JP2011027959A - ガンマ補正電源回路、及びガンマ補正電源回路のデータ設定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガンマ設定データの単調増加性を確保して、階調電圧のガンマ補正特性の単調増加性を保証し、階調電圧の特性の不整合によりDAコンバータ24を構成する回路素子が破壊される可能性を排除する。
【解決手段】表示装置へ入力される階調電圧のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧を生成する複数のDAコンバータと、複数のDAコンバータの各々に対応して設けられて、各々に対応する各DAコンバータにおいてガンマ補正電圧のレベルを決定するガンマ設定データを記憶する複数のレジスタと、外部装置から入力されたガンマ設定データが、ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定し、ガンマ設定データが所定の大小関係を満たしている場合にのみ、ガンマ設定データを複数のレジスタへ出力する書き込み制限回路と、を備える。
【選択図】図7
【解決手段】表示装置へ入力される階調電圧のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧を生成する複数のDAコンバータと、複数のDAコンバータの各々に対応して設けられて、各々に対応する各DAコンバータにおいてガンマ補正電圧のレベルを決定するガンマ設定データを記憶する複数のレジスタと、外部装置から入力されたガンマ設定データが、ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定し、ガンマ設定データが所定の大小関係を満たしている場合にのみ、ガンマ設定データを複数のレジスタへ出力する書き込み制限回路と、を備える。
【選択図】図7
Description
本発明は、ガンマ補正電源回路に関する。
液晶表示装置は、表示するべき画像データの処理を行うロジック部と、表示素子(画素)を駆動する駆動回路部とを備える。ロジック部と駆動回路部とは、動作電圧が異なり、電源から供給される電位も異なる。一般に、ロジック部は低圧(数V)で動作し、駆動回路部は高圧(数十V以上)で動作する。そのため、駆動回路部とその周辺回路では、回路を構成するトランジスタ等の素子耐圧を高くする必要がある。しかし、素子耐圧は回路の素子面積と相関しているため、素子耐圧を高くすると素子面積が拡大してしまい、駆動回路、及びその周辺回路による占有面積が増大してしまう。
以下、従来の液晶表示装置の説明を行う。図1は、従来の液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図1の液晶表示装置は、TFT(Thin Film Transistor)液晶パネル1と、ソースドライバ2と、ゲートドライバ3と、タイミングコントローラ4と、ガンマ補正電源回路5と、ロジック電源回路6と、ソース電源回路7と、ゲート電源回路8と、対向電極信号回路9と、を備える。
ロジック電源回路6は、電源電位VDを出力する。ロジック電源回路6は、電源電位VDを、タイミングコントローラ4と、ソースドライバ2のシフトレジスタ21及びレジスタ22と、ゲートドライバ3のシフトレジスタ31と、ガンマ補正電源回路5のガンマ補正電圧設定回路53とへ供給する。ゲート電源回路8は、電源電位VGを出力する。ゲート電源回路8は、電源電位VGを、ゲートドライバ3の出力バッファ33へ供給する。ソース電源回路7は、電源電位VSを出力する。ソース電源回路7は、電源電位VSを、対向電極信号回路9と、ガンマ補正電源回路5のガンマ補正電圧発生回路52と、ソースドライバ2の階調電圧発生回路26及びDAコンバータ24及びソースアンプ25とへ供給する。これらの電源電位のうち、電源電位VS、及びVGは、数十V以上の高圧部であり、電源電位VDは、数Vの低圧である。
対向電極信号回路9は、対向電極信号(Vcom)を出力する。対向電極信号回路9は、VcomをTFT液晶パネル1の対向電極へ印加する。
タイミングコントローラ4は、図示されない画像LSI(Large Scale Integration)から表示データ41を入力して、輝度データであるソースデータ42と、ライン走査データであるゲートデータ43とに分離する。タイミングコントローラ4は、ソースデータ42をソースドライバ2へ出力し、デートデータ43をゲートドライバ3へ出力する。
ゲートドライバ3は、ゲートデータ43に基づいて、y本のゲート信号(G1〜Gy)を生成する。ゲートドライバ3は、シフトレジスタ31と、レベルシフタ32と、出力バッファ33と、を備える。シフトレジスタ31は、タイミングコントローラ4からゲートデータ53を入力して、ゲートデータ53をy本の走査線に対応させて振り分ける。出力バッファ33は、レベルシフタ32を介してシフトレジスタ31から入力される各走査線に振り分けられたゲートデータ53を、所定の電圧のゲート信号(G1〜Gy)へ変換する。ゲートドライバ3は、ゲート信号(G1〜Gy)をTFT液晶パネル1の各画素を構成する薄膜トランジスタのゲート電極へ走査線を介して印加する。
ガンマ補正電源回路5は、外部回路からガンマ設定データ51を入力して、ガンマ設定データ51に基づいて、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を生成する。ガンマ補正電源回路5は、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を、ソースドライバ2の階調電圧発生回路26へ出力する。ガンマ補正電源回路5の構成については、後述する。
ソースドライバ2は、ソースデータ42と階調電圧(Vs1〜Vsz)を用いてソース信号(S1〜Sx)を生成する。ソースドライバ2は、シフトレジスタ21と、レジスタ22と、レベルシフタ23と、DAコンバータ24と、ソースアンプ25と、階調電圧発生回路26とを備える。ソースドライバ2の階調電圧発生回路26は、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)に基づいて、階調電圧(Vs1〜Vsz)を生成して、階調電圧(Vs1〜Vsz)をDAコンバータ24へ出力する。シフトレジスタ21、及びレジスタ22は、タイミングコントローラ4から入力するソースデータ42を、1ライン分毎にx本のデータ線に対応するx個のデジタル輝度データへ振り分ける。DAコンバータ24は、階調電圧発生回路26から入力する階調電圧(Vs1〜Vsz)からデジタル輝度データに対応する電圧レベルを選択して、レベルシフタ23を介して入力するx個のデジタル輝度データをx個のアナログ輝度信号へ変換する。ソースアンプ25は、DAコンバータ24から入力する各アナログ輝度信号を、所定の電圧のソース信号(S1−Sx)に変換する。ソースドライバ3は、ソース信号(S1〜Sx)をTFT液晶パネル1のデータ線を介して、各画素を構成する薄膜トランジスタのソース電極へ印加する。
