JP2004341101A - 表示パネル駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インターフェース1とタイミングコントローラ2との間の伝送路長をL1、真空中の電磁波の伝播速度をV、インターフェース1とタイミングコントローラ2との間で伝送される信号の周波数をF1、インターフェース1とタイミングコントローラ2との間の伝送路媒質の比誘電率をε1とするとき、L1≦V/(F1×ε1 1/2×100)であり、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間の伝送路長をL2、真空中の電磁波の伝播速度をV、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間で伝送される信号の周波数をF2、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間の伝送路媒質の比誘電率をε2とするとき、L2≦V/(F2×ε2 1/2×100)である。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルを駆動する表示パネル駆動装置に関し、とくに低電圧差動方式に従った映像信号を受ける表示パネル駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置のインターフェースでは、RGB映像信号の各ビット、水平同期信号、垂直同期信号およびデータイネーブル信号を+5V、あるいは+3.3Vの振幅電圧でパラレルに伝送している。しかし、近年の液晶表示パネルの高解像度化に伴い、インターフェース本数の増加や伝送信号の高周波化によるEMI(Electromagnetic Interference)ノイズなどが問題となってきている。インターフェース本数に関しては、例えば、24ビットデータを転送する場合、48本(=24×2本)の信号線と、制御信号のための信号線とを加えて51本の信号線を必要とし、GND線も含めると全部で60本程度の信号線が必要となる。また、+5V、あるいは+3.3Vの振幅電圧では、30MHzが伝送周波数の限界といわれている。このため、インターフェース本数の削減とEMI対策の要求から、パラレルに送信していた映像信号、同期信号、データイネーブル信号をシリアル化し、元の映像信号の転送レートよりも高い速度で、かつ、低電圧の振幅で転送するLVDS(Low Voltage Differential Signaling)などの低電圧差動信号方式が提案、実用化されるようになった。
【0003】
従来のLVDSをインターフェースとする液晶表示装置では、例えば、映像信号データと同期信号データとを含むLVDS信号を受信し、LVDS信号から映像信号、同期信号、クロック信号、データイネーブル信号を抽出してTTL/CMOS信号に変換するLVDSレシーバICと、TTL/CMOS信号から表示信号と表示制御信号とを生成するタイミングコントローラICと、上記表示信号および上記表示制御信号に基づいて液晶パネルの各信号線を駆動するための駆動信号を生成し出力する複数個のソースドライバICと、上記表示制御信号に基づいて液晶パネルの各走査線を駆動するための駆動信号を生成し出力する複数個のゲートドライバICから構成される。しかし、この場合には、タイミングコントローラICから各ソースドライバICまでの間を接続する通常24本程度の伝送線を介してTTL/CMOS信号を伝送するため、配線にスペースが必要となるとともに、伝送線からEMIノイズが輻射されるという問題がある。
【0004】
また、このような問題を解消するため、タイミングコントローラICと各ソースドライバICとの間のインターフェースに低電圧差動信号方式を採用した液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開2000−152130号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶パネルの解像度が高まり、タイミングコントローラと信号線駆動部間の伝送データの転送速度が高速化してくると、伝送線の転送周波数または送受信回路の動作周波数に上限があるため、伝送線の本数を増加させる必要がある。したがって、配線スペースの増大や配線数の増加に基づくEMIノイズの増大がよりいっそう問題となる。また、今日では、液晶表示装置の液晶パネル周辺に存在する非表示領域の縮小化に対する要求が高まっており、液晶パネルの周辺部に設けられる配線スペース、および液晶パネルの周辺部における接続基板の存在が問題となってきている。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、EMIノイズの発生を抑制できるとともに、表示パネル周辺の実装スペースを縮小できる表示パネル駆動装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、低電圧差動信号を受け、前記低電圧差動信号から映像信号、同期信号、クロック信号および制御信号を抽出するインターフェースと、前記インターフェースにより抽出された前記同期信号、前記クロック信号および前記制御信号に基づいて表示制御信号を生成するタイミングコントローラと、前記インターフェースにより抽出された前記映像信号、および前記タイミングコントローラにより生成された前記表示制御信号に基づいて表示パネルの信号線を駆動するための駆動信号を生成して出力する信号線駆動部と、を備え、前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間の伝送路長をL1、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間で伝送される信号の周波数をF1、前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間の伝送路媒質の比誘電率をε1とするとき、L1≦V/(F1×ε1 