JP4195429B2 - シリアルプロトコル式パネル表示システム、ソースドライバ、及びゲートドライバ - Google Patents

Description

本発明はパネル表示システムに関する。より詳細には、本発明はシリアルプロトコル式パネル表示システムに関する。

近年、画像表示技術の著しい発達と進歩により、従来のＣＲＴ表示器の多くはいわゆるパネル表示装置にその座を譲った。パネル表示器とは、一般に見られるとおり、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）液晶（ＬＣＤ）表示器を指す。また、発光ダイオードやプラズマを用いたパネル表示器も次第に普及しつつある。

パネル表示装置の表示部は、画素アレーで構成されている。画素アレーは通常マトリクスアレーであり、ドライバにより制御される。画素はドライバに駆動されてポイントマトリクス方式で画像情報を表示する。ドライバの制御により、画素は特定の期間において所望の色を表示する。

以下の記述においては、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル表示装置を例として説明する。図１のとおり、ＬＣＤ装置は基本的に、画像を表示するためのＴＦＴ−ＬＣＤ画素アレー１２０を備えている。画素アレー１２０の段と列は、ソースドライバ１２２とゲートドライバ１２４によりそれぞれ駆動される。電源部１３０は例えばＤＣ／ＤＣコンバータで、ソースドライバ１２２とゲートドライバ１２４に駆動電圧を供給する。加えて、ＡＳＩＣ（特定用途向けチップ）１２６がコネクタ１２８からの情報に基づいて適切なクロックと色情報等を生成し、それに関する必要な情報信号を矢印で示されたようにソースドライバ１２２とゲートドライバ１２４にエクスポートする。この必要な情報信号は当業者には公知のものであり、これ以上の説明は省略する。

ＡＳＩＣチップ１２６は通常、レシーバ１２６ａ、ＲＳＤＳ（小振幅差動信号）／ＴＴＬ（トランジスタ／トランジスタロジック）トランスミッタ１２６ｂ、およびタイミングコントローラ１２６ｃを備えている。加えてガンマ色調補正部１３２が色調補正情報をソースドライバ１２２に供給する。

さらに、従来のソースドライバ１２２を図２に示す。図２のとおり、従来のソースドライバ１２２は例えばシフトレジスタ、ラインラッチ、レベルシフト、デジタル／アナログ変換回路（ＤＡコンバータ）、出力バッファ、信号レシーバ、およびデータレジスタを備えている。このような構成のもと、ＤＡコンバータは電圧値ＶＧＭＡ１からＶＧＭＡ１４までを並列で受信し、それによりガンマ色調補正曲線を形成する。信号レシーバは例えばＲＳＤＳ関連の信号などの入力信号を受信する。さらに、出力バッファの出力信号Ｙ１、Ｙ２、…は表示のため画素を駆動するのに用いられる。図２に示したような従来のソースドライバは当業者には公知のものであり、これ以上の説明は省略する。

図３は従来のゲートドライバ１２４（図３では３００）の構成の概略を示したものである。図３のとおり、ゲートドライバ３００はいくつかの制御信号を受信するためのシフトレジスタおよびレベルシフトを備えている。加えてレベルシフトから信号Ｙ０、Ｙ１、…とともに出力された信号Ｘ０、Ｘ１、…は対応するひとつの画素を駆動するのに用いられる。従来のゲートドライバも当業者には公知のものであり、これ以上の説明は省略する。

