JP2585463B2

JP2585463B2 - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP2585463B2
Application number: JP2290749A
Authority: JP
Inventors: 修富田; 宏明宮木
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPH04165329A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、液晶表示装置の駆動方法に係り、特に入力
映像信号の有効走査線数が異なる表示が可能な液晶表示
装置の駆動方法に関する。

（従来の技術）近年、液晶表示装置は小型、低消費電力等の利点を生
かして、テレビ、パーソナルワードプロセッサ、パーソ
ナルコンピュータ等のディスプレイとして数多く使用さ
れるようになってきた。

中でも、各画素毎に非線形素子が設けられたアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置は、各画素毎に設けられ
た非線形素子をスイッチング駆動させることにより、走
査線数を増加させても高品位な表示が可能であることか
ら、注目を集めている。

このアクティブマトリックス型液晶表示装置につい
て、第１図を参照して説明する。

第１図は、アクティブマトリックス型液晶表示装置
（１）の概略構成図に示すもので、信号電極駆動回路
（101）に接続されたｎ本の信号電極Xi（ｉ＝1,2,…,
n）（11）と、走査電極駆動回路（201）に接続されたｍ
本の走査電極Yj（ｊ＝1,2,…,m）（21）がマトリックス
状に配置されており、各交点には薄膜トランジスタ（3
1）に接続された画素電極（41）が設置されている。

そして、一つの走査電極Yj（21）に接続される複数の
画素電極（41）によってｍ本の走査線Pj（ｊ＝1,2,…,
m）は構成されている。

この薄膜トランジスタ（31）は、ゲート電極（31a）
が走査電極Yj（21）に、ソース電極（31b）が信号電極X
i（11）に、ドレイン電極（31c）が画素電極（41）に接
続されており、ゲート電極（31a）に入力される走査電
極駆動回路（201）からのゲートパルスGPに応じてソー
ス電極（31b）とドレイン電極（31c）間のオン／オフ制
御が成されるものである。

そして、このような液晶表示装置（１）は次のように
動作する。即ち、信号電極駆動回路（101）には、映像
信号SIGが入力され、デジタルあるいはアナログ処理さ
れた１表示画素信号が１走査期間毎に各信号電極Xi（1
1）に印加される。

この映像信号SIGは、１フレーム期間Tfが表示期間Td
と帰線期間Tbとによって構成されるもので、この帰線期
間Tbは、CRTディスプレイを想定して、陰極線が走査開
始位置に復帰する時間を考慮して設けられている。

また、走査電極駆動回路（201）には、走査スタート
信号STと、この走査スタート信号STを各走査電極Yj（2
1）に転送するためのシフトクロックCKとが入力され
る。これにより、各走査電極Yj（21）が順次選択され、
１フレーム期間Tfで１画面が構成されることとなる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年では表示領域を構成する走査線（以
下、有効走査線と称する。）の数は、使用されるソフト
ウエア等により200本のものから480本まで様々である。

自己の発光型のブラウン管あるいはプラズマディスプ
レイ等は、有効走査線以外の走査線については自動的に
黒が表示されるため、走査を行う必要がない。しかし、
液晶表示装置は自己発光型ではないため、液晶の誤動作
を防止するためにも有効走査線以外の走査線についても
何等かの電圧を印加する必要がある。

このため、液晶表示装置では非表示領域を構成する走
査線についても走査し、非表示信号を印加する必要があ
る。

例えば、走査線数が400本の液晶表示装置のうち、全
走査線の半数の200本を有効走査線として使用して表示
を行う場合、ブラウン管では200本の有効走査線のみを
走査するのに対して、液晶表示装置では表示に使用され
ない走査線についても走査する必要がある。

このため、200本の走査線を走査する１走査期間で全
走査線を順次走査すると、１フレーム期間Tf内に全走査
線を走査することができなくなっしまう。

そこで、液晶表示装置の全走査線数よりも有効走査線
数が少ない場合、１走査期間を短縮して全走査線につい
て走査する方法、即ち時間軸を変更して走査する方法が
ある。

しかし、このような時間軸の変更を伴う方法では、装
置内に時間軸変更手段が必要である他、フレームメモリ
等の記憶素子を持たせて１表示画面の映像信号SIGを一
度メモリさせた後に順次出力させる必要がある。

このため、上述したような時間軸の変更を伴う駆動方
法では、時間軸変更手段あるい記憶素子を持たせる必要
から、装置の大型化、高コスト化を招くため、好ましい
方法とはいえなかった。

