JP3600409B2 - 情報処理装置および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は情報処理装置に関し、特に電磁障害(EMI)の小さな情報処理装置に関する。
また本発明は液晶表示装置に関し、特に電磁障害の小さな液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子等の高集積化、高機能化に伴って、情報処理装置の動作周波数は年々高速化しており、情報処理装置の内部から発生する電磁障害(EMI:Electromagnetic Interference)が問題となっている。
また、画像の表示を行う情報処理装置の1形態である液晶表示装置などにおいても、VGAからSVGA、XGA、SXGAと多画素化が進み、その駆動周波数は急激に高速化しており、やはり電磁障害が問題となっている。
【0003】
例えば液晶表示装置などにおいては駆動周波数を小さくするため、画像データ信号などの信号を分割して伝送することも行われている。
図16は従来の液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
信号源91から供給された画像データ信号は、周波数を低減するために分割部92により2分割され信号線ドライバ93を介してアナログ信号に変換され液晶表示素子94に供給される。このような構成によれば、伝送の周波数は約半分に低減することができるが、それでも駆動信号が電波として飛び込むEMIの問題を解決することができない。
【0004】
このような電磁障害に対処するため、通常は情報処理装置から電磁波を外部に出さないようにシールドするという対策が行われている。しかしながら、このようなシールドによる遮蔽は回路部分ではある程度の効果はあるが、表示画面をシールドすることは難しいため、表示装置自体から出るEMIを防止することはできない。
さらに、情報処理装置内、液晶表示装置内でのEMIによる動作不良等の問題はシールドで解決することは非常に困難でる。
近年では、poly−Si(多結晶シリコン)などをチャネル半導体膜に用いた薄膜トランジスタなどにより、表示画面の画素をスイッチングする薄膜トランジスタアレイと、表示画面の周囲に配設される走査線ドライバ、信号線ドライバなどの駆動回路等を1つの基板上に一体的に作り込んだ液晶表示装置も現れている。このように表示画素と駆動部とを一体化するだけではなく、例えばCPUやDSPなどさらに他の回路を一体化して形成するシステムオングラス(SOG)技術が進展すると、様々な回路が情報処理装置や、液晶表示装置の内部に高密度実装されることになるため、EMIの問題がさらに深刻化するとう問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液晶表示装置では、駆動に用いるクロック信号、同期信号、あるいは画像信号などによるEMIがシールドだけでは十分低減できないという問題がある。また、様々な回路を例えば同一のガラス基板上に一体的に形成する場合上述のような電磁障害の問題はさらに深刻になる。
【0006】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものである。
すなわち本発明は電磁障害を低減した情報処理装置を提供することを目的とする。
また本発明は、情報処理装置を構成する回路が増えたり、複雑になったり、さらに扱う信号が高周波になっても電磁障害を抑制することができる情報処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
本発明は電磁障害を低減した液晶表示装置を提供することを目的とする。 また本発明は液晶表示装置を構成する回路が増えたり、より高周波の信号を扱う場合でも電磁障害を抑制することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本発明は以下のような構成を備えたものである。
【0009】
本発明の情報処理装置は、データ信号を伝送する第1の線路と第2の線路とを有する伝送路と、供給されたデータ信号を第1のデータ信号と第2のデータ信号とに分割して前記第1の線路と前記第2の線路とにそれぞれ供給する分割手段と、前記分割手段と前記伝送路との間に配設され、前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号との位相をずらせる手段とを具備したことを特徴とする。
データ信号としては例えば画像データ信号のように近接したデータに相関を有する信号であればどのようなものでもよい。
【0010】
また本発明の情報処理装置は、近接したデータに相関を有するデータ信号を供給するする信号源と、前記データ信号を伝送する、第1の線路と第2の線路とを有する伝送路と、前記信号源と前記伝送路との間に配設され、前記信号源から供給されたデータ信号を第1のデータ信号と第2のデータ信号とに分割して前記第1の線路と前記第2の線路とにそれぞれ供給する分割手段と、前記分割手段と前記伝送路との間に配設され、前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号との位相をずらせる手段とを具備するようにしてもよい。
【0011】
信号源から供給されるデータ信号はパラレルでもシリアルでもよい。また複数の異なる信号が供給される場合、伝送する信号に応じて伝送路を複数備えるようにすればよい。