従来のＬＣＤシステムにおいては、ＡＳＩＣチップ１２６はドライバを制御するのに用いられる。ここで具体的な問題として、ＡＳＩＣチップ１２６のタイミングコントローラ１２６ｃ、ＲＳＤＳ／ＴＴＬトランスミッタ１２６ｂ、およびレシーバ１２６ａが必然的に多大な電力を消費することが挙げられる。しかも、コネクタ１２８からのシステム情報は並列で送信される。ところが、タイミングコントローラとドライバ間の制御信号はバスを通じ並列で送信される。画像に対しより高い解像度が要求されるにしたがい、画素情報のビットサイズは増大した（例えば、ＲＧＢデータを表す通常の６ビットサイズが１０ビットサイズに変更された）。このようにして、より大きなバスを使用することによる問題、またＥＭＩ（電磁妨害）のような信号間の干渉の問題が、深刻なものとなっている。それに加え、図1のような駆動回路基板は大きなスペースを占めることが多い。よって製造コストを引き下げることができない。しかも入力インターフェース側からも他の問題が起こっており、電力消費量を増大させている。

本発明は、従来のＡＳＩＣを必要としないシリアルプロトコル式パネル表示システムを提供するものである。

本発明は、パネル表示装置に好適に使用されるシリアルプロトコル式パネル表示システムを提供する。このパネル表示システムは画素アレー表示部を備えている。いくつかのドライバが、画像を表示するため前記画素アレー表示部を駆動するのに用いられている。また、ビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）部がシリアル画像信号とタイミング制御信号をシリアルプロトコル（シリアル転送）にしたがって対応する前記ドライバにエクスポートする。ここで前記ドライバは前記シリアル画像信号を復号し、それにより画素アレー表示部の画素を駆動する複数の所望の表示信号を得る。

本発明はまた、パネル表示装置に好適に使用される、対応する画素を駆動するためのソースドライバを提供する。このソースドライバは前記シリアル画像信号および前記タイミング制御信号を受信するためのソース入力インターフェースを備え、前記シリアル画像信号および前記タイミング制御信号は次のソースドライバに連続的に送信され、ソース入力信号に復号されるのに使用される。現時点での最新型のソースドライバが、それぞれソース入力信号を受信するのに用いられる。

本発明はまた、画像制御信号およびタイミング信号を受信することを含むシリアルプロトコル式パネル表示方法を提供する。このシリアルプロトコルによれば、前記画像制御信号はシリアル画像表示信号に符号化される。前記シリアル画像表示信号およびクロック信号はいくつかの第一のドライバに順次供給される。前記シリアル画像表示信号およびクロック信号の少なくとも一部は、いくつかの第二のドライバに供給される。前記第一のドライバの各々において、前記シリアル画像表示信号は復号されて第一の制御信号のセットといくつかの色情報となり、表示のため画素に供給される。前記第二のドライバの各々において、前記シリアル画像表示信号は復号されて第二の制御信号のセットとなる。また、前記第一の制御信号のセット、前記第二の制御信号のセットおよび前記色情報は、画素を駆動するのに用いられる。

上記の概略的説明、ならびに以下の詳細な説明はともに例示であり、請求項に記載の本発明をより詳細に説明することを目的とするものである。

本発明は、ドライバにより復号された後に対応する画素を駆動することのできるシステムデータを送信するために、従来のＡＳＩＣチップを必要としないシリアルプロトコル方式を用いるものである。さらに、画素の駆動については、入力データと制御信号を駆動する現時点での最新のドライバに、例えばデコーダとスイッチ部をさらに組み込むだけで事足りるものである。本発明は現行のＬＣＤシステムと基本的に共用可能なものである。製造業者は大きな設計変更の必要なく、本発明がもたらす技術を容易に採用することができる。

図４は本発明の実施の形態によるＬＣＤ装置４００の構成の概略を示すブロック図である。ＬＣＤ装置４００は画素アレー部４２０を有する。この画素アレー部４２０は液晶画素アレーでもよく、また発光ダイオード（ＬＥＤ）やプラズマなど他の画素アレーでもよい。以下、液晶画素アレーを例にとって説明する。

