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JP6957919B2 - 駆動回路及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示パネル等の電気光学パネルを駆動する駆動回路、及び、そのような
駆動回路を用いた電子機器等に関する。
例えば、液晶表示パネルに設けられた複数のTFT(薄膜トランジスター)を駆動する
駆動回路は、画像データに応じた電圧を有する階調信号を生成して複数のデータ線に供給
すると共に、液晶表示パネルの複数のラインを走査するための走査信号を生成して複数の
走査線に供給する。そのために、バッテリー等から供給される電源電圧を昇圧する昇圧回
路と、昇圧回路から供給される電源電圧を安定化するレギュレーターとを含む電源回路が
必要になる。
そのような電源回路が設けられた従来の駆動回路においては、昇圧回路及びレギュレー
ターが定常的に動作するので、電源回路の消費電力が大きくなってしまう。電源回路の消
費電力を削減するために、レギュレーターの定常的な動作電流を低減する試みも行われて
いるが、液晶表示パネルを駆動する性能を低下させないで動作電流を低減するのには限界
がある。
関連する技術として、特許文献1には、TFTを用いたスイッチング回路、及び、該ス
イッチング回路を用いた画素駆動回路が開示されている。このスイッチング回路は、入力
端と出力端との間に直列接続された少なくとも2つのFETと、オフ指令の存在下におい
て、それらのFETを交互にオフ駆動し、オン指令の存在下において、それらのFETを
同時にオン駆動する駆動部とを有する。
特許文献1のスイッチング回路によれば、TFTをオフ状態に維持するときに、TFT
のゲート・ソース間に一定のバイアス電圧を印加し続けることによって生じるゲートスト
レスの影響によるTFTの閾値電圧の変動を低減することができる。しかしながら、少な
くとも2つのTFTを交互にオフ状態にするために複数の走査線を駆動する必要があるの
で、駆動部に電源電圧を供給するレギュレーターの消費電力が増加してしまう。
国際公開第2008/032552号パンフレット(段落0001−0008、図1〜図5)
そこで、上記の点に鑑み、本発明の第1の目的は、供給される電源電圧を安定化するレ
ギュレーターが設けられた駆動回路において、電気光学パネルを駆動する性能を低下させ
ることなく消費電力を低減することである。特に、画素回路において直列接続された複数
のトランジスターを交互にオフ状態にするために複数の走査線を駆動する駆動回路におい
ては、駆動回路全体として消費電力を低減することが望まれる。また、本発明の第2の目
的は、そのような駆動回路を用いた電子機器等を提供することである。
以上の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第1の観点に係る駆動回路は、
複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して
設けられ、複数の画素素子をそれぞれ含む複数の画素回路とを備える電気光学パネルを駆
動する駆動回路であって、複数のデータ線に階調信号を供給するデータ線駆動回路と、供
給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧を平滑用キャパシター及びデータ
線駆動回路に供給するレギュレーターと、レギュレーターを動作する複数の回路素子の接
続状態を切り換える切換回路と、切換回路を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、
複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、レギュレーターの電圧安定化能力を所定
の水準に設定するように切換回路を制御し、複数の画素素子に階調信号が供給されないと
きに、レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レ
ギュレーターの動作を停止するように切換回路を制御する。
本発明の第1の観点によれば、複数の画素素子に階調信号が供給されないときに、安定
化された電源電圧をデータ線駆動回路に供給するレギュレーターの電圧安定化能力が階調
信号供給時よりも低い水準に設定され、又は、レギュレーターの動作が停止されるので、
電気光学パネルを駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減することができる。
ここで、制御回路が、所定のフレームレートで電気光学パネルを駆動する第1のモード
において、複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、レギュレーターの電圧安定化
能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御し、所定のフレームレートよりも高い
フレームレートで電気光学パネルを駆動する第2のモードにおいて、複数の画素素子に階
調信号が供給されるときに、レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準よりも高い水
準に設定するように切換回路を制御するようにしても良い。それにより、第2のモードに
おいて、電気光学パネルを駆動する性能を高い水準に維持し、フレームレートが第2のモ
ードよりも低い第1のモードにおいて、駆動回路の消費電力を第2のモードよりも低減す
ることができる。
また、制御回路が、フロントポーチ期間及びバックポーチ期間において、レギュレータ
ーの電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作
を停止するように切換回路を制御するようにしても良い。フロントポーチ期間及びバック
ポーチ期間においては、複数画素素子に階調信号が供給されないので、電気光学パネルを
駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減することができる。
さらに、レギュレーターが、参照電圧とレギュレーターの出力電圧との差を増幅するた
めの差動増幅回路と、差動増幅回路に定電流を供給するための複数の定電流トランジスタ
ーと、差動増幅回路の出力信号に従ってレギュレーターの出力電圧を生成するための複数
の出力トランジスターとを含み、切換回路が、差動増幅回路に定電流を供給する定電流ト
ランジスターの数を選択する第1の選択回路と、レギュレーターの出力電圧を生成する出
力トランジスターの数を選択する第2の選択回路とを含むようにしても良い。それにより
、レギュレーターの電圧安定化能力を複数の水準の内のいずれかに設定し、又は、レギュ
レーターの動作を停止することができる。
以上において、駆動回路が、供給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧
を第2の平滑用キャパシター及び電気光学パネルの共通電極に供給する第2のレギュレー
ターと、第2のレギュレーターを動作する複数の回路素子の接続状態を切り換える第2の
切換回路とをさらに備え、制御回路が、複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、
第2のレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように第2の切換回路を
制御し、複数の画素素子に階調信号が供給されないときに、第2のレギュレーターの電圧
安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、第2のレギュレーターの動作を
停止するように第2の切換回路を制御するようにしても良い。
その場合には、複数の画素素子に階調信号が供給されないときに、安定化された電源電
圧を電気光学パネルの共通電極に供給する第2のレギュレーターの電圧安定化能力が階調
信号供給時よりも低い水準に設定され、又は、第2のレギュレーターの動作が停止される
ので、電気光学パネルを駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減することがで
きる。
また、駆動回路が、複数の走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、供給される