図1のTFT液晶パネル1は、画素10(n,m)を備える。なお、図1には画素10(n,m)を一つしか記載していないが、実際には液晶パネル1は、多数の画素10(n,m)により構成されて、表示データに基づく表示画像を表示する。画素10は、ゲートドライバ3の出力するゲート信号(G1〜Gy)のうちのゲート信号Gmと、ソースドライバ2の出力するソース信号(S1〜Sx)のうちのソース信号Snと、対向電極信号回路9の出力するVcomとを入力して、表示を行う。
ここで、ソースドライバ2のDAコンバータ24が行うデジタル輝度データからアナログ輝度データへのDA変換における変換特性は非線形である。DAコンバータ24は、この非線形特性(以下、ガンマ補正特性)を、階調電圧発生回路26からz本の階調電圧(Vs1〜Vsz)により与えられる。また、階調電圧発生回路26は、ガンマ補正電源回路5のガンマ補正電圧発生回路52から入力するガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)に基づいて、z本の階調電圧(Vs1〜Vsz)を生成する。zは、TFT液晶パネル1の輝度を決定するデジタル輝度データの階調に対応しており、例えば、デジタル輝度データが64階調(6ビット)でz=64である。なお、ガンマ補正特性は、TFT液晶パネル1の画素10(n,m)の発光特性を補間して所定の発行特性が得られるように設定される。
図2は、ガンマ補正電圧(Vk1〜g)と階調電圧(Vs1〜Vsz)との関係を説明する図である。図2(a)は、ガンマ補正電圧発生回路52と階調電圧発生回路26との構成を示す図である。また、図2(b)は、階調電圧発生回路26から出力される階調電圧のガンマ補正特性を示すグラフである。以下の説明において、g=6、z=64であるとする。すなわち、ガンマ補正電圧は、Vk1〜Vk6が存在し、階調電圧は、Vs1〜Vs64が存在する。ガンマ補正電圧は、Vk1が最も低い電位であり、Vk6が最も高い電位である。同様に、階調電圧は、Vs1が最も低い電位であり、Vs64が最も高い電位である。なお、「g」、及び「z」の値は、一例である。
ガンマ補正電圧発生回路52は、可変な出力電圧を発生するDAコンバータ(以下、DAC)1〜6を備える。DAC1〜6は、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)と対応しており、それぞれ、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)を出力する。DAC1〜6は、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)を、後述するガンマ補正電圧設定回路53から入力するガンマ設定データにより設定される。
階調電圧発生回路26は、6個の入力タップと64個の出力タップとを備える抵抗ストリング261によって構成される。6個の入力タップは、ガンマ補正電圧発生回路52の備えるDAC1〜6にそれぞれ対応して接続されており、DAC1〜6の出力するガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)を入力する。入力タップに入力されたガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)は、抵抗ストリング261の所定の位置に印加される。DAC1〜6から出力されるガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)は、ガンマ設定データの値によって電圧値を変化させることが可能であり、抵抗ストリングス26の各入力タップに印加される電圧値も変化する。なお、図2(a)、図2(b)内の上下の矢印は、電圧値が変化可能であることを示している。64個の出力タップから出力される階調電圧(Vs1〜Vs64)の各々の電圧値は、抵抗ストリングス26の各入力タップに印加されたガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)と、抵抗ストリング261の固定抵抗比に基づく抵抗分圧特性により決定される。階調電圧(Vs1〜Vs64)は、64個の出力タップからDAコンバータ24へ出力される。これによって、DAコンバータ24は、図2(b)に示すようなガンマ補正特性を有する階調電圧(Vs1〜Vs64)を得ることができる。
ところで、図2(b)に示すように、一般的に、階調電圧(Vs1〜Vs64)のガンマ補正特性は、単調増加性を有する。すなわち、階調電圧(Vs1〜Vs64)は、「Vs1<Vs2<Vs3<・・・<Vs63<Vs64」の特性を有する。図3は、一般的な階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性を示すグラフである。基本となる階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性は、図3に示すような単調増加を示す特性となる。図3において、縦軸は階調電圧(Vs1〜Vsz)の電圧レベルを示し、横軸はソースドライバ2においてDAコンバータ24へ入力されるデジタル輝度データの階調値(本説明では、64階調)を示している。また、図4は、ユーザによって任意に調整が行われた階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性を示すグラフである。ユーザは、ガンマ設定データ51を調整することで、階調電圧(Vs1〜Vsz)が液晶表示装置の画素10の発光特性に応じたガンマ補正特性を有するように調整することが可能である。図4に示すとおり、ユーザが任意に調整を行った場合でも、ガンマ補正特性の単調増加性は不変である。
このように、ガンマ補正特性が単調増加性を有するように階調電圧(Vs1〜Vs64)を設定する必要があるため、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vk6)も単調増加性「Vk1<Vk2・・・Vk5<Vk6」を有するように設定を行う必要がある。
図5は、ガンマ補正電圧設定回路53とガンマ補正電圧発生回路52との構成を示す図である。ガンマ補正電圧設定回路53は、通信回路54と、デコーダ55と、レジスタ(以下、REG)1〜gとを備える。
通信回路54は、デコーダ55と、REG1〜REGgのそれぞれと接続されている。また、通信回路54は、図示されない外部装と接続されて、シリアルクロック(SCL)と、シリアルデータ(SDA)とを入力する。SCLとSDAは、図1におけるガンマ設定データ51である。デコーダ55は、REG1〜REGgのそれぞれと接続されている。REG1〜REGgは、ガンマ補正電圧発生回路52のDAC1〜DACgにそれぞれ対応して設けられており、それぞれ対応するDAC1〜DACgと接続される。なお、前述のとおり、本説明では、g=6である。
