JP2009163214A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】それぞれの画素に対して十分に書き込みを行うことが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】この液晶表示装置１００は、複数の表示画素１０と複数のゲート線１１および信号線１２とを含む表示部１と、信号線１２に対応する線を順次走査するＨドライバ３と、Ｈドライバ３からの走査信号に基づいて映像データを記憶するラッチ回路６と、２値からなる信号が供給されるとともに、ラッチ回路６に記憶された映像データに基づいて２値からなる信号のいずれか一方を選択して映像信号として信号線１２に供給する選択回路７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、複数の信号線を含む表示部を備えた液晶表示装置に関する。

従来、複数の信号線を含む表示部を備えた液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、複数の画素と、複数の画素にそれぞれ接続された信号線と、複数の信号線に接続されているとともに、複数の信号線にそれぞれ対応するスイッチ部を有するＨスイッチと、Ｈスイッチに接続されるとともにＨスイッチのスイッチ部のオンオフ動作を行うための操作信号を供給するシフトレジスタとを備えている。上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、複数の画素に対して映像信号を書き込む際に、映像信号がＨスイッチに供給されるとともに、シフトレジスタからＨスイッチに順次走査信号が供給される。そして、シフトレジスタからの走査信号に基づいてＨスイッチが順次所定の期間ずつオン状態になる（点順次）とともに、点順次により信号線に映像信号が供給されるように構成されている。

特開平１１―１０９９２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、Ｈスイッチにおける映像信号のオンオフの切替動作が点順次に行われることにより、複数の画素に対する書き込みは点順次で所定の期間ずつ行われていくので、表示部の解像度を高くする場合（画素数を多くする場合）には、１行分の画素の書き込み期間内における１つの画素に対する書き込み期間をより短くする必要があると考えられる。この場合、１つの画素に対する書き込み期間が短くなるので、それぞれの画素に対して十分に書き込みを行うことが困難になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、解像度が高くなった場合にも、各画素に対して十分に書き込みを行うことが可能な液晶表示装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の一の局面による液晶表示装置は、複数のゲート線および信号線を含む表示部と、信号線に対応する線を順次走査する走査手段と、走査手段からの走査信号に基づいて映像データを記憶する記憶回路と、２値からなる信号が供給されるとともに、記憶回路に記憶された映像データに基づいて２値からなる信号のいずれか一方を選択して映像信号として信号線に供給する選択回路とを備える。

この発明の一の局面による液晶表示装置では、上記のように、走査手段からの走査信号に基づいて映像データを記憶する記憶回路と、２値からなる信号が供給されるとともに、記憶回路に記憶された映像データに基づいて２値からなる信号のいずれか一方を選択して映像信号として信号線に供給する選択回路とを備えるように構成することによって、記憶回路に映像データが記憶されている期間中は常に信号が選択されるとともに選択した信号を映像信号として信号線に供給し続けることができる。これにより、解像度が高くなった場合にも各画素に対する書き込み期間を長くすることができるので、所定の期間ずつ点順次により映像信号を順次書き込む場合と異なり、各画素に対して十分に書き込みを行うことができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、記憶回路は、映像データを、１つの信号線に対応する線に対する走査手段による走査期間よりも長い期間保持するように構成されており、記憶回路に映像データが保持されている期間に、選択回路により記憶回路に記憶された映像データに基づいて信号が選択されて映像信号として信号線に供給されるように構成されている。このように構成すれば、容易に、１つの信号線に対する走査手段による走査期間が各画素の書き込み期間となる点順次方式による書き込み期間（信号線への映像信号の供給期間）に比べて、記憶回路による映像データの供給期間が書き込み期間となる本発明の書き込み期間（信号線への映像信号の供給期間）を長くすることができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、記憶回路に記憶された映像データは、１水平期間保持されており、１水平期間保持された映像データに基づいて、選択回路により信号を選択して映像信号として信号線に１水平期間の間供給するように構成されている。このように構成すれば、保持された映像データに基づいて選択された映像信号を信号線に１水平期間の間供給することができるので、このときに画素トランジスタのゲートをオン状態に維持することにより、各画素に対して容易に長い期間の間書き込みを行うことができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、記憶回路は、選択回路に接続されるとともに映像データを記憶する記憶部と、映像データを供給するデータ線と記憶部との間に接続され、走査手段による走査信号に基づいてデータ線と記憶部とを電気的に接続するスイッチング部とを含む。このように構成すれば、順次供給される走査信号によりスイッチング部のオンオフ制御を行うことにより、映像データを記憶部に記憶させるタイミングを各信号線毎にずらすことができるので、その記憶部に記憶された映像データに基づいて映像信号を各信号線に対して供給する場合の供給開始タイミングも各信号線毎にずらすことができる。これにより、各画素に対して容易に映像信号の書き込みを順番に行うことができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、記憶回路および選択回路からなる組は、信号線毎に１組ずつ設けられている。このように構成すれば、容易に、記憶回路および選択回路を用いて各信号線に対して映像信号を長い期間供給することができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、２値からなる信号は、第１の信号および第２の信号からなり、選択回路に接続されるとともに、第１の信号を供給する第１信号線と第２の信号を供給する第２信号線とをさらに備え、選択回路は、第１信号スイッチング部と第２信号スイッチング部とを含み、第１信号スイッチング部は、信号線と第１信号線との間に接続されるとともに、第２信号スイッチング部は、信号線と第２信号線との間に接続され、記憶回路に第１の信号に対応する映像データが保持された際には、第１信号スイッチング部がオン状態になることにより第１信号線から信号線に第１の信号が映像信号として供給され、記憶回路に第２の信号に対応する映像データが保持された際には、第２信号スイッチング部がオン状態になることにより第２信号線から信号線に第２の信号が映像信号として供給されるように構成されている。このように構成すれば、記憶回路に第１または第２のいずれかの映像データが保持された段階で、第１信号スイッチング部および第２信号スイッチング部のうち、保持された映像データに対応するスイッチング部がオン状態になるとともに、オン状態になったスイッチング部を介して信号が映像信号として信号線に供給される。したがって、映像データに応じて、自動的に信号を選択して映像信号として信号線に供給することができるので、複雑な制御を行うことなく画素への書き込みを行うことができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、選択回路と信号線とは、スイッチング回路を介さずに直接接続されている。このように構成すれば、映像信号を信号線に供給する際に、たとえば、Ｈスイッチなどのスイッチング回路を設ける必要がないので、その分、選択回路から信号線に至る回路構成が複雑化するのを抑制することができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、１画素を構成する赤色、緑色および青色の副画素に対応するそれぞれの信号線に対応する記憶回路は、走査手段から同時に走査信号が供給されるように構成されている。このように構成すれば、１画素を構成する赤色、緑色および青色の副画素に対応する各信号線に対応する各記憶回路に対して同時に映像データの記憶動作を行うことができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、画素トランジスタと、ゲート線を介して画素トランジスタのオンオフ制御を行うゲート線駆動回路とをさらに備え、ゲート線の１行分の画素に対する映像信号の書き込み期間と、画素の書き込みが終了した行から次の行に書き込み動作を移行するまでの移行期間とからなる１水平期間において、ゲート線駆動回路は、書き込み期間のみならず、書き込み期間と連続する移行期間内の所定の期間にも画素トランジスタがオン状態になるように制御するように構成されている。このように構成すれば、１水平期間において、１水平期間の後期に書き込みが行われる画素に対する書き込みを移行期間内の所定の期間に行うことができるので、全ての画素に対して長い書き込み期間を確保することができる。その結果、全ての画素に対して十分に書き込みを行うことができる。

