JPH0950264A - 液晶表示モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用形態、実装状態に応じて柔軟性に富む表
示ができる液晶表示モジュールを提供する。 【構成】 ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液晶表
示パネルの信号線電極の駆動信号を形成する信号線駆動
回路及び走査線電極の駆動信号を形成する走査線駆動回
路を備え、上記信号線駆動回路に供給される表示データ
の入力方向を選択的に切り換えるようにする。 【効果】 使用形態や実装形態に応じて液晶表示モジュ
ール自体で表示の左右反転をさせてそれに対処させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示モジュール
に関し、ＴＦＴアクティブマトリックス構成のものに利
用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス方式の液晶表示
装置は、マトリックス状に配列された複数の画素電極の
それぞれに対応して非線型素子（スイッチ素子）を設け
たものである。クアティブマトリックス方式における各
画素の液晶は、理論的に常時動作（デューティ比１．
０）されているので、時分割駆動方式を採用している、
いわゆる単純マトリックス方式に比べてコントラストが
良く、特にパーソナルコンピュータ用途のカラー液晶表
示装置としては欠かせないものとなりつつある。上記ス
イッチ素子として代表的なものが薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）である。

【０００３】液晶表示パネルは、液晶層を基準にして下
部透明ガラス基板上にＴＦＴ、透明画素電極、ＴＦＴの
保護膜、液晶分子の向きを設定するための下部配向膜が
順次設けられた下部基板と、上部透明ガラス基板上にブ
ラックマトリッスク、カラーフィルタ、カラーフィルタ
の保護膜、共通透明画素電極、上部配向膜が順次に設け
られた上部基板とをお互いに配向膜が向きあうように重
ね合わせ、基板の縁周囲にシールド材を配置して両基板
を接着させるとともに両基板に液晶を封入する。なお、
下部基板側にはバックライトが配置される。

【０００４】ＴＦＴを使用したアクティブマトリックス
方式の液晶表示装置は、例えば特開昭６３−３０９９２
１号公報、日経マグロウヒル社１９８６年１２月１５日
発行「日経エレクトロニクス」、１９３頁〜２１０頁の
「冗長構成を採用した１２．５型アクティブマトリッス
ク方式カラー液晶ディスプレイ」として紹介されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の液晶表示装置
は、パーソナルコンピュータ等のようなディスプレイと
して用いられること他、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジ
ェクタ）に用いるようにする場合、次のような問題が生
じる。ＴＦＴは半導体膜に光に対して非常に敏感なアモ
ルファスシリコンが使われている。ＴＦＴは光の入射に
より特性が劣化し、リーク電流が増えてスイッチ素子と
しての機能を果たさなくなる。したがって、ＴＦＴにあ
たる位置にメタルや有機膜で構成するブラックマトリッ
クスを配し、下部基板側はＴＦＴ自身のメタルのゲート
電極により遮光をしている。

【０００６】しかし、上記ＯＨＰ用途では入力光源とし
てメタルハライドランプのように非常に強力な光源を用
いる場合もある。この時の光の入射方向によって、すな
わち、液晶素子の上部基板側から入射するか、下部基板
側から入射するかにより上記の遮光効果がなくなること
がある。これは液晶表示素子の構造に起因し入射光の反
射が原因である。これを回避するためには、光の入射方
向を上部基板側として、表示を正常に見るために左右反
転した画像表示の表示データを外部のホストコンピュー
タ等で生成して入力しなければならない。

【０００７】液晶表示パネルとそれを駆動する駆動回路
からなる液晶表示モジュールの外形は、表裏、製品によ
っては左右でさえも対称ではないことがある。また、液
晶表示モジュール上のインターフェイスコネクタの位置
は、しばしば実装機の構造を決める重要な事柄となって
いる。それにもかかわらず、液晶表示モジュールの実装
機における取付け自由度は１しかない。

