JP2001195043A

JP2001195043A - アクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法及び装置

Info

Publication number: JP2001195043A
Application number: JP2000101960A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Hirohata; 茂樹廣畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】画素への書き込み時間の不足により生ずる画
素への充電不足、表示品位の低下。【解決手段】レターボックス部分の画素書きこみを複
数フレームに分割して行う。又はゲートドライバのスタ
ートパルスを２クロック以上入力する。レターボックス
に限らず、画素全般において予備充電を確実に行うため
にドット反転駆動又はライン反転駆動を行う際、ゲート
駆動波形を２クロック以上連続させ、下段に蓄積された
電荷を上段のラインの予備充電に利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置にお
ける表示制御技術に関し、アクティブマトリックス液晶
表示装置において表示画面の行電極線数よりも少ない走
査線数の画像信号を表示する場合における表示制御方式
に利用して好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在パーソナルコンピュータは多数の映
像信号出力フォーマットを有しており、液晶表示装置に
液晶表示装置が有するゲート電極線数よりも少ないライ
ン数の映像信号を表示する場合、駆動方法を工夫しない
と映像が片寄って表示されてしまう。具体的には図８に
示すように、映像表示領域８２の上又は下に映像が表示
されない余白領域８１が生じる。以後この余白領域をレ
ターボックスと呼ぶ。このレターボックスを上記映像表
示領域の上下に均等に配置し（以後この処理をセンタリ
ングと呼ぶ）、さらにレターボックスに特定の階調、た
とえば黒、を書きこんで、見栄えを良くすることが要求
されている。

【０００３】従来の技術第１の例を図６を用いて説明す
る。図６において、１１はゲートドライバに対して入力
するシフトクロック、１２はゲートドライバが液晶表示
パネルのゲート線に対して出力する出力波形、１３はゲ
ートドライバに対して入力するスタートパルスの波形を
示す。図６に示すように、従来は１垂直帰線期間にレタ
ーボックス部分の全てのラインの走査を完了させるため
に、ゲート線駆動手段内部のシフトレジスタのクロック
周期を映像表示領域のクロックよりも高める、という方
法で行っていた。以後これを従来例第１の方法と呼ぶ。

【０００４】次に従来の技術第２の例を図７を用いて説
明する。図７において、１１はゲートドライバに対して
入力するシフトクロック、１２はゲートドライバが液晶
表示パネルのゲート線に対して出力する出力波形、１３
はゲートドライバに対して入力するスタートパルスの波
形を示す。図７に示すように、レターボックス部分への
書き込みを１垂直帰線期間中に完了させるために、ゲー
トドライバ側であらかじめレターボックス部分用とし
て、複数のゲート線に対して同時にゲートオン電圧を印
加できる機能を持たせておき、レターボックス部分への
書きこみ時、レターボックス表示に必要なライン数分の
ゲート線を同時にオンしてレターボックス部分の全ての
ラインを同時に書き込む、という方法で行っていた。以
後これを従来例第２の方法と呼ぶ。

【０００５】次に従来の技術第３の例を図１６を用いて
説明する。図１６においても、１１はゲートドライバに
対して入力するシフトクロック、１２はゲートドライバ
が液晶表示パネルのゲート線に対して出力する出力波
形、１３はゲートドライバに対して入力するスタートパ
ルスの波形を示す。図１６に示すように、レターボック
部分に限らず画素全般において、ドット反転駆動で２ラ
イン以上同時選択駆動をする場合でかつ、予備充電を行
う場合、同じ極性のラインのゲートが開くように、１ラ
イン置きに選択する飛越選択を行っていた。そのため画
素への電荷の供給はソースドライバによってのみ行って
いた。以後これを従来例第３の方法と呼ぶ。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】パーソナルコンピュー
タ用映像表示装置の高精細化に伴い、パーソナルコンピ
ュータの出力する映像信号フォーマットも多様化してお
り、アクティブマトリクス液晶表示装置に対しても、多
数の映像信号フォーマットに対応することが要求されて
いる。表示ライン数が少ないフォーマットを表示する場
合、レターボックス部分のライン数は逆に多くなり、上
記レターボックス部分の走査を行うために要する時間も
必然的に増大する。またレターボックス部分の走査は垂
直帰線期間内に行うのが一般的であり、表示ライン数が
少ないフォーマットの場合、垂直帰線期間は、レターボ
ックス表示を行わない場合に比べ長い期間が必要であ
る。

