JP2014202992A - 表示駆動回路及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示駆動回路に搭載される隣接出力検出・出力特性切替回路の面積を削減すること。【解決手段】シフトレジスタは、映像信号と駆動制御信号の組である信号セットが初段レジスタから最終段レジスタに向かってシフトするように構成される。入力制御回路は、外部からシリアル入力される映像信号の各々に関して信号セットを生成し、生成した信号セットを初段レジスタに順次供給する。ドライバ回路は、シフトレジスタに格納されている信号セットをラッチし、ラッチした映像信号に応じた出力電圧を、ラッチした駆動制御信号で指定された駆動特性で、対応するデータ線に印加する。【選択図】図3
Description
本発明は、表示装置及びその表示駆動回路に関する。
PDP(Plasma Display Panel)装置に代表される表示装置には、データ線を駆動するためのIC(Integrated Circuit)としてデータドライバが設けられる。そのデータドライバは、映像信号に応じた電圧をデータ線に出力し、また、その電圧出力のスイッチング制御を行う。
ここで、データ線に対する出力電圧の波形は、当該データ線につながる容量に依存する。従って、精密なデータ線駆動制御を実現するためには、データ線につながる容量を考慮することが重要である。図1に示されるように、データ線につながる容量としては、容量Csと容量Cpが挙げられる。容量Csは、各データ線とグランドとの間の容量(対GND容量)である。一方、容量Cpは、隣接するデータ線間の容量(隣接容量)である。
簡単のため、3本のデータ線;第1データ線、第2データ線、及び第3データ線を考える。第2データ線は、第1データ線と第3データ線との間に位置しているとする。真ん中の第2データ線に対する電圧出力のスイッチング(立ち上がり、立ち下がり)時、充放電すべき容量は、隣接する第1データ線及び第3データ線に対する電圧出力のスイッチング状況に依存する。具体的には、隣接する第1データ線及び第3データ線に対する電圧出力のスイッチングがなければ、充放電すべき容量は“Cs+2Cp”となる。これに対し、第1〜第3データ線に対する電圧出力のスイッチング(立ち上がり、立ち下がり)が全て同じ方向である場合、充放電すべき容量は“Cs”だけとなる。
データドライバの設計では、基本的に、大きい方の容量“Cs+2Cp”の場合のスイッチング時間を想定して、駆動能力が決定される。そのため、容量“Cs+2Cp”を充放電する場合に比べて、容量“Cs”だけを充放電する場合は、出力電圧のスイッチング波形が急峻になる。このことは、リンギングによる回路誤動作や電磁放射特性(EMI)の悪化を引き起こす。
このような悪影響を抑制するための手段として、隣接出力の変化を検出し、その隣接出力のスイッチング状態に応じてドライバの出力特性を切り替える技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。そのような、隣接出力の変化を検出し、その隣接出力のスイッチング状態に応じてドライバの出力特性を切り替えるための回路は、以下「隣接出力検出・出力特性切替回路」と参照される。
特許文献1に記載の技術によれば、隣接出力検出・出力特性切替回路が各データ線毎に設けられる。その隣接出力検出・出力特性切替回路は、データ線に対する出力信号の遷移時間がほぼ一定になるように、出力信号の変化速度(出力段のスルーレート)を制御する。具体的には、隣接出力検出・出力特性切替回路は、出力ドライバ回路を構成するプリバッファのトランジスタのオン抵抗を、隣接出力の変化の有無に応じて変化させる。
特許文献2に記載の技術によれば、隣接出力検出・出力特性切替回路は、第1ラッチ回路、第2ラッチ回路、負荷判別回路、及び駆動能力調整回路を備える。第1ラッチ回路は、1ライン分の表示画素データを一時記憶する。第2ラッチ回路は、表示画素データを1ライン先行する先行表示画素データとして一時記憶する。負荷判別回路は、表示画素データと先行表示画素データとに基づいて表示画素データの遷移状態を判定し、その判定結果から駆動負荷容量を予測する。駆動能力調整回路は、駆動負荷容量の予測結果に基づいて、表示画素データの信号レベルを調整し、出力の駆動能力を調整する。
特許文献1に記載の技術では、隣接出力検出・出力特性切替回路がデータ線毎に設けられる。つまり、出力数(例えば384個)分の隣接出力検出・出力特性切替回路が必要である。また、特許文献2に記載の技術では、1ライン分の表示画素データを記憶するための第1ラッチ回路と、1ライン分の先行表示画素データを記憶するための第2ラッチ回路の両方が必要である。このように、従来技術では、隣接出力検出・出力特性切替回路として大規模な回路が必要であった。このことは、チップ面積の縮小を阻害し、表示駆動回路の製造コストの増大を招く。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるだろう。
本開示の表示駆動回路は、シフトレジスタ、入力制御回路、及びドライバ回路を備える。
シフトレジスタは、信号セットが初段レジスタから最終段レジスタに向かってシフトするように構成される。ここで、信号セットは、映像信号と駆動制御信号の組である。駆動制御信号は、映像信号に応じた出力電圧をデータ線に印加する際の駆動特性を指定する。駆動特性は、駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方である。
入力制御回路は、外部からシリアル入力される映像信号の各々に関して信号セットを生成し、生成した信号セットを初段レジスタに順次供給する。