1/2×100)であり、前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間の伝送路長をL2、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間で伝送される信号の周波数をF2、前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間の伝送路媒質の比誘電率をε2とするとき、L2≦V/(F2×ε2 1/2×100)であることを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示パネル駆動装置において、前記表示パネルの走査線を駆動する走査線駆動回路に対して、前記タイミングコントローラにより生成された前記表示制御信号を出力する表示制御信号出力部を備えることを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の表示パネル駆動装置において、前記制御信号出力部から出力される前記表示制御信号は低電圧差動信号であることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の表示パネル駆動装置において、前記制御信号出力部から出力される前記表示制御信号はTTL/CMOS信号であることを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置において、前記インターフェース、前記タイミングコントローラおよび信号線駆動部は前記表示パネルを構成する基板上に配置されることを特徴とする。
【0012】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置において、前記インターフェースにより抽出された前記映像信号を相展開する相展開部を具備し、前記信号線駆動部は、前記相展開部により相展開された映像信号に基づいて前記信号線を駆動するための前記駆動信号を生成して出力することを特徴とする。
【0013】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の表示パネル駆動装置において、前記相展開部と前記信号線駆動部との間の伝送路長をL3、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記相展開部と前記信号線駆動部との間で伝送される信号の周波数をF3、前記相展開部と前記信号線駆動部との間の伝送路媒質の比誘電率をε3とするとき、L3≦V/(F3×ε3 1/2×100)であることを特徴とする。
【0014】
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の表示パネル駆動装置において、前記相展開部は前記表示パネルを構成する基板上に配置されることを特徴とする。
【0015】
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置において、前記表示パネル駆動装置が集積回路として形成されていることを特徴とする。
【0016】
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の表示パネル駆動装置において、前記集積回路は前記表示パネル駆動装置を構成する基板上に配置されていることを特徴とする。
【0017】
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の表示パネル駆動装置において、前記集積回路は前記表示パネルの一辺に沿って配置され、前記表示パネル駆動装置における前記表示パネルの前記一辺に沿った方向の長さが、ほぼ前記一辺の長さに等しいことを特徴とする。
【0018】
請求項12に記載の発明は、請求項10または11に記載の表示パネル駆動装置において、前記集積回路の基板の材質は前記表示パネルを構成する基板の材質と同一であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
−第1の実施形態−
以下、図1〜図4を参照して、本発明による表示パネル駆動装置の第1の実施形態について説明する。第1の実施形態は、本発明による表示パネル駆動装置を解像度がXGA(1024×768ドット)の液晶パネルを駆動するための液晶駆動装置に適用した例である。
【0020】
図1は第1の実施形態の表示パネル駆動装置の構成を示すブロック図である。
【0021】
図1に示すように、第1の実施形態の表示パネル駆動装置は、LVDS入力インターフェース1、タイミングコントローラ2、信号線駆動部4および制御信号出力部7を具備する信号線駆動回路100と、走査線駆動回路5とを備える。信号線駆動部4は1024ビットシフトレジスタ8と、1024個の24ビットデータレジスタ9と、24576ビットのロードラッチ10と、3072個の8ビットDAコンバータ11とを備える。後述するように、信号線駆動回路100および走査線駆動回路5は、それぞれ集積回路として形成されている。
【0022】
次に、第1の実施形態の表示パネル駆動装置の動作について説明する。
【0023】
LVDS信号が不図示の外部機器からLVDS入力インターフェース1に入力される。このLVDS信号には、外部機器が生成したRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号が含まれる。LVDS信号を受信したLVDS入力インターフェース1は、LVDS信号からRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号を抽出して出力する。タイミングコントローラ2は、LVDS入力インターフェース1から出力されたRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号に基づいて、RGB各8ビットの表示信号、信号線駆動部用クロックSCLK、信号線駆動部用スタートパルスSSP、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを生成して信号線駆動部4および制御信号出力部7に供給する。
【0024】