この場合、好ましくは、移行期間の所定の期間は、１水平期間における書き込み期間に最後に書き込みが行われる画素に対する書き込みが完了可能な期間である。このように構成すれば、１行分の画素に書き込みを行う際に、容易に、全ての画素に対して十分に書き込みを行う期間を確保することができる。

上記一の局面による液晶表示装置において、好ましくは、画素トランジスタと画素トランジスタのオンオフ制御を行うゲート線駆動回路とをさらに備え、ゲート線駆動回路、記憶回路、選択回路および走査手段は、表示部を含む液晶パネル内に設けられている。このように構成すれば、ゲート線駆動回路、記憶回路、選択回路および走査手段を液晶パネル外に設ける場合に比べて、構造の簡略化および装置の小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のラッチ回路および選択回路の構成を示す回路図である。また、図３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の表示画素に書き込みを行う際のタイミングチャートである。まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置１００の構成について説明する。

本発明の一実施形態による液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶パネル５０内に、表示部１と、駆動ＩＣ２と、Ｈドライバ３と、Ｖドライバ４と、切替スイッチ５と、ラッチ回路６と、選択回路７とを備えている。駆動ＩＣ２は、液晶表示装置１００全体を制御するための機能を有する。Ｈドライバ３は、後述するラッチ回路６に走査信号を順次供給する機能を有する。Ｖドライバ４は、後述するゲート線１１の駆動回路として機能する。また、駆動ＩＣ２は、チップ・オン・グラス方式により液晶パネル５０のガラス基板（図示せず）に一体的に設けられている。また、Ｈドライバ３と、Ｖドライバ４と、切替スイッチ５と、ラッチ回路６と、選択回路７とは、低温ポリシリコン技術を用いてガラス基板上に回路集積を行うシステム・オン・グラス（ＳＯＧ）方式により、画素電極１０ｂと同じ基板上に形成されている。これにより、半導体部品点数の削減、組立の簡便化ができ、外部回路基板も縮小でき、全体としては小型・軽量化・低コスト化を実現することができる。なお、Ｈドライバ３およびＶドライバ４は、それぞれ、本発明の「走査手段」および「ゲート線駆動回路」の一例である。

