JP7081838B2 - ディスプレイシステム及び該ディスプレイシステムの共用駆動回路 - Google Patents

ディスプレイシステム及び該ディスプレイシステムの共用駆動回路 Download PDF

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Description

本発明は、ディスプレイ技術に関し、特に、ディスプレイシステム及び該ディスプレイシステムの共用駆動回路に関する。
図1に示されるように、従来のディスプレイシステムは、複数のLEDアレイ12と、LEDアレイ12をそれぞれ駆動する複数の駆動回路11と、を含んでいる。各LEDアレイ12は、複数の行と複数の列でマトリックスに配置されていると共に、それぞれピクセルに対応している複数のLEDユニット(図示せず)を含んでいる。1つの例において、従来のディスプレイシステムは、64×64のピクセルの解像度を有し、且つ、各LEDアレイ12は、16列および32行のマトリックスに配置されている16×32のLEDユニットを含んでおり、そしてこの従来のディスプレイシステムでは8つのLEDアレイ12および8つの駆動回路11が必要となる。
従来のディスプレイシステムの解像度が増加するにつれて(例えば、1920×1080ピクセルのFHD解像度、或いは、3840×2160ピクセルの4K UHD解像度まで)、駆動回路11の数が大幅に増加し、その結果、従来のディスプレイシステムの電力消費が大幅に増加する。しかし、駆動回路11の数が増加すると、駆動回路11を単一チップで構成しにくくなる。さらに、多層のプリント回路基板は、従来のディスプレイシステムにおいて数多くのトレースが必要であり、その結果、従来のディスプレイシステムの総合コストが大幅に増加する。
中国実用新案公告第201805596号は、共通のアノード構成でLEDアレイを駆動するための従来の駆動回路を開示している。
したがって、本発明の目的は、ディスプレイシステム及び該ディスプレイシステムの共用駆動回路を提供することにある。該ディスプレイシステムは、従来技術の少なくとも1つの欠点を軽減することができる。
本発明の一態様によれば、ディスプレイシステムは、(M)個のスキャンラインユニットと、(N)個のチャネルラインユニットと、(R)個の発光アレイと、(L)個の共用駆動回路と、を含んでおり、M≧1、N≧1、R≧1であり、そしてLは、M≠Nの場合にMとNの最大値に等しく、そうでない場合にMに等しい。各発光アレイは、対応するスキャンラインユニットの1つと、対応するチャネルラインユニットの1つと、に接続されている。各共用駆動回路は、制御回路と、スキャンドライバと、チャネルドライバと、を含んでいる。制御回路は、イネーブル制御出力を受信し、該イネーブル制御出力に基づいてスキャンイネーブル信号とチャネルイネーブル信号を生成するためのものである。スキャンドライバは、制御回路に接続されていて該制御回路からスキャンイネーブル信号を受信し、該スキャンイネーブル信号に基づいてスキャン駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。チャネルドライバは、制御回路に接続されていて該制御回路からチャネルイネーブル信号を受信し、該チャネルイネーブル信号に基づいてチャネル駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。(M)個の共用駆動回路のそれぞれのスキャンドライバは、それぞれのスキャンラインユニットにさらに接続されていて該スキャンラインユニットにスキャン駆動出力を提供する。(N)個の共用駆動回路のそれぞれのチャネルドライバは、それぞれのチャネルラインユニットにさらに接続されていて該チャネルラインユニットに前記チャネル駆動出力を提供する。
本発明の他の態様によれば、共用駆動回路は、ディスプレイシステムに用いられる。ディスプレイシステムは、少なくとも1つのスキャンラインユニットと、少なくとも1つのチャネルラインユニットと、スキャンラインユニットとチャネルラインユニットに接続されている少なくとも1つの発光アレイと、を含んでいる。共用駆動回路は、制御回路と、スキャンドライバと、チャネルドライバと、を含んでいる。制御回路は、イネーブル制御出力を受信し、該イネーブル制御出力に基づいてスキャンイネーブル信号とチャネルイネーブル信号を生成するためのものである。スキャンドライバは、制御回路に接続されていて該制御回路からスキャンイネーブル信号を受信し、該スキャンイネーブル信号に基づいてスキャン駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。チャネルドライバは、制御回路に接続されていて該制御回路からチャネルイネーブル信号を受信し、該チャネルイネーブル信号に基づいてチャネル駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。スキャンドライバは、上記少なくとも1つのスキャンラインユニットの1つにさらに接続されていて該スキャンラインユニットにスキャン駆動出力を提供する。チャネルドライバは、上記少なくとも1つのチャネルラインユニットにさらに接続されていて該チャネルラインユニットにチャネル駆動出力を提供する。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。
従来のディスプレイシステムが示されるブロック図である。 本発明に係るディスプレイシステムの第1の実施形態が示されるブロック図である。 該第1の実施形態の発光アレイが示されるブロック図である。 該第1の実施形態の発光アレイの発光素子が示される回路図である。 該第1の実施形態の共用駆動回路が示されるブロック図である。 該第1の実施形態の共用駆動回路の信号プロセッサが示されるブロック図である。 該第1の実施形態の共用駆動回路のチャネルドライバが示される回路ブロック図である。 該第1の実施形態の共用駆動回路のスキャンドライバが示される回路ブロック図である。 該第1の実施形態のスキャンドライバの過電流検出器が示される回路ブロック図である。 該第1の実施形態の操作が示されるタイミング図である。 本発明に係るディスプレイシステムの第2の実施形態の発光アレイの発光素子が示される回路図である。 該第2の実施形態の共用駆動回路のチャネルドライバが示される回路ブロック図である。 該第2の実施形態の共用駆動回路のスキャンドライバが示される回路ブロック図である。 該第2の実施形態のスキャンドライバの過電流検出器が示される回路ブロック図である。 本発明に係るディスプレイシステムの第3の実施形態が示されるブロック図である。 本発明に係るディスプレイシステムの第4の実施形態が示されるブロック図である。 本発明に係るディスプレイシステムの第5の実施形態が示されるブロック図である。
本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末端部は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。
図2に示されるように、本発明に係るディスプレイシステムの第1の実施形態は、(M)個のスキャンラインユニットと、(N)個のチャネルラインユニットと、(R)個の発光アレイと、(L)個の共用駆動回路と、を含んでおり、M≧1、N≧1、R≧1、そしてLは、M≠Nの場合にMとNの最大値に等しく、そうでない場合にMに等しい。各発光アレイは、対応するスキャンラインユニットの1つと、対応するチャネルラインユニットの1つと、に接続されている。各共用駆動回路は、スキャンイネーブル信号に基づいてスキャン駆動出力を生成するようもしくは生成しないように作動することができ、且つ、チャネルイネーブル信号に基づいてチャネル駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。(M)個の共用駆動回路はそれぞれ、それぞれ1つのスキャンラインユニットに接続されていて該スキャンラインユニットにスキャン駆動出力を提供する。(N)個の共用駆動回路はそれぞれ、それぞれ1つのチャネルラインユニットに接続されていて該チャネルラインユニットにチャネル駆動出力を提供する。
図2及び図3に示されるように、各スキャンラインユニットは、複数のスキャンラインを含んでいる。各チャネルラインユニットは、複数のチャネルラインを含んでいる。各発光アレイは、複数の行と複数の列でマトリックスに配置されている複数の発光素子(light emitting elements、略称:LEEs)32を含んでいる。各発光アレイにおいて、発光素子32の各行においては、発光素子32が、発光アレイに対応するスキャンラインユニットにおけるそれぞれのスキャンラインに接続されており、且つ、発光素子32の各列においては、発光素子32が、発光アレイに対応するチャネルラインユニットにおける少なくとも1つのチャネルラインに接続されている。
