JP2923906B2 - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

液晶表示装置の駆動回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチスキャン型
表示装置の画像表示手段に関わり、特に液晶表示パネル
等のディスプレイに、入力現画像を拡大して表示するこ
とを可能とする液晶表示装置の駆動回路に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータあるいは
オーディオ・ビジュアルの表示装置として、薄型および
軽量のフラットパネルディスプレイが知られている。こ
のフラットパネルディスプレイとして、液晶表示装置が
一般的に知られている。この液晶表示装置は、CRTデ
ィスプレイに比べ、薄型軽量のためモニタ用ディスプレ
イをレイアウトするときに生じるデッドスペースを最小
にでき、かつ低消費電力で実現できるため、未来社会に
おいては魅力ある製品分野である。
【0003】このため液晶表示装置をいっそう汎用的に
するには、1つの液晶表示装置で現在一般的に使用され
ている各種映像信号を表示可能にする必要がある。つま
り、CRTディスプレイ完全互換とする必要がある。一
般的に、1つの液晶表示装置で2種類以上の映像信号に
対応する場合、映像信号の画像データ量の違いにより、
画像データ量の一番大きい映像信号の信号形式に、液晶
表示パネルの画素サイズを合わせることが多い。しか
し、画像データ量の一番大きい映像信号に液晶表示パネ
ルの画素サイズを合わせた場合、それより小さい画像デ
ータ量の映像信号を拡大表示等の処理をすることなくこ
の液晶表示パネルに表示すると、図10に示すように映
像信号の有効画像データが割与えられないところ、すな
わち余白部分が生じてしまい、場合によっては同一画面
内に同じ映像を二度以上表示してしまうことがあった。
【0004】例えば、パーソナルコンピュータを例にと
って述べると、パーソナルコンピュータの表示装置の解
像度は表示の規格が提唱されており、VGA規格であれ
ば横640×縦480ピクセル(画素)を持つ液晶表示
装置で表示することができる。仮に、このVGA規格の
信号を表示する場合に、VGA規格以上の画素数を持つ
液晶表示パネルを用いると、液晶表示パネルが固定数の
画素を有するものであるため、上述ような画素数の多
い、すなわち解像度の高い液晶ディスプレイに表示させ
ると、液晶表示パネルの使用領域の部分的な所を使用す
るだけで表示が完了してしまう。液晶表示パネルの駆動
タイミングによっては、同じデータを二度書きしてしま
う場合もある。そこで、これを回避するために1画素分
の入カデータを2つ以上の画素に表示するといったデー
タの拡大表示を行い、液晶表示パネル全体を表示するよ
うな方法がとられている。
【0005】以下、従来の拡大方法における第1の従来
技術について説明する。まず、液晶表示装置の残像特性
を利用し、拡大したい部分の補間データ生成し、拡大表
示を行う方法について図8を用いて説明する。これは特
開平7−114359号公報に開示されているもので、
ここでは特に水平方向の拡大表示方法について述べる。
図8に、従来の拡大表示法に関する画像表示装置80の
主要部の構成を概念的に示す。この画像表示装置80
は、画像データを発生する画像データ発生部82と、こ
の画像データの入力により当該画像データを入力し所定
の画像データ補間位置に画像データを補間して所定の画
素に拡張された画像データを出力するデータ出力部84
と、このデータ出力部84からのデータの入力により液
晶表示パネル(LCDパネル)88を駆動するLCDド
ライバ86とで構成されている。
【0006】この構成で水平方向の拡大表示を行うに
は、前記データ出力部84およびLCDドライバ86の
動作を、図9に示す手段を取り実現する。図9(A)に
示される水平方向に配置された5個の画素データからな
るデータ列を単位とする水平方向のフレームを、図9
(B)に示される7個の画素データからなるデータ列を
単位とするフレームに拡大する場合を例にとり説明する
と、1フレーム毎に図9の(C)と(D)のように拡大
したデータを交互に表示する。この操作により、人間の
目には、残像現象により同図(E)に示されるように、
拡張した部分の画素データとしてフレーム補間された平
均的明るさのデータが常時表示されるように見え、5個
のデータで7個の画素を表示できるようになる。つま
り、水平方向を1.4倍に拡大表示できるようになる。
【0007】次に、画面水平方向の拡大方法として、上
記した第1の従来技術のように液晶表示装置の残像現象
を利用せず、拡大したい倍率と同じ倍率に逓倍したシス
テムクロックを利用して行う第2の従来技術について、
図11(A),(B)を用いて説明する。図11(A)
に示すように、液晶表示パネルの画素サイズがXGA規
