JP2004045985A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の液晶表示装置では、画像信号線駆動回路をいくつかにグループ分けをして、低い周波数で駆動する場合に、各グループ毎に制御信号、データ及びクロックの伝送を行うために、配線の本数が増えるという問題があった。
【解決手段】画像信号線駆動回路を１ａ、２ａ、３ａ、４ａの群と、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂの群の二つのグループに分け、そのグループ毎に制御信号及びクロックを別個に供給すると共に、データ信号は、タイミングコントローラ１０で、画像信号線駆動回路に取得される順序に対応するように並び替えを行い、並び替えられたデータ信号を、各グループの画像信号線駆動回路に共通に供給して、データ信号を各グループ毎に供給するための配線を少なくした。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置において、高解像度の液晶パネルを駆動周波数の低い画像信号線駆動回路で動作させる液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の液晶表示装置を示す構成図である。
図５において、１〜８は画像信号を出力する画像信号線駆動回路、９は画像信号線駆動回路１〜８によって駆動される液晶パネル、１０は画像信号線駆動回路１〜８に制御信号を供給するタイミングコントローラである。
図５の構成の画像信号線駆動回路では、通常、液晶パネル９を画像信号線駆動回路１〜８のようにいくつかの集積回路に分割して、画像信号駆動を行っている。ここで、図５の構成では、水平１ライン分の画素を所定の期間で送る必要がある。そのため、画像の解像度が増すほど、画素を画像信号線駆動回路１〜８に送る周波数を増す必要性が発生する。また、同様に、画像信号線駆動回路１〜８は、送られた周波数で対応する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像信号線駆動回路１〜８の対応できる周波数には限界がある。そこで画像信号線駆動回路１〜８の対応周波数を超える恐れのある高解像度の液晶パネルを駆動するためには、画像信号線駆動回路１〜８を信号的に独立させてやり、画像信号線駆動回路１〜８をいくつかにグループ分けをして、それぞれのグループに制御信号、データ及びクロックの伝送を行うことによって、それぞれのグループに属する画像信号線駆動回路は、従来の方法に比べて低い周波数で駆動することが可能になる。ただし、この方法を用いた場合、画像信号線駆動回路を信号的に独立させているため、データ信号はそれぞれのグループに対して伝送する必要があり、グループ分けした数の分だけ、同時に送らなければならないデータ信号の本数は逓倍される。
【０００４】
そのため、これらを伝送するために、面積の広い回路基板や複数に分かれた回路基板が必要となり、データの本数が大きいため面積の小さな回路基板に実装することは、困難を極める場合がある。
また、画像信号線駆動回路を駆動するための制御を行う回路（本文では、タイミングコントローラと称する）からは、多くのデータ本数の出力を持たせる必要があり、この回路を小さく集積し、さらにその集積した回路を小さなパッケージに納めることも難しい。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、画像信号線駆動回路の動作周波数を低く抑えることによって高解像度の液晶表示装置を駆動させることができる液晶表示装置を得ることを第一の目的にしている。
また、データ処理を行うための記憶素子の使用容量を少なくし、画像信号線駆動回路に送る制御信号以外のデータ本数を増やさないようにした液晶表示装置を得ることを第二の目的にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置においては、複数のグループに分けられ、グループ毎に制御信号及びクロックにより制御されると共に、制御に基づきそれぞれデータ信号を取得し、取得したデータ信号に応じた画像信号を液晶パネルに供給する複数の画像信号線駆動回路と、データ信号並びにグループ毎に画像信号線駆動回路を制御するよう制御信号及びクロックを画像信号線駆動回路に供給する制御回路を備え、データ信号は、画像信号線駆動回路によって取得される順序に対応するように並び替えられると共に、並び替えられたデータ信号が各グループの画像信号線駆動回路に共通に供給されるものである。
【０００７】
また、クロックは、画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されるものである。
また、クロックは、画像信号線駆動回路のグループ毎に立上りエッジまたは立下りエッジが用いられるものである。
【０００８】
さらに、制御信号は、画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されるものである。
また、複数のグループは、２グループであり、画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、一列に配置された画像信号線駆動回路が交互に別グループになるように分けられているものである。
【０００９】
また、複数のグループは、２グループであり、画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、一列に配置された画像信号線駆動回路が中央部から二分割されるように分けられているものである。
