JP2009103990A - 液晶ディスプレイドライバおよびそれを搭載する液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インターレース方式の画像データの表示に１ライン幅の線を重畳させることのできる液晶ディスプレイドライバおよびそれを搭載する液晶ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】ソース線駆動回路１０は、ホールドレジスタ１３が、サンプリングレジスタ１２に格納された画素単位のＲＧＢデータを、ホールド信号ＬＥ２により２ライン表示期間ごとに取り込み、マスクデータラッチ１０２が、マスクデータラッチ１０１に格納された画素単位のマスクデータＭＤをホールド信号ＬＥ２により取り込み、マスク回路１５が、マスクデータセレクタ１０３から１ラインごとに出力されるマスクデータにより、ＲＧＢデータをそのまま出力するか、予め定められた画像データを出力するかを切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶ディスプレイドライバおよびそれを搭載する液晶ディスプレイ装置に関する。

液晶ディスプレイ装置にインターレース方式の画像データを表示する場合、外部からはフレームごとに１フレーム全体の１／２のデータ（偶数または奇数ラインのデータ）しか転送されてこない。そのため、従来、液晶ディスプレイ装置を駆動するデータドライバにおいて、転送されてきた１ライン分のデータをラッチに保持し、このラッチのデータを２度読みすることにより、同一データを２ライン続けて表示することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、このようなインターレース方式の画像データを液晶ディスプレイ装置に表示するときに、表示される画像上に、１ライン幅の線で表現される、例えば、枠などの図形を重畳させて表示したいとの要求がある。

しかし、上述したように、インターレース方式の画像データを表示する場合、連続する２ラインごとに同じ画像データが表示されるため、表示される画像上に１ライン幅の線を引くことができなかった。
特開平５−１７３５０３号公報 （第２−３ページ、図１）

そこで、本発明の目的は、インターレース方式の画像データの表示に１ライン幅の線を重畳させることのできる液晶ディスプレイドライバおよびそれを搭載する液晶ディスプレイ装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、液晶パネルのソース線を駆動する液晶ディスプレイドライバであって、前記ソース線ごとに、インターレース方式の画像データを保持する画像データ保持手段と、前記画像データに対するマスクデータを保持するマスクデータ保持手段と、表示ごとに前記マスクデータ保持手段から前記マスクデータを読み出し、その読み出した前記マスクデータの指定に従って、前記画像データ保持手段から読み出した前記画像データをそのまま出力するか、予め定められた画像データを出力するかを切り替える画像データマスク手段とを備えることを特徴とする液晶ディスプレイドライバが提供される。

また、本発明の別の一態様によれば、液晶パネルのソース線を駆動する液晶ディスプレイドライバであって、インターレース方式の画像データを保持する画像データ保持手段と、前記画像データに対するマスクデータをエンコードしたエンコードマスクデータを保持するマスクデータ保持手段と、前記エンコードマスクデータ保持手段から読み出した前記エンコードマスクデータをデコードしてマスクデータを出力するデコード手段と、表示ごとに前記デコード手段から前記マスクデータを読み出し、その読み出した前記マスクデータの指定に従って、前記画像データ保持手段から読み出した前記画像データをそのまま出力するか、予め定められた画像データを出力するかを切り替える画像データマスク手段とを備えることを特徴とする液晶ディスプレイドライバが提供される。

本発明によれば、インターレース方式の画像データの表示に１ライン幅の線を重畳させることができる。

本発明を実施する形態の液晶ディスプレイドライバは、アクティブマトリックス型の液晶パネルに格子状にｍ×ｎ個配列された液晶画素に接続されたＴＦＴのソース電極を駆動するソース線ドライバである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るソース線ドライバの構成の例を示すブロック図である。

本実施例のソース線ドライバ１は、液晶パネルのｍ本のソース線Ｓ１〜Ｓｍのそれぞれを駆動するｍ個のソース線駆動回路１０と、アドレス信号ＡＤにもとづいて、ＲＧＢデータを取り込むソース線駆動回路１０を指定するアドレスデータを生成するアドレスデコード回路２０とを備える。