ここで、RGB各8ビットの表示信号は信号線駆動部4の構成に合わせて映像信号を適宜並び替えた信号である。また、信号線駆動部用クロックSCLKの周波数は、LVDS信号から抽出したクロック信号の周波数に等しく、信号線駆動部用スタートパルスSSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出したデータイネーブル信号がイネーブルになるタイミングに等しい。また、走査線駆動部用クロックGCLKは、LVDS信号から抽出した水平同期信号の周波数に等しく、走査線駆動部用スタートパルスGSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出した垂直同期信号がアクティブになるタイミングに等しい。
【0025】
信号線駆動部4の1024ビットシフトレジスタ8の1024本の出力端子からは、信号線駆動部用クロックSCLKと信号線駆動部用スタートパルスSSPに基づいて決定されるタイミングで1024個の各24ビットレジスタ9に対してラッチ信号が順次供給される。
【0026】
24ビットデータレジスタ9はこのラッチ信号で決定されるタイミングでRGB各8ビットの表示信号をラッチする。24576ビットのロードラッチ10は1024個の24ビットデータレジスタ9から出力されるRGB各8ビットの表示信号を、LVDS信号から抽出された水平同期信号に同期するタイミングでラッチして、3072個の8ビットDAコンバータ11に供給する。
【0027】
8ビットDAコンバータ11は、供給された8ビットデータをアナログ信号電圧に変換して液晶パネル6の信号線の駆動電圧を生成し、液晶パネル6の各信号線に順次駆動電圧を印加する。
【0028】
一方、制御信号出力部7を介して出力された走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを受信した走査線駆動回路5は、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPにより決定されるタイミングで液晶パネル6の各走査線に順次所定の走査線駆動電圧を印加する。なお、制御信号出力部7から出力される走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPは、低電圧差動信号でもよいし、TTL/CMOS信号でもよい。
【0029】
図2は図1に示す液晶パネル駆動装置に向けてLVDS信号を送出する外部機器のLVDS出力インターフェースの構成例を示すブロック図であり、図3は図2に示す外部機器30に対応した液晶パネル駆動装置のLVDS入力インターフェース1の構成例を示すブロック図である。
【0030】
図2に示す外部機器30は、グラフィックコントローラ21と、LVDS送信部グラフィックコントローラ21から出力された映像信号、水平同期信号および垂直同期信号をLVDS信号に変換するLVDS出力インターフェース22とを備える。LVDS出力インターフェース22は、クロックを生成するPLL部23と、パラレル信号をシリアル信号に変換するシリアル変換部(シリアライザー)24と、シリアル変換部24から出力されたシリアル信号をLVDS信号に変換して出力するLVDS送信部25〜28と、PLL部24から出力されたクロックをLVDS信号に変換して出力するLVDS送信部29とを具備する。図3に示すLVDS入力インターフェース1は、外部機器30から送信されたLVDS信号を受信するLVDS受信部31〜35と、シリアル信号をパラレル信号に変換するパラレル変換部(デシリアライザー)36と、クロックを生成するPLL部37とを備える。
【0031】
次に、外部機器30およびLVDS入力インターフェース1の動作について説明する。
【0032】
外部機器30のPLL部23は、グラフィックコントローラ21から出力されたクロックに基づいて新たなクロックを生成する。LVDS出力インターフェース22は、PLL部23から出力されたクロックに基づいて、グラフィックコントローラ21から出力されたRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号およびデータイネーブル信号をクロックとともにLVDS信号に変換し、これら5ペアのLVDS信号を液晶パネル駆動装置のLVDS入力インターフェース1に向けて出力する。
【0033】
外部機器30から送信されたLVDS信号は、LVDS入力インターフェース1のLVDS受信部31〜35でTTL信号に変換される。LVDS受信部35から出力されたクロックはPLL部37に与えられ、PLL部37は受信したクロックに基づいて新たなクロックを生成する。パラレル変換部36は、PLL部37から出力されたクロックに基づいて、LVDS受信部31〜35から出力されたTTL信号をRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号およびデータイネーブル信号に変換する。
【0034】
図4は液晶パネル駆動装置の実装方法を示す斜視図である。
【0035】
図4に示すように、液晶パネル6は基板51および基板51よりも大型の基板52を重ね合わせて構成される。信号線駆動回路100は基板52と同一の材質からなる基板上にポリシリコンFETを作成することで集積回路として形成され、基板52上に実装される。このため、集積回路の基板と液晶パネルを構成する基板52の熱膨張率の温度係数が等しくなり、両者を貼り合わせた後に基板のたわみ等が発生するおそれがない。したがって、コンタクト抵抗の増大のような直接的な不良や、応力の発生に起因する信頼性低下等を防止することができる。
【0036】
また、信号線駆動回路100の基板の長手方向の幅は基板51の長辺の長さとほぼ同一とされ、液晶パネル6の各信号線は、基板52上に形成された接続線(不図示)を介して信号線駆動回路100の各出力端子に接続されている。このように、基板51の長辺に沿って、1つの集積回路を配置することによりすべての信号線に対して駆動信号を供給することができる。このため、製造コストを低下させることができるとともに、多数のICチップを使用する場合と比較して不良率が低下するので、液晶パネルの製造工程での歩留まりを上昇させることができる。また、基板51の長辺の全体に沿って信号線駆動回路100の集積回路を配置することで信号線駆動回路100から液晶パネル6への配線を最短化できるので、表示領域の周囲に必要な実装スペースが縮小される。
【0037】