加えて、制御回路は、メモリを有し、メモリを用いて、データ信号の並び替えを行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＲＧＢデータ配置を示す図である。
図１において、１１、１２は２画素パラレルで制御する場合のＲｅｄのデータ信号列、１３、１４はデータ信号列１１、１２を並べ替えたときの信号列である。
１Ｒ〜１８Ｒは１ラインの中に送られるＲｅｄデータの内、１〜１８番目の画素にそれぞれ書き込まれるべきＲｅｄデータ、１２９Ｒ〜１３６Ｒは１ラインの中に送られるＲｅｄデータの内、１２９〜１３６番目の画素にそれぞれ書き込まれるべきＲｅｄデータである。
【００１１】
図２は、この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す構成図である。
図２において、１ａ、１ｂ〜４ａ、４ｂは一列に配置され、それぞれ液晶パネルの画素信号線に画像信号を出力する画像信号線駆動回路で、互い違いにａ群（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）とｂ群（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）のグループに分けられている。このため、ａ群に送るデータとｂ群に送るＲＧＢデータは、図１の１３、１４に示すように並べ替えられている。９は画像信号線駆動回路１ａ、１ｂ〜４ａ、４ｂによって駆動される液晶パネル、１０は画像信号線駆動回路１ａ、１ｂ〜４ａ、４ｂに制御信号及びクロック並びにデータ信号を供給するタイミングコントローラ（制御回路）で、データ信号の並び替えを行うためのメモリを有している。
ＣＬＫはクロック、ＲＧＢ−ｄａｔａは赤緑青の画像データであるＲＧＢデータ、ＬＰはラッチパルスである。ＳＴＨはスタートパルスで、画像信号線駆動回路が取得すべき有効データを認識するためのパルスである。ＨＤ（Ｈ＿ｓｙｎｃ）は水平同期信号、ＶＤ（Ｖ＿ｓｙｎｃ）は垂直同期信号で、それぞれ水平走査、垂直走査のためのタイミングを取るための信号である。ＤＥＮＡ（ｄａｔａ　ｅｎａｂｌｅ）は、画像表示されるべき有効データであることを示す信号で、ＤＣＬＫ（クロック）、ＲＧＢ−ｄａｔａと共にタイミングコントローラ１０に取り込まれ、画像信号線駆動回路などの制御信号が作られる。
図３は、この発明の実施の形態１による液晶表示装置の電気的波形を示す図である。
図３において、ＣＬＫ１、ＣＬＫ２はクロック、ＳＴＨ１、ＳＴＨ２はスタートパルスである。
【００１２】
次に、動作について説明する。
この発明では、まず、各画像信号線駆動回路に伝送されるＲＧＢデータのレイアウトを、図１のように変更する。この変更は、タイミングコントローラ１０内のメモリを用いて行われる。
図１は、ＲＧＢデータの配置変更を行った様子を示す図であり、解像度がＸＧＡ（画素数：１０２４×７６８）の場合のＲｅｄに対するデータ信号の並べ替えを示しているが、ＧｒｅｅｎやＢｌｕｅに対するデータ信号の並べ替えも同様とする。なお、図１では、画像信号線駆動回路一個あたりの、液晶パネルへの出力データ本数が、３８４本（１２８画素分のＲＧＢデータ）の場合で、画像信号線駆動回路への入力が、２画素パラレル入力の場合の図である。
【００１３】
すなわち、図１は、図２に示すように、画像信号線駆動回路を互い違いにａ群（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）と、ｂ群（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）にグループ分けした場合に、ａ群に送るべきデータとｂ群に送るべきデータを交互に並べ替えた様子を示している。
また、並べ替えを行ったデータに対して、ａ群とｂ群が独立した画像信号線駆動用のデータの取り込みを行うために、画像信号線駆動回路に送る制御信号の内、スタートパルス（ＳＴＨ１）は図２に示すように、ａ群（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）でカスケードに接続され、ｂ群（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）も同様に、スタートパルス（ＳＴＨ２）はカスケード接続される。ただし、スタートパルスＳＴＨ１とＳＴＨ２は、それぞれ独立した信号である。
【００１４】
さらに、ａ群とｂ群が独立した画像信号線駆動用のデータの取り込みを行うために、２系統のクロック（ＣＬＫ１、ＣＬＫ２）を持ち、それぞれ画像信号線駆動回路は、ａ群とｂ群でそれぞれ、ずれたタイミングでデータの取り込みを行う。
このときのタイミングコントローラ１０の出力と画像信号線駆動回路１ａ〜４ｂとの間の、ＲＧＢデータ、スタートパルス（ＳＴＨ１、ＳＴＨ２）及びクロック（ＣＬＫ１、ＣＬＫ２）の、電気的な波形の関係は、図３に示すとおりである。
図３では、ＣＬＫ１の立ち上がりエッジで１Ｒ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒ・・・・の取り込みを行い、ＣＬＫ２で、１２９Ｒ、１３０Ｒ、１３１Ｒ、１３２Ｒ・・・・の取り込みを行っている。ただし、画像信号線駆動回路のラッチパルスのタイミングについては、１ライン分を画像信号線駆動回路に取り込んだ後に、全体の画像信号線駆動回路に送る従来のタイミングと同様である。
【００１５】
このように、図２に示すようにＲＧＢデータ、スタートパルス（ＳＴＨ１、ＳＴＨ２）及びクロック（ＣＬＫ１、ＣＬＫ２）を配置し、図３に示すようにデータのタイミングを図ることで、データバスを増すことなく、ａ群、ｂ群の画像信号線駆動回路をそれぞれ独立に駆動し、低い周波数で高解像度の液晶パネル駆動が可能となる。