表示部１には、マトリックス状に配置された複数の表示画素１０と、互いに直交するように複数のゲート線１１および信号線１２とが設けられている。表示画素１０は、ゲート線１１および信号線１２が直交する位置にそれぞれ配置されている。また、複数のゲート線１１は、それぞれＶドライバ４に接続されているとともに、複数の信号線１２は、それぞれ選択回路７に接続されている。各々の表示画素１０は、画素トランジスタ１０ａ（ＴＦＴ）と、画素電極１０ｂと、画素電極１０ｂに対向する位置に配置された対向電極１０ｃと、補助容量１０ｄとにより構成されている。また、表示画素１０の画素電極１０ｂと対向電極１０ｃとの間には、液晶１３が配置されている。また、画素トランジスタ１０ａのドレイン領域Ｄは、信号線１２に接続されているとともに、ソース領域Ｓは、画素電極１０ｂと補助容量１０ｄの一方の電極とに接続されている。また、画素トランジスタ１０ａのゲートＧはゲート線１１に接続されている。これにより、Ｖドライバ４からＨレベルの走査信号（オン信号）がゲート線１１を介してゲートＧに供給された際に、画素トランジスタ１０ａがオン状態になるように構成されている。そして、駆動ＩＣ２から切替スイッチ５および選択回路７を介して供給されるＨレベルおよびＬレベルの２値からなる信号（図１のＶＩＤＥＯ ＨおよびＶＩＤＥＯ Ｌ）のいずれかの信号が、信号線１２、画素トランジスタ１０ａのドレインＤおよびソースＳを介して映像信号として画素電極１０ｂに供給されることにより、画素電極１０ｂの電位が制御されるように構成されている。

また、対向電極１０ｃは、ＣＯＭに接続されているとともに、ＣＯＭにより電位が制御されるように構成されている。以上により、画素電極１０ｂおよび対向電極１０ｃ間の電位差が液晶１３に印加される。そして、液晶１３に印加される電位差の大きさにより液晶分子の配向が変化することによって、光源（図示せず）から液晶１３に入射する光の屈折率を変化させるように構成されている。なお、本実施形態では、２値からなるＨレベルまたはＬレベルの映像信号による画素電極１０ｂの電位とＣＯＭの制御による対向電極１０ｃの電位との電位差に基づいて、液晶分子は、光がモニタ面にまで透過する配向（色が表示）および光がモニタ面にまで透過しない配向（色が非表示）のいずれかの配向に変化する。また、１つの表示画素１０は、赤色、緑色および青色のいずれかの色に対応する１サブピクセルとして構成されているとともに、赤色、緑色および青色にそれぞれ対応する３つの表示画素１０により１ピクセル（１画素）として構成されている。つまり、本実施形態においては、赤色、緑色および青色の各色の表示および非表示の組み合わせによる８色表示形式として構成されている。なお、表示画素１０（１サブピクセル）は、本発明の「副画素」の一例であるとともに、ＣＯＭは、本発明の「対向電位供給部」の一例である。

ここで、本実施形態では、複数の信号線１２毎に、それぞれ、１組のラッチ回路６および選択回路７が接続されている。具体的には、信号線１２に選択回路７が接続されているとともに、選択回路７にラッチ回路６が接続されている。そして、各色に対応する３本の信号線１２にそれぞれ接続されているラッチ回路６間で互いに並列接続されているとともに、並列接続された１組のラッチ回路６毎にＨドライバ３に接続されている。また、駆動ＩＣ２からは、同じ色に対応する信号線１２のラッチ回路６毎にデータ線５１ａ、５１ｂおよび５１ｃが接続されている。データ線５１ａ、５１ｂおよび５１ｃは、それぞれ、赤色、緑色および青色の映像データのイネーブル信号（ＲＥＮＢ、ＧＥＮＢ、ＢＥＮＢ）を供給するように構成されている。また、データ線５１ａ、５１ｂおよび５１ｃは、データ線５１ａ、５１ｂおよび５１ｃがそれぞれ対応している色に対応する全てのラッチ回路６に接続されている。これにより、駆動ＩＣ２から各色の映像データのイネーブル信号（ＲＥＮＢ、ＧＥＮＢ、ＢＥＮＢ）が、同じ色に対応する全てのラッチ回路６に供給されるように構成されている。また、各色の映像データは、ＨレベルおよびＬレベルの２値からなるとともに、Ｈレベルの映像データは、上記した色を表示するための映像信号に対応した信号であるように構成されている。また、Ｌレベルの映像データは、上記した色を表示しない信号に対応した信号であるように構成されている。また、各ラッチ回路６は、データ線５１ａ、５１ｂおよび５１ｃを介して供給される各色の映像データを、Ｈドライバ３から供給される走査信号に基づいてラッチ（記憶）するように構成されている。また、各ラッチ回路６と接続されている選択回路７は、それぞれ、２値からなる信号を供給するための第１信号線５２ａおよび第２信号線５２ｂを介して切替スイッチ５に接続されている。なお、ラッチ回路６は、本発明の「記憶回路」の一例である。