ドライバ回路は、シフトレジスタに格納されている信号セットをラッチし、ラッチした映像信号に応じた出力電圧を、ラッチした駆動制御信号で指定された駆動特性で、対応するデータ線に印加する。
ここで、あるシフトタイミングで最終段レジスタに格納されている映像信号は、先行信号である。先行信号に隣接する映像信号は、先行隣接信号である。先行信号と同じデータ線に対する映像信号であって、あるシフトタイミングの次のシフトタイミングで初段レジスタに格納される映像信号は、後続信号である。先行隣接信号と同じデータ線に対する映像信号であって、後続信号に隣接する映像信号は、後続隣接信号である。この場合、入力制御回路は、先行信号、先行隣接信号、後続信号、及び後続隣接信号の組み合わせに応じて、後続信号に関する駆動制御信号を生成し、更に、後続信号と当該生成した駆動制御信号の組を次のシフトタイミングで初段レジスタに供給する。
本開示によれば、表示駆動回路に搭載される隣接出力検出・出力特性切替回路の面積が削減される。
添付図面を参照して、実施の形態に係る表示装置及び表示駆動回路を説明する。
1.第1の実施の形態
1−1.表示装置の概要
図2は、本実施の形態に係る表示装置1の構成を概略的に示すブロック図である。ここでは、表示装置1がPDP装置である場合を考える。表示装置1は、表示パネル2、制御回路3、スキャンドライバ8、維持線ドライバ9、及びデータドライバ10(表示駆動回路)を備えている。
1−1.表示装置の概要
図2は、本実施の形態に係る表示装置1の構成を概略的に示すブロック図である。ここでは、表示装置1がPDP装置である場合を考える。表示装置1は、表示パネル2、制御回路3、スキャンドライバ8、維持線ドライバ9、及びデータドライバ10(表示駆動回路)を備えている。
表示パネル2は、プラズマディスプレイパネル(PDP)である。この表示パネル2は、複数の走査線5、複数の維持線6、及び複数のデータ線7を備えている。複数のデータ線7は、複数の走査線5及び複数の維持線6と交差するように形成されており、それらの交差点のそれぞれに画素が形成されている。
スキャンドライバ8は、複数の走査線5に接続されており、それら複数の走査線5を駆動する。維持線ドライバ9は、複数の維持線6に接続されており、それら複数の維持線6を駆動する。データドライバ10−i(i=1〜j)は、複数のデータ線7に接続されており、それら複数のデータ線7を駆動する。
制御回路3は、外部から映像信号及び制御信号を受け取る。映像信号は、表示パネル2の各画素に表示されるデータに関する信号である。制御信号は、クロック信号等を含むドライバ制御用の信号である。制御回路3は、それら映像信号と制御信号の複合信号であるデータ信号DATAiを、データドライバ10−iに供給する。データ信号DATAiは、データドライバ10−iがデータ線7を駆動するために必要な信号である。また、制御回路3は、スキャンドライバ8と維持線ドライバ9の制御も行う。
PWM(Pulse Width Modulation)駆動方式でPDPを駆動する場合は、2進数で表した映像信号の特定のビットの値(たとえば、論理値1で発光し、論理値0で発光しない)を、特定の1ライン分、データドライバ10からデータ線7に出力する。その時、特定の1ラインに相当する走査線5をオンすることで、その特定の1ラインの画素にその特定のビットの値をそれぞれ書き込む。これを順次1ラインずつ繰り返すことで、1画面全ての画素に映像信号の特定のビットの値を書き込む。その後、その特定のビットに相当する時間だけ維持線6をオンにして維持放電を行い、論理値1を書き込んだ画素を発光させる。例えば、あるビットの発光時間を“1”とした場合に、そのビットの上位のビットの発光時間を2倍の“2”にする。これを元の映像信号の全ビットについて繰り返すことによって、1フレーム分の映像を表示する。PDPを見る人間は、1フレーム分の発光時間を合計した量の発光があったものと認識して映像を認識する。PDP装置は、この1フレーム分の表示を時系列的に繰り返すことで、動画を表示する。PDP装置では、画素へのPWM書き込みは、高電圧でフルスイングの駆動で行われる。
1−2.データドライバ10(表示駆動回路)
図3は、本実施の形態に係るデータドライバ10の構成を概略的に示すブロック図である。データドライバ10は、シフトレジスタ20、ドライバ回路40、及び入力制御回路50を備えている。
図3は、本実施の形態に係るデータドライバ10の構成を概略的に示すブロック図である。データドライバ10は、シフトレジスタ20、ドライバ回路40、及び入力制御回路50を備えている。
シフトレジスタ20は、複数のレジスタ30を備えている。より詳細には、シフトレジスタ20は、出力数(データドライバ10につながっているデータ線7の本数)分のレジスタ30を備えており、それら複数のレジスタ30がカスケード接続されている。シフトレジスタ20の初段のレジスタ30は、以下「初段レジスタ30A」と参照される。一方、シフトレジスタ20の最終段のレジスタ30は、以下「最終段レジスタ30Z」と参照される。
本実施の形態に係るシフトレジスタ20においてシフトするのは「信号セットS」である。つまり、信号セットSが、クロック信号に従い、初段レジスタ30Aから最終段レジスタ30Zに向かって順次シフトする。その信号セットSは、「映像信号N」と「駆動制御信号C」の組である。映像信号Nは、表示パネル2の各画素に表示されるデータに関する信号である。駆動制御信号Cは、映像信号Nに応じた出力電圧をデータ線7に印加する際の駆動特性を指定する信号である。駆動特性としては、駆動能力や出力遅延が挙げられる。駆動制御信号Cによって指定される駆動特性は、駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方であればよい。