ただし、クロックに対して、通常よりも、ＲＧＢデータが狭くなるのでタイミングコントローラ１０出力端で、出力電流の能力の可変機能を配置したり、画像信号線駆動回路の入力端で、位相や波形を保障するための回路を入れると有効である。
【００１６】
なお、上述の説明では、解像度はＸＧＡ（画素数：１０２４×７６８）とし、画面データが２つパラレルに扱われる場合を例に取っているが、これ以外の解像度や画像伝送の形態であってもかまわない。
また、タイミングコントローラ１０内でデータの並べ替えを行うものとしたが、並べ替えに要するメモリを、タイミングコントローラ１０の外部に配する形態であっても、並べ替えそのものをタイミングコントローラ外部で行う形態であっても良い。
さらに、図３において、画像信号線駆動回路は、クロック信号（ＣＬＫ１、ＣＬＫ２）の立上りでデータ取得することを前提に記述しているが、立下りでデータ取得する形態の画像信号線駆動回路を用いても良い。
【００１７】
実施の形態１によれば、液晶表示装置において、画像信号線駆動回路の動作周波数を低く抑えることによって、もともと動作周波数の低い画像信号線駆動回路を用いて、高解像度の液晶表示装置を駆動させることができる。
また、データ処理を行うための記憶素子の使用容量を少なくし、画像信号線駆動回路に送る制御信号以外のデータ本数を増やさないため、実装する回路基板へのレイアウトが容易にできる。
【００１８】
さらに、画像信号線駆動回路に送る制御信号以外のデータ本数を増やさない構成のため、データバスにゆとりを持った実装（配線）が与えられ、それぞれのデータ間でのクロストークを抑えることができる。
また、画像信号線駆動回路とタイミングコントローラとの間で配線する領域の面積や、これに関わる部品の実装面積が小さくなり、部品点数も削減できる。そのため、上記に用いる回路基板の面積も小さく抑えられ、さらには、タイミングコントローラから出力すべきバス幅を増加させる必要もない。特にタイミングコントローラを集積化する場合は、このコントローラからの出力ピン数を増やす必要がなく、そのため、以前のものに比べて大きなパッケージを選ぶ可能性が少なくなる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に対して、ａ群の画像信号線駆動回路のデータ取得タイミングを、クロックの立上りで取得し、ｂ群の画像信号線駆動回路のデータ取得タイミングを、クロックの立下りで取得するようにしたものである。そのため、図２に示す回路に対して、一本のクロック（ＣＬＫ２）を使用せず、ＣＬＫ１のみをａ群とｂ群の両方に供給することによって、液晶パネルを駆動することができる。
また、ＣＬＫ２と同じタイミングのクロックを用いる場合は、前記の説明とは逆で、ａ群を立下りで取得し、ｂ群を立上りで取得するような構成にすればよい。
その他の形態については、実施の形態１と同様であるので省略する。
【００２０】
実施の形態２によれば、クロックを一系統のみ供給することにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３による液晶表示装置の電気的波形を示す図である。
実施の形態１に対して、図３に示すスタートパルス（ＳＴＨ１）を図４のタイミングに変更する。これによって、ａ群とｂ群の画像信号線駆動回路がそれぞれ同じスタートパルスで、ラッチすることができる。そのため、図４に示すように、このスタートパルス（ＳＴＨ１）も１本に纏めることが可能である。
その他の形態については、実施の形態１に同様であるので省略する。
【００２２】
実施の形態３によれば、スタートパルスを１本にまとめ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
実施の形態４．
実施の形態１は、画像信号線駆動回路を互い違いにａ群（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）と、ｂ群（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）にグループ分けして、ａ群、ｂ群、それぞれにタイミングをずらしてデータを供給しているが、実施の形態４は、これをＡ群（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）、Ｂ群（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ）のように、画像信号線駆動回路の中心から左右にグループ分けして、それぞれのグループに対してデータを供給する方式としている。
ただし、この形態をとるために実施の形態１とは異なり、１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの順番で入力すべきデータと、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの順番で入力すべきデータを交互に伝送するように並べ替える必要がある。
【００２４】
実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
最後に、実施の形態１〜実施の形態４は、画像信号線駆動回路へのデータ書き込み方向が一方からのみの説明をした。しかし、画像信号線駆動回路が対応可能であれば、タイミングコントローラから出力されたスタートパルスを、カスケードにつながれた全く逆方向から入力することによって、書き込み方向を切替えることもできる。ただし、この場合は、実施の形態１〜実施の形態４に対し、２倍のスタートパルス本数を持つことが必要である。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