【０００８】この発明の目的は、使用形態、実装状態に
応じて柔軟性に富む表示ができる液晶表示モジュールを
提供する。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ＴＦＴアクティブマトリッ
クス構成の液晶表示パネルの信号線電極の駆動信号を形
成する信号線駆動回路及び走査線電極の駆動信号を形成
する走査線駆動回路を備え、上記信号線駆動回路に供給
される表示データの入力方向を選択的に切り換えるよう
にする。

【００１０】

【作用】上記した手段によれば、使用形態や実装形態に
応じて液晶表示モジュール自体で表示の左右反転をさせ
てそれに対処させることができる。

【００１１】

【実施例】図１には、この発明に係る液晶表示モジュー
ルの一実施例の概略構成図が示されている。同図の液晶
表示モジュール１は、液晶表示パネル２の信号線電極を
駆動する信号線駆動回路３Ｕ，３Ｄと、上記液晶表示パ
ネル２の走査線電極を駆動する走査線駆動回路４と、イ
ンターフェイスとしても機能するコントロールＩＣ５と
から構成される。コントロールＩＣ５は、上記信号線駆
動回路３Ｕ，３Ｄに対して配線９により表示データと配
線７，８により表示データの取り込みに必要なクロック
パルスを供給する。コントロールＩＣ５は、配線６によ
り走査動作に必要なクロックパルス及びスタートパルス
等を供給する。

【００１２】特に制限されないが、この実施例では上記
コントロールＩＣ５に外部機器１０に設けられたスイッ
チ１１によりＴＴＬ又はＣＭＯＳロジック等のような５
Ｖ又は３Ｖのようなハイレベルか、あるいは回路の接地
電位のようなロウレベルかの表示方向を設定する制御信
号が供給される。コントロールＩＣ５は、上記制御信号
に対応して、表示方向に対応した表示データを取り込む
ためのクロックパルスを発生させる。この実施例では、
左右反転させた表示を上記の制御信号により行うように
するものであり、表示データの取り込み方向を切り換え
るようにするために、配線７と配線８により実質的にル
ープ状にして、左右いずれの方向からでも表示データの
入力を行うようにされる。

【００１３】外部機器１０は、特別なものではなく、上
記のようにスイッチ１１を用いて液晶モジュールのコン
トロールＩＣの特定の端子に上記のようなハイレベル／
ロウレベルを供給する。あるいは、その液晶モジュール
の用途や実装形態が固定的に決まったものであるなら、
液晶表示モジュールを組み立てるときに上記コントロー
ルＩＣ５の特定の端子を接地電位線又は電源線に接続す
る構成としてもよい。

【００１４】図２には、上記コントロールＩＣと半導体
集積回路装置からなる信号線駆動回路との関係を説明す
るためのブロック図が示されている。液晶表示パネル
は、特に制限されないが、１０２４×７６８のような大
型で多色表示が可能にされる。１つの画素はＲＧＢに対
応して３本の信号線を必要とするから、全体で信号線の
数は３０７２本のように多数設けられることになる。

【００１５】上記１０２４画素分の信号線は、奇数番目
のものと偶数番目のものが上下に振り分けられて、図１
のように上側信号線駆動回路３Ｕと下側信号線駆動回路
３Ｄのように設けられる。１つの信号線駆動回路３ａ〜
３ｃのそれぞれは、１つの半導体集積回路装置に設けら
れるピン数の制約等により、例えば１６０本の出力端子
を持つものが用いられる。上下に５１２×３＝１５３６
本の信号線が設けられ、１つの信号線駆動回路の出力数
が１６０本であるから、９個の信号線駆動回路により１
４４０本を受け持つことができ、残り９６本を１つの信
号線駆動回路が受け持つことなる。１２は、１つの出力
信号である。