ドライバ回路40は、データ線7を駆動するための出力段回路であり、各レジスタ30とデータ線7との間に設けられている。つまり、ドライバ回路40も、出力数(データドライバ10につながっているデータ線7の本数)分だけ設けられている。ドライバ回路40は、対応するレジスタ30に格納されている信号セットSをラッチする。そして、ドライバ回路40は、ラッチした映像信号Nに応じた出力電圧OUTを、対応するデータ線7に印加する。このとき、ドライバ回路40は、ラッチした駆動制御信号Cで指定された駆動特性(駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方)で、その出力電圧OUTをデータ線7に印加する。
入力制御回路50は、シフトレジスタ20に対する上記「信号セットS」の入力を制御するための回路である。具体的には、入力制御回路50は、入力パッドPADを通して外部からシリアル入力される映像信号Nを受け取る。そして、入力制御回路50は、入力された映像信号Nの各々に関して駆動制御信号Cを算出し、当該映像信号Nと駆動制御信号Cの組である信号セットSを生成する。入力制御回路50は、このようにして生成した信号セットSを、シフトレジスタ20の初段レジスタ30Aに順次供給する。つまり、入力制御回路50が信号セットSを初段レジスタ30Aに順次供給し、シフトレジスタ20が信号セットSを初段レジスタ30Aから最終段レジスタ30Zに向かって順次シフトさせる。これにより、1サブフィールド分の信号セットSがシフトレジスタ20に行き渡る。
便宜上、次のシフトタイミングで初段レジスタ30Aに格納される信号セットS、映像信号N、及び駆動制御信号Cは、それぞれ、「信号セットSn」、「映像信号Nn」、及び「駆動制御信号Cn」と参照される。信号セットSnは、映像信号Nnと駆動制御信号Cnの組である。入力制御回路50は、順次入力される映像信号Nnの各々に関して駆動制御信号Cnを算出し、信号セットSnを初段レジスタ30Aに順次供給する回路であると言える。
上述の通り、駆動制御信号Cnは、ドライバ回路40が映像信号Nnに応じた出力電圧OUTをデータ線7に印加する際の駆動特性を指定する信号である。本実施の形態によれば、出力電圧OUTのスイッチング波形が急峻になることによる悪影響を抑制するために、駆動制御信号Cnは、隣接出力のスイッチング状態を考慮して決定される。言い換えれば、入力制御回路50は、順次入力される映像信号に基づいて隣接出力のスイッチング状態を検出し、その検出結果を駆動制御信号Cnに反映させ、映像信号Nnと駆動制御信号Cnを組にしてシフトレジスタ20に送り込む。
入力制御回路50は、そのような駆動制御信号Cnを生成するために、データ保持回路60及びCn演算回路70を備えている。データ保持回路60は、駆動制御信号Cnの算出に必要なデータを保持する回路である。駆動信号制御信号Cnの算出に必要なデータは次の通りである。
まず、対象となる映像信号Nnに対応するデータ線7(以下、「対象データ線」と参照される)での出力電圧OUTのスイッチング状態を検出する必要がある。そのためには、同じ対象データ線に対する、今回の映像信号Nnと前回の映像信号Nの組み合わせが必要である。今回の映像信号Nnは、入力パッドPADを通して外部から受け取った映像信号Nである。一方、同じ対象データ線に対する前回の映像信号Nは、既にシフトレジスタ20に送り込まれており、最終段レジスタ30Zに格納されている。この最終段レジスタ30Zに格納されている映像信号Nは、以下「先行信号On」と参照される。一方、映像信号Nnは、以下「後続信号Nn」と参照される。つまり、先行信号Onは、あるシフトタイミングで最終段レジスタ30Zに格納されている映像信号Nであり、後続信号Nnは、次のシフトタイミングで初段レジスタ30Aに格納される映像信号Nである。これら先行信号On及び後続信号Nnは、同じ対象データ線に対する映像信号Nである。
また、対象データ線と隣接するデータ線7(以下、「隣接データ線」と参照される)での出力電圧OUTのスイッチング状態を検出する必要がある。そのためには、先行信号Onに隣接する映像信号Nである「先行隣接信号」と、後続信号Nnに隣接する映像信号Nである「後続隣接信号」の組み合わせが必要である。ここで、“隣接する信号”とは、シフトレジスタ20に対して連続に入力される信号のことを意味する。よって、先行信号Onに隣接する先行隣接信号としては、先行信号Onの直前の映像信号On+1と、先行信号Onの直後の映像信号On−1が挙げられる。同様に、後続信号Nnに隣接する後続隣接信号としては、後続信号Nnの直前の映像信号Nn+1と、後続信号Nnの直後の映像信号Nn−1が挙げられる。いずれにせよ、同一の隣接データ線に対する、先行隣接信号(On−1及び/又はOn+1)と後続隣接信号(Nn−1及び/又はNn+1)の組み合わせが用いられる。例えば、先行隣接信号On+1が用いられる場合、同一の隣接データ線に対する後続隣接信号Nn+1が用いられる。また、先行隣接信号On−1、On+1の両方が用いられる場合、同一の隣接データ線に対する後続隣接信号Nn−1、Nn+1の両方が用いられる。
Cn演算回路70は、データ保持回路60に格納されているデータ(先行信号On、先行隣接信号、後続信号Nn、及び後続隣接信号)の組み合わせに応じて、後続信号Nnに関する駆動制御信号Cnを生成する。このとき、Cn演算回路70は、隣接出力のスイッチング状態を考慮して、出力電圧OUTのスイッチング波形が急峻になることによる悪影響を抑制するように、駆動制御信号Cnを生成する。そして、入力制御回路50は、後続信号Nnと生成した駆動制御信号Cnを信号セットSnにして、次のシフトタイミングで初段レジスタ30Aに供給する。