図2~図4に示されるように、例示のために、本実施形態では、3つのスキャンラインユニット41~43と、3つのチャネルラインユニット51~53と、9つの発光アレイ31、1~33、3と、を有している。言い換えれば、M=3、N=3、そしてR=9である。発光アレイ31、1~33、3は、3つの行と3つの列でマトリックスに配置されている。発光アレイ31、1~33、3の各行においては、発光アレイは、それぞれのスキャンラインユニット41~43に接続されている。発光アレイ31、1~33、3の各列においては、発光アレイは、それぞれのチャネルラインユニット51~53に接続されている。各スキャンラインユニット41~43は、32個のスキャンライン(S1~S32)を含んでいる。各チャネルラインユニット51~53は、16個の第1のチャネルライン(Cr1~Cr16)、16個の第2のチャネルライン(Cg1~Cg16)、16個の第3のチャネルライン(Cb1~Cb16)に分けられた48個のチャネルライン(Cr1~Cr16、Cg1~Cg16、Cb1~Cb16)を含んでいる。各発光アレイ31、1~33、3は、16×32の発光素子32を含んでいる。各発光アレイ31、1~33、3において、発光素子32は、32個の行と16個の列でマトリックスに配置されており、且つ、それぞれが赤色発光ダイオード(LED)321と、緑色LED322と、青色LED323と、を含んでおり、発光素子32の各列においては、発光素子32の赤色LED321のアノードが、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第1のチャネルライン(Cr1~Cr16)に接続されており、発光素子32の緑色LED322のアノードが、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第2のチャネルライン(Cg1~Cg16)に接続されており、発光素子32の青色LED323のアノードが、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第3のチャネルライン(Cb1~Cb16)に接続されており、そして発光素子32の各行においては、発光素子32のLED321~323のカソードが、発光アレイに対応するスキャンラインユニットのそれぞれのスキャンライン(S1~S32)に接続されている。言い換えれば、本実施形態では、発光アレイ3は、共通カソードの構成を有している。
図2及び図5に示されるように、本実施形態では、3つの共用駆動回路21~23を有している。言い換えれば、L=3である。各共用駆動回路21~23は、クロック生成器21と、信号プロセッサ22と、チャネルドライバ23と、スキャンドライバ24と、制御回路25と、を含んでいる。クロック生成器21は、基準クロック信号に基づいて内部グローバルクロック信号を生成する。信号プロセッサ22は、クロック生成器21に接続され、イネーブル制御出力を提供し、クロック生成器21とディスプレイデータからの少なくとも内部グローバルクロック信号に基づいてスキャン制御出力とチャネル制御出力を生成する。制御回路25は、信号プロセッサ22に接続され、信号プロセッサ22からのイネーブル制御出力に基づいてスキャンイネーブル信号とチャネルイネーブル信号を生成する。チャネルドライバ23は、信号プロセッサ22と制御回路25に接続され、制御回路25からのチャネルイネーブル信号に基づいてチャネル駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。チャネル駆動出力は、信号プロセッサ22からのチャネル制御出力に基づいて生成され、16個の第1の駆動電流信号、16個の第2の駆動電流信号、16個の第3の駆動電流信号に分けられた48個の駆動電流信号を含んでいる。スキャンドライバ24は、信号プロセッサ22と制御回路25に接続され、制御回路25からのチャネルイネーブル信号に基づいてスキャン駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができる。スキャン駆動出力は、信号プロセッサ22からのスキャン制御出力に基づいて生成され、32個のスキャン駆動信号を含んでいる。各共用駆動回路(21~23)のチャネルドライバ23は、それぞれのチャネルラインユニット(51~53)の第1~3のチャネルライン(Cr1~Cr16、Cg1~Cg16、Cb1~Cb16)に接続され、該第1~3のチャネルライン(Cr1~Cr16、Cg1~Cg16、Cb1~Cb16)に第1~3の駆動電流信号をそれぞれ提供する。各共用駆動回路(21~23)のスキャンドライバ24は、それぞれのスキャンラインユニット(41~43)のスキャンライン(S1~S32)に接続され、該スキャンライン(S1~S32)にスキャン駆動信号をそれぞれ提供する。
図2及び図6に示されるように、本実施形態では、クロック生成器21は、中央制御システム(図示せず)から、互いに周波数が異なり且つ非同期となっている、外部グローバルクロック信号(external global clock signal、略称:EGCLK)及びデータクロック信号(data clock signal、略称:DCLK)を受信し、ソース制御設定(SET1)をさらに受信する。クロック生成器21は、ソース制御設定(SET1)に基づいて外部グローバルクロック信号(EGCLK)及びデータクロック信号(DCLK)の1つを選択して基準クロック信号とし、そして該基準クロック信号に基づいて、該基準クロック信号の周波数の倍数である周波数を有する内部グローバルクロック信号(internal global clock signal、略称:IGCLK)を生成する。クロック生成器21は、フェーズロックループ(phase-locked loop、略称:PLL)および遅延ロックループ(delay-locked loop、略称:DLL)の1つであることができる。本実施形態では、クロック生成器21は、DLLであり、且つ内部グローバルクロック信号(IGCLK)の周波数は、80MHzである。特に、DLLは、混合信号成分および全デジタル成分であることができる。
本実施形態では、信号プロセッサ22は、制御器221と、入力/出力(I/O)インタフェース222と、コンフィギュレーションレジスタ223と、パルス幅変調器224と、誤差検出器225と、を含んでいる。
制御器221は、クロック生成器21に接続されていて該クロック生成器21から内部グローバルクロック信号(IGCLK)を受信し、中央制御システムから外部グローバルクロック信号(EGCLK)とデータクロック信号(DCLK)をさらに受信する。制御器221は、内部グローバルクロック信号(IGCLK)及び外部グローバルクロック信号(EGCLK)の内の1つと同調してチャネルクロック信号(channel clock signal、略称:CCLK)と、スキャンクロック信号(scan clock signal、略称:SCLK)と、イネーブルクロック信号(enable clock signal、略称:ECLK)を生成し、データクロック信号(DCLK)と同調してコンフィギュレーションクロック信号(configuration clock signal、略称:RCLK)を生成する。
I/Oインタフェース222は、第1のシリアルI/Oピン(SIO1)と、第2のシリアルI/Oピン(SIO2)と、第1、2のシリアルI/Oピン(SIO1、SIO2)の間に接続されている16ビットの双方向シフトレジスタ(図示せず)と、を含んでいる。I/Oインタフェース222は、中央制御システムからデータクロック信号(DCLK)を受信し、中央制御システムまたは前段階の共用駆動回路のI/Oインターフェース222から、データクロック信号(DCLK)と同調して第1のシリアルI/Oピン(SIO1)で一度に1ビットずつディスプレイデータと複数の制御設定をさらに受信する。I/Oインタフェース222は、一度に16ビットずつディスプレイデータと制御設定を出力し、更に次の段階があれば、第2のシリアルI/Oピン(SIO2)で一度に1ビットずつディスプレイデータと制御設定を出力し、共用駆動回路のI/Oインターフェース222により受信する。
コンフィギュレーションレジスタ223は、制御器221に接続されていて該制御器221からコンフィギュレーションクロック信号(RCLK)を受信し、I/Oインタフェース222にさらに接続されていてコンフィギュレーションクロック信号(RCLK)と同調して一度に16ビットずつI/Oインタフェース222から制御設定を受信且つ記憶する。本実施形態では、コンフィギュレーションレジスタ223は、制御設定を記憶するための複数の16ビットフィールドを含んでおり、そして、制御設定は、ソース制御設定(SET1)と、イネーブル制御設定(SET2)と、電流利得制御設定(SET3)と、基準電圧制御設定(SET4)と、スキャン制御設定(SET5)と、誤差検出制御設定(SET6)と、を含んでいる。コンフィギュレーションレジスタ223は、クロック生成器21にさらに接続されていて該クロック生成器21にソース制御設定(SET1)を提供する。
パルス幅変調器224は、記憶素子226と、パルス幅変調(pulse width modulation、略称:PWM)エンジン227と、を含んでいる。記憶素子226は、I/Oインタフェース222に接続されていて該I/Oインタフェース222から一度に16ビットずつディスプレイデータを受信且つ記憶する。記憶素子226は、スタティックランダムアクセスメモリ(static random access memory、略称:SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(dynamic random access memory、略称:DRAM)、Dフリップフロップを含むレジスタファイルなどであることができる。本実施形態では、ディスプレイデータは、それぞれ所定の発光アレイ31、1~33、3の1つのLED321~323(図4を参照)に対応する32×48の16ビットのグレースケール値を含んでおり、且つ記憶素子226は、48Kビットの容量を有するピンポンSRAMであると共に、すべてのこれらのグレースケール値を記憶している。PWMエンジン227は、制御器221に接続されていて該制御器221からチャネルクロック信号(CCLK)を受信し、記憶素子226をさらに接続されていて該記憶素子226から所定の行の発光素子32(図3を参照)のLED321~323(図4を参照)にそれぞれ対応する48個のグレースケール値を受信する。PWMエンジン227は、チャンネルクロック信号(CCLK)と同調して受信されたグレースケール値に基づいて、パルス幅変調(PWM)を実行して、16個の第1のPWM信号(PWMr1~PWMr16)、16個の第2のPWM信号(PWMg1~PWMg16)、16個の第3のPWM信号(PWMb1~PWMb16)に分けられた48個のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)を生成する。第1のPWM信号(PWMr1~PWMr16)は、第1の駆動電流信号にそれぞれ対応し、且つ、それぞれが所定の行の1つにおけるそれぞれの発光素子32(図3を参照)の赤色LED321(図4を参照)に対応するグレースケール値に関連するパルス幅を有している。第2のPWM信号(PWMg1~PWMg16)は、第2の駆動電流信号にそれぞれ対応し、且つ、それぞれが所定の行の1つにおけるそれぞれの発光素子32(図3を参照)の緑色LED322(図4を参照)に対応するグレースケール値に関連するパルス幅を有している。第3のPWM信号(PWMb1~PWMb16)は、第3の駆動電流信号にそれぞれ対応し、且つ、それぞれが所定の行の1つにおけるそれぞれの発光素子32(図3を参照)の青色LED323(図4を参照)に対応するグレースケール値に関連するパルス幅を有している。