【０００７】近年、アクティブマトリクス液晶表示装置
は高精細化の一途をたどっており、それに伴ってゲート
ライン数も多くなっている。したがって１ゲートライン
当たりの走査時間が減少し、画素への充電に必要な時間
の確保が難しくなってきており、映像表示領域の上記各
ゲートラインの走査時間が必要最低限しか確保できてい
ないという場合もある。このような状況下で、表示ライ
ン数が少なくかつ垂直帰線期間の短いフォーマットの映
像表示を従来例第１の方法のように、レターボックス部
分を走査する際のゲート線走査周波数（以後ｆＨと呼
ぶ）を、映像表示領域のｆＨよりも高くする、という方
法を用いて行った場合、上記レターボックス部分におけ
る各ゲートラインの１ライン当たりの走査時間を最低限
必要な時間からさらに縮めることになり、上記レターボ
ックス部分の画素への充電不足が生じ、レターボックス
部分の黒レベルが本来の黒レベルまで到達しない、いわ
ゆる黒浮きと呼ばれる現象が発生したり、映像表示領域
の信号がレターボックス部分にも表示されたりするいわ
ゆるクロストーク現象が発生し、レターボックス部分を
所望の表示状態にできないという問題があった。図９
に、画素への充電が正常な場合と、充電不足が生じて異
常な状態になっている場合について、画素電極の電位の
様子をそれぞれ示す。図９において黒レベルとは黒表示
時の画素電位、白レベルとは白表示時の画素電位、ｔ０
は画素への充電開始時間、ｔ２及びｔ３は画素への充電
が完了する時間（ただしｔ３＜ｔ２とする）である。画
素への充電終了時間がｔ２よりも遅い場合は充電不足は
起こらないが、画素への充電終了時間がｔ２よりも早い
場合、たとえばｔ３のようなタイミングの場合、画素電
位は黒レベルに達せず、黒浮きが生ずる。

【０００８】また、レターボックス部分への書きこみ
を、上記レターボックス部分に相当するゲートライン全
てのゲート線を選択してレターボックス部分への書きこ
みを行うという、従来例第２の方法を用いて行う場合、
ゲートドライバの構成が煩雑になるという問題があっ
た。この様子を図１０を用いて説明する。図１０におい
て、１０１はレターボックス部分のライン数情報を入力
するための入力端子Ｌｎ、１０２はＬｎに入力されたラ
イン数情報に応じて、該当するＤフリップフロップに対
してその出力を制御するための制御信号１０３を出力す
るデコーダ回路、１０３は各Ｄフリップフロップ４１に
対しその出力を外部より制御するための制御信号ＣＴＬ
を示す。１０２はＬｎに応じて該当する上記各Ｄフリッ
プフロップに対してＣＮＴ信号を出力する。ＣＮＴ信号
を受け取った各Ｄフリップフロップは、ＣＮＴ信号が有
効な期間中ゲートオン信号を出力し続ける。ＣＮＴ信号
に同期してソース線に対し黒表示電位を出力しておけ
ば、ＣＮＴ信号を受け取った各Ｄフリップフロップ出力
に対応するゲートラインと接続された画素はレターボッ
クス表示になる。このように従来例第２の方法を用いて
行う場合は、ゲートドライバ内部に、外部より同時にオ
ンする制御を可能とするため、対応させるフォーマット
の種類分のデコーダ回路を内蔵する必要があり、対応す
るフォーマット数が多様化するとより多くのデコーダ回
路を内蔵する必要があり、ゲートドライバの構成が煩雑
になるという問題があった。

【０００９】また、ゲート1ライン毎にソース線へ供給
する極性を反転する駆動法、例えばドット反転駆動法
（以後１Ｈ反転駆動と呼ぶ）を用いた場合、ソース線駆
動手段（以後、ソースドライバと呼ぶ）の出力極性を１
ゲートライン毎に切りかえる必要があり、ソースドライ
バの出力バッファのスルーレートが不足すると充分に画
素に対して充電できなくなるという問題がある。液晶表
示パネルが高精細化すればするほどソース線容量も増大
するため、ソースドライバに対する負荷も大きくなり、
ソースドライバのスルーレートが負荷に対してさらに不
足し、ソース線に対して所望の電圧を印加することが困
難となり、表示品位が低下するという問題があった。こ
こで、図１８に１Ｈ反転駆動時と、フレーム反転駆動時
のソースドライバの出力波形をそれぞれ示す。図１８に
おいて、１８１はゲートドライバへ入力するシフトクロ
ックであり、１８１の立ちあがりから次の立ちあがりま
でが、１Ｈ期間である。１８２は１Ｈ反転駆動時のソー
スドライバ出力波形、１８３はフレーム反転駆動時のソ
ースドライバ出力波形を示している。１８４は液晶表示
パネルの共通電極の電位である。以後、上記共通電極の
電位を０Ｖと仮定して、上記共通電極の電位よりも高い
電圧をプラス極性、低い電圧をマイナス極性と呼ぶ。図
１８のように、１Ｈ反転駆動をする場合はソースドライ
バの出力極性が頻繁に反転し、その出力バッファのスル
ーレートが低い場合は充分に充電できないのである。い
っぽう、カラム反転駆動の場合は、ソースドライバの出
力極性が１フレーム内で同一ため、その出力バッファの
スルーレートはドット反転の時ほど問題にはならない。
ドット反転駆動時のソースドライバの出力バッファのス
ルーレートが不足するという問題を解決する方法として
は、ソースドライバの出力能力を高める方法や、選
択ライン数を増やす方法などがあるが、ソースドライバ
の出力能力を高めるには技術的課題やコスト制約などの
新たな課題を解決する必要があり、容易ではない。また
選択ライン数を増やし、あらかじめ画素電極を予備充電
するという方法が最も簡単であるが、１Ｈ反転駆動の場
合、ゲート線１ライン毎にソースドライバの出力極性が
反転するため、選択ライン数を増やしてプリチャージす
るには、ゲートの選択も１ラインおきにする必要があ
る。このため図１４に示すように、ゲート線電圧が１水
平期間（以後，１Ｈと呼ぶ）毎に、ＴＦＴをオンする電
位（以後ＯＮ電位）、ＴＦＴをオフする電位（以後ＯＦ
Ｆ電位）、ＯＮ電位、ＯＦＦ電位と切り替わる。ゲート
駆動波形はＯＮ電位からＯＦＦ電位、またはＯＦＦ電位
からＯＮ電位に切り替わる際、ゲート線の負荷容量によ
って波形がなまるので、例えば２ライン同時選択時を例
にあげると、あるゲートラインにおいて連続２ライン選
択駆動した場合に比べ、飛越２ライン選択の場合は上記
連続２ライン選択駆動した場合よりも実質のゲートＯＮ
時間は短くなる。これによりプリチャージ効果が薄れ、
表示品位が低下するといった問題があった。また上記ゲ
ート波形のなまりにより、レターボックス部分への書き
こみも充分行われず、レターボックス部分が所望の表示
とならないために表示品位が低下するといった問題があ
った。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、レタ
ーボックス部分へ書きこみ時間が不足し、充電不足が生
じ、レターボックス部分の表示品位が低下するといった
課題を解決するために、ゲート線とソース線とを備えた
液晶表示パネルの駆動手段として、内部に前段のＤフリ
ップフロップの出力を次段のＤフリップフロップに入力
するシフトレジスタを持つ上記ゲート線を駆動するゲー
ト線駆動手段と、上記ソース線を駆動するためのソース
線駆動手段と、外部より信号を入力するための映像信号
入力端子と、上記映像信号に応じて上記ゲート線駆動手
段と上記ソース線駆動手段を制御するための制御手段と
ならなる、アクティブマトリクス液晶表示パネル駆動方
法において、上記液晶表示パネルの垂直方向のライン数
よりも少ない上記映像信号を表示する際に、上記映像信
号に応じた画像を表示する映像表示部分以外の部分、す
なわちレターボックス部分の走査において、上記映像信
号の垂直帰線期間が短い場合でも、上記レターボックス
部分の走査が確実に行えるように、上記ゲート線駆動手
段内部のシフトレジスタのクロック信号である、シフト
クロックの周期を変化させる様にしたものである。

