JP2007256391A - 走査信号線駆動装置、液晶表示装置、ならびに液晶表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において、インパルス駆動を行うと共に、カスケード接続および基板レス駆動を行う。
【解決手段】本発明のゲートドライバ１２は、それぞれ異なるパルス長を有するスタートパルス信号ＧＳＰのうち、短いパルス長を有するスタートパルス信号ＧＳＰ１が入力されたときは、画素１に、画像信号Ｄを書き込ませるように動作し、長いパルス長を有するスタートパルス信号ＧＳＰ２が入力されたときは、画素１に、黒信号Ｂを書き込ませるように動作する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動画表示に優れた走査信号線駆動装置、該走査信号線駆動装置を備えた液晶表示装置、ならびに該液晶表示装置の液晶表示方法に関するものである。

従来、様々なアクティブマトリックス型液晶表示装置が開発され、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータの表示部、あるいは、テレビジョン等に応用されている。

図６は、従来のアクティブマトリックス型液晶表示装置の一例である液晶表示装置１５０の構成を示している。

液晶表示装置１５０は、図示のように、液晶パネル１０５、制御回路１１０、複数のソースドライバ１１１（ここでは、４個）、複数のゲートドライバ１１２（ここでは、３個）、ソース側基板１２０、およびゲート側基板１３０により構成されている。

ここで、ゲートドライバ１１２では、あるゲートドライバの動作が終了すると、該ゲートドライバから、該ゲートドライバ１１２の次段のゲートドライバへ、動作が終了したことを知らせる動作終了信号が送られ、これにより上記次段のゲートドライバが動作を開始するカスケード接続が行われている。

また、図示から明らかなように、ソースドライバ制御信号および画像データは、制御回路１１０からソース側基板１２０を介して各ソースドライバ１１１へ供給されている。同様に、ゲートドライバ制御信号は、制御回路１１０からゲート側基板１３０を介して各ゲートドライバ１１２へ供給されている。

ところで、近年、市場からの液晶表示装置に対する小型化等の要望はますます高まっており、そのため、ソース側基板およびゲート側基板を廃止した液晶表示装置（以下、基板レス駆動を行う液晶表示装置と記載）が開発されている。特許文献１には、ドライバ内部に入力された信号を次段のドライバに出力する機能を持たせることにより、基板レス駆動を行う液晶表示装置が開示されている。

また、液晶表示装置の表示品位に対する要望もますます高まっている。

液晶表示装置の液晶パネルに設けられた画素は、画像を表示するための画像信号が一旦書き込まれると、次に新たな画像信号が書き込まれるまで、既に書き込まれている画像信号を保持し続ける。このため、人間の視線が動画を追跡するが故の網膜上の残像が発生し、表示品位が低下するという問題を生じていた。

そこで、上記問題を解決するため、１フレーム内で、画像信号および黒信号（上記画素を暗表示とするための画像信号）の書き込みを行い、表示を行った後に一旦画面を黒くすることにより網膜上の残像を消去するインパルス駆動が提案されてきた。該インパルス駆動を行う液晶表示装置は種々提案されているが、特許文献２には、１フレーム内で、画像信号の書き込みを行うゲートドライバと、黒信号の書き込みを行うゲートドライバとを同時に駆動させ、インパルス駆動を行う液晶表示装置が開示されている。

詳細に説明すると、まず、特許文献２のソースドライバからは、画像信号と黒信号とが時分割で出力されている。また、特許文献２のゲートドライバには、ゲートドライバ毎に半周期づつ位相をずらした駆動クロック信号が与えられている。例えば、第２ゲートドライバに与えられる駆動クロック信号の位相は、第１ゲートドライバに与えられる駆動クロック信号の位相から半周期ずれている。このような構成とすることで、第１ゲートドライバからは、画像信号の書き込みを行うように走査信号が出力され、第２ゲートドライバからは、黒信号の書き込みを行うように走査信号が出力され、画像信号が書き込まれている走査線と、黒信号が書き込まれている走査線とを同時に駆動することにより、インパルス駆動が行われる。

また、特許文献２では、画像書き込み期間を設定することにより黒書き込み期間が短くなった場合、黒書き込みを行うゲートドライバの走査信号を複数出力させて黒書き込み期間を確保する手段も開示されている。この場合、各ゲートドライバに切り替え端子を設け、識別信号を与えることにより走査信号が１つ出力される場合との切り替えを行っている。
特開平５−２９７３９４号公報（１９９３年１１月１２日公開） 特開２００１−６００７８号公報（２００１年３月６日公開）

上述のように、特許文献２では、各ゲートドライバに与える駆動クロック信号の位相をずらすことによりインパルス駆動を行っている。このため、ゲートドライバ毎に、制御信号（駆動クロック信号およびスタートパルス信号）を入力する必要がある。換言すれば、通常駆動とインパルス駆動とを行うための制御系が異なる。従って、特許文献２の構成では、上記カスケード接続や上記基板レス駆動を行うことができないという問題を生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のゲートドライバで共通の制御信号によりインパルス駆動を行うゲートドライバ、すなわち、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動が行える走査信号線駆動装置、液晶表示装置、ならびに該液晶表示装置の液晶表示方法を実現することにある。