複数のグループに分けられ、グループ毎に制御信号及びクロックにより制御されると共に、制御に基づきそれぞれデータ信号を取得し、取得したデータ信号に応じた画像信号を液晶パネルに供給する複数の画像信号線駆動回路と、データ信号並びにグループ毎に画像信号線駆動回路を制御するよう制御信号及びクロックを画像信号線駆動回路に供給する制御回路を備え、データ信号は、画像信号線駆動回路によって取得される順序に対応するように並び替えられると共に、並び替えられたデータ信号が各グループの画像信号線駆動回路に共通に供給されるので、データ信号の本数を増やすことなく、画像信号線駆動回路の動作周波数を低く抑えることができ、これにより、もともと動作周波数の低い画像信号線駆動回路を用いて、高解像度の液晶表示装置を駆動させることができる。
【００２７】
また、クロックは、画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されるので、グループ毎に別のタイミングで動作させることができる。
また、クロックは、画像信号線駆動回路のグループ毎に立上りエッジまたは立下りエッジが用いられるので、クロック配線を増やさなくてもよい。
【００２８】
さらに、制御信号は、画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されるので、グループ毎に別のタイミングで動作させることができる。
また、複数のグループは、２グループであり、画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、一列に配置された画像信号線駆動回路が交互に別グループになるように分けられているので、交互にグループ分けされた画像信号線駆動回路をグループ毎に制御することができる。
【００２９】
また、複数のグループは、２グループであり、画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、一列に配置された画像信号線駆動回路が中央部から二分割されるように分けられているので、中央部から二分割されるようにグループ分けされた画像信号線駆動回路をグループ毎に制御することができる。
加えて、制御回路は、メモリを有し、メモリを用いて、データ信号の並び替えを行うので、制御回路でデータ信号の並び替えを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＲＧＢデータ配置を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の電気的波形を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３による液晶表示装置の電気的波形を示す図である。
【図５】従来の液晶表示装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ　画像信号線駆動回路、
９　液晶パネル、１０　タイミングコントローラ、
１１，１２　Ｒｅｄのデータ信号列、
１３，１４　Ｒｅｄのデータ信号列を並べ替えたときの信号列、
１Ｒ〜１８Ｒ　Ｒｅｄデータ、１２９Ｒ〜１３６Ｒ　Ｒｅｄデータ。

Claims (7)

1. 複数のグループに分けられ、上記グループ毎に制御信号及びクロックにより制御されると共に、上記制御に基づきそれぞれデータ信号を取得し、上記取得したデータ信号に応じた画像信号を液晶パネルに供給する複数の画像信号線駆動回路、上記データ信号並びに上記グループ毎に画像信号線駆動回路を制御するよう制御信号及びクロックを上記画像信号線駆動回路に供給する制御回路を備え、上記データ信号は、上記画像信号線駆動回路によって取得される順序に対応するように並び替えられると共に、上記並び替えられたデータ信号が上記各グループの画像信号線駆動回路に共通に供給されることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記クロックは、上記画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 上記クロックは、上記画像信号線駆動回路のグループ毎に立上りエッジまたは立下りエッジが用いられることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 上記制御信号は、上記画像信号線駆動回路のグループ毎に独立に供給されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の液晶表示装置。
5. 上記複数のグループは、２グループであり、上記画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、上記一列に配置された画像信号線駆動回路が交互に別グループになるように分けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の液晶表示装置。
6. 上記複数のグループは、２グループであり、上記画像信号線駆動回路は、一列に配置されると共に、上記一列に配置された画像信号線駆動回路が中央部から二分割されるように分けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の液晶表示装置。
7. 上記制御回路は、メモリを有し、上記メモリを用いて、上記データ信号の並び替えを行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の液晶表示装置。

Images