JPWO2010073447A1 - 表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセット - Google Patents

表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセット Download PDF

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Abstract

本発明に係る表示駆動装置(100)は、それぞれ変化のタイミングが異なる複数のラッチ制御信号(205)を生成する第1遅延回路(120)と、ラッチ制御信号(205)を遅延させることにより、立ち下がり用遅延信号(216)及び立ち上がり用遅延信号(217)を生成する第2遅延回路(310)と、隣接する表示出力端子(190)間で画素データ(204)の変化の方向が異なる場合、立ち下がり用遅延信号(216)又は立ち上がり用遅延信号(217)を選択し、隣接する表示出力端子(190)間で画素データ(204)の変化の方向が異ならない場合、ラッチ制御信号(205)を選択する遅延選択回路(320)と、遅延選択回路(320)により選択された信号の変化のタイミングで、表示出力端子(190)を駆動するステップ制御回路(150)とを備える。

Description

本発明は、表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットに関し、特に、予め定められた周期毎に、n個の画素データを含む1ライン分の表示データに応じて、それぞれがパネル電極を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子に出力する表示駆動装置に関する。
近年、PDP(プラズマディスプレイパネル)は、薄型、大画面、かつ高精細の表示パネルとして注目されている。このPDPは、マトリックス状に配置された複数の放電セルを画素として備える。また、PDPは、放電セルの放電の際に生じる発光を利用して画像を表示する。
一般的なAC型PDPは、平行に配置された複数の表示電極と、これらの表示電極に直交するように配置された複数のデータ電極とを有している。PDPの表示駆動装置は、これらのデータ電極を駆動する、つまり容量性負荷を駆動対象とする。
一方で、PDPの大画面化、高精細化、及び高輝度化が進んできており、それに伴い、PDPを駆動する表示駆動装置も多出力化、低EMI化、及び低電力化が必要となってきている。このため、データ電極を駆動する際の電力消費、駆動に伴う発熱の抑制、及びデータ変化に伴うEMIノイズの低減が重要になってきている。
また、2つのデータ電極間に異なる電位が与えられると、電極間が1つの容量として作用する。すなわち、容量性負荷が発生する。表示駆動装置は、この容量性負荷を駆動する際に多くの電力を消費する。これに対して、表示駆動装置の電力消費を低減する従来技術として、特許文献1記載の表示駆動装置が知られている。
特許文献1記載の表示駆動装置は、表示データを所定の電圧レベルに変換して、データ電極に接続された表示出力端子に出力する。また、特許文献1記載の表示駆動装置は、2ステップの電圧駆動方法を用いることで、駆動電力を低減できる。
具体的には、特許文献1記載の表示駆動装置は、複数の表示出力端子に、選択スイッチを介してワイヤードOR接続された、フローティング状態の共通フローティング電位線を備える。
また、特許文献1記載の表示駆動装置は、表示データの切り替わり前後での電圧レベルの変化を検出する。また、特許文献1記載の表示駆動装置は、電圧レベルが変化する表示出力端子を、所定のタイミング(表示データの切り替えのためのパネル非表示の期間内)において一時的にハイ・インピーダンス(Hi−Z)に制御すると同時に、当該表示出力端子がフローティング電位線に接続されるように選択スイッチを制御する。この制御により、表示データの切り替わりによりデータが変化する全ての表示出力端子は、一時的に表示出力が遮断され、共通フローティング電位線に接続される。
よって、電圧レベルが変化する表示出力端子が短絡された状態になるので、直前にH(=High)レベル、又はL(=Low)レベルが出力されていた表示出力端子間で蓄積された容量電荷の移動が行われる。これにより、Hレベルの表示出力端子とLレベルの表示出力端子との数のバランスによって、フローティング状態の共通フローティング電位線はある電位に落ち着く。
例えば、電圧レベルが変化する複数の表示出力端子において、Hレベルの表示出力端子とLレベルの表示出力端子との数が同じ場合は、理想的には共通フローティング電位線は、VDD/2となる(VDDは表示出力端子のHレベル電位)。よって、表示駆動装置は、VDD/2からGND又はVDDまで駆動すればよい。これにより、特許文献1記載の表示駆動装置は、駆動電力を低減できる。
また、表示データが変化をする際のEMIを低減する従来技術として、特許文献2記載の技術がある。
特許文献2の技術は、1ライン分の画素データを表示する複数のデータ電極を複数のデータ電極群に分割し、分割したデータ電極群の間で表示出力のタイミングを順次にずらす。これにより、特許文献2の技術は、データが同時に変化する数を群単位に分割できるので、ピーク電流を低減できる。これにより、特許文献2の技術は、発生するEMIを抑制できる。
米国特許第7116137号明細書 特許第2953342号公報
しかしながら、このような表示駆動装置において、さらなる低EMI化が望まれている。
そこで、本発明は、ピーク電流を低減することで、EMIを抑制できる表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る表示駆動装置は、予め定められた周期毎に、1ライン分の表示データに含まれるn(n:2以上の整数)個の画素データに応じて、それぞれがパネル電極を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子に出力する表示駆動装置であって、前記n個の画素データのそれぞれが、直前の周期の画素データから変化したか否かを判定し、さらに、変化したと判定した場合、当該変化の方向が第1の論理値から第2の論理値への変化であるか、前記第2の論理値から前記第1の論理値への変化であるかを判定する変化判定手段と、隣接する二つの前記表示出力端子の間ごとに設けられ、当該隣接する二つの表示出力端子の間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定するn−1個の遷移方向一致判定手段と、前記周期に同期する水平同期信号に基づき、前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、それぞれ変化のタイミングが異なるn個の第1タイミング信号を生成する第1遅延手段と、前記n個の第1タイミング信号のうちn−1個をそれぞれ遅延させることにより、n−1個の前記表示出力端子と一対一で対応するn−1個の第2タイミング信号を生成する第2遅延手段と、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択するn−1個の遅延選択手段と、前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングで、当該遅延選択手段に対応する前記表示出力端子を駆動する制御手段とを備える。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、n個の表示出力端子を、それぞれ異なるタイミングで駆動する。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、ピーク電流を低減できるので、EMIを抑制できる。
さらに、本発明に係る表示駆動装置は、駆動負荷容量が大きくなる、隣接する表示出力端子の画素データが互いに逆方向に遷移する場合には、駆動タイミングをさらに遅らす。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、さらにピーク電流を低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記制御手段は、前記画素データが前記第1の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を第1電位に駆動し、前記画素データが前記第2の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を前記第1電位より高い第2電位に駆動し、前記n−1個の第2タイミング信号は、それぞれ立ち下がり用タイミング信号と、立ち上がり用タイミング信号とを含み、前記n−1個の第2遅延手段は、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ第1の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち下がり用タイミング信号を生成するとともに、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ、前記第1の遅延量より大きい第2の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち上がり用タイミング信号を生成し、前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第2の論理値から前記第1の論理値に変化する場合、前記立ち下がり用タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第1の論理値から前記第2の論理値に変化する場合、前記立ち上がり用タイミング信号を選択してもよい。
この構成によれば、駆動負荷容量が大きくなる、立ち上がり時(画素データが第1の論理値から第2の論理値に変化する場合)には、立ち下がり時(画素データが第2の論理値から第1の論理値に変化する場合)より、駆動タイミングを遅らす。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、さらにピーク電流を低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記第1遅延手段は、前記n個の表示出力端子の並び順に、順次変化のタイミングが遅れるように前記n個の第1タイミング信号を生成し、前記遷移方向一致判定手段は、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定し、前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択してもよい。
また、前記表示駆動装置は、さらに、前記n個の画素データ及び前記n個の表示出力端子に一対一で対応し、対応する画素データの電圧レベルをシフトすることにより、第1電位又は第2電位を出力するn個のレベルシフト手段と、前記第1電位と前記第2電位との間のステップ電位を供給するステップ電位供給手段を備え、前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する表示出力端子に対して、前記各周期に含まれる第1期間の間、前記ステップ電位供給手段により供給されるステップ電位を供給し、当該周期に含まれ、かつ前記第1期間の後である第2期間の間、対応する前記レベルシフト手段により出力される第1電位又は第2電位を供給するように制御し、前記制御手段は、前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングに基づき、前記第1期間及び前記第2期間のうちすくなくとも一方を決定してもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、表示出力端子を一旦ステップ電位に駆動した後、第1電位又は第2電位(Hレベル又はLレベル)に駆動する2ステップの電圧駆動を行う。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、消費電力を低減できる。
さらに、本発明に係る表示駆動装置では、ステップ電位供給手段によりステップ電位が供給されるので、第1期間において、表示データのパターンに依存せずに、常に同一の電位が表示出力端子に供給される。これにより、特許文献1記載の技術に比べ、さらに消費電力を低減できる。
また、前記表示駆動装置は、さらに、前記n個の画素データに一対一で対応し、対応する画素データを、前記水平同期信号に基づくタイミングで保持し、保持した画素データを出力するn個のラッチ手段と、前記n個の画素データ、n個のレベルシフト手段及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する前記レベルシフト手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第1スイッチと、前記n個の画素データ、前記n個の第1スイッチ及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、前記ステップ電位供給手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第2スイッチとを備え、前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチに対して、前記第1期間の間、当該第1スイッチをオフし、かつ当該第2スイッチをオンし、前記第2期間の間、当該第2スイッチをオフし、かつ当該第1スイッチをオンしてもよい。
また、前記遅延手段は、前記水平同期信号にそれぞれ異なる遅延を与えることで前記n個のタイミング信号を生成し、前記制御手段は、前記n個のタイミング信号の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる前記第1期間の間、前記n個の第1スイッチをオフし、かつ前記n個の第2スイッチをオンしてもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、n個の表示出力端子を、それぞれ異なるタイミングで第1電位又は第2電位からステップ電位に駆動し、かつ、それぞれ異なるタイミングでステップ電位から第1電位又は第2電位に駆動する。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、ステップ電位への駆動時、及びステップ電位から第1電位又は第2電位への駆動時のピーク電流を共に低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記制御手段は、前記変化判定手段により対応する前記ラッチ手段に保持される画素データが変化しないと判定された場合、前記第1期間及び前記第2期間の間、対応する前記第2スイッチをオフ、かつ対応する前記第1スイッチをオンしてもよい。
この構成によれば、画素データが変化する表示出力端子に対してのみ、2ステップの電圧駆動を行う。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、消費電力を効率的に削減できる。
また、前記ステップ電位は、前記第1電位と前記第2電位との中心の電位であってもよい。
また、前記制御手段は、対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを同時にオンしなくてもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、瞬間的なデータの衝突を確実に回避できる。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、確実に、EMIを低減できる。
また、前記制御手段は、前記第1スイッチをオンする際、常に当該第1スイッチに対応する前記第2スイッチのオフした後、当該第1スイッチをオンし、前記第2スイッチをオンする際、常に当該第2スイッチに対応する前記第1スイッチをオフした後、当該第2スイッチをオンしてもよい。
なお、本発明は、このような表示駆動装置として実現できるだけでなく、表示駆動装置に含まれる特徴的な手段をステップとする表示駆動方法として実現できる。また、本発明は、このような表示駆動装置を備える表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットとしても実現できる。
以上より、本発明は、ピーク電流を低減することで、EMIを抑制できる表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットを提供できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態1に係る変化判定回路、遅延回路、遅延選択回路及び遷移方向一致判定回路の構成を示す回路図である。 図3は、本発明の実施の形態1に係るステップ電位供給回路の構成を示す回路図である。 図4は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図6は、本発明の実施の形態1に係るステップ制御回路の構成を示す回路図である。 図7は、本発明の実施の形態1に係るステップ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。 図8は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図9は、本発明の実施の形態2に係るモジュールパッケージの構成を示す平面図である。 図10は、本発明の実施の形態2に係るパネルモジュールの構成を示す平面図である。 図11は、本発明の実施の形態2に係るテレビセットの構成を示すブロック図である。