ソース線駆動回路１０は、取り込んだＲＧＢデータを２ライン表示期間の間保持し、ライン指定信号ＳＬで指定されたラインへアナログ電圧に変換して出力する。そのとき、マスクデータＭＤの指定に従い、そのまま出力するか、予め定められた画像データに置換して出力するかを切り替える。マスクデータＭＤによる指定は、１ラインごとに行われる。

図２に、ソース線駆動回路１０の構成の例を示す。ここで、ＲＧＢデータは、Ｒ、Ｇ、Ｂ各８ビットの計２４ビットとする。

ソース線駆動回路１０は、アドレスデータが入力されたときにＡＮＤゲート１１から出力されるサンプリング信号ＬＥ１により画素単位のＲＧＢデータを取り込む２４ビット構成のサンプリングレジスタ１２と、サンプリングレジスタ１２に格納されたＲＧＢデータを、２ライン表示期間ごとに出力されるホールド信号ＬＥ２により取り込む２４ビット構成のホールドレジスタ１３と、ホールドレジスタ１３に格納された２４ビットのＲＧＢデータをＳＥＬ＿Ｒ、ＳＥＬ＿Ｇ、ＳＥＬ＿Ｂ入力の指定により、８ビットずつのＲ、Ｇ、Ｂデータに時分割して出力するＲＧＢセレクタ１４と、を備える。

また、ソース線駆動回路１０は、サンプリングレジスタ１２と同じく、アドレスデータが入力されたときにＡＮＤゲート１１から出力されるサンプリング信号ＬＥ１により、１ライン当たり２ビット、２ライン分、計４ビットで構成される画素単位のマスクデータＭＤを取り込む４ビット構成のマスクデータラッチ１０１と、マスクデータラッチ１０１に格納されたマスクデータＭＤを、２ライン表示期間ごとに出力されるホールド信号ＬＥ２により取り込む４ビット構成のマスクデータラッチ１０２と、マスクデータラッチ１０２に格納された４ビットのマスクデータを、ライン指定信号ＳＬの指定により、奇数ライン用のマスクデータと偶数ライン用のマスクデータに２ビットずつ時分割して出力するマスクデータセレクタ１０３と、を備える。

さらに、ソース線駆動回路１０は、マスクデータセレクタ１０３から出力されるマスクデータにより、ＲＧＢセレクタ１４から出力される８ビットずつのＲ、Ｇ、Ｂデータをそのまま出力するか、予め定められた画像データに置換して出力するかを切り替えるマスク回路１５と、マスク回路１５から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ１６と、ＤＡコンバータ１６の出力を増幅してソース線駆動出力Ｓとして出力する増幅器１７と、を備える。

図３に、マスクデータＭＤの例、およびマスク回路１５の構成の例を示す。

図３（ａ）は、２ビットのマスクデータＭＤ［１：０］の信号の組み合わせとマスク回路１５の１ビット分の出力の関係の１例を示す。

図３（ａ）の例では、マスク回路１５の１ビットは、マスクデータＭＤが‘００’のとき、入力されたＲＧＢデータをそのまま出力し、マスクデータＭＤが‘１０’のとき、‘１’を出力し、マスクデータＭＤが‘０１’のとき、‘０’を出力するよう、構成される。

図３（ｂ）に、そのように構成されたマスク回路１５の１ビット分の回路の例を示す。

図３（ｂ）に示すマスク回路１５の１ビット分の回路は、ＲＧＢセレクタ１４からの出力とマスクデータＭＤ［１］が入力されるＮＯＲゲートＮＲ１と、ＮＯＲゲートＮＲ１の出力とマスクデータＭＤ［０］が入力されるＮＯＲゲートＮＲ２から構成される。

また、図３（ｃ）に示すように、マスクデータＭＤが‘００’のとき、入力されたＲＧＢデータをそのまま出力し、マスクデータＭＤが‘１０’のとき、‘０’を出力し、マスクデータＭＤが‘０１’のとき、‘１’を出力するように構成するときは、マスク回路１５の１ビット分の回路を、図３（ｄ）に示すような回路とすればよい。

