JP2010060818A - Gradation voltage generating device and display device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関し、特に、表示データに応じた階調電圧を表示パネルに出力する階調電圧生成装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a grayscale voltage generation device that outputs a grayscale voltage corresponding to display data to a display panel.
従来の液晶表示装置は、例えば64階調の電圧を生成するガンマ回路と、このガンマ回路で生成された64階調の電圧のいずれかを、入力される例えば6ビットのRGBデータを基に選択して出力する複数のデコーダと、これらのデコーダからの各出力電圧に対応した輝度で発光する画素を複数有する液晶パネルを具備している。このような液晶表示装置において、画素は、R、G、Bを1組として構成されており、これらの各色の階調を組み合わせることで、様々な色を実現している。 A conventional liquid crystal display device selects, for example, a gamma circuit that generates a voltage of 64 gradations and a voltage of 64 gradations generated by the gamma circuit based on, for example, 6-bit RGB data that is input. And a liquid crystal panel having a plurality of pixels that emit light at a luminance corresponding to each output voltage from these decoders. In such a liquid crystal display device, the pixels are configured as a set of R, G, and B, and various colors are realized by combining the gradations of these colors.
このような液晶表示装置において、ガンマ回路は、デコーダに入力されるRGBデータと、デコーダから出力される電圧との関係を示すガンマ曲線に従って、各階調の電圧を生成する回路である。この回路は、複数の抵抗を直列に接続し、抵抗が接続された各接続点における電圧を出力することで、複数の電圧を生成することができるものである。すなわち、各階調の電圧は、例えば可変抵抗を用いて抵抗値を調節することで実現される(例えば特許文献1等参照)。 In such a liquid crystal display device, the gamma circuit is a circuit that generates a voltage of each gradation according to a gamma curve indicating a relationship between RGB data input to the decoder and a voltage output from the decoder. This circuit can generate a plurality of voltages by connecting a plurality of resistors in series and outputting a voltage at each connection point to which the resistors are connected. That is, the voltage of each gradation is realized by adjusting the resistance value using, for example, a variable resistor (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上述のガンマ回路におけるガンマ曲線は、表示装置に使用される液晶パネルの素材により異なるものである。従って、液晶パネル毎にガンマ曲線を調節する必要がある。従来、このガンマ曲線の調節は、適宜適当な抵抗値を持つ抵抗を選択することによって実現しているが、これによって調節できる範囲は狭く、あらゆる液晶パネルに対応することは困難であった。
本発明の課題は、フレキシブルに階調電圧を生成することが可能な階調電圧出力装置及びこれを用いた表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gradation voltage output device capable of generating a gradation voltage flexibly and a display device using the same.
本発明の階調電圧生成装置は、RGBデータの階調に対応したイネーブル幅情報が記憶されたイネーブル調整レジスタと、このイネーブル調整レジスタに記憶されたイネーブル幅情報に対応したイネーブル幅を有する制御電圧を出力するイネーブル制御回路と、このイネーブル制御回路から出力された制御電圧によって階調電圧を生成するバッファと、を具備することを特徴とするものである。 The gradation voltage generating device of the present invention includes an enable adjustment register storing enable width information corresponding to the gradation of RGB data, and a control voltage having an enable width corresponding to the enable width information stored in the enable adjustment register. Is provided, and a buffer for generating a gradation voltage by the control voltage output from the enable control circuit.
また、本発明の表示装置は、上述の階調電圧生成装置と、この装置が有するバッファの出力にそれぞれ接続され、それぞれR、G、Bの各色で発光する発光部で構成された画素が、マトリクス状に複数形成された液晶パネルと、を具備することを特徴とするものである。 Further, the display device of the present invention is connected to the above-described gradation voltage generation device and the output of the buffer included in the device, and each pixel configured by a light emitting unit that emits light of each color of R, G, and B, And a plurality of liquid crystal panels formed in a matrix.
本発明によれば、フレキシブルに階調電圧を生成することが可能な階調電圧出力装置及びこれを用いた表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gradation voltage output device which can produce | generate a gradation voltage flexibly, and a display apparatus using the same can be provided.
