JP3987119B2 - 液晶パネルの駆動装置、液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
本発明は、トランジスタ駆動、MIM(Metal Insulator Metal)駆動等によるマトリクス駆動方式の液晶パネルの駆動装置、並びにこれを用いた液晶装置及び電子機器の技術分野に関し、特に、画像信号の種類に応じて相異なるアスペクト比(横対縦の比)の画像を表示可能とするように液晶パネルを駆動する駆動装置、並びにこれを用いた液晶装置及び電子機器の技術分野に関する。
背景技術
近年のテレビ放送のワイド画面化やコンピューター等の表示仕様との共用等の市場の要求により、液晶装置も異なる複数の表示仕様に対応していかなければならない。しかしながら、従来のドットマトリクス型液晶装置では、アスペクト比の異なる複数の表示仕様に対応する際に発生する映像が表示されない非画像表示領域の処理が課題であった。例えば、近年のハイビジョン規格、NTSC(National Television System Committee)ワイド画面規格等に基づくアスペクト比16:9の画面を持つドットマトリクス型液晶装置において内包する形で従来のNTSC規格、PAL(Phase Alternation Line)規格等に基づくアスペクト比4:3の表示を行おうとした場合、画像表示領域の左右には非画像表示領域が発生する。この非画像表示領域には通常黒表示がなされるが、通常のシフトレジスタの駆動で黒表示を行っていては各水平帰線区間の時間内で当該非画像表示領域における画素電極全ての水平走査を行い表示することはできない。従って、ラインメモリ等の外部記憶装置により水平走査周波数の調整をするか、非画像表示領域のみシフトレジスタを画像表示領域よりも1.5から2倍と高い周波数で駆動するといった手法が用いられていた。
逆に、例えば従来のNTSC規格等に基づくアスペクト比4:3の画面を持つドットマトリクス型液晶装置において内包する形で、ハイビジョン規格等に基づくアスペクト比16:9の表示を行おうとした場合、画像表示領域の上下には非画像表示領域が発生する。この非画像表示領域には、やはり通常黒表示がなされるが、この場合にも、外部記憶装置により垂直走査周波数の調整をするか、非画像表示領域のみシフトレジスタを画像表示領域よりも高い周波数で駆動するといった手法が用いられていた。
また、特開平9−154086号公報には、左右の非画像表示領域に副映像信号処理部からの信号が同時に表示されるように水平走査を制御する装置を備えた表示装置が開示されている。この技術によれば、左右の非画像表示領域において同時に走査を行うことにより、この領域を走査するための時間が半分で済むとされている。
発明の開示
しかしながら、前述したようにシフトレジスタを画像表示領域よりも高い周波数で駆動する方式を用いて非画像表示領域の黒表示を行った場合、シフトレジスタに高い特性が必要となり、また、当該非画像表示領域において画素の選択時間が短くなるために十分なコントラスト比が得られない等の問題点がある。更に、駆動周波数が高くなることで、消費電力が増加するという問題もある。他方、前述したラインメモリ等の外部記憶装置による方式では、コストの増加を招くばかりでなく、周辺回路の設計や動作制御がより複雑なものになるという問題がある。
更に前述した特開平9−154086号公報に開示された技術によれば、左右の非画像表示領域において同時に走査を行うために、副映像信号処理部、映像信号切換装置等の複雑な回路をドライバ回路に組み込まねばならず装置構成及び制御の複雑化を招いてしまう。更に、左右の非画像表示領域に黒表示するためには、左右を別々に走査する場合と比較して尚、約二分の一の走査時間が必要とされてしまう。
そこで本発明は、比較的簡易な構成を用いて非画像表示領域に適宜黒表示でき、各種のアスペクト比の画像を表示可能な液晶パネルの駆動装置、並びに該駆動装置を備えた液晶装置及び電子機器を提供することを技術的課題とする。
