JP2006330645A

JP2006330645A - 表示装置

Info

Publication number: JP2006330645A
Application number: JP2005158174A
Authority: JP
Inventors: Masato Hayashi; 真人林
Original assignee: Sanyo Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】狭範囲表示の際にサイド表示を効率的に行う。
【解決手段】水平シフトレジスタＨＳＲを複数（３ブロック）に分割された水平レジスタとする。そして、狭範囲表示の際には、水平帰線期間において各画素ラインに接続されている水平スイッチＳＷを同時にオンさせることで、表示全体もしくは分割したサイド部分に黒レベルを書き込むことができる。その後、水平有効期間に狭範囲表示部分のみ通常動作させることで効率的に表示させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水平スタート信号を水平転送クロックに従い水平シフトレジスタにおいて転送し、この水平シフトレジスタからの出力によって映像信号を順次対応するデータラインに供給すると共に、各データラインに接続された画素において、対応するデータラインから映像信号を取り込み表示を行う表示装置に関する。

従来より、テレビ画面として、縦横比１６：９の横長のワイド画面と、縦横比４：３の通常（ノーマル）画面があり、テレビジョン放送もいずれかの画面を基本として行われている。そこで、テレビ受像器におけるディスプレイも１６：９のものと、４：３のものがあり、１６：９の画面に４：３の映像を表示する場合には４：３の映像を水平方向に伸長し画面全体に表示を行う「フルモード」と呼ばれる方式と４：３の映像を画面中央に表示し画面両サイドを黒表示させて表示を行う「サイドパネル」と呼ばれる方式が一般的である。

フルモードの場合、４：３の映像を水平方向に伸長することにより、真円率が崩れることになり実像と表示される映像が異なるため、正確な情報が得られない。サイドパネルの場合、４：３の映像を加工することなく画面中央に表示することにより、真円率＝１を維持できることになり正確に映像を表示できる。このようなサイドパネル方式について、ワイドアスペクトのアクティブ型液晶表示パネルへの応用については特許文献１に示されている。

特開平９−０２３３９９号公報

特許文献１におけるサイドパネル方式は信号線駆動ＩＣを複数個必要とする。また、この方式では２倍以上の信号線（ビデオ信号）を必要とする。

また、水平帰線期間中を使用してサンプリングを行う方法が提案されているが、水平有効期間を短くしており有効に使用していない。

上述のように、信号線駆動ＩＣが複数個必要となることから、ＩＣ増加分のコストが高くなり、電力消費も増加する。また、信号線（ビデオ信号を含む）が増大することにより、配線面積が増大することになり狭面積化、狭額縁化が困難になる。

さらに、水平帰線期間中を使用してサンプリングをおこなう方法では水平帰線期間を有効に使っていないことから、本来の映像の左右を切り落とした映像を水平方向に伸長したものになる。

本発明は、水平スタート信号を水平転送クロックに従い水平シフトレジスタにおいて転送し、この水平シフトレジスタからの出力によって映像信号を順次対応するデータラインに供給すると共に、各データラインに接続された画素において、対応するデータラインから映像信号を取り込み表示する表示装置において、前記水平シフトレジスタは、広範囲表示モードと狭範囲表示モードの２つに切り替え可能であって、広範囲表示モードにおいては、表示期間において水平シフトレジスタの先頭から後端まで水平スタート信号を転送し、画面において広範囲表示を行い、狭範囲表示モードにおいては、水平帰線期間において、少なくとも前記水平シフトレジスタの左サイド部分と右サイド部分に対応するデータラインへ同時に映像信号を供給すると共に、その映像信号をサイド表示用信号とし、その後の表示期間において、前記水平シフトレジスタの画面の表示領域に対応する中央部分にのみ水平スタート信号を転送するとともに、各画素へ供給する映像信号として通常の映像信号を供給することで、画面において狭範囲表示を行うことを特徴とする。

また、前記水平シフトレジスタは、水平スタート信号が転送されているレジスタによって、対応する水平スイッチをオンして、映像信号を順次対応するデータラインに供給し、少なくとも前記水平シフトレジスタの左サイド部分と右サイド部分に対応する水平スイッチに対応して設けられ、サイドオン信号に応じて対応する水平スイッチをオンするサイド制御回路を有することが好適である。

また、前記狭範囲表示モードにおいては、全データラインに同時にサイド表示用信号を供給することが好適である。

また、前記狭範囲表示モードにおいては、左サイド部分と右サイド部分に対応するデータラインに同時にサイド表示用信号を供給することが好適である。

このように、本発明によれば、水平帰線期間において、サイド表示に対応するデータラインに同時にサイド表示用の信号を供給する。従って、水平帰線期間にサイドの画素にサイド表示用の信号を書き込むことができる。このため、狭範囲表示の際に、その映像信号とクロックをもらうだけで、表示装置において、サイドをサイド用の色にした狭範囲表示を行うことができ、外部のＩＣなどにおいてサイド表示を含む映像信号を作成する必要がない。