また、第1の実施形態では、走査線駆動回路5は基板52と同一の材質からなる基板上にポリシリコンFETを作成することで集積回路として形成され、基板52上に実装される。また、走査線駆動回路5の基板の長手方向の幅は基板51の短辺の長さとほぼ同一とされ、液晶パネル6の各走査線は、基板52上に形成された接続線(不図示)を介して走査線駆動回路5の各出力端子に接続されている。
【0038】
さらに、第1の実施形態では、LVDSインターフェース1とタイミングコントローラ2との間の伝送路長をL11、真空中の電磁波の伝播速度をV、インターフェース1とタイミングコントローラ2との間で伝送される信号の周波数をF11、インターフェース1とタイミングコントローラ2との間の伝送路媒質の比誘電率をε11とするとき、
L11≦V/(F11×ε11 1/2×100)
が成立している。
【0039】
また、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間の伝送路長をL12、真空中の電磁波の伝播速度をV、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間で伝送される信号の周波数をF12、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間の伝送路媒質の比誘電率をε12とするとき、
L12≦V/(F12×ε12 1/2×100)
が成立している。
【0040】
このため、LVDSインターフェース1とタイミングコントローラ2との間の信号伝送、あるいはタイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間の信号伝送に基づくEMIノイズを抑制することができ、EMIノイズに起因する誤動作等を効果的に防止できる。
【0041】
−第2の実施形態−
以下、図5〜図7を参照して、本発明による表示パネル駆動装置の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、本発明による表示パネル駆動装置を解像度がXGA(1024×768ドット)の液晶パネルを駆動するための液晶パネル駆動装置に適用した例である。以下、第1の実施形態と異なる部分を中心として説明する。
【0042】
図5は第2の実施形態の表示パネル駆動装置である液晶表示装置の構成を示すブロック図である。走査線駆動回路は第1の実施形態と同様に構成されているため、その説明は省略する。
【0043】
図5に示すように、液晶駆動装置はLVDS入力インターフェース201、タイミングコントローラ202、信号線駆動部204、1:4相展開部205および制御信号出力部207を具備する信号線駆動回路200を備える。信号線駆動部204は256ビットシフトレジスタ208と、256個の96ビットデータレジスタ209と、24576ビットのロードラッチ210と、3072個の8ビットDAコンバータ211とを備える。第1の実施形態と同様、信号線駆動回路200は集積回路として形成されている。
【0044】
図5に示すように、1:4相展開部205は32個の1:4相展開回路206から構成される。
【0045】
図6は1:4相展開回路206の構成を示すブロック図である。図6に示すように、1:4相展開回路206は、1:2相展開回路61〜63と、1/2分割器64〜65と、バッファー66〜68とから構成される。
【0046】
図7は1:2相展開回路61の構成を示すブロック図である。図7に示すように、1:2相展開回路61はDラッチ71〜75と、バッファー76とから構成されている。なお、1:2相展開回路62〜63は1:2相展開回路61と同様に構成されている。
【0047】
第2の実施形態の駆動装置では、図4に示すように、第1の実施形態と同様の実装方法が採られている。すなわち、第2の実施形態では、信号線駆動回路100を構成する集積回路に代えて、信号線駆動回路200を構成する集積回路が基板52上に実装されている。
【0048】
次に、第2の実施形態における液晶パネル駆動装置の動作について説明する。
【0049】
LVDS信号が不図示の外部機器からLVDS入力インターフェース201に入力される。このLVDS信号には、外部機器が生成したRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号が含まれる。LVDS信号を受信したLVDS入力インターフェース201は、LVDS信号からRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号を抽出して出力する。1:4相展開部205はLVDS入力インターフェース201から出力されたRGB各8ビットの映像信号を4本にパラレル展開したRGB各32ビットの映像信号に変換する。このとき、各1:4相展開回路206(図6)には、LVDS入力インターフェース201から出力されたRGB各8ビットのうちの1ビットとクロック信号が入力される。そして、入力されたクロック信号の1/4の周波数の1/4クロック信号と、1/4クロック信号に同期し、かつ4本にパラレル展開された映像信号を出力する。
【0050】
タイミングコントローラ202は、LVDS入力インターフェース201から出力された水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号、および1:4相展開部205から出力された1/4クロック信号に基づいて、信号線駆動部用クロックSCLK、信号線駆動部用スタートパルスSSP、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを生成して信号線駆動部204および制御信号出力部207に供給する。
【0051】
ここで、信号線駆動部用クロックSCLKの周波数は、1:4相展開部205から出力された1/4クロックの周波数に等しく、信号線駆動部用スタートパルスSSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出したデータイネーブル信号がイネーブルになるタイミングに等しい。また、走査線駆動部用クロックGCLKは、LVDS信号から抽出した水平同期信号の周波数に等しく、走査線駆動部用スタートパルスGSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出した垂直同期信号がアクティブになるタイミングに等しい。
【0052】