チャネル制御出力は、PWMエンジン227により生成された第1~3のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)と、コンフィギュレーションレジスタ223に記憶されている電流利得制御設定(SET3)および基準電圧制御設定(SET4)と、を含んでいる。スキャン制御出力は、制御器221により生成されたスキャンクロック信号(SCLK)と、コンフィギュレーションレジスタ223に記憶されているスキャン制御設定(SET5)と、を含んでいる。イネーブル制御出力は、制御器221により生成されたイネーブルクロック信号(ECLK)と、コンフィギュレーションレジスタ223に記憶されているイネーブル制御設定(SET2)と、を含んでいる。
本実施形態では、制御回路25は、制御器221とコンフィギュレーションレジスタ223に接続されていてそれぞれの制御器221とコンフィギュレーションレジスタ223からイネーブルクロック信号(ECLK)とイネーブル制御設定(SET2)を受信し、イネーブルクロック信号(ECLK)と同調してイネーブル制御設定(SET2)に基づいてチャネルイネーブル信号(SD)とスキャンイネーブル信号(SS)を生成する。それぞれのチャネルイネーブル信号(SD)とスキャンイネーブル信号(SS)は、アクティブ状態(例えば、論理「1」レベルである)と非アクティブ状態(例えば、論理「0」レベルである)との間に切り替えることができる。制御回路25は、カウンタ、有限状態機械、レジスタ回路、組合せ論理回路を用いて実施することができる。
図7に示されるように、本実施形態では、チャネルドライバ23は、電流利得制御器231と、電流プロバイダー232と、複数のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)と、増幅器ユニット233と、制御生成器234と、を含んでいる。
制御生成器234は、制御回路25(図6を参照)に接続されていて該制御回路25からチャネルイネーブル信号(SD)を受信し、PWMエンジン227(図6を参照)にさらに接続されていて該PWMエンジン227から第1~3のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)を受信し、チャネルイネーブル信号(SD)と第1~3のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)に基づいて、48個のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)を生成する。チャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)は、それぞれ第1の駆動電流信号に対応する16個の第1のチャネル制御信号(CCr1~CCr16)と、それぞれ第2の駆動電流信号に対応する16個の第2のチャネル制御信号(CCg1~CCg16)と、それぞれ第3の駆動電流信号に対応する16個の第3のチャネル制御信号(CCb1~CCb16)に分けられている。各第1~3の駆動電流信号において、制御生成器234は、チャネルイネーブル信号(SD)がアクティブ状態にある場合には、駆動電流信号に対応する第1~3のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)の1つを出力して、駆動電流信号に対応する第1~3のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)の1つとし、一方、チャネルイネーブル信号(SD)が非アクティブ状態にある場合、大きさが非導通のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)に対応する所定の基準電圧を出力して、第1~3のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)の1つとする。
電流利得制御器231は、コンフィギュレーションレジスタ223(図6を参照)に接続されていて該コンフィギュレーションレジスタ223から電流利得制御設定(SET3)を受信し、該電流利得制御設定(SET3)に基づいて、第1の電流利得制御信号と、第2の電流利得制御信号と、第3の電流利得制御信号と、を含んでいる電流利得制御出力を生成する。
電流プロバイダー232は、電流利得制御器231に接続されていて該電流利得制御器231から第1~3の電流利得制御信号を受信し、第1のパワーレール91にさらに接続されて該第1のパワーレール91から2.4V~4.5Vの範囲内にある大きさの第1の電源電圧(VLEDr)を受け取り、且つ第2のパワーレール92にさらに接続されて該第2のパワーレール92から3.2V~4.5Vの範囲内にある大きさの第2の電源電圧(VLEDgb)を受け取るように構成されている。電流プロバイダー232は、16個の第1の駆動電流、16個の第2の駆動電流、16個の第3の駆動電流に分けられた48個の駆動電流を提供する。第1の駆動電流は、第1のパワーレール91から供給される。第2の駆動電流および第3の駆動電流は、第2のパワーレール92から供給される。電流プロバイダー232は、第1の電流利得制御信号に基づいて第1の駆動電流の大きさを調整し、第2の電流利得制御信号に基づいて第2の駆動電流の大きさを調整し、第3の電流利得制御信号に基づいて第3の駆動電流の大きさをさらに調整する。
チャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)は、それぞれ第1の駆動電流信号に対応する16個の第1のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16)と、それぞれ第2の駆動電流信号に対応する16個の第2のチャネルスイッチ(SWg1~SWg16)と、それぞれ第3の駆動電流信号に対応する16個の第3のチャネルスイッチ(SWb1~SWb16)と、に分けられている。各第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)は、電流プロバイダー232に接続されている第1の端子と、第1~3の駆動電流信号のそれぞれを提供するための第2の端子と、制御生成器234に接続されていて該制御生成器234から第1~3のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)の1つを受信するための制御端子と、を有している。各第1のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16)は、導通している際にそれぞれの第1の駆動電流が流れることを許可するものである。各第2のチャネルスイッチ(SWg1~SWg16)は、導通している際にそれぞれの第2の駆動電流が流れることを許可するものである。各第3のチャネルスイッチ(SWb1~SWb16)は、導通する際にそれぞれの第3の駆動電流が流れることを許可するものである。
したがって、チャネルイネーブル信号(SD)がアクティブ状態にある場合、第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)は、導通および非導通の間に切り替わって、第1~3の駆動電流信号が生成され、各第1~3の駆動電流信号の大きさは、対応する第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の1つが導通している場合には、対応する第1~3の駆動電流の1つの大きさに等しく、そうでない場合にはゼロである。チャネルイネーブル信号(SD)が非アクティブ状態である場合、第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)のいずれも導通せずに、第1~3の駆動電流信号が生成されない。
増幅器ユニット233は、第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の第2の端子に接続されており、コンフィギュレーションレジスタ223(図6を参照)にさらに接続されていて該コンフィギュレーションレジスタ223から基準電圧制御設定(SET4)を受信し、制御生成器234にさらに接続されていて該制御生成器234から第1~3のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)を受信する。各第1のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16)においては、増幅器ユニット233は、第1のチャネルスイッチにより受信された第1のチャネル制御信号(CCr1~CCr16)の1つが第1のチャネルスイッチを導通しないようにさせる場合、基準電圧制御設定(SET4)に基づいて、第1のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさを第1の基準電圧値に調整する。各第2のチャネルスイッチ(SWg1~SWg16)においては、増幅器ユニット233は、第2のチャネルスイッチにより受信された第2のチャネル制御信号(CCg1~CCg16)の1つが第2のチャネルスイッチを導通しないようにさせる場合、基準電圧制御設定(SET4)に基づいて、第2のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさを第2の基準電圧値に調整する。各第3のチャネルスイッチ(SWb1~SWb16)においては、増幅器ユニット233は、第3のチャネルスイッチにより受信された第3のチャネル制御信号(CCb1~CCb16)の1つが第3のチャネルスイッチを導通しないようにさせる場合、基準電圧制御設定(SET4)に基づいて、第3のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさを第3の基準電圧値に調整する。結果として、下部のゴースト、暗線、カップリングのような理想的ではない影響を排除することができる。