通信回路54は、外部装置から、ガンマ設定データ51を入力する。ガンマ設定データは、アドレス指定データ(REG Address)A1〜gと、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)とを含む。通信回路54は、ガンマ設定データ51を入力すると、ガンマ設定データに含まれたアドレス指定データA1〜gをデコーダ55へ出力し、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)をREG1〜REGgへ出力する。アドレス指定データ(A1〜Ag)は、REG1〜REGgを指定するデータである。ガンマ設定データは、各REG1〜REGgが記憶するべきガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)の設定値を指定するデータである。各REG1〜REGgは、デコーダ55から入力したアドレス指定データ(A1〜Ag)が自身を示すアドレスであるときに、通信回路54から入力したガンマ設定データの値を記憶する。REG1〜REGgは、通信回路54から入力したガンマ設定データを、それぞれガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)として記憶する。REG1〜REGgは、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を、それぞれ対応して接続されているガンマ補正電圧発生回路52のDAC1〜DACgへ出力する。DAC1〜DACgは、それぞれ、REG1〜REGgから入力したガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)に基づいて、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を生成して、階調電圧発生回路26へ出力する。
このように、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)に基づいてガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)が生成され、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)に基づいて、階調電圧(Vs1〜Vsz)が生成される。
上述のようなガンマ補正電源回路5が、ローム株式会社の高精度階調電圧発生IC(BD8139AEFV)として開示されている(非特許文献1)。また、特許文献1は、新規に作成されたガンマ補正データを液晶プロジェクタに送信する場合に、液晶プロジェクタの現在の入力モードとは異なる入力モードのガンマ補正データを液晶プロジェクタに誤って送信することを回避するガンマ補正データ書き換え装置を開示している。
DAC内蔵高精度階調電圧発生IC[BD8139AEFV]、[online]、ローム株式会社、[平成21年7月9日検索]、インターネット<URL: http://www.rohm.co.jp/products/lsi/power/tft-lcd_panel/lineup_dac/bd8139aefv/>
しかし、従来のガンマ補正電源回路では、階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性の不整合によりソースドライバ2を構成する回路素子に素子耐圧を超える電圧が印加されて、回路素子が破壊されてしまう可能性があるという課題があった。
前述の通り、階調電圧(Vs1〜Vsz)は、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)に基づいて生成され、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)は、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)に基づいて設定される。このとき、階調電圧(Vs1〜Vsz)は、「Vs1<Vs2<・・・<Vsz−1<Vsz」の関係であるため、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)も「Vk1」<Vk2<・・・<Vkg−1<Vkg」の関係である。そのため、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)も「Dk1<Dk2<・・・<Dkg−1<Dkg」の関係である必要がある。
ところが、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)の設定に制限が設けられているわけではないため、人為的な設定ミスや、通信経路上でのエラー等に起因して、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)の関係が誤って設定される場合がある。図6は、誤ったガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)に基づく階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性を示す図である。図6に示されたガンマ補正特性は、単調増加とはなっていないことが確認できる。このような特性の階調電圧(Vs1〜Vsz)が、ソースドライバ2のDAコンバータ24へ入力されると、隣接する階調電圧間の差分電圧が大きいため、DAコンバータ24の素子耐圧の低い回路素子を破壊してしまう。
このような課題を解決しようとDAコンバータ24の素子耐圧を高く確保しようとすると、素子面積大きくなり回路面積が拡大してしまうというという課題もあった。
以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明のガンマ補正電源回路は、表示装置へ入力される階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を生成する複数のDAコンバータ(DAC1〜DACg)と、複数のDAコンバータ(DAC1〜DACg)の各々に対応して設けられて、各々に対応する各DAコンバータ(DAC1〜DACg)においてガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)のレベルを決定するガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を記憶する複数のレジスタ(REG1〜REGg)と、外部装置から入力されたガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が、ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定し、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が所定の大小関係を満たしている場合にのみ、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を複数のレジスタ(REG1〜REGg)へ出力する書き込み制限回路(156)と、を備える。