また、本実施形態では、駆動ＩＣ２と切替スイッチ５とは、２値からなる信号（図１のＶＩＤＥＯ ＨおよびＶＩＤＥＯ Ｌ）をそれぞれ供給するためのＨレベル信号線５３ａおよびＬレベル信号線５３ｂを介して駆動ＩＣ２に接続されている。そして、駆動ＩＣ２から供給されるＨレベルおよびＬレベルの信号は、切替スイッチ５を介して第１信号線５２ａおよび第２信号線５２ｂに出力されるように構成されている。また、切替スイッチ５は、第１信号線５２ａおよび第２信号線５２ｂから、それぞれ、１行分の表示画素１０に書き込みを行う１水平期間毎にＨレベルの信号とＬレベルの信号とが交互に出力されるように切り替える機能を有する。また、対向電極１０ｃの電位は、１水平期間毎に反転するように制御されるいわゆるＣＯＭ反転駆動方式により制御されるように構成されており、切り替えスイッチ５の切り替え動作は、ＣＯＭ（図示せず）による対向電極１０ｃの電位の反転動作と同期するように構成されている。つまり、２値の信号がそれぞれ出力される先の信号線の切り替わりとＣＯＭの反転とは同時に行われるように構成されている。また、１水平期間は、図３に示すように、１行分の表示画素１０に対する映像信号の書き込み期間と、表示画素１０の書き込みが終了した行から次の行に書き込み動作を移行するまでのブランキング期間（移行期間）とからなる。

また、本実施形態では、選択回路７は、ラッチ回路６に映像データが記憶された際に、第１信号線５２ａおよび第２信号線５２ｂのうち、ラッチ回路６に記憶された映像データに対応する側の信号線に供給されている信号を信号線１２に供給するように構成されている。具体的には、Ｈレベルの映像データが記憶された際には、第１信号線５２ａから信号線１２に映像信号が供給されるとともに、Ｌレベルの映像データが記憶された際には、第２信号線５２ｂから信号線１２に映像信号が供給されるように構成されている。なお、ＨレベルおよびＬレベルの映像信号は、上記したように、１水平期間毎に第１信号線５２ａおよび第２信号線５２ｂの間で出力される信号線が切り替わるとともに、ＣＯＭによる対向電極１０ｃの電位も同時に反転するように構成されていることにより、第１信号線５２ａから画素電極１０ｂに供給される信号のレベルおよび第２信号線５２ｂから画素電極１０ｂに供給される映像信号のレベルが反転しても、画素電極１０ｂおよび対向電極１０ｃ間の電位差自体は変化しない。つまり、常に、第１信号線５２ａからは、色を表示するための信号が供給されるように構成されているとともに、第２信号線５２ｂからは、常に、色を表示しないための信号が供給されるように構成されている。

また、本実施形態では、図２に示すように、ラッチ回路６には、選択回路７に接続されるとともに映像データがラッチ（記憶）されるラッチ部６０と、各色の映像データを供給するデータ線５１ａ（５１ｂ、５１ｃ）とラッチ部６０との間に接続され、Ｈドライバ３による走査信号に基づいてデータ線５１ａとラッチ部６０とを電気的に接続するスイッチング部６１とが設けられている。ラッチ部６０は、互いの入力部と出力部とが接続されることにより並列接続された２つのインバータ６０ａおよび６０ｂから構成されている。また、スイッチング部６１は、ｎ型トランジスタ６１ａおよびｐ型トランジスタ６１ｂが並列接続されたトランスファゲートトランジスタから構成されている。そして、Ｈドライバ３は、ｎ型トランジスタ６１ａのゲートと接続されているとともに、インバータ６２を介してｐ型トランジスタ６１ｂのゲートと接続されている。また、スイッチング部６１を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの一方と、データ線５１ａ（５１ｂ、５１ｃ）とが接続されている。また、スイッチング部６１を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの他方と、ラッチ部６０を構成するインバータ６０ａの入力部およびインバータ６０ｂの出力部とが接続されている。

また、本実施形態では、選択回路７には、ｎ型トランジスタ７１ａおよびｐ型トランジスタ７１ｂが並列接続されたトランスファゲートトランジスタからなる第１信号スイッチング部７１と、ｎ型トランジスタ７２ａおよびｐ型トランジスタ７２ｂが並列接続されたトランスファゲートトランジスタからなる第２信号スイッチング部７２とが設けられている。また、第１信号スイッチング部７１を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの一方と第１信号線５２ａとが接続されているとともに、第２信号スイッチング部７２を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの一方と第２信号線５２ｂとが接続されている。また、第１信号スイッチング部７１を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの他方と、第２信号スイッチング部７２を構成するトランスファゲートトランジスタのソース／ドレインの他方と信号線１２とが接続されている。また、第１信号スイッチング部７１のｎ型トランジスタ７１ａのゲートと第２信号スイッチング部７２のｐ型トランジスタ７２ｂのゲートとが接続されているとともに、第１信号スイッチング部７１のｐ型トランジスタ７１ｂのゲートと第２信号スイッチング部７２のｎ型トランジスタ７２ａのゲートとが接続されている。

次に、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置１００の書き込み動作について説明する。

まず、１つの表示画素１０に映像信号を供給する（書き込みを行う）際の動作について説明する。なお、本実施形態では、赤色に対応する表示画素１０への書き込みについて説明するが、緑色および青色に対応する表示画素１０への書き込みを行う場合も同様の動作になる。