【0012】
分割手段は供給されたデータ信号を並列した複数の線路に分割して供給するものである。この分割手段は供給されるデータ信号をビット毎に複数の線路へ分配するようにしてもよいし、また供給されるデータ信号をメモリ手段に一度保持してから第1の線路と第2の線路とへ分割して供給するようにしてもよい。
例えば奇数ビットを順次第1の線路へ、偶数ビットを順次第2の線路へ分配するようにしてもよいし、供給されたデータ信号を複数のブロックに分割して第1の線路と第2の線路とへ供給するようにしてもよい。さらに、供給されるデータ信号を時分割して第1の線路と第2の線路とへ供給するようにしてもよい。
【0013】
また、前記分割手段は、同位相で伝送される前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号とが相関を有するように分割することが好適である。これは、前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号との相関度が高いほど、一方のデータ信号を反転させたときに得られる平均電磁場強度が緩和されることによる。
【0014】
位相をずらせる手段は、分割した第1のデータ信号と第2のデータ信号との位相をシフトさせるものである。ここで位相のシフトには180°ずれた場合も含む。また、位相をずらせる手段により前記第1のデータ信号または前記第2のデータ信号のいずれか一方を反転させるようにしてもよい。
すなわち本発明の情報処理装置は、近接したデータに相関を有するデータ信号を第1のデータ信号と第2のデータ信号とに分割し、第1のデータ信号と第2のデータ信号の位相をずらせて並列配置された第1の線路と第2の線路とに送るものである。
【0015】
近接したデータに相関を有するデータ信号としては、例えば画像データ信号などをあげることができる。よく知られているように、画像(信号)の近隣画素間には強い相関がある。例えば隣り合う2画素の画素値(例えば輝度の値)をx1 、x2 としてX1 −X2 平面上に(x1 ,x2 )をプロットすると、傾き45°の直線上に集中して分布することになる(図2参照)。
本発明の情報処理装置においては、このようなデータ信号を複数に分割して、分割した一方のデータ信号の極性をシフトまたは反転させることにより、伝送路上での電磁障害の発生を抑制するものである。
【0016】
なお、分割数は2分割に限らず、3分割でも4分割でもよいが、分割に際して分割された複数のデータができるだけ大きな相関度を有するように分割することが好適である。例えば8ビットのデータ信号を4ビットの2つのシリアルなデータ信号に分割したとき、2つの異なるデータ信号の1ビット目、2ビット目、3ビット目、4ビット目のデータ相互が相関を有するように分割して一方を反転させることにより、電磁障害の発生を効果的に抑制することができる。
これは、分割されたデータ信号の相互の相関度が大きければ大きいほど、一方の信号を反転させたときに伝送路に生じる平均電場強度が緩和され、電磁障害が低減するためである。
【0017】
また、本発明の情報処理装置は、第1のデータ信号が供給される第1の伝送路と、前記第1の伝送路と並行して配設され、前記第1のデータ信号と位相が同期した第2のデータ信号が供給される第2の伝送路と、前記第1のデータ信号の位相と前記第2のデータ信号の位相とをずらせる手段とを具備したことを特徴とする。
この情報処理装置は、複数のデータ信号(例えば、画像データ信号、クロック信号、同期信号など)が同期して供給されるとき、少なくとも2種の信号(例えば画像データ信号とクロック信号)の位相をずらせて伝送するものである。例えば画像データ信号の位相とクロック信号との位相をずらせたり、反転(180°ずらせることに対応する)させたりすることにより、伝送路から生じる電磁障害が低減される。
画像データ信号がRGBのように複数種ある場合には、例えばRの画像データ信号とGの画像データ信号の位相をシフトさせるようにしてもよい。もちろん全種のデータ信号の位相をずらせるようにしてもよい。
【0018】
また第1の伝送路と第2の伝送路とは、単一の線路に限ることなく複数ビットのデータ信号を伝送するように複数本の線路から構成するようにしてもよい。
【0019】
また本発明の情報処理装置は、m個のレベルに対応したnビットのデータ信号がパラレルに伝送されるn本の伝送線路と、k番目(kは1≦k≦m−1の自然数)の前記レベルと対応した前記データ信号と、k+1番目の前記レベルと対応した前記データ信号とでは少なくとも1ビットが共通になるように前記伝送線路に前記データ信号を供給する手段とを具備したことを特徴とする。
このような構成を有する本発明の情報処理装置では、n本の伝送線路を伝送されるnビットのデータ信号がすべて同時に変化することはないから、
例えばm階調を示すnビットの画像データ信号を伝送する場合、k番目の階調を示す画像データ信号と、k+1番目の階調を示す画像データ信号とは任意に対応することができるから、k番目の階調を示す画像データ信号と、k+1番目の階調を示す画像データ信号とで全ビットが同時に変化しないようなディジタルな画像データ信号を用意すればよい。
前述したように画像データには強い相関が見られるから、隣接レベル(k番目とk+1番目)で少なくとも1ビットが共通となるようなデータ信号フォーマットを用いることにより電磁障害の発生が抑制される。
【0020】