図３（ｄ）に示す回路では、ＮＯＲゲートＮＲ１へＲＧＢセレクタ１４からの出力とマスクデータＭＤ［０］が入力され、ＮＯＲゲートＮＲ２へＮＯＲゲートＮＲ１の出力とマスクデータＭＤ［１］が入力される。

図３（ｂ）および図３（ｄ）に示す回路のほか、マスクデータＭＤが‘００’のときは入力されたＲＧＢデータをそのまま出力し、マスクデータＭＤが‘１０’、‘００’のとき、ともに‘１’を出力するような構成、あるいは、ともに‘０’を出力するような構成の回路（図示せず）を組み合わせてマスク回路１５を構成することにより、マスクデータＭＤが‘１０’のときにマスク回路１５から出力するデータと、マスクデータＭＤが‘０１’のときにマスク回路１５から出力するデータを、予め定められた画像データとすることができる。

ここでは、予め定められた画像データが、マスクデータＭＤが‘１０’のときは‘ＦＦｈ’（ｈは１６進表記を表わす）、すなわち「白」データであり、マスクデータＭＤが‘０１’のときは００ｈ’、すなわち「黒」データである場合を例にとって説明する。

この場合、マスク回路１５は、全ビットが図３（ｂ）に示す回路となる。

図４に、マスクデータＭＤの指定により、マスク回路１５の出力が変化する様子を波形図で示す。ここでは、ソース線Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ駆動する２個のソース線駆動回路１０を例にとって説明する。

ホールド信号ＬＥ２に同期して、それぞれのソース線駆動回路１０のホールドレジスタ１３に２ライン表示分のＲＧＢデータが格納される。すなわち、Ｓ１出力用、Ｓ２出力用のホールドレジスタ１３には、例えば、最初のホールド信号ＬＥ２に同期して、１ライン、２ライン目出力用のＲＧＢデータ（Ｒ１＿１、Ｇ１＿１、Ｂ１＿１）、（Ｒ２＿１、Ｇ２＿１、Ｂ２＿１）がそれぞれ格納され、次のホールド信号ＬＥ２に同期して、３ライン、４ライン目出力用のＲＧＢデータ（Ｒ１＿３、Ｇ１＿３、Ｂ１＿３）、（Ｒ２＿３、Ｇ２＿３、Ｂ２＿３）がそれぞれ格納される。

これらのホールドレジスタ１３に格納された信号は、ＳＥＬ＿Ｒ、ＳＥＬ＿Ｇ、ＳＥＬ＿Ｂにより、それぞれのソース線駆動回路１０のＲＧＢセレクタ１４にてＲ、Ｇ、Ｂデータに分割される。

ＲＧＢセレクタ１４から出力されたＲ、Ｇ、Ｂデータは、マスク回路１５へ送られ、マスクデータセレクタ１０３から出力されるマスクデータＭＤにより、出力処理が行われる。

マスクデータセレクタ１０３は、ライン指定信号ＳＬにより、奇数ラインに対するマスクデータと偶数ラインに対するマスクデータＭＤを切り替えて出力する。

いま、Ｓ１出力用のマスクデータＭＤが、１ライン目、２ライン目とも‘００’であるとすると、Ｓ１出力用マスク回路１５からは、１ライン目、２ライン目ともＲ１＿１、Ｇ１＿１、Ｂ１＿１が出力される。

一方、Ｓ２出力用のマスクデータＭＤが、１ライン目‘００’、２ライン目 ‘０１’であるとすると、Ｓ２出力用マスク回路１５から、１ライン目は、Ｒ２＿１、Ｇ２＿１、Ｂ２＿１が出力され、２ライン目は、‘００ｈ’、‘００ｈ’、‘００ｈ’が出力される。すなわち、２ライン目には黒データが出力される。

また、３ライン目のＳ１出力用のマスクデータＭＤが‘１０’であるとすると、Ｓ１出力用マスク回路１５からは、‘ＦＦｈ’、‘ＦＦｈ’、‘ＦＦｈ’、すなわち白データが出力される。