【００１１】本願第２の発明は、レターボックス部分の
ゲートを同時にＯＮするという方法でレターボックス部
分の書きこみを行う場合、デコーダ回路をゲートドライ
バ内に内蔵する必要があり、ゲートドライバの構成が煩
雑になるという課題を解決するために、ゲート線とソー
ス線とを備えた液晶表示パネルの駆動手段として、内部
に前段のＤフリップフロップの出力を次段のＤフリップ
フロップに入力するシフトレジスタを持つ上記ゲート線
を駆動するゲート線駆動手段と、上記ソース線を駆動す
るためのソース線駆動手段と、外部より信号を入力する
ための映像信号入力端子と、上記映像信号に応じて上記
ゲート線駆動手段と上記ソース線駆動手段を制御するた
めの制御手段とならなる、アクティブマトリクス液晶表
示パネル駆動方法において、上記液晶表示パネルの垂直
方向のライン数よりも少ない上記映像信号を表示する際
に、上記映像信号に応じた画像を表示する映像表示部分
以外の部分、すなわちレターボックス部分の走査におい
て、上記レターボックス部分の走査が確実に行えるよう
に、上記ゲート線駆動手段内部のシフトレジスタの第１
段目のＤフリップフロップへ入力するスタートパルスの
パルス幅をシフトクロック複数クロック分入力し、同時
に走査するライン数を複数本として、ゲートドライバの
構成を煩雑にすることなく１ラインの走査時間を実質長
くする様にしたものである。

【００１２】本願第３の発明は、ゲート線とソース線と
を備えた液晶表示パネルの駆動手段として、内部に前段
のＤフリップフロップの出力を次段のＤフリップフロッ
プのＤ端子に接続するという構成のシフトレジスタを持
つ上記ゲート線を駆動するゲート線駆動手段と、外部よ
り入力された映像信号に応じて上記ソース線を駆動する
ソース線駆動手段と、外部より映像信号を入力するため
の映像信号入力端子と、上記映像信号に応じて上記ゲー
ト線駆動手段と上記ソース線駆動手段を制御するための
制御手段とからなるアクティブマトリクス液晶表示パネ
ル駆動方法において、画素充電を確実に行うためにゲー
ト１ライン毎にソース線へ供給する電位の極性を反転さ
せる、ドット反転駆動法又はライン反転駆動法で駆動す
る場合において、ゲート選択数を少なくとも２ライン以
上とし、なおかつそのうちの少なくとも２ライン以上を
連続する区間を設けることで、前フレームで下段の画素
に対して蓄積されている電荷を、上段の画素への予備充
電に利用することを可能とし、画素への充電不足を解消
するようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】（本願第１の発明の実施形態）各
図において、同一の番号で表されたものについては、同
様の機能を持つものとする。

【００１４】まず初めに、一般的なアクティブマトリク
ス液晶表示装置の構成について図３を用いて説明し、次
に一般的なゲートドライバの構成について図４説明す
る。さらに本願第１の発明を実施するのに好適なコント
ローラの構成について図１１を用いて説明し、ついで一
般的なセンタリング処理の方法について図１１、図１３
を用いて説明する。