【００１６】特に制限されないが、走査方向設定入力に
より正常表示（右方向への走査）を行うときには、最初
の９６本分に対応したデータは、信号線駆動回路３ａに
おいてシリアル入力用のクロックパルスＣＬ２の２４ク
ロック分で取り込みを終了し、それ自身は直ちに低消費
電力モードに入る。そして、出力信号により次段の信号
線駆動回路３ｂをそれぞれ順に動作させ、その動作が終
了すると自身は低消費電力モードとなり、次段回路の動
作をを開始させて、最後に信号線駆動回路３ｃを動作さ
せる。最終段の信号線駆動回路３ｃまでに入力データの
取り込みが完了すると、クロックパルスＣＬ１が発生し
て上記取り込まれたディジタルデータをデータをラッチ
転送し、次のラインに対応したシリアルデータの取り込
みを開始する。

【００１７】上記低消費電力モードは、上記のような表
示データの取り込みが行われると、クロックパルス等の
入力が停止させられる。これにより、内部のＣＭＯＳ回
路でのチャージアップ／デスチャージ動作が停止させら
れて、上記取り込んだ表示データを保持するのみであ
り、リーク電流以外の実質的な電流消費を行わないよう
にされる。つまり、液晶表示パネルに対して、それを駆
動するためには多数の信号線駆動用半導体集積回路装置
が直列形態に設けられる。この場合、実際に表示データ
を取り込んでいる半導体集積回路装置以外の動作を上記
のように停止させることにより大幅な低消費電力にでき
る。

【００１８】上記のような正常表示に対して、左右反転
させた表示を行うときには、上記走査方向設定入力の切
り換えに対応して信号線駆動回路３ｃ側から順に左方向
への走査が行われる。このような走査方向に対応させ
て、信号線８からのクロックパルスが用いられる。つま
り、この実施例のコントロールＩＣ５は、前記のように
正常動作のときには、配線７によりクロックパルスを供
給して右方向に対応した走査を行わせ、左右反転表示の
ときには配線８によりクロックパルスを供給する。この
ようなクロックパルスの供給方向の切り換えにより、信
号線駆動回路３ａ，３ｂ及び３ｃの間で双方向のシフト
動作が実施される。

【００１９】図３には、この発明に用いられる信号線駆
動回路の一実施例の概略ブロック図が示されている。同
図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造技
術によって、単結晶シリコンのような１個の半導体基板
上において形成される。同図の液晶駆動回路は、アクテ
ィブマトリックス構成の液晶表示パネルの信号線電極に
供給される駆動信号を形成する。

【００２０】この実施例の信号線駆動回路は、特に制限
されないが、Ｙ１〜Ｙ１６０のように１６０本分の信号
線電極に対応した駆動出力を形成することができる。こ
のような駆動出力に対応した表示データＤＡＴＡは、デ
ータバスを通して入力される。データバスは３×４＝１
２本からなり、１クロック期間に１２ビットの表示デー
タＤＡＴＡが入力される。上記１２ビットのうち、３ビ
ットが１つの駆動出力に対応しており、８階調を指示す
ることができる。それ故、１クロックによって４個分の
駆動出力に対応した表示データを取り込むことができ
る。上記のように、１６０本の駆動出力を持つもので
は、４０クロックによってＹ１〜Ｙ１６０に対応した表
示データを取り込むことができる。

【００２１】上記の表示データＤＡＴＡは、ラッチ
（１）に取り込まれる。ラッチ（１）は、アドレスカウ
ンタにより形成された６ビットのアドレス信号を受ける
デコーダによって、その取り込み信号が形成される。上
記データバスによって、４個のデータは空間的に分割さ
れているから、アドレスカウンタは１〜４０のアドレス
に対応して６ビットのバイナリーカウンタにより構成さ
れる。