以下、本発明に係る表示駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、複数の表示出力端子に対し、それぞれ異なるタイミングで、2ステップの電圧駆動を行う。さらに、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、互いに隣接する表示出力端子において、互いに逆方向に表示データが遷移する場合、さらに駆動タイミングを遅らす。これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、ピーク電流を低減できるので、EMIを抑制できる。
まず、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を示すブロック図である。
図1に示す表示駆動装置100は、予め定められた周期毎に、1水平ライン分のシリアル表示データ202に含まれるn(n:2以上の整数、例えば192又は388等。)個の画素データを取り込み、取り込んだn個の画素データに応じて、それぞれがPDPのパネル電極(データ電極)を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子190に出力する。
表示駆動装置100は、シフトレジスタ110と、第1遅延回路120と、n個の第1ラッチ回路130と、n個の変化判定回路140と、n個の遅延生成回路300と、n−1個の遷移方向一致判定回路330と、n個のステップ制御回路150と、n個のレベルシフト回路160と、n個の第1スイッチ170と、n個の第2スイッチ171と、ステップ電位供給回路180と、n個の表示出力端子190とを備える。
また、表示駆動装置100には、外部から水平同期信号201と、シリアル表示データ202と、画素クロック203とが入力される。
シフトレジスタ110は、画素クロック203を用いて1水平ライン分のシリアル表示データ202を取り込み、取り込んだシリアル表示データ202を並列に出力する。
シリアル表示データ202は、PDPのデータ電極を駆動するために外部からシリアルに入力される表示データ信号である。シリアル表示データ202は、画素ごとのデータであるn個の画素データ204を含む。
シフトレジスタ110は、n個のレジスタ111を含む。n個のレジスタ111は、直列に接続される。n個のレジスタ111は、n個の画素データ204をそれぞれ格納及び出力する。
画素クロック203は、シリアル表示データ202に同期して入力されるクロックである。画素クロック203は、シリアルに入力される画素データ204をレジスタ111に取り込み、レジスタ111に取り込んだ画素データ204を順次次段のレジスタ111にシフトさせるためのクロックである。つまり、画素クロック203は、1水平ライン分のシリアル表示データ202をシフトレジスタ110に格納するためのクロックである。
シフトレジスタ110は、シリアル表示データ202を、画素クロック203毎に取り込み、かつ取り込んだ画素データ204を順次シフトして1水平ライン分のシリアル表示データ202を格納する。
第1遅延回路120は、水平同期信号201に遅延を与えることで、それぞれ変化のタイミングが異なるn個のラッチ制御信号205を生成する。
水平同期信号201は、外部から入力されるシリアル表示データ202のラインデータの切り替わり周期(以下、単に「周期」とも記す。)毎に入力される同期信号である。
第1遅延回路120は、n−1個の遅延素子121を含む。n−1個の遅延素子121は、直列に接続され、水平同期信号201と、直列に接続された各遅延素子121により出力されるn−1個の信号がn個のラッチ制御信号205となる。また、n−1個の遅延素子121の遅延量は、それぞれ等しく、例えば1つの遅延素子121の遅延量は、0.2n秒程度である。なお、n−1個の遅延素子121の遅延量のうち1以上が異なってもよい。
また、複数の遅延素子121は、表示出力端子190の並びの順(例えば図1における上から下に向かう方向)に遅延が増加するように、n個のラッチ制御信号205に遅延を与える。
なお、図1に示すように、1つの表示出力端子190に、それぞれ1つのレジスタ111、ラッチ制御信号205、ラッチ回路130、変化判定回路140、遅延生成回路300、ステップ制御回路150、レベルシフト回路160、第1スイッチ170及び第2スイッチ171が対応する。また、n−1個の遷移方向一致判定回路330は、隣接する二つの表示出力端子190間ごとに設けられる。例えば、n−1個の遷移方向一致判定回路330は、n個の表示出力端子190のうち、一方端(図1の上端)に配置される表示出力端子190を除くn−1個の表示出力端子190に、それぞれ対応する。
以下において、特別の記載がないかぎり、対応する各構成要素に対する動作を示すものとする。また、各表示出力端子190に対応する各構成要素の構成は、同様なので、以下、代表して1つの表示出力端子190に対応する構成要素を説明する。
ラッチ回路130は、レジスタ111に格納される画素データ204を、ラッチ制御信号205が変化するタイミングで取り込んだうえ保持し、保持する画素データ206を出力する。
変化判定回路140は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、直前の周期で保持されていた画素データ206から変化したか否かを判定する。さらに、変化判定回路140は、画素データ206が変化した場合には、画素データ206が直前の周期から変化した方向である遷移方向を判定する。つまり、変化判定回路140は、当該画素データ206が、LレベルからHレベルに変化した(立ち上がり)か、HレベルからLレベルに変化した(立ち下がり)かを判定する。
図2は、変化判定回路140、遅延生成回路300、及び遷移方向一致判定回路330の回路構成を示す図である。
図2に示すように変化判定回路140は、ラッチ回路141と、排他的論理和回路142と、論理和回路143と、論理積回路144と、ラッチ回路145とを備える。
ラッチ回路141は、直前の周期においてラッチ回路130に保持されていた画素データ207を保持する。ラッチ回路141は、ラッチ回路130により出力される画素データ206を、ラッチ制御信号205が変化するタイミングで取り込んだうえ保持し、保持する画素データ207を出力する。なお、ラッチ回路141は、ラッチ回路130に入力されるラッチ制御信号205と、同じ又は早いタイミングで変化する信号を用いて画素データ206を保持すればよい。
排他的論理和回路142は、ラッチ回路130に保持される画素データ206と、ラッチ回路141に保持される画素データ207とが同一であるか否かを判定し、判定結果を示す判定信号208を出力する。つまり、排他的論理和回路142は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりにより変化したか否かを判定する。具体的には、排他的論理和回路142は、画素データ206と画素データ207とが同一である場合、ラインデータの切り替わりにより画素データ206が変化しないと判定し、画素データ206と画素データ207とが異なる場合、ラインデータの切り替わりにより画素データ206が変化したと判定する。
論理和回路143は、ラッチ回路130に保持される画素データ206がLレベルであり、かつラッチ回路141に保持される画素データ207がHレベルであるか否かを判定する。つまり、論理和回路143は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりによりHレベルからLレベルに変化した(立ち下がり)か否かを判定する。
論理積回路144は、ラッチ回路130に保持される画素データ206がHレベルであり、かつラッチ回路141に保持される画素データ207がLレベルであるか否かを判定する。つまり、論理積回路144は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりによりLレベルからHレベルに変化した(立ち上がり)か否かを判定する。
ラッチ回路145は、論理和回路143及び論理積回路144により判定された、遷移方向を保持する。具体的には、ラッチ回路145は、遷移方向が立ち下がりの場合にはHレベルを保持し、遷移方向が立ち上がりの場合にはLレベルを保持する。また、ラッチ回路145は、保持する遷移方向を遷移方向信号215として出力する。
なお、図2及び以下の説明において、ある表示出力端子190を表示出力端子190aと示し、表示出力端子190aの上方向(図1における上方向)に隣接する表示出力端子190を表示出力端子190bと示す。また、表示出力端子190aに対応する画素データ206、判定信号208及び遷移方向信号215を、画素データ206a、判定信号208a及び遷移方向信号215aと示し、表示出力端子190bに対応する画素データ206、判定信号208及び遷移方向信号215を、画素データ206b、判定信号208b及び遷移方向信号215bと示す。
遷移方向一致判定回路330は、判定信号208a及び遷移方向信号215aと、判定信号208b及び遷移方向信号215bとを用いて、画素データ206aと画素データ206bとの遷移方向が一致するか、異なるかを判定する。具体的には、遷移方向一致判定回路330は、判定信号208a及び208bを用いて、画素データ206a及び206bが共に変化するか否かを判定する。さらに、遷移方向一致判定回路330は、遷移方向信号215a及び215bを用いて、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なるか否かを判定する。
さらに具体的には、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bが共に変化し、かつ、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合にHレベルの遷移方向一致判定信号220を出力する。また、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、又は、画素データ206a及び206bが共に変化するが、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合にLレベルの遷移方向一致判定信号220を出力する。
遅延生成回路300は、ラッチ制御信号205をそのまま、又は遅延させたタイミング制御信号219を生成する。具体的には、遅延生成回路300は、画素データ206a及び206bが共に変化し、かつ、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合に、ラッチ制御信号205を遅延させたタイミング制御信号219を出力し、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合、又は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、ラッチ制御信号205を遷移方向一致判定信号220として出力する。
この遅延生成回路300は、第2遅延回路310と、遅延選択回路320とを備える。
第2遅延回路310は、ラッチ制御信号205を遅延させることにより、立ち下がり用遅延信号216と立ち上がり用遅延信号217とを生成する。この第2遅延回路310は、第1遅延素子311と、第2遅延素子312とを備える。第1遅延素子311は、ラッチ制御信号205を立ち上がり用遅延量で遅延することにより、立ち下がり用遅延信号216を生成する。第2遅延素子312は、ラッチ制御信号205を立ち上がり用遅延量で遅延することにより、立ち上がり用遅延信号217を生成する。ここで、立ち上がり用遅延量は、立ち下がり用遅延量より大きい。
遅延選択回路320は、遷移方向信号215及び遷移方向一致判定信号220を用いて、ラッチ制御信号205と立ち下がり用遅延信号216と立ち上がり用遅延信号217のうちいずれか1つを選択し、選択した信号をタイミング制御信号219として出力する。具体的には、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、又は、画素データ206a及び206bが共に変化するが、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合、ラッチ制御信号205を選択する。また、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合、立ち下がり用遅延信号を選択する。また、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合、立ち上がり用遅延信号を選択する。
この遅延選択回路320は、第1選択回路321と、第2選択回路322とを備える。
第1選択回路321は、遷移方向信号215aがHレベル(立ち下がり)の場合、立ち下がり用遅延信号216を選択し、選択した立ち下がり用遅延信号216を選択遅延信号218として出力する。また、第1選択回路321は、遷移方向信号215aがLレベル(立ち上がり)の場合、立ち上がり用遅延信号217を選択し、選択した立ち上がり用遅延信号217を選択遅延信号218として出力する。
第2選択回路322は、遷移方向一致判定信号220がHレベルの場合(遷移方向が異なる場合)、選択遅延信号218を選択し、選択した選択遅延信号218をタイミング制御信号219として出力する。また、第2選択回路322は、遷移方向一致判定信号220がLレベルの場合(画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない、又は遷移方向が同じ場合)、ラッチ制御信号205を選択し、選択したラッチ制御信号205をタイミング制御信号219として出力する。
なお、図1の上端に配置される表示出力端子190に対応する遅延選択回路320は、常に、ラッチ制御信号205を選択する。
ステップ制御回路150は、遅延選択回路320により選択されたタイミング制御信号219の変化のタイミングで、当該遅延選択回路320に対応する表示出力端子190を駆動する。具体的には、ステップ制御回路150は、タイミング制御信号219に基づき、第1スイッチ170をオン/オフさせる第1スイッチ制御信号209と、第2スイッチ171をオン/オフさせる第2スイッチ制御信号210とを生成する。
レベルシフト回路160は、レベルシフタ161、162及び163を備える。
レベルシフタ161、162及び163は、入力された信号の電圧レベルを変換し、変換した電圧レベルの信号を出力する。例えば、シフトレジスタ110、第1遅延回路120、ラッチ回路130、変化判定回路140及びステップ制御回路150は、電源電圧3Vで動作し(Lレベルが0V、Hレベルが3V)、レベルシフタ161、162及び163は、画素データ206の論理値(Lレベル又はHレベル)の電圧レベルをシフトすることにより、Lレベルが0V、Hレベルが85Vの信号を出力する。
レベルシフタ161は、ラッチ回路130に保持される画素データ206の電圧レベルをシフトすることにより、画素データ211を出力する。レベルシフタ162は、第1スイッチ制御信号209の電圧レベルをシフトすることにより、第1スイッチ制御信号212を出力する。レベルシフタ163は、第2スイッチ制御信号210の電圧レベルをシフトすることにより、第2スイッチ制御信号213を出力する。
ステップ電位供給回路180は、VDD/2のステップ電位214を供給する。ここで、VDDは、レベルシフト回路160により変換された後のHレベルの電位(例えば85V)である。
第1スイッチ170は、レベルシフタ161の出力端子と、表示出力端子190との間に接続される。
第2スイッチ171は、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される共通線と、表示出力端子190との間に接続される。ここで、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される共通線は、n個の第2スイッチ171の全てに接続される。
例えば、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は、それぞれPチャンネルMOSFETである。
ステップ制御回路150は、変化判定回路140により、画素データ206が変化したと判定された場合、表示出力端子190間でそれぞれ異なる第1期間の間、ステップ電位供給回路180により供給されるステップ電位214を表示出力端子190に供給するように制御する。ステップ制御回路150は、第1期間の後の、表示出力端子190間でそれぞれ異なる第2期間の間、レベルシフタ161により出力されるHレベル又はLレベルの電位を表示出力端子190に供給するように制御する。
具体的には、ステップ制御回路150は、n個のタイミング制御信号219の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる第1期間の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。その後、n個のタイミング制御信号219の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
これにより、表示出力端子190には、一旦ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される。その後、表示出力端子190は、レベルシフタ161によりHレベル又はLレベルの電位まで駆動される。
