JPH10254413A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速応答且つ多階調表示で表示品位の高い比
較的簡便な表示を行う。 【解決手段】 液晶セル１は単純マトリクスである。駆
動電圧は走査側、信号側それぞれ原則２値とし、特に信
号側は５ｖ以下の低電圧とする。走査回路２は液晶セル
１の一方の電極を走査し、信号回路３は画素データに基
づく表示データにより他方の電極群に信号を与える。信
号回路３は複数の集積回路３１、３２からなり、制御回
路５は、信号回路３を複数のグループに分けて、グルー
プ毎に表示データを送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる単純マト
リクス型の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より直交した電極群を有し、画素交
点にトランジスタの様なアクティブ素子を持たない、い
わゆる単純マトリクス型の液晶表示装置においては、電
極群の一方に走査回路を接続して走査を行い、画素デー
タに応じた信号を用いて他方の電極群を駆動する信号回
路と、画素データを受信して信号回路に表示データを送
信する制御回路とを有して駆動していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示容
量が大きくなると、取り扱うデータ量が多くなる。特に
近年の駆動素子は、複数の集積回路からなる信号回路に
おいて、特開昭５６−７０５８６号公報に示されるよう
に、最も端部に位置する集積回路に表示信号を送り、集
積回路間はカスケード接続しているので、表示情報が多
い場合、伝送時間が長くなるか、若しくは高速伝送が必
要となり、何れも実現が困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
してなされたもので、直交する電極群を有しそれらの電
極の交点に画素を形成するいわゆる単純マトリクス型の
液晶セルと、その直交する電極群の一方に接続された走
査回路と、画素データの信号を用いて液晶セルの直交す
る他方の電極群に与える信号回路と、画素データを受信
して信号回路に表示データを送信する制御回路とを有
し、信号回路は複数の集積回路からなり、制御回路は信
号回路を、好ましくは集積回路毎の、より好ましくは隣
接した集積回路が異なるグループに属するように、複数
のグループに分けてグループ毎に表示データを送信する
ものであり、更に好ましくは走査回路は正負の大きな電
圧を走査時の選択電圧に用い、信号回路は信号電圧を正
の選択電圧と負の選択電圧の中間値近傍の電圧とし、画
素データの階調情報に応じてパルス幅変調された信号を
用いるものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例の液晶表示装
置のブロック図で、大表示容量の液晶セルを駆動するた
めに好適なように、走査信号を大きい正負の電圧とし、
信号電圧を正の選択電圧と負の選択電圧の中間値近傍の
電圧とすることにより、走査側は大きな電圧を用いる代
わりに低速で、信号側は小さい電圧を用いて高速駆動が
できるようにした液晶表示装置を例にとって説明する。

【０００６】１は、互いに直交する電極群を有する液晶
セルで、それらの電極の交点に画素を形成する液晶セル
で、例えばスーパーツイストネマティック液晶表示器な
どの電界効果型液晶が利用できる。これらの液晶セル１
の電極は、いわゆる単純マトリクスを構成し、画素交点
に能動素子を持たないものである。この液晶セル１は必
要に応じて複数の領域に分割され、分割された領域毎に
互いに直交する電極群を有する。具体的には、例えば１
０２４ＲＧＢ×７６８画素（カラーＸＧＡ）の表示面で
あれば、３０７２（信号側）×３８４（走査側）の上下
２画面構成の画素をもっており、中央で分離された上下
各々３０７２本の信号電極と、それらと交わる７６８本
の走査電極を有する。

【０００７】２は、その液晶セル１の領域毎に、一方の
電極群に走査電圧を与える走査回路で、上述の画面の例
で説明すると、３８４本の出力を持つ２組の回路からな
り、必要に応じて複数の集積回路からなる。この走査回
路２は、正負の電圧−ＶＬ、＋ＶＨと中間電圧Ｖｍのい
ずれかを選択して所定の電極に供給するものであり、こ
のうち−ＶＬ、＋ＶＨは選択電圧で、上下に画面分割し
てある場合には各々の領域で同じ順位の走査線を、例え
ば上から順に１本ずつ走査すればよい。ここでは線順次
駆動を例にとっているが、複数の電極を同時に走査する
場合でも本発明は適用でき、この場合、例えば直交関数
に応じて印加電圧が選択されるので、電圧の絶対値と、
同時に選択電圧を与える電極の本数が異なるだけであ
る。

