JP2010008781A - 表示制御装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】規定下限電圧から規定上限電圧までの範囲の出力電圧カーブを保持したまま、表示モジュールの動作を安定させるための表示制御装置およびその表示制御装置を備える表示モジュールを提供する。
【解決手段】画像データに基づいて出力電圧信号を生成する電圧制御回路１０１を備える表示制御装置１０。電圧制御回路１０１は、画像データを出力電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換部１０１Ｇと、所定の規定電圧値と画像データとの大小関係を比較する比較部１０１Ｅ，１０１Ｆと、比較部１０１Ｅ，１０１Ｆの比較結果に基づいて、デジタル／アナログ変換部１０１Ｇによって変換された出力電圧信号または規定電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択する出力電圧信号選択部１０１Ｈと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示制御装置および表示装置に関し、特に液晶表示システムの階調出力電圧制御に用いられる表示制御装置およびその表示制御装置を備える表示装置に関する。

一般的な表示装置（たとえば、ＬＣＤ）は、画像を表示する表示モジュール（たとえば、液晶パネル）と、その表示装置を制御する表示制御装置（たとえば、ＬＣＤドライバ）と、から構成されている。この表示制御装置には、階調出力を行うデジタル／アナログ（以下、「Ｄ／Ａ」という）変換器が設けられている。このＤ／Ａ変換器は、出力電圧特性のカーブを保持したまま、出力電圧を上下させる電圧調整機能を有している。

従来の表示制御装置として、たとえば、特許文献１に開示された液晶駆動装置が知られている。この液晶駆動装置では、電圧調整機能によって出力電圧が上げられたときにはＤ／Ａ変換器に想定される値以上のデジタルデータが入力され、電圧調整機能によって出力電圧が下げられたときにはＤ／Ａ変換器に想定される値以下のデジタルデータが入力される場合がある。このような場合には、表示装置のトランジスタに想定される値以上または想定される値以下の電圧が印加される。その結果、表示モジュールの動作が不安定になる。さらに、表示モジュールのトランジスタに想定される値以上の電圧が印加された場合には、表示モジュールのトランジスタにダメージが加えられ、トランジスタが劣化する。

すなわち、従来の表示制御装置では、電圧調整機能によって出力電圧を上下させたときに、規定下限電圧から規定上限電圧までの範囲の出力電圧カーブを保持したまま、表示モジュールの動作を安定させることはできない。
特開２００１−３２４９６６号公報

本発明の目的は、規定下限電圧から規定上限電圧までの範囲の出力電圧カーブを保持したまま、表示モジュールの動作を安定させるための表示制御装置およびその表示制御装置を備える表示モジュールを提供することである。

本発明の第１態様によれば、画像データに基づいて出力電圧信号を生成する電圧制御回路を備える表示制御装置であって、前記電圧制御回路は、前記画像データを前記出力電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、所定の規定電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて、前記デジタル／アナログ変換部によって変換された出力電圧信号または前記規定電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択する出力電圧信号選択部と、を含むことを特徴とする表示制御装置が提供される。

本発明の第２態様によれば、画像を表示する表示モジュールと、前記表示モジュールを制御する表示制御装置と、を備える表示装置であって、前記表示制御装置は、画像データを出力電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、所定の規定電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて、前記デジタル／アナログ変換部によって変換された出力電圧信号または前記規定電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択して、その選択された信号を前記表示モジュールに出力する出力電圧信号選択部と、を含む電圧制御回路を備えることを特徴とする表示装置が提供される。

本発明によれば、規定下限電圧から規定上限電圧までの範囲の出力電圧カーブを保持したまま、表示モジュールの動作を安定させることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は、本発明の実施の一形態であって、本発明の範囲を限定するものではない。

はじめに、本発明の実施例１について説明する。本発明の実施例１は、所定の上限電圧および下限電圧を超えない出力電圧特性を有する表示制御装置の例である。

図１は、本発明の実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。

この表示装置は、ＬＣＤドライバ１０と、制御回路１２と、ＬＣＤモジュール１４と、を備えている。

ＬＣＤドライバ１０は、制御回路１２およびＬＣＤモジュール１４に接続されている。ＬＣＤドライバ１０は、制御回路１２から出力された様々な制御信号に基づいて、ＬＣＤモジュール１４を動作させるための出力電圧信号を出力する表示制御装置である。ＬＣＤドライバ１０は、所定の画像データに基づいて出力電圧信号を生成して、ＬＣＤモジュール１４に出力する電圧制御回路１０１と、デジタル制御によって後述の規定上限電圧デジタル値３０および規定下限電圧デジタル値３１を生成して、電圧制御回路１０１に出力する電圧検出回路１０２と、を備えている。