以下、走査信号線駆動装置へ与えられる各種信号を総称して記載する場合には、制御信号と記載する。

本発明に係るゲートドライバは、上記課題を解決するために、入力されたスタートパルス信号を入力された駆動クロック信号のタイミングでシフトさせるシフトレジスタを備え、該シフトレジスタから出力された信号に基づいて、オン状態となることにより、表示装置に設けられた画素に、該画素の輝度を変更するための画像信号を与えるスイッチング素子のオンオフを制御する走査信号線駆動装置において、上記スタートパルス信号として第１スタートパルス信号が入力されたとき、上記画素に、画像を表示するための画像信号を与えるように上記スイッチング素子をオンとし、上記スタートパルス信号として第２スタートパルス信号が入力されたとき、上記画素に、上記画素を暗表示とするための画像信号を与えるように上記スイッチング素子をオンとし、上記第１スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが存在し、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが複数回存在することを特徴としている。

本発明に係る走査信号線駆動装置は、それぞれ異なるパルス長を有する、複数のスタートパルス信号がそれぞれ入力されたとき、スタートパルス信号毎に、異なる動作を行うことができるように構成されている。詳細には、第１スタートパルス信号が入力されたときは、表示装置に設けられた画素を通常表示（画像を表示する）とするように、一方、第２スタートパルス信号が入力されたときは、上記画素を暗表示とするように、上記画素に接続されたスイッチング素子をオンとする。

例えば、上記画素に画像を表示するための画像信号と上記画素を暗表示とするための画像信号とが時分割で与えられているとする。上記走査信号線駆動装置は、上記第１スタートパルス信号が入力されたときは、上記画素に画像を表示するための画像信号が与えられている期間に、上記スイッチング素子をオンとすることができる。これにより、上述のように、上記走査信号線駆動装置は、上記第１スタートパルス信号が入力されたときは、上記画素を通常表示とすることができる。

一方、上記第２スタートパルス信号が入力されたときは、上記画素を暗表示するための画像信号が与えられている期間に、上記スイッチング素子をオンとすることができる。これにより、上述のように、上記走査信号線駆動装置は、上記第２スタートパルス信号が入力されたときは、上記画素を暗表示とすることができる。

従って、上記第１スタートパルス信号および上記第２スタートパルス信号を交互に入力することで、通常表示と暗表示とを交互に繰り返す、インパルス駆動を行うことができる。すなわち、上記走査信号線駆動装置は、スタートパルス信号のパルス長の違いのみで（上記従来技術で述べたような、走査信号線駆動装置毎に制御信号を入力する必要がない）、インパルス駆動を行うことができる。また、上記構成では、上記第１スタートパルス信号のみが入力されるときは、通常表示のみを行うことができる。すなわち、インパルス駆動と通常駆動（通常表示のみ）とで、共通の制御信号を使用することができる。

これにより、複数の走査信号線駆動装置で共通の制御信号によりインパルス駆動を行う走査信号線駆動装置、すなわち、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動を行う走査信号線駆動装置を実現することができるという効果を奏する。

また、上述のように、インパルス駆動と通常駆動とで、共通の制御信号を使用することができるため、インパルス駆動と通常駆動とを容易に切り替えることができるという効果も奏する。

本発明に係る走査信号線駆動装置は、上記構成に加えて、上記第２スタートパルス信号が入力されたとき、上記走査信号線駆動装置は、上記画素を暗表示とするための画像信号が上記スイッチング素子に与えられる期間内に上記スイッチング素子をオンさせ、当該オン期間を、ブランキング期間を示す信号の所定期間のパルス長で規定することが好ましい。

上記の構成によれば、上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン期間は、上記ブランキング期間を示す信号のパルス長で規定される。従って、上記ブランキング期間を示す信号のパルス長を制御することにより、上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン期間を制御することができる。これにより、上述の効果に加えて、上記画素を暗表示とする期間を容易に制御することができるという効果を奏する。

本発明に係る走査信号線駆動装置は、上記構成に加えて、上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン回数は、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間に存在する、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりの回数により規定されることが好ましい。

上記の構成によれば、上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン回数は、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間に存在する、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりの回数により規定される。従って、上記第２スタートパルス信号のパルス長を制御することにより、上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン回数を制御することができる。これにより、上述の効果に加えて、上記画素を暗表示とする期間を容易に制御することができるという効果を奏する。この構成は、例えば、上述のブランキング期間を示す信号のパルス長を制御するだけでは上記画素を十分に暗表示とすることができない場合に用いるとより効果的である。

本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記走査信号線駆動装置と、上記第１スタートパルス信号または上記第２スタートパルス信号、および上記ブランキング期間を示す信号を上記走査信号線駆動装置へ出力する制御回路とを備えることを特徴としている。

本発明に係る液晶表示装置は、上記構成を備えている。このため、上記液晶表示装置は、自身が備える走査信号線駆動装置に、スタートパルス信号のパルス長の違いのみでインパルス駆動を行うことができる。また、インパルス駆動と通常駆動（通常表示のみ）とで、共通の制御信号を使用することができる。これにより、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動を行う液晶表示装置を実現することができるという効果を奏する。

また、上記液晶表示装置が備える走査信号線駆動装置は、上述のように、インパルス駆動と通常駆動とを容易に切り替えることができる。従って、例えば、テレビジョン等、動画表示が多い場合にはインパルス駆動を行い、パーソナルコンピュータ等、静止画表示が多い場合には、通常駆動を行うように、適宜、駆動形態を容易に切り替えることができる。これにより、上記液晶表示装置は、上述の効果に加えて、用途に応じて、簡素な構成で表示品位を向上させることができるという効果も奏する。

