JP2019203979A

JP2019203979A - 表示装置

Info

Publication number: JP2019203979A
Application number: JP2018098690A
Authority: JP
Inventors: 一政　昭司; Shoji Ichimasa; 昭司一政
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-11-28

Abstract

【課題】データの転送のタイミングをずらすことにより、表示装置における液晶パネルのEMIなどのノイズを低減することを可能とした表示装置の駆動回路を提供すること。
【解決手段】R、G、B毎のデジタル画像データ及び制御信号の出力を行い水平走査及び垂直走査により液晶パネルを駆動する駆動手段４００と、駆動手段から出力されるデジタル画像データ及び制御信号を受けて表示を行うR、G、Bの液晶パネル１００、２００、３００で構成される表示装置である。駆動手段４００は、R、G、Bそれぞれのデータに対して前記デジタル画像データの出力タイミングをずらすタイミング変更手段４２０を有し、タイミング変更手段はR、G、B夫々のデータの出力タイミングをずらす。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に液晶表示装置の駆動回路に関するものである。

従来、液晶表示装置を動作させる際にはノイズの放射の問題があることがよく知られており、近年の表示装置の高解像度化やフレームレートの上昇に伴うデータ転送速度の高速化により、ますますノイズ低減化することの重要性が大きくなっている。ノイズの原因として、駆動の際に電流が流れることによる磁界起因のノイズがあげられる。電流が集中することによって、瞬間的に大電流が流れることが大きなノイズの発生につながっているため、電流が一度に流れる量を分散させることによりノイズを低減させる方法がある。

例えば、特許文献１ではTFT液晶パネルを駆動するための駆動回路で、R,G,Bデータを転送する際に任意の複数ビット単位で構成されるまとまりごとに少しずつタイミングをずらして転送する技術が開示されている。また、特許文献２では液晶パネル駆動ドライバにおいて、ソース線側を駆動させるタイミングを分散させるようなタイミング制御を行う技術が開示されている。

特開平１１−２５９０５０号公報特開２００３−２３３３５８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、転送のタイミングをずらす際に同一クロック内でずらす方式であるため、ｓｅｔｕｐ・ｈｏｌｄマージンが減少してしまう。データ転送速度の高速化によりタイミングマージンの確保が難しくなっているため、マージンの減少は好ましくない。また、タイミングを微妙にずらすためにはＰＬＬが必要となってしまい、回路構成が複雑化してしまう。

また、特許文献２に開示された技術では、液晶ドライバが液晶パネルを駆動する部分についてのタイミング分散であり、距離が長くなることでノイズが出やすくなる駆動装置と液晶ドライバ間の転送ノイズを防ぐことが出来ない。

そこで、本発明の目的は、簡易な構造によって転送のタイミングをずらすことにより、タイミングマージンの減少無しにノイズを低減することを可能とした表示装置の駆動回路を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、複数の色の表示手段の色毎の画像データ及び制御信号出力を行い表示手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段から出力される画像データ及び制御信号を受けて表示を行う複数の表示手段で構成される表示装置であって、前記駆動手段は、前記表示手段それぞれのデータに対して前記画像データの転送クロックに同期して水平方向の書き込み開始タイミングをRGB毎に画像データの出力タイミングをずらすタイミング変更手段を有し、前記出力タイミングは予めRGBの色毎にずらされたタイミングで画像データを前記表示手段に入力する事を特徴とする。

本発明によれば、RGB毎の表示手段への画像データの転送のタイミングを予めずらす。このように行う事により、繰り返しパターン等で増加する不要輻射ノイズを低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る表示装置駆動回路のブロック図同表示装置駆動回路における画素の構成を示す図レジ調整を必要とする場合のイメージ図レジ調整時のタイミングを示すタイミングチャートを示す図データずらし時のタイミングを示すタイミングチャートを示す図画像に対してのデータを示すタイミングチャートを示す図データ解析回路の詳細図本発明のフローチャートを示す図本実施例の画像例を示す図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる表示装置のブロック図である。図１のパネル駆動回路４００及びランプ電圧生成回路５０１の出力によりR用液晶パネル１００、G用液晶パネル２００、B用液晶パネル３００の駆動を行う構成である。

（実施例１）
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施例による、レジストレーション（以下レジと呼称する）調整について説明する。

まず図１〜図４を使ってパネル駆動動作の概要を説明する。図１において、基板５００上を伝送されてきた画像データはパネル駆動回路４００内の、画像処理回路４１０に入力され、画像処理回路４１０にてガンマ処理、色むら処理、その他パネル用の補正を行った後、RGBにそれぞれ分離してR/G/Bパネル駆動タイミング生成回路４２０に入力される。パネル駆動タイミング生成回路４２０は各色のパネルの駆動タイミング調整を行った後、パネル駆動用の画像データと同期信号を生成する。生成された画像データと同期信号等を含む制御信号はパネル駆動回路４００から出力され、基板５００とR/G/Bパネルフレキ１０１、２０１、３０１を通ってR/G/Bパネル１００、２００、３００に入力される。