【００１５】初めに、一般的なアクティブマトリクス液
晶表示装置の構成について説明する。図３は一般的なア
クティブマトリクス液晶表示装置であり、３１はソース
ドライバ、３２はゲートドライバ、３３は液晶表示パネ
ル、３４は制御手段（以後コントローラと呼ぶ）を示
す。外部より入力された映像信号はコントローラ３４に
一旦入力され、上記信号液晶表示パネル３３に表示する
のに最適になるように信号処理されて、ソースドライバ
とゲートドライバに送られる。

【００１６】次に、ゲートドライバの構成について説明
する。図４は一般的なゲートドライバの内部の様子を示
したものである。これは本願第１の発明を実施する上で
好適なゲートドライバでもある。図のように、ゲートド
ライバは前段のＤフリップフロップの出力を次段のＤフ
リップフロップに入力するシフトレジスタで構成されて
いる。図４において、４１はＤフリップフロップ、４２
は上記Ｄフリップフロップの出力を、液晶表示装置のＴ
ＦＴのゲートを駆動するのに好適な電圧に変換するため
のバッファ回路、４３は液晶表示パネルのゲート線、４
４はシフトレジスタのスタートパルスＳｇを入力するた
めの入力端子、４５はシフトレジスタを動作させるため
のシフトクロックＦｇを入力するための入力端子を示
す。上記スタートパルスＳｇ及び上記シフトクロックＦ
ｇはコントローラ３４から出力される。ゲート線を１ラ
イン選択駆動する場合、スタートパルスＳｇ入力端子４
４にはシフトクロックＦｇ１クロック分に相当するパル
スを入力すれば良いし、２ライン選択駆動する場合は、
スタートパルスＳｇ入力端子４４にシフトクロックＦｇ
２クロック分に相当するパルスを入力すれば良い。

【００１７】次にコントローラの内部構成を図１１を用
いて説明する。図１１において、１１１は入力映像信号
のライン数をカウントするライン数カウンタ、１１２は
液晶表示装置の有するライン数と上記入力映像信号のラ
イン数との差を計算し、その半分の値を出力するセンタ
リング数計算手段、１１３は上記映像信号の垂直帰線期
間を検出する垂直帰線期間検出手段、１１４は上記垂直
帰線期間検出手段より検出された上記垂直帰線期間をカ
ウントするフレームカウンタ、１１６はゲートドライバ
シフトクロック生成手段を示す。ゲートドライバシフト
クロック生成手段１１６は、上記映像信号に基づいて、
映像を表示するのに最適なタイミングでゲートドライバ
シフトクロックＦｇを生成するほか、センタリングの際
にも１１２と１１４により得られたセンタリング数とフ
レーム数に応じて、ゲートドライバに対しシフトクロッ
クＦｇを出力する。

【００１８】次にセンタリングを行う場合の一般的なコ
ントローラの動作について図１１と図１３を用いて説明
する。まず、センタリングが必要であるかどうかを判断
するために、外部より入力された映像信号のライン数を
把握する必要がある。図１１のライン数カウンタ１１１
は、上記垂直帰線期間検出手段１１３により出力された
垂直帰線期間検出信号でカウンタをリセットし、次の垂
直帰線期間検出信号を受信するまでの間、上記映像信号
に含まれている映像信号の有効期間を示すデータイネー
ブル信号ＤＥの立ち上がりエッジをカウントする。これ
により上記映像信号のライン数を把握する。図１３に画
像データとデータイネーブル信号ＤＥとの関係を示す。

【００１９】そして上記ライン数カウンタ１１１により
カウントされた上記１フレーム中のライン数に基づい
て、センタリング数計算手段１１２が、センタリングを
行う必要があるかどうかを判断する。判断の方法として
は、液晶表示装置の有するライン数と、上記外部より入
力された映像信号のライン数を比較して、上記外部より
入力された映像信号のライン数の方が少ない場合、セン
タリングが必要であると判断する、という方法がある。

【００２０】これにより算出されたセンタリング数を、
ゲートドライバシフトクロック生成手段１１６に入力す
る。上記ゲートドライバシフトクロック生成手段１１６
は、垂直帰線期間中に上記センタリング数に対応するシ
フトクロックを生成し、ゲートドライバに対してシフト
クロックＦｇを送出し、同時にソースドライバに対して
はレターボックス部分を所望の表示状態にするために、
例えば黒を出力するような制御信号を送る。以上がセン
タリングを行う際の基本的な処理のフローである。

【００２１】以上で一般的なゲートドライバの構成、一
般的なコントローラの構成及び一般的なセンタリング処
理のフローについての説明を終える。なお、ここで説明
したゲートドライバ、コントローラの構成及びセンタリ
ング処理のフローは本願第１の発明を実施する上でも有
用である。

【００２２】次に本願第１の発明の実施法について、図
１を用いて説明する。本願第１の発明はレターボックス
部分の走査を複数のフレームに分割して行うというもの
である。ここでは３フレームに分割して行う場合を例に
とって説明する。ゲート線番号１〜６ラインがレターボ
ックス領域、それ以降を映像表示領域とする。

