JP2003066914A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2003066914A JP2001254800A JP2001254800A JP2003066914A JP 2003066914 A JP2003066914 A JP 2003066914A JP 2001254800 A JP2001254800 A JP 2001254800A JP 2001254800 A JP2001254800 A JP 2001254800A JP 2003066914 A JP2003066914 A JP 2003066914A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーラップサンプリングに起因する縦ス
ジの発生を抑える。 【解決手段】水平駆動回路17は、第1のクロック信号
HCKに同期してシフト動作を行い各シフト段からシフ
トパルスを順次出力するシフトレジスタと、このシフト
レジスタから順次出力されるシフトパルスに応答して第
2のクロック信号DCKを抜き取る第1のスイッチ群
と、入力される映像信号を第1のスイッチ群の各スイッ
チによって抜き取られた第2のクロック信号DCKに応
答して順次サンプリングして各信号ライン12に供給す
る第2のスイッチ群とを有する。又、パネル33の外部
に配され第1のクロック信号HCKを外部的に水平駆動
回路17に供給する外部クロック生成回路18と、パネ
ル33の内部に形成され第2のクロック信号DCKを内
部的に水平駆動回路17に供給する内部クロック生成回
路19とが配されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関し、特
に水平駆動回路にいわゆるクロックドライブ方式を採用
した点順次駆動方式のアクティブマトリクス型表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】表示装置、例えば液晶セルを画素の表示
エレメント(電気光学素子)に用いたアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、点順次駆動方式の水平駆
動回路として、例えばクロックドライブ方式を採用した
構成のものが知られている。このクロックドライブ方式
の水平駆動回路の従来例を図13に示す。図13におい
て、水平駆動回路100は、シフトレジスタ101、ク
ロック抜き取りスイッチ群102およびサンプリングス
イッチ群103を有する構成となっている。
【0003】シフトレジスタ101は、n段のシフト段
(転送段)からなり、水平スタートパルスHSTが与えら
れると、互いに逆相の水平クロックHCK,HCKXに
同期してシフト動作を行う。これにより、シフトレジス
タ101の各シフト段からは、図14のタイミングチャ
ートに示すように、水平クロックHCK,HCKXの周
期と同じパルス幅を持つシフトパルスVs1〜Vsnが
順次出力される。これらシフトパルスVs1〜Vsn
は、クロック抜き取りスイッチ群102の各スイッチ1
02-1〜102-nに与えられる。
【0004】クロック抜き取りスイッチ群102のスイ
ッチ102-1〜102-nは、各一端が水平クロックHC
KX,HCKを入力するクロックライン104-1,10
4-2に交互に接続されており、シフトレジスタ101の
各シフト段からシフトパルスVs1〜Vsnが与えられ
ることにより、順次オン状態となって水平クロックHC
KX,HCKを順に抜き取る。これら抜き取られた各パ
ルスは、サンプリングパルスVh1〜Vhnとしてサン
プリングスイッチ群103の各スイッチ103-1〜10
3-nに与えられる。
【0005】サンプリングスイッチ群103のスイッチ
103-1〜103-nは、映像信号videoを伝送する
ビデオライン105に各一端が接続されており、クロッ
ク抜き取りスイッチ群102のスイッチ102-1〜10
2-nで抜き取られて順次与えられるサンプリングパルス
Vh1〜Vhnに応答して順にオン状態になることによ
って映像信号videoをサンプリングし、画素アレイ
部(図示せず)の信号ライン106-1〜106-nに供給
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例に係る
クロックドライブ方式の水平駆動回路100では、水平
クロックHCKX,HCKがクロック抜き取りスイッチ
群102の各スイッチ102-1〜102-nで抜き取ら
れ、サンプリングスイッチ群103の各スイッチ103
-1〜103-nに対してサンプリングパルスVh1〜Vh
nとして与えられるまでの伝送過程において、配線抵抗
や寄生容量などに起因してパルスに遅延が生じる。
【0007】すると、この伝送過程でのパルスの遅延に
よって、サンプリングパルスVh1〜Vhnの波形にな
まりが生じる。その結果、例えば2段目のサンプリング
パルスVh2に着目すると、特に図15のタイミングチ
ャートから明らかなように、2段目のサンプリングパル
スVh2とその前後の1段目,3段目のサンプリングパ
ルスVh1,Vh3との間に波形のオーバーラップが生
じる。
【0008】ところで、一般的に、サンプリングスイッ
チ群103の各スイッチ103-1〜103-nがオンする
瞬間に、ビデオライン105には信号ライン103-1〜
103-nとの電位の関係から、図15に示すように充放
電ノイズが乗ってしまう。
【0009】このような状況下において、上述したよう
に、サンプリングパルスVh2が前後の段間でオーバー
ラップしていると、サンプリングパルスVh2に基づく
2段目のサンプリングタイミングでは、3段目のサンプ
リングスイッチ103-3がオンすることによって生じる
充放電ノイズをサンプリングしてしまう。なお、サンプ
リングスイッチ103-1〜103-nは、サンプリングパ
ルスVh1〜Vhnが"L"レベルになるタイミングでビ
デオライン105の電位をサンプルホールドすることに
なる。
【0010】このとき、ビデオライン105に乗る充放
電ノイズにばらつきが生じ、またサンプリングパルスV
h1〜Vhnの各々が"L"レベルになるタイミングにも
ばらつきが生じるため、サンプリングスイッチ103-1