図8に示されるように、第1の実施形態では、スキャンドライバ24は、スキャン制御器241と、マルチプレクサユニット247と、32個のスキャンスイッチ(SW1~SW32)と、32個の増幅器248と、過電流検出器ユニット246と、を含んでいる。
スキャン制御器241は、制御器221に接続されていて該制御器221からスキャンクロック信号(SCLK)を受信し、コンフィギュレーションレジスタ223(図6を参照)にさらに接続されていて該コンフィギュレーションレジスタ223からスキャン制御設定(SET5)を受信し、制御回路25(図6を参照)に接続されていて該制御回路25からスキャンイネーブル信号(SS)を受信する。スキャン制御器241は、スキャンクロック信号(SCLK)、スキャン制御設定(SET5)、およびスキャンイネーブル信号(SS)に基づいて、以下のような方法で32個のスキャン制御信号(それぞれスキャン駆動信号に対応する)を生成する。(a)スキャンイネーブル信号(SS)がアクティブ状態である場合、少なくとも一部のスキャン制御信号が、スキャンクロック信号(SCLK)と同調してそれぞれスキャンスイッチ(SW1~SW32)の導通および非導通に対応する2つの異なる論理状態の間に変換し、もしあれば、スキャン制御信号の残りの1つは、スキャンスイッチ(SW1~SW32)の非導通に対応する論理状態の1つにあり、上記少なくとも一部のスキャン制御信号の個数は、スキャン制御設定(SET5)に関連し、(b)スキャンイネーブル信号(SS)が非アクティブ状態である場合、すべてのスキャン制御信号が、スキャンスイッチ(SW1~SW32)の非導通に対応する1つの論理状態にある。
マルチプレクサユニット247は、スキャン制御器241に接続されていて該スキャン制御器241からスキャン制御信号を受信し、第3のパワーレール93にさらに接続されて該第3のパワーレール93から接地電圧を受け、それぞれスキャン駆動信号に対応する32個の指示信号をさらに受信し、それぞれスキャン駆動信号に対応する32個のスイッチ制御信号を生成する。各スキャン駆動信号においては、マルチプレクサユニット247は、スキャン駆動信号に対応する指示信号に基づいて、接地電圧と、スキャン駆動信号に対応するスキャン制御信号との1つを出力して、スキャン駆動信号に対応するスイッチ制御信号とする。
各スキャンスイッチ(SW1~SW32)(例えば、N型パワー半導体トランジスタ)は、それぞれのスキャン駆動信号を提供するための第1の端子(例えば、ドレイン端子)と、第3のパワーレール93に接続されて該第3のパワーレール93から接地電圧を受けるための第2の端子(例えば、ソース端子)と、マルチプレクサユニット247に接続されていて該マルチプレクサユニット247からそれぞれのスキャン駆動信号に対応するスイッチ制御信号を受信するための制御端子(例えば、ゲート端子)と、を有している。
各増幅器248は、それぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)の第1の端子に接続されており、マルチプレクサユニット247にさらに接続されていて該マルチプレクサユニット247からそれぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)により受信されたスイッチ制御信号の1つを受信する。各増幅器248は、スイッチ制御信号の1つがそれぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)を導通しないようにさせる際に、それぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)の第1の端子における電圧の大きさを所定の基準電圧値に調整する。結果として、上部のゴーストを排除することができる。
図8及び図9に示されるように、過電流検出器ユニット246は、32個の過電流検出器245を含んでいる。各過電流検出器245は、検出器スイッチ(detector switch、略称:SSW)と、指示生成器244と、を含んでいる。検出器スイッチ(SSW)(例えば、N型パワー半導体トランジスタ)は、第1の端子(例えば、ドレイン端子)と、それぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)の第2の端子に接続されている第2の端子(例えば、ソース端子)と、それぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)の制御端子に接続されている制御端子(例えば、ゲート端子)と、を有している。検出器スイッチ(SSW)は、サイズがそれぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)のサイズの約1000分の1であるので、該検出器スイッチ(SSW)を流れる電流(Is)は、大きさがそれぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)を流れる電流(Ip)の大きさの約1000分の1である。指示生成器244は、検出器スイッチ(SSW)の第1の端子に接続されており、マルチプレクサユニット247にさらに接続されており、マルチプレクサユニット247により受信された電流(Is)に基づいて、それぞれのスキャンスイッチ(SW1~SW32)により提供されたスキャン駆動信号の1つに対応する指示信号の1つを生成する。該指示信号の1つは、電流(Ip)の大きさが所定の定格電流値よりも大きいか否かを示している。各スキャン駆動信号においては、マルチプレクサユニット247は、接地電圧を出力して、電流(Ip)の大きさが所定の定格電流値よりも大きいことをスキャン駆動信号に対応する指示信号が示す場合、スキャン駆動信号に対応するスイッチ制御信号とし、そうでなければスキャン駆動信号に対応するスキャン制御信号を出力して、スキャン駆動信号に対応するスイッチ制御信号とする。結果として、各スキャンスイッチ(SW1~SW32)は、電流オーバーフローが発生していることが検出された際に導通しないように強制され、それによって過電流保護が実現される。
したがって、スキャンイネーブル信号(SS)がアクティブ状態にある場合、少なくとも一部のスキャンスイッチ(SW1~SW32)は、導通および非導通の間に切り替わって、スキャン駆動信号が生成され、そして各スキャン駆動信号は、対応するスキャンスイッチ(SW1~SW32)が導通している場合、対応するスキャンスイッチ(SW1~SW32)の第1の端子を接地電圧に付けて、そうでなければ、対応するスキャンスイッチ(SW1~SW32)の1つの第1の端子を接地電圧に付けない。スキャンイネーブル信号(SS)が非アクティブ状態にある場合、スキャンスイッチ(SW1~SW32)はいずれも導通されず、そしてスキャン駆動信号が生成されない。
図6及び図7に示されるように、誤差検出器225は、コンフィギュレーションレジスタ223に接続されていて該コンフィギュレーションレジスタ223から誤差検出制御設定(SET6)を受信し、第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の第2の端子とI/Oインタフェース222にさらに接続されている。誤差検出器225は、該誤差検出制御設定(SET6)に基づいて、第1の閾値電圧と、第2の閾値電圧と、第3の閾値電圧と、を生成する。第1~3の閾値電圧は、等しい大きさ、または異なる大きさを有することができる。第1のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16)においては、誤差検出器225は、第1のチャネルラインの第2の端子における電圧を第1の閾値電圧と比較して、第1のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさが第1の閾値電圧よりも大きい場合には論理「1」レベルであり、そうでなければ論理「0」レベルであるそれぞれの第1の比較信号を生成する。第2のチャネルスイッチ(SWg1~SWg16)においては、誤差検出器225は、第2のチャネルラインの第2の端子における電圧を第2の閾値電圧と比較して、第2のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさが第2の閾値電圧よりも大きい場合には論理「1」レベルであり、そうでなければ論理「0」レベルであるそれぞれの第2の比較信号を生成する。第3のチャネルスイッチ(SWb1~SWb16)においては、誤差検出器225は、第3のチャネルラインの第2の端子における電圧を第3の閾値電圧と比較して、第3のチャネルスイッチの第2の端子における電圧の大きさが第3の閾値電圧よりも大きい場合には論理「1」レベルであり、そうでなければ論理「0」レベルであるそれぞれの第3の比較信号を生成する。誤差検出制御設定(SET6)がLEDオープン回路故障を検出するように設定されている場合、論理「1」レベルは、LEDオープン回路故障が検出されたことを示しており、そして論理「0」レベルは、LEDオープン回路故障が検出されなかったことを示している。誤差検出制御設定(SET6)がLEDショート回路故障を検出するように設定されている場合、論理「1」レベルは、LEDショート回路故障が検出されなかったことを示しており、そして論理「0」レベルは、LEDショート回路故障が検出されたことを示している。誤差検出器225は、I/Oインタフェース222により受信されるように、一度に1ビットずつ第1~3の比較信号を出力して、そして、I/Oインタフェース222は、中央制御システムまたは前段階の共用駆動回路のI/Oインターフェース222により受信されるように、第1のシリアルI/Oピン(SIO1)において、該誤差検出器225から一度に1ビットずつ第1~3の比較信号を出力する。I/Oインタフェース222は、もしあれば、第2のシリアルI/Oピン(SIO2)において、次の段階の共用駆動回路のI/Oインターフェース222から一度に1ビットずつ第1~3の比較信号をさらに受信し、そして、中央制御システムまたは前段階の共用駆動回路のI/Oインターフェース222により受信されるように、第1のシリアルI/Oピン(SIO1)において一度に1ビットずつ受信された第1~3の比較信号を出力する。