信号線駆動部204の256ビットシフトレジスタ208の256本の出力端子からは、信号線駆動部用クロックSCLKと信号線駆動部用スタートパルスSSPに基づいて決定されるタイミングで256個の各96ビットレジスタ209に対してラッチ信号が順次供給される。
【0053】
96ビットデータレジスタ209はこのラッチ信号で決定されるタイミングでRGB各8ビットの表示信号をラッチする。24576ビットのロードラッチ210は256個の96ビットデータレジスタ209から出力されるRGB各8ビットの表示信号を、LVDS信号から抽出された水平同期信号に同期するタイミングでラッチして、3072個の8ビットDAコンバータ211に供給する。
【0054】
8ビットDAコンバータ211は、供給された8ビットデータをアナログ信号電圧に変換して液晶パネル(不図示)の信号線の駆動電圧を生成し、液晶パネルの各信号線に順次駆動電圧を印加する。
【0055】
一方、制御信号出力部207を介して出力された走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを受信した走査線駆動回路(不図示)は、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPにより決定されるタイミングで液晶パネルの各走査線に順次所定の走査線駆動電圧を印加する。なお、制御信号出力部207から出力される走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPは、低電圧差動信号でもよいし、TTL/CMOS信号でもよい。
【0056】
第2の実施形態では、第1の実施形態と同様、信号線駆動回路200は基板52と同一の材質からなる基板上にポリシリコンFETを作成することで集積回路として形成され、基板52上に実装される(図4)。このため、集積回路の基板と液晶パネルを構成する基板52の熱膨張率の温度係数が等しくなり、コンタクト抵抗の増大のような直接的な不良や、応力の発生に起因する信頼性低下等を防止することができる。また、信号線駆動回路200を構成する集積回路の長手方向の幅は基板51の長辺の長さとほぼ同一とされ、集積回路が基板51の長辺に沿って配置されている。このため、製造コストを低下させることができるとともに、液晶パネルの製造工程での歩留まりを上昇させることができる。さらに、表示領域の周囲に必要な実装スペースが縮小される。
【0057】
また、第2の実施形態では、LVDSインターフェース201とタイミングコントローラ202との間の伝送路長をL21、真空中の電磁波の伝播速度をV、インターフェース201とタイミングコントローラ202との間で伝送される信号の周波数をF21、インターフェース201とタイミングコントローラ202との間の伝送路媒質の比誘電率をε21とするとき、
L21≦V/(F21×ε21 1/2×100)
が成立している。
【0058】
また、タイミングコントローラ202と信号線駆動部204との間の伝送路長をL22、真空中の電磁波の伝播速度をV、タイミングコントローラ2と信号線駆動部4との間で伝送される信号の周波数をF22、タイミングコントローラ202と信号線駆動部204との間の伝送路媒質の比誘電率をε22とするとき、
L22≦V/(F22×ε22 1/2×100)
が成立している。
【0059】
さらに、1:4相展開部205と信号線駆動部204との間の伝送路長をL23、真空中の電磁波の伝播速度をV、1:4相展開部205と信号線駆動部204との間で伝送される信号の周波数をF23、1:4相展開部205と信号線駆動部204との間の伝送路媒質の比誘電率をε23とするとき、
L23≦V/(F23×ε23 1/2×100)
が成立している。
【0060】
このため、LVDSインターフェース201とタイミングコントローラ202との間の信号伝送、タイミングコントローラ202と信号線駆動部204との間の信号伝送、あるいは1:4相展開部205と信号線駆動部204との間の信号伝送に基づくEMIノイズが発生せず、EMIノイズに起因する誤動作等を効果的に防止できる。
【0061】
−第3の実施形態−
以下、図8を参照して、本発明による表示パネル駆動装置の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、本発明による表示パネル駆動装置を解像度がXGA(1024×768ドット)の液晶パネルを駆動するための液晶パネル駆動装置に適用した例である。以下、第2の実施形態と異なる部分を中心として説明する。
【0062】
図8は第3の実施形態の表示パネル駆動装置である液晶表示装置の構成を示すブロック図である。走査線駆動回路は第2の実施形態と同様に構成されているため、その説明は省略する。
【0063】
図8に示すように、液晶駆動装置はLVDS入力インターフェース301と、集積回路として形成された信号線駆動回路300と、を備える。
【0064】
信号線駆動回路300は、タイミングコントローラ302、信号線駆動部304、1:4相展開部305および制御信号出力部307を具備する。信号線駆動部304は256ビットシフトレジスタ308と、256個の96ビットデータレジスタ309と、24576ビットのロードラッチ310と、3072個の8ビットDAコンバータ311とを備える。
【0065】
1:4相展開部305は、第2の実施形態における1:4相展開部205と同様に構成されている。
【0066】
第3の実施形態の駆動装置では、図4に示すように、信号線駆動回路300および走査線駆動回路に関し、第2の実施形態と同様の実装方法が採られている。すなわち、第3の実施形態では、信号線駆動回路200を構成する集積回路に代えて、信号線駆動回路300を構成する集積回路が実装されている。また、LVDS入力インターフェース301(不図示)も基板52上に実装されている。
【0067】
次に、第3の実施形態における液晶パネル駆動装置の動作について説明する。
【0068】