〜103-nによるサンプリング電位にもばらつきが生じ
る。その結果、このサンプリング電位のばらつきが表示
画面上に縦スジとなって現れ、画品位を損なうことにな
る。
【0011】一方、点順次駆動方式のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置では、高精細化に伴って特に水平方
向の画素数が増えると、1系統で入力される映像信号v
ideoを、限られた水平有効期間内で全画素について
順番にサンプリングするためのサンプリング時間を十分
に確保するのが難しくなる。そこで、サンプリング時間
を十分に確保するため、図16に示すように、映像信号
をm系統(mは2以上の整数)で並行して入力する一
方、水平方向のm個の画素を単位としてm個のサンプリ
ングスイッチを設け、1つのサンプリングパルスでm個
のサンプリングスイッチを同時に駆動することによって
m画素単位で順次書き込みを行う方式が採られることに
なる。
【0012】ここで、単位画素数m以下の幅を持つ細い
黒線を表示する場合を考える。このような黒線表示を行
う場合に、映像信号videoは、図17(A)に示す
ように、黒レベルの部分がパルス状になり、またそのパ
ルス幅がサンプリングパルス(B)のパルス幅と等しい
波形として入力される。このパルス状の映像信号vid
eoは矩形波が理想的であるが、映像信号videoを
伝送するビデオラインの配線抵抗や寄生容量などに起因
して、図17(C)に示すように、パルス波形の立ち上
がりや立ち下がりがなまってしまう(映像信号vide
o′)。
【0013】このように、立ち上がりや立ち下がりがな
まったパルス状の映像信号video′をサンプリング
パルスVh1〜Vhnでサンプルホールドを行うと、本
来k段目のサンプリングパルスVhkでパルス状の映像
信号video′をサンプルホールドする筈が、前段の
サンプリングパルスVhk−1で映像信号videoの
立ち上がり部分をサンプルホールドしたり、あるいは次
段のサンプリングパルスVhk+1で映像信号vide
o′の立ち下がり部分をサンプルホールドすることにな
る。その結果、ゴーストが発生する。ここで、ゴースト
とは、正規の画像からずれて重複して生じる望ましくな
い妨害像を言う。
【0014】サンプリングパルスVhkに対する映像信
号video′(以下、単に映像信号videoと記
す)の位相関係は、映像信号videoを処理する回路
において、映像信号videoの時間軸上の位置、即ち
サンプルホールドポジションを調整することにより、図
18に示すように、例えばS/H=0〜5の6段階に変
更することができる。
【0015】ここで、サンプルホールドによるゴースト
発生依存について述べる。先ず、S/H=1のときにつ
いて考える。S/H=1のときの映像信号videoと
サンプリングパルスVhk−1,Vhk,Vhk+1と
の位相関係および信号ラインの電位変化を図19に示
す。S/H=1では、サンプリングパルスVhkによっ
てパルス状の映像信号videoがサンプルホールドさ
れることにより、k段目の信号ラインに黒信号が書き込
まれ、黒線が表示される。
【0016】しかし同時に、映像信号videoの黒信
号部(パルス部)がk−1段目のサンプリングパルスV
hk−1とオーバーラップしているため、k−1段目の
信号ラインにも黒信号が書き込まれる。これにより、図
20に示すように、k−1段目の位置、即ち水平スキャ
ン手前方向にゴーストが発生してしまう。同様に、S/
H=0でも、k−1段目のサンプリングパルスVhk−
1と映像信号videoの黒信号部とがオーバーラップ
しており、水平スキャン手前方向にゴーストが発生して
しまう。
【0017】次に、S/H=5のときについて考える。
S/H=5のときの映像信号videoとサンプリング
パルスVhk−1,Vhk,Vhk+1との位相関係お
よび信号ラインの電位変化を図21に示す。S/H=5
では、映像黒信号はk+1段目のサンプリングパルスV
hk+1とオーバーラップしてしまう。k+1段目の信
号ラインには、サンプリングスイッチがオンしたときに
黒信号が書き込まれ、その後はグレーレベルまで戻ろう
とする。しかし、オーバーラップ量が大きいため、信号
ラインの電位はグレーレベルまでは戻りきらない。その
ため、図22に示すように、k+1段目の位置、即ち水
平スキャン後ろ方向にゴーストが発生してしまう。
【0018】S/H=1〜4でもS/H=5のときと同
様に、k+1段目のサンプリングパルスVhk+1と映
像黒信号部とはオーバーラップしており、サンプリング
スイッチがオンしたときに信号ラインに黒信号が書き込
まれる。しかし、S/H=5のときに比べてオーバーラ
ップ量が小さく、書き込まれる黒レベルが低いため、信
号ラインの電位はグレーレベルまで戻りきることができ
る。したがって、ゴーストは発生しない。
【0019】上述したようなプロセスにて、映像信号v
ideoとサンプリングパルスとのオーバーラップに起
因してゴーストが発生する。ここで、S/H=2,3,
4のように前後どちらにもゴーストが発生しないサンプ
ルホールドポジションの数をゴーストに対するマージン
(以下、ゴーストマージンと称す)とする。
【0020】このように、ビデオラインの配線抵抗や寄
生容量などに起因して、パルス状の映像信号video
の立ち上がりや立ち下がりに生じる波形のなまりの問題
は避けられなくても、映像信号videoを処理する回
路部分において、最適なサンプルホールドポジションを
設定することにより、ゴーストの発生を回避することが
できる。
【0021】しかしながら、ビデオラインの配線抵抗や
寄生容量などに起因して、パルス状の映像信号vide
oの立ち上がりや立ち下がりに波形のなまりが生じるこ
とにより、当該映像信号videoのパルス波形部分が
前段あるいは次段のサンプリングパルスとオーバーラッ
プしてしまうため、その分だけゴーストマージンを大き
くとれないことになる。上記の例では、ゴーストマージ
ンがS/H=2,3,4の3つとなる。
【0022】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、クロックドライブ方
式にて水平駆動を行う際に完全ノンオーバーラップサン