格であり、入力されてきた信号がVGA規格であったと
する。尚、XGA規格/VGA規格とは、パーソナルコ
ンピュータの表示装置の解像度の規格であり、XGA規
格は横1024×縦768ピクセル(画素)、VGA規
格は横640×縦480ピクセル(画素)の表示データ
を持つ信号規格のことである。
【0008】ここで水平方向(画面の左右方向)のみに
注目すると、液晶表示パネルの画素サイズはXGA規格
であるから1024画素、それに対して入力されてきた
信号はVGA規格であるから640画素であり、XGA
規格はVGA規格より1.6倍水平方向のデータ量が大
きい。そこで、まず最初にVGA規格の標準のシステム
クロック(CLK)を、図11(B)に示す公知の技術
であるPLL回路113を用いて1.6倍のシステムク
ロックに変換する。後はこの1.6倍に変換されたシス
テムクロックで、信号処理回路111の処理を行うこと
により、VGA規格の640画素のデータ量しかなかっ
たものから、人工的に1.6倍のデータ量、つまり10
24画素のデータ量を生成することができる。
【0009】これにより、XGA規格と同容量の画像デ
ータが生成でき、液晶表示パネルに1.6倍に拡大した
VGA規格の信号を表示することができる。但し、上記
方法は本来のデータのサンプリングタイミングとは異な
るサンプリングタイミングで処理を施すことにより、離
散的なデータ列を持つディジタル信号は不向きであり、
アナログ信号のように連続量のデータを取り扱うものに
限られる。また、PLL技術は公知の技術であるので説
明は省略する。
【0010】次に、上記した第1及び第2の従来技術で
示さなかった縦方向の拡大方法について示す。縦方向の
拡大に関しては、特開平1−158490号公報に開示
されているように、走査線ドライバの走査速度を特定の
ラインのみ速く走査し(例えば2倍の周波数にし)、そ
の特定の連続するラインに信号線ドライバからの同じデ
ータを書き込むことで、縦方向の拡大を行う方法がよく
知られている。これによれば、図11(B)の信号処理
回路111に、ラインバッファあるいはフレームバッフ
ァを用いることなく、簡単に縦方向の拡大表示を行うこ
とができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、フレーム毎にデータとそのデータを表
示する画素の組み合わせを切り替える必要があったり、
拡大用のシステムクロックを再生する必要があった。ま
た、垂直方向の拡大表示に関しては、公知の技術とし
て、フレームバッファあるいはラインバッファ等を用い
ることなく、液晶表示パネルに同じデータを書き込み拡
大表示をする方法が知られているが、水平方向に関して
は、ラインバッファ等を用いることなく、同じデータを
書き込み拡大表示を行う回路構成の報告はされていな
い。
【0012】本発明の課題は、上記方法を改善するもの
で、従来技術のようにフレーム毎にデータとそのデータ
を表示する画素の組み合わせを切り替えたり、拡大用の
システムクロックを再生したりすることなく、また補間
用のデータを用意するフレームバッファやラインバッフ
ァ等を使用することなく、水平方向の実数倍の拡大を違
和感なく表示ができる液晶表示装置の駆動回路を提供
し、回路・装置の構成を容易にすることすることであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示パネルと、前記液晶表示パネ
ルのゲートバスを駆動する走査線ドライバと、前記液晶
表示パネルのデータバスを駆動する信号線ドライバと、
映像信号を前記信号線ドライバが駆動できるような信号
に変換する信号処理回路と、前記走査線ドライバと前記
信号線ドライバと前記信号処理回路に必要なタイミング
信号を発生するタイミング発生回路とを備えた液晶表示
装置において、前記データバスに映像信号を供給する前
記信号線ドライバは、n個(nはn≧4の正数である)
のサンプルホールド回路を有し、そのn個のサンプルホ
ールド回路はm組(mはm≧2の正数である)のサンプ
ルホールド回路ブロックに分けて構成され、前記サンプ
ルホールド回路ブロックには同一の映像信号を入力し、
前記m組のサンプルホールド回路ブロックをそれぞれ異
なったタイミングでサンプルし、その出力を信号線ドラ
イバの出力端子へサンプルホールド回路ブロック毎に順
々に出力することより、出力側から見て連続する2つ以
上のサンプルホールド回路に同一の映像信号を取り込む
こともできるようになるため、水平方向の表示を等倍ま
たは実数倍に拡大して表示させることを可能としたこと
を特徴とする液晶表示装置の駆動回路が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態の液晶表示装置全体の回路ブロック図であり、
図に示すように液晶表示パネルの水平方向の駆動を片側
で行うものを対象としたもので、液晶の持つ電圧一透過
率特性に対して補正を行う信号処理回路11より出力さ