【００２２】制御部は、アドレスカウンタの動作を制御
する。表示データの取り込みを開始するときには、選択
信号ＥＩＯ１がロウレベルの選択レベルにされる。この
信号ＥＩＯ１を受けて制御部はアドレスカウンタを活性
化させる。上記表示データＤＡＴＡは、クロックパルス
ＣＬ２に同期して入力される。アドレスカウンタは、上
記のような活性化された状態でクロックパルスＣＬ２を
計数することにより、上記１〜４０に対応した６ビット
からなるアドレス信号を形成して出力する。これによ
り、ラッチ（１）には、上記クロックパルスＣＬ２に同
期して入力された表示データが、それを計数することよ
り形成されたアドレス信号によって指定されたアドレス
のラッチに順次に取り込まれる。全てのデータの取り込
みを終了すると、言い換えるならば、アドレスカウンタ
が４０のアドレスを指示すると制御部は、アドレスカン
ウタを非活性化して低消費電力モードに入るとともに、
制御信号ＥＩＯ２を出力させる。

【００２３】上記ラッチ（１）の表示データは、クロッ
クパルスＣＬ１に同期してラッチ（２）に転送される。
上記のようにラッチ（２）のデータ転送を終えると、ラ
ッチ（１）には次の表示データの取り込みが可能にされ
る。上記ラッチ（２）に取り込まれた表示データは、こ
こで解読されてレベルシフタに供給される。すなわち、
ラッチ（２）までの回路は、約５Ｖのような電源電圧を
受けて動作するような論理回路から構成され、約５Ｖの
ようなハイレベルと、０Ｖのようなロウレベルからなる
２値信号を扱う。これに対して、液晶表示パネルに供給
される階調電圧Ｖ０ないしＶ７は比較的高いレベルにさ
れる。それ故、上記のようなレベル（５Ｖ、０Ｖ）で
は、ドライバを構成するスイッチＭＯＳＦＥＴ等をオン
状態やオフ状態にすることができない場合があるので、
レベルシフタによりそれに見合ったレベルにレベル変換
させる必要がある。ドライバは、前記階調電圧数に対応
したＣＭＯＳスイッチ回路から構成され、図示しない
が、Ｖ０〜Ｖ７のような階調電圧の中からレベルシフタ
の出力に応じて１つを選んで出力させる。

【００２４】この実施例では、上記のような表示データ
の取り込み順序を左右反転させるために、アドレスカウ
ンタはアップ／ダウンカウンタが用いられる。アップ／
ダウン制御信号Ｕ／Ｄは、上記のような表示データの取
り込み走査方向に対応して発生される。上記のように４
０アドレスが割り当てられている例では、アップ計数動
作のときには、２進法で００００００から１００１１１
までの計数を行うが、ダウン計数動作のときには２進法
で１００１１１から００００００までの計数を行うよう
にすることが必要とされる。そのため、初期値設定部が
設けられアップカウント動作のときには初期値を０００
００００（クリア状態）にし、ダウンカンウト動作のと
きには１００１１１に設定する。

【００２５】上記のように１クロックによって４画素分
の表示データを取り込むようにした場合、１クロックに
よって取り込まれる表示データの配列を逆にする必要が
ある。このため、同図では省略されているが、ラッチ
（１）とデータバスの間にはマルチプレクサが設けられ
ており、上記アップ／ダウン制御信号Ｕ／Ｄによりデー
タバスとラッチ（１）との間で、４画素分の表示データ
の単位で切り換えが行われるようにされる。

【００２６】表示データの取り込みは、上記のようなア
ドレスカウンタと、それを解読して選択信号を形成する
デコーダ及びラッチ回路から構成するもの他、シフトレ
ジスタを用いるものであってもよい。シフトレジスタを
用いるものではシフト方向を双方向に切り換えるように
することができるものを使用すればよい。

【００２７】制御部は、信号ＥＩＯ１により上記アドレ
スカウンタの動作が有効とされて表示データの取り込み
を開始し、必要な表示データの取り込みが終了すると信
号ＥＩＯ２を活性化し、次段の信号線駆動回路の動作を
有効にして、上記のような表示データを取り込んでいる
ときのみクロックパルスＣＬ２の供給やアドレスカウン
タ等の内部回路の動作が行われ、それ以外は動作を停止
することにより低消費電力モードに入る。上記のように
液晶表示パネルを１ライン分の駆動信号を分割して多数
の半導体集積回路装置により構成された信号線駆動回路
が受け持つものであるので、表示データの取り込みも時
間的に分割させて動作させることにより低消費電力がで
きるものである。

