JP2005141183A

JP2005141183A - ディスプレイの駆動回路および平面パネルディスプレイ

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Publication number: JP2005141183A
Application number: JP2004033738A
Authority: JP
Inventors: Kuang-Feng Sung; 光峰宋; Zonto O; 存鍍王; Chun-Yi Chou; 俊義周
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Current assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-06-02
Also published as: TW200516527A; TWI302279B; US20050093797A1; US7167149B2

Abstract

【目的】バッファから発生する消費量および発熱量を減少させることができるディスプレイの駆動回路を提供する。さらに、駆動回路における構成部品の数を減らして、回路の面積を減少させるとともにコストを減らすことができるディスプレイの駆動回路を提供する。
【解決手段】多数個の第１ガンマ電圧を提供するガンマ電圧発生器と、それぞれの第１バッファがそれぞれの第１ガンマ電圧を受信し、第２ガンマ電圧をそれぞれ発生させるための多数個の前記第１バッファと、第２ガンマ電圧および第１表示データを受信して、第１表示データに基づき第２ガンマ電圧の１つを選択し、画像駆動信号を出力するためのコンバーターとを含むものから構成される。
【選択図】図２

Description

この発明は、ディスプレイとその駆動回路に関し、特に、平面パネルディスプレイとそのソース駆動回路に関する。

テクノロジーの発展により、ＡＴＭ、パソコン、携帯電話あるいはテレビ等の電子デバイスが、我々の日常生活において広く使用されている。我々は、ディスプレイを通して電子製品の情報を得ることができる。

ここ数年の間、平面パネルディスプレイ（Flat Panel Display, ＦＰＤ）が次第に従来の陰極線管（Cathode Ray Tube, ＣＲＴ）ディスプレイに取って代わろうとしている。平面パネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display, ＬＣＤ）パネル、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel, ＰＤＰ）、有機発光ディスプレイ（Organic Light Emitting Display, ＯＬＥＤ）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display, ＦＥＤ）等に分類される。ほとんど全ての平面パネルディスプレイ（ＦＰＤ）では、多数個の走査（ゲート）信号に多数個のデータ（ソース）信号を組合わせて、ディスプレイに画像を表示している。図１は、ＬＣＤの一例を図示したものである。

図１ａは、従来のＬＣＤの駆動回路およびソース駆動回路を図示する回路ブロック図である。ＬＣＤ１１０は、多数個のゲート１１３および多数個のソース１１５を有する。ゲート１１３とソース１１５とが交差する位置には、画素（Pixel）が設置される。画素はゲートがオンの間に、ソース信号によって表示状態が決まる。ゲート信号は、走査信号１４７に基づいてゲートドライバー１２０から提供される。ソース信号は、ソースドライバー１００から提供される。ソースドライバー１００は、水平同期信号１４３と、表示データ１４５と、多数個のガンマ調整電圧１５２とを受信して、画像駆動信号を発生させる。

図１ｂは、図１ａのソースドライバー１００の回路ブロック図であり、1つのチャネルドライバー１３０のみを図示する。ガンマ電圧発生器１５０は、多数個のガンマ調整電圧１５２を受信して、ガンマ電圧１５１を発生させる。シフトレジスター（Shift Register）１３２は、直列式の表示データ１４５を受信して、タイミングに応じた表示データ１４５を取得し、並列式の表示データ１３３に変換して出力する。ラインバッファ（Line Buffer）１３４は、表示データ１３３を受信およびラッチ（Latch）して、水平同期信号１４３のタイミングに基づき表示データ１３５を出力する。Ｄ/Ａコンバーター（D/A Converter）１３６は、表示データ１３５および多数個のガンマ電圧１５１を受信して、表示データ１３５に基づき対応するガンマ電圧の１つを選択し、画像駆動信号１３７を出力する。画像駆動信号の駆動能力を高めるために、それぞれのソースドライバーの出力端をそれぞれバッファ（Buffer）１３８に設置する。バッファ（Buffer）１３８は画像駆動信号１３７を受信して、画像駆動信号１３９を出力する。

従来のソース駆動回路のように、バッファ１３８は、信号特性（例えば信号の電圧）を変えることなく信号の駆動能力（例えば信号の電流）を高める。画素に対して十分な信号駆動能力を提供するために、従来のＬＣＤ１１０は、それぞれのソース端にバッファ１３８を配置していた。例えば、ＬＣＤ１１０が４００個のソースを有する場合、相応じて４００個のバッファ１３８が要求されるため、それに応じて消費量がかなり高くなるという欠点があった。