本発明の液晶パネルの駆動装置は上述の技術的課題を解決するために、第1方向に配列されており画像信号が供給される複数の信号線と、前記第1方向に交わる第2方向に配列されており走査信号が順次供給される複数の走査線と、マトリクス状に設けられており前記複数の信号線及び前記複数の走査線から夫々供給される前記画像信号及び前記走査信号により夫々駆動される複数の画素部とを備えた液晶パネルを駆動する液晶パネルの駆動装置であって、複数の段からなる第1方向シフトレジスタ及び、該第1方向シフトレジスタから順次発せられる転送信号により夫々導通状態が制御されることにより、前記画像信号を前記複数の信号線に対し前記第1方向の順で供給する複数のスイッチング素子を含む画像信号供給装置と、複数の段からなる第2方向シフトレジスタを有し、該第2方向シフトレジスタから順次発せられる転送信号に応じて前記走査信号を前記複数の走査線に対し前記第2方向の順で供給する走査信号供給装置とを備えており、前記第1方向シフトレジスタは、前記複数の段のうち初段と所定の転送開始可能段から前記転送信号の発生を選択的に開始させる転送開始制御装置と、前記複数の段のうち所定の転送停止可能段で前記転送信号の転送を選択的に停止させる転送停止制御装置と、を有し、前記画像信号供給装置は、前記転送停止可能段からの出力信号に基づいて前記転送信号の転送停止を検出し、当該検出に基づいて出力信号を生成する検出装置と、前記転送開始可能段より前段側及び前記転送停止可能段より後段側に位置する複数の段からの前記転送信号により制御される前記複数のスイッチング素子に、前記検出装置の出力信号を一括して供給する論理回路と、を有し、前記検出装置の出力信号が供給されて導通状態となった前記複数のスイッチング素子とこれに対応する複数の前記信号線を介して、当該複数の信号線に対応する複数の前記画素部に所定電圧の前記画像信号が一括して供給されることを特徴とする。
上述した本発明の液晶パネルの駆動装置の一つの態様では、前記第1方向シフトレジスタの各段は夫々、前記転送信号を発生する転送信号発生回路を備えており、前記転送開始制御装置は、前記転送信号の発生を開始させる転送開始信号を供給する転送開始信号線が接続されており、該転送開始信号を前記転送開始可能段の前記転送信号発生回路に供給する第1論理回路を備える。
上述した本発明の液晶パネルの駆動装置の他の態様では、前記第1方向シフトレジスタの各段は夫々、前記転送信号を発生する転送信号発生回路を備えており、前記転送停止制御装置は、前記転送信号の転送を停止させる転送停止信号を供給する転送停止信号線が接続されており該転送停止信号を前記転送停止可能段の前記転送信号発生回路に供給する第2論理回路を備える。
上述した本発明の液晶パネルの駆動装置の他の態様では、前記複数の信号線、前記複数の走査線、及び前記複数の画素部は基板上に設けられ、前記画像信号供給装置及び前記走査信号供給装置は夫々、前記複数の画素部により規定される画像表示領域の周辺において前記基板上に配置された集積回路からなる。
上述した本発明の液晶パネルの駆動装置の他の態様では、前記画像信号供給装置は前記画像信号を前記複数の信号線からなるグループ毎に順次供給する。
本発明の液晶装置は上述の技術的課題を解決するために、以上説明した本発明の液晶パネルの駆動装置及び前記液晶パネルを備えたことを特徴とする。
本発明の液晶装置によれば、以上説明した本発明の液晶パネルの駆動装置及び液晶パネルを備えているので、比較的簡易な構成を用いて非画像表示領域に適宜黒表示しながら、各種のアスペクト比の画像を表示できる。
更に、本発明の電子機器は上述の技術的課題を解決するために、以上説明した本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、本発明の液晶装置を備えているので、比較的簡易な構成を用いて画面上に各種のアスペクト比の画像を表示可能な、液晶プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ページャ等の様々な電子機器を実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明を実施するための最良の形態における第1実施例の回路ブロック図である。
図2は、図1のA部分の拡大回路ブロック図である。
図3は、本発明を実施するための最良の形態における第2実施例の回路ブロック図である。
図4は、図3のB部分の拡大回路ブロック図である。
図5は、本発明を実施するための最良の形態における第3実施例の回路ブロック図である。
図6は、図5のC部分の拡大回路ブロック図である。
図7は、本発明を実施するための最良の形態における第4実施例の回路ブロック図である。
図8は、図7のD部分の拡大回路ブロック図である。
図9は、第4実施例において、アスペクト比16:9(NTSCワイド規格)の画面に対し、アスペクト比4:3(NTSC規格)の画像を表示する際の各種信号の出力タイミングチャートである。