【００２３】ある垂直帰線期間とその次の垂直帰線期間
で区切られた期間を１フレームとし、３つの連続したフ
レームをそれぞれ第ｎフレーム、第ｎ＋１フレーム、第
ｎ＋２フレームと呼ぶことにする。レターボックス領域
への書きこみは、１フレームに含まれる垂直帰線期間内
に行われる。よって今後は「あるフレームでレターボッ
クス部分への書きこみを行う」といった表現をした場
合、上記レターボックス部分への書きこみはそのフレー
ムに含まれる垂直帰線期間内に行われるものであること
とする。

【００２４】図１はフレームｎ、ｎ＋１、ｎ＋２につい
て、それぞれ垂直帰線期間と映像表示期間において、ゲ
ートドライバに対して入力する信号波形の様子と、ゲー
トドライバの出力する信号波形の様子を示している。図
１に記載の記号はそれぞれ、１１はゲートドライバに対
して入力するシフトクロック、１２はゲートドライバが
液晶表示パネルのゲート線に対して出力する出力波形、
１３はゲートドライバに対して入力するスタートパルス
の波形を示す。

【００２５】図１において、シフトクロックＦｇの周期
の長い部分に対応するラインがレターボックス部分への
書きこみを行うラインであり、周期の短い部分に対応す
るラインはレターボックス部分への書きこみは行わない
ラインである。第ｎフレームにおいては、１、４番目の
ラインのみレターボックスデータの書きこみを行ってい
る。また次の第ｎ＋１フレームでは、周期を長くするラ
インをかえて、２、５番目のラインのみレターボックス
データの書きこみを行っている。同様に、第ｎ＋２フレ
ームでは３、６番目のラインのみ、レターボックスデー
タの書きこみを行っている。このようにレターボックス
部分への書きこみを３フレームに分割して行うことで、
１フレーム期間内に全てのレターボックスの書きこみを
行う場合に比べ、約１／３の垂直帰線期間でレターボッ
クス部分への書きこみが行える。

【００２６】ここでは、レターボックス部分への書きこ
みを３フレームに分割して行うことを例に挙げたが、分
割するフレーム数は任意の数で実施可能である。

【００２７】以上のように本願第１の発明によると、レ
ターボックス部分の書きこみを、１垂直帰線期間内に全
てのラインについて行うのではなく、１垂直帰線期間内
に上記レターボックス部分を書きこむライン数を、上記
レターボックス部分の表示に必要な全ライン数よりも少
なくする。あるいはレターボックス部分の書きこみをラ
イン毎に走査時間を変化させる。あるいは同一のライン
における走査時間をフレーム毎に変化させる。これによ
り、垂直帰線期間内が短いフォーマットの場合でも、レ
ターボックス部分への書きこみが確実に行える。ま
た、レターボックス部分の駆動法は、映像表示領域の駆
動法によらず、カラム反転駆動としても良い。この場合
はレターボックス部分を書きこむ際、ソースドライバの
制御が簡単になるという効果がある。

【００２８】（本願第２の発明の実施形態）本願第２の
発明はスタートパルスのパルス幅をＦｇの２クロック以
上入力し、Ｆｇの周期を短くしても１ラインあたりの走
査時間を長くすることで、レターボックス部分への書き
こみ時間を確保するというものである。センタリング
処理の一般的なフローについては本願第１の発明の実施
形態の説明と同様のため、ここでは省略する。

【００２９】以下に、本願第２の発明を実施するにあた
り、好適なコントローラの内部構成とゲートドライバの
内部構成について図１２、図５、図１７を用いて説明す
る。その後、本願第２の発明を実施するのに好適な、ゲ
ートドライバに入力すべき信号の波形について、図２と
共に説明する。

【００３０】図１２は本願第２の発明を実施するにあた
り、好適なコントローラの内部構成について示したもの
である。図１２は図１１を基本構成とし、１２７を追加
したものである。。図１２において、１２７はゲートド
ライバの出力を外部より制御するための信号（イネーブ
ル信号）を生成するためのイネーブル信号生成手段であ
る。また、１１１、１１２、１１３、１１５、１１６は
図１１に記載のものと同様の機能を有するものであるた
め、これらの説明は本願第１の発明の実施形態に記述し
てあるので、ここでは省略する。

【００３１】次にゲートドライバの内部構成について図
５を用いて説明する。図５は本願第２の発明を実施する
のに好適なゲートドライバの構成を示したものである。
これは図４に記載のゲートドライバを基本構成とし、新
たにシフトレジスタの出力を外部より制御できるよう
に、イネーブル端子を設けたものである。イネーブル端
子の機能としては、例えばイネーブル信号がＨレベルで
あれば、ゲートドライバの出力を上記ゲートドライバ内
部のシフトレジスタの出力論理に依存させ、上記イネー
ブル信号がＬレベルであれば、ゲートドライバの出力を
強制的にＬレベルにする、という構成が考えられる。こ
うすることで、レターボックス部分の選択ライン数と、
映像表示領域の選択ライン数を変化させることが出来
る。これにより、レターボックス部分は複数ライン選択
駆動、映像表示領域は１ライン選択駆動といったよう
に、選択ライン数の切り替えが可能となる。これは複数
ライン選択駆動時に図１７に示すようなＢＯＸ表示を行
った場合、ＢＯＸの下部に不要な表示が起こるといった
問題を回避する場合などに有効である。図１７におい
て、８１はレターボックス部分、８２は映像表示部分、
１７１は不要表示部分である。図１７において、上の正
常表示の図では、黒のバックに白のＢＯＸ表示が正常に
表示されているが、下の異常表示の図では、白のＢＯＸ
表示のさらに下の部分に不要な表示が出ている。図５に
おいて、４６、４７、４８が上記映像表示領域における
走査の際に使用する、イネーブル信号入力端子である。
４６、４７、４８はそれぞれゲートドライバ内部のＤフ
リップフロップに対し、３つおきに接続されている。こ
れにより、例えば４６では、１、４、７・・・というよ
うに１から始まり３つおきのＤフリップフロップの出力
の制御を同時に行うことが出来る。