プリングを実現することで、オーバーラップサンプリン
グに起因する縦スジの発生を抑えるとともに、ゴースト
マージンを大きく設定できるようにした表示装置を提供
することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上述した本発明の目的を
達成する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に係る
表示装置は、行状のゲートライン、列状の信号ライン及
び両者が交差する部分に行列状に配された画素を有する
パネルと、該ゲートラインに接続し順次画素の行を選択
する垂直駆動回路と、該信号ラインに接続するとともに
所定の周期のクロック信号に基づいて動作し、選択され
た行の画素に順次映像信号を書き込む水平駆動回路と、
該水平駆動回路の動作基準となる第1のクロック信号を
生成するとともに、この第1のクロック信号に対して周
期が同じでかつデューティ比が小さい第2のクロック信
号を生成するクロック生成手段とからなる。前記水平駆
動回路は、前記第1のクロック信号に同期してシフト動
作を行い各シフト段からシフトパルスを順次出力するシ
フトレジスタと、前記シフトレジスタから順次出力され
る前記シフトパルスに応答して前記第2のクロック信号
を抜き取る第1のスイッチ群と、入力される映像信号を
前記第1のスイッチ群の各スイッチによって抜き取られ
た前記第2のクロック信号に応答して順次サンプリング
し各信号ラインに供給する第2のスイッチ群とを有す
る。前記クロック生成手段は、パネルの外部に配され該
第1のクロック信号を外部的に該水平駆動回路に供給す
る外部クロック生成回路と、パネルの内部に形成され該
第2のクロック信号を内部的に該水平駆動回路に供給す
る内部クロック生成回路とに分かれている。
【0024】好ましくは、前記内部クロック生成回路
は、該外部クロック生成回路から供給された第1のクロ
ック信号を処理して該第2のクロック信号を生成する。
この場合、前記内部クロック生成回路は、第1のクロッ
ク信号を遅延処理する遅延回路を含んでおり、遅延処理
が施される前の第1のクロック信号と遅延処理された後
の第1のクロック信号とにより該第2のクロック信号を
生成する。例えば、前記遅延回路は、直列接続された偶
数個のインバータからなる。又、前記内部クロック生成
回路は、遅延処理を施される前の第1のクロック信号と
遅延処理された後の第1のクロック信号とを互いにNA
ND合成して該第2のクロック信号を生成するNAND
回路を有する。
【0025】上記の構成において、第1のスイッチ群の
各スイッチは、シフトレジスタから第1のクロック信号
に同期して順次出力されるシフトパルスに応答して第2
のクロック信号を順に抜き取る。これにより、第2のス
イッチ群には、第1のクロック信号よりもデューティ比
が小さい第2のクロック信号がサンプリング信号として
与えられる。そして、第2のスイッチ群の各スイッチ
は、これらサンプリング信号に応答して入力映像信号を
順次サンプルホールドし、画素部の信号ラインに供給す
る。このとき、サンプリング信号のデューティ比が第1
のクロック信号に比べて小さいことで、完全ノンオーバ
ーラップサンプリングを実現できる。
【0026】特に本発明では、クロック生成手段を外部
クロック生成回路と内部クロック生成回路とに分けてい
る。外部クロック生成回路は第1のクロック信号を供給
する一方、内部クロック生成回路は第2のクロック信号
を生成する。これにより、外部からパネルに入力するク
ロック信号の数を減らすことができる。その分、パネル
に形成する外部接続用の端子や配線を簡略化することが
可能である。又、外部クロック生成回路は、水平駆動回
路の動作基準となる第1のクロック信号のみを供給すれ
ばよい為、従来から使われている汎用のシステムボード
をそのままパネルに接続すればよい。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係
る表示装置の基本的な構成を示す模式的なブロック図で
ある。図示する様に、本表示装置は画素アレイ部15、
垂直駆動回路16及び水平駆動回路17などを集積的に
形成したパネル33で構成されている。画素アレイ部1
5は、行状のゲートライン13、列状の信号ライン12
及び両者が交差する部分に行列状に配された画素11と
で構成されている。垂直駆動回路16は左右に分かれて
配されており、ゲートライン13の両端に接続して、順
次画素11の行を選択する。水平駆動回路17は信号ラ
イン12に接続するとともに所定の周期のクロック信号
に基づいて動作し、選択された行の画素11に順次映像
信号を書き込む。更に本表示装置はクロック生成手段を
備えており、水平駆動回路17の動作基準となる第1の
クロック信号HCK,HCKXを生成するとともに、こ
の第1のクロック信号HCK,HCKXに対して周期が
同じで且つデューティ比が小さい第2のクロック信号D
CK1,DCK1X,DCK2,DCK2Xを生成す
る。尚、HCKXはHCKの反転信号である。同様に、
DCK1XはDCK1の反転信号であり、DCK2Xは
DCK2の反転信号である。
【0028】本発明の特徴事項として、水平駆動回路1
7はシフトレジスタと第1のスイッチ群と第2のスイッ
チ群とを有する。シフトレジスタは第1のクロック信号
HCK,HCKXに同期してシフト動作を行い、各シフ
ト段からシフトパルスを順次出力する。第1のスイッチ
群は、シフトレジスタから順次出力されたシフトパルス
に応じて第2のクロック信号DCK1,DCK1X,D
CK2,DCK2Xを抜き取る。第2のスイッチ群は、
外部から入力される映像信号を第2のクロック信号DC
K1,DCK1X,DCK2,DCK2Xに応答して順
次サンプリングし、各信号ライン12に供給する。係る
構成により、完全ノンオーバーラップサンプリングを実
現できる。
【0029】本発明の更なる特徴事項として、前記クロ
ック生成手段は外部クロック生成回路18と内部クロッ
ク生成回路19とに分かれている。外部クロック生成回
路18はパネル33の外部にある駆動用のシステムボー
ドに配されており、第1のクロック信号HCK,HCK
Xを外部から内部の水平駆動回路17に供給する。一
方、内部クロック生成回路19はパネル33の内部に垂