図10は、第4実施例において、アスペクト比16:9の画面に対し、アスペクト比16:9の画像を表示する際の各種信号の出力タイミングチャートである。
図11は、本発明を実施するための最良の形態における第5実施例の回路ブロック図である。
図12は、図11のモード切換回路の回路ブロック図である。
図13(A)は、第5実施例において、アスペクト比4:3の画面に対し、アスペクト比4:3(PAL規格)の画像を表示する際の各種信号の出力タイミングチャートであり、図13(B)は、第5実施例において、アスペクト比4:3の画面に対し、アスペクト比16:9(NTSCワイド規格)の画像を表示する際の各種信号の出力タイミングチャートである。
図14は、本発明を実施するための最良の形態における第6実施例の回路ブロック図である。
図15は、図14のモード切換回路の回路ブロック図である。
図16は、第6実施例において、アスペクト比4:3の画面に対し、アスペクト比16:9の画像を表示する際の各種信号の出力タイミングチャートである。
図17(A)は、スイッチング素子をTFTから構成した場合の画素部の回路図であり、図17(B)は、スイッチング素子をMIM素子から構成した場合の画素部の回路図である。
図18は、各実施例に適用可能な複数系列のXシフトレジスタの概略ブロック図である。
図19は、各実施例に適用可能な複数段おきに転送信号をサンプリング回路駆動信号として出力するXシフトレジスタの概略ブロック図である。
図20は、本発明による電子機器の実施例の概略構成を示すブロック図である。
図21は、電子機器の一例としての液晶プロジェクタを示す断面図である。
図22は、電子機器の他の例としてのパーソナルコンピュータを示す正面図である。
図23は、電子機器の一例としてのページャを示す分解斜視図である。
図24は、電子機器の一例としてのTCPを用いた液晶装置を示す斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
先ず第1実施例について図1及び図2を参照して説明する。図1は、第1実施例にかかる液晶装置の回路ブロック図であり、図2は、図1のA部分の拡大図である。
図1において、液晶装置は、Xシフトレジスタ(Xドライバ回路)1aと、Yシフトレジスタ(Yドライバ回路)2と、画素マトリクス3とを備えて構成されている。更に、液晶装置は、サンプリング回路14を備えており、Xシフトレジスタ1a、サンプリング回路14及び後述の各種配線(9、16、17、22等)から画像信号供給装置101が構成されている。
Xシフトレジスタ1aは、図2に示すように、水平走査を行うために、一連のフリップフロップ10がX方向に直列に配列されて構成されている。より具体的には、Xシフトレジスタ1aは、水平走査スタート信号DX1が配線16を介して供給されると、図で左端のフリップフロップ10が、X側の基準クロック信号であるクロック信号CLX(及び、その反転クロック信号CLX’)に基づく転送信号の生成を開始し、この初段から転送信号が出力されると共に、次段のフリップフロップ10に転送信号が転送されることにより次段のフリップフロップ10がクロック信号CLXに基づいて転送信号を生成する。そして、このような動作が繰り返されることにより、転送信号がXシフトレジスタ1aの各段から順次出力されると共に次段へ転送されるように構成されている。
図1において、Yシフトレジスタ2は、垂直走査を行うために、一連のフリップフロップがY方向に直列に配列されて構成されている。より具体的には、Yシフトレジスタ2は、垂直走査スタート信号DYが供給されると、上端のフリップフロップが、Y側の基準クロック信号であるクロック信号CLY(及び、その反転クロック信号CLY’)に基づく転送信号の生成を開始し、この初段から転送信号が対応する走査線32に出力されると共に、次段のフリップフロップに転送信号が転送されることにより次段のフリップフロップがクロック信号CLYに基づいて転送信号を生成する。そして、このような動作が繰り返されることにより、転送信号がYシフトレジスタ2の各段から走査信号として走査線32に順次出力されると共に次段へ転送されるように構成されている。