【０００８】３は、液晶セル１の他方の電極群に画信号
に応じた電圧を与える信号回路で、複数の集積回路で構
成され、特には走査回路２の正の選択電圧＋ＶＨと負の
選択電圧−ＶＬの中間値近傍の２種類の信号電圧−Ｖ
ｂ、＋Ｖｂを画信号に応じて選択的に電極に供給するも
のである。これら選択電圧＋ＶＨ、−ＶＬや信号電圧±
Ｖｂの大きさは、電圧平均化法に準じて求められるもの
である。例えばＸＧＡ画面２分割のとき走査線数は３８
４本であり、１／３８４デューティの駆動の場合最適バ
イアス値は１：２０．６であり、中間電圧ＶｍとＧＮＤ
レベルを一致させた時、選択電圧±３０ボルト、信号電
圧±Ｖｂは±１．５３ボルトである。

【０００９】尚この場合、走査電圧は一定の周期で正負
いずれかの選択電圧が選択されるもので、いずれが選択
されるかは極性反転信号Ｍに従って選択され、信号回路
３から出力される信号電圧は画信号と極性反転に伴って
２つの値のうちどちらを選択されるのか変化する。更
に、階調表示を行う時はデータ量が多くなるが、階調に
応じてパルス幅変調されることが好ましい。これによっ
て、基本的に階調用に重畳するアナログ電圧発生手段が
不要になるからである。この場合、選択走査期間内のオ
ン・オフ時間比を利用する。

【００１０】また、複数行を同時に走査する場合は電圧
値が直交関数によって演算されるだけで、電圧平均化法
の適用に変わりはない。この場合も階調表示にあたって
は階調に応じてパルス幅変調されることが好ましく、例
えば、上下画面分割した場合にはそれぞれに単独で駆動
を行い、選択走査期間内のオン・オフ時間比を利用す
る。この信号回路３が扱う信号電圧は、画素データのｂ
ビット階調情報を０を中心に展開した後偶数を取り扱う
ように直交関数［Ｆ］で演算してｂビット駆動データと
してパルス幅変調の階調表示データを生成した、原則的
に２つの電圧の画素データに応じた電圧である。但しこ
の演算そのものは信号回路３で行う必要はなく、信号回
路３がレジスタとドライバ程度しか持っていない場合に
は、後述する制御回路５で演算を行い、その結果の電圧
印加を信号回路３で行えばよい。直交関数は２値である
から、極性反転は２値の反転で簡単に行うことができ
る。

【００１１】４は、走査回路２と信号回路３に所定の値
の電圧を供給する電源回路で、少なくとも正負の選択電
圧−ＶＬ、＋ＶＨと信号電圧−Ｖｂ、＋Ｖｂと中間電圧
Ｖｍといったバイアス電圧を出力し、より好ましくは、
走査回路２や信号回路３、さらには、制御回路５やゲー
ト、バッファ等の駆動電圧等をも供給する。この電源回
路４は、例えばこの表示装置が組み込まれるパーソナル
コンピュータから供給される電圧ＶＥＥ−ＶＤＤを、電
圧発生回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）４１に入力し、正
負の電圧−ＶＬ、＋ＶＨを生成させる。ここに正負とい
うのは、何かの絶対電位、たとえばこの表示装置が組み
込まれるパーソナルコンピュータの電源に対して規定さ
れた電位のことではなく、非走査時の走査電圧（中間電
圧）Ｖｍに対する電位で表現している。選択電圧に基づ
いてこれを抵抗分割回路４２で所定のバイアス値の電圧
を得、これをバッファ回路４３を介することによって信
号電圧＋Ｖｂ、−Ｖｂと中間電圧Ｖｍを得る。走査回路
２の駆動電圧や信号回路３の駆動電圧は、この表示装置
が組み込まれるパーソナルコンピュータから供給される
電圧ＶＥＥ−ＶＤＤを直接用いてもよいし、電圧発生回
路４１で改めて生成してもよい。