直駆動回路16や水平駆動回路17とともに形成されて
おり、第2のクロック信号DCK1,DCK1X,DC
K2,DCK2Xを内部で生成し水平駆動回路17に供
給している。本実施形態では、内部クロック生成回路1
9は、外部クロック生成回路18から供給された第1の
クロック信号HCK,HCKXを処理して、第2のクロ
ック信号DCK1,DCK1X,DCK2,DCK2X
を生成している。
【0030】図2は、表示装置の参考例を示す模式的な
ブロック図である。本発明に係る表示装置と対比する為
に、図1と対応する部分には対応する参照番号を付して
ある。図1に示した本発明の表示装置と異なる点は、第
1のクロック信号HCK,HCKXと第2のクロック信
号DCK1,DCK1X,DCK2,DCK2Xが全て
外部クロック生成回路18から供給されていることであ
り、パネル33には何ら内部クロック生成回路は内蔵さ
れていない。図2に示した参考例の場合、外部クロック
生成回路18とパネル33を接続する為に、最低6個の
端子及びこれに関連した配線が必要である。これに対
し、図1に示した本発明の表示装置では、外部接続用の
端子は2個で済む。
【0031】ところで、パネル33を駆動する為に通常
外部のシステムボードが使われており、パネル33に必
要な様々なクロック信号や映像信号を供給している。従
来から使われている汎用のシステムボードはクロック信
号HCK,HCKXをパネルに供給する機能を備えてい
る。通常、水平駆動回路はHCK,HCKXで駆動可能
である為、システムボードは従来からHCK,HCKX
を供給する様に設計されている。これに対し、本発明で
はHCK,HCKXとは異なるパルス幅を有するDCK
1,DCK1X,DCK2,DCK2Xを追加して、水
平駆動回路17を駆動する様にしている。その場合、図
2に示した構成では第1及び第2のクロック信号を全て
システムボードから供給しなければならず、本発明に係
るパネルに合わせてシステムボードを作り直す必要があ
り、表示装置全体のコストを上げてしまう。これに対
し、図1に示した本発明の構成では、第1のクロック信
号HCK,HCKXを発生する外部クロック生成回路1
8をシステムボードに残す一方、第2のクロック信号を
生成する内部クロック生成回路19をパネル33に取り
込んでいる。この結果、図1に示した本発明の表示装置
を駆動する為、従来の汎用型システムボードをそのまま
使うことが可能となる。当然、パネル33とシステムボ
ードとを接続する端子数や配線数はそのままである。
【0032】図3は、図1に示した内部クロック生成回
路19の具体的な構成例を示すブロック図である。図示
の内部クロック生成回路は系統(1)と系統(2)に分
かれている。2つの系統は基本的に同一の構成となって
おり、第1系統(1)は第1のクロック信号HCKに基
づいて第2のクロック信号DCK1,DCK1Xを生成
している。第2系統(2)は、同じく第1のクロック信
号HCKXを処理して、第2のクロック信号DCK2,
DCK2Xを生成している。第1系統(1)は、直列接
続された4個のインバータ51〜54と、1個のNAN
D回路55と、出力インバータ56と、2個のバッファ
57,58を備えている。同様に第2の系統(2)も、
4個のインバータ61〜64と、1個のNAND回路6
5と、出力インバータ66と、一対の出力バッファ6
7,68を備えている。
【0033】第1の系統(1)に着目すると、外部クロ
ック生成回路から供給された第1のクロック信号HCK
は2つに分けられる。一方はそのままNAND回路55
の一方の入力端子に供給される。他方は、直列接続され
た4個のインバータ51〜54からなる遅延回路に供給
される。この遅延回路の出力がNAND回路55の他方
の入力端子に供給される。この様にして遅延処理を施さ
れていないHCKと遅延処理を施されたHCK’が、N
AND回路55でNAND合成される。NAND回路5
5から出力された信号はインバータ56によって反転さ
れた後バッファ57を介して、クロック信号DCK1と
して出力される。又、NAND回路55の出力端子から
出力された信号は分岐してバッファ58を介し、DCK
1Xとして出力され、水平駆動回路側に送られる。一般
的に、パルス信号はインバータを通過する毎に遅延する
ことが知られている。その為、本例では複数のインバー
タを通過したクロック信号HCK’はインバータを通過
しないクロック信号HCKに比べ、数十nsec遅延す
る。これら2つのクロック信号HCK,HCK’をNA
ND合成することで、目的のクロック信号DCK1,D
CK1Xを作成することができる。DCK2,DCK2
Xも同様にして、系統(2)で生成される。
【0034】図4は、図3に示した内部クロック生成回
路の動作説明に供する波形図である。(1)は、図3に
示した第1系統(1)の動作を表わしており、(2)は
同じく図3に示した第2系統(2)の動作を表わしてい
る。(1)に着目すると、HCK’はHCKに比べ所定
時間だけ遅延している。この遅延量は、直列接続された
インバータの段数によって最適に設定可能である。遅延
処理によって互いに位相がずれたHCK,HCK’をN
AND処理することによりDCK1Xが得られる。この
DCK1Xを出力インバータで反転処理するとDCK1
が得られる。同様に(2)に示す様に、遅延処理を施さ
れていないHCKXと遅延処理を施されたHCKX’を
互いに論理処理することで、DCK2が得られる。この
DCK2を反転処理するとDCK2Xが得られる。
【0035】図23は、図1に示した内部クロック生成
回路19の他の構成例を示すブロック図である。理解を
容易にする為、図3に示した先の構成例と対応する部分
には対応する参照番号を付してある。異なる点は、内部
クロック生成回路の系統(1)において、NAND回路
55の代わりにAND回路55aを用い、出力インバー
タ56をバッファ58側に接続している事である。本例
は、NAND合成に代えてAND合成を用いており、A
ND回路55aの出力をDCK1とし、AND回路55
aの出力をインバータ56で反転したものをDCK1X
としている。同様に、内部クロック生成回路の系統
(2)においても、NAND回路65の代わりにAND
回路65aを用い、出力インバータ66をバッファ68