サンプリング回路14は、TFT14aを各信号線31毎に備える。入力画像信号線9は、各TFT14aのソース電極に接続されている。Xシフトレジスタ1aの各段から順次出力される転送信号がサンプリング回路駆動信号として供給されるサンプリング回路駆動信号線22は、各TFT14aのゲート電極に接続されている。そして、サンプリング回路14は、入力画像信号線9を介して画像信号が入力されると、これをサンプリングし、Xシフトレジスタ1aからサンプリング回路駆動信号線22を介してサンプリング回路駆動信号が入力されると、サンプリングされた画像信号を、信号線31毎に順次印加する。
以上の説明では、説明を分かり易くするために、Xシフトレジスタ1aとサンプリング回路14とは、線順次で(即ち、信号線31一本ずつ)画像信号を供給する場合について説明したが、例えば、複数の入力画像信号線9を介して、多相展開された画像信号を信号線31に供給するように構成してもよい。即ち、隣接する複数の信号線31に接続される複数のTFT14aを同時に選択し、複数の信号線31からなるグループ毎に順次転送していく方式を採用してもよい。この同時選択する信号線31の数(即ち、相展開数)としては、例えば、3、6、9、12、…本などの3の倍数であれば、カラー画像表示の際の3色毎の走査には比較的相性がよいが、それ以外の本数でもよい。一般には、サンプリング回路14を構成するTFT14aの書き込み特性が良ければ、比較的小さい相展開数(例えば、5相以下)とされ画像信号の周波数が高ければ、比較的大きな相展開数(例えば、7相以上)とされる。この際、少なくとも画像信号の相展開数だけ、入力画像信号線9が必要なことは言うまでもない。
また、画像信号を多相展開して、複数の入力画像信号線9を設ける構成とした場合、Xシフトレジスタ1aの各段から出力される転送信号をサンプリングに用いずに、複数段おきの転送信号をサンプリングに用いることが出来る(後述の図19参照)。この場合、サンプリング回路14のTFT14aは複数個が同時に導通状態とされる。
図1において、画素マトリクス3は、アスペクト比16:9を有し(即ち、NTSCワイド規格に基づいており)、画素マトリクス3を構成する各画素には薄膜トランジスタ(TFT)、二端子型非線形素子(例えば、MIM素子等)などのスイッチング素子と、これに接続された画素電極と、画素電極に印加された電荷を保持する保持容量とが配置される。そして、一方で、入力画像信号線9を介して供給される画像信号が、Xシフトレジスタ1aにより駆動されるサンプリング回路14を介して、各信号線31から各画素に供給される。他方で、Yシフトレジスタ2から発せられた走査信号が、各走査線32から各画素に供給される。本実施例では、各画素のスイッチング素子がTFTから構成されているものとして以下説明を続ける。この場合、一方で、Xシフトレジスタ1aにより信号線31に順次画像信号が供給され、他方で、Yシフトレジスタ2により走査線32に順次走査信号が供給され、走査信号がゲートに供給されたTFTが導通状態とされて、信号線31に供給されている画像信号を画素電極及び保持容量に印加する。但し、各画素のスイッチング素子を、例えばMIM素子から構成する場合には、対向基板側に配線されて対向電極として機能する信号線31及び走査線32の一方と、MIMアレイ基板側に配線された信号線31及び走査線32の他方にMIM素子を介して接続された画素電極とにより、画像信号と走査信号との電位差に基づく電圧が液晶に印加される。
ここで通常、16:9のアスペクト比の画像表示を行う際には、Xシフトレジスタ1aを左端から右端へ順次に走査することによりサンプリング回路14の各TFT14aを順次開閉し、導通したTFT14aを介して画像信号が画像入力信号線9から各信号線31に供給され、各信号線31に接続されるスイッチング素子(TFT)を介して対応する画素電極に画像信号を書込む。Xシフトレジスタ1aでのシフト走査(水平走査)が右端へ達したところで1行の表示が終了し、水平帰線区間内でXシフトレジスタ1aはリセットされ、Yシフトレジスタ2でのシフト走査(垂直走査)が次段に送られ、Xシフトレジスタ1aにより再び左端より水平走査を開始する。これを表示行数分すなわち、垂直走査回路であるYシフトレジスタ2の段数分繰り返すことによりアスペクト比16:9の画像表示領域4に1フレームの表示が行われる。
ところが、アスペクト比4:3の表示を従来の手法で行おうとすれぼ、NTSCにおいてはXシフトレジスタ1aの約8分の6(=(4/3)/(16/9))にあたる画像表示領域5を53μsecで走査するのに対し、Xシフトレジスタ1aの約8分の2にあたる非画像表示領域6を約10分の2の時間である水平帰線区間の11μsec内に走査しきらなければならない(図1参照)。したがって、非画像表示領域6の走査周波数は画像表示領域5よりも高い周波数とならざるをえない。
