(57)【要約】【課題】本発明は、小規模な回路構成でありながら、設定電圧の増加や変更にも柔軟に対応することが可能な多値出力回路を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る多値出力回路は、デジタル信号（電圧設定信号ＳＥＴ）からアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを生成するデジタル／アナログ変換部３と；電圧選択信号Ａ１に基づいて、アナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄのいずれか一を選択的に出力する電圧選択部４１〜４ｎと；電圧選択部４１〜４ｎの出力電圧を液晶パネル７に供給するバッファ５１〜５ｎと；を有して成る構成とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル信号から複数のアナログ電圧を生成するデジタル／アナログ変換部と；
電圧選択信号に基づいて、前記複数のアナログ電圧のいずれか一を選択的に出力する少なくとも一の電圧選択部と；
前記電圧選択部の出力電圧を負荷に供給する少なくとも一のバッファと；
を有して成ることを特徴とする多値出力回路。
【請求項２】
前記電圧選択部は、
一端が前記アナログ電圧の印加端に接続され、他端が前記バッファの入力端に接続された複数のスイッチと；
前記電圧選択信号に基づいて、前記複数のスイッチのいずれか一をオンとし、その余をオフとするスイッチ制御信号を生成するセレクタと；
を有して成ることを特徴とする請求項１に記載の多値出力回路。
【請求項３】
液晶セルに対する矩形波信号の供給手段として、請求項１または請求項２に記載の多値出力回路を有して成ることを特徴とする液晶駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矩形波信号の電圧レベルを段階的に切り換えて出力する多値出力回路及びこれを用いた液晶駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、多値出力回路の一従来例を示すブロック図である。
【０００３】
図４に示す従来の多値出力回路は、４つの電源回路１０１ａ〜１０１ｄと、４つのパワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄと、を有して成り、所定の制御信号ＣＴＲＬに基づいて、負荷（例えば液晶セル）に印加される矩形波信号Ｓ１の電圧レベルを４段階（Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ）に切り換える構成とされている。
【０００４】
例えば、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルをＶａに設定するときには、電源回路１０１ａを選択するように、トランジスタ１０２ａが択一的にオンとされ、その余のトランジスタ１０２ｂ〜１０２ｄがいずれもオフとされる。矩形波信号Ｓ１の電圧レベルをＶｂ〜Ｖｄに設定する場合についても、上記と同様、電源回路１０１ｂ〜１０１ｄを適宜選択するように、トランジスタ１０２ｂ〜１０２ｄのいずれかが択一的にオンとされる。
【０００５】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、本願出願人による特許文献１を挙げることができる。
【特許文献１】国際公開第２００６／０７５７６８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
確かに、上記従来の多値出力回路であれば、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルを段階的に切り換えて出力することが可能である。
【０００７】
しかしながら、上記従来の多値出力回路では、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルとして選択し得る設定電圧の本数だけ、電源回路１０１ａ〜１０１ｄが必要となる上、電源回路１０１ａ〜１０１ｄと負荷との間で電流の入出力が生じるため、全ての電源回路１０１ａ〜１０１ｄとパワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄに十分な電流能力を持たせておかねばならず、回路規模が非常に大きくなっていた。
【０００８】
また、上記従来の多値出力回路では、パワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄに大電流が流れるため、パワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄのオン抵抗に依存して、矩形波信号Ｓ１にリプルを生じていた。なお、パワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄのオン抵抗を下げれば、矩形波信号Ｓ１のリプルを低減し得るが、そのためには、パワートランジスタ１０２ａ〜１０２ｄの素子サイズを大きく設計しなければならなかった。
【０００９】
このように、上記従来の多値出力回路では、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルとして選択し得る設定電圧を増やすほど、回路規模が拡大するという課題があった。
【００１０】
また、上記従来の多値出力回路では、一旦システムを構築した後に、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルとして選択し得る設定電圧の値を変更するときには、電源回路１０１ａ〜１０１ｄの設定をハードウェア的に見直さねばならず、非常に煩雑な作業が必要であった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑み、小規模な回路構成でありながら、設定電圧の増加や変更にも柔軟に対応することが可能な多値出力回路、及び、これを用いた液晶駆動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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係る多値出力回路は、デジタル信号から複数のアナログ電圧を生成するデジタル／アナログ変換部と；電圧選択信号に基づいて、前記複数のアナログ電圧のいずれか一を選択的に出力する少なくとも一の電圧選択部と；前記電圧選択部の出力電圧を負荷に供給する少なくとも一のバッファと；を有して成る構成（第１の構成）とされている。