また、ステップ制御回路150は、変化判定回路140により、画素データ206が変化しないと判定された場合、第1期間及び第2期間の間、表示出力端子190にレベルシフタ161により出力されるHレベル又はLレベルの電位を表示出力端子190に供給するように制御する。
具体的には、ステップ制御回路150は、第1期間及び第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
これにより、画素データ206が変化しない場合には、表示出力端子190には、ステップ電位214は供給されず、レベルシフタ161によりHレベル又はLレベルの電位が供給される。
また、ステップ制御回路150は、n個の第1スイッチ170及び第2スイッチ171の組に対して、それぞれ異なる第1期間の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンし、それぞれ異なる第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
図3は、ステップ電位供給回路180の回路構成を示す図である。
図3に示す回路構成において、トランジスタT1のゲートにクロック信号φ1を入力し、トランジスタT2のゲートにクロック信号φ1と同周期かつ位相が180度ずれたクロック信号φ2を入力し、トランジスタT3のゲートにクロックφ2に対して2倍の周期を有する信号の反転信号であるクロック信号φ3を入力し、トランジスタT4のゲートにクロック信号φ1の反転信号であるクロック信号φ4を入力することで、VDD/2のステップ電位214が生成される。
また、図3に示す回路構成のステップ電位供給回路180を用いることで、少ない消費電力で、VDD/2を供給できる。
次に、表示駆動装置100の動作の概略を説明する。
図4は、表示駆動装置100の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、シフトレジスタ110にシリアル表示データ202が格納される。
次に、ラッチ制御信号205の変化のタイミングで、ラッチ回路130は、レジスタ111に保持される画素データ204を画素データ206aとして保持する(S101)。
変化判定回路140は、ラッチ回路130により保持される画素データ206aが変化したか否かを判定する(S102)。
画素データ206aが変化した場合(S102でYes)、変化判定回路140は、画素データ206aの遷移方向を判定する(S103)。
次に、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なるか否かを判定する(S104)。
画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり(S104でYes)、かつ画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合(S105でYes)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を遅延させた立ち下がり用遅延信号216を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S106)。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり(S104でYes)、かつ画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合(S105でNo)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を遅延させた立ち上がり用遅延信号217を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S107)。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異ならない場合(S104でNo)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S108)。
次に、ステップ制御回路150は、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチをオンすることで、表示出力端子190にステップ電位214を供給する。ここで、n個のステップ制御回路150は、ステップS106、S107又はS108で選択された、それぞれ異なるタイミングで変化するタイミング制御信号219に基づき、それぞれ異なるタイミングで表示出力端子190へのステップ電位214の供給を開始する(S109)。
次に、ステップ制御回路150は、表示出力端子190の電位がステップ電位214になった後、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンすることで、表示出力端子190にHレベル又はLレベルの電位に駆動する。ここで、n個のステップ制御回路150は、ステップS106、S107又はS108で選択された、それぞれ異なるタイミングで変化するラッチ制御信号205に基づき、それぞれ異なるタイミングで表示出力端子190のHレベル又はLレベルへの駆動を開始する(S110)。
一方、画素データ206が変化しない場合(S102でNo)、ステップ制御回路150は、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンすることで、表示出力端子190にHレベル又はLレベルの電位に駆動する(S111)。
なお、図4に示す処理は、各表示出力端子190に対応する構成要素ごとに行われる。
以下、表示駆動装置100の具体的な動作例を説明する。
まず、画素データ206aと206bとの遷移方向が同じ場合の動作を説明する。
図5は、表示駆動装置100の動作を示すタイミングチャートである。
ラインデータの切り替わり周期T0において、ラッチ回路130にはHレベルの画素データ206が保持されており、表示出力端子190にはHレベルの電位が出力されている。
周期T1において、画素データ204はHレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は変化しない。よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0及び第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、表示出力端子190は、レベルシフタ161により供給されるHレベル(VDD)を維持する。
周期T2において、画素データ204はLレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は、HレベルからLレベルに変化する。
よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。これにより、第1期間t0において、表示出力端子190に、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214(VDD/2)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、Hレベル(VDD)からステップ電位214(VDD/2)に変化する。
また、ステップ制御回路150は、第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、第2期間t1において、表示出力端子190に、レベルシフタ161によりLレベル(0V)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、ステップ電位214(VDD/2)からLレベル(0V)に変化する。
周期T3において、画素データ204はLレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は変化しない。よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0及び第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、表示出力端子190は、レベルシフタ161により供給されるLレベル(0V)を維持する。
周期T4において、画素データ204はHレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は、LレベルからHレベルに変化する。
よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。これにより、第1期間t0において、表示出力端子190に、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214(VDD/2)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、Lレベル(0V)からステップ電位214(VDD/2)に変化する。
また、ステップ制御回路150は、第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、第2期間t1において、表示出力端子190に、レベルシフタ161によりHレベル(VDD)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、ステップ電位214(VDD/2)からHレベル(VDD)に変化する。
このように、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、画素データ206に変化がある場合は、表示出力端子190を2ステップで駆動する。これにより、表示駆動装置100は、消費電力を削減できる。
以下、2ステップでの駆動により消費電力が削減される原理を説明する。
消費電力は(動作周波数)×(駆動負荷容量)×(駆動電圧)2に比例することは一般的に知られている。ここで動作周波数(データ遷移サイクル変化時間)を一定とすると、消費電力は(駆動負荷容量)×(駆動電圧)2に比例する。
任意の駆動端子における消費電力をPm、総負荷容量をCm、駆動電圧振幅をVmとすると、2ステップで駆動しない場合の消費電力はPm ∝ Cm×Vm2 である。
一方、2ステップ(2分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位をVmの1/2の電位とすると下記式(1)で示される。
Pm ∝ Cm×(Vm/2)2 ×2(分割駆動回数)
= 1/2×Cm×(Vm)2 ・・・式(1)
このように、2ステップで駆動することにより、消費電力を1/2に低減できる。
さらに、3ステップ(3分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位をVmの1/3の電位及び2/3の電位とすると下記式(2)で示される。
Pm ∝ Cm×(Vm/3)2 × 3
= 1/3×Cm×(Vm)2 ・・・式(2)
同様に考えると、n(nは2以上の整数)ステップ(n分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位を、Vmをn等分した電位とすると下記式(3)で示される。
Pm ∝ 1/n×Cm×(Vm)2 ・・・式(3)
このように、上記式(3)に示すように分割駆動のステップを多くすることによって消費電力は低減できる。
また、同じ2ステップでの駆動であっても、ステップ電位をVmの中間電位(Vm/2)にした場合と、中間電位にしなかった場合とでは式(1)に示すように、ステップ電位をVmの中間電位にしたほうが消費電力は低減できることがわかる。
さらに、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100では、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が表示出力端子190に供給されるので、シリアル表示データ202のパターンに依存せずに、画素データ206が変化する表示出力端子190は、第1期間t0において、常にVDD/2となる。つまり、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、最も効率よく消費電力を削減できるステップ電位214をシリアル表示データ202のパターンに依存せずに常に供給できる。よって、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、特許文献1記載の表示駆動装置のように、シリアル表示データ202のパターンにステップ電位が依存する場合に比べて、消費電流をより確実に削減できる。
また、図5において、他の表示出力端子190に対応するラッチ制御信号205、画素データ206、判定信号208、第1スイッチ制御信号209、第2スイッチ制御信号210及び表示出力端子190の電位を点線で示す。
図5に示すように、他の表示出力端子190に対応するラッチ制御信号205は、第1遅延回路120で与えられた遅延時間t4、実線で示す信号に対して変化のタイミングが遅れる。これにより、画素データ206、判定信号208、第1スイッチ制御信号209、第2スイッチ制御信号210及び表示出力端子190の電位の変化のタイミングもそれぞれ遅延時間t4分遅れる。
つまり、ステップ制御回路150は、第1期間t0より遅延時間t4分遅れた第1期間t2において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。また、ステップ制御回路150は、第2期間t1より遅延時間t4分遅れた第2期間t3において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
また、n個のラッチ制御信号205には、それぞれ異なる遅延時間t4が第1遅延回路120により与えられる。
つまり、表示駆動装置100は、n個のラッチ制御信号205の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる時刻から始まる第1期間t0及びt2の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。さらに、表示駆動装置100は、n個のラッチ制御信号205の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる時刻から始まる第2期間t1及びt3の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。よって、ステップ電位供給回路180及びレベルシフタ161により表示出力端子190が駆動されるタイミングはそれぞれ異なる。
これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、ピーク電流を削減できるので、シリアル表示データ202が変化をする際のEMIを低減できる。
また、n個の表示出力端子190ごとに駆動タイミングが異なるので、特許文献2記載の表示駆動装置と比べ、より効果的にEMIを低減できる。
以下、ステップ制御回路150の詳細な構成を説明する。
図6は、ステップ制御回路150の回路構成を示す図である。ステップ制御回路150は、タイミング生成部151と、変化制御部152とを含む。
なお、図6において、レベルシフタ162及び163は省略している。
タイミング生成部151は、タイミング制御信号219を用いて信号226及び信号229を生成する。信号226及び信号229は、それぞれ第1スイッチ制御信号212及び第2スイッチ制御信号213の元となる信号である。
変化制御部152は、画素データ206がラインデータの切り替わりにより変化したと判定された場合(判定信号208がLレベルの場合)、信号226及び信号229の論理値によらず、常に第1スイッチ制御信号212をLレベルにし、第2スイッチ制御信号213をHレベルにする。つまり、第1スイッチ170がオンされ、第2スイッチ171がオフされる。
図7は、タイミング生成部151の1周期分の動作を示すタイミングチャートである。なお、信号221〜229は、それぞれ図6に示す信号である。
図7に示す時間t5は遅延素子DLY1、DLY2及びDLY3の遅延時間の和であり、時間t6は遅延素子DLY1及びDLY2の遅延時間の和であり、時間t7は遅延素子DLY1の遅延時間であり、時間t8は遅延素子DLY0の遅延時間である。また、遅延素子DLY0及びDLY1の遅延時間は、それぞれ遅延素子DLY2の遅延時間より小さい。
また、信号226は、第1スイッチ制御信号212のもとになる信号であり、信号226がHレベルの場合、第1スイッチ170がオフし、信号226がLレベルの場合、第1スイッチ170がオンする。信号229は、第2スイッチ制御信号213のもとになる信号であり、信号229がHレベルの場合、第2スイッチ171がオンし、信号229がLレベルの場合、第2スイッチ171がオフする。
図7に示すように、第1スイッチ170がオンかつ第2スイッチ171がオフの状態から、第1スイッチ170がオフかつ第2スイッチ171がオンの状態に切り換わる際には、まず時刻t9において第1スイッチ170がオフした後、時刻t10において第2スイッチ171がオンする。つまり、時刻t9〜t10の間、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は共にオフする。
また、第1スイッチ170がオフかつ第2スイッチ171がオンの状態から、第1スイッチ170がオンかつ第2スイッチ171がオフの状態に切り換わる際には、まず時刻t11において第2スイッチ171がオフした後、時刻t12において第1スイッチ170がオンする。つまり、時刻t11〜t12の間、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は共にオフする。