以下に、本実施形態による表示装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態においては、液晶表示装置について説明する。 The display device according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a liquid crystal display device will be described.
図1は、本実施形態による液晶表示装置を模式的に示す構造図である。 FIG. 1 is a structural diagram schematically showing the liquid crystal display device according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施形態による液晶表示装置は、画素11がマトリクス状に複数形成された液晶パネル12及び、この液晶パネル12に形成された各画素11の色調及び階調を制御する階調電圧生成装置13からなる。液晶パネル12に形成された各画素11は、R、G、Bそれぞれの色及び階調で発光するR(赤)発光部111、G(緑)発光部112、B(青)発光部113で構成されている。R発光部111は、後に説明する階調電圧生成装置13の出力部と、R発光用スイッチ141を介して接続されている。同様に、G発光部112は、階調電圧生成装置13の出力部と、G発光用スイッチ142を介して接続され、B発光部113は、階調電圧生成装置13の出力部と、B発光用スイッチ143を介して接続されている。これらのスイッチ141、142、143には、それぞれにスイッチ制御線ASW1、ASW2、ASW3が接続されており、これらのスイッチ制御線ASW1、ASW2、ASW3からの出力によって、各スイッチ141、142、143のON/OFFが制御される。例えば、階調電圧生成装置13に入力されたRGBデータがR発光部111を発光させるデータ(以下、Rデータと称す。Gデータ、Bデータも同様である。)であった場合、スイッチ制御線ASW1からはR発光用スイッチ141がONとなる信号が与えられる。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present embodiment controls a
図1に示すように、階調電圧生成装置13は、階調電圧OUTn(n:1〜n)を生成して各画素11に供給するソースバッファ15と、このソースバッファ15から出力される階調電圧OUTnを、入力されたRGBデータの階調情報を基にしたイネーブル幅の制御電圧を供給するデコーダ16と、このデコーダ16に、入力されたRBGデータに対応した制御電圧のイネーブル幅情報が格納されたソースバッファイネーブル調整レジスタ17とを有する。ここでイネーブル幅とは、供給する電圧の時間幅をいう。この装置13に入力されるRGBデータは、装置13内のRGBインターフェイス制御回路18に入力されると、RGBデータの色情報はスイッチ制御線ASW1、ASW2、ASW3に供給され、階調情報は、図示しないシフトレジスタ、ラッチ回路、レベルシフタ等を介してデコーダ16に供給される。
As shown in FIG. 1, the gradation
図2は、ソースバッファ15の構成の一部を説明する回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a part of the configuration of the
図1に示すソースバッファ13は、図2にその一部を示すように、各画素11に対応した複数のCMOS回路19で構成されている。これらの各CMOS回路19は、それぞれp型MOSFETのソースとn型MOSFETのドレインとが接続された構造である。各CMOS回路19のそれぞれのp型MOSFETのソース及びそれぞれのn型MOSFETのドレインには、それぞれキャパシタ20の一端が接続されており、これらの各キャパシタ20の他端は接地されている。それぞれのp型MOSFETのドレインは電源VDDに接続され、n型MOSFETのソースは接地されている。それぞれのp型MOSFETのゲートENPn(n:1〜n)及びそれぞれのn型MOSFETのゲートENNn(n:1〜n)は、図1に示すように、それぞれのゲートENPn、ENNnに共通のデコーダ16に接続されている。
The