図2と図5と図6に示されるように、特に、本実施形態の変化例において、各共用駆動回路(21~23)は、省電力ユニット(図示せず)をさらに含むことができ、コンフィギュレーションレジスタ223は、グレースケール閾値を含むグレースケール制御設定をさらに記憶することができ、省電力ユニットは、コンフィギュレーションレジスタ223に接続されていて該コンフィギュレーションレジスタ223からグレースケール制御設定を受信することができ、記憶素子226にさらに接続されていて該記憶素子226からそれぞれ所定の1つの行の発光素子32(図3を参照)のLED321~323(図4を参照)に対応する48個のグレースケール値を受信することができ、且つチャネルドライバ23にさらに接続されることができ、すべての受信されたグレースケール値がゼロである場合、省電力ユニットは、すべての電流利得制御器231(図7を参照)のアナログ回路、およびすべての電流プロバイダー232(図7を参照)のアナログ回路を無効にさせて、消費電力を低減することができ、そして、受信された少なくとも1つのグレースケール値が非ゼロである場合、各第1~3の駆動回路信号においては、省電力ユニットは、駆動電流信号に対応する受信されたグレースケール値の1つがグレースケール閾値よりも小さい場合、駆動電流信号が非導通に切り替わることを提供するための第1~3のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の1つの後の駆動電流信号に関連する電流利得制御器231(図7を参照)と電流プロバイダー232(図7を参照)とのアナログ回路の一部を無効にさせて、消費電力を低減することができる。
図2及び図10に示されるように、本実施形態では、共用駆動回路21により受信されたイネーブル制御設定は、第1~9のモードがあり、スキャン駆動出力が第1~3のモードで生成され、チャネル駆動出力が第1、4、7のモードで生成されることを示す。共用駆動回路22により受信されたイネーブル制御設定は、第1~9のモードがあり、スキャン駆動出力が第4~6のモードで生成され、チャネル駆動出力が第2、5、8のモードで生成されることを示す。共用駆動回路23により受信されたイネーブル制御設定は、第1~9のモードがあり、スキャン駆動出力が第7~9のモードで生成され、チャネル駆動出力が第3、6、9のモードで生成されることを示す。これらのイネーブル制御設定に基づいて、ディスプレイシステムは第1~9のモードで周期的に作動する。
第1のモードでは、共用駆動回路21のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路22、23のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ31、1は、共用駆動回路21からのスキャン駆動出力とチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第2のモードでは、共用駆動回路21のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路22のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路22、23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21、23のチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ31、2は、共用駆動回路21からのスキャン駆動出力と共用駆動回路22からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第3のモードでは、共用駆動回路21のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路23のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路22、23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21、22のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間に非アクティブ状態にあるので、発光アレイ31、3は、共用駆動回路21からのスキャン駆動出力と共用駆動回路23からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第4のモードでは、共用駆動回路22のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路22、23のチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ32、1は、共用駆動回路22からのスキャン駆動出力と共用駆動回路21からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第5のモードでは、共用駆動回路22のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、23のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ32、2は、共用駆動回路22からのスキャン駆動出力とチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第6のモードでは、共用駆動回路22のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路23のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21、22のチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ32、3は、共用駆動回路22からのスキャン駆動出力と共用駆動回路23からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第7のモードでは、共用駆動回路23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、22のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路22、23のチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ33、1は、共用駆動回路23からのスキャン駆動出力と共用駆動回路21からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第8のモードでは、共用駆動回路23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路22のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、22のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21、23のチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ33、2は、共用駆動回路23からのスキャン駆動出力と共用駆動回路22からのチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
第9のモードでは、共用駆動回路23のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあり、且つ共用駆動回路21、22のスキャンイネーブル信号(SS)およびチャネルイネーブル信号(SD)は、非アクティブ状態にあるので、発光アレイ33、3は、共用駆動回路23からのスキャン駆動出力とチャネル駆動出力によって駆動されて所定の期間に発光する。
特に、各第1~9のモードでは、共用駆動回路の電流利得制御器231(図7を参照)と電流プロバイダー232(図7を参照)は、それぞれチャネルイネーブル信号(SD)と共にモード中に常に非アクティブ状態で無効にされ、消費電力を低減することができる。