【００３２】以上で本願第２の発明を実施するのに好適
なゲートドライバの構成についての説明を終える。

【００３３】次に本願第２の発明を実施するのに好適
な、ゲートドライバに入力すべき信号の波形について、
図２と共に説明する。本願第２の発明は、前述したよう
にゲートドライバのスタートパルスＳｇのパルス幅を、
シフトクロックＦｇの複数クロック分にすることによ
り、上記シフトクロックＦｇのクロック周期を短くした
場合にも、１ライン当たりのゲート選択時間を長くする
ことが出来、レターボックス部分への書きこみ時間を充
分確保するというものである。図２にゲートドライバの
スタートパルスＳｇを３クロック分入力した場合の波形
図を示す。垂直帰線期間内にレターボックス部分のライ
ン数に相当する全パルスを入力するために、レターボッ
クス部分のシフトクロックＦｇの周期を短くしている。
この様にスタートパルスのパルス幅を広くする、といっ
た駆動波形の変更のみで、ゲートドライバの構成を変更
することなく複数のゲート線の走査を可能とし、レター
ボックス部分の充電時間を確保しつつ、１垂直帰線期間
内に全てのレターボックス部分の走査を行うことが可能
となる。なお、ここではスタートパルスＳｇを３クロッ
ク分入力する場合について説明したが、入力するスター
トパルスＳｇのパルス幅は任意の数で実施可能である。

【００３４】また、ドット反転駆動の場合、通常の方法
では同一の極性の画素のゲートを同時にＯＮする飛越選
択駆動を行うため、１水平期間毎にゲートをＯＮ、ＯＦ
Ｆことでゲート波形がなまり、例えば２ライン選択駆動
をする場合を例にあげると、連続２ラインＯＮする場合
よりも、飛越２ライン選択をした場合の方が、ゲートＯ
Ｎ時間が短くなる。図１５に示すように、ゲートを２ラ
イン連続でＯＮする区間を設けることにより、図１４に
示すように１水平期間毎にゲートをＯＮ、ＯＦＦするよ
りも１ゲートラインあたりの走査時間を長くすることが
でき、レターボックス部分への書きこみがより確実に行
える。この場合にも、入力するスタートパルスＳｇのパ
ルス幅は任意の数で実施可能である。

【００３５】以上のように、本願第２の発明によると、
レターボックス部分の書きこみを、図２のようにスター
トパルスを複数クロック分連続して入力することで、ゲ
ート選択パルスのパルス幅を長くし、レターボックス部
分を複数ライン選択駆動とすることで、レターボックス
部分の書きこみを確実に行うことが出来る。

【００３６】なお、映像表示領域においても、前述の連
続複数ライン選択動作を行っても、シフトクロックの周
期を正規の時間にしておけば正常の画像が得られる。

【００３７】また、レターボックス部分の駆動法は、映
像表示領域の駆動法によらず、カラム反転駆動としても
良い。この場合はレターボックス部分を書きこむ際、ソ
ースドライバの制御が簡単になるという効果がある。

【００３８】あるいはレターボックス部分の駆動法をド
ット反転駆動又はライン反転駆動とする場合は、図１６
に示すように、スタートパルスにはＦｇ１クロック置き
にＨレベル、Ｌレベルを繰り返す波形を入力する。こう
することで、レターボックス部分をドット反転駆動又は
ライン反転駆動する場合でも、同一極性の画素を同時に
選択することができ、ゲート選択パルスのパルス幅も長
くでき、レターボックス部分の書きこみを確実に行うこ
とが出来る。

【００３９】（本願第３の発明の実施形態）画素充電時
間が短い場合、画素への充電が充分行われないことによ
る表示品位の低下などの問題が発生するので、これを防
止するために、画素に対してあらかじめ予備充電を行う
方法がある。本願第３の発明はこの予備充電をより確実
に、かつ駆動波形の変更のみで簡単に行えるようにする
ために、前フレームで下段ラインの画素に蓄積された電
荷を、これから充電しようとしている画素への充電に利
用しようというものである。これはレターボックス部分
に限らず、画素全般について有効である。本願第３の発
明を実施する上で用いるゲートドライバの構成について
は、上記本願第１の発明の実施形態や、上記本願第２の
発明の実施形態に記述のものを利用できるので、ここで
は省略する。