れる映像信号を、図2に示す信号線ドライバ回路21に
供給するかたちを取っている。尚、信号処理回路11,
走査線ドライバ回路13,信号線ドライバ回路14のタ
イミング制御を行うものとしてタイミング発生回路12
を兼ね備えている。図2は、本発明の第1の実施例に係
る液晶表示装置の信号線ドライバ14の詳細な回路ブロ
ック図である。
【0015】図2に示すように信号線ドライバ回路21
は、等倍表示から数倍(実数倍)にまで拡大した表示が
できるように、例えば本実施の形態では1〜2倍まで拡
大表示ができるように、奇数出力用S/H回路22およ
び偶数出力用S/H回路23の2つのサンプルホールド
(S/H)回路ブロックを分け備え、奇数出力用S/H
回路22のサンプリング開始位置を指定する信号SP
1,サンプルホールド動作の切り替えを制御する信号S
/H−SW1および偶数出力用S/H回路23のサンプ
リング開始位置を指定する信号SP2,サンプルホール
ド動作の切り替えを制御する信号S/H−SW2によ
り、等倍あるいは実数倍の拡大表示を行っている。
【0016】尚、制御信号SP1,S/H−SW1,S
P2,S/H−SW2は、タイミング発生回路12より
生成される。制御信号SP1,S/H−SW1,SP
2,S/H−SW2は、図示はしていないが、水平同期
信号Hsync・垂直同期信号Vsync・システムク
ロックCLKを入力信号とするタイミング発生回路12
内のカウンタ回路およびデコード回路により生成されて
いる。
【0017】次に、本実施例の動作について説明する。
ここで、LCDパネル15の水平方向の画素数は800
画素、信号線ドライバ14に入力される映像信号の有効
な1ライン分の画素数は640画素とする。この場合水
平方向の拡大倍率は、800/640=1.25倍に拡
大すればよいことがわかる。図3(B)を参照して上記
データの拡大方法について記述すると、この場合は1.
25倍の拡大であるから4画素分のデータを5画素の液
晶に供給する、つまり入力される水平方向のデータD
1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9
・・・と送られてくるデータを、LCDパネルに取り込
むときLCDパネルの左側からD1,D2,D3,D
4,D4,D5,D6,D7,D8,D8,D9・・・
というように、D4,D8・・・のデータを2画素に供
給することにより拡大表示を実現している。
【0018】尚、拡大表示しない場合は、図3(A)に
示すように入力される水平方向のデータD1,D2,D
3,D4,D5,D6,D7,D8,D9・・・と送ら
れてくるデータをLCDパネルに取り込むとき、そのま
まの順序でLCDパネルの左側からDl,D2,D3,
D4,D5,D6,D7,D8,D9・・・というよう
にデータを供給すればよい。これにより、非拡大表示つ
まり等倍表示が可能となる。そこで本発明では、この操
作を可能とする手段として従来例のように、フレーム毎
にデータとそのデータを表示する画素の組み合わせを切
り替えたり、拡大用のシステムクロックを再生したりす
ることなく、また補間用のデータを用意するフレームバ
ッファあるいはラインバッファ等を設けたりすることも
せずに、水平ドライバの基本構成を図2に示すような構
成とし、かつ図4に示すようなタイミング制御により実
現することを提案するものである。
【0019】ここで、この手段を図1、図2、及び図4
を用いて説明する。図4に示す映像信号データを、図1
のようにLCDパネルの水平方向の片側に設けられた信
号線ドライバ14の信号線ドライバ回路21(図2)の
奇数出力用S/H回路22および偶数出力用S/H回路
23に供給する。信号線ドライバ回路21の奇数出力用
S/H回路22および偶数出力用S/H回路23は、図
5に示すように多段につながるサンプリング開始位置を
指定する信号SP1,SP2を順に後段に伝達するシフ
トレジスタ回路群51と、サンプルホールド回路群52
より構成されている。図2の各S/H回路に入力された
映像信号は、各々の制御信号SP1,S/H−SW1お
よびSP2,S/H−SW2にて図4のようにサンプリ
ングされる。S/H−SW1,S/H−SW2信号は、
Hレベル時にアクティブ,Lレベル期間時は休止期間と
する。S/H−SW1,S/H−SW2信号は、前述し
たようにサンプルホールド動作の切り替えを制御する信
号、つまりサンプルホールドを行うか否か制御する信号
であるため、この信号単独では希望する映像信号を取り
込むことはできず、SP1,SP2信号で映像信号の取
り込み開始が決められて初めて有効となる。
【0020】尚、非拡大表示時つまり等倍表示時は、S
/H−SW1,S/H−SW2信号は図4のようにある
規則性を持った信号ではなく、システムクロックを2分
周した、論理が相反する信号となる。つまり、周期はシ
ステムクロックの2倍で、S/H−SW2はS/H−S
W1が極性反転した信号となる。奇数出力用S/H回路