この問題を解決すべく本実施例では特に、Xシフトレジスタ1a内のフリップフロップ10間に、図2に示すように、論理和回路11を挿入することにより、シフトレジスタ1aの末端(左端のフリップフロップ10)以外の部分より走査を開始できるように構成されている。より具体的には、一方で、配線16を介して水平走査スタート信号DX1がXシフトレジスタ1aに入力された場合には、左端のフリップフロップ10による転送信号の生成が開始され、論理和回路11は、その左側にあるフリップフロップ10から転送される転送信号をその右側にあるフリップフロップ10にそのまま転送する。従って、転送動作が論理和回路11により妨げられることはない。他方で、配線17を介して水平走査スタート信号DX2がXシフトレジスタ1aに入力された場合には、論理和回路11を介して水平走査スタート信号DX2を受ける論理回路11の右側にあるフリップフロップ10から転送信号の生成が開始される。この場合には、論理和回路11の左側にあるフリップフロップ10には、転送信号や水平走査スタート信号DX1が入力されないために、転送動作が行われることはない。
このように、本実施例の液晶装置においては、アスペクト比4:3の表示を行うためには、Xシフトレジスタ1aのうちサンプリングのための転送信号を出力する総有効段数のおよそ8分の1段目に相当するフリップフロップ10の入力側に挿入された論理和回路11にアスペクト比4:3表示時の水平走査スタート信号DX2を配線17を介して印加し、この論理和回路11の出力を受けた次段より走査を開始するように構成されている。これにより、Xシフトレジスタ1aの走査開始側の8分の1は走査されないので、水平帰線区間の11μsec内に走査しなければならない非画像表示領域6に対応するXシフトレジスタ1aの段数は半分となり、2倍の走査時間が確保される。従って、非画像表示領域6の走査を画像表示領域5と同一の走査周波数で駆動することが可能となる。
以上の様に第1実施例によれば、NTSCワイド規格に基づくアスペクト比16:9の画面を持つ液晶装置において、比較的簡単な構成を用いてワイド画面表示も通常画面表示も選択的に行うことが可能となり、従来必要であったラインメモリや倍速動作等による外部回路への負担と消費電力を軽減するとともに、液晶装置の素子特性に要求される能力も従来と同様の水準でよいため、安価に高機能な表示装置が実現される。更に、第1実施例においてXシフトレジスタ1aを双方向走査可能なシフトレジスタとして構成することにより、合計4個所の走査開始位置を指定可能とすることもでき、左右反転時等におけるアスペクト比の変更も容易である。
また、Xシフトレジスタ1aは、一系列のシフトレジスタとして説明されてきたが、複数系列のシフトレジスタとして構成し(後述の図18参照)、複数系列のシフトレジスタからサンプリング回路14の駆動信号を順番に出力させてもよいことは言うまでもない。
(第2実施例)
次に第2実施例について図3及び図4を参照して説明する。図3は、第2実施例にかかる液晶装置の回路ブロック図であり、図4は、図3のB部分の拡大図である。尚、図3及び図4において図1及び図2に示した第1実施例の場合と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
図3及び図4で示される液晶装置は、第1実施例の液晶装置に、水平走査スタート信号を挿入する論理和回路をさらに1つ追加した構成となっている。
より具体的には、図3に示すように、第2実施例における液晶装置は、Xシフトレジスタ1b、サンプリング回路14及び各種配線(9、16、17、18等)から構成された画像信号供給装置102を備えている。そして、図4に示すように、Xシフトレジスタ1bは、配線17から水平走査スタートパルスDX2が供給される論理和回路11に加えて、配線18から水平走査スタートパルスDX3が供給される論理和回路11’を備えて構成されている。従って、Xシフトレジスタ1bは、合計三個所(左端のフリップフロップ10、論理和回路11’の右側のフリップフロップ10及び論理和回路11の右側のフリップフロップ10)から転送信号の発生を開始できる。