本発明のガンマ補正電源回路のデータ設定方法は、複数のDAコンバータ(DAC1〜DACg)と、前記複数のDAコンバータ(DAC1〜DACg)の各々に対応して設けられた複数のレジスタ(REG1〜REGg)と、書き込み制限回路(156)とを備えるガンマ補正電源回路において、表示装置へ入力される階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を生成するステップと、各々に対応する各DAコンバータ(DAC1〜DACg)においてガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)のレベルを決定するガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を記憶するステップと、外部装置から入力されたガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が、ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定するステップと、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が所定の大小関係を満たしている場合にのみ、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を複数のレジスタ(REG1〜REGg)へ出力するステップとを備える。
本発明のガンマ補正電源回路によれば、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)の単調増加性を確保することが可能となる。これにより、階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性の単調増加性を保証することができる。そのため、階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性の不整合により、DAコンバータ24を構成する回路素子が破壊される可能性を排除することができる。このように、階調電圧(Vs1〜Vsz)のガンマ補正特性の不整合を考慮する必要がないため、回路素子の素子耐圧を高くとる必要がなく、素子耐圧の低い素子を使用して回廊構成することが可能となり、回路面積の拡大を抑えることができる。
添付図面を参照して、本発明の実施形態によるガンマ補正電源回路を以下に説明する。
図7を用いて、本実施形態におけるガンマ補正電源回路の構成の説明を行う。図7は、本実施形態におけるガンマ補正電源回路5の構成を示す図である。なお、本実施形態のガンマ補正電源回路は、従来技術の説明で行ったような液晶表示装置に搭載される。このような液晶表示装置は、説明を行ったとおり従来技術によるため、本発明と関係する構成以外については説明を省略する。また、従来技術の説明におけるガンマ補正電源回路5と同様の構成については同じ符号を付して説明を行う。
本実施形態のガンマ補正電源回路5は、ガンマ補正設定回路153と、ガンマ補正電圧発生回路52とを備える。また、ガンマ補正電圧発生回路153は、通信回路154と、書き込み制限回路156と、レジスタ(以下、REG)1〜gとを備える。ガンマ補正電圧発生回路52は、従来と同様の構成であり、DAC1〜DACgを備える。
まず、通信回路154の説明を行う。通信回路154は、図示されない外部装置と接続される。通信回路154は、外部装置と通信を行って、シリアルクロック(SCL)と、シリアルデータ(SDA)とを入力する。SCLとSDAは、図1におけるガンマ設定データ51である。なお、本実施形態における通信回路154は、I2C(Inter−Integrated Circuit)に規定されたシリアル通信を行う。ガンマ設定データ51は、アドレス指定データ(REG Address)(A1〜Ag)と、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)とを含む。
図8は、本実施形態におけるI2CによるSCLとSDAの受信信号の一例を示す図である。I2Cでは、送信側がデータ1バイトを転送する毎に、受信側が応答信号(ACK)を送信する。図8を参照すると、送信側からスタートコンディション(START)を受信すると、その直後に受信された1バイト中の7ビットが受信側のアドレスを指定しており、1ビットが送信側のRead/Write要求を示している(7ビットモード)。この7ビットで指定された受信装置のみが、その後のデータ送受信を行う。
受信側からのACK1(1ビット)の後、アドレス指定データ(A1〜Ag)(7ビット)によりREG1〜REGgのうちの一つのアドレスが指定され、受信側からのACK2(1ビット)の後、アドレス指定データ(A1〜Ag)で指定されたREG1〜REGgへ設定するべきガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)(7ビット)が指定される。受信側からのACK3の後に、送信側がストップコンディションを送信して、データの送受信が完了する。通信回路154は、このようにして、外部装置との間でシリアル通信を行って、アドレス指定データ(A1〜Ag)とガンマ設定データ51(Dk1〜Dkg)の含まれるガンマ設定データ51を受信する。なお、外部装置と通信回路154とが行うシリアル通信は、I2Cに限定せず、その他のシリアル通信方式も適用可能である。
通信回路154は、書き込み制限回路156と接続されている。通信回路154は、入力されたアドレス指定データ(A1〜Ag)とガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を、書き込み制限回路156へ出力する。