制御回路１２は、ＬＣＤドライバ１０に接続されている。制御回路１２は、ＬＣＤドライバ１０に様々な制御信号を出力する。

ＬＣＤモジュール１４は、ＬＣＤドライバ１０に接続されている。ＬＣＤモジュール１４は、ＬＣＤドライバ１０から出力された出力電圧信号に基づいて、所定の画像を表示するＬＣＤパネルなどを備える表示モジュールである。

図２は、図１の電圧制御回路１０１の構成を示すブロック図である。

電圧制御回路１０１は、シフトレジスタ１０１Ａと、画像データラインラッチ１０１Ｂと、出力色データ選択回路１０１Ｃと、正転／反転出力選択回路１０１Ｄと、比較部（上限比較部１０１Ｅおよび下限比較部１０１Ｆ）と、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇと、出力電圧信号選択部１０１Ｈと、を備えている。

シフトレジスタ１０１Ａは、画素の単位となる赤、緑、および青の色データ等で構成された１ライン分の画像データ２１を制御回路１２から出力されたシフトクロック２２で取り込む。

画像データラインラッチ１０１Ｂは、シフトレジスタ１０１Ａに１ライン分の画像データ２１が取り込まれた後に、シフトレジスタ１０１Ａの出力データ（画像データ）２４を制御回路１２から出力された画像データラインラッチクロック２４で取り込む。

出力色データ選択回路１０１Ｃは、画像データラインラッチ１０１Ｂの出力データ（画像データ）２５を入力し、制御回路１２から出力されたＤ／Ａ出力色選択信号２６を用いて赤、緑、または青の出力色データを選択する。

正転／反転出力選択回路１０１Ｄは、出力色データ選択回路１０１Ｃの出力データ（出力色データ）２７を入力し、制御回路１２から出力された正転／反転出力選択信号２８を用いて出力データ２７の正転／反転を行う。

上限比較部１０１Ｅは、正転／反転出力選択回路１０１Ｄの出力データ（正転／反転された出力色データ）２９を入力し、電圧検出回路１０２から出力された規定上限電圧デジタル値３０と出力データ２９との大小関係を比較する。

下限比較部１０１Ｆは、正転／反転出力選択回路１０１Ｄの出力データ（正転／反転された出力色データ）２９を入力し、電圧検出回路１０２から出力された規定下限電圧デジタル値３１と出力データ２９との大小関係を比較する。

Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇは、正転／反転出力選択回路１０１Ｄの出力データ（正転／反転された出力色データ）２９および制御回路１２から出力されたＤ／Ａ出力電圧調整信号３２を入力して、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２を用いた調整を行った上で出力データ２９に対応するアナログ信号（電圧信号）に変換し、電圧信号選択部１０１Ｈに出力する。

出力電圧信号選択部１０１Ｈは、上限比較部１０１Ｅの比較結果３３、下限比較部１０１Ｆの比較結果３４、およびＤ／Ａ変換部１０１ＧのＤ／Ａ出力電圧信号３５、ならびに制御回路１２から出力された規定上限電圧信号３６および規定下限電圧信号３７を入力し、Ｄ／Ａ出力電圧信号３５、規定上限電圧信号３６、および規定下限電圧信号３７の１つを出力電圧信号３８として選択する。このとき、出力電圧信号選択部１０１Ｈは、上限比較部１０１Ｅの比較結果３３が「出力データ２９＞規定上限電圧デジタル値３０」である場合には規定上限電圧信号３６を出力電圧信号３８として選択し、下限比較部１０１Ｆの比較結果３４が「出力データ２９＜規定下限電圧デジタル値３１」である場合には下限電圧信号３６を出力電圧信号３８として選択し、上限比較部１０１Ｅの比較結果３３および下限比較部１０１Ｆの比較結果３４が「規定上限電圧デジタル値３０≧出力データ２９≧規定下限電圧デジタル値３１」である場合にはＤ／Ａ変換部１０１ＧのＤ／Ａ出力電圧信号３５を出力電圧信号３８として選択する。

