジスタの寄生容量及び液晶容量等の負荷容量をその電位まで充電することに相当し、階調アンプＡＭＰｎからこれらの容量を充電するのに要する電流を流すことが必要になる。この階調アンプから流せる電流の大きさは階調アンプの駆動能力に応じて設定される。したがって、階調アンプの駆動能力は、階調電圧の極性反転の際の画素電極１２における電位変化を短時間で安定させるのに十分な高さを有している必要がある。
【００３９】
しかしながら、画素電極１２における極性反転による電位の変化量は、画素電極１２に印加される階調電圧の大きさに応じて異なる。
【００４０】
そこで、この第１の実施形態においては、階調電圧の極性反転の際の画素電極１２における電位の変化量が大きい、即ち階調アンプに対する負荷が大きい場合に階調アンプの駆動能力を高くするように設定し、逆に電位の変化量が小さい、即ち階調アンプに対する負荷が小さい場合に階調アンプの駆動能力を低くするように設定する。この階調アンプの駆動能力の設定は、例えばバイアス電流設定部によって行う。つまり、駆動能力を高くする場合にはバイアス電流を大きくし、駆動能力を低くする場合にはバイアス電流を小さくする。例えば、ノーマリーホワイト方式の場合には低階調（黒表示）側のほうの出力負荷が大きくなるので、低階調側（階調アンプＡＭＰ１の側）に近いほど駆動能力を高く（バイアス電流を大きく）する（図５参照）。
【００４１】
このようにして各階調アンプの駆動能力を階調アンプに対する負荷の大きさに応じて設定することにより、極性反転の際に画素電極１２における各階調電圧の電位が安定するまでの時間を長くすることなく、階調アンプにおける消費電力の無駄を減らして、階調アンプブロック２４の消費電力を低減することができる。
【００４２】
ここで、図５においては、各階調アンプにつき、１つのバイアス電流設定部によってバイアス電流の設定を行っているが、複数の階調アンプ毎に１つのバイアス電流設定部でバイアス電流の設定を行っても良い。
【００４３】
［変形例］
図７は、本実施形態の変形例における階調アンプブロックの構成を示す図である。上述した例では階調電圧生成ブロック２３において発生させる電圧の極性を所定周期毎に反転させることで、階調電圧の極性反転を行っているが、階調電圧生成ブロック２３の電圧の極性を変えずに、ＤＡＣブロック２５に入力される表示データの各桁の値を所定周期毎に反転させることでも階調電圧の極性反転を行うことができる。ただし、この場合には、入力される表示データの値によってＤＡＣブロック２５で選択される階調電圧が交互に入れ替わる。例えば、ノーマリーホワイト方式の黒表示の例では最初の期間では階調電圧１が選択され、次の期間では階調電圧ｎが選択される。つまり、このような手法では各階調アンプに必要とされる駆動能力の大小関係も所定期間毎に交互に入れ替わることになる。
【００４４】
このような場合には図７のようにして各階調アンプの駆動能力を変更するようにする。即ち、図７に示すように各バイアス電流制御部にＬＣＤコントローラ６０からの交流駆動制御信号が入力されるようにしておき、この交流駆動制御信号が入力されるたびに階調アンプに供給するバイアス電流の大小を切り替えるようにする。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、表示データの階調毎の分布（階調毎の入力数）に応じて各階調アンプの駆動能力を制御する構成を備えるものである。つまり、１行の中で同じ階調の表示が行われる列（信号ラインＳ）が多い場合には、その階調に対応するＤＡＣの選択スイッチがオンになる数が多くなり、その階調に対応する階調アンプから流れる電流が大きくなるので、そのような階調アンプの駆動能力を高く設定する。逆に、表示される列（信号ラインＳ）の少ない階調に対してはＤＡＣの選択スイッチがオンになる数が少なく、対応する階調アンプから流れる電流が小さいので、そのような階調アンプの駆動能力を低く設定する。
【００４６】
図８は、本発明の第２の実施形態における階調アンプブロックの構成の一例を示す。なお、図８に示す構成以外は第１の実施形態で説明したもの同様である。また、図８において、第１の実施形態で説明したものと同様の構成については第１の実施形態と同様の参照符号を付すことで説明を省略する。
【００４７】
図８に示すように、第２の実施形態においてはＲＧＢデコーダ４０から表示データが入力され、ＬＣＤコントローラ６０からスタート信号及びクロック信号が入力される階調数計数手段としてのデータカウンタ２６が設けられている。データカウンタ２６は、表示データの階調数に相当するｎ個のカウンタを備えており、表示データが入力される毎に、その表示データを階調毎に計数して階調の分布を求め、この求めた結果に応じて各バイアス電流設定部におけるバイアス電流の大きさを設定するための指示信号を出力する。
【００４８】
図９は、本実施形態におけるデータカウンタ２６の、所定期間を１水平期間（水平同期信号が入力されてから次の水平同期信号が入力されるまでの期間）とした場合の動作について説明するためのタイミングチャートである。図９において、「クロック信号」はＬＣＤコントローラ６０から入力されるクロック信号を示し、「スタート信号」はＬＣＤコントローラ６０から入力されるスタート信号を示している。また、「データ」はＲＧＢデコーダ４０から入力される表示データの一例を、１０進数表記（表示データは０〜ｎ−１間の値とする）で示したものである。「カウンタ１」、「カウンタ２」、…「カウンタｎ」は図９の表示データが入力された場合の各カウンタのカウント値を示したものである。ここで、カウンタｍは表示データの値がｍ−１階調の場合にカウントアップする。したがって、例えばカウンタ１は表示データが黒表示（＝階調値０）の場合にカウントアップし、カウンタ２は表示データが階調値１の場合にカウントアップする。