電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧を第3の平滑用キャパシター及び昇圧回路
に供給する第3のレギュレーターと、第3のレギュレーターを動作する複数の回路素子の
接続状態を切り換える第3の切換回路とをさらに備え、昇圧回路が、第3のレギュレータ
ーによって安定化された電源電圧を昇圧して、昇圧された電源電圧を第4の平滑用キャパ
シター及び走査線駆動回路に供給し、制御回路が、所定のフレームレートで電気光学パネ
ルを駆動する第1のモードにおいて、複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、第
3のレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように第3の切換回路を制
御し、所定のフレームレートよりも高いフレームレートで電気光学パネルを駆動する第2
のモードにおいて、複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、第3のレギュレータ
ーの電圧安定化能力を所定の水準よりも高い水準に設定するように第3の切換回路を制御
するようにしても良い。それにより、第2のモードにおいて、電気光学パネルを駆動する
性能を高い水準に維持し、フレームレートが第2のモードよりも低い第1のモードにおい
て、駆動回路の消費電力を第2のモードよりも低減することができる。
さらに、複数の画素回路の各々が、複数のデータ線の内の1つのデータ線と複数の画素
素子の内の1つの画素素子との間に直列接続された複数のトランジスターを含み、走査線
駆動回路が、順次選択された画素行の画素回路の複数のトランジスターを同時にオン状態
に制御し、何れの画素行も選択されないときに、複数の画素行の画素回路の複数のトラン
ジスターを交互にオフ状態に制御するようにしても良い。それにより、画素回路の複数の
トランジスターのゲートストレスが緩和されるので、それらのトランジスターの閾値電圧
の変動を低減することができる。
本発明の第2の観点に係る駆動回路は、第1の走査線と、第2の走査線と、複数のデー
タ線と、第1及び第2の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画
素回路とを備え、複数の画素回路の各々が、画素電極と、共通電極と、複数のデータ線の
内の1つのデータ線に電気的に接続されて第1の走査線で制御される第1のトランジスタ
ーと、第1のトランジスターと画素電極との間に電気的に接続されて第2の走査線で制御
される第2のトランジスターとを含む、電気光学パネルを駆動する駆動回路であって、複
数のデータ線に階調信号を供給するデータ線駆動回路と、データ線駆動回路に電源電圧を
供給する第1の電圧生成回路と、第1及び第2の走査線に走査信号を供給する走査線駆動
回路と、走査線駆動回路に電源電圧を供給する第2の電圧生成回路とを備え、第1のトラ
ンジスターと第2のトランジスターとを交互にオフ状態とする第1の期間においては、第
1の電圧生成回路を停止させて第2の電圧生成回路を動作させ、第1のトランジスターと
第2のトランジスターとを同時にオン状態とする第2の期間においては、第1の電圧生成
回路及び第2の電圧生成回路を動作させる。
本発明の第2の観点によれば、第1のトランジスターと第2のトランジスターとを交互
にオフ状態とする第1の期間において、データ線駆動回路に電源電圧を供給する第1の電
圧生成回路が停止するので、電気光学パネルに直前の画像を表示しながら消費電力を低減
することができる。
本発明の第3の観点に係る電子機器は、上記いずれかの駆動回路と、駆動回路によって
駆動される電気光学パネルとを備える。本発明の第3の観点によれば、電気光学パネルを
駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減できる駆動回路を用いて、良好な画質
を維持しながら消費電力が低減された電子機器を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る駆動回路の構成例を示すブロック図。 図1に示す電圧生成回路の構成例を示す回路図。 LCDパネルの画素回路の構成例を示す回路図。 図1に示すソース線駆動回路の構成例を示す回路図。 図1に示すゲート線駆動回路の構成例を示す回路図。 図1に示す駆動回路の第1の動作例を示すタイミングチャート。 図1に示す駆動回路の第2の動作例を示すタイミングチャート。 本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の
構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
<駆動回路>
図1は、本発明の一実施形態に係る駆動回路の構成例を示すブロック図である。駆動回
路100は、外部から高電位側の電源電位VDD及び低電位側の電源電位VSSが供給さ
れて動作し、LCD(液晶表示)パネルや有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネル
等の電気光学パネルを駆動する。図1には、電源電位VSSが接地電位(0V)である場
合が示されている。電源電位VDDは、例えば、3.3Vである。
図1に示すように、駆動回路100は、ソース線駆動回路(データ線駆動回路ともいう
)10と、ゲート線駆動回路(走査線駆動回路ともいう)20と、複数のレギュレーター
31〜33と、昇圧回路40と、複数の電圧生成回路51〜57と、インターフェース(
I/F)60と、制御回路70と、RAM(ランダムアクセス・メモリー)80とを含ん
でいる。
図1には、駆動回路100が1つの半導体装置(表示ドライバーIC)に内蔵されてい
る例が示されているが、駆動回路100の少なくとも一部は、複数のディスクリート部品
又は他のICで構成されても良い。また、駆動回路100と電源電位VSSの配線との間
には、昇圧用キャパシターC11、C12、・・・、及び、平滑用キャパシターC21〜
C48が接続されている。
以下においては、電気光学パネルとして、複数のTFTが設けられたLCDパネルを用
いる場合について説明する。駆動回路100は、複数行に配置された複数のゲート線(走
査線ともいう)と、複数列に配置された複数のソース線(データ線ともいう)と、複数の
ゲート線と複数のソース線との交差に対応して設けられ、複数の画素素子をそれぞれ含む
複数の画素回路とを備えるLCDパネルを駆動する。ソース線駆動回路10は、複数の画
素回路に接続された複数のソース線に階調信号を供給し、ゲート線駆動回路20は、複数
の画素回路に接続された複数のゲート線に走査信号を供給する。
レギュレーター31〜33は、電源電圧(VDD−VSS)を安定化して、安定化され
た電源電圧VDDL、VREG、及び、VLDOをそれぞれ生成する。平滑用キャパシタ
ーC31〜C33は、電源電圧VDDL、VREG、及び、VLDOをそれぞれ平滑化す
る。電源電圧VDDLは、駆動回路100内のロジック回路に供給される。電源電圧VR
EGは、駆動回路100における基準電圧として用いられる。電源電圧VLDOは、昇圧
回路40に供給されて、昇圧の元になる電源電圧として用いられる。
昇圧回路40は、複数のチャージポンプ回路を含んでいる。それらのチャージポンプ回
路は、制御回路70から供給される昇圧クロック信号に従って、昇圧用キャパシターC1
1、C12、・・・を用いて昇圧動作を行う。例えば、昇圧回路40は、電源電圧(VD
D−VSS)又はレギュレーター33から供給される電源電圧VLDOを正極性又は逆極
性で昇圧(又は降圧)することにより、複数の電源電圧を生成して電圧生成回路51〜5
7にそれぞれ供給する。
電圧生成回路51は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定化して、安定化され
た電源電圧VDH(例えば、+5V)を平滑用キャパシターC41及びソース線駆動回路
10に供給する。電圧生成回路52は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定化し
て、安定化された電源電圧VDL(例えば、−5V)を平滑用キャパシターC42及びソ
ース線駆動回路10に供給する。
電圧生成回路53は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定化して、安定化され
た電源電圧VCOM(例えば、−0.4V)を平滑用キャパシターC43及びLCDパネ