LVDS信号が不図示の外部機器からLVDS入力インターフェース301に入力される。このLVDS信号には、外部機器が生成したRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号が含まれる。LVDS信号を受信したLVDS入力インターフェース301は、LVDS信号から抽出したRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号をTTL/CMOS信号として出力する。信号線駆動回路300の1:4相展開部305はLVDS入力インターフェース301から出力されたRGB各8ビットの映像信号を4本にパラレル展開したRGB各32ビットの映像信号に変換する。
【0069】
信号線駆動回路300のタイミングコントローラ302は、LVDS入力インターフェース301から出力された水平同期信号、垂直同期信号、データイネーブル信号、および1:4相展開部305から出力された1/4クロック信号に基づいて、信号線駆動部用クロックSCLK、信号線駆動部用スタートパルスSSP、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを生成して信号線駆動部304および制御信号出力部307に供給する。
【0070】
ここで、信号線駆動部用クロックSCLKの周波数は、1:4相展開部305から出力された1/4クロックの周波数に等しく、信号線駆動部用スタートパルスSSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出したデータイネーブル信号がイネーブルになるタイミングに等しい。また、走査線駆動部用クロックGCLKは、LVDS信号から抽出した水平同期信号の周波数に等しく、走査線駆動部用スタートパルスGSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出した垂直同期信号がアクティブになるタイミングに等しい。
【0071】
信号線駆動部304の256ビットシフトレジスタ308の256本の出力端子からは、信号線駆動部用クロックSCLKと信号線駆動部用スタートパルスSSPに基づいて決定されるタイミングで256個の各96ビットレジスタ309に対してラッチ信号が順次供給される。
【0072】
96ビットデータレジスタ309はこのラッチ信号で決定されるタイミングでRGB各8ビットの表示信号をラッチする。24576ビットのロードラッチ310は256個の96ビットデータレジスタ309から出力されるRGB各8ビットの表示信号を、LVDS信号から抽出された水平同期信号に同期するタイミングでラッチして、3072個の8ビットDAコンバータ311に供給する。
【0073】
8ビットDAコンバータ311は、供給された8ビットデータをアナログ信号電圧に変換して液晶パネル(不図示)の信号線の駆動電圧を生成し、液晶パネルの各信号線に順次駆動電圧を印加する。
【0074】
一方、制御信号出力部307を介して出力された走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを受信した走査線駆動回路(不図示)は、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPにより決定されるタイミングで液晶パネルの各走査線に順次所定の走査線駆動電圧を印加する。
【0075】
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様、信号線駆動回路300は基板52と同一の材質からなる基板上にポリシリコンFETを作成することで集積回路として形成され、基板52上に実装される(図4)。このため、集積回路の基板と液晶パネルを構成する基板52の熱膨張率の温度係数が等しくなり、コンタクト抵抗の増大のような直接的な不良や、応力の発生に起因する信頼性低下等を防止することができる。また、信号線駆動回路300を構成する集積回路の長手方向の幅は基板51の長辺の長さとほぼ同一とされ、集積回路が基板51の長辺に沿って配置されている。このため、製造コストを低下させることができるとともに、液晶パネルの製造工程での歩留まりを上昇させることができる。さらに、表示領域の周囲に必要な実装スペースが縮小される。
【0076】
また、第3の実施形態では、LVDSインターフェース301とタイミングコントローラ302との間の伝送路長をL31、真空中の電磁波の伝播速度をV、インターフェース301とタイミングコントローラ302との間で伝送される信号の周波数をF31、インターフェース301とタイミングコントローラ302との間の伝送路媒質の比誘電率をε31とするとき、
L31≦V/(F31×ε31 1/2×100)
が成立している。
【0077】
また、タイミングコントローラ302と信号線駆動部304との間の伝送路長をL32、真空中の電磁波の伝播速度をV、タイミングコントローラ302と信号線駆動部304との間で伝送される信号の周波数をF32、タイミングコントローラ302と信号線駆動部304との間の伝送路媒質の比誘電率をε32とするとき、
L32≦V/(F32×ε32 1/2×100)
が成立している。
【0078】
さらに、1:4相展開部305と信号線駆動部304との間の伝送路長をL33、真空中の電磁波の伝播速度をV、1:4相展開部305と信号線駆動部304との間で伝送される信号の周波数をF33、1:4相展開部305と信号線駆動部304との間の伝送路媒質の比誘電率をε33とするとき、
L33≦V/(F33×ε33 1/2×100)
が成立している。
【0079】
このため、LVDSインターフェース301とタイミングコントローラ302との間の信号伝送、タイミングコントローラ302と信号線駆動部304との間の信号伝送、あるいは1:4相展開部305と信号線駆動部304との間の信号伝送に基づくEMIノイズが発生せず、EMIノイズに起因する誤動作等を効果的に防止できる。
【0080】
−第4の実施形態−
以下、図9〜図10を参照して、本発明による表示パネル駆動装置の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、本発明による表示パネル駆動装置を解像度がXGA(1024×768ドット)の液晶パネルを駆動するための液晶パネル駆動装置に適用した例である。以下、第2の実施形態と異なる部分を中心として説明する。
【0081】
図9は第4の実施形態の表示パネル駆動装置である液晶表示装置の構成を示すブロック図である。走査線駆動回路は第2の実施形態と同様に構成されているため、その説明は省略する。