本発明の液晶表示装置は、画像データ信号を供給するする信号源と、第1の電極が配設された第1の基板と、第2の電極が配設された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層とを有する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の前記第1の電極または前記第2の電極に前記画像データ信号に対応した表示信号電圧を供給する駆動手段と、前記画像データ信号を前記駆動手段に供給する、第1の線路と第2の線路とを有する伝送路と、前記信号源と前記伝送路との間に配設され、前記信号源から供給された画像データ信号を第1のデータ信号と第2のデータ信号とに時分割して前記第1の線路と前記第2の線路とにそれぞれ供給する分割手段と、前記分割手段と前記伝送路との間に配設され、前記第1のデータ信号と前記第2のデータ信号との位相をずらせる手段と
を具備したことを特徴とする。
第1の電極としては例えば画素電極をあげることができ、第2の電極としては対向電極をあげることができる。この場合第1の基板はアレイ基板となり、第2の基板は対向基板となる。アクティブマトリクス型液晶表示素子では画素電極はアレイ基板上にマトリクス状に配設され、それぞれの画素電極は薄膜トランジスタ、MIMなどの非線形スイッチング素子などにより互いに電気的に独立に駆動される。そして、画素電極と対向電極との間に画像データに対応した電界を形成して、これらに挟持された液晶層の配向状態、相転移状態などを制御することにより、2次元的に液晶層に入射する光の強度を変調して表示を行う。
なお、ここでは2つの電極で液晶層を挟持して応答させる構成を例にとって説明するが、第1の電極、第2の電極ともに一方の基板上に配設して基板面と平行方向の電界を制御する横モードの液晶表示素子に本発明を適用するようにしてもよい。
【0021】
また駆動手段としては、例えば画素電極を独立に駆動するためのスイッチング回路(例えば薄膜トランジスタ、MIMなどのスイッチング素子)、スイッチング回路に走査信号を供給する走査線ドライバ(走査線駆動回路)、またスイッチング回路を介して画素電極に画像データ信号に対応した表示信号電圧を供給する信号線ドライバ(信号線駆動回路)などをあげることができる。
なお、各画素電極毎に、あるいは所定数の画素電極からなる画素電極ブロック毎に、サンプリング手段、メモリ手段、D/A変換手段などからなる駆動手段を備え、走査線ドライバ、信号線ドライバから駆動手段までの伝送路にもディジタルなデータ信号を供給するようにしてもよい。
【0022】
すなわち本発明の液晶表示装置は、信号源から駆動手段へ、画像データ信号を供給する際に、画像データ信号を分割するとともに分割した画像データ信号の一方の位相をシフトさせた状態で駆動手段側へ伝送するものである。駆動手段の前段または駆動手段内でシフトさせた画像データ信号の位相を復元するようにしてもよい。
このような構成を採用することにより、相関の強い画像データ信号を相関ができるだけ保たれるように分割(例えば時分割)し、かつ一方をシフトあるいは反転させることにより伝送路から生じる電磁障害を抑圧することができる。
特に、液晶表示装置の表示画面はシールドすることが極めて困難であるが、本発明のように伝送路上を伝搬する信号により形成される電磁場の平均強度が緩和されるようにデータ信号を供給することにより電磁障害が大幅に抑圧され、また表示画面へ現れるノイズも低減する。
【0023】
また本発明の液晶表示装置は、互いに電気的に独立に駆動される第1の電極がマトリクス状に配設された第1の基板と、この画素電極と対向した第2の電極が配設された第2の基板と、これら基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示素子と、前記第1の電極または前記第2の電極に印加される表示信号電圧に対応したディジタルな画像データ信号を一定の周期で同期して転送する手段とを有する液晶表示装置において、前記画像データ信号と、この画像データ信号を伝送するためのクロック信号および同期信号とのうち、少なくとも1種の信号の位相を他の信号の位相とずらせる手段を具備したことを特徴とする。
【0024】
前記位相をずらせる手段は、位相をずらせる信号を反転して180°位相をシフトさせるインバータ回路を用いるようにしてもよい。
また前記位相をずらせる信号はRの画像データ信号、Gの画像データ信号、Bの画像データ信号のうち少なくとも1つの画像データ信号の位相をシフトさせるようにしてもよい。
さらに、RGBの各画像データ信号を複数の部分に分割し、分割された画像データ信号のうち少なくとも1つの信号をシフトさせるようにしてもよい。
例えばRの画像データ信号をR1とR2とに分割し、R1またはR2の一方をインバートして駆動手段へ伝送するようにしてもよい。
【0025】
前述のように、ディジタルな画像データ信号は、複数のレベルを表す複数ビットの画像データ信号の隣接レベルでは少なくとも1ビットが共通な信号フォーマットを有するようにすることが好ましい。
【0026】
また分割手段、位相をずらせる手段等は、液晶表示素子を構成する基板上に配設するようにしてもよい。例えば、画像データ信号をそのまま伝送するバッファー回路と前記信号を反転するインバ一卜回路とをアレイ基板上など液晶表示素子の内部に具備するようにしてもよい。