22に入力された映像信号は、システムクロックCLK
でラッチされたSP1′信号により取り込みが開始され
る。取り込み開始が許可されると、S/H回路はデータ
のサンプリングを開始するが、その許可を制御する手段
を別に設け(本実施の形態ではS/H−SW1,S/H
−SW2信号)、特定箇所のデータをサンプリングする
ように制御する。ここでは、まずSP1′信号によりD
1データからデ一タのサンプリングを始める。D1デー
タ入力期間中、S/H−SW1はHレベル信号となり、
奇数出力用S/H回路22はD1データを取り込む。次
に、D2データ入力中は、S/H−SW1信号がLレベ
ルとなり休止期間にはいるためサンプリングは行わな
い。次にD3データ入力中は、S/H−SW1信号が再
度Hレべルとなるので、D3データをサンプリングす
る。
【0021】このように、S/H−SW1信号のレベル
により取り込むデータを制御する。したがって、奇数出
力用S/H回路22では、D1,D3,D4,D6,D
8,D9,D11・・・という順序でデータをサンプリ
ングする。このサンプリングされたデータは、LCDパ
ネル15の信号線S1,S3,S5・・・というように
奇数出カラインに出力される。一方、偶数出力用S/H
回路23に入力された映像信号は、システムクロックC
LKでラッチされたSP2′信号により取り込みが開始
される。奇数出力用S/H回路22と同様の考え方で、
まずSP2′信号によりD2データからデータのサンプ
リングを始める。D2データ入力期間中、S/H−SW
2はHレベル信号となり、偶数出力用S/H回路23は
D2データを取り込む。次に、D3データ入力中は、S
/H−SW2信号がLレベルとなり休止期間にはいるた
めサンプリングは行わない。
【0022】次にD4データ入力中は、S/H−SW2
信号が再度Hレべルとなるので、D4データをサンプリ
ングする。このように、S/H−SW2信号のレベルに
より取り込むデータを制御する。したがって、偶数出力
用S/H回路23では、D2,D4,D5,D7,D
8,D10,D12・・・という順序でデータをサンプ
リングする。このサンプリングされたデータは、LCD
パネル15の信号線S2,S4,S6・・・というよう
に偶数出力ラインに出力される。つまり、LCDパネル
15は左の画素から信号線S1,S2,S3,S4・・
・というように接続されているため、上記回路構成を取
ることにより画面左からD1,D2,D3,D4,D
4,D5,D6,D7,D8,D8,D9・・・という
ように表示され、4つのデータで5画素の表示を行うこ
とができるようになる。つまり、1.25倍の拡大表示
が可能となる。尚、前記S/H−SW1,S/H−SW
2信号の制御により、図3(A)のように等倍表示でき
ることは言うまでもなく可能である。
【0023】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。本実施の形態の構成は上記した第1の実施の
形態と同様であり、本実施の形態においても上記した第
1の実施の形態と同様、図1及び図2に示したように構
成されている。異なる点は、拡張するデータをフレーム
毎に変化させて表示するところである。これを、図6及
び図7を用いて説明する。基本動作は上記した第1の実
施の形態と同様であり、異なる点はS/H−SW1,S
/H−SW2信号のアクティブになるタイミングが異な
る点である。第1フレームでは図3(B)と同様な動作
を行う。第2フレームでは、拡張するデータをD4,D
8・・・データより、D5,D9・・・データに変更す
る。第3フレームでは再度、第1フレームと同様の動作
に戻し、以下この繰り返し動作を行う。これにより、拡
張データを固有データの引き伸ばしとせず、この例で行
けば図7のように2フレームを使って、D4とD5ある
いはD8とD9の補間データ、(D4+D5)/2また
は(D8+D9)/2データをLCDパネル上で実現す
ることができる。尚、1フレーム毎の切換であるため、
フリッカの恐れが懸念されるが、その場合は数フレーム
シーケンスとなるようなアルゴリズムとすることにより
解消できる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、液
晶パネルの水平方向の駆動を図2に示すように片側のみ
で行う液晶表示装置では、液晶の持つ電圧一透過率特性
に対して補正を行う信号処理回路より出力される映像信
号を、従来技術のようにフレーム毎にデータとそのデー
タを表示する画素の組み合わせを切り替えたり、拡大用
のサンプリングクロックを再生したりすることなく、ま
た補間用のデータを用意するフレームバッファあるいは
ラインバッファを設けたりすることもせず、水平(信号
線)ドライバのサンプルホールド回路の構成を図2に示
すようにし、各サンプルホールド回路ブロックを特定の
タイミングで制御することにより、複雑な回路・構成を