すなわち、タイミング生成部151は、第1スイッチ170をオンする際、常に第2スイッチ171をオフした後、第1スイッチ170をオンする。また、タイミング生成部151は、第2スイッチ171をオンする際、常に第1スイッチ170をオフした後、第2スイッチ171をオンする。言い換えると、タイミング生成部151は、第1スイッチ170及び第2スイッチ171とを同時にオンしない。
これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100では、第1スイッチ170及び第2スイッチ171が同時にオンしないので、瞬間的なデータの衝突を確実に回避できる。これにより、表示駆動装置100は、確実に、EMIを低減できる。
次に、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合の表示駆動装置100の動作を説明する。
図8は、表示駆動装置100において、遷移方向が異なる場合の動作を示すタイミングチャートである。なお、図8及び以下の説明において、表示出力端子190aに対応するラッチ制御信号205、立ち下がり用遅延信号216、及び立ち上がり用遅延信号217を、ラッチ制御信号205a、立ち下がり用遅延信号216a、及び立ち上がり用遅延信号217aと示し、表示出力端子190bに対応するラッチ制御信号205を、ラッチ制御信号205bと示す。
図8に示すように、ラッチ制御信号205aは、ラッチ制御信号205bに比べて、遅延時間t4遅れて変化する。また、立ち下がり用遅延信号216aは、ラッチ制御信号205aに比べて、遅延時間t13遅れて変換する。また、立ち上がり用遅延信号217aは、ラッチ制御信号205aに比べて、遅延時間t14遅れて変換する。
これにより、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合には、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4遅れたタイミングで変化する。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4+t13遅れたタイミングで変化する。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4+t14遅れたタイミングで変化する。
このように、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、上方向に隣接する表示出力端子190bに対応する画素データ206bが、画素データ206aと異なる遷移方向に変化する場合には、通常のタイミングより、さらに遅れたタイミングで表示出力端子190aを変化させる。ここで、複数の表示出力端子190は、図1に示す上から下に向かい、順次変化のタイミングが遅れるので、上方向に隣接する表示出力端子190bに対応する画素データ206bとは、直前のタイミングで変化する画素データ206である。
また、隣接する表示出力端子190の画素データ206が互いに逆方向に遷移する場合には、表示出力端子190の駆動負荷容量が大きくなるので、ピーク電流が大きくなる。本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、このようにピーク電流が大きくなる場合に、表示出力端子190の変化のタイミングをさらに遅らすことで、このピーク電流を低減できる。
また、一般に立ち上がり時の駆動負荷容量は、立ち下がり時の駆動負荷容量より大きいので、ピーク電流が大きくなる。これに対して、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、隣接する表示出力端子190a及び190bの画素データ206a及び206bが互いに逆方向に遷移する場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合には、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合よりも、表示出力端子190aの変化のタイミングを遅らす。これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
以上より、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、複数の表示出力端子190に出力される画素データ206は、それぞれ異なるタイミングで駆動が開始される。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できるので表示駆動に伴うEMIノイズを低減できる。
また、表示駆動装置100は、画素データ206が変化する際には、一旦、表示出力端子190の電位を、ステップ電位供給回路180から供給されるステップ電位214に駆動した後、VDD又はGNDに駆動する。つまり、表示駆動装置100は、ステップ状の2段の電位を用いて、表示出力端子190を2分割で駆動する。ここで、消費電力は駆動する電位量の2乗に比例する。つまり、2分割で表示出力端子190を駆動することにより、表示出力端子190をGNDからVDD、又はVDDからGNDに駆動する場合に比べて、消費電力を低減できる。
なお、ステップ電位供給回路180から供給されるステップ電位214は、VDDとGNDの中心の電位(VDD/2)に限定されるものではなく、VDDとGNDとの間の電位であればよい。なお、消費電力の削減効果を考慮すると、ステップ電位214をVDD/2にすることが好ましい。
さらに、表示駆動装置100では、複数の表示出力端子190に対する画素データ206の遷移関係が逆電位の関係、例えば、ある表示出力端子190の電位がLレベルからHレベルへの遷移し、別の表示出力端子190の電位がHレベルからLレベルへ遷移する場合、ステップ電位供給回路180からステップ電位214が供給される共通線を介して表示出力端子190間に蓄積している電荷の共有が行われる。これにより、ステップ電位供給回路180の電力消費を低減できる。
さらに、表示駆動装置100は、隣接する表示出力端子190間で画素データ206の遷移方向が異なる場合には、通常のタイミングより、さらに遅れたタイミングで表示出力端子190を変化させる。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
さらに、表示駆動装置100は、画素データ206の遷移方向が立ち上がりの場合には、画素データ206の遷移方向が立ち下がりの場合よりも、表示出力端子190の変化のタイミングを遅らす。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
このように、表示駆動装置100は、低電力化及び低EMI化を両立できる。
さらに、表示駆動装置100では、複数の表示出力端子190をステップ電位214に駆動するタイミングが異なるので、ステップ電位供給回路180に対する負荷の最大を低減できる。
なお、上記説明において、第1遅延回路120は、直列に接続されたn−1個の遅延素子121を含むとしたが、直列に接続されたn個の遅延素子を含んでもよい。この場合、直列に接続された各遅延素子121により出力されるn個の信号がn個のラッチ制御信号205となる。
また、上記説明において、表示駆動装置100は、それぞれ異なるタイミングで、複数の表示出力端子190をステップ電位まで駆動するとしたが、同一のタイミングでステップ電位まで駆動した後、異なるタイミングでLレベル又はHレベルまで駆動してもよい。
また、上記説明において、表示駆動装置100は、図1の上端に配置される表示出力端子190に対応する第2遅延回路310及び遅延選択回路320を備えているが、当該第2遅延回路310及び遅延選択回路320のうち少なくとも一方を備えなくてもよい。つまり、表示駆動装置100は、n個の表示出力端子190に対して、それぞれn−1個の第2遅延回路310及び遅延選択回路320を備えればよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、上述した実施の形態に係る表示駆動装置100を備える表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール、及びテレビセットについて説明する。
図9は、本発明に係る表示駆動装置100を用いた表示モジュールパッケージの構成を示す平面図である。
図9に示す表示モジュールパッケージ600は、表示入力信号接合端子部601と、FPC(フレキシブル・プリント基板)602と、表示出力接合端子部603は、データドライバ604とを備える。
データドライバ604は、上述した本発明に係る表示駆動装置100である。
表示入力信号接合端子部601は、データドライバ604の信号入力端子(水平同期信号201、シリアル表示データ202及び画素クロック203等が入力される端子)に、FPC602を介して接続される。
表示出力接合端子部603は、データドライバ604の複数の表示出力端子190に接続される。
図10は、表示モジュールパッケージ600を備えるパネルモジュールの構成を示す平面図である。
図10に示す表示パネルモジュール700は、複数の表示モジュールパッケージ600と、PDPパネル701と、表示入力共通基板702と、パネルLSI703とを備える。
複数の表示モジュールパッケージ600の表示出力接合端子部603がPDPパネル701に接続される。
パネルLSI703は、PDPパネル701の表示駆動を制御する信号(水平同期信号201、シリアル表示データ202及び画素クロック203等)を生成し、生成した信号を、表示入力共通基板702を介して、複数の表示モジュールパッケージ600の表示入力信号接合端子部601に出力する。
このように、PDPパネル701の複数分割列の各々に対して1個の表示モジュールパッケージ600が用いられる。これにより、個々のデータドライバ604における消費電力の低減が表示パネルモジュール700全体の消費電力低減に大きく寄与する。
図11は、表示パネルモジュール700を備えるPDPテレビセットの構成を示すブロック図である。
図11に示すテレビセット800は、映像信号入力部801と、信号処理LSI802と、画質LSI803と、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)トランスミッタ(LVDS−Tx)804と、パネルブロック810とを備える。パネルブロック810は、LVDSレシーバ(LVDS−Rx)811と、放電制御部812と、スキャンドライバ813と、サステインドライバ814と、表示パネルモジュール700とを備える。
映像信号入力部801は、PDPパネル701に表示される画像データが入力される。
信号処理LSI802及び画質LSI803は、映像信号入力部801に入力された画像データに対して、画質調整等の信号処理を行う。
LVDSトランスミッタ804は、信号処理LSI802により信号処理された画像データを2つの差動信号に変換する。
LVDSレシーバ811は、LVDSトランスミッタ804により変換された差動信号を通常の信号に復元する。LVDSを用いることにより消費電力を低減できる。
パネルLSI703は、LVDSレシーバ811により復元された画像データ(表示データ)に基づき、シリアル表示データ202、水平同期信号201及び垂直同期信号等を生成する。
データドライバ604は、パネルLSI703により生成されたシリアル表示データ202に応じて、PDPパネル701のデータ電極を駆動する。
放電制御部812は、サブフィールド制御、予備放電制御、及び表示データの階調制御等を行う。放電制御部812は、水平同期信号201及び垂直同期信号に基づき、スキャンドライバ813及びサステインドライバ814を制御する制御信号を生成する。
スキャンドライバ813及びサステインドライバ814は、放電制御部812により生成された制御信号に基づき、それぞれPDPパネル701のスキャン電極及びサステイン電極を駆動する。
このように、本発明に係る表示駆動装置100は、PDP等の表示パネルを備えるテレビセット800等の映像表示システムに容易に組み込むことができる。
本発明は、表示駆動装置に適用でき、特に、PDP又はEL(エレクトロルミネッセンス)パネル等の容量性の負荷を有する表示パネルのドライバに適用できる。
100 表示駆動装置
110 シフトレジスタ
111 レジスタ
120 第1遅延回路
121 遅延素子
130、141、145 ラッチ回路
140 変化判定回路
142 排他的論理和回路
143 論理和回路
144 論理積回路
150 ステップ制御回路
151 タイミング生成部
152 変化制御部
160 レベルシフト回路
161、162、163 レベルシフタ
170 第1スイッチ
171 第2スイッチ
180 ステップ電位供給回路
190、190a、190b 表示出力端子
201 水平同期信号
202 シリアル表示データ
203 画素クロック
204、206、206a、206b、207、211 画素データ
205、205a、205b ラッチ制御信号
208、208a、208b 判定信号
209、212 第1スイッチ制御信号
210、213 第2スイッチ制御信号
214 ステップ電位
215、215a、215b 遷移方向信号
216、216a 立ち下がり用遅延信号
217、217a 立ち上がり用遅延信号
218 選択遅延信号
219 タイミング制御信号
220 遷移方向一致判定信号
221、222、223、224、225、226、227、228、229 信号
300 遅延生成回路
310 第2遅延回路
311 第1遅延素子
312 第2遅延素子
320 遅延選択回路
321 第1選択回路
322 第2選択回路
330 遷移方向一致判定回路
600 表示モジュールパッケージ
601 表示入力信号接合端子部
602 FPC
603 表示出力接合端子部
604 データドライバ
700 表示パネルモジュール
701 PDPパネル
702 表示入力共通基板
703 パネルLSI
800 テレビセット
801 映像信号入力部
802 信号処理LSI
803 画質LSI
804 LVDSトランスミッタ
810 パネルブロック
811 LVDSレシーバ
812 放電制御部
813 スキャンドライバ
814 サステインドライバ
本発明は、表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットに関し、特に、予め定められた周期毎に、n個の画素データを含む1ライン分の表示データに応じて、それぞれがパネル電極を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子に出力する表示駆動装置に関する。
近年、PDP(プラズマディスプレイパネル)は、薄型、大画面、かつ高精細の表示パネルとして注目されている。このPDPは、マトリックス状に配置された複数の放電セルを画素として備える。また、PDPは、放電セルの放電の際に生じる発光を利用して画像を表示する。
一般的なAC型PDPは、平行に配置された複数の表示電極と、これらの表示電極に直交するように配置された複数のデータ電極とを有している。PDPの表示駆動装置は、これらのデータ電極を駆動する、つまり容量性負荷を駆動対象とする。
一方で、PDPの大画面化、高精細化、及び高輝度化が進んできており、それに伴い、PDPを駆動する表示駆動装置も多出力化、低EMI化、及び低電力化が必要となってきている。このため、データ電極を駆動する際の電力消費、駆動に伴う発熱の抑制、及びデータ変化に伴うEMIノイズの低減が重要になってきている。
また、2つのデータ電極間に異なる電位が与えられると、電極間が1つの容量として作用する。すなわち、容量性負荷が発生する。表示駆動装置は、この容量性負荷を駆動する際に多くの電力を消費する。これに対して、表示駆動装置の電力消費を低減する従来技術として、特許文献1記載の表示駆動装置が知られている。
特許文献1記載の表示駆動装置は、表示データを所定の電圧レベルに変換して、データ電極に接続された表示出力端子に出力する。また、特許文献1記載の表示駆動装置は、2ステップの電圧駆動方法を用いることで、駆動電力を低減できる。
具体的には、特許文献1記載の表示駆動装置は、複数の表示出力端子に、選択スイッチを介してワイヤードOR接続された、フローティング状態の共通フローティング電位線を備える。
また、特許文献1記載の表示駆動装置は、表示データの切り替わり前後での電圧レベルの変化を検出する。また、特許文献1記載の表示駆動装置は、電圧レベルが変化する表示出力端子を、所定のタイミング(表示データの切り替えのためのパネル非表示の期間内)において一時的にハイ・インピーダンス(Hi−Z)に制御すると同時に、当該表示出力端子がフローティング電位線に接続されるように選択スイッチを制御する。この制御により、表示データの切り替わりによりデータが変化する全ての表示出力端子は、一時的に表示出力が遮断され、共通フローティング電位線に接続される。
よって、電圧レベルが変化する表示出力端子が短絡された状態になるので、直前にH(=High)レベル、又はL(=Low)レベルが出力されていた表示出力端子間で蓄積された容量電荷の移動が行われる。これにより、Hレベルの表示出力端子とLレベルの表示出力端子との数のバランスによって、フローティング状態の共通フローティング電位線はある電位に落ち着く。
例えば、電圧レベルが変化する複数の表示出力端子において、Hレベルの表示出力端子とLレベルの表示出力端子との数が同じ場合は、理想的には共通フローティング電位線は、VDD/2となる(VDDは表示出力端子のHレベル電位)。よって、表示駆動装置は、VDD/2からGND又はVDDまで駆動すればよい。これにより、特許文献1記載の表示駆動装置は、駆動電力を低減できる。