特に、本実施形態の変化例において、共用駆動回路21により受信されたイネーブル制御設定は、第1~3のモードがあり、スキャン駆動出力が第1のモードで生成され、チャネル駆動出力が第1~3のモードで生成されることを示し得る。共用駆動回路22により受信されたイネーブル制御設定は、第1~3のモードがあり、スキャン駆動出力が第2のモードで生成され、チャネル駆動出力が第1~3のモードで生成されることを示し得る。共用駆動回路23により受信されたイネーブル制御設定は、第1~3のモードがあり、スキャン駆動出力が第3のモードで生成され、チャネル駆動出力が第1~3のモードで生成されることを示し得る。これらのイネーブル制御設定に基づいて、ディスプレイシステムは第1~3のモードで周期的に作動する。第1のモードでは、共用駆動回路21のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21~23のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあることができ、且つ共用駆動回路22、23のスキャンイネーブル信号(SS)は、非アクティブ状態にあることができるので、発光アレイ31、1~31、3は、共用駆動回路21からのスキャン駆動出力およびそれぞれ共用駆動回路21~23からのチャネル駆動出力により駆動されて所定の期間に発光することができる。第2のモードでは、共用駆動回路22のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21~23のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあることができ、且つ共用駆動回路21、23のスキャンイネーブル信号(SS)は、非アクティブ状態にあることができるので、発光アレイ32、1~32、3は、共用駆動回路22からのスキャン駆動出力およびそれぞれ共用駆動回路21~23からのチャネル駆動出力により駆動されて所定の期間に発光することができる。第3のモードでは、共用駆動回路23のスキャンイネーブル信号(SS)および共用駆動回路21~23のチャネルイネーブル信号(SD)は、所定の期間にアクティブ状態にあることができ、且つ共用駆動回路21、22のスキャンイネーブル信号(SS)は、非アクティブ状態にあることができるので、発光アレイ33、1~33、3は、共用駆動回路23からのスキャン駆動出力および共用駆動回路21~23からのチャネル駆動出力により駆動されて所定の期間に発光することができる。
図2と図3と図11に示されるように、本発明に係るディスプレイシステムの第2の実施形態は、第1の実施形態と共通するが、以下、異なっていることを説明する。
第2の実施形態では、各発光アレイ31、1~33、3において、各列の発光素子32においては、発光素子32の赤色LED321のカソードは、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第1のチャネルライン(Cr1~Cr16)に接続されており、発光素子32の緑色LED322のカソードは、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第2のチャネルライン(Cg1~Cg16)に接続されており、発光素子32の青色LED323のカソードは、発光アレイに対応するチャネルラインユニットのそれぞれの第3のチャネルライン(Cb1~Cb16)に接続されており、各行の発光素子32においては、発光素子32のLED321~323のアノードは、発光アレイに対応するスキャンラインユニットのそれぞれのスキャンライン(S1~S32)に接続されている。言い換えれば、本実施形態では、各LEDアレイ31、1~33、3は、共通アノード構成を有している。
図12に示されるように、各共用駆動回路21~23(図2を参照)においては、電流プロバイダー232は、第1、2のパワーレール91、92に接続されて該第1、2のパワーレール91、92から第1、2の電源電圧(VLEDr、VLEDgb)(図7を参照)をそれぞれ受けるのに替わって、第3のパワーレール93に接続されて該第3のパワーレール93から接地電圧を受けるよう構成されたものであり、且つ第1~3の駆動電流が第3の電力レール93に落とされる。
図13及び図14に示されるように、各スキャンスイッチ(SW1~SW32)と過電流検出器245の検出器スイッチ(SSW)は、P型パワー半導体トランジスタであり、マルチプレクサユニット247とスキャンスイッチ(SW1~SW32)の第2の端子とは、第3の電力レール93(図8を参照)に接続されて接地電圧を受けるのに替わって、第4の電力レール94に接続されて該第4の電力レール94から大きさが3.2V~5Vの範囲内にある第3の電源電圧(VLED)を受けるよう構成されたものである。
図15に示されるように、本発明に係るディスプレイシステムの第3の実施形態は、第1の実施形態と共通するが、以下の点で第1の実施形態と異なっている。即ち、(a)チャネルラインユニット53(図2を参照)と発光アレイ31、3、32、3、33、3(図2を参照)が省略されており(即ち、N=2、R=6)、(b)ディスプレイシステムは第1、2、4、5、7、8のモードで周期的に作動する。
図16に示されるように、本発明に係るディスプレイシステムの第4の実施形態は、第1の実施形態と共通するが、以下の点で第1の実施形態と異なっている。即ち、(a)チャネルラインユニット43(図2を参照)と発光アレイ33、1、33、2、33、3(図2を参照)が省略されており(即ち、M=2、R=6)、(b)ディスプレイシステムは第1~6のモードで周期的に作動する。
図17に示されるように、本発明に係るディスプレイシステムの第5の実施形態は、第1の実施形態と共通するが、以下の点で第1の実施形態と異なっている。即ち、(a)発光アレイ32、3、33、2、33、3(図2を参照)が省略されており(即ち、R=6、発光アレイ31、1、31、2、31、3、32、1、32、2、33、1は、マトリックスに配置されてない)、(b)ディスプレイシステムは第1~5、7のモードで周期的に作動する。
図2に戻って参照すると、以上のことから、上記各実施形態は、以下の利点を有する。
1.(L)個の共用駆動回路を使用することで、最大で(L2)個の発光アレイを駆動することができる。ディスプレイシステムの解像度が増加するにつれる共用駆動回路の数の増加が僅かとなり、結果として従来のディスプレイシステムに比べて、該ディスプレイシステムの消費電力が低い。
2.共用駆動回路の数が少ないので、共用駆動回路をシングルチップ上に製造することによって、ディスプレイシステムの総コストを削減することができる。
3.共用駆動回路の数が少なく、ディスプレイシステムはプリント回路基板上にレイアウトされるトレースの量が少ないので、より層が少ないプリント回路基板が使用されてもディスプレイシステムのトレースを支えることができ、ディスプレイシステムの総コストを削減することができる。
上記の説明では、説明の目的のために、実施形態の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が述べられた。しかしながら、しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、本発明の多面性が理解されることを目的としたものであり、また、一実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例は、適切な場合には、本開示の実施において、他の実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例と共に実施され得る。
以上、本発明の好ましい実施形態および変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

Claims (12)

  1. いずれも複数のスキャンラインを含む(M)個のスキャンラインユニット(41~43)と、
    いずれも複数のチャネルラインを含む(N)個のチャネルラインユニット(51~53)と、
    (R)個の発光アレイ(31、1~33、3)と、
    (L)個の共用駆動回路(21~23)と、を含んでおり、M≧1、N≧1、M+N-1≦R≦M×Nであり、そしてLは、M≠Nの場合にMとNの最大値に等しく、そうでない場合にMに等しく、
    各前記発光アレイ(31、1~33、3)は、対応する前記スキャンラインユニット(41~43)の1つと、対応する前記チャネルラインユニット(51~53)の1つと、に接続されており、
    各前記共用駆動回路(21~23)は、
    イネーブル制御出力を受信し、前記イネーブル制御出力に基づいてスキャンイネーブル信号(SS)とチャネルイネーブル信号(SD)を生成するための制御回路(25)と、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記スキャンイネーブル信号(SS)を受信し、前記スキャンイネーブル信号(SS)に基づいてスキャン駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができるスキャンドライバ(24)と、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記チャネルイネーブル信号(SD)を受信し、前記チャネルイネーブル信号(SD)に基づいてチャネル駆動出力を生成しもしくは生成しないように作動することができるチャネルドライバ(23)と、を含んでおり、
    (M)個の前記共用駆動回路(21~23)のそれぞれの前記スキャンドライバ(24)は、それぞれの前記スキャンラインユニット(41~43)にさらに接続されていて前記スキャンラインユニット(41~43)に前記スキャン駆動出力を提供し、
    (N)個の前記共用駆動回路(21~23)のそれぞれの前記チャネルドライバ(23)は、それぞれの前記チャネルラインユニット(51~53)にさらに接続されていて前記チャネルラインユニット(51~53)に前記チャネル駆動出力を提供する、
    ディスプレイシステム。
  2. 各前記共用駆動回路(21~23)は、