本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、全走査
線数よりも有効走査線数が少ない表示を行う場合であっ
ても、装置の大型化あるいは高コスト化を招くことのな
い液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とした
ものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、複数本の走査線により構成される表示領域
を備え、走査線数と入力映像信号の有効走査線数とが等
しい第１の表示モードと、走査線数よりも有効走査線数
が少ない第２の表示モードとを備えた液晶表示装置の駆
動方法であって、第２の表示モードは、１フレーム期間
内の帰線期間内に有効走査線以外の走査線を複数本同時
に走査することを特徴としたものである。

（作用）上述したように、全走査線よりも有効走査線が少ない
表示を行う場合、本発明の液晶表示装置の駆動方法では
１フレーム期間Tf内の帰線期間Td内に有効走査線以外の
走査線を複数本同時に走査するものである。

このようにして液晶表示装置を駆動することにより、
全走査線よりも入力映像信号の有効走査線数が少ない場
合であっても、時間軸の変更等を伴う必要がない。これ
により、本発明の駆動方法によれば、装置内部に時間軸
変更手段あるいは記憶素子等を設ける必要なく、１フレ
ーム期間Tf内に全走査線を十分に走査することが可能と
なる。

有効走査線以外の走査線には、例えば0V印加時に黒表
示となる液晶表示装置であれば、非表示領域に0Vの電圧
を印加することにより、表示領域と非表示領域との間で
高いコントラスト特性を得ることができ、本発明の駆動
方法には特に好ましい。

また、有効走査線以外の走査線を走査するタイミング
としては、１フレーム期間Tf内の帰線期間Tb内であれば
いつでも良い。また、有効走査線以外の走査線を一括し
て走査するものであっても、あるいは複数に分割して走
査するものであっても良いが、装置構成の簡易化を考慮
すると一括して走査することが好ましい。

（実施例）以下、本発明の一実施例の液晶表示装置の駆動方法に
ついて図面を参照して説明する。

第１図は本発明の液晶表示装置の駆動方法を実現する
ための一実施例の液晶表示装置（１）の概略構成図を示
すもので、信号電極駆動回路（101）に接続された640本
の信号電極Xi（ｉ＝1,2,…,640）（11）と、走査電極駆
動回路（201）に接続された480本の走査電極Yj（ｊ＝1,
2,…,480）（21）がマトリックス状に配置されており、
各交点には薄膜トランジスタ（31）に接続された画素電
極（41）が設置されている。

そして、一つの走査電極Yj（21）に接続される複数の
画素電極（41）によって走査線Pj（ｊ＝1,2,…,480）
（図示せず）は構成されることとなる。

この薄膜トランジスタ（31）は、ゲート電極（31a）
が走査電極Yj（21）に、ソース電極（31b）が信号電極X
i（11）に、ドレイン電極（31c）が画素電極（41）に接
続されており、ゲート電極（31a）に入力される走査電
極駆動回路（201）からのゲートパルスGPに応じてソー
ス電極（31b）とドレイン電極（31c）間のオン／オフ制
御されるものである。また、各画素電極（41）に対応す
る対向電極（51）とによって液晶組成物（61）が挟持さ
れており、画素電極（41）と対向電極（51）との間の電
位差が0Vの時に黒表示となる液晶表示装置（１）とし
た。

この液晶表示装置（１）を用いて、第２図に示すよう
に全走査線Pj（ｊ＝1,2,…,480）（22）数480本のうち
表示領域（24）が400本の有効走査線Pj（ｊ＝1,2,…,40
0）によって構成される第２の表示モードについて説明
する。

信号電極駆動回路（101）には、第３図に示す表示信
号（83）と非表示信号（81）とを有する映像信号SIGが
入力され、１操作期間毎に１走査線Pj（22）分の映像信
号SIGが各信号電極Xi（11）に順次出力される。また、
走査電極駆動回路（201）からは、第３図に示すゲート
パルスGPが１走査期間毎に各走査電極Yj（21）に順次印
加される。

これにより、表示期間Td内に有効走査線Pjは順次走査
され、表示領域（24）に表示信号が表示される。

また、帰線期間Tb内に非表示領域（25）の走査線Pj
（ｊ＝401,402,…,480）は一括して走査され、非表示領
域（25）は黒表示となる。

このようにして１フィールド期間Tf内に全走査線Pj
（ｊ＝1,2,…,480）（22）について走査が行われ、１表
示画面が構成されることとなる。

次に、このようなゲートパルスGPを発生させるための
走査電極駆動回路（201）の具体的な構成について参照
しと説明する。

第４図は主走査電極駆動回路（201）の要部等価回路
図を示すもので、ST信号端子（213）からの走査スター
ト信号STをCK信号端子からのクロック信号CKによって順
次転送するように接続された、480個のＤフリップフロ
ップD1j（203）（ｊ＝1,2,…,480）によって構成される
セット・リセット機能を有するシフトレジスタを備えて
いる。