画像処理回路４１０は上記とは別に、サンプリング制御回路４３０へと同期信号を受け渡す。サンプリング制御回路４３０は受け取った同期信号をもとに各パネルへのサンプリング用信号の出力とランプ電圧生成回路５０１の制御を行う。ランプ電圧生成回路４４０はサンプリング制御回路４３０からの制御でD/A変換を行うことでランプ電圧を生成し、各パネルへと出力する。ランプ電圧は後述のカウンタークロックに同期して上昇或いは下降する。

また、図１における液晶パネルであるＲパネル１００、Ｇパネル２００、Ｂパネル３００は全て同様の構造であり、その内部の構造を図２に示す。H駆動回路１１０は、パネルタイミング生成回路４２０からの同期信号及び画像データと、サンプリング制御回路４５０からのサンプリング信号を受けて水平方向の駆動を行う。H駆動回路１１０内のインプットデータレジスタ１１１は、入力された画像データと同期信号を順次受けとって、水平方向に対してのN+１ライン目の１Hライン分の映像データを記憶する。

データメモリ１１２は、インプットデータレジスタ１１１にて記憶した１Hライン分のNライン目の映像データを記憶する。インプットデータレジスタ１１１からデータメモリ１１２のデータの移行は、インプットデータレジスタが入力される１Hライン分のデータのブランキング期間中に行われる。データコンパレータ１１３はデータメモリ１１２に記憶しているNライン目の映像データと、データコンパレータ１１３に入力されるカウンタークロックであるCCLKのカウント値を比較する。データコンパレータ１１３のデータが例えば、１０２４階調（１０bit）の５のデータ（階調）で有った場合、カウンタークロックCCLKのクロック数が５クロックカウントした事によりコンパレータの合致結果を出力する。

SWコントローラ１１４は、データコンパレータ１１３からの出力をもとにアナログSW１３３のスイッチングを行う。SW信号線１３２はアナログSW１３３をON/OFF可能な電圧に変換して出力する。そしてアナログSW１３３は、ランプ電圧生成回路５０１で生成されたランプ電圧であるRV１３１を表示領域１３０に垂直に配線されたビデオ線１３４に接続制御する。この接続制御により、映像データに応じたランプ電圧をビデオ線に印加する。Vシフトレジスタ１２０はパネル駆動回路４００からの駆動信号であるVS信号とVCLK信号でV操作信号１３５を制御する。アナログSW１３３を介してビデオ線１３４に供給されるランプ電圧であるRV１３１は、画素トランジスタ１３６のドレインに接続される。画素トランジスタ１３６のゲートにはV操作信号１３５に接続され、画素トランジスタ１３６のオン/オフ制御を行う。画素コンデンサ１３７は画素トランジスタ１３６のソースに接続されビデオ線１３４に印加されたランプ電圧を受けて、その電圧を液晶駆動電圧として充電する。

また、画素トランジスタ１３６は不図示画素電極に接続されている。ビデオ線１３４は、画素トランジスタ１３６のソースに接続されるとともに、配線がコンデンサ容量として機能し、画素コンデンサ１３６の容量より大きい容量（数百倍から数万倍）で構成されている。また画素コンデンサ１３６の他端は所定電圧である所のVcomCに接続されている。液晶であるLC１３８は画素コンデンサ１３７に充電された電圧と不図示透明電極に印加される所定電圧であるVcomLの電位差を受けて液晶駆動される。液晶であるLC１３８は画素電極と電位差(実効値)に応じて変化する構成となっている。

図３はRパネル/Gパネル/Bパネルの表示エリアのイメージ図である。このイメージ図で、水平：１０２４×垂直：７６８の表示エリアに対して上下、左右に３画素ずつのRGBのパネルの位置ずれ等が発生した時に表示エリア移動可能な領域、所謂レジ調整領域を有している。水平：１０２４×垂直：７６８の表示エリア内のパターンは、白と黒の１画素ごとに表示を繰り返す縦しまパターンである。

前述の構成に於いて、EMIノイズを悪化させる要因として、データの繰り返しパターンで尚且つ繰り返しパターンデータの差分が大きい場合、例えば図３に示すような縦ストライプの場合である。このような表示パターンの場合、データの転送タイミング開始が同時の場合データの転送クロックで有るところのHCKのクロックの立ち上がりの都度に大きいデータの変位が同時に発生する。そのためデータの変化時に電流が集中することによって、瞬間的に大電流が流れることが大きなノイズの発生をさせる。