また、表示データが変化をする際のEMIを低減する従来技術として、特許文献2記載の技術がある。
特許文献2の技術は、1ライン分の画素データを表示する複数のデータ電極を複数のデータ電極群に分割し、分割したデータ電極群の間で表示出力のタイミングを順次にずらす。これにより、特許文献2の技術は、データが同時に変化する数を群単位に分割できるので、ピーク電流を低減できる。これにより、特許文献2の技術は、発生するEMIを抑制できる。
米国特許第7116137号明細書 特許第2953342号公報
しかしながら、このような表示駆動装置において、さらなる低EMI化が望まれている。
そこで、本発明は、ピーク電流を低減することで、EMIを抑制できる表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る表示駆動装置は、予め定められた周期毎に、1ライン分の表示データに含まれるn(n:2以上の整数)個の画素データに応じて、それぞれがパネル電極を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子に出力する表示駆動装置であって、前記n個の画素データのそれぞれが、直前の周期の画素データから変化したか否かを判定し、さらに、変化したと判定した場合、当該変化の方向が第1の論理値から第2の論理値への変化であるか、前記第2の論理値から前記第1の論理値への変化であるかを判定する変化判定手段と、隣接する二つの前記表示出力端子の間ごとに設けられ、当該隣接する二つの表示出力端子の間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定するn−1個の遷移方向一致判定手段と、前記周期に同期する水平同期信号に基づき、前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、それぞれ変化のタイミングが異なるn個の第1タイミング信号を生成する第1遅延手段と、前記n個の第1タイミング信号のうちn−1個をそれぞれ遅延させることにより、n−1個の前記表示出力端子と一対一で対応するn−1個の第2タイミング信号を生成する第2遅延手段と、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択するn−1個の遅延選択手段と、前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングで、当該遅延選択手段に対応する前記表示出力端子を駆動する制御手段とを備える。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、n個の表示出力端子を、それぞれ異なるタイミングで駆動する。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、ピーク電流を低減できるので、EMIを抑制できる。
さらに、本発明に係る表示駆動装置は、駆動負荷容量が大きくなる、隣接する表示出力端子の画素データが互いに逆方向に遷移する場合には、駆動タイミングをさらに遅らす。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、さらにピーク電流を低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記制御手段は、前記画素データが前記第1の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を第1電位に駆動し、前記画素データが前記第2の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を前記第1電位より高い第2電位に駆動し、前記n−1個の第2タイミング信号は、それぞれ立ち下がり用タイミング信号と、立ち上がり用タイミング信号とを含み、前記n−1個の第2遅延手段は、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ第1の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち下がり用タイミング信号を生成するとともに、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ、前記第1の遅延量より大きい第2の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち上がり用タイミング信号を生成し、前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第2の論理値から前記第1の論理値に変化する場合、前記立ち下がり用タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第1の論理値から前記第2の論理値に変化する場合、前記立ち上がり用タイミング信号を選択してもよい。
この構成によれば、駆動負荷容量が大きくなる、立ち上がり時(画素データが第1の論理値から第2の論理値に変化する場合)には、立ち下がり時(画素データが第2の論理値から第1の論理値に変化する場合)より、駆動タイミングを遅らす。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、さらにピーク電流を低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記第1遅延手段は、前記n個の表示出力端子の並び順に、順次変化のタイミングが遅れるように前記n個の第1タイミング信号を生成し、前記遷移方向一致判定手段は、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定し、前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択してもよい。
また、前記表示駆動装置は、さらに、前記n個の画素データ及び前記n個の表示出力端子に一対一で対応し、対応する画素データの電圧レベルをシフトすることにより、第1電位又は第2電位を出力するn個のレベルシフト手段と、前記第1電位と前記第2電位との間のステップ電位を供給するステップ電位供給手段を備え、前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する表示出力端子に対して、前記各周期に含まれる第1期間の間、前記ステップ電位供給手段により供給されるステップ電位を供給し、当該周期に含まれ、かつ前記第1期間の後である第2期間の間、対応する前記レベルシフト手段により出力される第1電位又は第2電位を供給するように制御し、前記制御手段は、前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングに基づき、前記第1期間及び前記第2期間のうちすくなくとも一方を決定してもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、表示出力端子を一旦ステップ電位に駆動した後、第1電位又は第2電位(Hレベル又はLレベル)に駆動する2ステップの電圧駆動を行う。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、消費電力を低減できる。
さらに、本発明に係る表示駆動装置では、ステップ電位供給手段によりステップ電位が供給されるので、第1期間において、表示データのパターンに依存せずに、常に同一の電位が表示出力端子に供給される。これにより、特許文献1記載の技術に比べ、さらに消費電力を低減できる。
また、前記表示駆動装置は、さらに、前記n個の画素データに一対一で対応し、対応する画素データを、前記水平同期信号に基づくタイミングで保持し、保持した画素データを出力するn個のラッチ手段と、前記n個の画素データ、n個のレベルシフト手段及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する前記レベルシフト手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第1スイッチと、前記n個の画素データ、前記n個の第1スイッチ及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、前記ステップ電位供給手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第2スイッチとを備え、前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチに対して、前記第1期間の間、当該第1スイッチをオフし、かつ当該第2スイッチをオンし、前記第2期間の間、当該第2スイッチをオフし、かつ当該第1スイッチをオンしてもよい。
また、前記遅延手段は、前記水平同期信号にそれぞれ異なる遅延を与えることで前記n個のタイミング信号を生成し、前記制御手段は、前記n個のタイミング信号の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる前記第1期間の間、前記n個の第1スイッチをオフし、かつ前記n個の第2スイッチをオンしてもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、n個の表示出力端子を、それぞれ異なるタイミングで第1電位又は第2電位からステップ電位に駆動し、かつ、それぞれ異なるタイミングでステップ電位から第1電位又は第2電位に駆動する。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、ステップ電位への駆動時、及びステップ電位から第1電位又は第2電位への駆動時のピーク電流を共に低減できるので、さらにEMIを抑制できる。
また、前記制御手段は、前記変化判定手段により対応する前記ラッチ手段に保持される画素データが変化しないと判定された場合、前記第1期間及び前記第2期間の間、対応する前記第2スイッチをオフ、かつ対応する前記第1スイッチをオンしてもよい。
この構成によれば、画素データが変化する表示出力端子に対してのみ、2ステップの電圧駆動を行う。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、消費電力を効率的に削減できる。
また、前記ステップ電位は、前記第1電位と前記第2電位との中心の電位であってもよい。
また、前記制御手段は、対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを同時にオンしなくてもよい。
この構成によれば、本発明に係る表示駆動装置は、瞬間的なデータの衝突を確実に回避できる。これにより、本発明に係る表示駆動装置は、確実に、EMIを低減できる。
また、前記制御手段は、前記第1スイッチをオンする際、常に当該第1スイッチに対応する前記第2スイッチのオフした後、当該第1スイッチをオンし、前記第2スイッチをオンする際、常に当該第2スイッチに対応する前記第1スイッチをオフした後、当該第2スイッチをオンしてもよい。
なお、本発明は、このような表示駆動装置として実現できるだけでなく、表示駆動装置に含まれる特徴的な手段をステップとする表示駆動方法として実現できる。また、本発明は、このような表示駆動装置を備える表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットとしても実現できる。
以上より、本発明は、ピーク電流を低減することで、EMIを抑制できる表示駆動装置、表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール及びテレビセットを提供できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態1に係る変化判定回路、遅延回路、遅延選択回路及び遷移方向一致判定回路の構成を示す回路図である。 図3は、本発明の実施の形態1に係るステップ電位供給回路の構成を示す回路図である。 図4は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図6は、本発明の実施の形態1に係るステップ制御回路の構成を示す回路図である。 図7は、本発明の実施の形態1に係るステップ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。 図8は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図9は、本発明の実施の形態2に係るモジュールパッケージの構成を示す平面図である。 図10は、本発明の実施の形態2に係るパネルモジュールの構成を示す平面図である。 図11は、本発明の実施の形態2に係るテレビセットの構成を示すブロック図である。
以下、本発明に係る表示駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、複数の表示出力端子に対し、それぞれ異なるタイミングで、2ステップの電圧駆動を行う。さらに、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、互いに隣接する表示出力端子において、互いに逆方向に表示データが遷移する場合、さらに駆動タイミングを遅らす。これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置は、ピーク電流を低減できるので、EMIを抑制できる。
まず、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置の構成を示すブロック図である。
図1に示す表示駆動装置100は、予め定められた周期毎に、1水平ライン分のシリアル表示データ202に含まれるn(n:2以上の整数、例えば192又は388等。)個の画素データを取り込み、取り込んだn個の画素データに応じて、それぞれがPDPのパネル電極(データ電極)を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子190に出力する。
表示駆動装置100は、シフトレジスタ110と、第1遅延回路120と、n個の第1ラッチ回路130と、n個の変化判定回路140と、n個の遅延生成回路300と、n−1個の遷移方向一致判定回路330と、n個のステップ制御回路150と、n個のレベルシフト回路160と、n個の第1スイッチ170と、n個の第2スイッチ171と、ステップ電位供給回路180と、n個の表示出力端子190とを備える。
また、表示駆動装置100には、外部から水平同期信号201と、シリアル表示データ202と、画素クロック203とが入力される。
シフトレジスタ110は、画素クロック203を用いて1水平ライン分のシリアル表示データ202を取り込み、取り込んだシリアル表示データ202を並列に出力する。
シリアル表示データ202は、PDPのデータ電極を駆動するために外部からシリアルに入力される表示データ信号である。シリアル表示データ202は、画素ごとのデータであるn個の画素データ204を含む。
シフトレジスタ110は、n個のレジスタ111を含む。n個のレジスタ111は、直列に接続される。n個のレジスタ111は、n個の画素データ204をそれぞれ格納及び出力する。
画素クロック203は、シリアル表示データ202に同期して入力されるクロックである。画素クロック203は、シリアルに入力される画素データ204をレジスタ111に取り込み、レジスタ111に取り込んだ画素データ204を順次次段のレジスタ111にシフトさせるためのクロックである。つまり、画素クロック203は、1水平ライン分のシリアル表示データ202をシフトレジスタ110に格納するためのクロックである。
シフトレジスタ110は、シリアル表示データ202を、画素クロック203毎に取り込み、かつ取り込んだ画素データ204を順次シフトして1水平ライン分のシリアル表示データ202を格納する。
第1遅延回路120は、水平同期信号201に遅延を与えることで、それぞれ変化のタイミングが異なるn個のラッチ制御信号205を生成する。
水平同期信号201は、外部から入力されるシリアル表示データ202のラインデータの切り替わり周期(以下、単に「周期」とも記す。)毎に入力される同期信号である。
第1遅延回路120は、n−1個の遅延素子121を含む。n−1個の遅延素子121は、直列に接続され、水平同期信号201と、直列に接続された各遅延素子121により出力されるn−1個の信号がn個のラッチ制御信号205となる。また、n−1個の遅延素子121の遅延量は、それぞれ等しく、例えば1つの遅延素子121の遅延量は、0.2n秒程度である。なお、n−1個の遅延素子121の遅延量のうち1以上が異なってもよい。
また、複数の遅延素子121は、表示出力端子190の並びの順(例えば図1における上から下に向かう方向)に遅延が増加するように、n個のラッチ制御信号205に遅延を与える。
なお、図1に示すように、1つの表示出力端子190に、それぞれ1つのレジスタ111、ラッチ制御信号205、ラッチ回路130、変化判定回路140、遅延生成回路300、ステップ制御回路150、レベルシフト回路160、第1スイッチ170及び第2スイッチ171が対応する。また、n−1個の遷移方向一致判定回路330は、隣接する二つの表示出力端子190間ごとに設けられる。例えば、n−1個の遷移方向一致判定回路330は、n個の表示出力端子190のうち、一方端(図1の上端)に配置される表示出力端子190を除くn−1個の表示出力端子190に、それぞれ対応する。