このような場合、アレイ基板の表示領域にマトリクス配列される薄膜トランジスタと、その駆動回路、またはインバート回路などの回路を例えがpoly−Siをチャネル半導体膜に用いた薄膜トランジスタなどにより一体的に形成するようにしてもよい。
【0027】
また本発明の液晶表示装置は表示を行うために伝送された複数の画像データ信号を相関を有する複数の画像データ信号に分割し、少なくとも1つの信号の位相を異ならせることにより電磁障害を防止したものである。また、表示を行うために伝送された複数の画像データ信号、クロック信号、同期信号のうち、少なくとも1つの信号の位相を異ならせることにより電磁障害を防止したものであり、特に、その位相調整は180°位相を異ならせることがより効果的に電磁障害を抑制する観点からは好適である。
【0028】
本発明によれば、伝送されるデータ信号から発生する電磁波が、位相が反転したデータ信号によつて発生する電磁波により互いに打ち消され、あるいは緩和されるため、電磁波ノイズを大幅に低減することかできる。また、位相を反転する信号として、画像データ信号の周波数を低減するために複数の画像に分割した分割画像信号を用いることで、分割することによって周波数が低減されるだけでなく、さらに逆極性のデータ信号による電磁波を相互に打ち消す作用を得ることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のについてさらに詳細に説明する。
【0030】
(実施形態1)
図1は本発明の情報処理装置の構成の例を模式的に示す図である。
【0031】
この情報処理装置は、データ信号Sを供給する信号源11と、信号源から供給されたデータ信号Sを伝送する第1の線路12aと第2の線路12bとを有する伝送路12と、信号源11と伝送路12との間に配設され、信号源11から供給されたデータ信号をデータ信号Sa とデータ信号Sb とに分割して第1の線路12aと前記第2の線路12bとにそれぞれ供給するデータ分割部13と、データ分割部13と伝送路12との間に配設され、データ信号Sa とデータ信号Sb との位相をずらせる位相シフト部14とを具備したものである。
【0032】
信号源11から供給された近接するデータの相関の大きいディジタルなデータ信号Sは、データ分割部13により2つのデータ信号Sa と、データ信号Sb とに分割される。このときデータ分割部13は、データ信号Sa とデータ信号Sb とが相関を有するように分割する。
【0033】
図2はデータ信号Sの相関を説明するための図である。
いまデータ信号Sは、近接するデータに相関を有する信号であるとする。すなわち、データ信号Sがnビットs1 ,s2 ,s3 ,s4 ,s5 ,s6 ,s7 ,s8 ,………,sn からなっているとすると、近接するデータ、例えば隣り合うn−1番目のデータsn−1 と、n番目のデータsn との間には相関があり、Sn−1 −Sn 平面上に(sn−1 ,sn )をプロットすると傾き45°の直線上に集中して分布することになる。このようなデータ信号を本発明では近接するデータに相関を有するデータ信号という。
【0034】
図3、図4、図5はRGBの画像データ信号SR 、SG 、SB のデータの例をそれぞれ示す図であり、縦16画素×横16画素の輝度データの例を数値で示したものである。
【0035】
RGBの画像データ信号SR 、SG 、SB のどの画像データ信号についても、近接する領域のデータは似ていることがわかる。またSR とSG 、SG とSB 、SR 、SB との間にも相関が見られることがわかる。
【0036】
図6、図7はデータ信号Sとデータ分割部13により分割されたデータ信号Sa 、Sb との関係を説明するための図である。
【0037】
図6の例では、データ信号S{S:s1 ,s2 ,s3 ,s4 ,s5 ,s6 ,s7 ,s8 }を2つのデータ信号Sa {Sa :s1 ,s3 ,s5 ,s7 }とデータ信号Sb {Sb :s2 ,s4 ,s6 ,s8 }とに分割している。いまデータ信号Sa 、Sb を{Sa :sa1,sa2,sa3,sa4}、{Sb :sb1,sb2,sb3,sb4}とそれぞれ書き替えると、データ信号Sa のn番目のデータと、データ信号Sb のn番目のデータとは相関を有することがわかる。
【0038】
なお、ここではsn とsn+1 とを交互にSa 、Sb に割り振って分割した例を説明したが、データ信号Sa のn番目のデータと、データ信号Sb のn番目のデータとは相関を有するように分割すれば、どのように分割してもよい。
例えば図7に例示したように、データ信号S{S:s1 ,s2 ,s3 ,s4 ,s5 ,s6 ,s7 ,s8 }を2つのデータ信号Sa {Sa :s1 ,s2 ,s3 ,s4 ,}とデータ信号Sb {Sb :s5 ,s6 ,s7 ,s8 }とに分割するようにしてもよい。
【0039】
このように信号源11から供給されたデータ信号はデータ分割部13によりn番目のデータ相互に相関を有するデータ信号Sa とデータ信号Sb とに分割される。そして、分割されたデータ信号Sa とデータ信号Sb のいずれか一方は位相シフト部14によりその信号の位相をずらさせる。
【0040】