    基準クロック信号を受信し、該基準クロック信号に基づいて内部グローバルクロック信号(IGCLK)を生成するためのクロック生成器(21)と、
    前記クロック生成器(21)に接続されていて前記クロック生成器(21)から前記内部グローバルクロック信号(IGCLK)を受信し、ディスプレイデータをさらに受信し、前記イネーブル制御出力を提供し、前記内部グローバルクロック信号(IGCLK)と前記ディスプレイデータに基づいてスキャン制御出力とチャネル制御出力をさらに生成するための信号プロセッサ(22)と、をさらに含んでおり、
    前記制御回路(25)は、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記イネーブル制御出力を受信し、
    前記スキャンドライバ(24)は、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記スキャン制御出力を受信し、前記スキャン制御出力に基づいて前記スキャン駆動出力を生成し、
    前記チャネルドライバ(23)は、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記チャネル制御出力を受信し、前記チャネル制御出力に基づいて前記チャネル駆動出力を生成する、
    請求項1に記載のディスプレイシステム。
  3. 前記クロック生成器(21)は、遅延ロックループである、
    請求項2に記載のディスプレイシステム。
  4. 前記クロック生成器(21)は、フェーズロックループである、
    請求項2に記載のディスプレイシステム。
  5. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記スキャン駆動出力は、複数のスキャン駆動信号を含んでおり、
    前記スキャン制御出力は、スキャンクロック信号(SCLK)と、スキャン制御設定(SET5)と、を含んでおり、且つ
    前記スキャンドライバ(24)は、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記スキャンイネーブル信号(SS)を受信し、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記スキャン制御出力を受信し、前記スキャンイネーブル信号(SS)と前記スキャン制御出力に基づいて、それぞれ前記スキャン駆動出力に対応する複数のスキャン制御信号を生成するためのスキャン制御器(241)と、
    それぞれが、それぞれの前記スキャン駆動信号を提供するための第1の端子と、パワーレール(93/94)に接続するよう構成された第2の端子と、前記スキャン制御器(241)に接続されていて前記スキャン制御器(241)から、それぞれの前記スキャン駆動信号に対応する前記スキャン制御信号の1つを受信するための制御端子と、を有している複数のスキャンスイッチ(SW1~SW32)と、を含んでおり、
    前記スキャン駆動信号は、前記スキャン制御器(241)により、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)がアクティブ状態である場合、少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)が前記スキャンクロック信号(SCLK)と同調して導通および非導通の間に切り替わり、前記少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)の個数は前記スキャン制御設定(SET5)に関連し、且つ、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)が非アクティブ状態である場合、前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)のいずれも導通しない、ような方法で生成される、
    請求項2~請求項4のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
  6. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記スキャンドライバ(24)は、
    それぞれが、それぞれの前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)の前記第1の端子に接続されており、前記スキャン制御器(241)にさらに接続されていて前記スキャン制御器(241)から、それぞれの前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)により受信された前記スキャン制御信号の1つを受信し、前記スキャン制御信号の前記1つがそれぞれの前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)を導通しないようにさせる際に、それぞれの前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)の前記第1の端子における電圧の大きさを所定の基準電圧値に調整して、導通しないようにするための複数の増幅器(248)をさらに含んでいる、
    請求項5に記載のディスプレイシステム。
  7. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記スキャン駆動出力は、複数のスキャン駆動信号を含んでおり、
    前記スキャン制御出力は、スキャンクロック信号(SCLK)と、スキャン制御設定(SET5)と、を含んでおり、且つ
    前記スキャンドライバ(24)は、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記スキャンイネーブル信号(SS)を受信し、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記スキャン制御出力を受信し、前記スキャンイネーブル信号(SS)と前記スキャン制御出力に基づいて、それぞれ前記スキャン駆動出力に対応する複数のスキャン制御信号を生成するためのスキャン制御器(241)と、
    それぞれが、それぞれの前記スキャン駆動信号を提供するための第1の端子と、パワーレール(93)に接続するよう構成された第2の端子と、前記スキャン制御器(241)に接続されていて前記スキャン制御器(241)から、それぞれの前記スキャン駆動信号に対応する前記スキャン制御信号の1つを受信するための制御端子と、を有している複数のスキャンスイッチ(SW1~SW32)と、を含んでおり、
    前記スキャン駆動信号は、前記スキャン制御器(241)により、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)がアクティブ状態である場合、少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)が前記スキャンクロック信号(SCLK)と同調して導通および非導通の間に切り替わり、前記少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)の個数は前記スキャン制御設定(SET5)に関連し、且つ、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)が非アクティブ状態である場合、前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)のいずれも導通しない、ような方法で生成されており、
    各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    各前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)は、N型パワー半導体トランジスタであり、且つ前記パワーレール(93)から接地電圧を受けるためのものである、
    請求項2~請求項4のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
  8. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記スキャン駆動出力は、複数のスキャン駆動信号を含んでおり、
    前記スキャン制御出力は、スキャンクロック信号(SCLK)と、スキャン制御設定(SET5)と、を含んでおり、且つ
    前記スキャンドライバ(24)は、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記スキャンイネーブル信号(SS)を受信し、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記スキャン制御出力を受信し、前記スキャンイネーブル信号(SS)と前記スキャン制御出力に基づいて、それぞれ前記スキャン駆動出力に対応する複数のスキャン制御信号を生成するためのスキャン制御器(241)と、
    それぞれが、それぞれの前記スキャン駆動信号を提供するための第1の端子と、パワーレール(94)に接続するよう構成された第2の端子と、前記スキャン制御器(241)に接続されていて前記スキャン制御器(241)から、それぞれの前記スキャン駆動信号に対応する前記スキャン制御信号の1つを受信するための制御端子と、を有している複数のスキャンスイッチ(SW1~SW32)と、を含んでおり、
    前記スキャン駆動信号は、前記スキャン制御器(241)により、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)がアクティブ状態である場合、少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)が前記スキャンクロック信号(SCLK)と同調して導通および非導通の間に切り替わり、前記少なくとも一部の前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)の個数は前記スキャン制御設定(SET5)に関連し、且つ、