【００４９】
ＬＣＤコントローラ６０からスタート信号が入力されると、各カウンタはクロック信号に同期してカウント開始する。図９の例においては、まず階調値１が２つ入力されるのでそれに応じてカウンタ２が２つカウントアップされる。その後、表示データはｎ−１、０、０、ｎ−２、ｎ−１、０…と入力され、それに応じてカウンタｎ、カウンタ１、カウンタ１、カウンタｎ−１、カウンタｎ、カウンタ１…の順でカウントアップされる。以後も同様にして表示データの階調値に応じてカウンタのカウントアップが行われ、１水平期間Ｈが経過した時点で、それぞれのカウンタの値がラッチされる。そして、このラッチされた各カウンタの値が所定値と比較される。ここで、所定値は例として表示パネル１０の水平方向の画素数ｐの１/２とする。つまり、カウンタの値がｐ/２以上の階調に対応する階調アンプ（図９の例ではカウンタ２）については駆動能力が高くなるようにバイアス電流設定部から供給されるバイアス電流を大きくするような指示がなされ、カウンタの値がｐ/２未満の階調に対応する階調アンプ（図９の例ではカウンタ１、カウンタｎ−１、カウンタｎ）については駆動能力が低くなるようにバイアス電流設定部から供給されるバイアス電流を小さくするような指示がなされる。
【００５０】
このように第２の実施形態においては、表示データを解析して各階調アンプに供給するバイアス電流の大きさを設定できるので、階調アンプの駆動能力を表示データに応じて最適化することができ、極性反転の際に画素電極１２における各階調電圧の電位が安定するまでの時間を長くすることなく、階調アンプにおける消費電力の無駄を更に減らして、階調アンプブロック２４の消費電流を更に低減することができる。
【００５１】
ここで、上記の第２の実施形態においては階調アンプのバイアス電流を高電流又は低電流に変化させる２段階の制御としたが、更に複数段階に制御するようにしても良い。この場合には、例えばカウンタの値と比較される所定値を複数レベル設定しておくようにする。  
また、第１の実施形態と同様に、複数の階調アンプ毎に１つのバイアス電流設定部でバイアス電流の設定を行うようにしても良い。
【００５２】
更に、第２の実施形態では１行の中で使われない階調、つまりカウンタの値が０の階調の場合でも、対応する階調アンプにはバイアス電流が流れるようになっているが、その階調に対応する階調アンプへのバイアス電流の供給を停止させるようにしても良い。
【００５３】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題が解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示駆動装置を適用した表示装置の構成を示す図である。
【図２】表示パネルに設けられる１つの表示画素の等価回路を示す図である。
【図３】第１の実施形態におけるソースドライバの要部の詳細な構成図である。
【図４】第１の実施形態における階調電圧生成ブロックの回路構成の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における階調アンプブロックの構成の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態におけるＤＡＣブロックの回路構成の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態の変形例における階調アンプブロックの構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における階調アンプブロックの構成の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態におけるデータカウンタの、所定期間を１水平期間とした場合の動作について説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０…表示パネル、２０…ソースドライバ、２１…データレジスタブロック、２２…データラッチブロック、２３…階調電圧生成ブロック、２４…階調アンプブロック、２５…デジタルアナログコンバータブロック（ＤＡＣブロック）、２６…データカウンタ、３０…ゲートドライバ、４０…ＲＧＢデコーダ、５０…共通電圧発生回路、６０…ＬＣＤコントローラ、７０…電源回路、８０…共通電圧発生回路
【図１】
2007206621.tif 000003
【図２】
2007206621.tif 000004
【図３】
2007206621.tif 000005
【図４】
2007206621.tif 000006
【図５】
2007206621.tif 000007
【図６】
2007206621.tif 000008
【図７】
2007206621.tif 000009
【図８】
2007206621.tif 000010
【図９】
2007206621.tif 000011