このＤフリッププロップD1j（203）からの出力はレベ
ルシフタ（209）により所定の電圧となるように制御さ
れた後に、各走査電極Yj（21）にゲートパルスGPとして
印加されるように接続されている。また、Ｄフリップフ
ロップD1j（203）には、このＤフリップフロップD1j（2
03）をセット・リセット制御するためのANDゲート（20
7）の出力が接続されている。そして、ANDゲート（20
7）の一方の入力端子は、SET信号端子（215）に接続さ
れ、他方の入力端子ＤフリップフロップD1j（203）の出
力をクロックとして動作するＤフリップフロップD2j（2
05）（ｊ＝1,2,…,480）の出力に接続されて走査電極駆
動回路（201）は構成されている。

このような回路構成の走査電極駆動回路（201）のCK
信号端子（211）、ST信号端子（213）、SET信号端子（2
15）、CLR信号端子（217）に第３図に示すようなシフト
クロック信号CK、走査スタート信号ST、セット信号SE
T、クリア信号CLRを印加することにより、上述したよう
な表示動作が可能となる。

即ち、走査スタート信号STはシフトクロック信号CKに
より順次ＤフリップフロップD1j（203）に転送され、各
走査電極Yj（21）にゲートパルスGPとして出力される。
これにより、表示期間Td内に全有効走査線Pj（ｊ＝1,2,
…400）が走査されて情報の表示が行なわれる。

そして、400本目の走査電極Yj（21）の選択が終了す
ると、SET信号端子（215）から入力されるセット信号SE
Tにより、401本から480本の走査電極Yj（21）、即ち非
表示領域（25）の走査電極Yj（21）のみが同時にセット
可能な状態となる。これにより、次のシフトクロック信
号CKにより転送されてくるセット信号STは、401本から4
80本目の各走査電極Yj（21）のゲートパルスGPとなるよ
うにレベルシフタ（209）により所定の電圧とされて出
力される。これにより、帰線期間Tb内に非表示領域（2
5）の走査線Pjについては、非表示信号（81）（第３図
参照）が一括して印加されることとなる。

そして、クリア信号CLRにより、全Ｄフリップフロッ
プD1j（203）がリセットされ、次の表示が可能となる。

上述したように、本実施例の液晶表示装置の駆動方法
によれば、全走査線Pj（22）数よりも有効走査線Pj数の
少ない駆動をに対しても、帰線期間Tb内に非表示領域
（25）の走査線Pj（22）について一括して非表示信号
（81）を印加することにより、時間軸を短縮等する必要
なく、簡単な回路構成で容易に行うことができる。

次に、本発明の他の実施例の液晶表示装置の駆動方法
について説明する。

第５図は、400本の有効走査線Pj（ｊ＝41,42,…,44
0）により表示領域（24）が構成される第２の表示モー
ドの表示画面を示すもので、表示領域（24）の上下40本
の走査線Pjによって構成される非表示領域（23），（2
5）とを備えている。

このような表示は、例えば第６図に示すゲートパルス
GPにより各走査電極Yj（21）を選択し映像信号SIGを印
加することより、容易に可能とできる。

第６図に示す映像信号SIGは、１フレーム期間Tfが表
示期間Tdと帰線期間Tbによって成るもので、表示期間Td
は表示信号（83）と非表示信号（81）とによって構成さ
れている。

第６図に示されるゲートパルスGPが１走査期間毎に順
次走査電極Yi（21）に印加され、有効走査線Pj（ｊ＝4
1,42,…,440）により表示情報の表示が行なわれる。

そして、１フレーム期間Tf内の帰線期間Tb内に、第６
図に示されるゲートパルスGPにより有効走査線Pj（ｊ＝
41,42,…,440）以外の走査線Pj（ｊ＝1,2,…,40）,Pj
（ｊ＝441,…,480）が一括して走査され、非表示信号
（81）が印加される。このようにして、１フレーム期間
Tf内に全ての走査線Pj（22）が走査され、１表示画面が
構成されることとなる。

