JPS63259594A

JPS63259594A - 表示装置

Info

Publication number: JPS63259594A
Application number: JP9378087A
Authority: JP
Inventors: 健一近藤
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-10-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、液晶などの薄型表示装置のインターフェー
ス回路に関し、特にビデオ信号を利用してグレースケー
ルの薄型表示装置を構成し、ＣＲＴディスプレイ端末に
代替することにより、軽薄短小な表示端末を供給できる
様に構成したビデオインターフェース回路に関するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は、ビデオ表示信号、同期信号を利用して、薄型
表示装置にグレースケール表示するためのインターフェ
ース回路に関するものである。但し、記述を明確にする
ために、これ以降からは、液晶表示装置を薄型表示装置
とするが、他の表示装置例えば、ＬＥＤ、ＥＬなどにも
通用できるものである。

［従来の技術〕液晶表示装置は、薄型、低電圧、低消費電力の特性を有
するため、最近では大型ドツトマトリックスパネルによ
って、パーソナルコンピュータ。

ワードプロセッサなどの表示端末として実用化されるに
至った。今日では、ＣＲＴの代わりに携帯用パーソナル
コンピュータの表示端末として使うためＣＲＴコントロ
ール回路と直結可能な液晶用インターフェース回路が開
発されるに至った。

しかしながら、従来のインターフェース回路は、表示の
０Ｎ１０ＦＦ表示データを取り扱うインターフェース回
路であるため、映像信号などのアナログビデオ信号を処
理する構成となっていないので、単純に各表示ドツトを
０Ｎ１０ＦＦ表示するのみであった。

それ故に、グレースケール表示をすることができなかっ
た。そのために、魅力の少ないものとなっており、応用
範囲がＯＡ機器のキャラクタ或いは、グラフィック表示
端末に限定されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕上記述べたように、従来の液晶表示装置は、表示ドツト
を０Ｎ１０ＦＦ表示するためのインターフェース回路で
あったため、映像信号のビデオ信号を処理することがで
きなかった。しかし本発明は、従来の液晶用インターフ
ェース回路を利用して、液晶表示に必要なタイミング信
号、グレースケール表示データを出力することができる
面単なシステム構成のコントロール回路を提供し、従来
できなかった大型液晶表示装置のグレースケール表示を
可能にすることを目的とするものである。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第１
図において、１０１はアナログビデオ信号をディジタル
信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路、１０２はディジ
タルのパラレル信号をシリアル信号に変換するためのＰ
／Ｓ変換回路、１０３は垂直同期信号Ｖｓｙｃ、水平同
期信号！（ｓｙｃ、シリアル信号ＳＤ及びクロック信号
ＣＫを入力し、液晶駆動回路を駆動するために必要なタ
イミング信号及びグレースケール表示データを出力する
ためのインターフェース回路、１０４はクロック信号Ｃ
Ｋを発生するための発振回路、１０５と１０６は前記ク
ロック信号ＧＫを分周するための分周回路である。１０
７は分周回路１０５の出力り、を１／２クロック信号分
タケ、遅延させるための遅延回路、以上により構成され
ている。

次に、本発明の動作について説明する。第２図は、第１
図のタイミング波形の一例を示したものである。第１図
において、アナログのビデオ信号ＶＩＤＥＯＤａｔａは
、Ａ／Ｄ変換回路１０１に入力され、アナログ電圧の振
幅を前記分周回路５の１７４分周出力り、によってラッ
チする。ラッチされたアナログ電圧は、ディジタル値に
変換され、ディジタル信号Ｄ１〜Ｄ４をＰ／Ｓ変換回路
１０２に出力する。１７４分周出力し１は、遅延回路１
０７により１／２クロック信号ＣＫ遅延される。遅延回
路７の出力Ｌ２は、Ｐ／Ｓ変換回路１０２のラッチ信号
であるため、前記、ディジタル信号り、〜Ｄ４は、パラ
レルにラッチされる０次に、う・ノチされたディジタル
信号Ｄ１〜Ｄ４は、クロック信号ＧＫにより、１クロツ
ク毎にインターフェース回路１０３のシリアルデータＳ
Ｄとして入力される。垂直同期信号ｖｓｙｃ、、水平同
期信号Ｈｓｙｃ、クロック信号ＧＫ、またインターフェ
ース回路１０３に入力される０発振回路１０４は、水平
同期信号Ｈｓｙｃと同期する構成とした。