本発明に係る液晶表示装置の表示を行う液晶表示方法は、上記課題を解決するために、上記液晶表示装置の液晶表示方法であって、画像の表示のみを行う通常駆動を行うときは、上記制御回路から上記走査信号線駆動装置へ、上記第１スタートパルス信号のみを与え、画像の表示と暗表示とを繰り返し行うインパルス駆動を行うときは、上記制御回路から上記走査信号線駆動装置へ、上記第１スタートパルス信号と上記第２スタートパルス信号とを交互に与えることを特徴としている。

上記の方法によれば、上記液晶表示装置が備える走査信号線駆動装置に、スタートパルス信号のパルス長の違いのみでインパルス駆動を行うことができる。また、インパルス駆動と通常駆動（通常表示のみ）とで、共通の制御信号を使用することができる。これにより、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動を行う液晶表示装置の液晶表示方法を実現することができるという効果を奏する。

本発明に係る走査信号線駆動装置は、第１スタートパルス信号が入力されたとき、表示装置に設けられた画素に、画像を表示するための画像信号を与えるように、上記画素に接続されたスイッチング素子をオンとし、第２スタートパルス信号が入力されたとき、上記画素に、上記画素を暗表示とするための画像信号を与えるように上記スイッチング素子をオンとし、上記第１スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが存在し、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが複数回存在することを特徴としている。

これにより、複数のゲートドライバで共通の制御信号によりインパルス駆動を行うゲートドライバ、すなわち、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動を行うゲートドライバを実現することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明すると以下の通りである。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置２０の構成を示している。図示のように、液晶表示装置２０は、液晶パネル５、制御回路１０、複数のソースドライバ１１（ここでは、４個）、および複数のゲートドライバ（走査信号線駆動装置）１２（ここでは、３個）により構成されている。

液晶パネル５には、複数のデータ信号線Ｓ（図中では、データ信号線Ｓ１およびＳ２のみ示している）と、各データ信号線Ｓにそれぞれ交差する複数の走査信号線Ｇ（図中では、走査信号線Ｇ１およびＧ２のみ示している）とが設けられている。さらに、各データ信号線Ｓおよび各走査信号線Ｇの組み合わせ毎に、詳細には、隣接する２本のデータ信号線Ｓと、隣接する２本の走査信号線Ｇとで囲まれた部分に、各画素１が設けられている。（図中では、データ信号線Ｓ１、Ｓ２と走査信号線Ｇ１、Ｇ２とで囲まれた部分に配されている画素１ａのみ示している）。

また、液晶パネル５には、ゲートが走査信号線Ｇに、ドレインがデータ信号線Ｓに、ソースが画素１に接続された複数のＴＦＴ（スイッチング素子）（不図示）が設けられている。なお、以下、「画像信号Ｄ」とは、画素１に画像を表示するための画像信号であり、「黒信号Ｂ」とは、画素１を暗表示とするための画像信号であり、画像信号Ｄと黒信号Ｂとを総称して記載する場合には、単に「画像信号」と記載する。

制御回路１０は、ソースドライバ制御信号（駆動クロック信号およびスタートパルス信号等）および画像データ１３をソースドライバ１１へ、また、ゲートドライバ制御信号（駆動クロック信号ＣＬＳ、スタートパルス信号ＧＳＰ、および画像タイミング信号ＯＥ等）１４をゲートドライバ１２へそれぞれ供給している。ここで、制御回路１０は、スタートパルス信号ＧＳＰを２種類供給している。

上記２種類のスタートパルス信号ＧＳＰは、それぞれ異なるパルス長を有している。詳細に説明すると、上記２種類のスタートパルス信号ＧＳＰのうち、一方のスタートパルス信号ＧＳＰ（以下、スタートパルス信号ＧＳＰ１と記載）（第１スタートパルス信号）は、自身のＨ（ハイ）（アクティブ）期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが１回存在するようなパルス長および位相を有している。

一方、他方のスタートパルス信号ＧＳＰ（以下、スタートパルス信号ＧＳＰ２と記載）（第２スタートパルス信号）は、自身のＨ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが複数（本実施形態では２回）存在するようなパルス長および位相を有している。なお、スタートパルス信号ＧＳＰ２は、上記信号に限らず、スタートパルス信号ＧＳＰ２のＨ期間に駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが連続して複数存在する信号であれば、どのような信号でもよい。また、上記２種類のスタートパルス信号ＧＳＰのアクティブ期間とは、換言すれば、ゲートドライバ１２が備えるシフトレジスタ２１（後述）に動作開始を認識させるレベルの期間である。

画像タイミング信号ＯＥは、ソースドライバ１１から画像信号が出力されるタイミングを示す信号であり、本実施形態では、画像タイミング信号ＯＥのＬ（ロウ）期間に、液晶パネル５の各データ信号線Ｓに黒信号Ｂが書き込まれる。なお、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間は、パネル駆動の水平ブランキング期間と同じ期間になるようにパルス幅が設定されている。従って、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間は、換言すれば、ブランキング期間を示す信号である。

ソースドライバ１１は、制御回路１０から供給されるソースドライバ制御信号１３Ａに従って、制御回路１０から供給される画像データ１３Ｂを所定のタイミングでサンプリングしてそれぞれ抽出し、画像信号Ｄを生成する。また、ソースドライバ１１には、制御回路１０から、画像データ１３Ｂとして黒信号Ｂが供給されている。そして、ソースドライバ制御信号１３Ａに従って各データ信号線Ｓに、デジタルアナログ変換を行った画像信号Ｄおよび黒信号Ｂを出力する。本実施形態の場合、ソースドライバ１１は、上述のように、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間に黒信号Ｂを出力し、画像タイミング信号ＯＥのＨ期間に、画像信号Ｄを出力する。