ルの共通電極(コモン電極)に供給する。電圧生成回路54は、昇圧回路40から供給さ
れる電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧VGM(例えば、+7V)を平滑用キ
ャパシターC44及びゲート線駆動回路20に供給する。
電圧生成回路55は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定化して、安定化され
た電源電圧VONREGを平滑用キャパシターC45及び昇圧回路40に供給する。昇圧
回路40は、電圧生成回路55から供給される電源電圧VONREGを昇圧することによ
り、昇圧された電源電圧VGH(例えば、+15V)を生成して平滑用キャパシターC2
1及びゲート線駆動回路20に供給する。
電圧生成回路56は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定化して、安定化され
た電源電圧VOFREGを平滑用キャパシターC46及び昇圧回路40に供給する。昇圧
回路40は、電圧生成回路56から供給される電源電圧VOFREGを昇圧することによ
り、電源電圧VGL(例えば、−10V)を生成して平滑用キャパシターC22及びゲー
ト線駆動回路20に供給する。
電圧生成回路57は、昇圧回路40から供給される複数の電源電圧を安定化して、安定
化された電源電圧VGPを平滑用キャパシターC47及びソース線駆動回路10に供給す
ると共に、安定化された電源電圧VGNを平滑用キャパシターC48及びソース線駆動回
路10に供給する。
ここで、電源電圧VGP及びVGNは、γ(ガンマ)補正された中間階調を有する複数
の階調信号を生成するために用いられる複数の電源電圧VGP1、VGP2、・・・、及
び、複数の電源電圧VGN1、VGN2、・・・を表している。それらの電源電圧の数は
、画像データのビット数に応じて定められる。
従って、平滑用キャパシターC47は、複数の電源電圧VGP1、VGP2、・・・を
平滑化する複数の平滑用キャパシターを表しており、平滑用キャパシターC48は、複数
の電源電圧VGP1、VGP2、・・・を平滑化する複数の平滑用キャパシターを表して
いる。
インターフェース60は、例えば、外部のホストコントローラーとの間で通信を行うこ
とにより、ホストコントローラーから画像データ、タイミングパラメーター、及び、各種
の制御信号等を入力する。制御回路70は、組み合わせ回路又は順序回路を含む論理回路
(ロジック回路)で構成され、ホストコントローラーから供給されるタイミングパラメー
ター等を格納するレジスター71を含んでいる。
制御回路70は、レジスター71に格納されているタイミングパラメーターに従って、
駆動回路100の動作タイミングを設定して駆動回路100の各部を制御する。また、制
御回路70は、ホストコントローラーから供給される画像データを処理してRAM80に
一時的に格納する。
<電圧生成回路>
図2は、図1に示す電圧生成回路の構成例を示す回路図である。図2には、一例として
、図1に示す電圧生成回路51が示されている。電圧生成回路51は、昇圧回路40から
ノードN1に供給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧VDHを平滑用キ
ャパシターC41及びソース線駆動回路10(図1)に供給するレギュレーターを動作
る複数の回路素子の接続状態を切り換える切換回路を含んでいる。
レギュレーターは、参照電圧VREF1とレギュレーターの出力電圧(電源電圧VDH
)との差を増幅するための差動増幅回路90を含んでいる。差動増幅回路90は、差動対
を構成するNチャネルMOSトランジスターQN91及びQN92と、カレントミラー回
路を構成するPチャネルMOSトランジスターQP91及びQP92とを含んでいる。
トランジスターQN91及びQN92のソースは、ノードN2において互いに接続され
ている。トランジスターQP91は、ノードN1に接続されたソースと、トランジスター
QN91のドレインに接続されたドレイン及びゲートとを有している。トランジスターQ
P92は、ノードN1に接続されたソースと、トランジスターQN92のドレインに接続
されたドレインと、トランジスターQP91のドレイン及びゲートに接続されたゲートと
を有している。トランジスターQN92のドレインとトランジスターQP92のドレイン
との接続点であるノードN3において、差動増幅回路90の出力信号が生成される。
また、レギュレーターは、差動増幅回路90に定電流を供給するための複数の定電流ト
ランジスター(図2には、一例として、NチャネルMOSトランジスターQN93〜QN
95を示す)を含んでいる。トランジスターQN93〜QN95の各々は、NチャネルM
OSトランジスターQN96とカレントミラー回路を構成している。
トランジスターQN93〜QN95の各々は、トランジスターQN96のドレイン及び
ゲートに接続されたゲートと、電源電位VSSの配線に接続されたソースとを有している
。トランジスターQN96は、定電流源IBを介してノードN1に接続されたドレイン及
びゲートと、電源電位VSSの配線に接続されたソースとを有している。
定電流源IBがトランジスターQN96に定電流を流すと、トランジスターQN93〜
QN95にも定電流が流れる。ここで、トランジスターQN96とトランジスターQN9
3〜QN95とのサイズ(チャネル幅又はチャネル長)の比に従って、トランジスターQ
N93〜QN95が供給する定電流の値を設定することができる。以下においては、トラ
ンジスターQN93のチャネル幅>トランジスターQN94のチャネル幅>トランジスタ
ーQN95のチャネル幅の関係があり、トランジスターQN93〜QN95のチャネル長
が同一であるものとする。
さらに、レギュレーターは、差動増幅回路90の出力信号に従ってレギュレーターの出
力電圧を生成するための複数の出力トランジスター(図2には、一例として、Pチャネル
MOSトランジスターQP93〜QP95を示す)を含んでいる。ここで、トランジスタ
ーQP93〜QP95のサイズ(チャネル幅又はチャネル長)に従って、トランジスター
QP93〜QP95の電流供給能力を設定することができる。以下においては、トランジ
スターQP93のチャネル幅>トランジスターQP94のチャネル幅>トランジスターQ
P95のチャネル幅の関係があり、トランジスターQP93〜QP95のチャネル長が同
一であるものとする。
トランジスターQP93〜QP95の各々は、ノードN3に接続されたゲートと、ノー
ドN4に接続されたドレインとを有している。ノードN4において、レギュレーターの出
力電圧が生成される。また、ノードN4と電源電位VSSの配線との間には、スイッチ回
路SW10及び抵抗R1が直列接続されている。駆動回路100がシャットダウンされる
際に、図1に示す制御回路70から供給される制御信号に従ってスイッチ回路SW10が
オン状態となり、平滑用キャパシターC41に充電されていた電荷が放電される。
図2に示す例において、切換回路は、差動増幅回路90に定電流を供給する定電流トラ
ンジスターの数を選択する第1の選択回路91と、レギュレーターの出力電圧を生成する
出力トランジスターの数を選択する第2の選択回路92とを含んでいる。それにより、レ
ギュレーターの電圧安定化能力を複数の水準の内のいずれかに設定し、又は、レギュレー
ターの動作を停止することができる。
また、切換回路は、レギュレーターの入力電圧をミュートする第3の選択回路93をさ
らに含んでも良い。第3の選択回路93は、例えば、複数のアナログスイッチで構成され
るセレクターS31及びS32を含んでいる。セレクターS31は、参照電圧VREF1
と電源電位VSSとの内の一方を選択してレギュレーターの非反転入力端子(トランジス
ターQN92のゲート)に印加する。セレクターS32は、レギュレーターの出力電圧と
電源電位VSSとの内の一方を選択してレギュレーターの反転入力端子(トランジスター
QN91のゲート)に印加する。
制御回路70は、レギュレーターを動作させるときに、参照電圧VREF1及びレギュ
レーターの出力電圧をそれぞれ選択するようにセレクターS31及びS32を制御する。
それにより、参照電圧VREF1がレギュレーターの非反転入力端子に供給されると共に
、レギュレーターの出力電圧が反転入力端子にフィードバックされる。従って、レギュレ
ーターは、負荷が変動しても出力電圧が参照電圧VREF1と略等しくなるように出力電