上記のような状況に対して、駆動方法を図４に示す。図４に於ける駆動は、BASE HSYNCは画像データの入力信号に応じて画像処理回路４１０から出力されるHSYNCである。このBASE HSYNCに対をもとに、パネル駆動タイミング生成回路４２０はRパネル１００、Gパネル２００、Bパネル３００毎にHSYNC及びデータの出力タイミングを生成する。パネル駆動タイミング生成回路４２０は、画像処理回路４１０からの画像データ及びVSYNC及びHSINC信号を受けて、V制御信号回路及びラインメモリ４２１にてパネルを駆動する制御信号を生成する。制御信V制御信号回路及びラインメモリ４２１は、垂直方向の開始信号VSYNC及び垂直方向のシフトクロックであるVCK及びデータをパネルに転送するクロックであるHCKを生成出力するとともにBASE HSYNCを生成する。そして、Rデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４にBASE HSYNCに出力する。

また、制御信号回路及びラインメモリ４２１はラインメモリに１水平走査分のRGBそれぞれのデータをRGB毎のラインメモリに書き込む。Rデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４は制御信号回路及びラインメモリ４２１のラインメモリから１水平走査分のデータを読み出す。またRデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４はBASE HSYNCの出力からRデータずらし回路４２２で、R HSYNC、Gデータずらし回路４２３で、G HSYNC Bデータずらし回路４２４で、B HSYNCを生成する。

各RGBのHSYNCは、図４に示すタイミングチャートのように、Rデータずらし回路４２２出力されるR HSYNCは、BASE HSYNCと同じタイミングで出力される。G HSYNCは、BASE HSYNCに対して１HCK分遅れたタイミングで、B HSYNCは、BASE HSYNCに対して２HCK分遅れたタイミングで出力される。

ここで水平１０２４画素分の表示に対して、+６画素分余分に画素を持っておき、標準状態のDATAでは左右に各３画素分のレジ領域（常に黒表示）を持っているものとする。データ（ここでは簡易的に４ビットで表す）は各色のHSYNCからHCKに同期してパネルへのデータ転送を開始して所定の左のレジ調整画素分の３画素分の転送を行い、順次各RGBパネルにデータを転送して行く。

このR HSYNC 、G HSYNC、B HSYNC基準から各RGBパネルにデータ転送を行う事により、図３に示すような横方向に１画素毎の白黒パターンの繰り返しパターンでの全て或いは多数のデータが同じタイミングで変化する事を防ぐことが出来る。よって、EMIノイズの低減する事ができる。

パネルへのデータ転送は、多くがHSYNCを基準として行われる。このようにHSYNCとデータのHCKとの関係を合わせる事で、パネルのデータを受ける制約受けることなくEMI低減のデータ転送を行う事が出来る。また、上記実施例に於いてはHSYNC基準について記載したが、パネルによってはデータイネーブ：DEによってパネルへのデータ書き込み信号とするパネルが有る。そのようなパネルの場合、図６に示すようにデータイネーブル：DEを前述のRGB各HSYNCをずらしたようにずらして、パネルにデータを転送しても良い。

（実施例２）
実施例２は、前述の実施例１の構成で各色毎のHSYNCの生成方法が異なる。HSYNC生成方法を図４及び図５のタイミングチャートをもとに下記説明する。

まずV走査の１ライン目のH走査は、前述の実施例１と同様に、制御信号回路及びラインメモリ４２１はラインメモリに１水平走査分のRGBそれぞれのデータをRGB毎のラインメモリに書き込む。Rデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４は制御信号回路及びラインメモリ４２１のラインメモリから１水平走査分のデータを読み出す。

またRデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４はBASE HSYNCの出力からRデータずらし回路４２２で、R HSYNC、Gデータずらし回路４２３で、G HSYNC Bデータずらし回路４２４で、B HSYNCを生成する。

各RGBのHSYNCは、図４に示すタイミングチャートのように、Rデータずらし回路４２２出力されるR HSYNCは、BASE HSYNCと同じタイミングで出力される。G HSYNCは、BASE HSYNCに対して１HCK分遅れたタイミングで、B HSYNCは、BASE HSYNCに対して２HCK分遅れたタイミングで出力される。ここで水平１０２４画素分の表示に対して、+６画素分余分に画素を持っておき、標準状態のDATAでは左右に各３画素分のレジ領域（常に黒表示）を持っているものとする。