    前記スキャンイネーブル信号(SS)が非アクティブ状態である場合、前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)のいずれも導通しない、ような方法で生成されており、
    各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    各前記スキャンスイッチ(SW1~SW32)は、P型パワー半導体トランジスタであり、且つ前記パワーレール(94)から大きさが3.2V~5Vの範囲内にある電源電圧(VLED)を受けるためのものである、
    請求項2~請求項4のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
  9. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記チャネル駆動出力は、複数の駆動電流信号を含んでおり、
    前記チャネル制御出力は、電流利得制御設定(SET3)と、基準電圧制御設定(SET4)と、それぞれ前記駆動電流信号に対応すると共に、前記ディスプレイデータに関連するパルス幅を有している複数のパルス幅変調(PWM)信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)と、を含んでおり、
    前記チャネルドライバ(23)は、
    前記制御回路(25)に接続されていて前記制御回路(25)から前記チャネルイネーブル信号(SD)を受信し、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記PWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)を受信し、前記チャネルイネーブル信号(SD)と前記PWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)に基づいて、それぞれ前記駆動電流信号に対応する複数のチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)を生成するための制御生成器(234)と、
    前記信号プロセッサ(22)に接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記電流利得制御設定(SET3)を受信し、前記電流利得制御設定(SET3)に基づいて電流利得制御出力を生成するための電流利得制御器(231)と、
    前記電流利得制御器(231)に接続されていて前記電流利得制御器(231)から前記電流利得制御出力を受信し、複数の駆動電流を提供し、前記電流利得制御出力に基づいて前記駆動電流の大きさを調整するための電流プロバイダー(232)と、
    それぞれが、前記電流プロバイダー(232)に接続されている第1の端子と、それぞれの前記駆動電流信号を提供するための第2の端子と、前記制御生成器(234)に接続されていて、それぞれの前記駆動電流信号に対応する前記チャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)の1つを受信するための制御端子と、を有しており、導通する際にそれぞれの前記駆動電流が流れることを許可するための複数のチャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)と、
    前記チャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の前記第2の端子に接続されており、前記信号プロセッサ(22)にさらに接続されていて前記信号プロセッサ(22)から前記基準電圧制御設定(SET4)を受信し、前記制御生成器(234)にさらに接続されていて前記制御生成器(234)から前記チャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)を受信するための増幅器ユニット(233)と、を含んでおり、
    各前記チャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)において、前記増幅器ユニット(233)は、前記チャネルスイッチによって受信されたチャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)が前記チャネルスイッチを導通しないようにさせる際に、前記基準電圧制御設定(SET4)に基づいて前記チャネルスイッチの前記第2の端子における電圧の大きさを基準電圧値に調整し、
    各前記駆動電流信号において、前記制御生成器(234)は、前記チャネルイネーブル信号(SD)がアクティブ状態である場合には、前記駆動電流信号に対応する前記PWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)の1つを出力して、前記駆動電流信号に対応する前記チャネル制御信号(CCr1~CCr16、CCg1~CCg16、CCb1~CCb16)の1つとし、前記チャネルイネーブル信号(SD)が非アクティブ状態である場合には、所定の基準電圧を前記チャネルスイッチ(SWr1~SWr16、SWg1~SWg16、SWb1~SWb16)の非導通に対応する大きさで出力して、前記チャネル制御信号の1つとする、
    請求項2~請求項8のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
  10. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記電流プロバイダー(232)は、第1のパワーレール(91)にさらに接続されて前記第1のパワーレール(91)から2.4V~4.5Vの範囲内にある大きさの第1の電源電圧(VLEDr)を受け取り、第2のパワーレール(92)にさらに接続されて前記第2のパワーレール(92)から3.2V~4.5Vの範囲内にある大きさの第2の電源電圧(VLEDgb)を受け取るように構成され、
    前記駆動電流の一部は、前記第1のパワーレール(91)から供給され、前記駆動電流の残部は、前記第2のパワーレール(92)から供給される、
    請求項9に記載のディスプレイシステム。
  11. 各前記共用駆動回路(21~23)においては、
    前記信号プロセッサ(22)は、
    前記クロック生成器(21)に接続されていて前記クロック生成器(21)から前記内部グローバルクロック信号(IGCLK)を受信し、データクロック信号(DCLK)をさらに受信し、前記内部グローバルクロック信号(IGCLK)と同調してチャンネルクロック信号(CCLK)とスキャンクロック信号(SCLK)とイネーブルクロック信号(ECLK)とを生成し、前記データクロック信号(DCLK)と同調してコンフィギュレーションクロック信号(RCLK)を生成するための制御器(221)と、
    前記データクロック信号(DCLK)を受信し、前記データクロック信号(DCLK)と同調して前記ディスプレイデータと複数の制御設定をさらに受信するための入力/出力(I/O)インタフェース(222)と、
    前記制御器(221)に接続されていて前記制御器(221)から前記コンフィギュレーションクロック信号(RCLK)を受信し、前記入力/出力インタフェース(222)にさらに接続されていて、前記コンフィギュレーションクロック信号(RCLK)と同調して前記入力/出力インタフェース(222)から前記制御設定を受信且つ記憶するためのコンフィギュレーションレジスタ(223)と、
    前記制御器(221)に接続されていて前記制御器(221)から前記チャンネルクロック信号(CCLK)を受信し、前記入力/出力インタフェース(222)にさらに接続されていて前記入力/出力インタフェース(222)から前記ディスプレイデータを受信し、前記チャンネルクロック信号(CCLK)と同調して前記ディスプレイデータに基づいてパルス幅変調(PWM)を実施して複数のPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)を生成するためのパルス幅変調器(224)と、を含んでおり、
    前記イネーブル制御出力は、前記制御器(221)により生成された前記イネーブルクロック信号(ECLK)と、前記コンフィギュレーションレジスタ(223)に記憶された前記制御設定の1つと、を含んでおり、
    前記スキャン制御出力は、前記制御器(221)により生成された前記スキャンクロック信号(SCLK)と、前記コンフィギュレーションレジスタ(223)に記憶された前記制御設定の他の1つと、を含んでおり、
    前記チャネル制御出力は、前記パルス幅変調器(224)により生成されたPWM信号(PWMr1~PWMr16、PWMg1~PWMg16、PWMb1~PWMb16)と、前記コンフィギュレーションレジスタ(223)に記憶された前記制御設定のさらに他の1つと、を含んでいる、
    請求項2~請求項10のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
  12. 各前記発光アレイ(31、1~33、3)は、複数の発光素子(32)を含んでおり、
    前記発光アレイ(31、1~33、3)の各前記発光素子(32)は、赤色発光ダイオード(LED)(321)と、緑色LED(322)と、青色LED(323)と、を含んでいる、
    請求項1~請求項11のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
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