いま、例えばデータ信号Sb の位相を180°ずらせた場合、すなわち反転させた場合を考えると、データ信号Sa とデータ信号Sb とはn番目のデータ相互に相関を有するように分割されているから、データ信号Sa と反転したデータ信号Sb*(Sb*:反転させたデータ信号Sb を表す)とは、同期した互いに相補的なディジタル信号として伝送路12の線路12aと線路12bとに供給されることになる。したがって伝送路上を伝搬する信号に起因して線路から放射される電磁波は同期した互いに相補的なディジタル信号により緩和され、データ信号Sa とデータ信号Sb との相関係数が1に近いときには、ほとんど打ち消されることになる。
【0041】
このように本発明の情報処理装置においては、供給されるデータ信号を相関を有するように複数に分割し、かつ、一方のデータ信号の位相をシフトさせたり反転させたりして伝送線路に送ることにより、伝送線路を伝搬するデータ信号に起因する電磁障害を抑制することができる。
【0042】
なお、この伝送線路の下流側、すなわち伝送されたデータ信号を受ける側では、シフト乃至反転したデータ信号を復調し、また分割したデータ信号を元の状態に復元するようにしてもよい。
【0043】
また本発明の伝送路には、いわゆる電子部品間、電子回路間を接続する配線だけではなく、例えばCPUとメモリが1チップに組み込まれた機能素子などでのチップ内でのデータバスなども含まれる。したがって、CPU、DSP、メモリI/Oなどが1チップに組み込まれたような機能素子に本発明を適用するようにしてもよい。例えば、MPEG、JPEGなどの画像処理を行う情報処理相装置、DSPなどに本発明を適用することにより、動作周波数が極めて高くなった場合でも電磁障害を低減することができる。
さらに、液晶表示装置にように極めて相関度の高いデータ信号が伝送される伝送路を有する情報処理装置に本発明を適用することにより、周波数が低くなるだけでなく、ノイズも低減することができる。特に表示画面の大きな液晶表示装置においては、駆動周波数が高くなるだけではなく伝送路も長くなるから、電磁障害を低減することは大きな意義を有する。
【0044】
液晶表示装置の駆動は、液晶層の劣化を防止するために通常交流駆動でおこなわれる。この交流駆動をフリッカなく行うための例えば信号線反転駆動、ドット反転駆動などのフリッカレス駆動においては、正極性と負極性の異極性のデータ信号を伝送する必要がある。本発明では、このような正極性と負極性の異極性のデータ信号を各々分割して、別々に別けて伝送するようにしてもよい。
【0045】
このような構成により伝送線路の受け側でデータ信号の位相を反転する必要がなくなり、回路規模を小さくすることができる。
【0046】
また常に位相反転や位相シフトしたデータ信号を同じ伝送路に送るのではなく、時分割で複数の伝送路を切り換えて伝送したり、同じ伝送路に送る場合でも異なって位相にして時分割で送るようにしてもよい。
【0047】
このような構成を採用することにより、平均的なEMIをより効果的に低減することができる。また、伝送路で生じるデータ信号の誤りが同一信号に集中するのを防止することができ、画像の表示品質を向上することができる。
【0048】
(実施形態2)
図8は本発明の液晶表示装置の構成の例を概略的に示す図である。
この液晶表示装置は、画像データ信号を供給するする信号源11bと、第1の電極が配設された第1の基板と、第2の電極が配設された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層とを有する液晶表示素子21と、液晶表示素子21の第1の電極または第2の電極に画像データ信号に対応した表示信号電圧を供給する駆動手段である信号線ドライバ22と、画像データ信号を信号線ドライバ22に供給するそれぞれ複数の線路12Ra 、12Rb 、12Ga 、12Gb 、12Ba 、12Bb を有する伝送路12R、12G、12Bと、信号源11bと伝送路12R、12G、12Bとの間に配設され、信号源11bから供給された画像データ信号SR 、SG 、SB をそれぞれ画像データ信号SR1と画像データ信号SR2、画像データ信号SG1と画像データ信号SG2、画像データ信号SB1と画像データ信号SB2とに分割して伝送路にそれぞれ供給するデータ分割部13bと、データ分割部13bと伝送路12R、12G、12Bとの間に配設され、分割された画像データ信号SR1、SR2、画像データ信号SG1、SG2、画像データ信号SB1、SB2との位相をずらせる位相シフト部14bとを具備したものである。
各線路12Ra 、12Rb 、12Ga 、12Gb 、12Ba 、12Bb はそれぞれnビットの画像データ信号SR 、SG 、SB を伝送するため、n本の並列配線を有している。
【0049】
図9は液晶表示素子21のアレイ基板の構成の例を概略的に示す図である。 アレイ基板21aの表示領域にはマトリクス状に画素電極101が配設されている。そして画素電極101にはそれぞれ薄膜トランジスタ102のソース電極102sが接続されている。この薄膜トランジスタ102のゲート電極102gは走査線ドライバ23から走査信号が供給される走査線103と接続されている。また、薄膜トランジスタ102のドレイン電極102dは信号線ドライバ22から表示信号が供給される信号線104と接続されている。
すなわち、走査信号により薄膜トランジスタ102がオン状態になったとき、信号線104に印加されている表示信号が薄膜トランジスタのソース・ドレイン間を通じて画素電極101に選択的に印加される。
【0050】
画素電極101が配設されたアレイ基板と対向電極105が配設された図示しない対向基板との間には液晶層106が挟持されており、画素電極101と対向電極105との間に形成される電界を制御することにより、液晶層106の光の透過状態、散乱状態、吸収状態などを変化させて表示を行う。