側に接続している。
【0036】図24は、図1に示した内部クロック生成
回路19の別の構成例を示すブロック図である。理解を
容易にする為、図3に示した先の構成例と対応する部分
には対応する参照番号を付してある。異なる点は、内部
クロック生成回路の系統(1)において、HCKと、H
CKXを遅延処理したHCKX’とを、互いにNAND
処理してDCK1およびDCK1Xを得ている事であ
る。又、遅延用インバータ51ないし5n(nは偶数)
を多数接続して、HCKに対するHCKX’の遅延量を
適切に設定することができる。同様に、内部クロック生
成回路の系統(2)において、HCKXとHCKを遅延
処理したHCK’とを互いにNAND処理してDCK2
およびDCK2Xを得ている。尚、図24に示した内部
クロック生成回路の動作を図25の波形図に示してお
く。
【0037】図26は、図1に示した内部クロック生成
回路19の別の構成例を示すブロック図である。理解を
容易にする為、図3に示した先の構成例と対応する部分
には対応する参照番号を付してある。異なる点は、内部
クロック生成回路の系統(1)において、HCKとHC
KXを遅延処理したHCK’とを互いにNAND処理し
てDCK1およびDCK1Xを得ている事である。又、
遅延用インバータ51ないし5n(nは奇数)を直列接
続して、HCKに対するHCK’の遅延量を適切に設定
する。同様に、内部クロック生成回路の系統(2)にお
いて、HCKXとHCKを遅延処理したHCKX’とを
NAND処理してDCK2およびDCK2Xを得てい
る。その動作波形図は図4と同様である。
【0038】図5は、例えば液晶セルを画素の表示エレ
メント(電気光学素子)として用いた本発明の一実施形
態に係る点順次駆動方式のアクティブマトリクス型液晶
表示装置の構成例を示す回路図である。ここでは、図面
の簡略化のために、4行4列の画素配列の場合を例に採
って示している。なお、アクティブマトリクス型液晶表
示装置では、通常、各画素のスイッチング素子として薄
膜トランジスタ(TFT;thin film transistor)が用
いられている。
【0039】図5において、行列状に配置された4行4
列分の画素11の各々は、画素トランジスタである薄膜
トランジスタTFTと、この薄膜トランジスタTFTの
ドレイン電極に画素電極が接続された液晶セルLCと、
薄膜トランジスタTFTのドレイン電極に一方の電極が
接続された保持容量Csとから構成されている。これら
画素11の各々に対して、信号ライン12-1〜12-4が
各列ごとにその画素配列方向に沿って配線され、ゲート
ライン13-1〜13-4が各行ごとにその画素配列方向に
沿って配線されている。
【0040】画素11の各々において、薄膜トランジス
タTFTのソース電極(または、ドレイン電極)は、対
応する信号ライン12-1〜12-4に各々接続されてい
る。薄膜トランジスタTFTのゲート電極は、ゲートラ
イン13-1〜13-4に各々接続されている。液晶セルL
Cの対向電極および保持容量Csの他方の電極は、各画
素間で共通にCsライン14に接続されている。このCs
ライン14には、所定の直流電圧がコモン電圧Vcom
として与えられる。
【0041】以上により、画素11が行列状に配置さ
れ、これら画素11に対して信号ライン12-1〜12-4
が各列ごとに配線されかつゲートライン13-1〜13-4
が各行ごとに配線されてなる画素アレイ部15が構成さ
れている。この画素アレイ部15において、ゲートライ
ン13-1〜13-4の各一端は、画素アレイ部15の例え
ば左側に配置された垂直駆動回路16の各行の出力端に
接続されている。
【0042】垂直駆動回路16は、1フィールド期間ご
とに垂直方向(行方向)に走査してゲートライン13-1
〜13-4に接続された各画素11を行単位で順次選択す
る処理を行う。すなわち、垂直駆動回路16からゲート
ライン13-1に対して走査パルスVg1が与えられたと
きには1行目の各列の画素が選択され、ゲートライン1
3-2に対して走査パルスVg2が与えられたときには2
行目の各列の画素が選択される。以下同様にして、ゲー
トライン13-3,13-4に対して走査パルスVg3,V
g4が順に与えられる。
【0043】画素アレイ部15の例えば上側には、水平
駆動回路17が配置されている。また、垂直駆動回路1
6や水平駆動回路17に対して各種のクロック信号を与
える外部クロック生成回路(タイミングジェネレータ)
18が設けられている。この外部クロック生成回路18
では、垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスV
ST、垂直走査の基準となる互いに逆相の垂直クロック
VCK,VCKX、水平走査の開始を指令する垂直スタ
ートパルスVST、水平走査の基準となる互いに逆相の
水平クロックHCK,HCKXが生成される。
【0044】外部クロック生成回路18とは別に、内部
クロック生成回路19が設けられている。この内部クロ
ック生成回路19では、図6のタイミングチャートに示
す様に、水平クロックHCK,HCKXに対して周期が
同じ(T1=T2)で且つデューティ比が小さい一対の
クロックDCK1,DCK2が生成される。ここで、デ
ューティ比とは、パルス波形においてパルス幅tとパル
ス繰返し周期Tとの比である。
【0045】本例の場合は、水平クロックHCK,HC
KXのデューティ比(t1/T1)が50%であり、こ
れよりもクロックDCK1,DCK2のデューティ比
(t2/T2)が小さく、即ちクロックDCK1,DC
K2のパルス幅t2が水平クロックHCK,HCKXの
パルス幅t1よりも狭く設定されている。
【0046】水平駆動回路17は、入力される映像信号
videoを1H(Hは水平走査期間)ごとに順次サン
プリングし、垂直駆動回路16によって行単位で選択さ
れる各画素11に対して書き込む処理を行うためのもの
であり、本例ではクロックドライブ方式を採用し、シフ
トレジスタ21、クロック抜き取りスイッチ群22およ
びサンプリングスイッチ群23を有する構成となってい
る。
【0047】シフトレジスタ21は、画素アレイ部15
の画素列(本例では、4列)に対応した4段のシフト段
(S/R段)21-1〜21-4からなり、水平スタートパ