例えばソースドライバ４２２であるいくつかの第一のドライバ、および例えばゲートドライバ４２４であるいくつかの第二のドライバが、画素アレー４２０の辺縁部に実装され、これにより画素を二次元方向に駆動して画像を表示するようになっている。通常はソースドライバ４２２が画素をｘ方向に駆動し、ゲートドライバ４２４は画素をｙ方向に駆動する。当然、表示のために画素を駆動するには、これらドライバに対応するデータと制御信号が入力されねばならない。加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２６がさまざまな装置にそれぞれ適切な電圧を供給するのに用いられている。ガンマ補正部１３２は色調管理情報をドライバに供給する。これらの作動の詳細は当業者には公知であり、これ以上の説明は省略する。

本発明は従来のＡＳＩＣチップを省略できるよう、データ送信にシリアルプロトコル方式を使用するものである。ＶＧＡ部４３０（ＶＧＡチップ４３０と呼んでもよい）からの画像データ信号はまずシリアルプロトコルにより符号化され、その後上記の二つのドライバ４２２、４２４に順次供給される。ドライバ４２２、４２４が画像情報を受け取ると、それぞれのドライバが必要とする対応する情報が復号され、その入力はさらに次のドライバへと順次送られる。ソースドライバ４２２とゲートドライバ４２４は異なる機能を持つように設計されているので、それぞれが必要とする情報も異なったものである。しかし、必要な情報は画像データ信号に符号化されているので、個々のドライバは必要な情報を復号することができる。

図５に示した好適な実施の形態では、本発明のソースドライバ４２２は現時点で最新のソースドライバ部５００を備えるものであり、これは図２に示した従来のソースドライバにソース入力インターフェース部５０２を付加した構成としてもよい。入力インターフェース部５０２は、例えばシリアルプロトコルデコーダ５１４とスイッチ部５１６を含む構成とすることができる。インターフェース部５０２はＶＧＡ部４３０からの画像表示信号およびタイミングクロック信号を受信する。画像表示信号は例えば、赤／緑／青のペア信号を含んでいる。画像表示信号とクロック信号はスイッチ部５１６を介して連続的に次のドライバへと送信される。加えて、画像表示信号とクロック信号はプロトコルデコーダ５１４にも供給される。プロトコルデコーダ５１４は公知のＰＯＬ、ＣＬＫ１、…のようないくつかの制御信号と、必要な場合には同定（ＩＤ）情報またはデータヘッドを復号する。プロトコルデコーダ５１４はまた、赤のデータ、緑のデータ、青のデータなどの色情報を復号し、これらはスイッチ部５１６を介してドライバ部５００へ送信される。ここで、スイッチ部５１６は単にオン・オフを切り替えるだけの機能ではなく、信号をしかるべき場所に送信する機能を有するものである。加えて、クロック信号Ｃｌｏｃｋもドライバ部５００に供給され、それにより色情報を所定のタイミングで表示することが可能となる。本発明の特徴を容易に実現するため、ドライバ部５００は従来のソースドライバとしてもよく、また現時点での最新型ドライバとしてもよい。入力インターフェース部５０２は、復号した後、ドライバ部５００が必要とする制御信号と情報を生成する。

同様に、図６に示すように、ゲートドライバ４２４は現時点の最新ゲートドライバ３００（図３参照）とゲート入力インターフェース部６１０を備えたものとしてもよい。ゲート入力インターフェース部６１０は、ソース入力インターフェース部５０２と同様な機能を有し、必要な制御信号を復号するものである。ゲートドライバ４２４は基本的にソースドライバ部５００とは異なる機能を有しており、また具体的な設計も異なっている。したがって、ゲートドライバ３００が必要とする信号は赤／緑／青のペアのひとつ以上に符号化することができる。ゲート入力インターフェース部６１０はＶＧＡ部４３０からの画像表示信号の一部または全部を受信することができ、受信された信号はスイッチ部６０２を介して次のドライバ６１０へ連続的に送られる。加えて、受信した画像表示信号はゲートドライバが使用するプロトコルデコーダ６００にも供給される。その結果、信号は従来のゲートドライバ３００でも使用可能なように復号される。