発振回路で正確な周期で高周波クロック信号ＣＫを発生
する。クロック信号ＣＫは、分周回路１０６により、分
周されその分周出力信号ＰＷＫは、駆動パルス幅の制御
クロック信号である。

第３図は、インターフェース回路３の回路を示したもの
である。又第４図は、上記第３図の回路動作を補足説明
するためのタイミング図である。

Ｈｓｙｃは水平同期信号、Ｖ　ｓｙｅは垂直同期信号、
ＣＫはドツトクロック信号、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤは、各々
赤緑、青色の表示データである。これらのＨｓｙｃ＋　
Ｖｓｙｃ＋　Ｇ　Ｋ＋　　ＲＤ、　　Ｇ　Ｄ、Ｂ　Ｄは
、ＣＲＴディスプレイ装置へのインターフェース信号と
同等或いは、同−ｊａｉを持つタイミング信号である。

１は、ドツトクロツタＣＫをカウントしてＸ軸表示位置
を調整するＸ軸表示位置調整回路、４は、水平同期信号
ｔ（ｓｙｃの立」二がリパルスをカウントして、Ｙ軸方
向の表示位置を調整するＹ軸表示位置調整回路、５９は
、Ｘ軸及びＹ軸表示位置調整回路１．４の出力と、フリ
ップフロップ５８の出力とドツトクロックＧＫを入力と
するＮＯＲ回路、６は、前記ＮＯＲ回路５９の出力であ
るクロック信号Ｐ、を１／８分周するための分周回路、
１０，１１．１２は、赤、緑、青色のシリアル表示デー
タをパラレルデータにするためのＳ／Ｐ変換回路であり
、このＳ／Ｐ変換回路は、シフトレジスタ及びこのデー
タを一時的にラッチするランチ回路により構成されてい
る。４１〜４６は、前記Ｓ／Ｐ変換回路１０〜１２の表
示データを、液晶表示装置のＸ電極駆動回路に出力する
ためのスイッチング回路、２８は、前記、スイッチング
回路４１〜４６を時分割的にスイッチングするためのシ
フトレジスタである。２４と２５は、前記、クロック信
号Ｐ２を人力として、Ｓ／Ｐ変換回路１０〜１２にラン
チ信号Ｐ４を発生するためのＤ型フリフプフロソブ回路
である。２１は、前記ラッチ信号Ｐ、の発生によりセッ
トするためのセット・リセット型フリソプフロンブ回路
である。

Ｙ軸表示位亙調整回路４の出力Ｐ、は、フレーム信号Ｆ
ＲＭを発生するための信号であり、Ｄ型フリップフロッ
プ回路１８．４７によって遅延されて、液晶表示装置の
スキャンニング開始データとなるフレーム信号ＦＲＭで
ある。

２０は、前記フレーム信号ＦＲＭの信号を１）２分周す
るだめのフリップフロップ回路である。

フリップフロップ回路２０の出力は、液晶の交流化駆動
信号Ｍである。又、ＬＫはＸ軸駆動回路に転送された表
示データをＸ軸駆動回路に内蔵されたラッチ回路のラッ
チ信号である。３１は、クロック信号Ｐ１゜を１／４分
周するための１７４分周回路である。３３は、前記、分
周回路３１の出力ＰＩ３を１／２分周するフリップフロ
ップ回路である。３９．４０は、前記ラッチ回路１５の
表示データを時分割的にスイッチングするためのスイッ
チング回路である。３５゜３６及び３７は、ＡＮＤ回路
及びＯＲ回路であり、モノクロ又はカラー表示の場合の
、表示データをＸ電極駆動回路に内蔵された４ビツトパ
ラレルシフトレジスクのシフトクロックＳＫを選択する
ための選択ゲート回路を構成している。