このように、マスクデータＭＤの指定により、任意のラインの任意のソース線の画素ごとに、ＲＧＢデータをそのまま出力するか、白データを出力するか、黒データを出力するか、が制御される。

したがって、特定のラインに対して、マスクデータＭＤ‘１０’または‘０１’が連続して入力されると、そのラインに対して、連続するソース線駆動回路１０のマスク回路１５から‘ＦＦｈ’または‘００ｈ’が出力される。その結果、そのラインには、マスクデータＭＤに‘１０’または‘０１’が連続する期間に相当する長さの、１ライン幅の白または黒の水平線が引かれる。

図５に、４ビットのマスクデータＭＤとして‘００１０’、すなわち、同じＲＧＢデータを連続表示する２ラインのうちの１ライン目に対する２ビットのマスクデータＭＤとして‘１０’が連続して入力されたときのソース線ドライバ１の動作の様子を示す。

アドレス信号ＡＤがアドレスｋ〜ｋ＋ｉを示す間、マスクデータＭＤとして‘００１０’が入力されたとき、サンプリング信号ＬＥ１に同期して、ソース線Ｓｋ〜Ｓｋ＋１にそれぞれ接続されるソース線駆動回路１０のマスクデータラッチ１０１に順次‘００１０’が格納される。

その後、ホールド信号ＬＥ２が入力されると、マスクデータラッチ１０１に格納されたデータは、マスクデータラッチ１０２に転送され、マスクデータラッチ１０２に‘００１０’が格納される。

マスクデータラッチ１０２に格納されたデータは、マスクデータセレクタ２０３により、ライン指定信号ＳＬの入力に応じて２ビットずつ分割され、連続表示する２ラインのうちの１ライン目に対する２ビットのマスクデータＭＤとしては‘１０’が出力される。

マスクデータＭＤとして‘１０’が入力されると、ソース線Ｓｋ〜Ｓｋ＋１にそれぞれ接続されるソース線駆動回路１０のマスク回路１５から‘ＦＦｈ’が出力される。

これにより、ソース線Ｓｋ〜Ｓｋ＋１が接続される液晶画素に白が表示される。すなわち、そのソース線間に１ライン幅の白線が引かれる。

このような本実施例によれば、インターレース方式の画像データの表示に重畳させて、１ライン幅の水平線を引くことができる。

また、１画素ごとに２つの色のどちらかを表示させることができるので、水平線だけでなく、任意の形状の２色の画像を描くことができる。

図６（ａ）に、そのような任意の形状の２色の画像の例として、「黒縁の白枠」を示す。図６（ｂ）は、その水平線部分の拡大図である。

この「黒縁の白枠」の場合、図６（ｂ）に示すように、本来の画像のラインと上下方向で隣り合うのは黒が表示されるラインに限られ、白が表示されるラインが本来の画像のラインと隣り合うことがない。すなわち、画像データに重畳する２色の表示順序が限定的である。

これをマスクデータで表すと、図７（ａ）に示すように、１ライン目と２ライン目で７通りの組み合わせに限られる。これは、総ての組み合わせの９（＝３×３）通りよりも、２通り少ない組み合わせである。

そこで、画像データに重畳する画像の２色の表示順序が、この限定された組み合わせに限られる場合、４ビットのマスクデータをエンコードして、３ビットのエンコードマスクデータとして表すことができる。

図７（ｂ）に、図７（ａ）に示したマスクデータに対するエンコードマスクデータの例を示す。

図８は、このようなエンコードマスクデータが入力される、本発明の実施例２に係るソース線ドライバの構成の例を示すブロック図である。

本実施例が実施例１と異なる点は、実施例１のソース線駆動回路１０の代わりに、エンコードマスクデータが入力されるソース線駆動回路１０Ａを用いる点である。

図９に、ソース線駆動回路１０Ａの構成の例をブロック図で示す。

ソース線駆動回路１０Ａがソース線駆動回路１０と異なる点は、エンコードマスクデータが入力されるマスクデータラッチ２０１およびマスクデータラッチ２０２が３ビット構成となり、４ビット構成であった実施例１のマスクデータラッチ１０１およびマスクデータラッチ１０２に比べて、それぞれ１ビットずつラッチの個数が減少していることと、マスクデータデコーダ２０４が設けられている点である。