従って、図3に示す液晶装置は、これら3個所から水平走査を開始できる。ここで、第2実施例の液晶装置は水平方向に427列、垂直方向に260行の正方形の画素マトリクス3を有し、アスペクト比16:9の表示を行う際には、Xシフトレジスタ1bを末端(左端)から水平走査し、画像表示領域の上下20行ずつ計40行の表示を黒表示とすることで、427:240=16:9のアスペクト比を有する画像表示領域4に表示を行う。また、アスペクト比4:3の画像表示領域5に表示を行うときには、Xシフトレジスタ1bを非画像表示領域6以後の53列目から320列分だけ水平走査して有効な画像表示を行うようにし、垂直方向については、画像表示項域の上下20行ずつ計40行の表示を黒表示とすることで、320:240=4:3のNTSC表示を行うことが可能である。さらに、垂直方向を230行すべて使い、Xシフトレジスタ1bを新たに追加された第三の走査開始位置(論理和回路11’に対応する位置)である40列目より347列分だけ水平走査して有効な画像表示を行うようにして、PAL非画像表示領域8部分の水平走査をスキップし、347:260=4:3のPAL画像表示領域7を構成することにより、PAL表示を行うことが可能である。
このように第2実施例によれば、走査開始位置を三個所以上設けることにより、ワイド表示とNTSC、PALのような異なる表示モードへも容易に対応することが可能となる。更に、第2実施例においてXシフトレジスタ1bを双方向走査可能なシフトレジスタとして構成することにより、合計6個所の走査開始位置を指定可能とすることで、左右反転時等においてもアスペクト比の変更も容易である。
また、Xシフトレジスタ1bは、一系列のシフトレジスタとして説明されてきたが、複数系列のシフトレジスタとして構成し(後述の図18参照)、複数系列のシフトレジスタからサンプリング回路14の駆動信号を順番に出力させてもよいことは言うまでもない。
(第3実施例)
次に第3実施例について図5及び図6を参照して説明する。図5は、第3実施例にかかる液晶装置の回路ブロック図であり、図6は、図5のC部分の拡大図である。尚、図5及び図6において図1及び図2に示した第1実施例の場合と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
図5及び図6で示される液晶装置は、第1実施例の液晶装置に、水平走査を所定位置で停止するための論理積回路を追加した構成となっている。
より具体的には、図5に示すように、第3実施例における液晶装置は、Xシフトレジスタ1c、サンプリング回路14及び各種配線(9、16、17、19等)から構成された画像信号供給装置103を備えている。そして、図6に示すように、Xシフトレジスタ1cは、配線19からNTSC信号が供給される論理積回路12を備えて構成されている。従って、Xシフトレジスタ1cは、例えば論理積回路12の前段(左側)にあるフリップフロップ10が転送信号を出力するタイミングに合わせてローレベルに変化するNTSC信号を供給することにより、この転送信号を次段(右側)のフリップフロップ10に転送されないようにできる。或いは、このようなNTSC信号を供給しないことにより又は前段にあるフリップフロップ10が転送信号を出力するタイミングに合わせてハイレベルに変化するNTSC信号を供給することにより、この論理積回路12を介して転送信号を次段のフリップフロップ10に転送できる。従って、NTSC信号のレベルを制御することにより、論理積回路12を挿入した位置を水平走査の停止位置としたり、或いは、論理積回路12を挿入した位置を超えて最後(右端)まで水平走査することが可能となる。
従って、図5に示す液晶装置は、2個所から水平走査を開始できると共に2個所で水平走査を停止できる。ここで、第3実施例の液晶装置はアスペクト比16:9の画像表示領域4を有し、アスペクト比4:3の画像表示領域5の走査終了位置にあたる所定の段、すなわち、Xシフトレジスタ1cのうちサンプリングのための転送信号を出力する総有効段数のおよそ8分の7(∵{1+(4/3)/(16/9)}/2)段目に論理積回路12を挿入した回路構成となっている。従って、アスペクト比16:9の画像表示領域4において、アスペクト比4:3の表示を行うときには、4:3画像表示領域5の終了位置にあたるフリップフロップ10の出力(右側)に挿入された論理積回路12を用いて水平走査を停止させ、無駄なXシフトレジスタ1cの走査動作を省略することが可能である。
このように第3実施例によれば、非画像表示領域6に対応するXシフトレジスタ1cの8分の2を走査しなくてよいので、この部分に要する無駄な走査時間が節約され、外部回路への負担を大幅に軽減するとともに、消費電力の低滅を実現できる。