以下において、特別の記載がないかぎり、対応する各構成要素に対する動作を示すものとする。また、各表示出力端子190に対応する各構成要素の構成は、同様なので、以下、代表して1つの表示出力端子190に対応する構成要素を説明する。
ラッチ回路130は、レジスタ111に格納される画素データ204を、ラッチ制御信号205が変化するタイミングで取り込んだうえ保持し、保持する画素データ206を出力する。
変化判定回路140は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、直前の周期で保持されていた画素データ206から変化したか否かを判定する。さらに、変化判定回路140は、画素データ206が変化した場合には、画素データ206が直前の周期から変化した方向である遷移方向を判定する。つまり、変化判定回路140は、当該画素データ206が、LレベルからHレベルに変化した(立ち上がり)か、HレベルからLレベルに変化した(立ち下がり)かを判定する。
図2は、変化判定回路140、遅延生成回路300、及び遷移方向一致判定回路330の回路構成を示す図である。
図2に示すように変化判定回路140は、ラッチ回路141と、排他的論理和回路142と、論理和回路143と、論理積回路144と、ラッチ回路145とを備える。
ラッチ回路141は、直前の周期においてラッチ回路130に保持されていた画素データ207を保持する。ラッチ回路141は、ラッチ回路130により出力される画素データ206を、ラッチ制御信号205が変化するタイミングで取り込んだうえ保持し、保持する画素データ207を出力する。なお、ラッチ回路141は、ラッチ回路130に入力されるラッチ制御信号205と、同じ又は早いタイミングで変化する信号を用いて画素データ206を保持すればよい。
排他的論理和回路142は、ラッチ回路130に保持される画素データ206と、ラッチ回路141に保持される画素データ207とが同一であるか否かを判定し、判定結果を示す判定信号208を出力する。つまり、排他的論理和回路142は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりにより変化したか否かを判定する。具体的には、排他的論理和回路142は、画素データ206と画素データ207とが同一である場合、ラインデータの切り替わりにより画素データ206が変化しないと判定し、画素データ206と画素データ207とが異なる場合、ラインデータの切り替わりにより画素データ206が変化したと判定する。
論理和回路143は、ラッチ回路130に保持される画素データ206がLレベルであり、かつラッチ回路141に保持される画素データ207がHレベルであるか否かを判定する。つまり、論理和回路143は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりによりHレベルからLレベルに変化した(立ち下がり)か否かを判定する。
論理積回路144は、ラッチ回路130に保持される画素データ206がHレベルであり、かつラッチ回路141に保持される画素データ207がLレベルであるか否かを判定する。つまり、論理積回路144は、ラッチ回路130に保持される画素データ206が、ラインデータの切り替わりによりLレベルからHレベルに変化した(立ち上がり)か否かを判定する。
ラッチ回路145は、論理和回路143及び論理積回路144により判定された、遷移方向を保持する。具体的には、ラッチ回路145は、遷移方向が立ち下がりの場合にはHレベルを保持し、遷移方向が立ち上がりの場合にはLレベルを保持する。また、ラッチ回路145は、保持する遷移方向を遷移方向信号215として出力する。
なお、図2及び以下の説明において、ある表示出力端子190を表示出力端子190aと示し、表示出力端子190aの上方向(図1における上方向)に隣接する表示出力端子190を表示出力端子190bと示す。また、表示出力端子190aに対応する画素データ206、判定信号208及び遷移方向信号215を、画素データ206a、判定信号208a及び遷移方向信号215aと示し、表示出力端子190bに対応する画素データ206、判定信号208及び遷移方向信号215を、画素データ206b、判定信号208b及び遷移方向信号215bと示す。
遷移方向一致判定回路330は、判定信号208a及び遷移方向信号215aと、判定信号208b及び遷移方向信号215bとを用いて、画素データ206aと画素データ206bとの遷移方向が一致するか、異なるかを判定する。具体的には、遷移方向一致判定回路330は、判定信号208a及び208bを用いて、画素データ206a及び206bが共に変化するか否かを判定する。さらに、遷移方向一致判定回路330は、遷移方向信号215a及び215bを用いて、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なるか否かを判定する。
さらに具体的には、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bが共に変化し、かつ、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合にHレベルの遷移方向一致判定信号220を出力する。また、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、又は、画素データ206a及び206bが共に変化するが、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合にLレベルの遷移方向一致判定信号220を出力する。
遅延生成回路300は、ラッチ制御信号205をそのまま、又は遅延させたタイミング制御信号219を生成する。具体的には、遅延生成回路300は、画素データ206a及び206bが共に変化し、かつ、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合に、ラッチ制御信号205を遅延させたタイミング制御信号219を出力し、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合、又は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、ラッチ制御信号205を遷移方向一致判定信号220として出力する。
この遅延生成回路300は、第2遅延回路310と、遅延選択回路320とを備える。
第2遅延回路310は、ラッチ制御信号205を遅延させることにより、立ち下がり用遅延信号216と立ち上がり用遅延信号217とを生成する。この第2遅延回路310は、第1遅延素子311と、第2遅延素子312とを備える。第1遅延素子311は、ラッチ制御信号205を立ち上がり用遅延量で遅延することにより、立ち下がり用遅延信号216を生成する。第2遅延素子312は、ラッチ制御信号205を立ち上がり用遅延量で遅延することにより、立ち上がり用遅延信号217を生成する。ここで、立ち上がり用遅延量は、立ち下がり用遅延量より大きい。
遅延選択回路320は、遷移方向信号215及び遷移方向一致判定信号220を用いて、ラッチ制御信号205と立ち下がり用遅延信号216と立ち上がり用遅延信号217のうちいずれか1つを選択し、選択した信号をタイミング制御信号219として出力する。具体的には、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない場合、又は、画素データ206a及び206bが共に変化するが、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合、ラッチ制御信号205を選択する。また、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合、立ち下がり用遅延信号を選択する。また、遅延選択回路320は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合、立ち上がり用遅延信号を選択する。
この遅延選択回路320は、第1選択回路321と、第2選択回路322とを備える。
第1選択回路321は、遷移方向信号215aがHレベル(立ち下がり)の場合、立ち下がり用遅延信号216を選択し、選択した立ち下がり用遅延信号216を選択遅延信号218として出力する。また、第1選択回路321は、遷移方向信号215aがLレベル(立ち上がり)の場合、立ち上がり用遅延信号217を選択し、選択した立ち上がり用遅延信号217を選択遅延信号218として出力する。
第2選択回路322は、遷移方向一致判定信号220がHレベルの場合(遷移方向が異なる場合)、選択遅延信号218を選択し、選択した選択遅延信号218をタイミング制御信号219として出力する。また、第2選択回路322は、遷移方向一致判定信号220がLレベルの場合(画素データ206a及び206bのうち少なくとも一方が変化しない、又は遷移方向が同じ場合)、ラッチ制御信号205を選択し、選択したラッチ制御信号205をタイミング制御信号219として出力する。
なお、図1の上端に配置される表示出力端子190に対応する遅延選択回路320は、常に、ラッチ制御信号205を選択する。
ステップ制御回路150は、遅延選択回路320により選択されたタイミング制御信号219の変化のタイミングで、当該遅延選択回路320に対応する表示出力端子190を駆動する。具体的には、ステップ制御回路150は、タイミング制御信号219に基づき、第1スイッチ170をオン/オフさせる第1スイッチ制御信号209と、第2スイッチ171をオン/オフさせる第2スイッチ制御信号210とを生成する。
レベルシフト回路160は、レベルシフタ161、162及び163を備える。
レベルシフタ161、162及び163は、入力された信号の電圧レベルを変換し、変換した電圧レベルの信号を出力する。例えば、シフトレジスタ110、第1遅延回路120、ラッチ回路130、変化判定回路140及びステップ制御回路150は、電源電圧3Vで動作し(Lレベルが0V、Hレベルが3V)、レベルシフタ161、162及び163は、画素データ206の論理値(Lレベル又はHレベル)の電圧レベルをシフトすることにより、Lレベルが0V、Hレベルが85Vの信号を出力する。
レベルシフタ161は、ラッチ回路130に保持される画素データ206の電圧レベルをシフトすることにより、画素データ211を出力する。レベルシフタ162は、第1スイッチ制御信号209の電圧レベルをシフトすることにより、第1スイッチ制御信号212を出力する。レベルシフタ163は、第2スイッチ制御信号210の電圧レベルをシフトすることにより、第2スイッチ制御信号213を出力する。
ステップ電位供給回路180は、VDD/2のステップ電位214を供給する。ここで、VDDは、レベルシフト回路160により変換された後のHレベルの電位(例えば85V)である。
第1スイッチ170は、レベルシフタ161の出力端子と、表示出力端子190との間に接続される。
第2スイッチ171は、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される共通線と、表示出力端子190との間に接続される。ここで、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される共通線は、n個の第2スイッチ171の全てに接続される。
例えば、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は、それぞれPチャンネルMOSFETである。
ステップ制御回路150は、変化判定回路140により、画素データ206が変化したと判定された場合、表示出力端子190間でそれぞれ異なる第1期間の間、ステップ電位供給回路180により供給されるステップ電位214を表示出力端子190に供給するように制御する。ステップ制御回路150は、第1期間の後の、表示出力端子190間でそれぞれ異なる第2期間の間、レベルシフタ161により出力されるHレベル又はLレベルの電位を表示出力端子190に供給するように制御する。
具体的には、ステップ制御回路150は、n個のタイミング制御信号219の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる第1期間の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。その後、n個のタイミング制御信号219の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
これにより、表示出力端子190には、一旦ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が供給される。その後、表示出力端子190は、レベルシフタ161によりHレベル又はLレベルの電位まで駆動される。
また、ステップ制御回路150は、変化判定回路140により、画素データ206が変化しないと判定された場合、第1期間及び第2期間の間、表示出力端子190にレベルシフタ161により出力されるHレベル又はLレベルの電位を表示出力端子190に供給するように制御する。
具体的には、ステップ制御回路150は、第1期間及び第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
これにより、画素データ206が変化しない場合には、表示出力端子190には、ステップ電位214は供給されず、レベルシフタ161によりHレベル又はLレベルの電位が供給される。
また、ステップ制御回路150は、n個の第1スイッチ170及び第2スイッチ171の組に対して、それぞれ異なる第1期間の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンし、それぞれ異なる第2期間の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
図3は、ステップ電位供給回路180の回路構成を示す図である。
図3に示す回路構成において、トランジスタT1のゲートにクロック信号φ1を入力し、トランジスタT2のゲートにクロック信号φ1と同周期かつ位相が180度ずれたクロック信号φ2を入力し、トランジスタT3のゲートにクロックφ2に対して2倍の周期を有する信号の反転信号であるクロック信号φ3を入力し、トランジスタT4のゲートにクロック信号φ1の反転信号であるクロック信号φ4を入力することで、VDD/2のステップ電位214が生成される。
また、図3に示す回路構成のステップ電位供給回路180を用いることで、少ない消費電力で、VDD/2を供給できる。
次に、表示駆動装置100の動作の概略を説明する。
図4は、表示駆動装置100の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、シフトレジスタ110にシリアル表示データ202が格納される。
次に、ラッチ制御信号205の変化のタイミングで、ラッチ回路130は、レジスタ111に保持される画素データ204を画素データ206aとして保持する(S101)。
変化判定回路140は、ラッチ回路130により保持される画素データ206aが変化したか否かを判定する(S102)。
画素データ206aが変化した場合(S102でYes)、変化判定回路140は、画素データ206aの遷移方向を判定する(S103)。
次に、遷移方向一致判定回路330は、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なるか否かを判定する(S104)。
画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり(S104でYes)、かつ画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合(S105でYes)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を遅延させた立ち下がり用遅延信号216を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S106)。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり(S104でYes)、かつ画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合(S105でNo)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を遅延させた立ち上がり用遅延信号217を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S107)。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異ならない場合(S104でNo)、遅延選択回路320は、通常のタイミング信号であるラッチ制御信号205を選択し、タイミング制御信号219として出力する(S108)。
次に、ステップ制御回路150は、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチをオンすることで、表示出力端子190にステップ電位214を供給する。ここで、n個のステップ制御回路150は、ステップS106、S107又はS108で選択された、それぞれ異なるタイミングで変化するタイミング制御信号219に基づき、それぞれ異なるタイミングで表示出力端子190へのステップ電位214の供給を開始する(S109)。