この発明の目的は、バッファから発生する消費量および発熱量を減少させることができるディスプレイの駆動回路を提供することにある。さらに、この発明は、駆動回路における構成部品の数を減らして、回路の面積を減少させるとともにコストを減らすことができる。

この発明の他の目的は、消費量および発熱量を減少させるための平面パネルディスプレイを提供することにある。さらに、この発明は、平面パネルディスプレイにおける構成部品の数を減らして、回路の面積を減少させるとともにコストを減らすことができる。

この発明の上記課題を達成し、所望の目的を達成するために、第１表示データを画像駆動信号に変換するディスプレイの駆動回路を提供する。駆動回路は、ガンマ（Gamma）電圧発生器と、多数個の第1バッファと、コンバーター（Converter）とを含む。ガンマ電圧発生器は、多数個の第１ガンマ電圧を提供するために使用される。それぞれの第１バッファは、それぞれの第１ガンマ電圧を受信して、それぞれ第２ガンマ電圧を発生させる。コンバーターは、第２ガンマ電圧および第１表示データを受信して、第１表示データに基づき対応する第２ガンマ電圧の１つを選択し、画像駆動信号を出力する。

この発明にかかる好適な実施例に基づいて、ディスプレイの駆動回路を説明する。ガンマ電圧は、さらに、多数個のガンマ調整電圧を受信して、対応する多数個の第１ガンマ電圧を発生させる。その上、駆動回路はさらに水平同期信号および第２表示データを受信し、ディスプレイの駆動回路は、さらにシフトレジスターあるいは第２バッファ等を含む。シフトレジスターは、第２表示データを受信して、第３表示データを発生させる。第２バッファは、第３表示データおよび水平同期信号を受信し、水平同期信号のタイミングに基づき第３表示データをラッチするとともに、第３表示データを発生させる。

この発明の上記課題を達成し、所望の目的を達成するために、平面パネルディスプレイを提供する。平面パネルディスプレイは、ディスプレイパネルと、タイミングコントローラーと、ゲート駆動回路と、ソース駆動回路とを備える。ディスプレイパネルは、多数個の画素を有する。タイミングコントローラーは、走査信号と、第１表示データと、水平同期信号とを出力する。ゲート駆動回路は、多数個のゲートドライバーを有して、走査信号を受信する。ソース駆動回路は、多数個のソースドライバーを有し、それぞれのソースドライバーは、水平同期信号のタイミングに基づき、第１表示データを画像駆動信号に変換する。ソースドライバーは、ガンマ電圧発生器、多数個の第１バッファ、あるいはコンバーター等を含む。ガンマ電圧発生器は、多数個の第１ガンマ電圧を提供するために使用される。それぞれの第１バッファは、それぞれの第１ガンマ電圧を受信して、第２ガンマ電圧をそれぞれ発生させる。コンバーターは、第２ガンマ電圧および第１表示データを受信して、第１表示データに基づき対応する第２ガンマ電圧の１つを選択し、画像駆動信号を出力する。

したがって、この発明において、バッファはガンマ電圧発生器のそれぞれのガンマ電圧出力端に設置されるため、従来技術の液晶ディスプレイパネルのようなソースにおけるバッファは要求されない。それゆえに、この発明は、バッファから発生する消費量および発熱量を減少させることができ、さらに、駆動回路装置における構成部品の数を減らして、回路の面積を減少させるとともにコストを減らすことができる。それぞれのソースに対してバッファを必要としないため、画素数の増加とともにソースの数が増加する時、ソースにおけるバッファは要求されない。

一般に、多数個のバッファは、信号の駆動能力を高めるために、従来技術のディスプレイパネル駆動回路のようなソースの入力端に設置される。言い換えれば、バッファはソースドライバーの出力端に設置される。それゆえに、ディスプレイが、例えば４００個のソースを有する場合、従来技術の構造では、４００個のバッファが要求されていた。これに対して、この発明では、ガンマ電圧発生器のそれぞれのガンマ電圧出力端にバッファが設置されており、多くのソース端に対して多くのバッファを必要とする従来技術の問題を克服することができる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）がそれぞれ６ビット（bits）を有するデータ構造の場合、６４のグレイレベルのガンマ電圧が要求される。したがって、この発明において、６４個のバッファのみが必要とされ、バッファの数は、ソースの数と等しくなる必要はなく、実際には、ソースの数よりかなり少なくて済むため、チップ面積およびバッファから発生する消費量と発熱量をかなり減少することができる。さらに、駆動回路における構成部品の数を減らして、回路面積を減少させるとともに、コストを減らすことができる。