図1に示すデコーダ16は、ソースバッファ15内の各CMOS回路19が有するp型MOSFETのゲートENPn及びn型MOSFETのゲートENNnに共通に接続するソースバッファイネーブル制御回路21を、複数有している。ソースバッファイネーブル制御回路21は、後述するソースバッファイネーブル調整レジスタ17に記憶されたいずれかのイネーブル幅でCMOS回路のゲートENPnまたはENNnに制御電圧を供給する回路である。このソースバッファイネーブル制御回路21の構成を図3に示す。図3に示すように、ソースバッファイネーブル制御回路21は、前に入力されたRGBデータの階調を保持するフリップフロップ(FF)回路22と、FF回路22に保持されたRGBデータの階調データと、新たに入力されたRGBデータの階調データとの差を算出する比較回路23とで構成されている。
The
ソースバッファイネーブル調整レジスタ17は、ソースバッファイネーブル幅制御回路21に入力されたRBGデータに基づいて出力する制御電圧のイネーブル幅情報が格納されたレジスタである。このレジスタ17に記憶されたテーブルの例を、図4に示す。図4は、階調データが2ビット(4階調)である場合のテーブルの例である。図4に示すように、ソースバッファイネーブル調整レジスタ17に格納された情報は、比較回路23による比較結果(階調データの差)と、ソースバッファイネーブル制御回路21がこの比較結果に応じて出力する制御電圧のイネーブル幅情報とが記録されている。このテーブルの情報は、例えば、比較結果が+3の場合、ソースバッファ15が有するCMOS回路19のn型MOSFETのゲートENNnに、6クロック分のイネーブル幅の電圧を供給するという情報である。
The source buffer enable
次に、上述の液晶表示装置の動作について、図5、図6を参照して説明する。図5は、上述の液晶表示装置の動作を説明するフローチャートである。図6は、上述の液晶表示装置の各部の波形を示す波形図である。 Next, the operation of the above-described liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the liquid crystal display device described above. FIG. 6 is a waveform diagram showing waveforms of respective parts of the liquid crystal display device described above.
まず、RBGインターフェイス制御回路18にRデータが入力されると、色情報はスイッチ制御線ASW1に供給され、階調情報は、シフトレジスタ、ラッチ回路、レベルシフタ回路等を介してデコーダ16が有するソースバッファイネーブル制御回路21に入力される(S101)。
First, when R data is input to the RBG
次に、ソースバッファイネーブル制御回路21にRデータの階調情報が入力されると、このRデータの階調情報が、直前に入力され、FF回路22が保持するBデータの階調情報と、どの程度の差を有しているかが、比較回路23により計算される(S102)。
Next, when the R data gradation information is input to the source buffer enable
次に、比較回路23による計算後、FF回路22に保持されていた直前のBデータを、新たに入力されたRデータに書き換える。これとともに、比較回路23による計算結果に対応したイネーブル幅情報を、ソースバッファイネーブル調整レジスタ17から取り出す(S103)。例えば、比較結果が−2であった場合、ソースバッファ15を構成するCMOS回路19のp型MOSFETのゲートENPnに、4クロック分のイネーブル幅の制御電圧を出力する、という情報が取り出される。
Next, after the calculation by the
次に、図6に示すように、取り出されたイネーブル幅の制御電圧をCMOS回路19のいずれかのゲートENPn、ENNnに供給する(S104)。上述の場合、4クロック分のイネーブル幅の制御電圧が、p型MOSFETのゲートENPnに供給される。 Next, as shown in FIG. 6, the control voltage having the extracted enable width is supplied to one of the gates ENPn and ENNn of the CMOS circuit 19 (S104). In the above case, a control voltage having an enable width of 4 clocks is supplied to the gate ENPn of the p-type MOSFET.