次に、このような駆動を可能ならしめるための液晶表
示装置（１）の走査電極駆動回路（201）の一実施例
を、第７図の走査電極駆動回路（301）の等価回路図を
参照して説明する。

ＤフリップフロップD1j（ｊ＝1,2,…,480）（303）に
よってシフトレジスタが構成されており、初段のＤフリ
ップフロップD11（303）には、入力端子（317）から入
力される入力信号D13が入力され、入力端子（319）から
入力されるシフトクロックCK2によって順次転送され
る。

この各ＤフリップフロップD1j（303）の各出力端子Ｑ
は次段のＤフリップフロップD1j（303）の入力となると
共に、２つの入力の選択が可能なスイッチ素子Sj（ｊ＝
1,2,…,480）（305）を制御するように各スイッチ素子S
j（305）に接続されている。そして、初段のスイッチ素
子S1（305）の一方の入力端子には入力端子（311）から
の信号DI1を入力とするように接続されており、他のス
イッチ素子Sj（305）の入力端子にはＤフリップフロッ
プD2j（ｊ＝1,2,…,479）（307）の出力端子Ｑが接続さ
れている。また、スイッチ素子Sj（305）の他方の入力
端子には、入力端子（315）からの信号D12を入力とする
ように接続されている。

またＤフリップフロップD2j（307）の入力端子Ｄは隣
接するスイッチ素子Sj（305）の出力端子に接続される
と共に、バッファBFj（ｊ＝1,2,…,480）（309）を介し
て各走査電極Yj（21）に接続されて走査電極駆動回路
（201）は構成されている。

そして、入力端子（317）に所定の信号DI3を入力する
ことにより、スイッチ素子Sj（ｊ＝1,…,40）,Sj（ｊ＝
441,…,480）（305）が入力端子（315）からの入力信号
DI2を選択するように制御され、スイッチ素子Sj（ｊ＝4
1,…,440）（305）がＤフリップフロップD2j（ｊ＝40,
…,439）（207）の出力端子Ｑに接続されるように制御
する。これにより、第６図に示すようなゲートパルスGP
を容易に出力することが可能となる。

ここでは走査線Pj（ｊ＝41,…,440）を表示領域（2
4）として、走査線Pj（ｊ＝1,…,40）,Pj（ｊ＝441,…,
480）を非表示領域（23），（25）として表示を行う有
効走査線数400の表示モード（第５図参照）について説
明したが、入力端子（217）に入力される信号DI3により
種々の有効走査線Pj数の表示モードに対応することがで
きる。

また、入力端子（217）に入力される信号DI3により、
表示位置についても容易に種々変更することができる。

次に、本発明の他の実施例について図面を参照して説
明する。

上述した実施例と同様に、第５図に示すように全走査
線Pj数480本のうち有効走査線Pj数が400本の第２の表示
モードについて説明する。

第８図は、本実施例の液晶表示装置の駆動方法の１実
施例を示すタイミング図であり、本実施例の液晶表示装
置（１）の駆動方法は有効走査線Pj（ｊ＝41,42,…,44
0）を１走査期間毎に順次走査し表示信号（83）を印加
した後に、１フレーム期間Tf内の帰線期間Tb内に有効走
査線Pj（ｊ＝41,42,…,400）以外の走査線Pj（ｊ＝1,
…,40）を走査して非表示信号（81a）を、更に走査線Pj
（ｊ＝441,…,480）を走査して非表示信号（81b）を印
加するものである。

このように全走査線Pjよりも有効走査線Pjが少ない第
２の表示モードでは、有効走査線Pj以外の走査線Pjを帰
線期間Tb内に２分割して非表示信号（81a），（81b）を
印加するものであっても良い。

このようにしても、上述した実施例と同様に液晶表示
装置（１）内にフレームメモリ等の記憶素子あるいは時
間軸変更手段等を設ける必要なく、容易に種々の有効走
査線数に対応して表示を行うことができる。

次に、このような駆動を可能ならしめるための液晶表
示装置（１）の走査電極駆動回路（401）の一実施例
を、第９図の走査電極駆動回路の等価回路図を参照して
説明する。

第９図において、シリアルパラレル変換回路（403）
からの出力により、各スイッチ素子S1j（ｊ＝1,2,…,48
0）（405）は制御されるように構成されている。この初
段のスイッチ素子S11（405）は３つの入力端子（42
1），（425），（427）に接続され、入力DI1,DI2,DI3が
選択可能にとなっている。