上記構成により、この発明では、バッファがガンマ電圧発生器のガンマ電圧出力端にそれぞれ設置されるため、先行技術の液晶ディスプレイパネルのように、それぞれのソースに設置される必要はない。それゆえに、この発明は、バッファの数量が減少することにより、消費量および発熱量を減少させることができ、さらに、駆動回路における構成部品の数を減らして、回路の面積を減少させるとともに、コストを減らすことができる。それぞれのソースに対してバッファを必要としないため、画素数の増加とともにソースの数が増加する時にソースにおけるバッファが要求されず、消費量および発熱量と、ソース駆動回路の面積が減少するという効果については、この発明により顕著である。

以下、この発明にかかる好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、この発明の応用範囲を制限するものではない。

図２は、この発明にかかるＬＣＤのソース駆動回路を図示する回路ブロック図である。チャネルドライバー２２０から出力される画像駆動信号２２７は、例えば、ＬＣＤパネル１１０のソースに接続される（図２では図示しない）。ＬＣＤパネルは、多数個（例えば、４００個）のソースを有する。それぞれのチャネルドライバーは、それぞれのソースに接続され、画像駆動信号を提供する。例として、１組のチャネルドライバー２２０のみを図２に示している。

図２を参照すると、チャネルドライバー２２０は、表示データ２０１（例えば直列式のデジタル信号）を受信する。シフトレジスター２２２は、表示データ２０１を受信およびサンプリングして格納した後、格納された表示データ２２３（例えば並列式のデジタル信号）を出力する。ラインバッファ２２４は、水平同期信号２０２を受信するとともに、ラインバッファ２２４における表示データ２２３をラッチすることにより表示データ２２５を出力する。

この発明において、ガンマ電圧発生器２３０は、多数個のガンマ調整電圧２３２を受信するとともに、ガンマ調整電圧２３２に対応するガンマ電圧２３１を出力することができる。ガンマ電圧発生器２３０は、それぞれ多数個の異なるガンマ電圧２３１を出力することもできる。それぞれのガンマ電圧２３１は、画素のグレイレベルを表示する。実施例において、ガンマ電圧２３１は、例えば６４のグレイレベルを有する。ガンマ電圧２３１の駆動能力を高めるために、バッファ２４０をそれぞれのガンマ電圧２３１に接続する。それぞれのバッファ２４０は、各レベルのガンマ電圧２３１をそれぞれ受信するとともに、ガンマ電圧２４１を出力する。バッファ２４０は、信号の駆動能力（例えば信号の電流）を高めるために供給されるが、信号特性（例えば信号の電圧）を変化させない。Ｄ/Ａコンバーター２２６は表示データ２２５とガンマ電圧２４１を同時に受信して、表示データ２２５によりガンマ電圧２４１に対応したレベルを選択し、画像駆動信号２２７を出力する。

この発明にかかるもう1つの好適な実施例において、平面パネルディスプレイを説明する。図１ａに示したソースドライバー１００は、例えば、図２に示したソースドライバー２００により置換される。この発明の平面パネルディスプレイは、ディスプレイパネルと、タイミングコントローラー２１０と、１組のゲート駆動回路と、１組のソース駆動回路とを含む。ディスプレイパネルは、多数個の画素を有する。タイミングコントローラーは、走査信号と、第１表示データと、水平同期信号とを出力する。１組のゲート駆動回路は、走査信号を受信するために多数個のゲートドライバーを有する。１組のソース駆動回路は、多数個のソースドライバーを有し、それぞれのソースドライバーは、水平同期信号のタイミングに基づき、画像駆動信号に第１表示データを転送する。ソースドライバーは、例えばガンマ電圧発生器や、多数個の第１バッファや、コンバーター等を有する。それぞれの第１バッファは、それぞれ第１ガンマ電圧を受信して、第２ガンマ電圧を発生させる。コンバーターは、第２ガンマ電圧および第１表示データを受信して、第１表示データに基づき対応する第２ガンマ電圧の１つを選択し、画像駆動信号を出力する。駆動回路は、上述の駆動回路と類似する構造を有するため、その詳細な説明について繰返さない。