図１に示すように、たとえば、Ｈレベル（表示）の映像データ（ＲＥＮＢ）が１組目の赤色に対応するラッチ回路６に供給された場合、これと同時に、駆動ＩＣ２からラッチ回路６のスイッチング部６１に走査信号が供給される（図３参照）。そして、図２に示すように、駆動ＩＣ２からの走査信号によりスイッチング部６１のｎ型トランジスタ６１ａおよびｐ型トランジスタ６１ｂのゲートがそれぞれ開くことによりｎ型トランジスタ６１ａおよびｐ型トランジスタ６１ｂからなるスイッチング部６１がオン状態となる。これにより、映像データがスイッチング部６１を介してラッチ部６０に供給される。このとき、Ｈレベルの映像データは、ラッチ部６０のインバータ６０ａによりＬレベルに変換される。これにより、映像データは、インバータ６０ａの入力部側およびインバータ６０ｂの出力部側であるノードＮ１においてＨレベルの状態で保持されるとともに、インバータ６０ａの出力部側およびインバータ６０ｂの入力部側であるノードＮ２においてＬレベルの状態で保持されることによりラッチ部６０に記憶（ラッチ）される。そして、記憶された映像データは、記憶された状態のまま選択回路７に供給される。つまり、記憶された映像データのうち、Ｈレベルの状態のままノードＮ１に保持されたデータは、第１信号スイッチング部７１のｎ型トランジスタ７１ａのゲートおよび第２信号スイッチング部７２のｐ型トランジスタ７２ｂのゲートに供給される。同時に、Ｌレベルに変換されてノードＮ２に保持されたデータは、第１信号スイッチング部７１のｐ型トランジスタ７１ｂのゲートおよび第２信号スイッチング部７２のｎ型トランジスタ７２ａのゲートに供給される。そして、この場合、Ｈレベルの信号が供給されたｎ型トランジスタ７１ａおよびＬレベルの信号が供給されたｐ型トランジスタ７１ｂのゲートがそれぞれ開くことによりｎ型トランジスタ７１ａおよびｐ型トランジスタ７１ｂからなる第１信号スイッチング部７１がオン状態となる。これにより、第１信号線５２ａと信号線１２とが接続される。そして、第１信号線５２ａから信号線１２を介して画素電極１０ｂに、液晶分子が光をモニタ面にまで透過する配向になる映像信号（色が表示される信号）が書き込まれる。

また、駆動ＩＣ２からＬレベル（非表示）の映像データ（ＲＥＮＢ）が供給された場合には、映像データ（ＲＥＮＢ）がラッチ部６０に記憶される際に、インバータ６０ａによりＨレベルに変換される。これにより、映像データは、インバータ６０ａの入力部側およびインバータ６０ｂの出力部側であるノードＮ１においてＬレベルの状態で保持されるとともに、インバータ６０ａの出力部側およびインバータ６０ｂの入力部側であるノードＮ２においてＨレベルの状態で保持されることにより記憶される。そして、記憶された映像データのうち、Ｌレベルの状態のままノードＮ１に保持されたデータは、第１信号スイッチング部７１のｎ型トランジスタ７１ａのゲートおよび第２信号スイッチング部７２のｐ型トランジスタ７２ｂのゲートに供給される。同時に、Ｈレベルに変換されてノードＮ２に保持された映像データは、第１信号スイッチング部７１のｐ型トランジスタ７１ｂのゲートおよび第２信号スイッチング部７２のｎ型トランジスタ７２ａのゲートに供給される。そして、この場合、ｎ型トランジスタ７２ａおよびｐ型トランジスタ７２ｂのゲートがそれぞれ開くことによりｎ型トランジスタ７２ａおよびｐ型トランジスタ７２ｂからなる第２信号スイッチング部７２がオン状態となる。これにより、第２信号線５２ｂと信号線１２が接続される。そして、第２信号線５２ｂから信号線１２を介して画素電極１０ｂに、液晶分子が光をモニタ面にまで透過しない配向になる映像信号（色が表示されない信号）が書き込まれる。

次に、１水平期間における液晶表示装置１００の書き込み動作について説明する。図１に示すように、１水平期間において、３つのラッチ回路６からなる１組のラッチ回路６がｎ組配置されている場合、駆動ＩＣ２から映像データが各ラッチ回路６に順次供給されるとともに、Ｈドライバ３から、１組目のラッチ回路６からｎ組目のラッチ回路６に対して順次走査信号が供給される。ここで、駆動ＩＣ２は、クロック信号（図示せず）に同期することにより、ｋ組目（１≦ｋ≦ｎ）のラッチ回路６に映像データが供給される際にｋ組目のラッチ回路６に対応する走査信号が供給されるように制御される。