ルスHSTが与えられると、互いに逆相の水平クロック
HCK,HCKXに同期してシフト動作を行う。これに
より、シフトレジスタ21の各シフト段21-1〜21-4
からは、図7のタイミングチャートに示すように、水平
クロックHCK,HCKXの周期と同じパルス幅を持つ
シフトパルスVs1〜Vs4が順次出力される。
【0048】クロック抜き取りスイッチ群22は、画素
アレイ部15の画素列に対応した4個のスイッチ22-1
〜22-4からなり、これらスイッチ22-1〜22-4の各
一端が、内部クロック生成回路19からクロックDCK
2,DCK1を伝送するクロックライン24-1,24-2
に交互に接続されている。すなわち、スイッチ22-1,
22-3の各一端がクロックライン24-1に、スイッチ2
2-2,22-4の各一端がクロックライン24-2にそれぞ
れ接続されている。
【0049】クロック抜き取りスイッチ群22の各スイ
ッチ22-1〜22-4には、シフトレジスタ21の各シフ
ト段21-1〜21-4から順次出力されるシフトパルスV
s1〜Vs4が与えられる。クロック抜き取りスイッチ
群22の各スイッチ22-1〜22-4は、シフトレジスタ
21の各シフト段21-1〜21-4からシフトパルスVs
1〜Vs4が与えられると、これらシフトパルスVs1
〜Vs4に応答して順にオン状態となることにより、互
いに逆相のクロックDCK2,DCK1を交互に抜き取
る。
【0050】サンプリングスイッチ群23は、画素アレ
イ部15の画素列に対応した4個のスイッチ23-1〜2
3-4からなり、これらのスイッチ23-1〜23-4の各一
端が映像信号videoを入力するビデオライン25に
接続されている。このサンプリングスイッチ群23の各
スイッチ23-1〜23-4には、クロック抜き取りスイッ
チ群22の各スイッチ22-1〜22-4によって抜き取ら
れたクロックDCK2,DCK1がサンプリングパルス
Vh1〜Vh4として与えられる。
【0051】サンプリングスイッチ群23の各スイッチ
23-1〜23-4は、クロック抜き取りスイッチ群22の
各スイッチ22-1〜22-4からサンプリングパルスVh
1〜Vh4が与えられると、これらサンプリングパルス
Vh1〜Vh4に応答して順にオン状態となることによ
り、ビデオライン25を通して入力される映像信号vi
deoを順次サンプリングし、画素アレイ部15の信号
ライン12-1〜12-4に供給する。
【0052】上記構成の本実施形態に係る水平駆動回路
17では、シフトレジスタ21から順次出力されるシフ
トパルスVs1〜Vs4をサンプリングパルスVh1〜
Vh4として用いるのではなく、サンプリングパルスV
h1〜Vh4に同期して、一対のクロックDCK2,D
CK1を交互に抜き取り、これらクロックDCK2,D
CK1を直接サンプリングパルスVh1〜Vh4として
用いるようにしている。これにより、サンプリングパル
スVh1〜Vh4のばらつきを抑えることができる。そ
の結果、サンプリングパルスVh1〜Vh4のばらつき
に起因するゴーストを除去できることになる。
【0053】しかも、本実施形態に係る水平駆動回路1
7においては、従来技術の場合のように、シフトレジス
タ21のシフト動作の基準となる水平クロックHCK
X,HCKを抜き取ってサンプリングパルスVh1〜V
h4として用いるのではなく、水平クロックHCKX,
HCKに対して同じ周期でかつデューティ比の小さいク
ロックDCK2,DCK1を別途生成し、これらクロッ
クDCK2,DCK1を抜き取ってサンプリングパルス
Vh1〜Vh4として用いるようにしているので、次の
ような作用効果が得られる。
【0054】すなわち、クロックDCK2,DCK1が
クロック抜き取りスイッチ群22の各スイッチ22-1〜
22-4で抜き取られ、サンプリングスイッチ群23の各
スイッチ23-1〜23-4に与えられるまでの伝送過程に
おいて、配線抵抗や寄生容量などに起因してパルスに遅
延が生じ、抜き取られたクロックDCK2,DCK1の
波形になまりが生じたとしても、特に図8のタイミング
チャートから明らかなように、抜き取られたクロックD
CK2,DCK1の各々が前後のパルスとの間で完全ノ
ンオーバーラップの波形となる。
【0055】そして、この完全ノンオーバーラップ波形
のクロックDCK2,DCK1をサンプリングパルスV
h1〜Vh4として用いることにより、サンプリングス
イッチ群23において、あるk段目に着目したとき、k
+1段目のサンプリングスイッチがオンする前に必ずk
段目のサンプリングスイッチによる映像信号video
のサンプリングを完了することができる。
【0056】これにより、サンプリングスイッチ群23
の各スイッチ23-1〜23-4がオンする瞬間に、たとえ
ビデオライン25に充放電ノイズが乗るとしても、図8
に示すように、次の段のスイッチングによって充放電ノ
イズが発生する以前に必ず自段のサンプリングが行われ
るため、充放電ノイズをサンプリングするのを防ぐこと
ができる。その結果、水平駆動の際に、サンプリングパ
ルス相互間での完全ノンオーバーラップサンプリングを
実現できるため、オーバーラップサンプリングに起因す
る縦スジの発生を抑えることができる。
【0057】また、完全ノンオーバーラップサンプリン
グを実現できることで、ゴーストが発生しないゴースト
マージンを従来よりも大きくとることもできる。以下
に、この点について詳述する。図9に、例えばS/H=
0〜5のサンプルホールドポジションをとる映像信号v
ideoと完全ノンオーバーラップのサンプリングパル
スVhk−1,Vhk,Vhk+1との位相関係を示
す。
【0058】先ず、S/H=1のときについて考える。
S/H=1のときの映像信号videoとサンプリング
パルスVhk−1,Vhk,Vhk+1との位相関係お
よび信号ラインの電位変化を図10に示す。S/H=1
では、k−1段目のサンプリングパルスVhk−1と映
像信号videoの黒信号部(パルス部)とオーバーラ
ップしない。したがって、サンプリングパルスVhkに
よってパルス状の映像信号videoをサンプリングし
た際に、k段目の信号ラインにのみ黒信号が書き込まれ
るため、水平スキャン手前方向にゴーストは発生しな
い。
【0059】次に、S/H=5のときについて考える。