さらに、信号線駆動ＩＣは単体で動作可能となり、広範囲表示モードと狭範囲表示モードの切り換えは、水平スタート信号を取り込む位置を変更することと、狭範囲表示モードの際にサイド表示用の信号を同時に取り込むための回路を負荷するだけでよい。このため、追加の回路は少なくてよく、コストの増加と大きな回路増大を防ぐことができる。

さらに、水平帰線期間中に全データラインにサイド用信号を同時に供給する構成にすれば、水平スイッチを制御する構成はすべて同一でよい。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る水平シフトレジスタＨＳＲの構成を示している。このように水平シフトレジスタＨＳＲは、３つの分割水平レジスタＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３に分割されている。この例では、分割水平レジスタＳＲ１、ＳＲ３は、３４のレジスタから構成され、分割水平レジスタＳＲ２は、２２１のレジスタから構成されている。そして、分割水平レジスタＳＲ１の先頭には水平スタート信号ＳＴＨを分割水平レジスタＳＲ１の先頭に供給するか否かを決定するスイッチＳＷ１、分割水平レジスタＳＲ１の最終段と、分割水平レジスタＳＲ２の先頭との間には分割水平レジスタＳＲ２の先頭に分割水平レジスタＳＲ１の最終段の出力を供給するかまたは水平スタート信号ＳＴＨを切り換えるスイッチＳＷ２、分割水平レジスタＳＲ２の最終段と、分割水平レジスタＳＲ３の先頭との間には分割水平レジスタＳＲ３の先頭に分割水平レジスタＳＲ２の最終段の出力を供給するか否かを決定するスイッチＳＷ３が設けられている。

そして、トリガ信号ＴＲの状態により、１６：９表示の場合には、スイッチＳＷ１により水平スタート信号ＳＴＨを分割水平レジスタＳＲ１の先頭に供給され、スイッチＳＷ２、ＳＷ３が分割水平レジスタＳＲ１の最終段と分割水平レジスタＳＲ２の先頭を接続し、分割水平レジスタＳＲ２の最終段と分割水平レジスタＳＲ３の先頭を接続する。従って、水平シフトレジスタＨＳＲは、１つのシフトレジスタとして機能する。

一方、トリガ信号ＴＲの状態により、４：３表示の場合には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３により、水平スタート信号ＳＴＨは、分割水平レジスタＳＲ２の先頭にのみ供給され、分割水平レジスタＳＲ２にのみに転送される。

この例では、１６：９の映像信号の１水平ライン（１Ｈ）は、２８９の画素信号で構成され、４：３の映像信号の１水平ライン（１Ｈ）は、２２１の画素信号で構成され、各画素信号が垂直方向のデータラインにそれぞれ供給される。すなわち、水平シフトレジスタＨＳＲに水平スタート信号ＳＴＨが取り込まれると、その水平スタート信号ＳＴＨはクロック信号ＣＫＨにより転送され、水平スタート信号ＳＴＨが取り込まれているシフトレジスタが対応するデータラインと、映像信号ラインを接続することで、対応するデータラインに映像信号が供給される。水平シフトレジスタＨＳＲは、２８９のレジスタから構成されており、１６：９の映像信号の場合、２８９のレジスタをすべて利用し、４：３の映像信号の場合には、真ん中の分割水平レジスタＳＲ２の２２１のレジスタのみを利用する。

ここで、実際には、ディスプレイは、カラー表示であり、ＲＧＢ３本の映像信号線があり、ここにＲＧＢ各色に映像信号は別々に供給される。一方、各画素（液晶画素）も、カラーフィルタによって、ＲＧＢの各色に予め決定されており、Ｒ信号用のデータラインにはＲ表示用の画素、Ｇ信号用のデータラインには、Ｇ表示用の画素、Ｂ信号用のデータラインにはＢ表示用の画素が示されており、ＲＧＢ各色の映像信号をそれぞれ対応したデータラインを介し対応する画素に供給される。図１では、簡略化のため、ＲＧＢをまとめて１つとしてシフトレジスタの構成を示している。

このため、１６：９の表示の場合において、１水平ライン２８９×３＝８６７画素の表示が行われ、４：３の表示の場合には、１水平ライン２２１×３＝６６３画素の表示が行われる。

図２には、ディスプレイ全体の概略構成が示されている。水平シフトレジスタＨＳＲを含むデータ線ドライバは、１水平期間内において、映像信号ラインと、列方向の各画素にデータ信号を供給するデータラインを順次接続する。また、走査線ドライバは、垂直シフトレジスタを含み、行方向に伸びる走査ラインを１水平期間毎に順次選択する。