1−3.作用、効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、入力制御回路50が、シリアル入力される映像信号Nに基づいて隣接出力のスイッチング状態を逐次監視し、その隣接出力のスイッチング状態を考慮して駆動制御信号Cを決定する。そして、入力制御回路50は、映像信号Nと駆動制御信号Cを信号セットSにして、シフトレジスタ20に順次送り込む。
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、入力制御回路50が、シリアル入力される映像信号Nに基づいて隣接出力のスイッチング状態を逐次監視し、その隣接出力のスイッチング状態を考慮して駆動制御信号Cを決定する。そして、入力制御回路50は、映像信号Nと駆動制御信号Cを信号セットSにして、シフトレジスタ20に順次送り込む。
出力段のドライバ回路40は、シフトレジスタ20に格納されている信号セットSをラッチする。そして、ドライバ回路40は、映像信号Nに応じた出力電圧OUTを、駆動制御信号Cで指定された駆動特性(駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方)でデータ線7に印加する。これにより、出力電圧OUTのスイッチング波形が急峻になることによる悪影響が抑制される。
ここで、出力段のドライバ回路40自体に隣接出力検出機能を設ける必要はないことに留意されたい。入力制御回路50が、シリアル入力される映像信号Nに基づいて隣接出力のスイッチング状態を逐次監視し、その結果を駆動制御信号Cに反映しているからである。ドライバ回路40自体は、駆動制御信号Cを参照するだけでよく、隣接出力のスイッチング状態を検出する必要はないのである。
このように、本実施の形態によれば、特許文献1のように出力毎(データ線毎)に隣接出力検出回路を設ける必要はない。また、特許文献2のような2ライン分の表示画素データを記憶するための2つのラッチ回路も不要である。つまり、隣接出力検出・出力特性切替回路として大規模な回路は不要である。1つの入力制御回路50でシリアル信号処理を行うことによって、同様の機能を小さな回路規模で実現可能である。チップ面積の増加を最小限に抑えることができるため、製造コストを抑えることが可能となる。
2.第2の実施の形態
第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明されたデータドライバ10の具体的な構成例を説明する。図4は、その構成例を概略的に示すブロック図である。尚、第1の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明されたデータドライバ10の具体的な構成例を説明する。図4は、その構成例を概略的に示すブロック図である。尚、第1の実施の形態と重複する説明は適宜省略する。
2−1.シフトレジスタ20
シフトレジスタ20は、第1シフトレジスタ21と第2シフトレジスタ22を含んでいる。
シフトレジスタ20は、第1シフトレジスタ21と第2シフトレジスタ22を含んでいる。
第1シフトレジスタ21は、映像信号Nがシフトするシフトレジスタである。具体的には、第1シフトレジスタ21は、出力数分のレジスタ31を備えており、それらレジスタ31がカスケード接続されている。第1シフトレジスタ21の初段のレジスタ31は初段レジスタ31Aであり、その最終段のレジスタ31は最終段レジスタ31Zである。各レジスタ31は、例えばフリップフロップである。映像信号Nは、クロック信号に従い、初段レジスタ31Aから最終段レジスタ31Zに向かって順次シフトする。
第2シフトレジスタ22は、駆動制御信号Cがシフトするシフトレジスタである。具体的には、第2シフトレジスタ22は、出力数分のレジスタ32を備えており、それらレジスタ32がカスケード接続されている。第2シフトレジスタ22の初段のレジスタ32は初段レジスタ32Aであり、その最終段のレジスタ32は最終段レジスタ32Zである。各レジスタ32は、例えばフリップフロップである。駆動制御信号Cは、クロック信号に従い、初段レジスタ32Aから最終段レジスタ32Zに向かって順次シフトする。
2−2.入力制御回路50
入力制御回路50は、映像信号Nnと駆動制御信号Cnの組である信号セットSnを生成する。そして、入力制御回路50は、映像信号Nnを第1シフトレジスタ21の初段レジスタ31Aに供給し、駆動制御信号Cnを第2シフトレジスタ22の初段レジスタ32Aに供給する。
入力制御回路50は、映像信号Nnと駆動制御信号Cnの組である信号セットSnを生成する。そして、入力制御回路50は、映像信号Nnを第1シフトレジスタ21の初段レジスタ31Aに供給し、駆動制御信号Cnを第2シフトレジスタ22の初段レジスタ32Aに供給する。
データ保持回路60は、駆動制御信号Cnの算出に必要なデータを保持する。本実施の形態のでは、6種類の信号:先行信号On、先行隣接信号On−1、On+1、後続信号Nn、及び後続隣接信号Nn−1、Nn+1が、後続信号Nnに関する駆動制御信号Cnの算出に用いられる。
図4に示されるように、データ保持回路60は、レジスタ61〜64に加えて、第1シフトレジスタ21の最終段レジスタ31Z及びその前段のレジスタ31を含んでいる。
レジスタ61、62、63は、外部からシリアル入力される映像信号Nが順番に格納されるようにカスケード接続されている。レジスタ61には、後続隣接信号Nn−1が格納される。レジスタ62には、後続信号Nnが格納される。レジスタ63には、後続隣接信号Nn+1が格納される。