次に、CMOS回路19のいずれかのゲートENPn、ENNnに図6に示すような制御電圧が供給されると、CMOS回路19からは、この制御電圧のイネーブル幅に応じて変化した階調電圧OUTnが出力される(S105)。例えば、上述の例の場合、p型MOSFETのドレイン−ソース間がONとなり、n型MOSFETのドレイン−ソース間はOFFであるため、図2に実線で示すように、電源VDDからキャパシタ20に電流が流れ、キャパシタ20に電荷が蓄積される。このキャパシタ20への電荷の蓄積によって、図6に示すように、階調電圧OUTnは上昇する。ここで、キャパシタ20への電荷の蓄積量、すなわちキャパシタ20に発生する電圧は、CMOS回路19のゲート電極ENPnに供給する制御電圧のイネーブル幅によって決まる。従って、制御電圧のイネーブル幅で制御されたキャパシタ20の電圧を階調電圧OUTnとして取り出すことで、イネーブル幅に応じた任意の階調電圧を出力することができる。
Next, when a control voltage as shown in FIG. 6 is supplied to one of the gates ENPn and ENNn of the
次に、制御電圧のイネーブル幅に応じた階調電圧OUTnが生成されると同時に、図6に示すように、R発光用スイッチ141には、このスイッチ141がONになる信号がスイッチ制御線ASW1から供給される(S106)。
Next, at the same time as the gradation voltage OUTn corresponding to the enable width of the control voltage is generated, as shown in FIG. 6, a signal for turning on the
次に、スイッチ制御線ASW1からR発光用スイッチ141に供給された信号によってソースバッファ15とR発光部111とが接続されると、ソースバッファ15から出力された階調電圧OUTnがR発光部111に供給され、R発光部が所望の輝度で発光する(S107)。
Next, when the
次に、RBGインターフェイス制御回路18にGデータが入力されると、色情報はスイッチ制御線ASW2に供給され、階調情報は、シフトレジスタ、ラッチ回路、レベルシフタ回路等を介してデコーダ16が有するソースバッファイネーブル制御回路21に入力される(S201)。
Next, when G data is input to the RBG
次に、ソースバッファイネーブル制御回路21にGデータの階調情報が入力されると、このGデータの階調情報が、直前に入力され、FF回路22が保持するRデータの階調情報と、どの程度の差を有しているかが、比較回路23により計算される(S202)。
Next, when G data gray level information is input to the source buffer enable
次に、比較回路23による計算後、FF回路22に保持されていた直前のRデータを、新たに入力されたGデータに書き換える。これとともに、比較回路23による計算結果に対応したイネーブル幅情報を、ソースバッファイネーブル調整レジスタ17から取り出す(S203)。例えば、比較結果が+1であった場合、ソースバッファ15を構成するCMOS回路19のn型MOSFETのゲートENNnに、2クロック分のイネーブル幅の制御電圧を出力する、という情報が取り出される。
Next, after the calculation by the
次に、図6に示すように、取り出されたイネーブル幅の制御電圧をCMOS回路19のいずれかのゲートENPn、ENNnに供給する(S204)。上述の場合、2クロック分のイネーブル幅の制御電圧が、n型MOSFETのゲートENNnに供給される。 Next, as shown in FIG. 6, the control voltage having the extracted enable width is supplied to one of the gates ENPn and ENNn of the CMOS circuit 19 (S204). In the above case, a control voltage having an enable width for two clocks is supplied to the gate ENNn of the n-type MOSFET.
次に、CMOS回路19のいずれかのゲートENPn、ENNnに図6に示すような制御電圧が供給されると、CMOS回路19からは、この制御電圧のイネーブル幅に応じて変化した階調電圧OUTnが出力される(S205)。例えば、上述の例の場合、n型MOSFETのドレイン−ソース間がONとなり、p型MOSFETのドレイン−ソース間はOFFであるため、図2に点線で示すように、キャパシタ20からn型MOSFETのドレイン−ソース間に電流が流れ、キャパシタ20から電荷が放出される。このキャパシタ20からの電荷の放出によって、図6に示すように、階調電圧OUTnは下降する。ここで、キャパシタ20への電荷の放出量、すなわちキャパシタ20に発生する電圧は、CMOS回路19のゲート電極ENNnに供給する制御電圧のイネーブル幅によって決まる。従って、制御電圧のイネーブル幅で制御されたキャパシタ20の電圧を階調電圧OUTnとして取り出すことで、イネーブル幅に応じた任意の階調電圧を出力することができる。
Next, when a control voltage as shown in FIG. 6 is supplied to one of the gates ENPn and ENNn of the
次に、制御電圧のイネーブル幅に応じた階調電圧OUTnが生成されると同時に、図6に示すように、G発光用スイッチ142には、このスイッチ142がONになる信号がスイッチ制御線ASW2から供給される(S206)。
Next, at the same time as the gradation voltage OUTn corresponding to the enable width of the control voltage is generated, as shown in FIG. 6, a signal for turning on the