各画素は、ドレイン（またはソース）がデータラインに接続され、ゲートに走査ラインが接続された選択ＴＦＴ（図示の例ではｎチャネル）が設けられている。そして、この選択ＴＦＴのソース（またはドレイン）が液晶ＬＣの画素電極および補助容量Ｃの一方の電極に接続されている。液晶ＬＣの画素電極は、液晶ＬＣを介し全画素共通の共通電極と対応しており、また補助容量Ｃの他方の電極は補助容量ラインに接続されている。

そこで、走査ラインの電位（図示の例ではＨレベル）によって、選択ＴＦＴがオンになり、データラインのデータ電圧が、液晶ＬＣに印加されると共に、補助容量Ｃに充電される。このため、選択ＴＦＴがオフとなった後も、補助容量Ｃに充電された電圧が液晶ＬＣに印加され、その状態が次のデータ電圧が書き込まれるまで継続され、表示が行われる。

映像信号が１６：９のための信号であれば、上述したように、水平シフトレジスタＨＳＲは、一段目のレジスタに水平スタート信号ＳＴＨが入力され、これを２８９段目のレジスタまで順次転送する通常のシフトレジスタとして動作する。なお、映像信号の角画素信号に同期する水平転送クロックＣＫＨは、映像信号と共に外部から供給され、この水平転送クロックＣＫＨに基づいて水平スタート信号ＳＴＨが各レジスタに順次転送され、映像信号が各データラインに供給される。従って、１６：９の画面全体に表示が行われる。

図３には、１６：９の場合のタイミングが示されている。水平帰線期間が終了した段階で（水平有効期間開始時に）、水平スタートパルスＳＴＨが所定期間だけ立ち上がり、これが水平転送クロックＣＫＨの立ち上がりおよび立ち下がりにより、水平シフトレジスタＨＳＲ内を転送される。水平帰線期間は、水平シフトレジスタＨＳＲ内にパルスは入力されないため、データラインに映像信号が供給されない。

一方、映像信号が４：３の信号であれば、分割水平レジスタＳＲ２の２２１段のレジスタに水平スタート信号ＳＴＨが転送される。

すなわち、図４に示すように、水平有効期間開始時に水平有効期間開始時に、水平スタートパルスＳＴＨが所定期間だけ立ち上がり、これが水平転送クロックＣＫＨの立ち上がりおよび立ち下がりにより、水平シフトレジスタＨＳＲ内を転送される。

また、水平スタート信号ＳＴＨは、水平転送クロックＣＫＨの１周期分（２画素）に対応する期間Ｈレベルになる信号である。従って、水平スタート信号ＳＴＨを水平シフトレジスタＨＳＲの各レジスタに転送することで、各データラインには、２画素分の映像信号が順次供給され、最後に供給された映像信号が各データライン（対応画素）に書き込まれることになる。

そして、４：３の映像信号を表示する場合には、水平帰線期間において、水平シフトレジスタＨＳＲによって、映像信号ラインとデータラインの接続をオンオフされる水平スイッチを全オンする全オン信号ＤＳＧが出力される。すなわち、この全オン信号ＤＳＧがＨレベルになると、すべての水平スイッチがオンされ、そのときに映像信号ラインにサイド表示用信号（例えば黒）を供給しておくことで、走査ラインによって選択された１水平ラインの全画素に黒のデータが書き込まれる。

その後、上述したように、分割水平レジスタＳＲ２のみに水平スタート信号ＳＴＨが転送され、そのときに映像信号ラインに供給されるデータ信号が対応するデータラインに順次供給され、対応画素に書き込まれる。

なお、本実施形態によれば、水平帰線期間において、１水平ラインのすべての画素に一旦サイド表示用信号が書き込まれるが、両サイドの画素のみにサイド用信号を書き込んでもよい。

そして、これを順次繰り返すことで、各水平ラインに走査する際に、一旦黒レベルを書き込んだ後、４：３の表示エリアについてのみ、映像信号を上書きされる。

ここで、４：３の映像信号は、同一の表示期間において、１６：９の映像信号に比べ表示画素数が少ない。すなわち、１６：９では２８９画素、４：３では２２１画素である。映像信号の１水平期間は、同一（５３．３７μｓｅｃ）であり、ＣＫＨは、４：３の時の方が遅い。従って、表示パネルとしては、映像信号に応じた水平転送クロックＣＫＨを外部から供給してもらう必要がある。