ゲートドライバ１２は、制御回路１０から供給されるゲートドライバ制御信号１４に従って、順次、各走査信号線Ｇを選択する（各走査信号線Ｇに接続されているＴＦＴをオンとするような走査信号（後述の出力信号ＯＧ）を与える）。これにより、選択された走査信号線Ｇに接続されている複数のＴＦＴが導通し、該ＴＦＴにそれぞれ接続されている各画素１に、ソースドライバ１１から出力された画像信号が与えられる。このような動作を繰り返し行うことで、画像の表示を行うことができる。なお、画素１に書き込まれるのは、画像信号をデジタルアナログ変換したアナログ電圧であるが、本実施形態では省略して、画素１に画像信号を書き込むという表現を行っている。

本実施形態の場合、ゲートドライバ１２には、上述のような２種類のスタートパルス信号ＧＳＰのいずれか一方が入力され、ゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰ毎に、それぞれ異なる動作を行う。この結果、インパルス駆動を行うように、走査信号線Ｇを選択することができる。以下、詳細に説明する。

図２は、ゲートドライバ１２の構成例を示している。なお、以下では、ゲートドライバ１２の構成および動作の説明を行うが、ここでは、ゲートドライバ１２の出力信号ＯＧ（走査信号）として、出力信号ＯＧ１およびＯＧ２が出力される場合を例として説明する。

ゲートドライバ１２は、図示のように、シフトレジスタ２１、ＮＯＲ回路２２、２４、２６、ＮＡＮＤ回路２３、インバータ２５、およびレベルシフタ２７により構成されている。

シフトレジスタ２１は、ゲートドライバ１２の出力数＋１個のＤフリップフロップ回路（以下、ＤＦＦと記載）により構成される。ここでは、ＤＦＦ０〜ＤＦＦ４の５個のＤＦＦにより構成されている。

ＤＦＦ０の入力端子Ｄには、ＧＮＤレベルが入力され、ＤＦＦ１の入力端子Ｄには、制御回路１０から供給される２種類のスタートパルス信号ＧＳＰのいずれか一方が入力される。ＤＦＦ２〜ＤＦＦ４の入力端子Ｄには、それぞれ前段のＤＦＦの出力が入力される。例えば、ＤＦＦ２の入力端子Ｄには、前段のＤＦＦ１の出力が入力される。また、各ＤＦＦのリセット（Ｒ）入力には、制御回路１０から供給されるリセット信号ＡＣＬが入力され、さらに、各ＤＦＦのクロック（ＣＫ）入力には、制御回路１０から供給される駆動クロック信号ＣＬＳが入力される。

各ＤＦＦは、クロック入力に入力される駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりで、入力端子Ｄに入力された値を出力端子Ｑに出力する。従って、ＤＦＦ０の出力には、常にＧＮＤレベルが出力され、ＤＦＦ１の出力には、スタートパルス信号ＧＳＰレベルが出力される。ＤＦＦ２〜ＤＦＦ４の出力には、上述のようにそれぞれ前段のＤＦＦの出力が出力され、シフトレジスタの動作が行われる。

ＤＦＦ０の出力端子Ｑは、ＤＦＦ２の出力端子Ｑと共にＮＯＲ回路２２Ａに接続され、ＤＦＦ１の出力端子Ｑは、ＤＦＦ３の出力端子Ｑと共にＮＯＲ回路２２Ｂに接続されている。ＤＦＦ４の出力端子Ｑは、ＤＦＦ２の出力端子Ｑと共にＮＯＲ回路２２（不図示）に接続されている。すなわち、ＮＯＲ回路２２には、１つおいて配される２つのＤＦＦの出力端子Ｑがそれぞれ接続される。

ＤＦＦ１の出力端子Ｑは、ＮＡＮＤ回路２３Ａに接続され、ＤＦＦ２の出力端子Ｑは、ＮＡＮＤ回路２３Ｂに接続され、ＤＦＦ３の出力端子Ｑは、ＮＡＮＤ回路２３（不図示）に接続されている。各ＮＡＮＤ回路２３には、駆動クロック信号ＣＬＳが入力されたインバータ２５Ａの出力端子がそれぞれ接続されている。

ＮＯＲ回路２２Ａの出力端子は、ＮＯＲ回路２４Ａに接続され、ＮＯＲ回路２２Ｂの出力端子は、ＮＯＲ回路２４Ｂに接続されている。各ＮＯＲ回路２４には、画像タイミング信号ＯＥが入力されたインバータ２５Ｂの出力端子がそれぞれ接続されている。

ＮＯＲ回路２４Ａの出力端子は、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力端子と共にＮＯＲ回路２６Ａに接続され、ＮＯＲ回路２４Ｂの出力端子は、ＮＡＮＤ回路２３Ｂの出力端子と共にＮＯＲ回路２６Ｂに接続されている。

ＮＯＲ回路２６Ａの出力端子は、レベルシフタ２７Ａ、インバータ２５Ｃ、およびインバータ２５Ｄを介してゲートドライバ１２の出力端子Ｏ１（出力信号ＯＧ１が出力される端子）と接続されている。ＮＯＲ回路２６Ｂの出力端子は、レベルシフタ２７Ｂ、インバータ２５Ｅ、およびインバータ２５Ｆを介してゲートドライバ１２の出力端子Ｏ２（出力信号ＯＧ２が出力される端子）と接続されている。