次に、書き込み制限回路156の説明を行う。書き込み制限回路156は、通信回路54からアドレス指定データ(A1〜Ag)と、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)とを入力する。書き込み制限回路156は、アドレス指定データ(A1〜Ag)で指定されたREG1〜REGgに設定されるべきガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が、所定の関係を満たしているかを判定する。ここで、所定の関係とは、従来技術で説明を行った、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)における単調増加性を満たす関係である。つまり、書き込み制限回路156は、REG1〜REGgに設定されるガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が、「Dk1<Dk2<・・・<Dkg−1<Dkg」の関係を満たしているかを判定する。
書き込み制限回路156は、通信回路54から、アドレス指定データ(A1〜Ag)と、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)とを受信すると、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が所定の大小関係を満たしているか否かを判定する。書き込み制限回路156は、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)が所定の大小関係を満たしていると判定された場合にのみ、アドレス指定データ(A1〜Ag)と、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)とをREG1〜REGgへ出力する。
書き込み制限回路156が行う判定では、具体的に以下のような判定処理を行う。REG1〜REGgへ書き込まれるべきガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)のうちで、判定を行うREGnへ書き込まれるべきガンマ設定データをDknとすると、書き込み制限回路156は、次の式(1)により所定の大小関係を判定する。
Dkn−1<Dkn<Dkn+1 ・・・式(1)
ここで、Dkn−1、及びDkn+1は、判定の対象であるDknが設定されるべきREGnの前後に位置するREGn−1及びREGn+1に設定されるガンマ設定データである。すなわち、例えば、書き込み制限回路156が、通信回路154からアドレス指定データA3によりREG3へ設定されるべきガンマ設定データDk3を受信すると、書き込み制限回路156は、ガンマ設定データDk3と、REG2へ設定されるべきガンマ設定データDk2及びREG4へ設定されるべきガンマ設定データDk4との関係を判定する。具体的には、書き込み制限回路156は、「Dk2<Dk3<Dk4」の関係となっているかを判定する。書き込み制限回路156は、この判定において大小関係が正しいと判定した場合にのみ、当該ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を設定するべきREG1〜REGnへ出力する。つまり、この場合、ガンマ設定データDk3を、REG3へ出力する。
Dkn−1<Dkn<Dkn+1 ・・・式(1)
ここで、Dkn−1、及びDkn+1は、判定の対象であるDknが設定されるべきREGnの前後に位置するREGn−1及びREGn+1に設定されるガンマ設定データである。すなわち、例えば、書き込み制限回路156が、通信回路154からアドレス指定データA3によりREG3へ設定されるべきガンマ設定データDk3を受信すると、書き込み制限回路156は、ガンマ設定データDk3と、REG2へ設定されるべきガンマ設定データDk2及びREG4へ設定されるべきガンマ設定データDk4との関係を判定する。具体的には、書き込み制限回路156は、「Dk2<Dk3<Dk4」の関係となっているかを判定する。書き込み制限回路156は、この判定において大小関係が正しいと判定した場合にのみ、当該ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)を設定するべきREG1〜REGnへ出力する。つまり、この場合、ガンマ設定データDk3を、REG3へ出力する。
書き込み制限回路156は、REG1〜REGnの全てに設定されるべきガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)に対して大小関係の判定を行う。そのため、REG1〜REGnへ設定されるべきガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)は、「Dk1<Dk2<・・・<Dkg−1<Dkg」の関係となって単調増加性が確保される。なお、書き込み制限回路156は、通信回路154から全てのREG1〜REGnに対応するガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)を入力した後に、各ガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)に対する大小関係の判定を実行して、全ての判定結果において大小関係が正しいと判定した後に、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)をREG1〜REGnへ出力してもよい。あるいは、書き込み制限回路156は、通信回路154からアドレス設定データA1〜Anとガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)を入力する度に、大小関係の判定を実行して、判定結果において大小関係が正しいと判定すると、その都度、REG1〜REGnへガンマ設定データを出力しても良い。この場合、書き込み制限回路156は、通信回路154から既に入力されたアドレス設定データ(A1〜Ag)とガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)とを記憶しておき、各判定に利用する。
書き込み制限回路156は、エラー信号発生回路157を備える。エラー信号発生回路157は、エラー信号を出力する。書き込み制限回路156は、大小関係の判定結果が正しくない場合、当該アドレス設定データ(A1〜Ag)とガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)とを、REG1〜REGgへ出力しない。この場合、エラー信号発生回路157は、大小関係の判定結果が正しくないことを検知して、エラー信号(Error)を生成する。エラー信号発生回路157は、生成されたエラー信号を、通信回路154へ送信する。エラー信号は、通信回路154を介して、外部装置へ送信される。なお、エラー信号発生回路157は、書き込み制限回路156内に構成されなくても良い。ガンマ補正電圧設定回路は、エラー信号発生回路157を、書き込み制限回路156と接続された別の構成として備えてもよい。