第1シフトレジスタ21の最終段レジスタ31Zには、先行信号Onが格納され、その前段のレジスタ31には、先行隣接信号On−1が格納される。更に、先行隣接信号On+1を格納するためにレジスタ64が設けられている。このレジスタ64は、第1シフトレジスタ21の最終段レジスタ31Zから更に延在するように設けられた追加のレジスタであり、最終段レジスタ31Zから出力される信号を格納する。レジスタ64は、通常のシフトレジスタでは格納先がなく消えてしまう先行隣接信号On+1を受け取るために追加的に設けられていると言える。
このように、図4に示される構成では、第1シフトレジスタ21の最終段付近の構成がデータ保持回路60の一部として流用される。このことは、面積削減の観点から好適である。
図5は、本実施の形態におけるCn演算回路70を示すブロック図である。Cn演算回路70は、データ保持回路60に格納されているデータ(On、Nn、On−1、Nn−1、On+1、Nn+1)の組み合わせに応じて、後続信号Nnに関する駆動制御信号Cnを生成する。具体的には、図6に示される演算論理の通りである。
まず、On=“0”、Nn=“1”、On−1=“0”、Nn−1=“1”、On+1=“0”、Nn+1=“1”の場合を考える。これは、先行信号Onから後続信号Nnへの状態遷移と、先行隣接信号(On−1、On+1)から後続隣接信号(Nn−1、Nn+1)への状態遷移とが同相である場合に相当する。つまり、対象データ線に対する出力電圧のスイッチング状態と隣接データ線に対する出力電圧のスイッチング状態とが一致する場合である。この場合、対象データ線の駆動時に充放電すべき容量は“Cs”だけとなる(図1参照)。そのことを表すため、Cn演算回路70は、駆動制御信号Cnを“0”に設定する。
On=“1”、Nn=“0”、On−1=“1”、Nn−1=“0”、On+1=“1”、Nn+1=“0”の場合も同様である。この場合も、Cn演算回路70は、駆動制御信号Cnを“0”に設定する。
上記以外の場合、Cn演算回路70は、駆動制御信号Cnを“1”に設定する。
駆動制御信号Cnが“0”か“1”かに依る駆動特性の違いについては、後述される。
図7は、データ保持回路60に関する変形例を示している。図7に示される例では、図4中のレジスタ63の代わりに、第1シフトレジスタ21の初段レジスタ31Aが用いられる。レジスタ62に後続信号Nnが格納されているとき、初段レジスタ31Aには後続隣接信号Nn+1が格納されている。よって、レジスタ63の代わりに初段レジスタ31Aを利用することができる。本変形例では、第1シフトレジスタ21の初段レジスタ31Aもデータ保持回路60の一部として流用される。このことは、面積削減の観点から更に好適である。
図8は、データ保持回路60に関する他の変形例を示している。図8に示される例では、先行信号On及び先行隣接信号On−1、On+1を格納するためのレジスタ65〜67が、第1シフトレジスタ21とは別に設けられている。具体的には、レジスタ65、66、67は、第1シフトレジスタ21の途中から分岐し、先行隣接信号On−1、先行信号On、及び先行隣接信号On+1のそれぞれが格納されるようにカスケード接続されている。本変形例では、データ保持回路60とCn演算回路70との間の配線距離が短くなる。この場合、Cn演算回路70の動作周波数を高くすることができ、好適である。
その他、データ保持回路60の構成として、図7と図8の組み合わせ等も可能である。
2−3.ドライバ回路40
再度図4を参照して、ドライバ回路40は、低電圧信号処理回路41と高電圧信号処理回路42を含んでいる。低電圧信号処理回路41は、レジスタ31、32に格納されている映像信号N及び駆動制御信号Cをラッチし、それら映像信号N及び駆動制御信号Cに応じて高電圧信号処理回路42の動作を制御する。高電圧信号処理回路42は、低電圧信号処理回路41による制御に従い、対応するデータ線7に高電圧信号(出力電圧OUT)を出力する。
再度図4を参照して、ドライバ回路40は、低電圧信号処理回路41と高電圧信号処理回路42を含んでいる。低電圧信号処理回路41は、レジスタ31、32に格納されている映像信号N及び駆動制御信号Cをラッチし、それら映像信号N及び駆動制御信号Cに応じて高電圧信号処理回路42の動作を制御する。高電圧信号処理回路42は、低電圧信号処理回路41による制御に従い、対応するデータ線7に高電圧信号(出力電圧OUT)を出力する。
図9は、ドライバ回路40の構成例を示している。図9に示される構成例において、高電圧信号処理回路42は、PMOSトランジスタP1、NMOSトランジスタN1、レベルシフタ43、PMOSトランジスタP2、NMOSトランジスタN2、及びレベルシフタ44を備えている。
PMOSトランジスタP1及びNMOSトランジスタN1のソースは、それぞれ、電源端子及びグランド端子に接続されている。PMOSトランジスタP1とNMOSトランジスタN1のドレインは共に、出力電圧OUTが出力されるデータ線7に接続されている。PMOSトランジスタP1のゲートには、レベルシフタ43を通してゲート電圧GP1が印加される。NMOSトランジスタN1のゲートには、ゲート電圧GN1が印加される。
PMOSトランジスタP2及びNMOSトランジスタN2のソースは、それぞれ、電源端子及びグランド端子に接続されている。PMOSトランジスタP2とNMOSトランジスタN2のドレインは共に、出力電圧OUTが出力されるデータ線7に接続されている。PMOSトランジスタP2のゲートには、レベルシフタ44を通してゲート電圧GP2が印加される。NMOSトランジスタN2のゲートには、ゲート電圧GN2が印加される。