次に、上述のような構成を有するゲートドライバ１２の動作について図３および図４を用いて説明する。まず、図３を用いて、スタートパルス信号ＧＳＰ１がゲートドライバ１２へ入力された場合のゲートドライバ１２の動作について説明する。

図３は、この場合のゲートドライバ１２に備えられている各回路の動作タイミングを示している。なお、図中の信号ＯＥＢは、インバータ２５Ｂの出力信号であり、図中の信号ＳＦＴ０〜信号ＳＦＴ４は、それぞれＤＦＦ０〜ＤＦＦ４の出力信号である。また、図中の信号Ａ１、信号Ｂ１、信号Ｃ１、信号Ｄ１は、それぞれＮＯＲ回路２２Ａの出力信号、ＮＯＲ回路２４Ａの出力信号、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力信号、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号である。さらに、図中の信号Ａ２、信号Ｂ２、信号Ｃ２、信号Ｄ２は、それぞれＮＯＲ回路２２Ｂの出力信号、ＮＯＲ回路２４Ｂの出力信号、ＮＡＮＤ回路２３Ｂの出力信号、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号である。

図示のように、スタートパルス信号ＧＳＰ１が入力され、駆動クロック信号ＣＬＳ１の立ち上がり時に、シフトレジスタ２１が動作を開始し、ＤＦＦ１の出力信号ＳＦＴ１のみがＨレベルとなる。このとき、ＤＦＦ０の出力信号ＳＦＴ０は、以前の駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりにより、すでにＬレベルとなっている。また、その他の回路の出力信号は、図示のような状態となっている。なお、シフトレジスタ２１では、ＤＦＦ１から順に、図示のような信号のシフトが行われる。

次に、駆動クロック信号ＣＬＳ１の立ち下がり時、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力信号Ｃ１のみが変化し、Ｌレベルとなる（その他の回路の出力信号は、図示のように、駆動クロック信号ＣＬＳ１の立ち上がり時の状態から変化しない）。この結果、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１がＨレベルとなる。なお、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号Ｄ２はＬレベルである。

次に、駆動クロック信号ＣＬＳ２の立ち上がり時、ＤＦＦ１の出力信号ＳＦＴ１がＬレベルとなり、ＤＦＦ２の出力信号ＳＦＴ２がＨレベルとなる。このとき、ＮＯＲ回路２２Ａの出力信号Ａ１がＬレベル、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力信号Ｃ１がＨレベル、ＮＯＲ回路２４Ａの出力信号Ｂ１がＨレベルとなる。この結果、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１がＬレベルとなる。すなわち、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳ１のＬ期間となる。

このとき、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号Ｄ２は依然Ｌレベルであるが、駆動クロック信号ＣＬＳ２の立ち下がりから駆動クロック信号ＣＬＳ３の立ち上がりまでの間、図示のように、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号Ｄ２はＨレベルとなる。すなわち、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号Ｄ２のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳ２のＬ期間となる。

ゲートドライバ１２では、ＮＯＲ回路２６の出力信号は、レベルシフタ２７にてＴＦＴの動作電圧までレベルシフトされ、次いで２つのインバータ２５を介してゲートドライバ１２の出力信号ＯＧとして出力される。つまり、ＮＯＲ回路２６の出力信号のＨ期間は、ゲートドライバ１２の出力信号のＨ期間となる。従って、ここでは、ゲートドライバ１２の出力信号のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳのＬ期間となる。

すなわち、本実施形態のゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰ１が入力された場合、駆動クロック信号ＣＬＳのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号ＯＧを順次出力する（ゲートドライバ１２の出力信号ＯＧ１のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳ１のＬ期間となり、ゲートドライバ１２の出力信号ＯＧ２のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳ２のＬ期間となる）。従って、ゲートドライバ１２へスタートパルス信号ＧＳＰ１を入力することで、液晶パネル５の画素１に画像信号Ｄを書き込むことができる。

ここで、図示のように、出力信号ＯＧのＨ期間には、１ライン前用の画像タイミング信号ＯＥが重なっている。例えば、出力信号ＯＧ２のＨ期間は、出力信号ＯＧ１によりオンとなったＴＦＴに接続されている画素用の画像信号がソースドライバ１１から出力されている期間に重なっている。このため、出力信号ＯＧ２によりオンとなったＴＦＴに接続されている画素には、一瞬、出力信号ＯＧ１によりオンとなったＴＦＴに接続されている画素用の画像信号が書き込まれてしまう。しかしながら、図示のように、すぐに、出力信号ＯＧ２によりオンとなったＴＦＴに接続されている画素用の画像信号Ｄが十分に書き込まれるため、問題ない。

次に、図４を用いて、スタートパルス信号ＧＳＰ２がゲートドライバ１２へ入力された場合のゲートドライバ１２の動作について説明する。

図４は、この場合のゲートドライバ１２に備えられている各回路の動作タイミングを示している。なお、図中の信号ＯＥＢは、インバータ２５Ｂの出力信号であり、図中の信号ＳＦＴ０〜信号ＳＦＴ３は、それぞれＤＦＦ０〜ＤＦＦ３の出力信号である。また、図中の信号Ａ１、信号Ｂ１、信号Ｃ１、信号Ｄ１は、それぞれＮＯＲ回路２２Ａの出力信号、ＮＯＲ回路２４Ａの出力信号、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力信号、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号である。さらに、図中の信号Ａ２、信号Ｂ２、信号Ｃ２、信号Ｄ２は、それぞれＮＯＲ回路２２Ｂの出力信号、ＮＯＲ回路２４Ｂの出力信号、ＮＡＮＤ回路２３Ｂの出力信号、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号である。