Ｄ型フリップフロップ回路５２と、ＮＯＲ回路５５は、
水平同期信号Ｈｓｙｃの立上がりエツジで、パルス信号
を発生する第１パルス発生回路である。

Ｄ型フリソブフロンプ回路５３とＮＯＲ回路５４は、前
記、水平同期信号Ｈｓｙｃの立下がりエツジに、パルス
を発生する第２パルス発生回路である。前記、Ｘ軸表示
位置調整回路１．４は、各々カウンタ回路６１．６７と
外部設定手段（外部スイッチによる）　６２．６８と、
−数回路６３．６９によって構成されている。

次に動作説明をする。Ｈｓｙｃが、Ｄ型フリソプフロフ
ブ回路５１に入力されると、クロック信号ＣＫによって
同期化され、Ｄ型フリップフロップ回路５２に入力され
、Ｈｓｙｃの立上がりエツジによってＮＯＲ回路５５に
第１パルスｐａｔが出力する。このパルスは、Ｘ軸表示
位置調整回路１のＤ型フリップフロップ回路をリセット
するので、ＮＯＲ回路６０は、クロック信号ＣＫを出力
しカウンタ回路６１をカウントアンプする。カウンタ回
路６１のカウント値が、外部設定手段６２と同一になる
と、排他的論理和回路とＮＯＲ回路、ＮＡＮＤ回路によ
って構成された一致回路６３より一致信号が発生し、フ
リップフロップ回路６１の出力を反転し、クロフクＣＫ
Ｏカウンタ回路６１への入力が停止する。

これによりブランキング期間の調整が可能となる。

同様にして、Ｙ軸表示位置調整回路４は、前記Ｘ軸表示
位置調整回路１と同一構成であるため、前記、第１パル
ス発生手段のパルス信号を、カウント回路６７によって
カウントし、−数回路６９の出力によって、ブランキン
グ期間を設定することができる。このブランキング期間
の設定は、Ｘ軸方向及び、Ｙ軸方向に１ドツト単位で調
整可能である。フリップフロップ回路５７．６５の出力
Ｑが共に、“Ｌ″になった時、表示起点（ホーム・ポジ
ション）となり、ＮＯＲ回路５９よりクロック信号Ｐ１
が出力される。クロック信号Ｐ１は、１７８分周回路６
及びＳ／Ｐ変換回路１０〜１２に入力される０表示デー
タＲＤ、ＣＤ、ＢＤは、前記、クロ、り信号Ｐ１をシフ
トクロックとするために、１クロ、７り毎に、Ｓ／Ｐ変
換回路１０〜１２にシフトされる。１７８分周回路６の
出力Ｐ２は、Ｄ型フリップフロップ回路２４及びＮＯＲ
回路２５によって、８発のクロック信号Ｐ１が入力され
る毎に、ランチ信号Ｐ４を発生し、前起Ｓ／Ｐ変換回路
１０．１１．１２のパラレル表示データを、ラッチ回路
１３．］４，１５にランチしＳ／Ｐ変換を行う。ランチ
信号Ｐ４は、インバータ２６によって反転され、フリッ
プフロップ回路２１をセントするので、ＡＮＤ回路２２
は、クロック信号Ｐ１゜の出力を開始する。クロック信
号Ｐ、。は、１７２分周回路２７によって分周され、シ
フトレジスタ２８のシフトクロフタとして入力される。

シフトレジスタ２８は、ＮＯＲ回路２９の出力をシフト
データとしているので、４進リングカウンタとして動作
し、スイッチング制御信号Ｐ、、Ｐ、、Ｐ、を発生し、
スイッチング回路４１と４２．４３と４４．４５と４６
を時分割的にスイッチングＯＮして表示データ（ＵＤ、
〜ＵＤ３）及び（ＬＤ、〜ＬＤ３）をパラレルに出力す
る。