【００１３】
なお、上記第１の構成から成る多値出力回路において、前記電圧選択部は、一端が前記アナログ電圧の印加端に接続され、他端が前記バッファの入力端に接続された複数のスイッチと；前記電圧選択信号に基づいて、前記複数のスイッチのいずれか一をオンとし、その余をオフとするスイッチ制御信号を生成するセレクタと；を有して成る構成（第２の構成）にするとよい。
【００１４】
また、本発明に係る液晶駆動装置は、液晶セルに対する矩形波信号の供給手段として、上記第１または第２の構成から成る多値出力回路を有して成る構成（第３の構成）とされている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小規模な回路構成でありながら、設定電圧の増加や変更にも柔軟に対応することが可能な多値出力回路、及び、これを用いた液晶駆動装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明に係る多値出力回路を用いた液晶駆動装置を例に挙げて、発明の詳細な説明を行う。
【００１７】
図１は、本発明に係る液晶駆動装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の液晶駆動装置は、インターフェイス部１と、レジスタ部２と、デジタル／アナログ変換部３（以下、ＤＡＣ［Digital/Analog Convertor］部３と呼ぶ）と、電圧選択部４１〜４ｎと、バッファ部５１〜５ｎと、電源部６と、を有して成り、液晶パネル７を構成する液晶セルに矩形波信号Ｓ１〜Ｓｎを供給し、液晶パネル７の駆動制御を行う手段である。
【００１９】
なお、上記の矩形波信号Ｓ１〜Ｓｎとしては、液晶パネル７に供給される映像信号、垂直走査信号、及び、共通信号のほかにも、ＴＦＴ［Thin Film Transistor］型液晶パネルの拡視野角化技術（マルチＳＯ）で用いられる矩形波信号などを挙げることができる。
【００２０】
インターフェイス部１は、装置外部から電圧設定信号ＳＥＴの入力を受け付ける手段であり、２線または３線のシリアルインターフェイス回路などを用いればよい。なお、電圧設定信号ＳＥＴは、４値のアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄ（例えば、Ｖａ＝８［Ｖ］、Ｖｂ＝７［Ｖ］、Ｖｃ＝５［Ｖ］、Ｖｄ＝４［Ｖ］）を各々設定するためのデジタル信号である。
【００２１】
レジスタ部２は、インターフェイス部１から入力される４値分の電圧設定信号ＳＥＴを各々格納する手段である。
【００２２】
ＤＡＣ部３は、レジスタ部２に格納された電圧設定信号ＳＥＴから４値のアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを生成する手段である。
【００２３】
なお、図１において、レジスタ部２及びＤＡＣ部３は、アナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄ毎に、個別のレジスタブロック及びＤＡＣブロックを備えた構成とされているが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、単一のＤＡＣブロックを使い回して、アナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを順次生成し、これを個別にラッチ出力する構成としても構わない。
【００２４】
電圧選択部４１〜４ｎは、２ビットの電圧選択信号Ａ１に基づいて、アナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄのいずれか一を選択的に出力する手段である。なお、電圧選択部４１〜４ｎの構成及び動作については、後ほど詳細に説明する。
【００２５】
バッファ部５１〜５ｎは、電圧選択部４１〜４ｎの出力電圧を緩衝増幅し、これを矩形波信号Ｓ１〜Ｓｎとして液晶パネル７に供給する手段である。
【００２６】
電源部６は、バッファ部５１〜５ｎに電源電圧を供給する手段である。
【００２７】
次に、電圧選択部４１〜４ｎの内部構成について詳細に説明する。なお、電圧選択部４１〜４ｎは、いずれも同様の構成から成るため、ここでは、電圧選択部４１のみを例に挙げて説明を行う。
【００２８】
電圧選択部４１は、デコーダＤＥＣ１と、レベルシフタＬＶＳ１と、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄと、を有して成る。
【００２９】
デコーダＤＥＣは、２ビットの電圧選択信号Ａ１から、４つのスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄを択一的にオンするためのスイッチ制御信号Ｂ１を生成する手段である。図２は、電圧選択信号Ａ１とスイッチ制御信号Ｂ１の論理値表である。
【００３０】
レベルシフタＬＶＳ１は、スイッチ制御信号Ｂ１を所定の電圧レベルまで高めた上で、これをスイッチＳＷ１ａ〜１ｄのオン／オフ制御端に出力する手段である。
【００３１】
すなわち、デコーダＤＥＣ１とレベルシフタＬＶＳ１は、電圧選択信号Ａ１に基づいてスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄのいずれか一をオンとし、その余をオフとするためのスイッチ制御信号Ｂ１を生成するセレクタＳＬＴを形成している。
【００３２】
スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄは、一端がアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄの印加端に各々接続され、他端がバッファ５１の入力端に共通接続されたアナログスイッチである。
【００３３】
例えば、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルをアナログ電圧Ｖａに設定するときには、スイッチＳＷ１ａが択一的にオンとされ、その余のスイッチＳＷ１ｂ〜ＳＷ１ｄがいずれもオフとされる。矩形波信号Ｓ１の電圧レベルをアナログ電圧Ｖｂ〜Ｖｄに設定する場合についても、上記と同様、スイッチＳＷ１ｂ〜ＳＷ１ｄのいずれかが択一的にオンとされる。
【００３４】