具体的には、１水平期間の書き込み期間内において、図３に示すように、１組目のラッチ回路６に映像データが供給されるとともに、駆動ＩＣ２のＬＡＴＳＷ１（ラッチスイッチ１）から１組目のラッチ回路６に対して走査信号が供給される。これにより、ラッチ回路６内のラッチ部６０のスイッチング部６１（図２参照）がオン状態になるとともに映像データがラッチ部６０に記憶（ラッチ）される。そして、映像データがラッチ部６０に記憶された状態で、映像データは選択回路７に供給され、映像データがＨレベルである場合には選択回路７の第１信号スイッチング部７１がオン状態になる。また、映像データがＬレベルである場合には、選択回路７の第２信号スイッチング部７２がオン状態になる。ここで、書き込み期間中はＶドライバ４からのオン信号により画素トランジスタ１０ａのゲートはオン状態に制御されることにより、映像信号は、信号線１２および画素トランジスタ１０ａを介して画素電極１０ｂに供給されて書き込みが開始される。そして、１行分の表示画素１０において、１組目のラッチ回路６に対応する表示画素１０からｎ組目のラッチ回路６に対応する表示画素１０への書き込みが順次開始される。

ここで、本実施形態では、ラッチ回路６に記憶された映像データは１水平期間の間保持され続けるとともに、書き込み期間内においてはＶドライバ４により画素トランジスタ１０ａのゲートが開き続けるように制御される。これにより、データが保持されたラッチ回路６に対応する表示画素１０に対しては、データが保持された時点から書き込み期間内において書き込みが行われ続けられる。なお、ラッチ回路６に記憶される映像データは、次の行の書き込み時にラッチ回路６に走査信号が供給された際に、次の行の表示画素１０への映像データが新たに記憶されるまで保持され続ける。

また、本実施形態では、１水平期間において、Ｖドライバ４は、書き込み期間のみならず、書き込み期間と連続するブランキング期間内の所定の期間（図３の期間Ａ）にも画素トランジスタ１０ａがオン状態になるように制御される。また、所定の期間Ａは、１水平期間における書き込み期間に最後に書き込みが行われる表示画素１０に対する書き込みが完了可能な期間である。具体的には、たとえば、１水平期間が約１９０μｓである場合に、期間Ａは約１３〜１８μｓ程度となる。所定の期間Ａは、液晶容量、補助容量、ドレインライン容量によって、適当な値に設定すればよい。

図４および図５は、それぞれ、本発明の一実施形態による液晶表示装置を用いた電子機器の一例および他の例を説明するための図である。次に、図４および図５を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置１００を用いた電子機器について説明する。

本発明の一実施形態による液晶表示装置１００は、図４および図５に示すように、携帯電話２００およびＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）３００などに用いることが可能である。図４の携帯電話２００においては、表示画面２００ａに本発明の一実施形態における液晶表示装置１００が用いられる。また、図５のＰＣ３００においては、キーボード３００ａなどの入力部および表示画面３００ｂなどに用いることが可能である。また、各々の電子機器を電池などにより駆動させる場合には、光源を使用しない反射型液晶パネルを用いることにより電池の寿命を延長させることが可能となる。また、周辺回路を液晶パネル内の基板に内蔵することにより部品点数を大幅に減らすとともに、装置本体の軽量化および小型化を行うことが可能になる。

図６は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を用いた電子機器のさらなる一例を説明するための図である。次に、図６を参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置１００を用いた電子機器について説明する。

本発明の一実施形態による液晶表示装置１００は、図６に示すように、ヘッドアップディスプレイ４００に用いることが可能である。液晶表示装置１００は、被表示体（たとえば、自動車のフロントガラスなど）４０１に表示光Ｌ１を投射することが可能なように所定の装置に装着されている。具体的には、液晶表示装置１００は、バックライト４０２と凹面鏡４０３との間に配置されている。そして、液晶表示装置１００から出射される表示光Ｌ１は、バックライト４０２からの光Ｌ２が液晶表示装置１００に入射されることによって生成される。また、液晶表示装置１００から出射される表示光Ｌ１は、凹面鏡４０３により被表示体４０１側に反射されて被表示体４０１に投射される。なお、上記した液晶表示装置１００、バックライト４０２および凹面鏡４０３は、表示光Ｌ１を透過させるための窓部４０４ａを有するケース４０４の内部に収納されている。このような車載用のヘッドアップディスプレイ４００は、自動車の運転に必要な情報表示（たとえば、速度情報、エンジン回転数、各種警告情報、道路情報や道案内情報、人や物等の障害物情報など）に用いられるが、このような情報の表示は、運転者にはっきりと見せることが重要なため、２値表示が適している。そして、本発明の液晶表示装置１００は、２値表示を行う表示装置であるため、このようなヘッドアップディスプレイ４００に好適な液晶表示装置とすることができる。

本実施形態では、上記のように、Ｈドライバ３からの走査信号に基づいて映像データを記憶するラッチ回路６と、ＨレベルおよびＬレベルの２値からなる信号が供給されるとともに、ラッチ回路６に記憶された映像データに基づいて２値からなる信号のいずれか一方を選択して映像信号として信号線１２に供給する選択回路７とを備えるように構成することによって、ラッチ回路６に映像データが記憶されている期間中は常に信号が選択されるとともに選択した信号を映像信号として信号線１２に供給しつづけることができる。これにより、解像度が高くなった場合にも各表示画素１０に対する書き込み期間を長くすることができるので、所定の期間ずつ点順次により映像信号を順次書き込む場合と異なり、各表示画素１０に対して十分に書き込みを行うことができる。