クロック信号Ｐ１゜は、フリップフロップ回路２３によ
って１７２に分周され、クロック信号ｐＨを出力する。

更に、前記、フリップフロップ回路２３は、ソフトレジ
スタ２８のシフトデータをインバータ３０によって反転
した信号によりてリセントされるので、クロック信号Ｐ
１゜の８クロツク入力して、クロック信号Ｐ、を３クロ
ツク出力し、ＡＮＤ回路３６、ＯＲ回路３７を経てシフ
トクロックＳＫを発生する。ラッチ回路１５，１４．１
３の出力は、Ｒ，Ｇ、Ｂ（赤、緑、青色）の混色表示デ
ータとするため、スイッチング回路４１〜４６に次の様
に入力されている。スイッチング回路４１〜４６は、４
ビツトパラレルのトランスミッションゲートにより構成
され、その入力は、ラッチ回路１５．１４．１３の１ビ
ツト目よりＲ，、Ｇ、、Ｂ、〜Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｇの８ビ
ットとすると、スイッチング回路４１〜４６は、次表の
様に接続されている。

上記のようにスイッチング回路４１，４３．４５と４２
゜４４．４６は、上側表示データＵ　Ｄ　ｏ〜Ｕ　Ｄ　
ｓと下側表示データＬＤｏ〜ＬＤ３にグループ化され、
かつ、カラー表示データＲＤ、ＣＤ、ＢＤの表示データ
は、１ビツト目から交互に分離されて入力されている。

それ故に、表示データＵＤ０〜Ｕ　Ｄ　ｘは（Ｒ＋、　
Ｂ　ｌ＋　Ｇｔ、　Ｒ３）　（Ｂ　ｙ、　Ｇａ　”−’
）の出力を発生し、表示データｔ、Ｄｏ〜ＬＤｚは（Ｃ＋、Ｒ１，Ｂｚ。

Ｇ３）（Ｒ４，Ｂ４・・・）の出力を発生する。

１ライン分の表示データが、転送し終わると、水平同期
信号Ｈｓｙｃが立下がる。その時、Ｄ型フリップフロッ
プ回路５３とＮＯＲ回路５４による第２パルス発生手段
により、パルス信号が発生し、フ’Ｊ　７プフロソプ回
路５８の出力Ｑを反転し、ＮＯＲ回路５９は、クロック
信号ＣＫの発生を停止する。

更に、前記ＮＯＲ回路５４の第２パルス発生手段による
パルス信号Ｐ１６は、前記、Ｘ電極駆動回路（Ｘドライ
バ）に内蔵されたラッチ回路のラッチ信号ＬＫ及び、Ｙ
Ｗ電極駆動回路Ｙドライバ）に内蔵されたシフトレジス
タのシフトクロックＹ　ｓｃＬとなる。前記、フリップ
フロップ回路１８の出力は、Ｄ型フリンプフロソブ回路
４７．４８によって遅延され、フレーム信号ＦＲＭを出
力し、Ｙ電極駆動回路（Ｙドライバ）のスキャニング開
始データとなる。

前記フレーム信号ＦＲＭは、１７２分周回路２０によっ
て分周され、フレーム毎に、駆動電圧の極性が反転する
様に、交流化駆動信号Ｍを発生し、Ｘ電極及びＹ電極駆
動回路に出力する。

以上がカラー表示する場合の動作説明である。

次に、モノクロ表示の場合について説明する。

クロック信号Ｐ１゜はＩ／４分周回路３１に入力され１
／４分周出力Ｐｌｆｆを出力し、更に１７２分周回路３
３によって１／２分周され、スイッチング回路３９．４
０のスイッチング制御信号Ｐ　ｌ　４’＋　　Ｐ　Ｉ　
５を出力する。

前記、ｌ／４分周回路３１の分周出力Ｐ１３の反転出力
は、ＡＮＤ回路３５．ＯＲ回路３７を経て、前記、Ｘ電
極駆動回路（Ｘドライバ）のモノクロ用のシフトクロッ
クＳＫを出力する。排他的論理和回路７３゜７４．７５
は、前記、表示データＲＤ、ＣＤ、ＢＤを反転又は正転
するための極性切換回路であり、スイッチＳＷ、がＯＮ
の時、表示データＲＤ、ＣＤ。