マスクデータデコーダ２０４は、図７（ｂ）に示したエンコードマスクデータを、図７（ａ）に示したマスクデータにデコードする。

図９において図２と同一の符号を付したその他のブロックは、実施例１のソース線駆動回路１０と同一の機能を有しており、本実施例のソース線駆動回路１０Ａもソース線駆動回路１０と同じ動作を行う。そこで、ここでは、ソース線駆動回路１０Ａの動作の説明は省略する。

このような本実施例によれば、エンコードされたマスクデータが入力されるため、このマスクデータを格納するラッチの個数を少なくすることができる。多素子を使用するラッチの個数が減らせるため、デコーダによる素子数の増加があっても、ソース線駆動回路全体の素子数を少なくすることができる。特に、高精細の液晶パネルや大画面の液晶パネルなど、ソース線の数の多い液晶パネルを駆動するソース線ドライバでは、素子数削減の効果が大きい。

図１０は、実施例１のソースドライバ１を搭載する液晶ディスプレイ装置１０００の要部の構成の例を示すブロック図である。

液晶ディスプレイ装置１０００は、ソースドライバ１と、ソースドライバ１によりｍ本のソース線Ｓ１〜Ｓｍが駆動される液晶パネル２と、マスク位置指示入力に応じてマスクデータＭＤおよびライン指定信号ＳＬを生成し、ソースドライバ１へ出力するマスクデータ生成部３と、液晶パネル２のｎ本のゲート線Ｇ１〜Ｇｎを駆動するゲートドライバ４と、ソースドライバ１およびのゲートドライバ４動作を制御する制御部４と、を備える。

また、図１１は、実施例２のソースドライバ１Ａを搭載する液晶ディスプレイ装置１０００Ａの要部の構成の例を示すブロック図である。

液晶ディスプレイ装置１０００Ａでは、マスクデータ生成部３Ａが、マスク位置指示入力に応じてエンコードマスクデータＥＭＤおよびライン指定信号ＳＬを生成し、ソースドライバ１へ出力する。

本実施例において、マスクデータ生成部３で生成するマスクデータＭＤにより、液晶パネル２に表示される画像に重畳して、１ライン幅の水平線を引くことができる。

あるいは、マスクデータ生成部３Ａが生成するエンコードマスクデータＥＭＤにより、画像データに重畳して、２色の表示順序が限定的な水平線を引くことができる。

さらに、２色を白および黒とした場合、白線あるいは黒線の表示のみならず、フレームごとにマスクデータＭＤあるいはエンコードマスクデータＥＭＤを変化させることにより、白と黒の中間の灰色の線を引くこともできる。

中間調表示を行うときは、階調レベルに応じて設定される白データと黒データの出現比率が、階調レベルに応じて規定されるフレーム周期で一定となるよう、マスクデータ生成部３はマスクデーＥＭＤを生成し、マスクデータ生成部３ＡはエンコードマスクデータＥＭＤを生成する。

図１２に、階調レベルを１／４とし、同一ライン上で同一階調レベルとする場合の中間調表示の例を示す。

階調レベルが１／４の場合、４フレームを１周期として、同一ラインの各ソース線に出力する白データと黒データの順番を変化させる。

図１２（ａ）に示すように、各フレームにおける白データと黒データの出現比率を１：３とすると、１／４中間調が表示される。

図１２（ｂ）に示すように、各フレームにおける白データと黒データの出現比率を２：２とすると、２／４中間調が表示される。

図１２（ｃ）に示すように、各フレームにおける白データと黒データの出現比率を３：１とすると、３／４中間調が表示される。

このような本実施例によれば、液晶パネル２に表示される画像に重畳して、任意のラインに、１ライン幅の水平線、あるいは２色の表示順序が限定的な水平線を引くことができる。