信号のシリアルプロトコル方式による送信を可能とするため、また従来の設計とも共用可能とするため、ＶＧＡ部４３０を図７に示した構成にしたがって変更してもよい。

図７において、本発明のＶＧＡ部４３０は、例えば、従来のＶＧＡ７００のような現時点で最新のＶＧＡチップを備えるものであり、入力が行われた後に制御信号、画像データ信号、クロック信号Ｃｌｏｃｋなどを生成するものである。これらの信号はプロトコルエンコーダ７０２に供給される。プロトコルエンコーダ７０２はこれらの信号を符号化してシリアルプロトコル信号に変換する。シリアルプロトコル信号とクロック信号は図４に示すとおりエクスポートされてコネクタ４２８を介してドライバに供給される。

本発明は特に、シリアルプロトコル・フォーマットによる信号伝送を提案するものであり、ドライバはそれぞれ必要とする信号を復号することができる。従来の構成に比べ、少なくともＡＳＩＣチップを省略することができる。

加えて、駆動方法については、本発明はシリアルプロトコル式パネル表示方法を提供するものである。画像表示信号とクロック信号が受信された後、表示信号はシリアルプロトコルに従ってシリアルプロトコル画像表示信号へと符号化される。その後、シリアルプロトコル画像表示信号とクロック信号は例えばソースドライバのような複数の第一のドライバへ順次供給され、シリアルプロトコル画像表示信号とクロック信号の少なくとも一部は例えばゲートドライバのような複数の第二のドライバへ順次供給される。第一のドライバの各々はシリアルプロトコル画像表示信号を復号して、制御信号の第一のセットと画素を表示するために使用される複数の色情報を生成する。第二のドライバの各々はシリアルプロトコル画像表示信号を復号して、制御信号の第二のセットを生成する。また、制御信号の第一のセット、制御信号の第二のセット、および色情報は画素をしかるべく駆動するのに使用される。

本発明の趣旨を逸脱することなく、本実施の形態にさまざまな修正や変更を加え得ることは、当業者にとっては自明である。このことにより、本発明の修正や変更も、本発明に添付の請求の範囲およびその均等物の範疇に属する限り、本発明に含まれるものである。

添付の図面は本発明をより良く理解するためのものであり、本明細書に組み込まれその一部をなすものである。図面は本発明の実施の形態を図示するものであり、その説明とともに本発明の趣旨を明確にするものである。

従来のＬＣＤ装置の構成の概略を示すブロック図である。

従来のソースドライバの構成の概略を示すブロック図である。

従来のゲートドライバの構成の概略を示すブロック図である。

本発明の実施の形態によるＬＣＤ装置の構成の概略を示すブロック図である。

本発明の実施の形態によるソースドライバの構成の概略を示すブロック図である。

本発明の実施の形態によるゲートドライバの構成の概略を示すブロック図である。

本発明の実施の形態によるＶＧＡ部の構成の概略を示すブロック図である。

Claims (8)