【００１２】５は、パーソナルコンピュータ等の機器か
ら送られてくる画素データを受け取り、走査回路２、信
号回路３などに表示用の信号とタイミング信号Ｔや極性
反転信号Ｍを含む制御用の信号を与える制御回路で、ゲ
ートアレイなどからなる。ここでは、たとえばフレーム
信号を元にリセット信号や極性反転信号Ｍを生成した
り、パルス幅変調の階調信号を出力出来るように画素デ
ータを駆動しやすい表示データに変換したり、シリアル
データをパラレルデータに変換したりする。また直交関
数を用いる場合には、走査回路２が複数本の走査電極を
同時に選択するための演算回路等を含んでいる。制御回
路５は、必要に応じて直接機器からこれらの信号を受け
取るのではなく、ＬＶＤレシーバー（図示せず）を介し
て受け取ることもでき、これは機器が低電圧仕様の場合
とか、ＴＦＴ用のコントローラしか持たない場合に特に
有効である。同一画面同時駆動のための関数発生器はこ
の制御回路５に有してもよいし、走査回路２に設けても
よい。さらに制御回路５は画素データを複数組の電極群
に対応させて記憶する記憶手段（図示せず）を含み、こ
れを制御していてもよい。

【００１３】ここで特徴的なことは、制御回路５は信号
回路を複数のグループに分けて、グループ毎に表示デー
タを送信するものであり、好ましくは集積回路毎の、よ
り好ましくは隣接した集積回路が異なるグループに属す
るように、グループ分けしている。具体的には、図の例
で、制御回路５は３６本の出力データバスを持ち、上下
画面に対応したそれぞれの信号回路３において、１列に
整列した集積回路はいずれも１８本の入力データバスを
持っている。そして、それぞれの列（画面毎）におい
て、奇数番目の集積回路３１は制御回路５からの下位１
８本のデータバスから信号を受け取り、偶数番目の集積
回路３２は制御回路５からの上位１８本のデータバスか
ら信号を受け取る様に構成されている。

【００１４】このような構成について説明すると、例え
ば標準ラップトップパーソナルコンピュータのフレーム
周波数６０Ｈｚ、クロック周波数６５ＭＨｚの画素デー
タを受け取る場合を考えると、受け取った画素データを
標準にあわせ１８ビットパラレル信号の表示データにす
ると、上下に画面分割することで、制御回路５から信号
回路３に送信する表示データは半分の３２．５ＭＨｚが
必要となる。しかし動作速度が２０ＭＨｚを越える、つ
まりクロックが２０ＭＨｚより高速で、データの授受誤
りのない集積回路は、極めて特殊なもので、汎用に用い
ることは出来ない。そこで上下画面を別のデータバスに
しても、両方を独立に同時に走査表示するので、クロッ
クは３２．５ＭＨｚが必要となる。また、表示データを
３６ビットパラレルにして送受信すると、確かにクロッ
クは遅く出来るが信号回路３側が３６ビットの表示デー
タを電極（画素）毎のシリアル（若しくは小数ビット）
信号に変換しなければならないから、単に伝送速度の低
減を信号回路の負担に転嫁したにすぎない。そこで、本
発明では、係る表示データの伝送は１行分のデータが連
なって送信されていることに着目し、グループ単位に同
時送信するものである。これにより、みかけ上ｎグルー
プ倍のデータ転送となり、クロックは先の例では１６．
２５ＭＨｚと低速に出来る。複数グループへの分けかた
は種々考えられるが、一つの集積回路内で別のデータを
扱うよりも、集積回路単位で異ならせるのが扱い良い。
従って２つのグループに分離することを例にとると、１
つの画面の為の信号回路３において、１列毎に前半集積
回路と後半集積回路に分けてもよく、集積回路の１つお
きに別のグループとしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上述のように、大量の表示デー
タを、集積回路に過重な負担をかけないで、表示周期に
影響を与えないように伝送でき、大容量の表示が品位高
く行えた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の液晶表示装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２ 走査回路 ３ 信号回路 ４ 電源回路 ５ 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交する電極群を有しそれらの電極の交
   点に画素を形成する液晶セルと、その直交する電極群の
   一方に接続された走査回路と、画素データに応じた信号
   を用いて前記液晶セルの直交する他方の電極群に与える
   信号回路と、画素データを受信して前記信号回路に表示
   データを送信する制御回路とを有し、前記信号回路は複
   数の集積回路からなり、前記制御回路は前記信号回路を
   複数のグループに分けて表示データを送信することを特
   徴とする液晶表示装置。