平面パネルディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルや、アモルファスシリコン（Amorphous Silicon）ＬＣＤや、低温ポリシリコン（Low Temperature Poly-Silicon）ＬＣＤや、有機発光ダイオードディスプレイ（Organic Light Emitting Display）や、反射型ＬＣＤ等を含むのが望ましい。さらに、反射型ＬＣＤは、例えばシリコン上ＬＣＤ（Liquid Crystal on Silicon, ＬＣＯＳ）を含むのが望ましい。
以上のごとく、この発明を好適な実施例により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

従来のＬＣＤの駆動回路およびソース駆動回路を示す回路ブロック図である。図１ａのソースドライバーを示す回路ブロック図である。この発明にかかる好適な実施例に基づき、ＬＣＤのソース駆動回路を示す回路ブロック図である。

符号の説明

１００、２００ソースドライバー
１１０液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル
１１３ゲート
１１５ソース
１２０ゲートドライバー
１３０、２２０チャネルドライバー
１３２、２２２シフトレジスター
１３４、２２４ラインバッファ
１３６、２２６Ｄ/Ａコンバーター
１３８、２４０バッファ
１４０タイミングコントローラー
１４３、２０２水平同期信号
１４５、１３３、１３５表示データ
１４７走査信号
１５０、２３０ガンマ電圧発生器
１５１ガンマ電圧
１５２、２３２ガンマ調整電圧
１３７、１３９、２２７画像駆動信号
２０１第２表示データ
２２３第３表示データ
２２５第１表示データ
２３１第１ガンマ電圧
２４１第２ガンマ電圧

Claims

第１表示データを画像駆動信号に変換するためのディスプレイの駆動回路であって、
多数個の第１ガンマ電圧を提供するガンマ電圧発生器と、
それぞれの第１バッファがそれぞれの前記第１ガンマ電圧を受信し、第２ガンマ電圧をそれぞれ発生させるための多数個の前記第１バッファと、
前記第２ガンマ電圧および前記第１表示データを受信し、前記第１表示データに基づき前記第２ガンマ電圧の１つを選択し、前記画像駆動信号を出力するためのコンバーターと
を備えるディスプレイの駆動回路。
上記ガンマ電圧発生器が、さらに、多数個のガンマ調整電圧を受信し、前記ガンマ調整電圧により対応する前記第１ガンマ電圧を発生させるものである請求項１記載の駆動回路。
上記第１表示データが、並列式のデータである請求項１記載の駆動回路。
上記コンバーターが、Ｄ／Ａコンバーターである請求項１記載の駆動回路。
上記駆動回路が、第２表示データおよび水平同期信号をさらに受信するものであって、
前記第２表示データを受信し、第３表示データを発生させるシフトレジスターと、
第３表示データおよび前記水平同期信号を受信し、前記水平同期信号のタイミングに基づき前記第３表示データをラッチするとともに、前記第１表示データを出力する第２バッファと
をさらに備えるものである請求項１記載の駆動回路。
上記第２表示データが、直列式のデータである請求項５記載の駆動回路。
上記第２バッファが、ラインバッファである請求項５記載の駆動回路。
多数個の画素を備えるディスプレイパネルと、
スキャン信号、第１表示データおよび水平同期信号を出力するためのタイミングコントローラーと、
前記スキャン信号を受信するための多数個のゲートドライバーを備えた一組のゲート駆動回路と、
それぞれのソースドライバーが、請求項１〜７のうちのいずれか１つのディスプレイの駆動回路を備え、前記水平同期信号に基づき前記第１表示データを前記画像駆動信号に変換するための多数個の前記ソースドライバーを有する一組のソース駆動回路と
を備えるものである平面パネルディスプレイ。
上記平面パネルディスプレイが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル、アモルファスシリコンＬＣＤ、低温ポリシリコンＬＣＤ、有機発光ダイオードディスプレイ、あるいは反射型ＬＣＤを備えるものである請求項８記載の平面パネルディスプレイ。
上記反射型ＬＣＤが、シリコン上液晶を備えるものである請求項９記載の平面パネルディスプレイ。