S/H=5のときの映像信号videoとサンプリング
パルスVhk−1,Vhk,Vhk+1との位相関係お
よび信号ラインの電位変化を図11に示す。S/H=5
では、映像黒信号はk+1段目のサンプリングパルスV
hk+1とオーバーラップしてしまう。k+1段目の信
号ラインには、サンプリングスイッチがオンしたときに
黒信号が書き込まれ、その後はグレーレベルまで戻ろう
とする。しかし、オーバーラップ量が大きいために、信
号ラインの電位はグレーレベルまでは戻りきらない。し
たがって、水平スキャン後ろ方向にゴーストが発生す
る。
【0060】S/H=1〜4でもS/H=5のときと同
様に、k+1段目のサンプリングパルスVhk+1と映
像黒信号部とはオーバーラップしており、サンプリング
スイッチがオンしたときに信号ラインに黒信号が書き込
まれる。しかし、S/H=5のときに比べてオーバーラ
ップ量が小さく、書き込まれる黒レベルが低いため、信
号ラインの電位はグレーレベルまで戻りきることができ
る。したがって、水平スキャン後ろ方向にゴーストは発
生しない。
【0061】ここで、サンプリングパルスVhk−1,
Vhk,Vhk+1が相互にオーバーラップすること
で、オーバーラップサンプリングとなる従来技術の場合
と対比とすると、従来技術ではゴーストマージンがS/
H=2,3,4の3つであるのに対して、完全ノンオー
バーラップサンプリングの本方式ではS/H=2,3,
4にS/H=0,1の2つが加わって計5つがゴースト
マージンとなり、ゴーストマージンを上げることができ
る。
【0062】なお、上記実施形態では、アナログ映像信
号を入力とし、これをサンプリングして点順次にて各画
素を駆動するアナログインターフェース駆動回路を搭載
した液晶表示装置に適用した場合について説明したが、
ディジタル映像信号を入力とし、これをラッチした後ア
ナログ映像信号に変換し、このアナログ映像信号をサン
プリングして点順次にて各画素を駆動するディジタルイ
ンターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置にも、
同様に適用可能である。
【0063】また、上記実施形態においては、各画素の
表示エレメント(電気光学素子)として液晶セルを用い
たアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合
を例に採って説明したが、液晶表示装置への適用に限ら
れるものではなく、各画素の表示エレメントとしてエレ
クトロルミネッセンス(EL:electroluminescence)素
子を用いたアクティブマトリクス型EL表示装置など、
水平駆動回路にクロックドライブ方式を採用した点順次
駆動方式のアクティブマトリクス型表示装置全般に適用
可能である。
【0064】点順次駆動方式としては、周知の1H反転
駆動方式やドット反転駆動方式の外に、映像信号を書き
込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左
右の画素で同極性となり、かつ上下の画素で逆極性とな
るように、隣り合う画素列間で奇数行離れた2行、例え
ば上下の2行の画素に互いに逆極性の映像信号を同時に
書き込むいわゆるドットライン反転駆動方式などがあ
る。
【0065】図12は、本発明に係る表示装置の全体構
成を示す模式的なブロック図である。図示する様に、本
表示装置は、映像信号源31、システムボード32及び
LCDパネル33とで構成されている。このシステム構
成において、システムボード32では、映像信号源31
から出力される映像信号に対して先述したサンプルホー
ルドポジションの調整などの信号処理が行われる。シス
テムボード32には、図1及び図5に示した外部クロッ
ク生成回路18も搭載されている。そして、LCDパネ
ル33として、図1及び図5に示した実施形態に係る点
順次駆動方式のアクティブマトリクス型液晶パネルが用
いられる。前述した様に、このLCDパネル33には、
内部クロック生成回路19が内蔵されている。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
点順次駆動方式のアクティブマトリクス型表示装置にお
いて、クロックドライブ方式にて水平駆動を行う際に、
水平走査の基準となる第1のクロック信号に対して周期
が同じでかつデューティ比が小さい第2のクロック信号
を生成し、この第2のクロック信号を抜き取ってサンプ
リングパルスとして映像信号のサンプリングを行うよう
にしたことにより、完全ノンオーバーラップサンプリン
グを実現できるため、オーバーラップサンプリングに起
因する縦スジの発生を抑えることができるとともに、ゴ
ーストマージンを上げることができる。特に、本発明に
よれば、外部から供給される第1のクロック信号を処理
して第2のクロック信号を内部的に作成している。これ
により、パネルに形成すべき端子の数及び配線の本数の
増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示装置の基本的な構成を示すブ
ロック図である。
【図2】表示装置の参考例を示す模式的なブロック図で
ある。
【図3】図1に示した表示装置に組み込まれる内部クロ
ック生成回路の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。
【図4】図3に示した内部クロック生成回路の動作説明
に供するタイミングチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る点順次駆動方式のア
クティブマトリクス型液晶表示装置の構成例を示す回路
図である。
【図6】水平クロックHCK,HCKXとクロックDC
K1,DCK2とのタイミング関係を示すタイミングチ
ャートである。
【図7】本実施形態に係るクロックドライブ方式水平駆
動回路の動作説明のためのタイミングチャートである。
【図8】本実施形態に係るクロックドライブ方式水平駆
動回路における映像信号のサンプリング動作時のタイミ
ングチャートである。
【図9】S/H=0〜5のサンプルホールドポジション
をとる映像信号videoと完全ノンオーバーラップの
サンプリングパルスVhk−1,Vhk,Vhk+1と