図３は、図１の電圧検出回路１０２の構成を示すブロック図である。

電圧検出回路１０２は、上限電圧デジタル値検出回路１０２Ａ、下限電圧デジタル値検出回路１０２Ｂ、および電圧コンパレータ１０２Ｃ，１０２Ｄを備えている。

上限電圧デジタル値検出回路１０２Ａおよび下限電圧デジタル値検出回路１０２Ｂは、制御回路１２から出力されたＤ／Ａ出力電圧調整信号３２が変化した場合に動作を開始する。上限電圧デジタル値検出回路１０２Ａおよび下限電圧デジタル値検出回路１０２Ｂは、電圧制御回路１０１のＤ／Ａ変換部１０１Ｇに対する所定の入力電圧値３９，４０を電圧制御回路１０１のＤ／Ａ変換部１０１Ｇに出力する。このとき、電圧制御回路１０１のＤ／Ａ変換部１０１Ｇは、上限電圧デジタル値検出回路１０２Ａおよび下限電圧デジタル値検出回路１０２Ｂから出力された入力電圧値３９，４０に対応する電圧信号４１，４２を電圧コンパレータ１０２Ｃ，１０２Ｄに出力する。

電圧コンパレータ１０２Ｃは、電圧制御回路１０１のＤ／Ａ変換部１０１Ｇから出力された電圧信号４１および制御回路１２から出力された規定上限電圧信号３６を入力して、両者の大小関係を比較する。はじめは、電圧コンパレータ１０２Ｃの比較結果４３は、はじめは「電圧信号４１＜規定上限電圧信号３６」であるが、あるときを境にこの比較結果が反転する。

電圧コンパレータ１０２Ｄは、電圧制御回路１０１のＤ／Ａ変換部１０１Ｇから出力された電圧信号４２および制御回路１２から出力された規定下限電圧信号３７を入力して、両者の大小関係を比較する。電圧コンパレータ１０２Ｄの比較結果４４は、はじめは「電圧信号４２＞規定下限電圧信号３７」であるが、あるときを境にこの比較結果が反転する。

その後、上限電圧デジタル値検出回路１０２Ａおよび下限電圧デジタル値検出回路１０２Ｂは、電圧コンパレータ１０２Ｃ，１０２Ｄの比較結果４３，４４をさらに入力し、これの比較結果４３，４４が反転したときの入力電圧値３９，４０を規定上限電圧デジタル値３０および規定下限電圧デジタル値３１として電圧制御回路１０１の電圧信号選択部１０１Ｈに出力する。

図４は、図１の電圧制御回路１０１の出力電圧特性を示すグラフである。

Ａは、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇにおいて出力電圧が調整される前の出力電圧特性を示す。Ｂは、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最大値に対して１／２に設定された場合の出力電圧特性を示す。Ｃは、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最大値に設定された場合の出力電圧特性を示す。Ｄは、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最小値に対して１／２に設定された場合の出力電圧特性を示す。Ｅは、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最小値に設定された場合の出力電圧特性を示す。

たとえば、Ｃに示されるように、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最大値に設定された場合には、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇの入力値がＨ以下であるときには、Ａに示される出力電圧特性のカーブが保持され、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇの入力値がＨより大きいときには、制御回路１２から出力された規定上限電圧信号３６に対応する電圧（規定上限電圧）となる。

一方、Ｄに示されるように、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最小値に対して１／２に設定された場合には、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇの入力値がＦ以上であるときには、Ａに示される出力電圧特性のカーブが保持され、Ｄ／Ａ変換部１０１Ｇの入力値がＦより小さいときには、制御回路１２から出力された規定下限電圧信号３７に対応する電圧（下限電圧）となる。

また、Ｂに示されるように、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最大値に対して１／２に設定された場合には、点Ｘにおいて出力電圧特性と上限電圧との大小関係が逆転するので、電圧検出回路１０２は、入力値Ｉを上限デジタル電圧値３０として生成する。

一方、Ｅに示されるように、Ｄ／Ａ出力電圧調整信号３２の調整範囲が最小値に設定された場合には、点Ｙにおいて出力電圧特性と下限電圧との大小関係が逆転するので、電圧検出回路１０２は、入力値Ｇを下限デジタル電圧値３１として生成する。

なお、本発明の実施例１では、ＬＣＤドライバ１０が１つの電圧制御回路１０１を備える例について説明したが、ＬＣＤドライバ１０は、複数の電圧制御回路１０１を備えても良い。

また、本発明の実施例１では、制御回路１２は、規定上限電圧３６および規定下限電圧３７を任意の値に調整しても良い。

なお、本発明の実施例１の変形例では、出力電圧信号選択部１０１Ｈは、制御回路１２から出力された規定上限電圧３６および規定下限電圧３７に代えて、ＬＣＤドライバ１０内で生成された規定上限電圧および規定下限電圧を用いても良い。この場合には、ＬＣＤドライバ１０は、これらの電圧を生成する電圧生成回路を備えている。また、この電圧生成回路は、制御回路１２の制御信号に基づいて規定上限電圧および規定下限電圧を任意の値に調整しても良い。