【0051】
図8に例示した本発明の液晶表示装置では、ディジタル画像信号SR 、SG 、SB は、実施形態1で説明したように、相関を有するようにそれぞれ画像データ信号SR1、SR2、画像データ信号SG1、SG2、画像データ信号SB1、SB2とに分割される。そして分割された一方の画像データ信号(この例では画像データ信号SR2、SG2、SB2)を反転させてSR2* 、SG2* 、SB2* として線路12Rb 、12Gb 、12Bb からなる伝送路により信号線ドライバ22に送る構成を備えている。画像データ信号SR1、SG1、SB1は反転されずに線路12Ra 、12Ga 、12Ba により信号線ドライバ22に送られる。
このとき、各RGBの画像データ信号SR 、SG 、SB はそれぞれ2分割されて送られるから、その周波数は半分に低下している。
伝送路12R、12G、12Bの下流側には、反転したデータ信号SR2* 、SG2* 、SB2* を、反転しなかった画像データ信号SR1、SG1、SB1と位相を合わせるための位相シフト部15が配設されている。したがって、信号線ドライバ22に入力される画像データ信号SR1、SR2、画像データ信号SG1、SG2、画像データ信号SB1、SB2は、分割されたときの位相、すなわち元の画像データ信号SR 、SG 、SB のときと同位相となる。
【0052】
信号線ドライバ22に入力された画像データ信号SR1、SR2、画像データ信号SG1、SG2、画像データ信号SB1、SB2は、信号線ドライバでシリアル−パラレル変換された後、アナログ信号(電圧)に変換され、水平同期信号に同期して走査線1ライン毎に液晶表示素子の画素が書き換えられる。
従来の液晶表示装置では、たとえ周波数を低下させるために分割されたとしても、非常に相関の高い信号がそのまま伝送されていたので、ある瞬間の電磁場は同時に同じ方向に変化してしまう。つまり、ディジタルな画像データ信号が”1”から”0”へ、または”0”から”1”へ同時に変化する確率が非常に高かったため、その変化が電磁波として大きく放射され電磁障害を生じていた。
これに対し、本発明の液晶表示装置では、相関を有する一方の画像データ信号が逆相で伝送されるので、”1”から”0”への変化、または”0”から”1”への変化が逆になるため相互に打ち消し合い、電磁波の発生を抑制することができる。
すなわち、本発明の液晶表示装置は、分割されたデータ信号の少なくとも1つを逆相にすることにより、電磁波の発生を補償することができるものである。
【0053】
なお、本発明の液晶表示装置においても、分割された画像データ信号の相関が小さい場合には相互の電磁波の補償は小さくなるが、そのような信号が発生する確率は極めて低いため問題にはならない。さらに、相関が低い画像は、電磁障害に起因するノイズに擾乱されても劣化しにくいため、補償の程度が低くても表示品質には殆ど影響しない。
【0054】
またこの例では、伝送路12bは信号源11bから信号線ドライバ22までの間の伝送路として説明したが、本発明は、液晶パネル上の伝送路に適用するようにしてもよいし、また伝送路上に回路が配設されていても適用することができる。また、画像データ信号の分割数も2分割に限ることなく3分割でも4分割でも構わない。
【0055】
また、RGBの画像データ信号SR 、SG 、SB 信号の間はどのような位相関係でも構わないが、位相が同時に変化しないように少しでもシフトさせることにより、より電磁障害を低減することができる。
【0056】
図10はRGBの画像データ信号SR 、SG 、SB と、分割されかつ反転されたRの画像データ信号SR1、SR2* 、Gの画像データ信号SG1、SG2* 、Bの画像データ信号SB1、SB2* の位相関係の例を模式的に示す図である。
このようにRGBの画像データ信号SR 、SG 、SB 信号の位相が同時に変化しないようにシフトさせることで、より効果的に電磁障害を低減することができる。
【0057】
なお、図8に例示した液晶表示装置では、信号線ドライバ22と画素電極101との間の伝送路には、画像データ信号SR 、SG 、SB と対応したアナログな表示信号(電圧)が供給される構成となっているが、信号線にディジタルな画像データ信号を供給し、各画素にサンプリング手段、メモリ手段、D/A変換手段などからなる画素電極の駆動手段を配設するようにしてもよい。
この場合、液晶表示素子内の伝送路においても、画像データ信号を複数に分割し、その一方を反転させるようにすればよい。
【0058】
(実施形態3)
図11は本発明の液晶表示装置の構成の例を概略的に示す図である。
この液晶表示装置では、信号源11bから信号線ドライバ22に伝送されるRGBの各画像データ信号SR 、SG 、SB のうち1種だけ、この例では画像データ信号SG の位相を、他の画像データ信号SR 、SB の位相と180°ずらせる構成を備えている。
このような構成を採用することにより、RGBの画像データ信号SR 、SG 、SB の間にも相関がある場合、電磁波を1/3に低減することができる(SR 、SG 、SB の相関係数が1の場合)。
【0059】
なおこの例では、画像データ信号はRGBとしたが、NTSC方式の色信号CR−Y、CB−Yでも構わないし、Cy(シアン)、Ye(イエロー)、Mg
(マゼンタ)などでも、相関を有する複数の信号ならどのような信号でも適用することができる。