(第4実施例)
次に第4実施例について図7から図10を参照して説明する。図7は、第4実施例にかかる液晶装置の回路ブロック図であり、図8は、図7のC部分の拡大図である。また、図9及び図10は第4実施例における各種信号のタイミングチャートである。尚、図7及び図8において図5及び図6に示した第3実施例の場合と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
図7及び図8で示される液晶装置は、第3実施例の液晶装置に対し、非画像表示領域6に黒表示を行う回路(以下SB(サイドブラック)回路と呼ぶ)を付加した構造となっている。
より具体的には、図7に示すように、第4実施例における液晶装置は、Xシフトレジスタ1d、サンプリング回路14及び各種配線(9、16、17、19等)並びにSB回路13から構成された画像信号供給装置104を備えている。そして、図8に示すように、SB回路13は、Xシフトレジスタ1dにおける水平走査開始用の論理和回路11の左側にあるフリップフロップ10の出力信号線及び論理積回路12(水平走査停止用)の右側にあるフリップフロップ10の出力信号線に夫々接続された複数の論理和回路15と、水平走査停止用の論理積回路12の前段(左側)にあるフリップフロップ10からの転送信号をクロック入力とする一対のフリップフロップ13a及び13bと、これらのフリップフロップ13a及び13bの出力並びに配線19を介して供給されるNTSC信号により複数の論理積回路15を介して同時にサンプリング回路駆動信号をサンプリング回路14に供給する論理回路部13cとを備えて構成されている。
前述の第3実施例の液晶装置は、非画像表示領域6の画素電極は電圧が印加されない状態であるので、ノーマリーホワイトモード等の液晶モドを使用する場合、この部分が明るく表示されるため、画像部分の表示品位が損なわれ、これらの液晶モードには不向きであるという問題がある。
しかし、第4実施例では、上述のようにXシフトレジスタ1dに同期されたSB回路13を付加することによりこの問題は解決される。即ち、第4実施例によれぱ、アスペクト比4:3の画像表示時には、Xシフトレジスタ1dの画像表示領域5の最終段に当たるフリップフロップ10の出力をトリガーとして、SB回路13が作動することで非画像表示領域6に対応するサンプリング回路14のTFT14aを、論理和回路15により一斉に導通状態とし、配線9から供給される黒表示信号を一斉に書き込むことが可能となるのである。
Xシフトレジスタを複数系列設け、順番にサンプリング回路14の駆動信号を出力させる場合には(後述の図18参照)、複数系列シフトレジスタの最終駆動信号を出力するフリップフロップ10を最終段として、SB回路13をトリガーすればよい。
次に、以上の如く構成された第4実施例の動作について図9及び図10のタイミングチャートを参照して、説明する。尚、水平走査の開始にかかるタイミングについては、第1から第3実施例の場合も同様であり、水平走査の停止にかかるタイミングについては、第3実施例の場合も同様である。
先ず、図9を参照して、図7及び図8に示したNTSCワイド規格に基づくアスペクト比16:9の画面を持つ液晶装置において、NTSC規格に基づくアスペクト比4:3の画像を表示する際の動作について説明する。
図9に示すように、テレビチューナ、ビデオプレーヤ等の画像信号源から、画像信号処理IC等の外部画像信号処理回路に、708/OSCI(基準発信周波数)=63.5μsec毎に4.5μsec幅の水平同期信号HSYNが入力され、水平系リセット位置でハイレベルとなるOF信号が入力され、実際の表示に係る有効な画像信号が各水平走査区間(水平表示区間+水平帰線区間)毎に水平系リセット位置より44/OSCI前に終了すると共に62/OSCI(=5.6μsec)後に開始する画像信号VIDEOが入力される。
すると、これらに対応して外部画像信号処理回路から、パネル駆動用信号として、Yシフトレジスタ2に対し、水平系リセット位置より36/OSCI=3.2μsec後に、垂直走査スタート信号DY及びクロック信号CLY(及びその反転クロック信号CLY’)が入力される。また、SB(サイドブラック)書き込みを行う旨を示すハイレベルのサイドブラック制御用の信号SBcが入力される。