低電圧信号処理回路41は、ゲート電圧GP1、GN1、GP2、GN2を制御することによって、高電圧信号処理回路42の駆動特性(駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方)を切り替える。より詳細には、低電圧信号処理回路41は、レジスタ31、32に格納されている映像信号N及び駆動制御信号Cをラッチし、ラッチした映像信号N及び駆動制御信号Cに応じてゲート電圧GP1、GN1、GP2、GN2を制御する。
図10は、映像信号N=“0”の場合のNMOSトランジスタN1、N2に対するゲート電圧GN1、GN2の制御の一例を示している。低電圧信号処理回路41は、内部に遅延回路を有しており、ラッチイネーブル信号LEを所定時間(数百ps〜数十ns)遅延させた遅延ラッチイネーブル信号DLEを生成する。
駆動制御信号Cが“1”の場合、低電圧信号処理回路41は、ラッチイネーブル信号LEを選択し、その立下りに応答してゲート電圧GN1、GN2を立ち上げる。その結果、NMOSトランジスタN1、N2の両方がONする。つまり、高電圧信号処理回路42は、NMOSトランジスタN1、N2の両方を用いて、出力電圧OUT=グランド電圧GNDを駆動する。
一方、駆動制御信号Cが“0”の場合、低電圧信号処理回路41は、遅延ラッチイネーブル信号DLEを選択し、その立下りに応答してゲート電圧GN1だけを立ち上げる。その結果、NMOSトランジスタN1はONするが、NMOSトランジスタN2はOFFのままである。また、NMOSトランジスタN1のONタイミングは、駆動制御信号C=“1”の場合と比較して遅れている。つまり、高電圧信号処理回路42は、NMOSトランジスタN1だけを用いて、且つ、遅いタイミングで、出力電圧OUT=グランド電圧GNDを駆動する。
PMOSトランジスタP1、P2に対するゲート電圧GP1、GP2の制御も同様である。
図11は、上記のドライバ回路40による制御を要約的に示している。映像信号N=“0”、駆動制御信号C=“1”の場合、ドライバ回路40は、NMOSトランジスタN1、N2の両方をONする。一方、映像信号N=“0”、駆動制御信号C=“0”の場合、ドライバ回路40は、NMOSトランジスタN1だけを、遅いタイミングでONする。また、映像信号N=“1”、駆動制御信号C=“1”の場合、ドライバ回路40は、PMOSトランジスタP1、P2の両方をONする。一方、映像信号N=“1”、駆動制御信号C=“0”の場合、ドライバ回路40は、PMOSトランジスタP1だけを、遅いタイミングでONする。
このように、駆動制御信号C=“1”の場合、ドライバ回路40は、フル駆動能力で、出力電圧OUTのスイッチングを行う。一方、駆動制御信号C=“0”の場合、ドライバ回路40は、半分の駆動能力で、且つ、遅いタイミングで、出力電圧OUTのスイッチングを行う。言い換えれば、ドライバ回路40は、駆動制御信号C=“0”である場合の駆動能力を、駆動制御信号C=“1”である場合の駆動能力よりも小さくする。また、ドライバ回路40は、駆動制御信号C=“0”である場合の出力遅延を、駆動制御信号C=“1”である場合の出力遅延よりも大きくする。
上述の通り、駆動制御信号C=“0”である場合は、先行信号Onから後続信号Nnへの状態遷移と、先行隣接信号(On−1、On+1)から後続隣接信号(Nn−1、Nn+1)への状態遷移とが同相である場合に相当する(図6参照)。つまり、対象データ線に対する出力電圧のスイッチング状態と隣接データ線に対する出力電圧のスイッチング状態とが一致する場合である。この場合、対象データ線の駆動時に充放電すべき容量は“Cs”だけとなる(図1参照)。そのため、半分の駆動能力で、且つ、遅いタイミングで、対象データ線に対する出力電圧のスイッチングを行うことにより、出力電圧のスイッチング波形が急峻になることが防止される。結果として、リンギングによる回路誤動作や電磁放射特性(EMI)の悪化が抑制される。
尚、図10で示された例では、駆動制御信号Cに応じて、駆動能力及び出力遅延の両方が切り替えられていた。しかし、制御方法は、その例だけに限られない。
図12は、変形例を示している。図12に示される変形例では、駆動制御信号Cに応じて、出力遅延だけが切り替えられる。駆動能力は、駆動制御信号Cに依らず一定である。このような制御であっても、ある程度の効果は得られる。
図13は、他の変形例を示している。図13に示される変形例では、駆動制御信号Cに応じて、駆動能力だけが切り替えられる。出力遅延は、駆動制御信号Cに依らず一定である。このような制御であっても、ある程度の効果は得られる。
図14は、更に他の変形例を示している。図14に示される変形例では、ドライバ回路40は、駆動制御信号Cの値に依らず、ラッチイネーブル信号LEの立下りに応答してゲート電圧GN1を立ち上げる。但し、駆動制御信号C=“0”の場合、ドライバ回路40は、ゲート電圧GN1をゆっくり立ち上げることにより、NMOSトランジスタN1をゆっくりONさせる。言い換えれば、ドライバ回路40は、駆動制御信号C=“0”である場合の立ち上げ時間を、駆動制御信号C=“1”である場合の立ち上げ時間よりも大きくする。この立ち上げ時間を大きくすることは、出力遅延を大きくすることと同等である。すなわち、立ち上げ時間の切り替えは、出力遅延の切り替えの類型である。
3.第3の実施の形態
上記の実施の形態では、シフトレジスタ20のシフトビット数は1ビットであった。しかしながら、高速データ転送処理のために、シフトビット数が多ビットに設計される場合も多い。シフトビット数が多ビットである場合にも、上記の議論は同様に適用可能である。