なお、本実施形態において、エラー信号は、図8に示したI2Cによるシリアル通信において、受信側(通信回路154)からのACK信号を用いてガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)の大小関係が正しくない旨を通知する。例えば、I2Cによるシリアル通信では、ACK1は受信側からの受信成功の通知用に使用されているが、ACK2以降のACKに対して任意のビット設定が可能である。そこで、ACK2以降のACKに設定するビットにより大小判定が正しくない旨を通知する。このように構成することで、送信側では送信したアドレス設定データ(A1〜Ag)に対応するガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)に不具合があったことを検知することができる。そのため、外部装置と通信回路154間で送受信されるデータ量を不必要に増加させること無く、エラーを通知することができる。なお、通信回路154による外部装置とのエラー信号の送受信は、上述の方法に限定はしない。
次に、REG1〜REGgの説明を行う。REG1〜REGgは、それぞれ、書き込み制限回路156と接続されている。REG1〜REGgは、書き込み制限回路156からアドレス設定データ(A1〜Ag)とガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)とを入力する。REG1〜REGgは、アドレス設定データ(A1〜Ag)の示すアドレスが自身のアドレスを示す場合に、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)を記憶する。REG1〜REGgは、従来技術と同様に、ガンマ補正電圧発生回路52のDAコンバータ(以下、DAC)1〜gに対応して設けられており、それぞれ、対応するDAC1〜DACgと接続されている。REG1〜REGgは、記憶したガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)を、接続されたDAC1〜DACgへ出力する。
DAC1〜DACgは、それぞれ、REG1〜REGgからガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)を入力すると、従来技術と同様に、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)に基づいて、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を生成して、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)を図示されない階調電圧発生回路26へ出力する。前述の通り、書き込み制限回路156において、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkn)の単調増加性が確保されているため、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)の単調増加性と、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)に基づいて生成される階調電圧(Vs1〜Vsz)の単調増加性も保証される。そのため、ソースドライバ2のDAコンバータ24へ入力される階調電圧(Vs1〜Vsz)は、素子耐圧を超えるような電圧が印加されないことが保証される。その結果、DAコンバータ24は、階調電圧(Vs1〜Vsz)によって回路素子が破壊されることを考慮する必要がなく、素子耐圧の低い回路素子を使用して構成することが可能となり、回路素子面積が拡大することを防ぐことができる。
以上が、本実施形態におけるガンマ補正電源回路の説明である。
ここで、図9は、本実施形態のガンマ補正電源回路5その他の構成を示す機能ブロック図である。図9のガンマ補正電源回路5は、エラー信号発生回路157が出力するエラー信号が、通信回路154へ出力されるのではなく、専用のエラー検出端子へ出力されている点が、図7のガンマ補正電源回路と異なる。このように構成することで、エラー信号をエラー信号発生回路157から直接、外部装置へ出力することができる。そのため、エラー信号の伝送が、I2Cによるシリアル通信の通信速度に依存することを避ける効果がある。また、専用端子を用いることで、データ伝送上に発生した通信エラーが原因ではなく、送信されたガンマ設定データ51の設定ミスであることを特定することができる効果もある。また、液晶表示装置の他のエラー信号と重畳させることも可能である。
なお、エラー信号は、このように専用端子を用いる場合と、通信回路を介したI2Cによるシリアル通信を用いる場合とを併用することができるのは当然である。
ここまで、本実施形態のガンマ補正電源回路を説明してきた。本実施形態のガンマ補正電源回路は、書き込み制限回路156を備える。書き込み制限回路156は、通信回路154を介して外部装置からガンマ設定データ51を入力する。書き込み制限回路156は、ガンマ設定データ51に含まれるガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)に対して、単調増加性を確保するために大小関係の判定を行う。書き込み制限回路156は、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)の大小関係の判定結果が正しい場合にのみ、REG1〜REGgへガンマ設定データ51を出力する。書き込み制限回路156の大小関係の判定により、ガンマ設定データ(Dk1〜Dkg)の単調増加性が確保され、それゆえ、ガンマ補正電圧(Vk1〜Vkg)と階調電圧(Vs1〜Vsz)の単調増加性も保証される。これによって、ソースドライバ2のDAコンバータ24は、階調電圧(Vs1〜Vsz)の特性の不整合により回路素子を破壊される可能性を排除することができる。階調電圧(Vs1〜Vsz)の特性の不整合により回路素子が破壊される可能性を考慮する必要がないため、DAコンバータ24は、耐圧の低い回路素子を用いて構成することが可能である。そのため、回路素子の面積が拡大することを防ぐことができる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
1 TFT液晶パネル
2 ソースドライバ
3 ゲートドライバ
4 タイミングコントローラ
5 ガンマ補正電源回路
6 ロジック電源回路
7 ソース電源回路
8 ゲート電源回路
9 対向電極信号回路
10 画素
21 シフトレジスタ
22 レジスタ
23 レベルシフタ
24 DAコンバータ
25 ソースアンプ
26 階調電圧発生回路
31 シフトレジスタ
32 レベルシフタ
33 出力バッファ
41 表示データ
42 ソースデータ
43 ゲートデータ
51 ガンマ設定データ
52 ガンマ補正電圧発生回路
53 ガンマ補正電圧設定回路
54 通信回路
55 デコーダ
153 ガンマ補正電圧設定回路
154 通信回路