図示のように、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力され、駆動クロック信号ＣＬＳ１１の立ち上がり時に、シフトレジスタ２１が動作を開始し、ＤＦＦ１の出力ＳＦＴ１のみがＨレベルとなる。このとき、ＤＦＦ０の出力ＳＦＴ０は、以前の駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりにより、すでにＬレベルとなっている。また、その他の回路の出力信号は、図示のような状態となっている。

なお、シフトレジスタ２１では、ＤＦＦ１から順に、図示のような信号のシフトが行われる。ここで、上述のように、スタートパルス信号ＧＳＰ２のＨ期間には、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが２回存在するため（ここでは、駆動クロック信号ＣＬＳ１１および駆動クロック信号ＣＬＳ１２のそれぞれの立ち上がりを含んでいる）、各ＤＦＦの出力信号のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳの２周期分となる。従って、各ＤＦＦの出力信号のＨ期間は、前段のＤＦＦの出力信号のＨ期間と駆動クロック信号ＣＬＳの１周期分重なる。

次に、駆動クロック信号ＣＬＳ１１の立ち下がり時、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力Ｃ１のみが変化し、Ｌレベルとなる（その他の回路の出力は、図示のように、駆動クロック信号ＣＬＳ１１の立ち上がり時の状態を維持している）。この結果、ＮＯＲ回路２６Ａの出力Ｄ１がＨレベルとなる。なお、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力Ｄ２はＬレベルである。

次に、駆動クロック信号ＣＬＳ１２の立ち上がり時、ＤＦＦ１の出力信号ＳＦＴ１がＨレベルのまま、ＤＦＦ２の出力信号ＳＦＴ２がＨレベルとなる。このとき、ＮＯＲ回路２２Ａの出力信号Ａ１がＬレベル、ＮＡＮＤ回路２３Ａの出力信号Ｃ１がＨレベル、ＮＯＲ回路２４Ａの出力信号Ｂ１がＨレベルとなる。この結果、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１がＬレベルとなる。上述のスタートパルス信号ＧＳＰ１がゲートドライバ１２へ入力された場合と同様に、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１のＨ期間は、駆動クロック信号ＣＬＳ１のＬ期間となる。なお、ＮＯＲ回路２６Ｂの出力信号Ｄ２は依然Ｌレベルである。

このとき、図示のように、駆動クロック信号ＣＬＳ１１のＬ期間に、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間が重なっている。しかしながら、スタートパルス信号ＧＳＰ１がゲートドライバ１２へ入力された場合と同様であるため（各ＤＦＦのうち、出力信号がＨレベルとなっているＤＦＦが１つのみであるため）、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間は、ＮＯＲ回路２６Ａの出力信号Ｄ１（出力信号ＯＧ１の第１信号）に全く影響しない。

次に、駆動クロック信号ＣＬＳ１２の立ち下がり以降、上述のように、各ＤＦＦのうち、出力信号のＨ期間が互いに重なるＤＦＦが存在する。これにより、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間が有効となり、図示のように、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間と同一の期間ＨとなるＮＯＲ回路２６の出力信号Ｄ、すなわち、ゲートドライバ１２の出力信号ＯＧが出力される。

すなわち、本実施形態のゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力された場合、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号ＯＧを、走査信号線毎に２回づつ（スタートパルス信号ＧＳＰ２のＨ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが２回存在するため）順次出力する（出力信号ＯＧ１の第１信号は例外）。これにより、液晶パネル５の画素１に黒信号Ｂを書き込むことができる。

以上のように、本実施形態のゲートドライバ１２には、２種類のスタートパルス信号ＧＳＰが入力され、ゲートドライバ１２は、該スタートパルス信号ＧＳＰ毎に、それぞれ異なる動作を行うことができる。詳細には、スタートパルス信号ＧＳＰ１が入力されたときは、画素１に画像信号Ｄを書き込ませるように（通常表示とするように）出力信号ＯＧを出力する。一方、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力されたときは、画素１に黒信号Ｂを書き込ませるように（暗表示とするように）出力信号ＯＧを出力する。従って、スタートパルス信号ＧＳＰ１およびスタートパルス信号ＧＳＰ２が交互に入力されたときは、通常表示と暗表示とを交互に繰り返す、インパルス駆動を行う。

本実施例では、スタートパルス信号ＧＳＰ１を１回、スタートパルス信号ＧＳＰ２を１回の交互でインパルス駆動を行っているが、例えば、スタートパルス信号ＧＳＰ１を２回、スタートパルス信号ＧＳＰ２を１回の交互入力でインパルス駆動を行っても良い。

すなわち、ゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰのパルス長の違いのみで（上記従来技術で述べたような、ゲートドライバ毎に制御信号を入力する必要がない）、インパルス駆動を行うことができる。また、ゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰ１のみが入力されるときは、通常表示のみを行うことができる。すなわち、インパルス駆動と通常駆動（通常表示のみ）とで、共通のゲートドライバ制御信号１４を使用することができる。