圧を制御する。
第1の選択回路91は、ノードN2とトランジスターQN93〜QN95のドレインと
の間にそれぞれ接続されたスイッチ回路SW11〜SW13を含んでいる。スイッチ回路
SW11〜SW13の各々は、例えば、NチャネルMOSトランジスター又はアナログス
イッチで構成される。スイッチ回路SW11〜SW13は、図1に示す制御回路70から
供給される3つの制御信号に従ってオン状態又はオフ状態となる。
例えば、制御回路70は、レギュレーターの電圧安定化能力を第1の水準に設定すると
きに、スイッチ回路SW11のみをオン状態に制御しても良い。それにより、トランジス
ターQN93が差動増幅回路90に定電流を供給し、差動増幅回路90が、参照電圧VR
EF1とレギュレーターの出力電圧との差を増幅して出力信号を生成する。トランジスタ
ーQN93のチャネル幅は最大であるので、差動増幅回路90に大きな定電流が供給され
る。それにより、差動増幅回路90の応答速度、即ち、負荷変動に対する追従性能が高く
なるので、レギュレーターの電圧安定化能力が高くなる。
また、制御回路70は、レギュレーターの電圧安定化能力を第1の水準よりも低い第2
の水準に設定するときに、スイッチ回路SW12のみをオン状態に制御し、レギュレータ
ーの電圧安定化能力を第2の水準よりも低い第3の水準に設定するときに、スイッチ回路
SW13のみをオン状態に制御しても良い。
さらに、制御回路70がスイッチ回路SW11〜SW13をオフ状態に制御すれば、差
動増幅回路90に定電流が供給されなくなり、レギュレーターが電圧制御動作を停止する
。その際に、制御回路70は、電源電位VSSを選択するように第3の選択回路93のセ
レクターS31及びS32を制御しても良い。それにより、差動増幅回路90の各部の電
位が安定する。
第2の選択回路92は、ノードN1とノードN3との間に接続されたスイッチ回路SW
20と、ノードN1とトランジスターQP93及びQP94のソースとの間にそれぞれ接
続されたスイッチ回路SW21及びSW22とを含んでいる。スイッチ回路SW20〜S
W22の各々は、例えば、PチャネルMOSトランジスター又はアナログスイッチで構成
される。スイッチ回路SW20〜SW22は、図1に示す制御回路70から供給される3
つの制御信号に従ってオン状態又はオフ状態となる。なお、トランジスターQP95のソ
ースは、スイッチ回路を介さずにノードN1に直接接続されている。
例えば、制御回路70は、レギュレーターの電圧安定化能力を第1の水準に設定すると
きに、スイッチ回路SW20をオフ状態に制御してスイッチ回路SW21及びSW22を
オン状態に制御しても良い。その場合には、トランジスターQP93及びQP94のソー
スがノードN1に電気的に接続されて、トランジスターQP93〜QP95が、差動増幅
回路90の出力信号に従ってレギュレーターの出力電圧を生成する。それにより、出力段
の電流供給能力、即ち、負荷変動に対する追従性能が高くなるので、レギュレーターの電
圧安定化能力が高くなる。
また、制御回路70は、レギュレーターの電圧安定化能力を第1の水準よりも低い第2
の水準に設定するときに、スイッチ回路SW22のみをオン状態に制御し、レギュレータ
ーの電圧安定化能力を第2の水準よりも低い第3の水準に設定するときに、スイッチ回路
SW20〜SW22をオフ状態に制御しても良い。
さらに、スイッチ回路SW20をオン状態に制御すると、トランジスターQP93〜Q
P95のゲートにノードN1の電源電圧が印加されて、トランジスターQP93〜QP9
5がカットオフする。それにより、レギュレーターの出力動作が停止して、電圧生成回路
51の出力端子がハイインピーダンス状態となる。その場合でも、平滑用キャパシターC
41に電荷が充電されているので、ソース線駆動回路10(図1)に電流が流れなければ
、電圧生成回路51の出力電圧が維持される。
同様に、図1に示す電圧生成回路53は、昇圧回路40から供給される電源電圧を安定
化して、安定化された電源電圧VCOMを平滑用キャパシターC43(第2の平滑用キャ
パシター)及びLCDパネルの共通電極に供給するレギュレーター(第2のレギュレータ
ー)と、そのレギュレーターを動作する複数の回路素子の接続状態を切り換える切換回路
(第2の切換回路)とを含んでいる。
また、図1に示す電圧生成回路55及び56の各々は、昇圧回路40から供給される電
源電圧を安定化して、安定化された電源電圧VONREG又はVOFREGを平滑用キャ
パシターC45又はC46(第3の平滑用キャパシター)及び昇圧回路40に供給するレ
ギュレーター(第3のレギュレーター)と、そのレギュレーターを動作する複数の回路素
子の接続状態を切り換える切換回路(第3の切換回路)とを含んでいる。
昇圧回路40は、電圧生成回路55のレギュレーターによって安定化された電源電圧V
ONREGを昇圧して、昇圧された電源電圧VGHを平滑用キャパシターC21(第4の
平滑用キャパシター)及びゲート線駆動回路20に供給する。また、昇圧回路40は、電
圧生成回路56のレギュレーターによって安定化された電源電圧VOFREGを昇圧して
、昇圧された電源電圧VGLを平滑用キャパシターC22(第4の平滑用キャパシター)
及びゲート線駆動回路20に供給する。
図1に示す電圧生成回路54及び55の構成は、図2に示す電圧生成回路51の構成と
同様でも良い。一方、電圧生成回路52、53、及び、56の構成は、図2に示すような
電圧生成回路51の構成において、プラスの電源電圧に替えてマイナスの電源電圧を安定
化するために、PチャネルMOSトランジスターとNチャネルMOSトランジスターとを
入れ替えたものとなる。また、電圧生成回路57は、画像データのビット数に応じて、プ
ラスの電源電圧を安定化する複数組のレギュレーター及び切換回路と、マイナスの電源電
圧を安定化する複数組のレギュレーター及び切換回路とを含んでいる。
<画素回路>
図3は、LCDパネルの画素回路の構成例を示す回路図である。LCDパネルにおいて
は、アクティブマトリクス方式の複数の画素回路101が、2次元マトリクス状に配置さ
れている。図3に示す例においては、各々の画素回路101が、等価的にキャパシターと
して表される画素素子(液晶画素)C0と、複数のソース線の内の1つのソース線S(m
)と画素素子C0との間に接続されたスイッチ回路102と、画素素子C0に並列接続さ
れた保持容量C1とを含んでいる。
画素素子C0は、スイッチ回路102を介してソース線S(m)に接続された画素電極
と、画素電極に対向して電源電圧VCOMが供給される共通電極とを有している。スイッ
チ回路102は、ソース線S(m)と画素電極との間に直列接続された複数の薄膜トラン
ジスター(図3においては、一例として、第1のNチャネルMOSトランジスターQN1
及び第2のNチャネルMOSトランジスターQN2を示す)で構成される。
保持容量C1としては、トランジスターや配線の寄生容量を用いても良い。なお、LC
Dパネルの替りに有機ELパネル等が用いられる場合には、画素回路101が、画素素子
として有機発光ダイオード等の発光素子と、発光素子を駆動する駆動トランジスター等と
を含むことになる。
一般に、薄膜トランジスター(TFT)のゲート・ソース間に一定のバイアス電圧を印
加し続けると、それがゲートストレスとなってTFTの閾値電圧が変動することが知られ
ている。スイッチ回路102においてTFTの閾値電圧が変動すると、スイッチ回路10
2をオフ状態とすべき場合においても、リーク電流が流れたり、スイッチ回路102が完
全にオフ状態とならないおそれがある。一方、ゲートバイアスによって変動した閾値電圧
は、そのバイアス極性とは逆極性のバイアス電圧を印加することによって初期特性に復帰
することも知られている。
そこで、画素回路101においては、スイッチ回路102が、直列接続された複数のト
ランジスターQN1及びQN2を含んでいる。トランジスターQN1は、ソース線S(m
)に電気的に接続されて、第1のゲート線G1(n)に接続されたゲートを有し、第1の
ゲート線G1(n)で制御される。トランジスターQN2は、トランジスターQN1と画
素素子C0の画素電極との間に電気的に接続されて、第2のゲート線G2(n)に接続さ
れたゲートを有し、第2のゲート線G2(n)で制御される。
スイッチ回路102は、トランジスターQN1及びQN2の両方がオン状態となったと
きに、ソース線S(m)に供給される階調信号を画素素子C0の画素電極に伝送する。ま