ここで、表示パネルにおける電力消費は、動作クロックによって変化し、ＣＭＯＳなどにおける貫通電流が少ないことなどに起因して、動作クロックは遅いほど消費電力は小さい。そこで、本実施形態のように、４：３表示の際に使用クロックを遅いものに変更することで、消費電力を低下することができる。また、映像信号がどちらの信号であるかを切り換えるために、トリガ信号ＴＲも外部から供給してもらう必要がある。

また、本実施形態では、水平スイッチを利用して、すべての画素にサイド用信号（黒レベル信号）を書き込んだが、水平スイッチとは別の黒書き込みようのスイッチを別に設けてもよい。

図５には、水平シフトレジスタＨＳＲまたは分割水平レジスタＤＳＲの細部を示している。レジスタＳＲ１〜ＳＲ４は水平スタート信号ＳＴＨを順次転送する。このため、水平転送クロックＣＫＨが各レジスタに供給されている。１つのレジスタＳＲから２本の出力相補的な出力が出ており、これが制御信号として水平スイッチＨＳＷに供給される。この水平スイッチＨＳＷは、基本的に３つのスイッチからなっており、それぞれが映像信号ラインＲＧＢと対応するＲＧＢのデータラインの接続を制御する。そして、水平スタート信号ＳＴＨのＨレベルをレジスタＳＲが取り込んでいるときには、対応するＨＳＷがオンとなり、各映像信号ラインＲＧＢからの映像信号が対応するデータラインに供給される。

さらに、水平スイッチＨＳＷには、ＤＳＧ回路からの信号も供給されるようになっている。ＤＳＧ回路は、ＤＳＧラインからの信号に応じて水平スイッチＨＳＷをオンする回路であり、信号ＤＳＧの状態により（例えばＨレベルの場合には）、接続されている水平スイッチＨＳＷ（この例の場合にはすべての水平スイッチＨＳＷ）がオンされて、そのときの映像信号ラインの映像信号が対応するすべてのデータラインに供給される。

本実施形態では、上述のように、水平帰線期間において、信号ＤＳＧが所定期間Ｈレベルになり、これによってすべてのデータラインに黒レベルの信号が供給される。従って、そのときにＨレベルとなっている走査ラインに接続されているこれから映像信号が供給されようとする水平ラインの画素に、その水平帰線期間において黒レベルの信号が書き込まれる。

実施形態の水平シフトレジスタの構成を示す図である。ディスプレイの概略構成を示す図である。１６：９表示の場合の水平スタート信号ＳＴＨおよび水平転送クロックＣＫＨを示す図である。４：３表示の場合の水平スタート信号ＳＴＨ、全オン信号ＤＳＧ、および水平転送クロックＣＫＨを示す図である。データ線ドライバの構成を示す図である。

符号の説明

ＤＳＲ分割水平レジスタ、ＨＳＲ水平シフトレジスタ、ＨＳＷ水平スイッチ、ＳＲレジスタ、ＳＷ切り換えスイッチ。

Claims

水平スタート信号を水平転送クロックに従い水平シフトレジスタにおいて転送し、この水平シフトレジスタからの出力によって映像信号を順次対応するデータラインに供給すると共に、各データラインに接続された画素において、対応するデータラインから映像信号を取り込み表示する表示装置において、
前記水平シフトレジスタは、広範囲表示モードと狭範囲表示モードの２つに切り替え可能であって、
広範囲表示モードにおいては、表示期間において水平シフトレジスタの先頭から後端まで水平スタート信号を転送し、画面において広範囲表示を行い、
狭範囲表示モードにおいては、
水平帰線期間において、
少なくとも前記水平シフトレジスタの左サイド部分と右サイド部分に対応するデータラインへ同時に映像信号を供給すると共に、その映像信号をサイド表示用信号とし、その後の表示期間において、前記水平シフトレジスタの画面の表示領域に対応する中央部分にのみ水平スタート信号を転送するとともに、各画素へ供給する映像信号として通常の映像信号を供給することで、画面において狭範囲表示を行うことを特徴とする表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、
前記水平シフトレジスタは、水平スタート信号が転送されているレジスタによって、対応する水平スイッチをオンして、映像信号を順次対応するデータラインに供給し、
少なくとも前記水平シフトレジスタの左サイド部分と右サイド部分に対応する水平スイッチに対応して設けられ、サイドオン信号に応じて対応する水平スイッチをオンするサイド制御回路を有することを特徴とする表示装置。
請求項１または２に記載の表示装置において、
前記狭範囲表示モードにおいては、全データラインに同時にサイド表示用信号を供給することを特徴とする表示装置。
請求項１または２に記載の表示装置において、
前記狭範囲表示モードにおいては、左サイド部分と右サイド部分に対応するデータラインに同時にサイド表示用信号を供給することを特徴とする表示装置。