【0060】
(実施形態4)
図12は本発明の液晶表示装置の構成の別の例を概略的に示す図である。
この液晶表示装置では、データ信号SR 、SG 、SB を反転させるインバータで補償するのではなく、位相をわざとずらせることにより、伝送路上を伝搬するデータ信号が同時に変化することを防止するものである。このような構成によっても、電磁障害を効果的に低減することができる。
なお、この例では受け側、すなわち信号線ドライバ側では、データ信号SR 、SG 、SB をずらした分だけもとに戻すバッファ回路からなる位相シフト部15を付加した構成を例示しているが、信号線ドライバ22のクロックをずらすことにより、下流側の位相シフト部15をを省略するようにしてもよい。
【0061】
(実施形態5)
図13は本発明の液晶表示装置の構成の別の例を概略的に示す図である。
この液晶表示装置では、ディジタルな画像デ−タ信号SR 、SG 、SB をビット単位で伝送するとともに、RGBの同じビットを伝送する線路を隣接して配置する構成を有するものである。
【0062】
例えば、画像デ−タ信号SR 、SG 、SB がそれぞれ3ビットの画像データ信号SR1、SR2、SR3、画像データ信号SG1、SG2、SG3、画像データ信号SB1、SB2、SB3である場合、1ビット目の画像データ信号を伝送する線路12R1 、12G1 、12B1 を隣接して配置し、また2ビット目の画像データ信号を伝送する線路を隣接して配置し、12R2 、12G2 、12B2 、3ビット目の画像データ信号を伝送する線路12R3 、12G3 、12B3 を隣接して配置している。
【0063】
そして、この例では、画像デ−タ信号SG を反転させる位相シフト部14を備えており、画像デ−タ信号SG を全てインバートした画像デ−タ信号SG*を作成した上で、同じビットの画像データ信号SR 、SB を画像デ−タ信号SG*に隣接するように伝送して、これらの画像データ信号SR 、SG*、SB を信号線ドライバ22で受けて液晶表示素子に供給している。
【0064】
このような構成を採用しても、伝送路上を伝搬するデータ信号が同時に変化することを防止することができ、電磁障害を低減することができる。
【0065】
これまで説明した実施形態では、相関が高くなるように分割したデータ信号によりEMIノイズを補償した例を説明したが、本発明はこれに限らず様々に変形して適用することができる。
例えば、伝送路を構成する線路のうちデータ信号の変化の多い線路を選択し、この線路の近傍に新たに別の線路を設け、変化の多い線路に送られるデータ信号と逆相の信号を送るようにしてもよい。すべての線路のデータ信号が変化している場合はまれであるから、変化が大きい線路だけEMIを補償するようにすれば前述同様の効果を得ることができる。
【0066】
(実施形態6)
つぎに、電磁障害(EMI)を低減するだけでなく消費電力を低減できる構成について説明する。
【0067】
図14は本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略的に示す図であり、図15は図14に例示した本発明の情報処理装置の回路構成の例を概略的に示す図である。
【0068】
この情報処理装置は、データ信号Sを供給する信号源11と、信号源から供給されたデータ信号Sを伝送する第1の線路L1と第2の線路L2とを有する伝送路12と、信号源11と伝送路12との間に配設され、信号源11から供給されたデータ信号をデータ信号Sa とデータ信号Sb とに分割して第1の線路L1と前記第2の線路L2とにそれぞれ供給するデータ分割部13と、データ分割部13と伝送路12との間に配設され、データ信号Sa とデータ信号Sb との位相をずらせる位相シフト部であるバッファ回路24バッファ回路25とを具備したものである。バッファ回路24は入力されたデータ信号Sa を反転させ、データ信号Sa*として第1の線路L1に出力する。バッファ回路は例えば図15に例示したように、CMOSトランジスタ回路により構成するようにしてもよい。
【0069】
バッファ回路24は電位Vdd1 の線路26と電位Vdd2 線路27との間に介挿され、バッファ回路25は電位Vdd2 の線路27と電位Vdd3 の線路28との間に介挿されている。すなわち、バッファ回路24とバッファ回路25とは電位Vdd2 の線路27に共通接続している。
【0070】
いまVdd1 は接地電位、Vdd2 =2.5V、Vdd3 =5Vであり、第1の線路L1 の容量をCL1、第2の線路L2 の容量をCL2の場合を考える。
バッファ回路24、バッファ回路25に対して電位Vdd2 を供給する線路27をそれぞれ別々に配設する場合には、消費電力Pは下記のようになる。
P1 =(CL2・f・V2 )+(CL1・f・V2 )、(V=2.5V)
これに対し図14に例示したようにバッファ回路24と、バッファ回路25とに対して電位Vdd2 を供給する線路27を共通化して配設する場合には、消費電力P2 は下記のようになる(ただし相関が大きい場合で、CL1=CL2のとき)。
P2 =(CL2・f・V2 /2)+(CL1・f・V2 /2)、(V=2.5V)
すなわち、第1の信号線路L1 へは電荷は第2の信号線路L2 から供給されるため、CL1とCL2とが実質的に同じ場合には供給する信号電圧の半分までは電荷を供給する必要がなく、したがって消費電力を約半分程度まで低減することができる。
【0071】