1. 画素アレー部と、
   画像を表示するため前記画素アレー部を駆動するのに使用される複数のドライバと、
   シリアル転送方式で符号化された画像表示信号とクロック信号を前記ドライバの対応するひとつにエクスポートするための、シリアル転送方式のビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）部とを備え、
   前記ドライバは、複数の入力信号を得て前記画素アレー部の画素を駆動するため、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号を復号し、
   前記ドライバは、ソースドライバとゲートドライバを含み、
   前記ソースドライバの各々は、
   前記ＶＧＡ部からエクスポートされた前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を受信するソース入力インターフェース部を含み、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号は前記複数ソースドライバの次の一つに順次送信されて複数のソース入力信号を復号して入力信号とするのに使用され、
   また、ソース入力信号をそれぞれ受信する出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部を含み、
   前記ソース入力インターフェース部は、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号に基づいてソース入力信号に復号し、出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部にエクスポートする復号部と、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を前記複数ソースドライバの次の一つに送るためのものであり、復号された色情報と前記クロック信号を出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部にエクスポートするため前記復号部に結合されたスイッチ部とを備え、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号は赤、緑、および青の色信号を含むことを特徴とする、パネル表示装置に使用されるシリアルプロトコル式パネル表示システム。
2. 画素アレー部と、
   画像を表示するため前記画素アレー部を駆動するのに使用される複数のドライバと、
   シリアル転送方式で符号化された画像表示信号とクロック信号を前記ドライバの対応するひとつにエクスポートするための、シリアル転送方式のビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）部とを備え、
   前記ドライバは、複数の入力信号を得て前記画素アレー部の画素を駆動するため、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号を復号し、
   前記ドライバは、ソースドライバとゲートドライバを含み、
   前記ゲートドライバの各々は、
   前記ＶＧＡ部からエクスポートされた前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号の少なくとも一部を受信するためのゲート入力インターフェース部を含み、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号は前記複数ゲートドライバの次の一つに順次送信されて複数のゲート入力信号を復号して入力信号とするのに使用され、
   また、ゲート入力信号をそれぞれ受信するレベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバをみ、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号は赤、緑、および青の色信号を含み、
   前記ゲート入力インターフェース部は、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号に基づいてゲート入力信号に復号し、レベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバにエクスポートする復号部と、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を前記複数ゲートドライバの次の一つに送るためのものであり、前記クロック信号をレベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバにエクスポートするため前記復号部に結合されたスイッチ部とを含むことを特徴とする、パネル表示装置に使用されるシリアルプロトコル式パネル表示システム。
3. 前記ＶＧＡ部と前記ドライバの間に取り付けられたコネクタをさらに備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシリアルプロトコル式パネル表示システム。
4. 色調管理情報を前記ドライバの一部に供給するため、ガンマ補正部をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシリアルプロトコル式パネル表示システム。
5. 前記パネル表示システムに使用される複数の電圧レベルを供給するための電源部をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシリアルプロトコル式パネル表示システム。
6. 前記ＶＧＡ部は、
   ＶＧＡチップと、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を符号化しエクスポートするため前記ＶＧＡチップと結合されたプロトコルエンコーダとを含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシリアルプロトコル式パネル表示システム。
7. シリアル転送方式で符号化された画像表示信号およびクロック信号を受信するソース入力インターフェース部を備え、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号は前記複数ソースドライバの次の一つに順次送信されて複数のソース入力信号を復号するのに使用され、
   また、ソース入力信号をそれぞれ受信する出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部を備え、
   前記ソース入力インターフェース部は、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号に基づいてソース入力信号に復号し、出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部にエクスポートする復号部と、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を前記複数ソースドライバの次の一つに送るためのものであり、復号された色情報と前記クロック信号を出力バッファと、ＤＡコンバータと、レベルシフトと、ラインラッチと、シフトレジスタとを含むソースドライバ部にエクスポートするため前記復号部に結合されたスイッチ部とを備えることを特徴とする、パネル表示装置に使用されて対応する画素を駆動するソースドライバ。
8. シリアル転送方式で符号化された画像表示信号およびクロック信号を受信するためのゲート入力インターフェース部を備え、前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号は前記複数ゲートドライバの次の一つに順次送信されて複数のゲート入力信号を復号するのに使用され、
   また、ゲート入力信号をそれぞれ受信するレベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバを備え、
   前記ゲート入力インターフェース部は、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号に基づいてゲート入力信号に復号し、レベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバにエクスポートする復号部と、
   前記シリアル転送方式で符号化された画像表示信号および前記クロック信号を前記複数ゲートドライバの次の一つに送るためのものであり、前記クロック信号をレベルシフトと、シフトレジスタとを含むゲートドライバにエクスポートするため前記復号部に結合されたスイッチ部とを含むことを特徴とする、パネル表示装置に使用されて対応する画素を駆動するゲートドライバ。