次に、ステップ制御回路150は、表示出力端子190の電位がステップ電位214になった後、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンすることで、表示出力端子190にHレベル又はLレベルの電位に駆動する。ここで、n個のステップ制御回路150は、ステップS106、S107又はS108で選択された、それぞれ異なるタイミングで変化するラッチ制御信号205に基づき、それぞれ異なるタイミングで表示出力端子190のHレベル又はLレベルへの駆動を開始する(S110)。
一方、画素データ206が変化しない場合(S102でNo)、ステップ制御回路150は、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンすることで、表示出力端子190にHレベル又はLレベルの電位に駆動する(S111)。
なお、図4に示す処理は、各表示出力端子190に対応する構成要素ごとに行われる。
以下、表示駆動装置100の具体的な動作例を説明する。
まず、画素データ206aと206bとの遷移方向が同じ場合の動作を説明する。
図5は、表示駆動装置100の動作を示すタイミングチャートである。
ラインデータの切り替わり周期T0において、ラッチ回路130にはHレベルの画素データ206が保持されており、表示出力端子190にはHレベルの電位が出力されている。
周期T1において、画素データ204はHレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は変化しない。よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0及び第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、表示出力端子190は、レベルシフタ161により供給されるHレベル(VDD)を維持する。
周期T2において、画素データ204はLレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は、HレベルからLレベルに変化する。
よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。これにより、第1期間t0において、表示出力端子190に、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214(VDD/2)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、Hレベル(VDD)からステップ電位214(VDD/2)に変化する。
また、ステップ制御回路150は、第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、第2期間t1において、表示出力端子190に、レベルシフタ161によりLレベル(0V)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、ステップ電位214(VDD/2)からLレベル(0V)に変化する。
周期T3において、画素データ204はLレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は変化しない。よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0及び第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、表示出力端子190は、レベルシフタ161により供給されるLレベル(0V)を維持する。
周期T4において、画素データ204はHレベルであり、ラッチ回路130に保持される画素データ206は、LレベルからHレベルに変化する。
よって、ステップ制御回路150は、第1期間t0において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。これにより、第1期間t0において、表示出力端子190に、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214(VDD/2)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、Lレベル(0V)からステップ電位214(VDD/2)に変化する。
また、ステップ制御回路150は、第2期間t1において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。これにより、第2期間t1において、表示出力端子190に、レベルシフタ161によりHレベル(VDD)が供給されることにより、表示出力端子190の電位は、ステップ電位214(VDD/2)からHレベル(VDD)に変化する。
このように、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、画素データ206に変化がある場合は、表示出力端子190を2ステップで駆動する。これにより、表示駆動装置100は、消費電力を削減できる。
以下、2ステップでの駆動により消費電力が削減される原理を説明する。
消費電力は(動作周波数)×(駆動負荷容量)×(駆動電圧)2に比例することは一般的に知られている。ここで動作周波数(データ遷移サイクル変化時間)を一定とすると、消費電力は(駆動負荷容量)×(駆動電圧)2に比例する。
任意の駆動端子における消費電力をPm、総負荷容量をCm、駆動電圧振幅をVmとすると、2ステップで駆動しない場合の消費電力はPm ∝ Cm×Vm2 である。
一方、2ステップ(2分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位をVmの1/2の電位とすると下記式(1)で示される。
Pm ∝ Cm×(Vm/2)2 ×2(分割駆動回数)
= 1/2×Cm×(Vm)2 ・・・式(1)
このように、2ステップで駆動することにより、消費電力を1/2に低減できる。
さらに、3ステップ(3分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位をVmの1/3の電位及び2/3の電位とすると下記式(2)で示される。
Pm ∝ Cm×(Vm/3)2 × 3
= 1/3×Cm×(Vm)2 ・・・式(2)
同様に考えると、n(nは2以上の整数)ステップ(n分割)で駆動した場合の消費電力は、ステップ電位を、Vmをn等分した電位とすると下記式(3)で示される。
Pm ∝ 1/n×Cm×(Vm)2 ・・・式(3)
このように、上記式(3)に示すように分割駆動のステップを多くすることによって消費電力は低減できる。
また、同じ2ステップでの駆動であっても、ステップ電位をVmの中間電位(Vm/2)にした場合と、中間電位にしなかった場合とでは式(1)に示すように、ステップ電位をVmの中間電位にしたほうが消費電力は低減できることがわかる。
さらに、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100では、ステップ電位供給回路180によりステップ電位214が表示出力端子190に供給されるので、シリアル表示データ202のパターンに依存せずに、画素データ206が変化する表示出力端子190は、第1期間t0において、常にVDD/2となる。つまり、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、最も効率よく消費電力を削減できるステップ電位214をシリアル表示データ202のパターンに依存せずに常に供給できる。よって、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、特許文献1記載の表示駆動装置のように、シリアル表示データ202のパターンにステップ電位が依存する場合に比べて、消費電流をより確実に削減できる。
また、図5において、他の表示出力端子190に対応するラッチ制御信号205、画素データ206、判定信号208、第1スイッチ制御信号209、第2スイッチ制御信号210及び表示出力端子190の電位を点線で示す。
図5に示すように、他の表示出力端子190に対応するラッチ制御信号205は、第1遅延回路120で与えられた遅延時間t4、実線で示す信号に対して変化のタイミングが遅れる。これにより、画素データ206、判定信号208、第1スイッチ制御信号209、第2スイッチ制御信号210及び表示出力端子190の電位の変化のタイミングもそれぞれ遅延時間t4分遅れる。
つまり、ステップ制御回路150は、第1期間t0より遅延時間t4分遅れた第1期間t2において、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。また、ステップ制御回路150は、第2期間t1より遅延時間t4分遅れた第2期間t3において、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。
また、n個のラッチ制御信号205には、それぞれ異なる遅延時間t4が第1遅延回路120により与えられる。
つまり、表示駆動装置100は、n個のラッチ制御信号205の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる時刻から始まる第1期間t0及びt2の間、第1スイッチ170をオフし、かつ第2スイッチ171をオンする。さらに、表示駆動装置100は、n個のラッチ制御信号205の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる時刻から始まる第2期間t1及びt3の間、第2スイッチ171をオフし、かつ第1スイッチ170をオンする。よって、ステップ電位供給回路180及びレベルシフタ161により表示出力端子190が駆動されるタイミングはそれぞれ異なる。
これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、ピーク電流を削減できるので、シリアル表示データ202が変化をする際のEMIを低減できる。
また、n個の表示出力端子190ごとに駆動タイミングが異なるので、特許文献2記載の表示駆動装置と比べ、より効果的にEMIを低減できる。
以下、ステップ制御回路150の詳細な構成を説明する。
図6は、ステップ制御回路150の回路構成を示す図である。ステップ制御回路150は、タイミング生成部151と、変化制御部152とを含む。
なお、図6において、レベルシフタ162及び163は省略している。
タイミング生成部151は、タイミング制御信号219を用いて信号226及び信号229を生成する。信号226及び信号229は、それぞれ第1スイッチ制御信号212及び第2スイッチ制御信号213の元となる信号である。
変化制御部152は、画素データ206がラインデータの切り替わりにより変化したと判定された場合(判定信号208がLレベルの場合)、信号226及び信号229の論理値によらず、常に第1スイッチ制御信号212をLレベルにし、第2スイッチ制御信号213をHレベルにする。つまり、第1スイッチ170がオンされ、第2スイッチ171がオフされる。
図7は、タイミング生成部151の1周期分の動作を示すタイミングチャートである。なお、信号221〜229は、それぞれ図6に示す信号である。
図7に示す時間t5は遅延素子DLY1、DLY2及びDLY3の遅延時間の和であり、時間t6は遅延素子DLY1及びDLY2の遅延時間の和であり、時間t7は遅延素子DLY1の遅延時間であり、時間t8は遅延素子DLY0の遅延時間である。また、遅延素子DLY0及びDLY1の遅延時間は、それぞれ遅延素子DLY2の遅延時間より小さい。
また、信号226は、第1スイッチ制御信号212のもとになる信号であり、信号226がHレベルの場合、第1スイッチ170がオフし、信号226がLレベルの場合、第1スイッチ170がオンする。信号229は、第2スイッチ制御信号213のもとになる信号であり、信号229がHレベルの場合、第2スイッチ171がオンし、信号229がLレベルの場合、第2スイッチ171がオフする。
図7に示すように、第1スイッチ170がオンかつ第2スイッチ171がオフの状態から、第1スイッチ170がオフかつ第2スイッチ171がオンの状態に切り換わる際には、まず時刻t9において第1スイッチ170がオフした後、時刻t10において第2スイッチ171がオンする。つまり、時刻t9〜t10の間、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は共にオフする。
また、第1スイッチ170がオフかつ第2スイッチ171がオンの状態から、第1スイッチ170がオンかつ第2スイッチ171がオフの状態に切り換わる際には、まず時刻t11において第2スイッチ171がオフした後、時刻t12において第1スイッチ170がオンする。つまり、時刻t11〜t12の間、第1スイッチ170及び第2スイッチ171は共にオフする。
すなわち、タイミング生成部151は、第1スイッチ170をオンする際、常に第2スイッチ171をオフした後、第1スイッチ170をオンする。また、タイミング生成部151は、第2スイッチ171をオンする際、常に第1スイッチ170をオフした後、第2スイッチ171をオンする。言い換えると、タイミング生成部151は、第1スイッチ170及び第2スイッチ171とを同時にオンしない。
これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100では、第1スイッチ170及び第2スイッチ171が同時にオンしないので、瞬間的なデータの衝突を確実に回避できる。これにより、表示駆動装置100は、確実に、EMIを低減できる。
次に、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なる場合の表示駆動装置100の動作を説明する。
図8は、表示駆動装置100において、遷移方向が異なる場合の動作を示すタイミングチャートである。なお、図8及び以下の説明において、表示出力端子190aに対応するラッチ制御信号205、立ち下がり用遅延信号216、及び立ち上がり用遅延信号217を、ラッチ制御信号205a、立ち下がり用遅延信号216a、及び立ち上がり用遅延信号217aと示し、表示出力端子190bに対応するラッチ制御信号205を、ラッチ制御信号205bと示す。
図8に示すように、ラッチ制御信号205aは、ラッチ制御信号205bに比べて、遅延時間t4遅れて変化する。また、立ち下がり用遅延信号216aは、ラッチ制御信号205aに比べて、遅延時間t13遅れて変換する。また、立ち上がり用遅延信号217aは、ラッチ制御信号205aに比べて、遅延時間t14遅れて変換する。
これにより、画素データ206a及び206bの遷移方向が同じ場合には、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4遅れたタイミングで変化する。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4+t13遅れたタイミングで変化する。
また、画素データ206a及び206bの遷移方向が異なり、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合、表示出力端子190aは、表示出力端子190bに比べて、遅延時間t4+t14遅れたタイミングで変化する。
このように、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、上方向に隣接する表示出力端子190bに対応する画素データ206bが、画素データ206aと異なる遷移方向に変化する場合には、通常のタイミングより、さらに遅れたタイミングで表示出力端子190aを変化させる。ここで、複数の表示出力端子190は、図1に示す上から下に向かい、順次変化のタイミングが遅れるので、上方向に隣接する表示出力端子190bに対応する画素データ206bとは、直前のタイミングで変化する画素データ206である。
また、隣接する表示出力端子190の画素データ206が互いに逆方向に遷移する場合には、表示出力端子190の駆動負荷容量が大きくなるので、ピーク電流が大きくなる。本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、このようにピーク電流が大きくなる場合に、表示出力端子190の変化のタイミングをさらに遅らすことで、このピーク電流を低減できる。
また、一般に立ち上がり時の駆動負荷容量は、立ち下がり時の駆動負荷容量より大きいので、ピーク電流が大きくなる。これに対して、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、隣接する表示出力端子190a及び190bの画素データ206a及び206bが互いに逆方向に遷移する場合、かつ、画素データ206aの遷移方向が立ち上がりの場合には、画素データ206aの遷移方向が立ち下がりの場合よりも、表示出力端子190aの変化のタイミングを遅らす。これにより、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
以上より、本発明の実施の形態1に係る表示駆動装置100は、複数の表示出力端子190に出力される画素データ206は、それぞれ異なるタイミングで駆動が開始される。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できるので表示駆動に伴うEMIノイズを低減できる。
また、表示駆動装置100は、画素データ206が変化する際には、一旦、表示出力端子190の電位を、ステップ電位供給回路180から供給されるステップ電位214に駆動した後、VDD又はGNDに駆動する。つまり、表示駆動装置100は、ステップ状の2段の電位を用いて、表示出力端子190を2分割で駆動する。ここで、消費電力は駆動する電位量の2乗に比例する。つまり、2分割で表示出力端子190を駆動することにより、表示出力端子190をGNDからVDD、又はVDDからGNDに駆動する場合に比べて、消費電力を低減できる。