そして、他のスイッチ素子S1j（ｊ＝2,…,480）（40
5）は、入力端子（421）に代わり、Ｄフリップフロップ
Dj（ｊ＝1,2,…,479）（407）の出力Ｑに接続されてい
る。

また、このＤフリップフロップDj（407）の出力Ｑは
出力バッファBFj（ｊ＝1,2,…,480）（409）を介して各
走査電極Yj（21）に接続されると共に、スイッチ素子S2
j（ｊ＝1,2,…,480）（411）を介して次段のスイッチ素
子S2j（ｊ＝1,2,…,480）（411）の入力となる。このス
イッチ素子S2j（411）は、スイッチ素子S1j（ｊ＝2,…,
480）（405）と同様にシリアルパラレル変換回路（40
3）からの出力によりオン／オフ制御される。

このようにして構成される走査電極駆動回路（401）
のシリアルパラレル変換回路（403）に所定の信号を入
力することにより、スイッチ素子S1j（ｊ＝1,2,…,40）
（405）が入力DI3に、スイッチ素子S1j（ｊ＝41,42,…,
440）（405）がＤフリップフロップDj（ｊ＝40,41,…,4
39）（407）の出力Ｑに、更にスイッチ素子S1j（ｊ＝44
1,442,…,480）（405）が入力DI2に接続される。また、
スイッチS2j（ｊ＝440）（411）のみが接続状態とな
る。

これにより、走査電極Yj（21）に一括してゲートパル
スGPが印加され、走査線Pj（ｊ＝1,2,…40）に一括して
非表示信号（81b）が印加されることとなる。そして、
有効走査線Pj（ｊ＝41,42,…,440）を構成する走査電極
Yj（ｊ＝41,42,…,440）（21）には、１走査期間毎にゲ
ートバルスGPが順次印加され、これにより表示信号（8
3）が印加され１表示画面が構成される。更に、帰線期
間Tb内に走査線Pj（ｊ＝441,442,…,480）が一括して走
査され、非表示領域（25）に非表示信号（81a）が印加
されることとなる。

本実施例の液晶表示装置の駆動方法を実現するための
走査電極駆動回路（401）として、例えば上述した構成
とすることにより、シリアルパラレル変換回路（403）
に入力される信号を種々設定することにより、表示位置
を変えることも容易となる。

以上詳述したように、本実施例の液晶表示装置の駆動
方法によれば、１フレーム期間Tfの帰線期間Tb内に有効
走査線以外の走査線を一括あるいは複数の組に分割して
走査することにより、時間軸の変更等を伴なう必要なく
１フレーム期間Tfの帰線期間Tb内に全走査線について走
査することが可能となる。

これにより、本発明を実現するための回路構成も非常
に容易なものにできる。

［発明の効果］上述したように、本発明の液晶表示装置の駆動方法に
よれば、全走査線数よりも有効走査線数が少ない表示を
行う場合であっても、表示に使用されない走査線につい
ては帰線期間Tb内に複数本の走査線を同時に選択して非
表示信号を書き込むことにより、時間軸の変更等を必要
としない。このため、装置の大型化あるいは高コスト化
を招くことのなく各種の有効走査線数に対応して有効に
駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動方法を実現するための一実施例の
液晶表示装置の概略構成図、第２図は第１図における液
晶表示装置の第２のモードによる表示画面図、第３図は
第２のモードによる表示画面を実現するための波形図、
第４図は第３図の波形を出力させるための走査電極駆動
回路の等価回路図、第５図は他の第２のモードによる表
示画面図、第６図は第２のモードによる表示画面を実現
するための他の波形図、第７図は第５図の波形を出力さ
せるための走査電極駆動回路の等価回路図、第８図は第
５図における表示画面を実現するための他の波形図、第
９図は第８図の波形を出力させるための走査電極駆動回
路の等価回路図である。（１）……液晶表示装置、（11）……信号電極（21）……走査電極、（22）……走査線（23），（25）……非表示領域（24）……表示領域（101）……信号電極駆動回路部（201），（301），（401）……走査電極駆動回路部

Claims

(57)【特許請求の範囲】胃

【請求項１】複数本の走査線により構成される表示領域
を備え、前記走査線数と入力映像信号の有効走査線数と
が等しい第１の表示モードと、前記走査線数よりも前記
有効走査線数が少ない第２の表示モードとを備えた液晶
表示装置の駆動方法において、前記第２の表示モードは、１フレーム期間内の帰線期間
内に前記有効走査線以外の前記走査線を複数本同時に走
査することを特徴とした液晶表示装置の駆動方法。