た、スイッチ回路102は、トランジスターQN1及びQN2の内の少なくとも一方がオ
フ状態となったときに、ソース線S(m)から画素素子C0の画素電極を電気的に分離す
る。
例えば、図1に示すゲート線駆動回路20は、順次選択されたライン(画素行)の画素
回路101のトランジスターQN1及びQN2を同時にオン状態に制御する。一方、ゲー
ト線駆動回路20は、何れの画素行も選択されないときに、複数の画素行の画素回路10
1のトランジスターQN1及びQN2を交互にオフ状態に制御する。
それにより、画素回路101のトランジスターQN1及びQN2のゲートストレスが緩
和されるので、トランジスターQN1及びQN2の閾値電圧の変動を低減することができ
る。なお、トランジスターQN1及びQN2を交互にオフ状態に制御する場合に、一部の
期間においてトランジスターQN1及びQN2の両方がオフ状態となっても良い。
<ソース線駆動回路>
図4は、図1に示すソース線駆動回路の構成例を示す回路図である。図4においては、
LCDパネルにおける1つのソース線S(m)に階調信号を供給するための構成が示され
ている。ソース線駆動回路10は、PチャネルMOSトランジスターQP10〜QP13
と、NチャネルMOSトランジスターQN10〜QN13と、デコーダー11とを含んで
いる。ソース線駆動回路10において用いられるトランジスターの数は、画像データのビ
ット数に応じて決定される。
例えば、トランジスターQP10のソースには、電源電圧VDHが供給され、トランジ
スターQP11のソースには、電源電圧VGP1が供給され、トランジスターQP12の
ソースには、電源電圧VGP2が供給され、トランジスターQP13のソースには、電源
電位VSSが供給される。トランジスターQP10〜QP13のドレインは、ソース線S
(m)に接続されている。
また、トランジスターQN10のソースには、電源電圧VDLが供給され、トランジス
ターQN11のソースには、電源電圧VGN1が供給され、トランジスターQN12のソ
ースには、電源電圧VGN2が供給され、トランジスターQN13のソースには、電源電
位VSSが供給される。トランジスターQN10〜QN13のドレインは、ソース線S(
m)に接続されている。
デコーダー11は、RAM80(図1)から順次読み出される画像データをデコードす
ることにより、複数の電源電圧VDH、VGP1、VGP2、・・・、VGN2、VGN
1、及び、VDLの内の1つを選択するための複数の制御信号を生成して、トランジスタ
ーQP10〜QP13及びQN10〜QN13のゲートにそれぞれ供給する。それにより
、ソース線駆動回路10は、画像データに従って、複数の電源電圧の内の1つを選択し、
選択された電源電圧を階調信号としてソース線S(m)に供給する。
LCDパネルに直流電圧を印加し続けると特性が劣化するので、ソース線駆動回路10
は、制御回路70から供給される制御信号に従って、画素素子C0(図3)に印加される
電圧の極性を周期的に反転させる。例えば、フレーム(又はフィールド)毎に電圧の極性
を反転するフレーム反転方式と、ライン毎に電圧の極性を反転するライン反転方式と、画
素毎に電圧の極性を反転するドット反転方式との内のいずれかが用いられる。
<ゲート線駆動回路>
図5は、図1に示すゲート線駆動回路の構成例を示す回路図である。図5においては、
LCDパネルにおける第1のゲート線G1(n)及び第2のゲート線G2(n)に走査信
号を供給するための構成が示されている。ゲート線駆動回路20は、PチャネルMOSト
ランジスターQP21及びQP22と、NチャネルMOSトランジスターQN21〜QN
24と、セレクターS20と、デコーダー21とを含んでいる。セレクターS20は、例
えば、複数のPチャネルMOSトランジスターで構成される。
デコーダー21は、複数のラインを順次選択するときに、電源電圧VGHを選択するよ
うにセレクターS20を制御する。それにより、トランジスターQP21及びQP22の
ソースに、電源電圧VGHが供給される。トランジスターQP21及びQP22のドレイ
ンは、第1のゲート線G1(n)及び第2のゲート線G2(n)にそれぞれ接続されてい
る。
トランジスターQN21及びQN22のソースには、電源電圧VGLが供給され、トラ
ンジスターQN21及びQN22のドレインは、第1のゲート線G1(n)及び第2のゲ
ート線G2(n)にそれぞれ接続されている。また、トランジスターQN23及びQN2
4のソースには、電源電位VSSが供給され、トランジスターQN23及びQN24のド
レインは、第1のゲート線G1(n)及び第2のゲート線G2(n)にそれぞれ接続され
ている。
デコーダー21は、例えば、シフトレジスターを含んでおり、制御回路70から供給さ
れるラインクロック信号に同期して走査データをシフトすることにより、複数のラインを
順次選択する。順次選択されたラインに関して、デコーダー21は、トランジスターQP
21及びQP22をオン状態に制御すると共に、トランジスターQN21〜QN24をオ
フ状態に制御する。それにより、ゲート線駆動回路20は、ハイレベル(電源電圧VGH
)の走査信号を画素回路101のトランジスターQN1及びQN2(図3)のゲートに供
給して、トランジスターQN1及びQN2を同時にオン状態とする。
また、選択されていないラインに関して、例えば、デコーダー21は、トランジスター
QP21をオフ状態に制御すると共にトランジスターQN21をオン状態に制御するか、
又は、トランジスターQP22をオフ状態に制御すると共にトランジスターQN22をオ
ン状態に制御する。それにより、ゲート線駆動回路20は、ローレベル(電源電圧VGL
)の走査信号を画素回路101のトランジスターQN1又はQN2のゲートに供給して、
トランジスターQN1又はQN2をオフ状態とする。あるいは、ゲート線駆動回路20は
、画素回路101のトランジスターQN1及びQN2を交互にオフ状態としても良い。
一方、デコーダー21は、いずれのラインも選択しないときに、電源電圧VGHよりも
低い電源電圧VGMを選択するようにセレクターS20を制御する。それにより、トラン
ジスターQP21及びQP22のソースに、電源電圧VGMが供給される。
また、デコーダー21は、走査信号を第1のゲート線G1(n)及び第2のゲート線G
2(n)に供給するのに先立って、トランジスターQN23及びQN24を一時的にオン
状態に制御する。それにより、第1のゲート線G1(n)及び第2のゲート線G2(n)
に充電されていた電荷が電源電位VSSの配線に放電されるので、第1のゲート線G1(
n)及び第2のゲート線G2(n)に充電されていた電荷が電圧成回路54(図1)に逆
流することを防止できる。
次に、デコーダー21は、QP21及びQN22をオン状態としてQP22及びQN2
1をオフ状態にする期間と、QP21及びQN22をオフ状態としてQP22及びQN2
1をオン状態にする期間とを交互に繰り返す。それにより、ゲート線駆動回路20は、中
間レベル(電源電圧VGM)とローレベル(電源電圧VGL)との間で逆相で変化する2
つの走査信号を画素回路101のトランジスターQN1及びQN2のゲートにそれぞれ供
給して、トランジスターQN1及びQN2を交互にオフ状態とする。これは、画素回路1
01のトランジスターQN1及びQN2のゲートストレスを緩和するためである。
<第1の動作例>
図6は、図1に示す駆動回路の第1の動作例を示すタイミングチャートである。第1の
動作例においては、フレームスキャン期間Taにおいて、駆動回路100が、LCDパネ
ルの複数のラインを順次走査して、複数の画素回路101の画素素子C0及び保持容量C
1(図3)に階調信号を供給する。また、所定の期間(デストレス期間)Tbにおいて、
駆動回路100が、画素回路101に設けられたスイッチ回路102のトランジスターQ
N1及びQN2のゲートストレスを緩和しながら、複数の画素回路101に階調信号を保
持させる。
図6においては、フレームスキャン期間Taとデストレス期間Tbとの合計がフレーム
ユニットとして示されており、フレームユニット(フレーム周期)の逆数であるフレーム
レート(フレーム周波数)は、例えば、0.1Hz〜2Hzの範囲内である。フレーム周
波数が1Hzである場合に、フレームスキャン期間Taを50msとし、デストレス期間
Tbを950msとしても良い。フレームスキャン期間Ta及びデストレス期間Tbを規
定するタイミングパラメーターは、レジスター71に格納されている。
フレームスキャン期間Taにおいて、制御回路70は、複数の画素素子に階調信号が供