また、本実施形態では、ラッチ回路６に映像データが保持されている期間に、選択回路７によりラッチ回路６に記憶された映像データに基づいて信号が選択されて信号線１２に供給されるように構成することによって、容易に、１つの信号線１２に対するＨドライバ３による走査期間が各表示画素１０の書き込み期間となる点順次による書き込み期間（信号線１２への映像信号の供給期間）に比べて、ラッチ回路６によるデータの供給期間が書き込み期間となる本発明の書き込み期間（信号線１２への映像信号の供給期間）を長くすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ラッチ回路６に記憶された映像データを１水平期間保持するとともに、１水平期間保持された映像データに基づいて、選択回路７により信号を選択して信号線１２に１水平期間の間供給するように構成することによって、保持された映像データに基づいて選択された信号を信号線１２に１水平期間の間供給することができるので、このときに画素トランジスタ１０ａのゲートをオン状態に維持することにより、各表示画素１０に対して容易に長い期間の間書き込みを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、ラッチ回路６を、選択回路７に接続されるとともに映像データを記憶するラッチ部６０と、映像データを供給するデータ線５１とラッチ部６０との間に接続され、Ｈドライバ３による走査信号に基づいてデータ線５１とラッチ部６０とを電気的に接続するスイッチング部６１とを含むように構成することによって、順次供給される走査信号によりスイッチング部６１のオンオフ制御を行うことにより、映像データをラッチ部６０に記憶させるタイミングを各信号線１２毎にずらすことができるので、そのラッチ部６０に記憶された映像データに基づいて信号を映像信号として各信号線１２に対して供給する場合の供給開始タイミングも各信号線１２毎にずらすことができる。これにより、各表示画素１０に対して容易に映像信号の書き込みを順番に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、ラッチ回路６および選択回路７からなる組を、信号線１２に１組ずつ設けるように構成することによって、容易に、ラッチ回路６および選択回路７を用いて各信号線１２に対して映像信号を長い期間供給することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ラッチ回路６にＨレベルの映像データが保持された際には、第１信号スイッチング部７１がオン状態になることにより信号線１２に第１信号線５２ａから信号が映像信号として供給され、ラッチ回路６にＬレベルの映像データが保持された際には、第２信号スイッチング部７２がオン状態になることにより信号線１２に第２信号線５２ｂから信号が映像信号として供給されるように構成することによって、ラッチ回路６にＨレベルまたはＬレベルのいずれかの映像データが保持された段階で、第１信号スイッチング部７１および第２信号スイッチング部７２のうち、保持された映像データのレベルに対応するスイッチング部がオン状態になるとともに、オン状態になるスイッチング部を介して映像信号が信号線１２に供給される。したがって、映像データに応じて、自動的に映像信号を選択して信号線１２に供給することができるので、複雑な制御を行うことなく表示画素１０への書き込みを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、選択回路７と信号線１２とを、スイッチング回路を介さずに直接接続するように構成することによって、映像信号を信号線１２に供給する際に、たとえば、Ｈスイッチなどのスイッチング回路を設ける必要がないので、その分、選択回路７から信号線１２に至る回路構成が複雑化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、１ピクセルを構成する赤色、緑色および青色の表示画素１０に対応するそれぞれの信号線１２に対応するラッチ回路６に、Ｈドライバ３から同時に走査信号が供給されるように構成することによって、１ピクセルを構成する赤色、緑色および青色の表示画素１０に対応する各信号線１２に対応する各ラッチ回路６に対して同時に映像データの記憶動作を行うことができる。

また、本実施形態では、ゲート線１１の１行分の表示画素１０に対する映像信号の書き込み期間と、表示画素１０の書き込みが終了した行から次の行に書き込み動作を移行するまでのブランキング期間とからなる１水平期間において、Ｖドライバ４は、書き込み期間のみならず、書き込み期間と連続する移行期間内の所定の期間（図３の期間Ａ）にも画素トランジスタ１０ａがオン状態になるように制御するように構成することによって、１水平期間において、１水平期間の後期に書き込みが行われる表示画素１０に対する書き込みを移行期間内の所定の期間Ａに行うことができるので、全ての表示画素１０に対して長い書き込み期間を確保することができる。その結果、全ての表示画素１０に対して十分に書き込みを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、ブランキング期間の所定の期間Ａを、１水平期間における書き込み期間に最後に書き込みが行われる表示画素１０に対する書き込みが完了可能な期間であるように構成することによって、１行分の表示画素１０に書き込みを行う際に、容易に、全ての表示画素１０に対して十分に書き込みを行う期間を確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｖドライバ４、ラッチ回路６、選択回路７およびＨドライバ３を、液晶パネル５０内に設けることによって、これらの回路を液晶パネル５０外に設ける場合に比べて、構造の簡略化および装置の小型化を図ることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ラッチ回路６のスイッチング部６１を、２つのｎ型トランジスタ６１ａおよびｐ型トランジスタ６１ｂからなるトランスファゲートトランジスタにより構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、１つのトランジスタにより構成してもよい。