なお、ステップ電位供給回路180から供給されるステップ電位214は、VDDとGNDの中心の電位(VDD/2)に限定されるものではなく、VDDとGNDとの間の電位であればよい。なお、消費電力の削減効果を考慮すると、ステップ電位214をVDD/2にすることが好ましい。
さらに、表示駆動装置100では、複数の表示出力端子190に対する画素データ206の遷移関係が逆電位の関係、例えば、ある表示出力端子190の電位がLレベルからHレベルへの遷移し、別の表示出力端子190の電位がHレベルからLレベルへ遷移する場合、ステップ電位供給回路180からステップ電位214が供給される共通線を介して表示出力端子190間に蓄積している電荷の共有が行われる。これにより、ステップ電位供給回路180の電力消費を低減できる。
さらに、表示駆動装置100は、隣接する表示出力端子190間で画素データ206の遷移方向が異なる場合には、通常のタイミングより、さらに遅れたタイミングで表示出力端子190を変化させる。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
さらに、表示駆動装置100は、画素データ206の遷移方向が立ち上がりの場合には、画素データ206の遷移方向が立ち下がりの場合よりも、表示出力端子190の変化のタイミングを遅らす。これにより、表示駆動装置100は、ピーク電流を低減できる。
このように、表示駆動装置100は、低電力化及び低EMI化を両立できる。
さらに、表示駆動装置100では、複数の表示出力端子190をステップ電位214に駆動するタイミングが異なるので、ステップ電位供給回路180に対する負荷の最大を低減できる。
なお、上記説明において、第1遅延回路120は、直列に接続されたn−1個の遅延素子121を含むとしたが、直列に接続されたn個の遅延素子を含んでもよい。この場合、直列に接続された各遅延素子121により出力されるn個の信号がn個のラッチ制御信号205となる。
また、上記説明において、表示駆動装置100は、それぞれ異なるタイミングで、複数の表示出力端子190をステップ電位まで駆動するとしたが、同一のタイミングでステップ電位まで駆動した後、異なるタイミングでLレベル又はHレベルまで駆動してもよい。
また、上記説明において、表示駆動装置100は、図1の上端に配置される表示出力端子190に対応する第2遅延回路310及び遅延選択回路320を備えているが、当該第2遅延回路310及び遅延選択回路320のうち少なくとも一方を備えなくてもよい。つまり、表示駆動装置100は、n個の表示出力端子190に対して、それぞれn−1個の第2遅延回路310及び遅延選択回路320を備えればよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、上述した実施の形態に係る表示駆動装置100を備える表示モジュールパッケージ、表示パネルモジュール、及びテレビセットについて説明する。
図9は、本発明に係る表示駆動装置100を用いた表示モジュールパッケージの構成を示す平面図である。
図9に示す表示モジュールパッケージ600は、表示入力信号接合端子部601と、FPC(フレキシブル・プリント基板)602と、表示出力接合端子部603は、データドライバ604とを備える。
データドライバ604は、上述した本発明に係る表示駆動装置100である。
表示入力信号接合端子部601は、データドライバ604の信号入力端子(水平同期信号201、シリアル表示データ202及び画素クロック203等が入力される端子)に、FPC602を介して接続される。
表示出力接合端子部603は、データドライバ604の複数の表示出力端子190に接続される。
図10は、表示モジュールパッケージ600を備えるパネルモジュールの構成を示す平面図である。
図10に示す表示パネルモジュール700は、複数の表示モジュールパッケージ600と、PDPパネル701と、表示入力共通基板702と、パネルLSI703とを備える。
複数の表示モジュールパッケージ600の表示出力接合端子部603がPDPパネル701に接続される。
パネルLSI703は、PDPパネル701の表示駆動を制御する信号(水平同期信号201、シリアル表示データ202及び画素クロック203等)を生成し、生成した信号を、表示入力共通基板702を介して、複数の表示モジュールパッケージ600の表示入力信号接合端子部601に出力する。
このように、PDPパネル701の複数分割列の各々に対して1個の表示モジュールパッケージ600が用いられる。これにより、個々のデータドライバ604における消費電力の低減が表示パネルモジュール700全体の消費電力低減に大きく寄与する。
図11は、表示パネルモジュール700を備えるPDPテレビセットの構成を示すブロック図である。
図11に示すテレビセット800は、映像信号入力部801と、信号処理LSI802と、画質LSI803と、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)トランスミッタ(LVDS−Tx)804と、パネルブロック810とを備える。パネルブロック810は、LVDSレシーバ(LVDS−Rx)811と、放電制御部812と、スキャンドライバ813と、サステインドライバ814と、表示パネルモジュール700とを備える。
映像信号入力部801は、PDPパネル701に表示される画像データが入力される。
信号処理LSI802及び画質LSI803は、映像信号入力部801に入力された画像データに対して、画質調整等の信号処理を行う。
LVDSトランスミッタ804は、信号処理LSI802により信号処理された画像データを2つの差動信号に変換する。
LVDSレシーバ811は、LVDSトランスミッタ804により変換された差動信号を通常の信号に復元する。LVDSを用いることにより消費電力を低減できる。
パネルLSI703は、LVDSレシーバ811により復元された画像データ(表示データ)に基づき、シリアル表示データ202、水平同期信号201及び垂直同期信号等を生成する。
データドライバ604は、パネルLSI703により生成されたシリアル表示データ202に応じて、PDPパネル701のデータ電極を駆動する。
放電制御部812は、サブフィールド制御、予備放電制御、及び表示データの階調制御等を行う。放電制御部812は、水平同期信号201及び垂直同期信号に基づき、スキャンドライバ813及びサステインドライバ814を制御する制御信号を生成する。
スキャンドライバ813及びサステインドライバ814は、放電制御部812により生成された制御信号に基づき、それぞれPDPパネル701のスキャン電極及びサステイン電極を駆動する。
このように、本発明に係る表示駆動装置100は、PDP等の表示パネルを備えるテレビセット800等の映像表示システムに容易に組み込むことができる。
本発明は、表示駆動装置に適用でき、特に、PDP又はEL(エレクトロルミネッセンス)パネル等の容量性の負荷を有する表示パネルのドライバに適用できる。
100 表示駆動装置
110 シフトレジスタ
111 レジスタ
120 第1遅延回路
121 遅延素子
130、141、145 ラッチ回路
140 変化判定回路
142 排他的論理和回路
143 論理和回路
144 論理積回路
150 ステップ制御回路
151 タイミング生成部
152 変化制御部
160 レベルシフト回路
161、162、163 レベルシフタ
170 第1スイッチ
171 第2スイッチ
180 ステップ電位供給回路
190、190a、190b 表示出力端子
201 水平同期信号
202 シリアル表示データ
203 画素クロック
204、206、206a、206b、207、211 画素データ
205、205a、205b ラッチ制御信号
208、208a、208b 判定信号
209、212 第1スイッチ制御信号
210、213 第2スイッチ制御信号
214 ステップ電位
215、215a、215b 遷移方向信号
216、216a 立ち下がり用遅延信号
217、217a 立ち上がり用遅延信号
218 選択遅延信号
219 タイミング制御信号
220 遷移方向一致判定信号
221、222、223、224、225、226、227、228、229 信号
300 遅延生成回路
310 第2遅延回路
311 第1遅延素子
312 第2遅延素子
320 遅延選択回路
321 第1選択回路
322 第2選択回路
330 遷移方向一致判定回路
600 表示モジュールパッケージ
601 表示入力信号接合端子部
602 FPC
603 表示出力接合端子部
604 データドライバ
700 表示パネルモジュール
701 PDPパネル
702 表示入力共通基板
703 パネルLSI
800 テレビセット
801 映像信号入力部
802 信号処理LSI
803 画質LSI
804 LVDSトランスミッタ
810 パネルブロック
811 LVDSレシーバ
812 放電制御部
813 スキャンドライバ
814 サステインドライバ

Claims (13)

  1. 予め定められた周期毎に、1ライン分の表示データに含まれるn(n:2以上の整数)個の画素データに応じて、それぞれがパネル電極を駆動するn個の駆動信号をn個の表示出力端子に出力する表示駆動装置であって、
    前記n個の画素データのそれぞれが、直前の周期の画素データから変化したか否かを判定し、さらに、変化したと判定した場合、当該変化の方向が第1の論理値から第2の論理値への変化であるか、前記第2の論理値から前記第1の論理値への変化であるかを判定する変化判定手段と、
    隣接する二つの前記表示出力端子の間ごとに設けられ、当該隣接する二つの表示出力端子の間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定するn−1個の遷移方向一致判定手段と、
    前記周期に同期する水平同期信号に基づき、前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、それぞれ変化のタイミングが異なるn個の第1タイミング信号を生成する第1遅延手段と、
    前記n個の第1タイミング信号のうちn−1個をそれぞれ遅延させることにより、n−1個の前記表示出力端子と一対一で対応するn−1個の第2タイミング信号を生成する第2遅延手段と、
    前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する一つの表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択するn−1個の遅延選択手段と、
    前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングで、当該遅延選択手段に対応する前記表示出力端子を駆動する制御手段とを備える
    表示駆動装置。
  2. 前記制御手段は、前記画素データが前記第1の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を第1電位に駆動し、前記画素データが前記第2の論理値の場合、当該画素データに対応する前記表示出力端子を前記第1電位より高い第2電位に駆動し、
    前記n−1個の第2タイミング信号は、それぞれ立ち下がり用タイミング信号と、立ち上がり用タイミング信号とを含み、
    前記n−1個の第2遅延手段は、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ第1の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち下がり用タイミング信号を生成するとともに、前記n−1個の第1タイミング信号をそれぞれ、前記第1の遅延量より大きい第2の遅延量で遅延させることにより、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応するn−1個の前記立ち上がり用タイミング信号を生成し、
    前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第2の論理値から前記第1の論理値に変化する場合、前記立ち下がり用タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子と隣接する表示出力端子との間で画素データの変化の方向が異なり、かつ、対応する前記画素データが前記第1の論理値から前記第2の論理値に変化する場合、前記立ち上がり用タイミング信号を選択する
    請求項1記載の表示駆動装置。
  3. 前記第1遅延手段は、前記n個の表示出力端子の並び順に、順次変化のタイミングが遅れるように前記n個の第1タイミング信号を生成し、
    前記遷移方向一致判定手段は、前記n−1個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なるか否かを判定し、
    前記n−1個の遅延選択手段は、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異なる場合、対応する前記第2タイミング信号を選択し、対応する表示出力端子と、当該表示出力端子に対して前記並び順で直前に配置される前記表示出力端子との間の画素データの変化の方向が異ならない場合、対応する前記第1タイミング信号を選択する
    請求項1又は2記載の表示駆動装置。
  4. 前記表示駆動装置は、さらに、
    前記n個の画素データ及び前記n個の表示出力端子に一対一で対応し、対応する画素データの電圧レベルをシフトすることにより、第1電位又は第2電位を出力するn個のレベルシフト手段と、
    前記第1電位と前記第2電位との間のステップ電位を供給するステップ電位供給手段を備え、
    前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する表示出力端子に対して、前記各周期に含まれる第1期間の間、前記ステップ電位供給手段により供給されるステップ電位を供給し、当該周期に含まれ、かつ前記第1期間の後である第2期間の間、対応する前記レベルシフト手段により出力される第1電位又は第2電位を供給するように制御し、
    前記制御手段は、前記n−1個の遅延選択手段により選択された前記第1タイミング信号又は前記第2タイミング信号の変化のタイミングに基づき、前記第1期間及び前記第2期間のうちすくなくとも一方を決定する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示駆動装置。
  5. 前記表示駆動装置は、さらに、
    前記n個の画素データに一対一で対応し、対応する画素データを、前記水平同期信号に基づくタイミングで保持し、保持した画素データを出力するn個のラッチ手段と、
    前記n個の画素データ、n個のレベルシフト手段及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、対応する前記レベルシフト手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第1スイッチと、
    前記n個の画素データ、前記n個の第1スイッチ及び前記n個の表示出力端子と一対一で対応し、前記ステップ電位供給手段の出力端子と、対応する前記表示出力端子との間に接続されるn個の第2スイッチとを備え、
    前記制御手段は、前記変化判定手段により変化したと判定された画素データに対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチに対して、前記第1期間の間、当該第1スイッチをオフし、かつ当該第2スイッチをオンし、前記第2期間の間、当該第2スイッチをオフし、かつ当該第1スイッチをオンする
    請求項4記載の表示駆動装置。
  6. 前記遅延手段は、前記水平同期信号にそれぞれ異なる遅延を与えることで前記n個のタイミング信号を生成し、
    前記制御手段は、前記n個のタイミング信号の変化のタイミングに基づくそれぞれ異なる前記第1期間の間、前記n個の第1スイッチをオフし、かつ前記n個の第2スイッチをオンする
    請求項5記載の表示駆動装置。
  7. 前記制御手段は、前記変化判定手段により対応する前記ラッチ手段に保持される画素データが変化しないと判定された場合、前記第1期間及び前記第2期間の間、対応する前記第2スイッチをオフ、かつ対応する前記第1スイッチをオンする
    請求項5又は6記載の表示駆動装置。
  8. 前記ステップ電位は、前記第1電位と前記第2電位との中心の電位である
    請求項5〜7のいずれか1項に記載の表示駆動装置。
  9. 前記制御手段は、対応する前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを同時にオンしない
    請求項5〜8のいずれか1項に記載の表示駆動装置。
  10. 前記制御手段は、前記第1スイッチをオンする際、常に当該第1スイッチに対応する前記第2スイッチのオフした後、当該第1スイッチをオンし、前記第2スイッチをオンする際、常に当該第2スイッチに対応する前記第1スイッチをオフした後、当該第2スイッチをオンする
    請求項9記載の表示駆動装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の表示駆動装置を備える
    表示モジュールパッケージ。
  12. 請求項11記載の表示モジュールパッケージを備える
    表示パネルモジュール。
  13. 請求項12記載の表示パネルモジュールを備える
    テレビセット。
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