上記の実施の形態では、シフトレジスタ20のシフトビット数は1ビットであった。しかしながら、高速データ転送処理のために、シフトビット数が多ビットに設計される場合も多い。シフトビット数が多ビットである場合にも、上記の議論は同様に適用可能である。
図15は、一例として、シフトビット数が3ビットである場合の構成を示している。シフトレジスタ20は、初段レジスタ30Aから最終段レジスタ30Zに向けて信号セットSが3ビットシフトするように構成されている。入力制御回路50は、信号セットSn−1(Nn−1、Cn−1)、信号セットSn(Nn、Cn)、及び信号セットSn+1(Nn+1、Cn+1)を、シフトレジスタ20の初段レジスタ30Aに順次供給する。
図16は、図15で示された構成の場合のCn演算回路70を示している。Cn演算回路70は、3つのCn演算回路70A、70B、70Cを含んでいる。
Cn演算回路70Aは、映像信号Nn−1に関する駆動制御信号Cn−1を生成する。具体的には、Cn演算回路70Aは、先行信号(On−1)、先行隣接信号(On−2、On)、後続信号(Nn−1)、及び後続隣接信号(Nn−2、Nn)の組み合わせに応じて、後続信号Nn−1に関する駆動制御信号Cn−1を生成する。
Cn演算回路70Bは、映像信号Nnに関する駆動制御信号Cnを生成する。具体的には、Cn演算回路70Bは、先行信号(On)、先行隣接信号(On−1、On+1)、後続信号(Nn)、及び後続隣接信号(Nn−1、Nn+1)の組み合わせに応じて、後続信号Nnに関する駆動制御信号Cnを生成する。
Cn演算回路70Cは、映像信号Nn+1に関する駆動制御信号Cn+1を生成する。具体的には、Cn演算回路70Cは、先行信号(On+1)、先行隣接信号(On、On+2)、後続信号(Nn+1)、及び後続隣接信号(Nn、Nn+2)の組み合わせに応じて、後続信号Nn+1に関する駆動制御信号Cn+1を生成する。
多ビットシフトの場合、1ビットシフトの場合と比較して、入力制御回路50に配置される回路の規模は増える。しかしながら、入力制御回路50では、出力段に比べてレイアウト領域に余裕がある場合が多く、シフトビット数の増大によるレイアウト面積の増加はほとんどない。
4.第4の実施の形態
図17及び図18は、既出の実施の形態で説明されたデータドライバ10(IC)のレイアウトの例を示している。ドライバ部は、シフトレジスタ20とドライバ回路40を含んでいる。上述の通り、シフトレジスタ20の最終段レジスタ30Zから入力制御回路50に先行信号On等を供給する必要がある。そのため、最終段レジスタ30Zから入力制御回路50までのレイアウト上の配線距離の短縮が、高速動作のために重要になる。図17に示されるセミスクエア方式や、図18に示されるスクエア方式といったレイアウト方式では、最終段レジスタ30Zから入力制御回路50までの距離が短く、好適である。
図17及び図18は、既出の実施の形態で説明されたデータドライバ10(IC)のレイアウトの例を示している。ドライバ部は、シフトレジスタ20とドライバ回路40を含んでいる。上述の通り、シフトレジスタ20の最終段レジスタ30Zから入力制御回路50に先行信号On等を供給する必要がある。そのため、最終段レジスタ30Zから入力制御回路50までのレイアウト上の配線距離の短縮が、高速動作のために重要になる。図17に示されるセミスクエア方式や、図18に示されるスクエア方式といったレイアウト方式では、最終段レジスタ30Zから入力制御回路50までの距離が短く、好適である。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
1 表示装置
2 表示パネル
3 制御回路
5 走査線
6 維持線
7 データ線
8 スキャンドライバ
9 維持線ドライバ
10 データドライバ
20 シフトレジスタ
21 第1シフトレジスタ
22 第2シフトレジスタ
30 レジスタ
30A 初段レジスタ
30Z 最終段レジスタ
31 レジスタ
31A 初段レジスタ
31Z 最終段レジスタ
32 レジスタ
32A 初段レジスタ
32Z 最終段レジスタ
40 ドライバ回路
41 低電圧信号処理回路
42 高電圧信号処理回路
43 レベルシフタ
44 レベルシフタ
50 入力制御回路
60 データ保持回路
61〜67 レジスタ
70 Cn演算回路
C、Cn 駆動制御信号
N 映像信号
Nn−1、Nn、Nn+1 映像信号(後続信号)
On−1、On、On+1 映像信号(先行信号)
S、Sn 信号セット
2 表示パネル
3 制御回路
5 走査線
6 維持線
7 データ線
8 スキャンドライバ
9 維持線ドライバ
10 データドライバ
20 シフトレジスタ
21 第1シフトレジスタ
22 第2シフトレジスタ
30 レジスタ
30A 初段レジスタ
30Z 最終段レジスタ
31 レジスタ
31A 初段レジスタ
31Z 最終段レジスタ
32 レジスタ
32A 初段レジスタ
32Z 最終段レジスタ
40 ドライバ回路
41 低電圧信号処理回路
42 高電圧信号処理回路
43 レベルシフタ
44 レベルシフタ
50 入力制御回路
60 データ保持回路
61〜67 レジスタ
70 Cn演算回路
C、Cn 駆動制御信号
N 映像信号
Nn−1、Nn、Nn+1 映像信号(後続信号)
On−1、On、On+1 映像信号(先行信号)
S、Sn 信号セット
Claims (9)
- 信号セットが初段レジスタから最終段レジスタに向かってシフトするように構成されたシフトレジスタと、
ここで、
前記信号セットは、映像信号と駆動制御信号の組であり、
前記駆動制御信号は、前記映像信号に応じた出力電圧をデータ線に印加する際の駆動特性を指定し、
前記駆動特性は、駆動能力及び出力遅延の少なくとも一方であり、