【0082】
図9に示すように、液晶駆動装置はLVDS入力インターフェース401、タイミングコントローラ402、信号線駆動部404および制御信号出力部407を具備する信号線駆動回路400を備える。信号線駆動部404は、1:1024相展開部405と、3072個の8ビットDAコンバータ411とを備える。図9に示すように、1:1024相展開部405は、32個の1:1024相展開回路406から構成されている。第2の実施形態と同様、信号線駆動回路400は集積回路として形成されている。
【0083】
図10は1:1024相展開回路406の構成を示すブロック図である。図10に示すように、1:1024相展開回路406は1:2相展開回路451〜454...と、1/2分割器461...と、バッファ471〜473...とを含んで構成される。
【0084】
第4の実施形態の駆動装置では、図4に示すように、第2の実施形態と同様の実装方法が採られている。すなわち、第4の実施形態では、信号線駆動回路200を構成する集積回路に代えて、信号線駆動回路400を構成する集積回路が基板52上に実装されている。
【0085】
次に、第4の実施形態における液晶パネル駆動装置の動作について説明する。
【0086】
LVDS信号が不図示の外部機器からLVDS入力インターフェース401に入力される。このLVDS信号には、外部機器が生成したRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号が含まれる。LVDS信号を受信したLVDS入力インターフェース401は、LVDS信号からRGB各8ビットの映像信号、水平同期信号、垂直同期信号、クロック信号およびデータイネーブル信号を抽出して出力する。
【0087】
タイミングコントローラ402は、LVDS入力インターフェース401から出力された水平同期信号、垂直同期信号およびデータイネーブル信号に基づいて、信号線駆動部用クロックSCLK、信号線駆動部用スタートパルスSSP、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを生成して信号線駆動部404および制御信号出力部407に供給する。
【0088】
ここで、信号線駆動部用スタートパルスSSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出したデータイネーブル信号がイネーブルになるタイミングに等しい。また、走査線駆動部用クロックGCLKは、LVDS信号から抽出した水平同期信号の周波数に等しく、走査線駆動部用スタートパルスGSPがアクティブになるタイミングは、LVDS信号から抽出した垂直同期信号がアクティブになるタイミングに等しい。
【0089】
信号線駆動部404の1:1024相展開部405は、LVDS入力インターフェース401から出力されたRGB各8ビットの映像信号を1024本にパラレル展開したRGB各8192ビットの映像信号を生成して、3072個の8ビットDAコンバータ411に供給する。このとき、1:1024相展開部405の1:1024相展開回路406には、RGB各8ビットの映像信号のうちの1ビットとクロックとが入力される。そして、入力されたクロック信号の1/1024の周波数の1/1024クロック信号と、この1/1024クロック信号に同期し、かつ1024本にパラレル展開したRGB各8192ビットの映像信号を8ビットDAコンバータ411に向けて出力する。
【0090】
8ビットDAコンバータ411は、供給された8ビットデータをアナログ信号電圧に変換して液晶パネル(不図示)の信号線の駆動電圧を生成し、液晶パネルの各信号線に順次駆動電圧を印加する。
【0091】
一方、制御信号出力部407を介して出力された走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPを受信した走査線駆動回路(不図示)は、走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPにより決定されるタイミングで液晶パネルの各走査線に順次所定の走査線駆動電圧を印加する。なお、制御信号出力部407から出力される走査線駆動部用クロックGCLKおよび走査線駆動部用スタートパルスGSPは、低電圧差動信号でもよいし、TTL/CMOS信号でもよい。
【0092】
第4の実施形態では、第2の実施形態と同様、信号線駆動回路400は基板52と同一の材質からなる基板上にポリシリコンFETを作成することで集積回路として形成され、基板52上に実装される(図4)。このため、集積回路の基板と液晶パネルを構成する基板52の熱膨張率の温度係数が等しくなり、コンタクト抵抗の増大のような直接的な不良や、応力の発生に起因する信頼性低下等を防止することができる。また、信号線駆動回路400を構成する集積回路の長手方向の幅は基板51の長辺の長さとほぼ同一とされ、集積回路が基板51の長辺に沿って配置されている。このため、製造コストを低下させることができるとともに、液晶パネルの製造工程での歩留まりを上昇させることができる。さらに、表示領域の周囲に必要な実装スペースが縮小される。
【0093】
また、第4の実施形態では、LVDSインターフェース401とタイミングコントローラ402との間の伝送路長をL41、真空中の電磁波の伝播速度をV、インターフェース401とタイミングコントローラ402との間で伝送される信号の周波数をF41、インターフェース401とタイミングコントローラ402との間の伝送路媒質の比誘電率をε41とするとき、
L41≦V/(F41×ε41 1/2×100)
が成立している。
【0094】
また、タイミングコントローラ402と信号線駆動部404との間の伝送路長をL42、真空中の電磁波の伝播速度をV、タイミングコントローラ402と信号線駆動部404との間で伝送される信号の周波数をF42、タイミングコントローラ402と信号線駆動部404との間の伝送路媒質の比誘電率をε42とするとき、
L42≦V/(F42×ε42 1/2×100)
が成立している。
【0095】
さらに、1:1024相展開部405と8ビットDAコンバータ411との間の伝送路長をL43、真空中の電磁波の伝播速度をV、1:1024相展開部405と8ビットDAコンバータ411との間で伝送される信号の周波数をF43、1:1024相展開部405と8ビットDAコンバータ411との間の伝送路媒質の比誘電率をε43とするとき、