なお図14では、2段の構成例を説明したが、より多段に構成することによりさらに効果的に消費電力を低減することができる。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の情報処理装置によれば、ディジタル画像信号やそのクロックなどから発生する電磁障害(EMI)を効果的に低減することができる。特に、例えば1チップに集積化された複数の電子回路を接続する伝送路や液晶表示装置の表示画面など、情報処理装置のうちシールドが困難な部分の電磁障害も低減することができる。またシールド板を用いる必要がないのでコストを低減することができる。
【0073】
また、分割したデータ信号の一方を反転して逆相にすることにより、電源電圧の変動が補償され、電源インピーダンスが高くても駆動することができる。したがって電源ラインを細くすることができ、またノイズ低減コンデンサを減らすことができるから、半導体素子の高集積化や、電子装置の実装を高密度することができる。さらに例えば液晶表示装置の狭額縁化を実現することもできる。
【0074】
また、本発明の情報処理装置、液晶表示装置によれば電磁障害が低減するので回路の誤動作が少なくなり、信頼性を向上することができる。
また本発明によれば、電磁障害を抑圧しながらCPU、DSP、メモリ等が1チップに集積化された半導体素子や、アレイ基板に画素アレイ以外の駆動回路等をSOGで一体的に作成することができる。また、情報処理装置、液晶表示装置をコストアップを招来することなく高性能化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報処理装置の構成の例を模式的に示す図。
【図2】データ信号Sの相関を説明するための図。
【図3】Rの画像データ信号SR のデータの例を示す図。
【図4】Gの画像データ信号SG のデータの例を示す図。
【図5】Bの画像データ信号SB のデータの例を示す図。
【図6】データ信号Sと分割されたデータ信号Sa 、Sb との対応関係の例を説明するための図。
【図7】データ信号Sと分割されたデータ信号Sa 、Sb との対応関係の例を説明するための図。
【図8】本発明の液晶表示装置の構成の例を概略的に示す図。
【図9】液晶表示素子のアレイ基板の構成の例を概略的に示す図。
【図10】画像データ信号SR 、SG 、SB と、分割反転された画像データ信号SR1、SR2* 、SG1、SG2* 、SB1、SB2* の位相関係の例を模式的に示す図。
【図11】本発明の液晶表示装置の構成の例を概略的に示す図。
【図12】本発明の液晶表示装置の構成の別の例を概略的に示す図。
【図13】本発明の液晶表示装置の構成の別の例を概略的に示す図。
【図14】本発明の情報処理装置の構成の別の例を概略的に示す図。
【図15】図14に例示した本発明の情報処理装置の回路構成の例を概略的に示す図。
【図16】従来の液晶表示装置の構成の例を概略的に示す図。
【符号の説明】
11、11b…………信号源
12……………………伝送路
12a、12b………線路
13……………………データ分割部
14、15……………位相シフト部
21……………………液晶表示素子
22……………………信号線ドライバ
23……………………走査線ドライバ
24……………………バッファ回路
25……………………バッファ回路(反転)
101…………………画素電極
102…………………薄膜トランジスタ
102g………………ゲート電極
102s………………ソース電極
102d………………ドレイン電極
103…………………走査線
104…………………信号線
105…………………対向電極
106…………………液晶層
Claims (5)
- 画像データ信号を供給する信号源と、
前記信号源から供給される画像データ信号を所定のビット数毎に第1、第2の画像データ信号に分割するデータ分割部と、
前記データ分割部で分割された前記第1、第2の画像データ信号間での位相をずらせる位相シフト部と、
前記位相シフト部で位相がずらされた前記第1、第2の画像データ信号をそれぞれ伝送する第1、第2の伝送路と、
を具備したことを特徴とする情報処理装置。 - 前記位相シフト部が、前記第1、第2の画像データ信号のいずれか一方を反転させることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記画像データ信号が、RGBそれぞれに対応するR画像信号、G画像信号、B画像信号に区分され、
前記データ分割部が、前記R画像信号、前記G画像信号、前記B画像信号それぞれを分割する第1、第2、第3の位相シフト部を有し、
前記第1、第2の伝送路が、前記第1、第2、第3の位相シフト部でそれぞれ分割されたR画像信号、G画像信号、B画像信号それぞれを伝送する個別伝送路を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。 - 前記R画像信号、G画像信号、B画像信号それぞれの位相を異ならせる手段
をさらに具備したことを特徴とする請求項3記載の情報処理装置。 - 前記第1、第2の伝送路で伝送された第1、第2の画像データ信号間での位相を前記位相シフト部でずらされた量だけ元に戻す第2の位相シフト部と、
を具備したことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
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