次に、スイッチ制御線ASW2からG発光用スイッチ142に供給された信号によってソースバッファ15とG発光部112とが接続されると、ソースバッファ15から出力された階調電圧OUTnがG発光部112に供給され、G発光部が所望の輝度で発光する(S207)。
Next, when the
最後に、RBGインターフェイス制御回路18にBデータが入力されると、上述と同様にしてB発光部が所望の輝度で発光する(S301〜S307)。なお、S301〜S307については、上述と同様の動作であるため、説明を省略した。
Finally, when B data is input to the RBG
以上に示すように、各画素11において、R発光部111、G発光部112、B発光部113がそれぞれ所望の輝度で発光することで、液晶パネル12に所望の色調の画像若しくは映像が表示される。
As described above, in each
以上に説明したように、本実施形態による階調電圧生成装置13によれば、ソースバッファ15内のCMOS回路19のゲートENPn、ENNnに液晶パネル12に対応したイネーブル幅の制御電圧を供給することで、ソースバッファ15から出力される階調電圧OUTnを、フレキシブルに生成することができる。従って、使用する液晶パネル12に適合するように、ソースバッファイネーブル調整レジスタ17に記憶されるイネーブル幅の情報を調整することで、任意の液晶パネル12に適用可能な階調電圧生成装置13を実現することができる。
As described above, according to the gradation
なお、本実施形態に示す階調電圧生成装置は、あらゆる液晶パネルに適用可能である他、例えば、映画、スポーツ中継等、表示する画像や映像等によって、適宜調節することも可能である。 Note that the grayscale voltage generation apparatus shown in the present embodiment can be applied to any liquid crystal panel, and can be adjusted as appropriate depending on the image or video to be displayed, such as a movie or a sports broadcast.
また、本実施形態に示す階調電圧生成装置は、階調電圧を必要とする表示装置全てに適用可能である。 In addition, the grayscale voltage generation device shown in this embodiment can be applied to all display devices that require grayscale voltages.
11・・・画素、111・・・R(赤)発光部、112・・・G(緑)発光部、113・・・B(青)発光部、12・・・液晶パネル、13・・・階調電圧生成装置、141・・・R発光用スイッチ、142・・・G発光用スイッチ、143・・・B発光用スイッチ、15・・・ソースバッファ、16・・・デコーダ、17・・・ソースバッファイネーブル調整レジスタ、18・・・RGBインターフェイス制御回路、19・・・CMOS回路、20・・・キャパシタ、21・・・ソースバッファイネーブル制御回路、22・・・フリップフロップ(FF)回路、23・・・比較回路、ASW1、ASW2、ASW3・・・スイッチ制御線、ENPn・・・p型MOSFETのゲート、ENNn・・・n型MOSFETのゲート、OUTn・・・階調電圧。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
このイネーブル調整レジスタに記憶された前記イネーブル幅情報に対応したイネーブル幅を有する制御電圧を出力するイネーブル制御回路と、
このイネーブル制御回路から出力された前記制御電圧によって階調電圧を生成するバッファと、
を具備することを特徴とする階調電圧生成装置。 An enable adjustment register storing enable width information corresponding to the gradation of RGB data;
An enable control circuit for outputting a control voltage having an enable width corresponding to the enable width information stored in the enable adjustment register;
A buffer for generating a gradation voltage by the control voltage output from the enable control circuit;
A gradation voltage generating apparatus comprising:
この装置が有する前記バッファの出力にそれぞれ接続され、それぞれR、G、Bの各色で発光する発光部で構成された画素が、マトリクス状に複数形成された液晶パネルと、
を具備することを特徴とする表示装置。 The gradation voltage generating device according to claim 1;
A liquid crystal panel in which a plurality of pixels each of which is connected to the output of the buffer included in the device and is configured of a light emitting unit that emits light of each color of R, G, and B is formed in a matrix;
A display device comprising:
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JP2008226093A JP2010060818A (en) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | Gradation voltage generating device and display device using the same |
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