本発明の実施例１によれば、規定上限電圧デジタル値と規定下限電圧デジタル値の範囲内において出力電圧特性のカーブが保持され、規定上限電圧デジタル値と規定下限電圧デジタル値の範囲外においてそれらのデジタル値に相当する電圧が一定に出力されるような出力電圧特性を示すようにＬＣＤドライバ１０を構成するので、規定下限電圧から規定上限電圧までの範囲の出力電圧カーブを保持したまま、表示モジュールの動作を安定させることができる。

また、本発明の実施例１によれば、電圧検出回路１０２がＤ／Ａ変換部１０１Ｇの出力電圧特性のカーブに基づいて規定上限電圧デジタル値３０および規定下限電圧デジタル値３１を生成するので、表示装置の回路構成の設計変更を行うことなく、液晶の種類または人間の目の特性に合わせて出力電圧特性のカーブを変更することができる。

また、本発明の実施例１によれば、ＬＣＤモジュール１４のトランジスタに印加される出力電圧が規定上限電圧以下に抑えられるので、ＬＣＤモジュール１４のトランジスタの信頼性を向上させ、且つ、規定上限電圧以上の出力電圧が印加されることに起因するＬＣＤモジュール１４のトランジスタの損傷を回避することができる。

また、本発明の実施例１によれば、デジタル制御によって規定上限電圧デジタル値３０および規定下限電圧デジタル値３１の検出を行うので、アナログ制御によってこれらの検出を行う場合に比べて、消費電力を低減することができる。

また、本発明の実施例１によれば、制御回路１２から出力された規定上限電圧３６および規定下限電圧３７を用いるので、クリップができた後でもこれらの電圧を調整することができる。

本発明の実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図１の電圧制御回路１０１の構成を示すブロック図である。 図１の電圧検出回路１０２の構成を示すブロック図である。 図１の電圧制御回路１０１の出力電圧特性を示すグラフである。

符号の説明

１０ ＬＣＤドライバ、１０１ 電圧制御回路、１０１Ａ シフトレジスタ、１０１Ｂ 画像データラインラッチ、１０１Ｃ 出力色データ選択回路、１０１Ｄ 正転／反転出力選択回路、１０１Ｅ 上限比較部、１０１Ｆ 下限比較部、１０１Ｇ Ｄ／Ａ変換部、１０１Ｈ 出力電圧信号選択部、１０２ 電圧検出回路、１０２Ａ 上限電圧デジタル値検出回路、１０２Ｂ 下限電圧デジタル値検出回路、１０２Ｃ，１０２Ｄ 電圧コンパレータ、１２ 制御回路、１４ ＬＣＤモジュール

Claims (5)

1. 画像データに基づいて出力電圧信号を生成する電圧制御回路を備える表示制御装置であって、
   前記電圧制御回路は、
   前記画像データを前記出力電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、
   所定の規定電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する比較部と、
   前記比較部の比較結果に基づいて、前記デジタル／アナログ変換部によって変換された出力電圧信号または前記規定電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択する出力電圧信号選択部と、を含むことを特徴とする表示制御装置。
2. 前記比較部は、所定の上限電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する上限比較部を含み、
   前記出力電圧信号選択部は、前記画像データが前記上限電圧値よりも大きい場合に、前記上限電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択する請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記比較部は、所定の下限電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する下限比較部を含み、
   前記出力電圧信号選択部は、前記画像データが前記下限電圧値よりも小さい場合に、前記下限電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択する請求項１または２に記載の表示制御装置。
4. 前記デジタル／アナログ変換部に入力電圧値を出力する電圧検出回路をさらに備え、
   前記デジタル／アナログ変換部は、前記電圧検出回路から出力された入力電圧値を前記出力電圧信号に変換し、
   前記電圧検出回路は、
   前記デジタル／アナログ変換部によって変換された出力電圧信号と所定の規定電圧信号との大小関係を比較する電圧比較部と、
   前記電圧比較部の比較結果が反転するときの入力電圧値を前記規定電圧値として前記電圧制御回路に出力する電圧検出部と、を含み、
   前記比較部は、前記電圧検出部から出力された規定電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する請求項１〜３の何れか１項に記載の表示制御装置。
5. 画像を表示する表示モジュールと、前記表示モジュールを制御する表示制御装置と、を備える表示装置であって、
   前記表示制御装置は、
   画像データを出力電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換部と、
   所定の規定電圧値と前記画像データとの大小関係を比較する比較部と、
   前記比較部の比較結果に基づいて、前記デジタル／アナログ変換部によって変換された出力電圧信号または前記規定電圧値に対応する規定出力電圧信号を選択して、その選択された信号を前記表示モジュールに出力する出力電圧信号選択部と、を含む電圧制御回路を備えることを特徴とする表示装置。

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