これにより、各ゲートドライバ１２間で、あるゲートドライバの動作が終了すると、該ゲートドライバから、該ゲートドライバの次段のゲートドライバへ、動作が終了したことを知らせる動作終了信号が送られ、これにより上記次段のゲートドライバが動作を開始するカスケード接続を行うことができる。また、基板を使用せずに、ドライバ間でゲートドライバ制御信号１４を伝送する基板レス駆動を行うことができる。従って、制御回路１０は、図１に示すように、ゲートドライバ制御信号１４を初段のゲートドライバ１２へ供給するだけでよい。

また、上述のように、ゲートドライバ１２は、インパルス駆動と通常駆動とで、共通のゲートドライバ制御信号を使用することができるため、インパルス駆動と通常駆動とを容易に切り替えることができる。従って、例えば、テレビジョン等、動画表示が多い場合にはインパルス駆動を行い、パーソナルコンピュータ等、静止画表示が多い場合には、通常駆動を行うように、適宜、駆動形態を容易に切り替えることができる。これにより、用途に応じて、簡素な構成で表示品位を向上させることができる。

また、上述のように、ゲートドライバ１２は、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力されたとき、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号ＯＧを順次出力し、これにより、画素１に黒信号Ｂを書き込ませている。従って、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間のパルス長を制御することにより、画素１に黒信号Ｂを書き込ませるための出力信号ＯＧのパルス長（すなわち、黒書き込み期間）を容易に制御することができる。

また、上述のように、本実施形態では、スタートパルス信号ＧＳＰ２のＨ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが２回存在するため、走査信号線毎に２回づつ、画素１に黒信号Ｂを書き込ませるための出力信号ＯＧが出力される。この構成で、画素１に黒信号Ｂを十分に書き込ませることができない場合（すなわち、黒書き込み期間が十分でない場合）は、スタートパルス信号ＧＳＰ２を変更してやればよい。詳細には、スタートパルス信号ＧＳＰ２のＨ期間に存在する、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりを２回以上の複数回としてやればよい。なお、この場合のゲートドライバ１２の構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

これにより、画素１に黒信号Ｂを書き込ませるための出力信号ＯＧが、走査信号線毎に２回以上の複数回出力されるため、画素１に黒信号Ｂを十分に書き込ませることができる。また、この黒書き込み期間の確保は、上述のように、スタートパルス信号ＧＳＰ２を変更することのみで行える。よって、上記従来技術で述べた、各ゲートドライバに切り替え端子を設け、識別信号を与えることにより黒書き込み期間を確保する構成（特許文献２に記載）と比較して、簡素な構成で黒書き込み期間を確保することができる。

次に、ゲートドライバ１２を使用してインパルス駆動を行う場合を図５を用いて説明する。なお、ここでは、説明のため、ゲートドライバ１２の出力数を簡略化し、５出力のゲートドライバ１２を３個（図中の第１ゲートドライバ〜第３ゲートドライバ）カスケード接続した場合を例として説明する。

図５は、この場合の各ゲートドライバ１２の動作タイミングを示している。

図示のように、第１ゲートドライバ１２に、図３で示した、Ｈ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが１回存在する、スタートパルス信号ＧＳＰ１が入力（図中のＧＳＰ１―１への入力）されると、第１ゲートドライバ１２は、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間を無効とした、駆動クロック信号ＣＬＳのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号ＯＧ１〜ＯＧ５（図中のＯＧ１＿１〜ＯＧ５＿１）を順次出力し、液晶パネル５の画素１に画像信号Ｄを書き込む。

次に、スタートパルス信号ＧＳＰ１による第１ゲートドライバ１２の動作が終了する駆動クロック信号ＣＬＳの１つ前の駆動クロック信号ＣＬＳで、第１ゲートドライバ１２から第２ゲートドライバ１２へ、カスケード出力（動作終了信号）（スタートパルス信号ＧＳＰ１の伝達）が出力される（図中のＧＳＰ１＿２への入力）。このとき、カスケード出力は、Ｈ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが１回存在する、スタートパルス信号ＧＳＰ１のタイミングで出力される。

これにより、第２ゲートドライバ１２は動作を開始する（スタートパルス信号ＧＳＰ１が入力されたので、画素１に画像信号Ｄを書き込むように動作する）。なお、図示のように、第２ゲートドライバ１２においても、第３ゲートドライバ１２にカスケード出力を出力し、動作を継続させる。

このとき（第１ゲートドライバ１２から第２ゲートドライバ１２にカスケード出力が出力されたとき）、第１ゲートドライバ１２には、図４で示した、Ｈ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが２回存在する、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力（図中のＧＳＰ１＿１への入力）され、この入力に基づいて、第１ゲートドライバ１２は、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間を有効とした、画像タイミング信号ＯＥのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号ＯＧ１〜ＯＧ５（図中のＯＧ１＿１〜ＯＧ５＿１）を順次出力し、液晶パネル５の画素１に黒信号Ｂを書き込ませる。このようなタイミングで動作を行うことにより、インパルス駆動が行われる。

スタートパルス信号ＧＳＰ２による第１ゲートドライバ１２の動作が終了する直前で、上述のように、第２ゲートドライバ１２へカスケード出力が出力され（スタートパルス信号ＧＳＰ２の伝達）、これにより、第２ゲートドライバ１２が動作を開始する（Ｈ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが２回存在する、スタートパルス信号ＧＳＰ２が入力されたので、画素１に黒信号Ｂを書き込むように動作する）。