給されるときに、電圧生成回路51〜53及び57においてレギュレーターの電圧安定化
能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御する(図2参照)。電圧生成回路51
及び52は、電源電圧VDH及びVDLをソース線駆動回路10にそれぞれ供給する。電
圧生成回路53は、電源電圧VCOMをLCDパネルの共通電極に供給する。電圧生成回
路57は、電源電圧VGP及びVGNをソース線駆動回路10に供給する。ここで、電圧
生成回路51、52、及び、57は、ソース線駆動回路10に電源電圧を供給する第1の
電圧生成回路に該当する。
また、制御回路70は、電圧生成回路55及び56においてレギュレーターの電圧安定
化能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御する。電圧生成回路55及び56は
、電源電圧VONREG及びVOFREGを昇圧回路40にそれぞれ供給する。昇圧回路
40は、電源電圧VONREG及びVOFREGを昇圧して、昇圧された電源電圧VGH
及びVGLをゲート線駆動回路20に供給する。ここで、電圧生成回路56は、ゲート線
駆動回路20に電源電圧を供給する第2の電圧生成回路に該当する。
また、制御回路70は、電圧生成回路54においてレギュレーターの電圧安定化能力を
所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作を停止するように切換
回路を制御する。電圧生成回路54においてレギュレーターの動作が停止しても、負荷に
電流が流れないので、電源電圧VGMは、平滑用キャパシターC44によって保持される
。さらに、制御回路70は、昇圧された電源電圧を電圧生成回路54に供給する昇圧回路
40のチャージポンプ回路において昇圧動作に用いられる昇圧クロック信号の周波数を、
デストレス期間Tbにおけるよりも低下させても良い。
フレームスキャン期間Taにおいて、ゲート線駆動回路20は、LCDパネルの複数の
ラインを順次走査して、順次選択されたラインに対応する2本のゲート線にハイレベル(
電源電圧VGH)の走査信号を供給することにより、順次選択されたラインの画素回路1
01のスイッチ回路102をオン状態とする。それにより、ソース線駆動回路10から複
数のソース線を介して、順次選択されたラインの画素回路101の画素素子C0及び保持
容量C1に階調信号が供給される。
また、ゲート線駆動回路20は、選択されないラインに対応する2本のゲート線の内の
少なくとも一方にローレベル(電源電圧VGL)の走査信号を供給することにより、選択
されないラインの画素回路101のスイッチ回路102をオフ状態とする。それにより、
選択されないラインの画素回路101において、画素素子C0及び保持容量C1に供給さ
れた階調信号が保持される。
一方、デストレス期間Tbにおいては、ゲート線駆動回路20が、複数の画素回路10
1のスイッチ回路102をオフ状態に維持するので、LCDパネルには直前の画像がその
まま表示される。従って、ソース線駆動回路10は、複数の画素回路101の画素素子C
0に階調信号を供給しない。そこで、制御回路70は、複数の画素素子C0に階調信号が
供給されないときに、電圧生成回路51〜53、55、及び、57においてレギュレータ
ーの電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作
を停止するように切換回路を制御する。
電圧生成回路51〜53、55、及び、57においてレギュレーターの動作が停止して
も、負荷に電流が流れないので、電源電圧VDH、VDL、VCOM、VONREG、V
GP、VGN、及び、VGHは、平滑用キャパシターC41〜C43、C45、C47、
C48、及び、C21によってそれぞれ保持される。
さらに、制御回路70は、昇圧された電源電圧を電圧生成回路51〜53、55、及び
、57に供給する昇圧回路40のチャージポンプ回路、及び、電源電圧VGHを生成する
昇圧回路40のチャージポンプ回路において昇圧動作に用いられる昇圧クロック信号の周
波数を、フレームスキャン期間Taにおけるよりも低下させても良い。
また、制御回路70は、電圧生成回路54及び56においてレギュレーターの電圧安定
化能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御する。電圧生成回路54は、電源電
圧VGMをゲート線駆動回路20に供給する。電圧生成回路56は、電源電圧VOFRE
Gを昇圧回路40に供給する。昇圧回路40は、電源電圧VOFREGを昇圧して、昇圧
された電源電圧VGLをゲート線駆動回路20に供給する。
デストレス期間Tbにおいて、ゲート線駆動回路20は、中間レベル(電源電圧VGM
)とローレベル(電源電圧VGL)との間で逆相で変化する2つの走査信号を各組のゲー
ト線に供給する。それにより、複数のラインの画素回路101に設けられたスイッチ回路
102がオフ状態となる。
なお、フレームスキャン期間Ta中であっても、フロントポーチ期間及びバックポーチ
期間においては、画素回路101のトランジスターQN1及びQN2のゲート及びソース
を駆動する必要がないので、LCDパネルの複数の画素回路101の画素素子C0に階調
信号が供給されない。
そこで、制御回路70は、フロントポーチ期間及びバックポーチ期間において、例えば
、電圧生成回路51〜53及び57においてレギュレーターの電圧安定化能力を階調信号
供給時よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作を停止するように切換回路
を制御しても良い。
さらに、制御回路70は、昇圧された電源電圧を電圧生成回路51〜53及び57に供
給する昇圧回路40のチャージポンプ回路、及び、電源電圧VGH及びVGLをそれぞれ
生成する昇圧回路40の複数のチャージポンプ回路において昇圧動作に用いられる昇圧ク
ロック信号の周波数を、階調信号供給時よりも低下させても良い。
第1の動作例によれば、複数の画素素子C0に階調信号が供給されないときに、安定化
された電源電圧をソース線駆動回路10に供給するレギュレーターの電圧安定化能力が階
調信号供給時よりも低い水準に設定され、又は、レギュレーターの動作が停止されるので
、LCDパネルを駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減することができる。
また、複数の画素素子C0に階調信号が供給されないときに、安定化された電源電圧を
LCDパネルの共通電極に供給するレギュレーターの電圧安定化能力が階調信号供給時よ
りも低い水準に設定され、又は、レギュレーターの動作が停止されるので、LCDパネル
を駆動する性能を低下させることなく消費電力を低減することができる。
消費電力の低減効果を大きくするためには、デストレス期間Tbが開始したら直ちにレ
ギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレー
ターの動作を停止することが望ましい。一方、過渡的応答を良くするためには、デストレ
ス期間Tbが終了してフレームスキャン期間Taが開始するタイミングの直前(例えば、
ドットクロック信号の1パルス前)に、レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に
設定することが望ましい。
また、フロントポーチ期間又はバックポーチ期間が開始したら直ちにレギュレーターの
電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作を停
止することが望ましい。一方、過渡的応答を良くするためには、フロントポーチ期間又は
バックポーチ期間が終了して画像の更新が開始するタイミングの直前(例えば、ドットク
ロック信号の1パルス前)に、レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定する
ことが望ましい。
さらに、駆動回路100は、画素回路101のトランジスターQN1及びQN2を交互
にオフ状態とする第1の期間においては、ソース線駆動回路10に電源電圧を供給する第
1の電圧生成回路を停止させて、ゲート線駆動回路20に電源電圧を供給する第2の電圧
生成回路を動作させ、トランジスターQN1及びQN2を同時にオン状態とする第2の期
間においては、第1の電圧生成回路及び第2の電圧生成回路を動作させるようにしても良