の位相関係を示すタイミングチャートである。
【図10】S/H=1のときの映像信号videoと完
全ノンオーバーラップのサンプリングパルスVhk−
1,Vhk,Vhk+1との位相関係および信号ライン
の電位変化を示すタイミングチャートである。
【図11】S/H=5のときの映像信号videoと完
全ノンオーバーラップのサンプリングパルスVhk−
1,Vhk,Vhk+1との位相関係および信号ライン
の電位変化を示すタイミングチャートである。
【図12】本発明に係る表示装置のシステム構成を示す
ブロック図である。
【図13】従来例に係るクロックドライブ方式水平駆動
回路の構成の一例を示すブロック図図である。
【図14】従来例に係るクロックドライブ方式水平駆動
回路の動作説明のためのタイミングチャートである。
【図15】従来例に係るクロックドライブ方式水平駆動
回路における映像信号のサンプリング動作時のタイミン
グチャートである。
【図16】映像信号をm系統で並行して入力する場合の
サンプリングスイッチ群の構成を示す図である。
【図17】パルス状の映像信号になまりが生じた状態を
示す波形図である。
【図18】S/H=0〜5のサンプルホールドポジショ
ンをとる映像信号videoとオーバーラップしたサン
プリングパルスVhk−1,Vhk,Vhk+1との位
相関係を示すタイミングチャートである。
【図19】S/H=1のときの映像信号videoとオ
ーバーラップしたサンプリングパルスVhk−1,Vh
k,Vhk+1との位相関係および信号ラインの電位変
化を示すタイミングチャートである。
【図20】水平スキャン手前方向にゴーストが生じた状
態を示す図である。
【図21】S/H=5のときの映像信号videoとオ
ーバーラップしたサンプリングパルスVhk−1,Vh
k,Vhk+1との位相関係および信号ラインの電位変
化を示すタイミングチャートである。
【図22】水平スキャン後ろ方向にゴーストが生じた状
態を示す図である。
【図23】図1に示した表示装置に組み込まれる内部ク
ロック生成回路の他の構成例を示すブロック図である。
【図24】図1に示した表示装置に組み込まれる内部ク
ロック生成回路の別の構成例を示すブロック図である。
【図25】図24に示した内部クロック生成回路の動作
説明に供するタイミングチャートである。
【図26】図1に示した表示装置に組み込まれる内部ク
ロック生成回路の更に別の構成例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
11…画素、12-1〜12-4…信号ライン、13-1〜1
3-4…ゲートライン、15…画素部、16…垂直駆動回
路、17…水平駆動回路、18…外部クロック生成回
路、19…内部クロック生成回路、21…シフトレジス
タ、22…クロック抜き取りスイッチ群、23…サンプ
リングスイッチ群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H093 NA42 NC16 NC22 NC23 ND10 ND49 5C006 AC21 AF42 AF43 AF50 AF72 BB16 BC13 BF03 BF11 FA29 5C080 AA10 BB05 DD03 DD12 EE29 FF11 JJ01 JJ02 JJ03 JJ04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行状のゲートライン、列状の信号ライン
    及び両者が交差する部分に行列状に配された画素を有す
    るパネルと、 該ゲートラインに接続し順次画素の行を選択する垂直駆
    動回路と、 該信号ラインに接続するとともに所定の周期のクロック
    信号に基づいて動作し、選択された行の画素に順次映像
    信号を書き込む水平駆動回路と、 該水平駆動回路の動作基準となる第1のクロック信号を
    生成するとともに、この第1のクロック信号に対して周
    期が同じでかつデューティ比が小さい第2のクロック信
    号を生成するクロック生成手段とからなり、 前記水平駆動回路は、前記第1のクロック信号に同期し
    てシフト動作を行い各シフト段からシフトパルスを順次
    出力するシフトレジスタと、前記シフトレジスタから順
    次出力される前記シフトパルスに応答して前記第2のク
    ロック信号を抜き取る第1のスイッチ群と、入力される
    映像信号を前記第1のスイッチ群の各スイッチによって
    抜き取られた前記第2のクロック信号に応答して順次サ
    ンプリングし各信号ラインに供給する第2のスイッチ群
    とを有し、 前記クロック生成手段は、パネルの外部に配され該第1
    のクロック信号を外部的に該水平駆動回路に供給する外
    部クロック生成回路と、パネルの内部に形成され該第2
    のクロック信号を内部的に該水平駆動回路に供給する内
    部クロック生成回路とに分かれていることを特徴とする
    表示装置。
  2. 【請求項2】 前記内部クロック生成回路は、該外部ク
    ロック生成回路から供給された第1のクロック信号を処
    理して該第2のクロック信号を生成することを特徴とす
    る請求項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 前記内部クロック生成回路は、第1のク
    ロック信号を遅延処理する遅延回路を含んでおり、遅延
    処理が施される前の第1のクロック信号と遅延処理され
    た後の第1のクロック信号とにより該第2のクロック信
    号を生成することを特徴とする請求項2記載の表示装
    置。
  4. 【請求項4】 前記遅延回路は、直列接続された偶数個
    のインバータからなることを特徴とする請求項3記載の
    表示装置。
  5. 【請求項5】 前記内部クロック生成回路は、遅延処理
    を施される前の第1のクロック信号と遅延処理された後
    の第1のクロック信号とを互いにNAND合成して該第
    2のクロック信号を生成するNAND回路を有すること
    を特徴とする請求項3記載の表示装置。
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