L43≦V/(F43×ε43 1/2×100)
が成立している。
【0096】
このため、LVDSインターフェース401とタイミングコントローラ402との間の信号伝送、タイミングコントローラ402と信号線駆動部404との間の信号伝送、あるいは1:1024相展開部405と8ビットDAコンバータ411との間の信号伝送に基づくEMIノイズが発生せず、EMIノイズに起因する誤動作等を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の表示パネル駆動装置の構成を示すブロック図。
【図2】液晶パネル駆動装置に向けてLVDS信号を送出する外部機器のLVDS出力インターフェースの構成例を示すブロック図。
【図3】液晶パネル駆動装置のLVDS入力インターフェースの構成例を示すブロック図。
【図4】液晶パネル駆動装置の実装方法を示す斜視図。
【図5】第2の実施形態の表示パネル駆動装置の構成を示すブロック図。
【図6】1:4相展開回路の構成を示すブロック図。
【図7】1:2相展開回路の構成を示すブロック図。
【図8】第3の実施形態の表示パネル駆動装置の構成を示すブロック図。
【図9】第4の実施形態の表示パネル駆動装置の構成を示すブロック図。
【図10】1:1024相展開回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1、201、301、401 インターフェース
2、202、302、402 タイミングコントローラ
4、204、304、404 信号線駆動部
7、207、307、407 表示制御信号出力部(制御信号出力部)
52 基板
205 1:4相展開部(相展開部)
305 1:4相展開部(相展開部)
405 1:1024相展開部(相展開部)
Claims (12)
- 低電圧差動信号を受け、前記低電圧差動信号から映像信号、同期信号、クロック信号および制御信号を抽出するインターフェースと、
前記インターフェースにより抽出された前記同期信号、前記クロック信号および前記制御信号に基づいて表示制御信号を生成するタイミングコントローラと、前記インターフェースにより抽出された前記映像信号、および前記タイミングコントローラにより生成された前記表示制御信号に基づいて表示パネルの信号線を駆動するための駆動信号を生成して出力する信号線駆動部と、
を備え、
前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間の伝送路長をL1、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間で伝送される信号の周波数をF1、前記インターフェースと前記タイミングコントローラとの間の伝送路媒質の比誘電率をε1とするとき、
L1≦V/(F1×ε1 1/2×100)
であり、
前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間の伝送路長をL2、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間で伝送される信号の周波数をF2、前記タイミングコントローラと前記信号線駆動部との間の伝送路媒質の比誘電率をε2とするとき、
L2≦V/(F2×ε2 1/2×100)
であることを特徴とする表示パネル駆動装置。 - 前記表示パネルの走査線を駆動する走査線駆動回路に対して、前記タイミングコントローラにより生成された前記表示制御信号を出力する表示制御信号出力部を備えることを特徴とする請求項1に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記制御信号出力部から出力される前記表示制御信号は低電圧差動信号であることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記制御信号出力部から出力される前記表示制御信号はTTL/CMOS信号であることを特徴とする請求項2に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記インターフェース、前記タイミングコントローラおよび信号線駆動部は前記表示パネルを構成する基板上に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記インターフェースにより抽出された前記映像信号を相展開する相展開部を具備し、
前記信号線駆動部は、前記相展開部により相展開された映像信号に基づいて前記信号線を駆動するための前記駆動信号を生成して出力することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置。 - 前記相展開部と前記信号線駆動部との間の伝送路長をL3、真空中の電磁波の伝播速度をV、前記相展開部と前記信号線駆動部との間で伝送される信号の周波数をF3、前記相展開部と前記信号線駆動部との間の伝送路媒質の比誘電率をε3とするとき、
L3≦V/(F3×ε3 1/2×100)
であることを特徴とする請求項6に記載の表示パネル駆動装置。 - 前記相展開部は前記表示パネルを構成する基板上に配置されることを特徴とする請求項6または7に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記表示パネル駆動装置が集積回路として形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記集積回路は前記表示パネル駆動装置を構成する基板上に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記集積回路は前記表示パネルの一辺に沿って配置され、前記表示パネル駆動装置における前記表示パネルの前記一辺に沿った方向の長さが、ほぼ前記一辺の長さに等しいことを特徴とする請求項10に記載の表示パネル駆動装置。
- 前記集積回路の基板の材質は前記表示パネルを構成する基板の材質と同一であることを特徴とする請求項10または11に記載の表示パネル駆動装置。
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