外部からシリアル入力される映像信号の各々に関して前記信号セットを生成し、前記生成した信号セットを前記初段レジスタに順次供給する入力制御回路と、
前記シフトレジスタに格納されている前記信号セットをラッチし、前記ラッチした映像信号に応じた出力電圧を、前記ラッチした駆動制御信号で指定された前記駆動特性で、対応するデータ線に印加するドライバ回路と
を備え、
あるシフトタイミングで前記最終段レジスタに格納されている前記映像信号は、先行信号であり、
前記先行信号に隣接する前記映像信号は、先行隣接信号であり、
前記先行信号と同じデータ線に対する前記映像信号であって、前記あるシフトタイミングの次のシフトタイミングで前記初段レジスタに格納される前記映像信号は、後続信号であり、
前記先行隣接信号と同じデータ線に対する前記映像信号であって、前記後続信号に隣接する前記映像信号は、後続隣接信号であり、
前記入力制御回路は、前記先行信号、前記先行隣接信号、前記後続信号、及び前記後続隣接信号の組み合わせに応じて、前記後続信号に関する前記駆動制御信号を生成し、更に、前記後続信号と前記生成した駆動制御信号の組を前記次のシフトタイミングで前記初段レジスタに供給する
表示駆動回路。 - 請求項1に記載の表示駆動回路であって、
前記先行隣接信号は、前記先行信号の直前及び直後の両方の前記映像信号であり、
前記後続隣接信号は、前記後続信号の直前及び直後の両方の前記映像信号である
表示駆動回路。 - 請求項1又は2に記載の表示駆動回路であって、
前記先行信号から前記後続信号への状態遷移と前記先行隣接信号から前記後続隣接信号への状態遷移とが同相である場合、前記入力制御回路は、前記駆動制御信号の値を第1値に設定し、それ以外の場合、前記入力制御回路は、前記駆動制御信号の値を第2値に設定し、
前記ドライバ回路は、前記駆動制御信号の値が前記第1値である場合の前記駆動能力を、前記駆動制御信号の値が前記第2値である場合の前記駆動能力よりも小さくする
表示駆動回路。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示駆動回路であって、
前記先行信号から前記後続信号への状態遷移と前記先行隣接信号から前記後続隣接信号への状態遷移とが同相である場合、前記入力制御回路は、前記駆動制御信号の値を第1値に設定し、それ以外の場合、前記入力制御回路は、前記駆動制御信号の値を第2値に設定し、
前記ドライバ回路は、前記駆動制御信号の値が前記第1値である場合の前記出力遅延を、前記駆動制御信号の値が前記第2値である場合の前記出力遅延より大きくする
表示駆動回路。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表示駆動回路であって、
前記入力制御回路は、前記先行信号、前記先行隣接信号、前記後続信号、及び前記後続隣接信号を保持するためのデータ保持回路を備えている
表示駆動回路。 - 請求項5に記載の表示駆動回路であって、
前記データ保持回路は、前記初段レジスタ及び前記最終段レジスタの少なくとも一方を含んでいる
表示駆動回路。 - 請求項5に記載の表示駆動回路であって、
前記データ保持回路は、前記シフトレジスタの前記最終段レジスタから更に延在するように設けられた追加レジスタを含み、
前記追加レジスタには、前記先行信号の直前の前記映像信号である前記先行隣接信号が格納される
表示駆動回路。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の表示駆動回路であって、
前記表示駆動回路は、プラズマディスプレイパネルの前記データ線を駆動する表示駆動回路である
表示駆動回路。 - 前記データ線を備える表示パネルと、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の表示駆動回路と
を備える
表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013080421A JP2014202992A (ja) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | 表示駆動回路及び表示装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2014202992A true JP2014202992A (ja) | 2014-10-27 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017003982A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、表示モジュール、及び電子機器 |
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080421A patent/JP2014202992A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017003982A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、表示モジュール、及び電子機器 |
US10734089B2 (en) | 2015-06-08 | 2020-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, display module, and electronic device |
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