また、上記実施形態では、Ｈレベルの映像データが、色を表示するための映像信号に対応した信号であるように構成するとともに、Ｌレベルの映像データが、色を表示しない信号に対応した信号であるように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、Ｈレベルの映像データが、色を表示しないための映像信号に対応した信号であるように構成するとともに、Ｌレベルの映像データが、色を表示する信号に対応した信号であるように構成してもよい。

本発明の一実施形態による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置のラッチ回路および選択回路の構成を示す回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の表示画素に書き込みを行う際のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による液晶表示装置を用いた電子機器の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置を用いた電子機器の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置を用いた電子機器の一例を示す図である。

符号の説明

１ 表示部
３ Ｈドライバ（走査手段）
４ Ｖドライバ（ゲート線駆動回路）
６ ラッチ回路（記憶回路）
７ 選択回路
１０ 表示画素（副画素）
１１ ゲート線
１２ 信号線
５０ 液晶パネル
５２ａ 第１信号線
５２ｂ 第２信号線
６０ ラッチ部（記憶部）
６１ スイッチング部
７１ 第１信号スイッチング部
７２ 第２信号スイッチング部
１００ 液晶表示装置

Claims (13)

1. 複数のゲート線および信号線を含む表示部と、
   前記信号線に対応する線を順次走査する走査手段と、
   前記走査手段からの走査信号に基づいて映像データを記憶する記憶回路と、
   ２値からなる信号が供給されるとともに、前記記憶回路に記憶された映像データに基づいて前記２値からなる信号のいずれか一方を選択して映像信号として前記信号線に供給する選択回路とを備える、液晶表示装置。
2. 前記記憶回路は、前記映像データを、１つの前記信号線に対応する線に対する走査手段による走査期間よりも長い期間保持するように構成されており、
   前記記憶回路に前記映像データが保持されている期間に、前記選択回路により前記記憶回路に記憶された映像データに基づいて前記信号が選択されて前記映像信号として前記信号線に供給されるように構成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記記憶回路に記憶された映像データは、１水平期間保持されており、
   前記１水平期間保持された前記映像データに基づいて、前記選択回路により前記信号を選択して前記映像信号として前記信号線に前記１水平期間の間供給するように構成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記記憶回路は、前記選択回路に接続されるとともに前記映像データを記憶する記憶部と、前記映像データを供給するデータ線と前記記憶部との間に接続され、前記走査手段による走査信号に基づいて前記データ線と前記記憶部とを電気的に接続するスイッチング部とを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記記憶回路および前記選択回路からなる組は、前記信号線毎に１組ずつ設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記２値からなる信号は、第１の信号および第２の信号からなり、
   前記選択回路に接続されるとともに、前記第１の信号を供給する第１信号線と前記第２の信号を供給する第２信号線とをさらに備え、
   前記選択回路は、第１信号スイッチング部と第２信号スイッチング部とを含み、
   前記第１信号スイッチング部は、前記信号線と前記第１信号線との間に接続されるとともに、前記第２信号スイッチング部は、前記信号線と前記第２信号線との間に接続され、
   前記記憶回路に前記第１の信号に対応する映像データが保持された際には、前記第１信号スイッチング部がオン状態になることにより前記第１信号線から前記信号線に前記第１の信号が前記映像信号として供給され、前記記憶回路に前記第２の信号に対応する映像データが保持された際には、前記第２信号スイッチング部がオン状態になることにより前記第２信号線から前記信号線に前記第２の信号が前記映像信号として供給されるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記映像信号が印加される画素電極と、
   前記画素電極に対向するように配置された対向電極と、
   前記対向電極の電位を制御する対向電位供給部とをさらに備え、
   前記第１信号線および前記第２信号線からは、それぞれ、１水平期間毎に前記第１の信号および前記第２の信号が交互に切り替わって供給されるように構成されるとともに、前記第１の信号および前記第２の信号の切り替わりのタイミングと同時に、前記対向電位供給部により前記対向電極の電位が反転するように構成されている、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記選択回路と前記信号線とは、スイッチング回路を介さずに直接接続されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. １画素を構成する赤色、緑色および青色の副画素に対応するそれぞれの前記信号線に対応する前記記憶回路は、前記走査手段から同時に走査信号が供給されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 画素トランジスタと、
    前記ゲート線を介して前記画素トランジスタのオンオフ制御を行うゲート線駆動回路とをさらに備え、
    前記ゲート線の１行分の画素に対する映像信号の書き込み期間と、前記画素の書き込みが終了した行から次の行に書き込み動作を移行するまでの移行期間とからなる１水平期間において、前記ゲート線駆動回路は、前記書き込み期間のみならず、前記書き込み期間と連続する前記移行期間内の所定の期間にも前記画素トランジスタがオン状態になるように制御するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 前記移行期間の所定の期間は、前記１水平期間における書き込み期間に最後に書き込みが行われる前記画素に対する書き込みが完了可能な期間である、請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 画素トランジスタと、前記画素トランジスタのオンオフ制御を行うゲート線駆動回路とをさらに備え、
    前記ゲート線駆動回路、前記記憶回路、前記選択回路および前記走査手段は、前記表示部を含む液晶パネル内に設けられている、請求項１〜１１いずれか１項に記載の液晶表示装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images