ここで、例えば、図中のＴ１の期間、画素１に黒信号Ｂの書き込みを行うゲートドライバ１２（第１ゲートドライバ１２）と、画素１に画像信号Ｄの書き込みを行うゲートドライバ１２（第２ゲートドライバ１２）との出力信号ＯＧのＨ期間が重なっている。従って、第２ゲートドライバ１２が選択している走査信号線Ｇに接続されている画素１には、黒信号Ｂが書き込まれてしまう。しかしながら、黒信号Ｂが書き込まれた後の画像信号Ｄの書き込み期間が長いため問題ない。

また、例えば、図中のＴ２の期間、第１ゲートドライバ１２では、画素１に黒信号Ｂの書き込みを行うが、上述のように、出力信号ＯＧ１の第１信号は画像タイミング信号ＯＥのＬ期間が無効とされるため、駆動クロック信号ＣＬＳのＬ期間と同一の期間Ｈとなる出力信号が出力されてしまい、画素１に画像信号Ｄの書き込みが行われてしまう。しかしながら、出力信号ＯＧ１の第２信号で黒信号Ｂが書き込まれるため人間の目に認識されることは無い。

液晶表示装置２０は、以上のような制御回路１０およびゲートドライバ１２を備えることで、インパルス駆動を行えると共に、カスケード接続および基板レス駆動を行うことができ、また、用途に応じて、簡素な構成で表示品位を向上させることができる。

なお、本実施形態では、２種類のスタートパルス信号ＧＳＰは、自身のＨ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが存在するようなパルス長および位相を有しているが、これに限定されるわけではない。ゲートドライバ１２の回路構成を変化させれば、例えば、２種類のスタートパルス信号ＧＳＰに、自身のＨ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち下がりが存在するようなパルス長および位相を持たせることができる。また、２種類のスタートパルス信号ＧＳＰのアクティブ期間を、Ｈ期間だけでなく、Ｌ期間とすることもできる。

さらに、本実施形態では、スタートパルス信号ＧＳＰ１のＨ期間には、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが１回のみ存在しているが、これに限定されるわけではない。ゲートドライバ１２の回路構成を変化させれば（より具体的には、駆動クロック信号ＣＬＳのカウント数にてシフトレジスタ２１の回路機能を切り替える構成をつけ加えればよい）、例えば、Ｈ期間に、駆動クロック信号ＣＬＳの立ち上がりが複数回存在するスタートパルス信号ＧＳＰ１とすることができる。

すなわち、ゲートドライバ１２の回路構成は図２で示した構成に限られるわけではない。スタートパルス信号ＧＳＰのパルス長の違いのみで、インパルス駆動を行える構成であればよく、その場合の様々な構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータの表示部、あるいは、テレビジョン等に好適に適用できる。

本実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 ゲートドライバの構成例を示す回路図である。 一方のスタートパルス信号が入力された場合の上記ゲートドライバに備えられている各回路の動作タイミングを示すタイムチャートである。 他方のスタートパルス信号が入力された場合の上記ゲートドライバに備えられている各回路の動作タイミングを示すタイムチャートである。 上記ゲートドライバによりインパルス駆動を行う場合の上記ゲートドライバの動作タイミングを示すタイムチャートである。 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画素
１０ 制御回路
１２ ゲートドライバ
２０ 液晶表示装置
Ｂ 黒信号（画像信号）
Ｄ 画像信号
ＯＥ 画像タイミング信号
ＧＳＰ スタートパルス信号

Claims (5)

1. 入力されたスタートパルス信号を入力された駆動クロック信号のタイミングでシフトさせるシフトレジスタを備え、該シフトレジスタから出力された信号に基づいて、オン状態となることにより、表示装置に設けられた画素に、該画素の輝度を変更するための画像信号を与えるスイッチング素子のオンオフを制御する走査信号線駆動装置において、
   上記スタートパルス信号として第１スタートパルス信号が入力されたとき、上記画素に、画像を表示するための画像信号を与えるように上記スイッチング素子をオンとし、
   上記スタートパルス信号として第２スタートパルス信号が入力されたとき、上記画素に、上記画素を暗表示とするための画像信号を与えるように上記スイッチング素子をオンとし、
   上記第１スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが存在し、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間には、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりが複数回存在することを特徴とする走査信号線駆動装置。
2. 上記第２スタートパルス信号が入力されたとき、上記走査信号線駆動装置は、上記画素を暗表示とするための画像信号が上記スイッチング素子に与えられる期間内に上記スイッチング素子をオンさせ、当該オン期間を、ブランキング期間を示す信号のパルス長で規定することを特徴とする請求項１記載の走査信号線駆動装置。
3. 上記第２スタートパルス信号が入力されたときの上記スイッチング素子のオン回数は、上記第２スタートパルス信号のアクティブ期間に存在する、上記駆動クロック信号の立ち上がりもしくは立ち下がりの回数により規定されることを特徴とする請求項１または２に記載の走査信号線駆動装置。
4. 上記請求項１〜３のいずれか一項に記載の走査信号線駆動装置と、上記第１スタートパルス信号または上記第２スタートパルス信号、および上記ブランキング期間を示す信号を上記走査信号線駆動装置へ出力する制御回路とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
5. 上記請求項４記載の液晶表示装置を表示する液晶表示方法であって、
   画像の表示のみを行う通常駆動を行うときは、上記制御回路から上記走査信号線駆動装置へ、上記第１スタートパルス信号のみを与え、
   画像の表示と暗表示とを繰り返し行うインパルス駆動を行うときは、上記制御回路から上記走査信号線駆動装置へ、上記第１スタートパルス信号および上記第２スタートパルス信号を交互に与えることを特徴とする液晶表示装置の液晶表示方法。

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