【００４０】以下に、本願第３の発明を実施するにあた
り好適なゲート駆動波形及び画素への充電の様子を、図
１５、図１９を用いて説明する。

【００４１】図１５は、本願第３の発明を実施するのに
好適なゲート駆動波形を示し、図１９は画素への充電の
様子を表したものである。図１５において、１１はゲー
トドライバ内部のシフトレジスタに入力するシフトクロ
ック、１２は液晶表示パネルのゲート線に対して出力す
るゲートドライバの出力波形を示す。図１５に示すよう
にゲートを２ライン連続でＯＮすることにより、これか
ら充電しようとしているラインの１ライン下のゲートも
ＯＮし、上記１ライン下のラインの画素に蓄積されてい
る電荷を、上記これから充電しようとしているラインの
画素充電に利用し、画素充電をより確実に行えるような
る。

【００４２】次に、画素に対する充電の様子を図１９を
用いて説明する。図１９は、画素に対する充電の様子を
表したものである。１９１〜１９４は画素を表す。前フ
レームで、画素１９１〜１９４はそれぞれ、マイナス極
性、プラス極性、マイナス極性、プラス極性に充電され
ているものとする。〜はシフトクロックＦｇを１ク
ロックずつ進めた状態を表したものである。これを用い
て各画素のゲートの開閉状態と画素への充電を説明す
る。

【００４３】では、画素１９１のみゲートが開いてい
る。この状態で画素１９１より１段上の画素が予備充電
されている。画素１９１は１段上の画素に対して電荷を
供給している。ソースドライバ出力極性はマイナスであ
る。

【００４４】次にでは、画素１９１と画素１９２のゲ
ートが開いている。この状態では画素１９１に対して予
備充電が行われている。画素１９１はソースドライバと
画素１９２の両方から電荷の供給を受けている。ソース
ドライバ出力極性はプラスである。

【００４５】では画素１９１のゲートは閉じているの
で、変化はない。一方画素１９２に対しては予備充電が
行われている。画素１９２はソースドライバと画素１９
３の両方から電荷の供給を受けている。ソースドライバ
出力極性はマイナスである。

【００４６】では画素１９１に対して本充電が行われ
ており、これにより画素１９１には目的の電圧が書きこ
まれる。このときのソースドライバ出力極性はプラスで
ある。また画素１９３に対しては予備充電が行われてお
り、ソースドライバと画素１９４の両方から電荷の供給
を受けている。

【００４７】以上のように、本願第３の発明によると、
目的の画素を予備充電する際に、その画素よりも１段下
の画素のゲートを同時に開くことで、下段の画素に蓄積
されている電荷を目的の画素への予備充電に利用でき
る。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明第１によれば
レターボックス部分への書きこみを複数のフレームに分
割して行うことにより、短い垂直帰線期間内でも、レタ
ーボックス部分への黒書きこみが充分行える。また、毎
フレーム毎にレターボックス部分への書き換えを行うた
め、レターボックス部分の焼きつきも防止することが出
来る。

【００４９】また、本発明第２によればゲートドライバ
の構成を複雑にすることなく、駆動波形の変更のみで複
数のゲート線を走査し、レターボックス部分への書きこ
みが充分行える。また、毎フレーム毎にレターボックス
部分への書き換えを行うため、レターボックス部分の焼
きつきも防止することが出来る。

【００５０】また、本発明第３によればゲート１ライン
毎にソース線に供給する電圧の極性を反転させる駆動法
において、画素トランジスタの充電をソースドライバと
下段の画素との両方から行うことができため、確実に画
素への充電ができ、画素への充電不足による表示品位の
低下を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施形態のゲート線の駆動
タイミングを示す図