156 書き込み制限回路
157 エラー信号発生回路
261 抵抗ストリング
2 ソースドライバ
3 ゲートドライバ
4 タイミングコントローラ
5 ガンマ補正電源回路
6 ロジック電源回路
7 ソース電源回路
8 ゲート電源回路
9 対向電極信号回路
10 画素
21 シフトレジスタ
22 レジスタ
23 レベルシフタ
24 DAコンバータ
25 ソースアンプ
26 階調電圧発生回路
31 シフトレジスタ
32 レベルシフタ
33 出力バッファ
41 表示データ
42 ソースデータ
43 ゲートデータ
51 ガンマ設定データ
52 ガンマ補正電圧発生回路
53 ガンマ補正電圧設定回路
54 通信回路
55 デコーダ
153 ガンマ補正電圧設定回路
154 通信回路
156 書き込み制限回路
157 エラー信号発生回路
261 抵抗ストリング
Claims (21)
- 表示装置へ入力される階調電圧のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧を生成する複数のDAコンバータと、
前記複数のDAコンバータの各々に対応して設けられて、各々に対応する前記各DAコンバータにおいて前記ガンマ補正電圧のレベルを決定するガンマ設定データを記憶する複数のレジスタと、
外部装置から入力された前記ガンマ設定データが、前記ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定し、前記ガンマ設定データが前記所定の大小関係を満たしている場合にのみ、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力する書き込み制限回路と
を備えるガンマ補正電源回路。 - 請求項1に記載のガンマ補正電源回路であって、
前記所定の大小関係は、前記ガンマ設定データが満たすべき前記ガンマ補正特性における単調増加性を確保する大小関係である
ガンマ補正電源回路。 - 請求項2に記載のガンマ補正電源回路であって、
前記複数のレジスタ数をg、前記複数のレジスタの各々に設定されるべき前記ガンマ設定データをDk1〜Dkgとして、前記判定を行うべきガンマ設定データをDknとすると、
前記書き込み制限回路は、Dknが、Dkn−1<Dkn<Dkn+1の関係を満たしている否かを判定する
ガンマ補正電源回路。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路であって、
前記書き込み制限回路は、前記ガンマ設定データを入力する度に前記判定を行って、前記判定が正しいと判定する都度、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力する
ガンマ補正電源回路。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路であって、
前記書き込み制限回路は、前記複数のレジスタの全てに対応する前記ガンマ設定データを入力してから前記判定を行って、前記複数のレジスタの全てに対応する前記ガンマ設定データに対する前記判定が正しい判定すると、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力する
ガンマ補正電源回路。 - 請求項1から請求項5までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路であって、
前記判定において前記所定の大小関係を満たしていないと判定されると、エラー信号を生成するエラー信号発生回路と、
前記外部装置と通信を行って、前記外部装置から受信された前記ガンマ設定データを前記書き込み制限回路へ出力し、前記エラー信号発生回路から入力された前記エラー信号を前記外部装置へ送信する通信回路と
をさらに備えるガンマ補正電源回路。 - 請求項6に記載のガンマ補正電源回路であって、
前記通信回路は、前記外部装置とシリアル通信を行って、前記エラー信号を前記シリアル通信の応答信号を用いて送信する
ガンマ補正電源回路。 - 請求項7に記載のガンマ補正電源回路であって、
前記通信回路は、I2Cに準拠した前記シリアル通信を行う
ガンマ補正電源回路。 - 請求項6から請求項8までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路であって、
前記エラー信号発生回路は、前記エラー信号を、前記通信回路へ出力すると共に、前記エラー信号用に設けられた専用端子へ出力する。
ガンマ補正電源回路。 - 請求項6から請求項8までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路であって、
前記エラー信号発生回路は、前記エラー信号を前記通信回路へ出力せずに、前記エラー信号用に設けられた専用端子のみへ出力する
ガンマ補正電源回路。 - 請求項6から請求項9までのいずれかに記載のガンマ補正回路であって、
前記書き込み制限回路は、前記エラー信号発生回路を内部に備える
ガンマ補正電源回路。 - 複数のDAコンバータと、前記複数のDAコンバータの各々に対応して設けられた複数のレジスタと、書き込み制限回路とを備えるガンマ補正電源回路において、
表示装置へ入力される階調電圧のガンマ補正特性を決定するべきガンマ補正電圧を生成するステップと、
各々に対応する前記各DAコンバータにおいて前記ガンマ補正電圧のレベルを決定するガンマ設定データを記憶するステップと、
外部装置から入力された前記ガンマ設定データが、前記ガンマ補正特性を実現するために満たすべき所定の大小関係を満たしているか否かを判定するステップと、
前記ガンマ設定データが前記所定の大小関係を満たしている場合にのみ、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力するステップと
を備えるガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項12に記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、
前記所定の大小関係は、前記ガンマ設定データが満たすべき前記ガンマ補正特性における単調増加性を確保する大小関係である
ガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項13に記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記判定するステップは、
前記複数のレジスタ数をg、前記複数のレジスタの各々に設定されるべき前記ガンマ設定データをDk1〜Dkgとして、前記判定を行うべきガンマ設定データをDknとすると、Dknが、Dkn−1<Dkn<Dkn+1の関係を満たしている否かを判定するステップ