とることなく、拡大表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置全体
の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】図1に示した液晶表示装置の信号線ドライバの
詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】LCDパネル上の拡大表示イメージで、(A)
は非拡大時,(B)は1.25倍拡大時の動作を説明す
る図である。
【図4】第1の実施の形態の液晶表示装置の信号線ドラ
イバ回路のサンプルホールド動作を説明するタイミング
図である。
【図5】第1の実施の形態の液晶表示装置の信号線ドラ
イバ回路の内部構成を示す回路ブロック図である。
【図6】第2の実施の形態の液晶表示装置の信号線ドラ
イバ回路のサンプルホールド動作を説明するタイミング
図である。
【図7】第2の実施の形態のLCDパネル上の1.25
倍の拡大表示イメージを説明するための図である。
【図8】第1の従来技術の液晶表示装置の拡大表示を実
現するための構成図である。
【図9】第1の従来技術の液晶表示装置の拡大イメージ
を示す図である。
【図10】拡大表示しなかった場合の液晶表示パネル上
の表示イメージを説明するための図である。
【図11】第2の従来技術の液晶表示装置の拡大表示を
説明する図で、(A)が拡大表示のイメージ図,(B)
がそれを実現するための構成図である。
【符号の説明】
11 信号処理回路 12 タイミング発生回路 13 走査線ドライバ 14 信号線ドライバ 15 LCDパネル 21 信号線ドライバ回路 22 奇数出力用S/H回路 23 偶数出力用S/H回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09G 3/20 660 G09G 3/20 660C

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクティブマトリクス型液晶表示パネル
    と、前記液晶表示パネルのゲートバスを駆動する走査線
    ドライバと、前記液晶表示パネルのデータバスを駆動す
    る信号線ドライバと、映像信号を前記信号線ドライバが
    駆動できるような信号に変換する信号処理回路と、前記
    走査線ドライバと前記信号線ドライバと前記信号処理回
    路に必要なタイミング信号を発生するタイミング発生回
    路とを備えた液晶表示装置において、前記データバスに
    映像信号を供給する前記信号線ドライバは、n個(nは
    n≧4の正数である)のサンプルホールド回路を有し、
    そのn個のサンプルホールド回路はm組(mはm≧2の
    正数である)のサンプルホールド回路ブロックに分けて
    構成され、前記サンプルホールド回路ブロックには同一
    の映像信号を入力し、前記m組のサンプルホールド回路
    ブロックをそれぞれ異なったタイミングでサンプルし、
    その出力を信号線ドライバの出力端子へサンプルホール
    ド回路ブロック毎に順々に出力することより、出力側か
    ら見て連続する2つ以上のサンプルホールド回路に同一
    の映像信号を取り込むこともできるようになるため、水
    平方向の表示を等倍または実数倍に拡大して表示させる
    ことを可能としたことを特徴とする液晶表示装置の駆動
    回路。
  2. 【請求項2】 前記サンプルホールド回路ブロックのサ
    ンプルタイミングをフレーム毎に変化させ、水平方向の
    拡大表示となる画素に入力する映像信号をフレーム毎に
    変え、その拡大表示となる画素に入力された異なった映
    像信号よりLCDパネル面上でその異なった映像信号の
    中間的なデータを生成し、その中間的なデータを拡大表
    示となる画素の映像信号とすることを特徴とする請求項
    1記載の液晶表示装置の駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記サンプルホールド回路ブロックのサ
    ンプルタイミングをフレーム毎に変化させ、水平方向の
    拡大表示となる画素に入力する映像信号をフレーム毎に
    変えることにより、その拡大表示となる画素に入力され
    た異なった映像信号よりLCDパネル面上でその異なっ
    た映像信号の中間的なデータを生成し、その中間的なデ
    ータを拡大表示となる画素の映像信号とし、前記中間的
    なデー夕を生成できるようにするために、システムクロ
    ック信号と水平同期信号からその制御信号を生成するた
    めのタイミング発生回路を備えたことを特徴とする請求
    項1記載の液晶表示装置の駆動回路。
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