い。それにより、トランジスターQN1及びQN2を交互にオフ状態とする第1の期間に
おいて、ソース線駆動回路10に電源電圧を供給する第1の電圧生成回路が停止するので
、LCDパネルに直前の画像を表示しながら消費電力を低減することができる。
<第2の動作例>
図7は、図1に示す駆動回路の第2の動作例を示すタイミングチャートである。第2の
動作例においては、図6に示すデストレス期間Tbが設けられていないので、フレームス
キャン期間Taがフレームユニットに相当する。
フレームユニット(フレーム周期)の逆数であるフレームレート(フレーム周波数)は
、例えば、40Hz〜60Hzの範囲内である。フレームスキャン期間Taを規定するタ
イミングパラメーターは、図1に示すレジスター71に格納されている。フレームスキャ
ン期間Taにおいて、駆動回路100は、LCDパネルの複数のラインを順次走査して、
複数の画素回路101(図3)に階調信号を供給する。
また、制御回路70は、図6に示すように所定のフレームレートでLCDパネルを駆動
する第1のモード(低消費電力モード)と、図7に示すように所定のフレームレートより
も高いフレームレートでLCDパネルを駆動する第2のモード(通常モード)とを切り換
えるようにしても良い。例えば、第1のモードにおいては、時刻表示等の画像がLCDパ
ネルに表示され、第2のモードにおいては、ストップウォッチやスマートウォッチ等の画
像がLCDパネルに表示される。
その場合に、第1のモードにおいて、制御回路70は、複数の画素素子C0(図3)に
階調信号が供給されるときに、電圧生成回路51〜53及び57においてレギュレーター
の電圧安定化能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御する。第2のモードにお
いて、制御回路70は、複数の画素素子C0に階調信号が供給されるときに、電圧生成回
路51〜53及び57においてレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準よりも高い
水準に設定するように切換回路を制御する。
また、第1のモードにおいて、制御回路70は、複数の画素素子C0に階調信号が供給
されるときに、電圧生成回路55及び56においてレギュレーターの電圧安定化能力を所
定の水準に設定するように切換回路を制御する。第2のモードにおいて、制御回路70は
、複数の画素素子C0に階調信号が供給されるときに、電圧生成回路55及び56におい
てレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準よりも高い水準に設定するように切換回
路を制御する。
このように、第1のモード(低消費電力モード)と第2のモード(通常モード)とを切
り換えることにより、第2のモードにおいて、LCDパネルを駆動する性能を高い水準に
維持し、フレームレートが第2のモードよりも低い第1のモードにおいて、駆動回路10
0の消費電力を第2のモードよりも低減することができる。
<第3の動作例>
上記の第1の動作例及び第2の動作例においては、駆動回路100の動作タイミングに
応じてレギュレーターの電圧安定化能力が変更されるが、第3の動作例においては、電圧
生成回路の出力電圧をモニターすることにより、レギュレーターの電圧安定化能力が変更
される。
例えば、電圧生成回路51によって生成される電源電圧VDHを第1の閾値と比較する
第1のコンパレーターと、電源電圧VDHを第2の閾値と比較する第2のコンパレーター
とが、図1に示す駆動回路100に設けられる。ここで、第1の閾値<第2の閾値の関係
がある。制御回路70は、電源電圧VDHが第1の閾値よりも小さいことを示す比較結果
信号を第1のコンパレーターから入力すると、電圧生成回路51においてレギュレーター
の電圧安定化能力を所定の水準に設定するように切換回路を制御する。
また、制御回路70は、電源電圧VDHが第2の閾値よりも大きいことを示す比較結果
信号を第2のコンパレーターから入力すると、電圧生成回路51においてレギュレーター
の電圧安定化能力を所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、レギュレーターの動作を
停止するように切換回路を制御する。それにより、電圧生成回路51は、第1の閾値及び
第2の閾値によって定まる範囲の電源電圧VDHを生成することができる。電圧生成回路
52〜57についても同様である。
<電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る電子機器について説明する。
図8は、本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図である。図8に
は、電子機器の一例として、携帯電話機の構成が示されている。図8に示すように、携帯
電話機は、本発明の一実施形態に係る駆動回路100と、電気光学パネル(図8には、一
例として、LCDパネル100aを示す)と、操作部110と、制御部120と、格納部
130と、音声入出力部140と、通信部150とを含み、バッテリー200から電源電
圧が供給されて動作する。なお、図8に示す構成要素の一部を省略又は変更しても良いし
、あるいは、図8に示す構成要素に他の構成要素を付加しても良い。
駆動回路100は、図1に示すような昇圧用キャパシターC11、C12、・・・、及
び、平滑用キャパシターC21〜C48と共に、LCDパネル100aに実装されている
。駆動回路100は、バッテリー200から供給される電源電圧を昇圧及び安定化して複
数の電源電圧を生成し、制御部120から供給される画像データ等に基づいてLCDパネ
ル100aを駆動することにより、LCDパネル100aに画像を表示させる。
操作部110は、例えば、ボタンスイッチ又はタッチセンサー等を含む入力装置であり
、ユーザーによる操作に応じた操作信号を制御部120に出力する。制御部120は、例
えば、CPUを含み、プログラムに従って各種の信号処理や制御処理を実行する。例えば
、制御部120は、操作部110から供給される操作信号に応じて、画像データや音声デ
ータの処理を行うと共に、外部との間で通信を行うために通信部150を制御する。
格納部130は、例えば、ROM(リードオンリー・メモリー)と、RAM(ランダム
アクセス・メモリー)とを含んでいる。ROMは、CPUが各種の信号処理や制御処理を
実行するためのプログラムやデータ等を格納している。また、RAMは、CPUの作業領
域として用いられ、ROMから読み出されたプログラムやデータ、操作部110を用いて
入力されたデータ、又は、CPUがプログラムに従って実行した演算結果等を一時的に格
納する。
音声入出力部140は、例えば、マイクロフォン及びADC(アナログ/デジタル変換
器)と、DAC(デジタル/アナログ変換器)及びスピーカー等とを含んでいる。マイク
ロフォンは、印加される音波に応じた音声信号を出力し、ADCは、マイクロフォンから
出力されるアナログ音声信号を音声データに変換して制御部120に供給する。また、D
ACは、制御部120から供給される音声データをアナログ音声信号に変換してスピーカ
ーに供給し、スピーカーは、DACから供給される音声信号に基づいて音波を発生する。
通信部150は、例えば、アナログ回路及びデジタル回路で構成される。通信部150
は、移動体電話回線網に接続されたセルラー基地局との間で無線通信を行うことにより、
制御部120から供給される音声データをセルラー基地局に送信し、セルラー基地局から
受信される音声データを制御部120に供給する。その際に、制御部120は、音声入出
力部140のADCから供給される音声データを処理して通信部150に供給し、通信部
150から供給される音声データを処理して音声入出力部140に供給する。
また、通信部150は、インターネットに接続された無線アクセスポイントとの間で無
線通信を行うことにより、無線アクセスポイントから受信される画像データ及び音声デー
タを制御部120に供給する。その際に、制御部120は、通信部150から供給される
画像データを処理して駆動回路100に出力すると共に、通信部150から供給される音
声データを処理して音声入出力部140に出力する。
電子機器としては、携帯電話機以外にも、例えば、携帯情報端末等の携帯機器、置時計
等の時計、タイマー、オーディオ機器、デジタルスチルカメラ、デジタルムービー、ヘッ