【００２８】上記の液晶表示モジュールにおいては、前
記のようなＯＨＰのような用途に使うとき、表示を左右
反転させることにより非常に強い入力光源を用いた場合
でも所望の表示機能を維持することができる。あるい
は、表面と裏面とを入れ換えて実装せざるを得ないとき
には、上記のような左右反転表示モードに設定するだけ
で足りる。つまり、この実施例の液晶表示モジュールで
は、その使用形態や実装形態に対して柔軟に対応させる
ことができる。

【００２９】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液晶表示
パネルの信号線電極の駆動信号を形成する信号線駆動回
路及び走査線電極の駆動信号を形成する走査線駆動回路
を備え、上記信号線駆動回路に供給される表示データの
入力方向を選択的に切り換えるようにすることにより、
使用形態や実装形態に応じて液晶表示モジュール自体で
表示の左右反転をさせてそれに対処させることができる
という効果が得られる。

【００３０】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、液晶
表示モジュールに設けられるコントロールＩＣに代え
て、信号線駆動回路に対して直接的に表示データの取り
込み方向を切り換える制御信号を供給する構成としても
よい。この制御信号は、上記のようにスイッチを用いる
もの、あるいはホストコンピュータ等からの命令により
ソフトウェア的に設定されるもの、あるいは実装基板上
で特定の端子に固定的に回路の接地電位又は電源電圧を
供給することにより行うようにするもの等種々の実施形
態を取ることができる。この発明は、液晶表示モジュー
ルとして広く利用できる。

【００３１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ＴＦＴアクティブマトリッ
クス構成の液晶表示パネルの信号線電極の駆動信号を形
成する信号線駆動回路及び走査線電極の駆動信号を形成
する走査線駆動回路を備え、上記信号線駆動回路に供給
される表示データの入力方向を選択的に切り換えるよう
にすることにより、使用形態や実装形態に応じて液晶表
示モジュール自体で表示の左右反転をさせてそれに対処
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る液晶表示モジュールの一実施例
を示す概略構成図である。

【図２】図１のコントロールＩＣと半導体集積回路装置
からなる信号線駆動回路との関係を説明するためのブロ
ック図である。

【図３】この発明に用いられる信号線駆動回路の一実施
例を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１…液晶表示モジュール、２…液晶表示パネル、３Ｕ，
３Ｄ…信号線駆動回路、４…走査線駆動回路、５…コン
トロールＩＣ、７〜９…配線、１０…外部機器、１１…
スイッチ、３ａ〜３ｃ…半導体集積回路装置（信号線駆
動回路）、１２…出力信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸宏 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 今城 由博 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 二見 利男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液
   晶表示パネルと、上記液晶表示パネルの信号線電極の駆
   動信号を形成する信号線駆動回路と、上記液晶表示パネ
   ルの走査線電極の駆動信号を形成する走査線駆動回路と
   を含み、上記信号線駆動回路に供給される表示データの
   入力方向を選択的に切り換えるようにしてなることを特
   徴とする液晶表示モジュール。
2. 【請求項２】 上記信号線駆動回路は、少なくとも表示
   データの入力方向に対応してアップ又はダウンの計数動
   作を行うアップ／ダウンアドレスカウンタと、かかるア
   ップ／ダウンアドレスカウンタの計数信号をデコードす
   るデコーダ回路と、かかるデコーダ回路により形成され
   た選択信号によりデータバスに供給される表示データを
   取り込む第１のラッチ回路と、１ライン分の表示データ
   の取り込みが終了したタイミングで上記第１のラッチ回
   路の保持データがパラレル転送される第２のラッチ回路
   を含むものであることを特徴とする請求項１の液晶表示
   モジュール。