データ（ここでは簡易的に４ビットで表す）は各色のHSYNCからHCKに同期してパネルへのデータ転送を開始して所定の左のレジ調整画素分の３画素分の転送を行い、順次各RGBパネルにデータを転送して行く。このR HSYNC 、G HSYNC、B HSYNC基準から各RGBパネルにデータ転送を行う事により、図３に示すような横方向に１画素毎の白黒パターンの繰り返しパターンでの全てのデータが同じタイミングで変化する事を防ぐことが出来る。

ここで、例えば繰り返しパターンが色毎に異なる場合を図８に示す。（A）がRパネルとBパネル、（B）がGパネルで表示された場合は、Rデータずらし回路４２２、Gデータずらし回路４２３、Bデータずらし回路４２４出力されるデータは、図９に示すような同じタイミング全て或いは多数のデータが変化する繰り返しデータとなる。

ここで本実施例は、２ライン目、３ライン目と水平走査を行う際に、H_SYNCの出力タイミング即ちデータの出力タイミングを１ライン毎にずらしてデータを出力する。データのずらし方は、図５に示すように行う。１ライン目は、前述の実施例１と同様にR HSYNCは、BASE HSYNCと同じタイミングで出力される。G HSYNCは、BASE HSYNCに対して１HCK分遅れたタイミングで、B HSYNCは、BASE HSYNCに対して２HCK分遅れたタイミングで出力される。

２ライン目は、B HSYNCがBASE HSYNCと同じタイミングで出力する。R HSYNCは、BASE HSYNCに対して１HCK分遅れたタイミングで出力する。G HSYNCは、BASE HSYNCに対して２HCK分遅れたタイミングで出力する。上述のように各、R_データずらし回路４２２、G_データずらし回路４２３、 B_データずらし回路４２４が水平のRラインをカウントしながらずらし量を切り替えながら駆動する。

また３ライン目は、G HSYNCがBASE HSYNCと同じタイミングで出力する。B HSYNCは、BASE HSYNCに対して１HCK分遅れたタイミングで出力する。R HSYNCは、BASE HSYNCに対して２HCK分遅れたタイミングで出力する。上述のように各、R_データずらし回路４２２、G_データずらし回路４２３、 B_データずらし回路４２４が水平のRラインをカウントしながらずらし量を切り替えながら駆動して行く。

以上のようにR HSYNC 、G HSYNC、B HSYNCを、BASE HSYNCに対してライン毎に切り替えながら駆動することにより、同じタイミング全て或いは多数のデータが変化する繰り返しデータを連続的な発生を防ぐことができるのでEMIノイズの低減することが出来る。

本実施例に於いてはHSYNC基準について記載したが、実施例１と同様にパネルによってはデータイネーブ：DEによってパネルへのデータ書き込み信号とするパネルが有る。そのようなパネルの場合、図６に示すようにデータイネーブル：DEを前述のRGB各HSYNCをずらしたようにずらして、パネルにデータを転送しても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本実施例では、ランプ電圧をサンプリングする構成のパネルに関して記述したが、デジタルデータを入力する形式のパネルであれば対応可能である。また、例えば前述の液晶パネルの解像度、透過型・反射型等の液晶パネル方式、及び水平走査線等の本数等、映像信号の入力形式（パラレル/シリアル/データ相数等）は限定されるものでは無い。また本実施例に於いては、表示手段を液晶パネルにて説明したが、表示手段は液晶パネルに限定される物ではなく、例えばDLPによる３枚構成のプロジェクタで有っても良い事は言う迄も無い。

また、本実施例に於いては、データのずらす最少幅を１クロックで説明したが、１クロックに限らず水平走査のクロック数の駆動範囲以内であればRGB毎のHSYNCずらし量を増やしても良い。その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ Rパネル
１０１ Rパネル用フレキ
２００ Gパネル
２０１ Gパネル用フレキ
３００ Bパネル
３０１ Bパネル用フレキ
４００パネル駆動回路
４１０画像処理回路
４２０パネル駆動タイミング生成回路
４３０サンプリング制御回路
４４０ランプ電圧生成回路
５００基板

Claims

R、G、B毎のデジタル画像データ及び制御信号の出力を行い水平走査及び垂直走査により液晶パネルを駆動する駆動手段と、前記駆動手段から出力されるデジタル画像データ及び制御信号を受けて表示を行うR、G、Bの液晶パネルを有する表示装置であって、
前記駆動手段は、R、G、Bそれぞれのデータに対して前記デジタル画像データの出力タイミングをずらすタイミング変更手段を有し、
前記タイミング変更手段はR、G、B夫々のデータの出力タイミングをずらすことを特徴とする表示装置。
前記デジタル画像データの出力タイミングは予めデータ出力開始位置がずれていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記垂直走査を行う毎にデジタル画像データの出力タイミングをずらすことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。