図３は、矩形波信号Ｓ１の挙動を示す波形図である。なお、図３（ａ）は、矩形波信号Ｓ１を４値駆動する場合の挙動を示しており、図３（ｂ）は、矩形波信号Ｓ１を２値駆動する場合の挙動を示している。また、図３中の実線は、矩形波信号Ｓ１の実挙動を示しており、図３中の破線は、矩形波信号Ｓ１の理想的な挙動を示している。
【００３５】
図３中の実線と破線から分かるように、矩形波信号Ｓ１は、液晶パネル７の寄生抵抗や寄生容量によって、その立上がり／立下がりが鈍ってしまうため、図３（ｂ）で示すように、矩形波信号Ｓ１を単純に２値駆動するだけでは、画素の輝度不足や残像現象などを生じるおそれがある。一方、図３（ａ）で示すように、矩形波信号Ｓ１を４値駆動とし、その立上がり／立下がりに際して、予めオーバーシュートさせておけば、矩形波信号Ｓ１の鈍り分を補填することができるので、上記の課題を解消することが可能となる。
【００３６】
上記で説明したように、本実施形態の液晶駆動装置に搭載された多値出力回路は、デジタル信号（電圧設定信号ＳＥＴ）からアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを生成するデジタル／アナログ変換部３と；電圧選択信号Ａ１に基づいて、アナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄのいずれか一を選択的に出力する電圧選択部４１〜４ｎと；電圧選択部４１〜４ｎの出力電圧を緩衝増幅して液晶パネル７に供給するバッファ５１〜５ｎと；を有して成る構成とされている。
【００３７】
このように、ＤＡＣ部３を用いてアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを設定する構成であれば、一旦システムを構築した後に、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルとして選択し得るアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄの値を変更する場合でも、電圧設定信号ＳＥＴをソフトウェア的に書き換えれば済むため、その作業を極めて容易に完了することが可能となる。
【００３８】
また、上記構成から成る多値出力回路であれば、矩形波信号Ｓ１の電圧レベルとして選択し得る設定電圧を増やす場合であっても、その個数分の電源回路を個別に用意する必要はないので、回路規模を不要に拡大せずに済む。
【００３９】
また、上記構成から成る多値出力回路は、出力段にバッファ部５１〜５ｎを有し、これらに入力されるアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを電圧選択部４１〜４ｎで選択する構成とされているので、液晶パネル７を駆動する際にも、ＤＡＣ部３からスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄを介する経路には、基本的に電流が流れない。従って、上記構成から成る多値出力回路であれば、バッファ部５１〜５ｎと電源部６にのみ十分な電流能力を持たせておけばよく、また、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄとして、パワートランジスタに代えて小型のアナログスイッチを用いることができるので、システム全体の規模を縮小することが可能となる。
【００４０】
また、上記構成から成る多値出力回路であれば、液晶パネル７に負荷変動が生じた場合でも、バッファ部５１〜５ｎの入出力端間は、イマジナリーショートされているので、矩形波信号Ｓ１〜Ｓｎにリプルを生じることはない。従って、上記構成から成る多値出力回路では、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｄのオン抵抗を下げるために、それらの素子サイズを大きく設計する必要がないので、システム全体の規模を縮小することが可能となる。
【００４１】
なお、上記の実施形態では、本発明に係る多値出力回路を用いた液晶駆動装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、本発明は、その他の装置に搭載される多値出力回路にも、幅広く適用することが可能である。
【００４２】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、２ビットの電圧選択信号Ａ１に基づいて、４値のアナログ電圧Ｖａ〜Ｖｄを選択的に出力する構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、電圧選択信号Ａ１のビット数や、矩形波信号Ｓ１〜Ｓｎの電圧レベルとして選択し得る設定電圧の本数は任意である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、液晶駆動装置などに搭載される多値出力回路の規模縮小や利便性向上を図る上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は、本発明に係る液晶駆動装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】は、電圧選択信号Ａ１とスイッチ制御信号Ｂ１の論理値表である。
【図３】は、矩形波信号Ｓ１の挙動を示す波形図である。
【図４】は、多値出力回路の一従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    インターフェイス部
２    レジスタ部
３    デジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）
４１、４２、…、４ｎ    電圧選択部
５１、５２、…、５ｎ    バッファ部
６    電源部
７    液晶表示パネル
ＳＬＴ１    セレクタ
ＤＥＣ１    デコーダ
ＬＶＳ１    レベルシフタ
ＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃ、ＳＷ１ｄ    スイッチ
ＳＥＴ    電圧設定信号
Ａ１    電圧選択信号
Ｂ１    スイッチ制御信号
Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ    矩形波信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009159187.tif 000005
【図４】
2009159187.tif 000006