ドマウント・ディスプレイ、パーソナルコンピューター、車載装置(ナビゲーション装置
等)、電卓、電子辞書、電子ゲーム機器、ロボット、測定機器、及び、医療機器(例えば
、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、及び、電子内視鏡)
等が該当する。
本実施形態によれば、LCDパネル100aを駆動する性能を低下させることなく消費
電力を低減できる駆動回路100を用いて、良好な画質を維持しながら消費電力が低減さ
れた電子機器を提供することができる。
以上の実施形態においては、画素回路のスイッチ回路において直列接続された2つのN
チャネルMOSトランジスターが用いられる場合について説明したが、スイッチ回路にお
いて1つのNチャネルMOSトランジスターが用いられても良いし、NチャネルMOSト
ランジスターの替りにPチャネルMOSトランジスターが用いられても良い。このように
、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野において通
常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
10…ソース線駆動回路、11…デコーダー、20…ゲート線駆動回路、21…デコー
ダー、31〜33…レギュレーター、40…昇圧回路、51〜57…電圧生成回路、60
…インターフェース、70…制御回路、71…レジスター、80…RAM、90…差動増
幅回路、91〜93…第1〜第3の選択回路、100…駆動回路、100a…LCDパネ
ル、101…画素回路、102…スイッチ回路、110…操作部、120…制御部、13
0…格納部、140…音声入出力部、150…通信部、200…バッテリー、C0…画素
素子、C1…保持容量、C11、C12…昇圧用キャパシター、C21〜C48…平滑用
キャパシター、R1…抵抗、QP10〜QP95…PチャネルMOSトランジスター、Q
N1〜QN96…NチャネルMOSトランジスター、SW10〜SW22…スイッチ回路
、S20〜S32…セレクター、S(m)…ソース線、G1(n)…第1のゲート線、G
2(n)…第2のゲート線

Claims (8)

  1. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられ、複数の画素素子をそれぞれ含む複数の画素回路とを備える電気光学パネルを駆動する駆動回路であって、
    前記複数のデータ線に階調信号を供給するデータ線駆動回路と、
    供給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧を平滑用キャパシター及び前記データ線駆動回路に供給するレギュレーターと、
    前記レギュレーターを動作する複数の回路素子と、前記複数の回路素子の接続状態を切り換える切換回路と、
    前記切換回路を制御する制御回路と、
    を備え、
    前記制御回路が、
    前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように前記切換回路を制御し、
    前記複数の画素素子に階調信号が供給されないときに、前記レギュレーターの電圧安定化能力を前記所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、前記レギュレーターの動作を停止するように前記切換回路を制御する、
    駆動回路。
  2. 前記制御回路が、所定のフレームレートで前記電気光学パネルを駆動する第1のモードにおいて、前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記レギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように前記切換回路を制御し、前記所定のフレームレートよりも高いフレームレートで前記電気光学パネルを駆動する第2のモードにおいて、前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記レギュレーターの電圧安定化能力を前記所定の水準よりも高い水準に設定するように前記切換回路を制御する、請求項1記載の駆動回路。
  3. 前記制御回路が、フロントポーチ期間及びバックポーチ期間において、前記レギュレーターの電圧安定化能力を前記所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、前記レギュレーターの動作を停止するように前記切換回路を制御する、請求項1又は2記載の駆動回路。
  4. 前記レギュレーターが、
    参照電圧と前記レギュレーターの出力電圧との差を増幅するための差動増幅回路と、
    前記差動増幅回路に定電流を供給するための複数の定電流トランジスターと、
    前記差動増幅回路の出力信号に従って前記レギュレーターの出力電圧を生成するための複数の出力トランジスターと、
    を含み、前記切換回路が、
    前記差動増幅回路に定電流を供給する定電流トランジスターの数を選択する第1の選択回路と、
    前記レギュレーターの出力電圧を生成する出力トランジスターの数を選択する第2の選択回路と、
    を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の駆動回路。
  5. 供給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧を第2の平滑用キャパシター及び前記電気光学パネルの共通電極に供給する第2のレギュレーターと、
    前記第2のレギュレーターを構成する複数の回路素子の接続状態を切り換える第2の切換回路と、
    をさらに備え、
    前記制御回路が、前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記第2のレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように前記第2の切換回路を制御し、前記複数の画素素子に階調信号が供給されないときに、前記第2のレギュレーターの電圧安定化能力を前記所定の水準よりも低い水準に設定し、又は、前記第2のレギュレーターの動作を停止するように前記第2の切換回路を制御する、請求項1〜4のいずれか1項記載の駆動回路。
  6. 前記複数の走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、
    供給される電源電圧を安定化して、安定化された電源電圧を第3の平滑用キャパシター及び昇圧回路に供給する第3のレギュレーターと、
    前記第3のレギュレーターを構成する複数の回路素子の接続状態を切り換える第3の切換回路と、
    をさらに備え、
    前記昇圧回路が、前記第3のレギュレーターによって安定化された電源電圧を昇圧して、昇圧された電源電圧を第4の平滑用キャパシター及び前記走査線駆動回路に供給し、
    前記制御回路が、所定のフレームレートで前記電気光学パネルを駆動する第1のモードにおいて、前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記第3のレギュレーターの電圧安定化能力を所定の水準に設定するように前記第3の切換回路を制御し、前記所定のフレームレートよりも高いフレームレートで前記電気光学パネルを駆動する第2のモードにおいて、前記複数の画素素子に階調信号が供給されるときに、前記第3のレギュレーターの電圧安定化能力を前記所定の水準よりも高い水準に設定するように前記第3の切換回路を制御する、請求項1〜5のいずれか1項記載の駆動回路。
  7. 前記複数の画素回路の各々が、前記複数のデータ線の内の1つのデータ線と前記複数の画素素子の内の1つの画素素子との間に直列接続された複数のトランジスターを含み、
    前記走査線駆動回路が、順次選択された画素行の画素回路の前記複数のトランジスターを同時にオン状態に制御し、何れの画素行も選択されないときに、複数の画素行の画素回路の前記複数のトランジスターを交互にオフ状態に制御する、請求項6記載の駆動回路。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項記載の駆動回路と、
    前記駆動回路によって駆動される前記電気光学パネルと、を備える電子機器。
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