ＢＤは反転され、ＯＦＦの時表示データは、逆転される
ので表示のＮＥＧＡ／Ｐｏ５ｉの切換表示が可能である
。又、スイッチＳＷ２はカラー表示又は、モノクロ表示
の選択をするためのものであり、スイッチＳＷ２がＯＦ
Ｆの時、前記、１／４分周回路３１の出力ＰＩ３の反転
出力は、選択ゲート回路３５．ＯＲ回路３７を経て、モ
ノクロ表示のシフトクロックＳＫを発生すると同時に、
前記スイッチング回路３９．４０の出力をアクティブ状
態にし、スイッチング回路４１〜４６の出力をハイ・イ
ンピーダンス状態にする。逆に、スイッチｓｗ２がＯＮ
の時、前記、フリソプフロフプ回路２３のクロック信号
Ｐ６は、ＡＮＤ回路３６、ＯＲ回路３７を経て、カラー
表示のシフトクロックＳＫを発生すると同時に、スイッ
チング回路４１〜４６の出力をアクティブ状態にし、ス
イッチング回路３９．４０の出力をハイ・インピーダン
スに切換える様に動作する。

以上、述べたようにカラー表示又は、モノクロ表示の表
示モードの切換が選択端子Ｓｚの電圧レベルによって可
能となる。又、表示のＮＥＧＡ／ｐｏｓ＋表示の選択も
選択端子Ｓ、の電圧レベルの設定によって切換が可能で
ある。

第４図のタイミング図において、（Ａ）は、前記第１パルス発生手段と、第２パルス発生
手段のパルス出力Ｐ　ｌｓ＋　　Ｐ　＋ａのタイミング
を示している。

（Ｂ）は、クロック信号Ｐ、及びＰＩ６のタイミング（Ｃ）は、スイッチング制御信号Ｐ　ｓ、　Ｐ　ｂ、　
Ｐ　ｑ及び表示データｔＪＤ、〜Ｕ　Ｄｓ、　Ｌ　Ｄａ
〜ＬＤ３のタイミング（Ｄ）は、モノクロ表示の表示データＵＤＯ−ＵＤ３の
タイミング（Ｅ）は液晶表示装置の駆動回路へのタイミング信号で
あるシフトクロックＣＫ、ラフチクロックＬＫ、フレー
ム信号ＦＲＭ、交流化駆動信号Ｍのタイミングをそれぞ
れ示している。

前記、述べた襟に第１図のＰ／Ｓ変換回路１０２のシリ
アルデータＳＤ及びクロック信号ＣＫが、第３図インタ
ーフェース回路の赤、緑、青色の表示データＲＤ、ＣＤ
、ＢＤの少なくとも一つの表示データ、及びドツトクロ
ックＣＫとして入力され、更にモノクロ表示モードの４
ビツトパラレル出力モードに選択すると、前記Ｕ　Ｄ　
ｏ〜Ｕ　Ｄ　ｓの４ビツトパラレルデータは、グレース
ケールデータとなることが理解できる。第５図は、パル
ス幅変調によるグレースケール表示駆動回路の一例を示
したものである。第５図において、グレースケールデー
タＵＤＩＩ〜Ｕ　Ｄ　ｓの４ビツトパラレルデータは、
シフトクロックＳＫにより、４ビツトパラレルシフトレ
ジスタ５０１に、順次記憶されランチ信号ＬＫにより、
１行分のグレースケールデータが、ラッチ回路５０２に
ランチされる。ラッチ回路５０２のグレースケールデー
タは、駆動パルス幅制御回路５０３によって、１６ステ
ツプのパルス幅変調された駆動制御信号を駆動回路５０
４に出力する。このパルス幅変調するためのクロック信
号として、前記、駆動パルス幅の制御クロック信号ＰＷ
Ｋが入力される。駆動回路５０４は、前記、駆動パルス
幅制御回路５０３の制御信号によって、パルス幅変調さ
れた駆動信号を出力する＊　”　ｌ＋　ｖＥ’ｌは、選
択駆動電圧Ｖ、、Ｖ、は、非選択駆動電圧を示している
。