【図２】本発明による第２の実施形態のゲート線の駆動
タイミングを示す図

【図３】一般的な液晶表示装置の構成図

【図４】本願第１の発明のゲートドライバの内部構成を
示す図

【図５】本願第２の発明のゲートドライバの内部構成を
示す図

【図６】従来例第１の方法によるゲート線の駆動タイミ
ングを示す図

【図７】従来例第２の方法によるゲート線の駆動タイミ
ングを示す図

【図８】レターボックス部分と映像表示部分を示す図

【図９】画素への充電の様子を示す図

【図１０】従来例２のゲートドライバの内部構成を示す
図

【図１１】本願第１の発明のコントローラの内部構成を
示す図

【図１２】本願第２の発明のコントローラの内部構成を
示す図

【図１３】映像信号と、データイネーブル信号とのタイ
ミング関係を表す図

【図１４】ドット反転駆動又はライン反転駆動時に、２
ライン選択を行った場合のゲート選択パルスの様子を表
す図

【図１５】本発明による第３の実施形態のゲート線の駆
動タイミングを示す図

【図１６】ドット反転駆動又はライン反転駆動をした場
合のゲート線の駆動タイミングを示す図

【図１７】映像表示領域を複数ライン選択駆動した場合
に起こり得る不用表示の様子を示した図

【図１８】ドット反転駆動又はライン反転駆動をした場
合のソース線波形の様子と、フレーム反転駆動をした場
合のソース線波形の様子を、を画素の極性の様子を示す
図

【図１９】第３の発明を実施した場合の画素への充電の
様子を示した図

【符号の説明】

１１ゲートドライバシフトクロック１２ゲート線駆動波形

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｂ１０２１０２ＢＦターム(参考） 2H093 NA16 NA32 NA33 NA34 NA46 NC16 NC22 NC34 ND01 ND12 ND34 5C006 AA01 AC26 AF36 AF42 AF44 AF46 AF47 AF61 AF72 AF73 BB16 BC03 BC12 BF03 BF06 BF14 BF15 BF22 BF24 BF26 FA18 FA22 FA34 5C058 AA08 BA04 BA22 BB10 BB19 5C080 AA10 BB05 DD05 DD21 DD29 FF11 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲート線とソース線とを備えた液晶表示パ
ネルの駆動手段として、内部に前段のＤフリップフロッ
プの出力を次段のＤフリップフロップのＤ端子に接続す
るという構成のシフトレジスタを持つ前記ゲート線を駆
動するゲート線駆動手段と、外部より入力された映像信
号に応じて前記ソース線を駆動するソース線駆動手段
と、外部より映像信号を入力するための映像信号入力端
子と、前記映像信号に応じて前記ゲート線駆動手段と前
記ソース線駆動手段を制御するための制御手段とからな
るアクティブマトリクス液晶表示パネル駆動方法におい
て、前記液晶表示パネルの垂直方向のライン数よりも少ない
前記映像信号が入力された場合、前記映像信号のライン
数に応じて映像を前記液晶表示パネルの中央に表示し、
かつその際生ずる映像表示部分以外の上下の部分（レタ
ーボックス部分）の画素充電を確実に行うために、前記
ゲート線駆動手段に入力する前記ゲート線駆動手段内部
のシフトレジスタのクロック信号の周期を変化させるこ
とを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置の駆
動方法。
【請求項２】レターボックス部分の走査は、１垂直帰線
期間内に上記レターボックス部分全てのラインの走査を
行うのではなく、１垂直帰線期間内に上記レターボック
ス部分を走査するライン数を、前記レターボックス部分
の表示に必要な全ライン数よりも少なくすることを特徴
とする請求項１に記載のアクティブマトリクス液晶表示
装置の駆動方法。
【請求項３】レターボックス部分の走査は、走査するラ
イン毎に走査時間を変化することを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のアクティブマトリクス液晶表示
装置の駆動方法。
【請求項４】レターボックス部分の走査は、同一のライ
ンにおけるライン走査時間がフレーム毎に異なることを
特徴とする請求項３に記載のアクティブマトリクス液晶
表示装置の駆動方法。
【請求項５】レターボックス部分の駆動方式は、ソース
線の電位がフレーム毎に反転する、カラム反転駆動であ
ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに
記載のアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
アクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法を実現す
る液晶駆動装置。
【請求項７】ゲート線とソース線とを備えた液晶表示パ
ネルの駆動手段として、内部に前段のＤフリップフロッ
プの出力を次段のＤフリップフロップのＤ端子に接続す
るという構成のシフトレジスタを持つ前記ゲート線を駆
動するゲート線駆動手段と、外部より入力された映像信
号に応じて前記ソース線を駆動するソース線駆動手段
と、外部より映像信号を入力するための映像信号入力端
子と、前記映像信号に応じて前記ゲート線駆動手段と前
記ソース線駆動手段を制御するための制御手段とからな
るアクティブマトリクス液晶表示パネル駆動方法におい
て、前記液晶表示パネルの垂直方向のライン数よりも少
ない前記映像信号を表示する際に、前記映像信号のライ
ン数に応じて映像を上記液晶表示パネルの中央に表示
し、かつその際生ずる映像表示部分以外の上下の部分
（レターボックス部分）の画素充電を確実に行うため
に、前記ゲート線駆動手段内部のシフトレジスタのＤフ
リップフロップへ入力するスタートパルスのパルス幅を
複数クロック分入力し、同時に走査するライン数を複数
本として、１ラインの走査時間を実質長くすることを特
徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方
法。
【請求項８】レターボックス部分の駆動方式は、ソース
線の電位がフレーム毎に反転する、カラム反転駆動であ
ることを特徴とする請求項７に記載のアクティブマトリ
クス液晶表示装置の駆動方法。
【請求項９】レターボックス部分の駆動方式は、ソース
線の電位が１ライン毎に反転する、ドット反転駆動ある
いはライン反転駆動であることを特徴とする請求項７に
記載のアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】請求項７から請求項９のいずれかに記載
のアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法を実現
する液晶駆動装置。
【請求項１１】ゲート線とソース線とを備えた液晶表示
パネルの駆動手段として、内部に前段のＤフリップフロ
ップの出力を次段のＤフリップフロップのＤ端子に接続
するという構成のシフトレジスタを持つ前記ゲート線を
駆動するゲート線駆動手段と、外部より入力された映像
信号に応じて前記ソース線を駆動するソース線駆動手段
と、外部より映像信号を入力するための映像信号入力端
子と、前記映像信号に応じて前記ゲート線駆動手段と前
記ソース線駆動手段を制御するための制御手段とからな
るアクティブマトリクス液晶表示パネル駆動方法におい
て、画素充電を確実に行うためにゲート１ライン毎にソ
ース線へ供給する電位の極性を反転させる、ドット反転
駆動法又はライン反転駆動法で駆動する場合において、
ゲート選択数を少なくとも２ライン以上とし、なおかつ
そのうちの少なくとも２ライン以上を連続させることを
特徴とする、アクティブマトリクス液晶表示装置の駆動
方法。
【請求項１２】請求項１１に記載のアクティブマトリク
ス液晶表示装置の駆動方法を実現する液晶駆動装置。