さらに、２色を白および黒とした場合、階調表現される中間調色の線を引くこともできる。

また、１画素ごとに階調レベルを変えることができるので、水平線だけでなく、中間調色の任意の画像を描くことができる。

本発明の実施例１に係るソース線ドライバの構成の例を示すブロック図。 実施例１のソース線ドライバのソース線駆動回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の実施例のマスク回路の構成の例を示す回路図。 本発明の実施例１のソース線ドライバの動作の例を示す波形図。 本発明の実施例１のソース線ドライバによる１ライン水平線表示動作の例を示す波形図。 画像データに重畳する白データと黒データの組み合わせが限定的である例を示す図。 エンコードマスクデータの例を示す図。 本発明の実施例２に係るソース線ドライバの構成の例を示すブロック図。 実施例２のソース線ドライバのソース線駆動回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の実施例３に係る液晶ディスプレイ装置の構成の例を示すブロック図。 本発明の実施例３に係る液晶ディスプレイ装置の構成の別の例を示すブロック図。 中間調表示の例を示す図。

符号の説明

１、１Ａ ソース線ドライバ
２ 液晶パネル
３、３Ａ マスクデータ生成部
４ ゲートドライバ
５ 制御部
１０、１０Ａ ソース線駆動回路
２０ アドレスデコード回路
１１ ＡＮＤゲート
１２ サンプリングレジスタ
１３ ホールドレジスタ
１４ ＲＧＢセレクタ
１５ マスク回路
１６ ＤＡコンバータ
１７ 増幅器
１０１、１０２、２０１、２０２ マスクデータラッチ
１０３ マスクデータセレクタ
２０４ マスクデータデコーダ
１０００、１０００Ａ 液晶ディスプレイ装置
ＮＲ１、ＮＲ２ ＮＯＲゲート

Claims (5)

1. 液晶パネルのソース線を駆動する液晶ディスプレイドライバであって、
   前記ソース線ごとに、
   インターレース方式の画像データを保持する画像データ保持手段と、
   前記画像データに対するマスクデータを保持するマスクデータ保持手段と、
   表示ごとに前記マスクデータ保持手段から前記マスクデータを読み出し、その読み出した前記マスクデータの指定に従って、前記画像データ保持手段から読み出した前記画像データをそのまま出力するか、予め定められた画像データを出力するかを切り替える画像データマスク手段と
   を備えることを特徴とする液晶ディスプレイドライバ。
2. 液晶パネルのソース線を駆動する液晶ディスプレイドライバであって、
   インターレース方式の画像データを保持する画像データ保持手段と、
   前記画像データに対するマスクデータをエンコードしたエンコードマスクデータを保持するマスクデータ保持手段と、
   前記エンコードマスクデータ保持手段から読み出した前記エンコードマスクデータをデコードしてマスクデータを出力するデコード手段と、
   表示ごとに前記デコード手段から前記マスクデータを読み出し、その読み出した前記マスクデータの指定に従って、前記画像データ保持手段から読み出した前記画像データをそのまま出力するか、予め定められた画像データを出力するかを切り替える画像データマスク手段と
   を備えることを特徴とする液晶ディスプレイドライバ。
3. 前記予め定められた画像データが２色のデータであり、
   前記画像データに重畳する前記２色のデータの表示順序が前記ソース線の総てに対して限定的であり、前記マスクデータのビット数の２倍よりも前記エンコードマスクデータのビット数が少ない
   ことを特徴とする請求項２に記載の液晶ディスプレイドライバ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイドライバと、
   前記液晶ディスプレイドライバによりソース線が駆動される液晶パネルと、
   マスク位置指示入力に応じて、前記液晶ディスプレイドライバへ前記マスクデータもしくは前記エンコードマスクデータを出力するマスクデータ生成手段と
   を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
5. 前記マスクデータ生成手段が、
   中間調表示のときは、
   階調レベルに応じて設定される白データと黒データの出現比率が、階調レベルに応じて規定されるフレーム周期で一定となるよう、
   前記マスクデータもしくは前記エンコードマスクデータの出力値を変化させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶ディスプレイ装置。

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