周知の如く、液晶は印加された実効電圧に依存して、光
輝度が変化するものである故に、パルス幅変調すること
により、実効電圧を微妙に変化させることができるので
、極めて細かく、光輝度のグレースケール表示動作をす
ることができる。

第６図は、３８Ｅ　（スーパーツイストＴＮ液晶）パネ
ルをパルス幅変調駆動方法によるグレースケールの線形
性を示す実験データである。前記、第１図のインターフ
ェース回路１０３のグレースケールデータＵ０〜Ｕ３が
、１１１１〜０００１の４ビツトパラレルデータを出力
する様に、前記第１図の■ＩＤＢＤ　　Ｄａｔａ入力へ
ステップ状にフナログ電圧を印加し、光学測定器により
、反射率測定を行い、パルス幅変調による相対反射率変
化を示したものであり、デユーティ比１／１００〜１／
２５０までグレースケール表示の線形性があることを示
している。同様にして、ＭＳ＋パネルについても、実験
したが、極めて線形性のあるグレースケール表示のデー
タが得られ、実際に大型ＭＳＩパネルにより、映像表示
した場合にも、良いグレースケール表示品質を得ること
ができた。

〔発明の効果〕

以上、述べた様に本発明によれば、０Ｎ１０ＦＦ表示用
のインターフェース回路を用いて、映像信号を入力し、
薄型表示装置にグレースケール表示の可能なコントロー
ル回路を簡単なシステム構成で実現できる様になった。

従って、安価で面実装が可能である。アナログ信号をデ
ィジタル信号に変換して内部処理し、グレースケール表
示するため、ノイズに強い、線順次走査式の駆動方式で
あるため、精度の良い、安定した駆動電圧で駆動できる
ので、品質の良いグレースケール表示ができる。

スーパーツイストのＳ　Ｂ　Ｅ液晶、”ＲイハＭ　Ｓ　
Ｉ　。

ＭＩＭ、　　リングダイオード等のアクティブタイプの
各種液晶表示装置に適用することができるなど、多大な
効果を持つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図のタイミングを示す図、第３図はインターフェース回
路図、第４図（Ａ）〜（Ｅ）は第３図のタイミング図、
第５図はパルス幅変調駆動回路の回路図、第６図はパル
ス幅変調によるＳＢＥパネルの実験データを示す図であ
る。１０１　　・・・・＾１０変換回路１０２　　・・・・Ｐ／Ｓ変換回路１０３　　・・・・インターフェース回路１０４　　・
・・・発振回路１０５、１０６　　・・分周回路１０７　　・・・・遅延回路以上第１図Ｄフイミン１εホ凍図箸２図ｃＫ−−口−−−−−−−−−七Ｆ」１−ＬｒＬＪＰ１
７　　　　−−−　　　　　　　　　　−−−−−−　
　　　−−一」１Ｐｅａ　　ゴ’１−−−　　　　　　
　　　　−−−−−−一ローーー、□第３図の回路図の
クイミン７°図第４　図（Ｅ）Ｌに　　　　　　　　　　　　　　　８−一一一几一一
一弔３０を目コ路図のタイミツ１図第　４　ｒヨ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ビデオ信号を入力し、駆動回路により駆動する薄
型表示装置において、アナログ電圧をディジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換回路、前記Ａ／Ｄ変換回路のディジタ
ル値を、シリアルに変換するＰ／Ｓ変換回路、前記、Ｐ
／Ｓ変換回路のシリアル信号を表示データとし、水平同
期信号、垂直同期信号、クロック信号及び、前記表示デ
ータを入力して、前記、薄型表示装置を駆動するために
必要なデータ信号及びタイミング信号を発生するインタ
ーフェース回路及び表示駆動するための駆動回路よりな
る薄型表示装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の表示装置において、
前記薄型表示装置を駆動するためのデータ信号は、前記
表示駆動する駆動パルス幅を変調し、グレースケール表
示する駆動回路のグレースケールデータとすることを特
徴とする薄型表示装置。