を含むガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項12から請求項14までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記判定するステップは、
前記ガンマ設定データを入力する度に前記判定を行うステップ
を含み、
前記複数のレジスタへ出力するステップは、
前記判定が正しいと判定する都度、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力するステップ
を含むガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項12から請求項14までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記判定するステップは、
前記複数のレジスタの全てに対応する前記ガンマ設定データを入力してから前記判定を行うステップ
を含み、
前記複数のレジスタへ出力するステップは、
前記複数のレジスタの全てに対応する前記ガンマ設定データに対する前記判定が正しい判定されると、前記ガンマ設定データを前記複数のレジスタへ出力するステップ
を含む
ガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項12から請求項16までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記ガンマ補正電源回路は、通信回路と、エラー信号発生回路とをさらに備え、
前記判定において前記所定の大小関係を満たしていないと判定されると、エラー信号を生成するステップと、
前記外部装置と通信を行うステップと、
前記外部装置から受信された前記ガンマ設定データを前記書き込み制限回路へ出力するステップと、
前記エラー信号発生回路から入力された前記エラー信号を前記外部装置へ送信するステップと
をさらに備えるガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項17に記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、
前記外部装置と通信を行うステップは、
前記外部装置とシリアル通信を行うステップ
を含み、
前記エラー信号を前記外部装置へ送信するステップは、
前記エラー信号を前記シリアル通信の応答信号を用いて送信するステップ
を含むガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項18に記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記外部装置とシリアル通信を行うステップは、
I2Cに準拠した前記シリアル通信を行うステップ
を含むガンマ補正電源回路の電源方法。 - 請求項17から請求項19までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記エラー信号を前記外部装置へ送信するステップは、
前記エラー信号を前記通信回路へ出力すると共に、前記エラー信号用に設けられた専用端子へ出力するステップ
を含むガンマ補正電源回路のデータ設定方法。 - 請求項17から請求項19までのいずれかに記載のガンマ補正電源回路のデータ設定方法であって、前記エラー信号を前記外部装置へ送信するステップは、
前記エラー信号を、前記通信回路へ出力せずに、前記エラー信号用に設けられた専用端子のみへ出力するステップ
を含むガンマ補正電源回路のデータ設定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009172924A JP2011027959A (ja) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | ガンマ補正電源回路、及びガンマ補正電源回路のデータ設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009172924A JP2011027959A (ja) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | ガンマ補正電源回路、及びガンマ補正電源回路のデータ設定方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011027959A true JP2011027959A (ja) | 2011-02-10 |
Family
ID=43636787
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JP2009172924A Withdrawn JP2011027959A (ja) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | ガンマ補正電源回路、及びガンマ補正電源回路のデータ設定方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2487719A2 (en) | 2011-02-11 | 2012-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and display device |
US9747861B2 (en) | 2014-01-03 | 2017-08-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Driving voltage generating device, display device including the same, and method of generating driving voltage |
-
2009
- 2009-07-24 JP JP2009172924A patent/JP2011027959A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2487719A2 (en) | 2011-02-11 | 2012-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and display device |
US9747861B2 (en) | 2014-01-03 | 2017-08-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Driving voltage generating device, display device including the same, and method of generating driving voltage |
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