更に、奇数ラインからなる(NTSC規格では、263本の走査線からなる)フィールドに対する水平走査の場合には、Xシフトレジスタ1aに、水平系リセット位置より66/OSCI後に、パルス幅6/OSCIを有する水平走査スタート信号DXが入力され、このパルスに同期した周期6/OSCIのクロック信号CLX(及びその反転クロック信号CLX’)が入力される。偶数ラインからなる(262本の走査線からなる)フィールドに対する水平走査の場合には、Xシフトレジスタ1aに、水平系リセット位置より64.5/OSCI後に、パルス幅6/OSCIを有する水平走査スタート信号DXが入力され、このパルス信号に同期した周期6/OSCIのクロック信号CLX(及びその反転クロック信号CLX’)が入力される。尚、この場合の基準発振周波数OSCIは、11.1MHzである。
そして、これらのパネル駆動用信号に基づいて、Xシフトレジスタ1aは、サンプリング回路14を駆動するが、特にこの場合には、サイドブラック制御用の信号SBcがハイレベルとされているので、配線17を介して論理和回路11に対し水平走査スタート信号DXが(図2に示した信号DX2として)入力される。このため、水平走査は、この論理和回路11の右側にあるフリップフロップ10から開始され、これに対応する信号線31に接続された画素列から画像信号VIDEOによる画像表示が行われる。即ち、画像表示領域5における有効な画像表示が行われる。
そして、外部画像信号処理回路から水平系リセット位置よりも42/OSCI前に、パルス幅6/OSCIを有するNTSC信号が入力され、このNTSC信号の立ち下がり時点から、水平帰線区間内の78/OSCIの時間は、サイドブラック書き込み期間としてサイドブラック書込み用の信号SBがハイレベルとされる。このため、信号SBがハイレベルの間には、論理和回路11の左側にあるフリップフロップ10及び論理積回路12の右側にあるフリップフロップ10に対応する信号線31に接続された画素列では、入力画像信号線9から供給される黒レベルの画像信号VIDEOによる黒表示が行われる。即ち、非画像表示領域6における黒表示が行われる。
次に、図10を参照して、図1に示したNTSCワイド規格に基づくアスペクト比16:9の画面を持つ液晶装置において、NTSCワイド規格に基づくアスペクト比16:9の画像を表示する際の動作について説明する。尚、この場合には、画素マトリクス3の全域(即ち、画像表示領域4)に、画像信号に基づく有効な画像を表示すればよく、左右に黒表示をする特別な制御は必要ない。
図10に示すように、画像信号源から、外部画像信号処理回路に、944/OSCI毎に4.5μsec幅の水平同期信号HSYNが入力され、各水平走査期間毎に水平系リセット位置より48/OSCI後に開始する画像信号VIDEOが入力される。
すると、これらに対応して外部画像信号処理回路から、パネル駆動用信号として、Yシフトレジスタ2に対し、水平系リセット位置より36/OSCI後に、垂直走査スタート信号DY及びクロック信号CLY(及びその反転クロック信号CLY’)が入力される。また、SB(サイドブラック)書き込みを行わない旨を示すローレベルのサイドブラック制御用の信号SBcが入力される。
更に、奇数ラインからなるフィールドに対する水平走査の場合には、Xシフトレジスタ1aに、水平系リセット位置より114/OSCI後に、パルス幅6/OSCIを有する水平走査スタート信号DXが入力され、このパルス信号に同期した周期6/OSCIのクロック信号CLX(及びその反転クロック信号CLX’)が入力される。偶数ラインからなるフィールドに対する水平走査の場合には、Xシフトレジスタ1aに、水平系リセット位置より112.5/OSCI後に、パルス幅6/OSCIを有する水平走査スタート信号DXが入力され、このパルス信号に同期した周期6/OSCIのクロック信号CLX(及びその反転クロック信号CLX’)が入力される。尚、この場合の基準発振周波数OSCIも、11.1MHzである。
そして、これらのパネル駆動用信号に基づいて、Xシフトレジスタ1aは、サンプリング回路14を駆動するが、特にこの場合には、信号SBcがローレベルとされているので、配線16を介して水平走査スタート信号DXが(図2に示した信号DX1として)入力される。このため、水平走査は、左端にあるフリップフロップ10から開始され、これに対応する信号線31に接続された画素列から画像信号VIDEOによる画像表示が行われる。即ち、画像表示領域4における有効な画像表示が行われる。
この場合、外部画像信号処理回路から水平系リセット位置よりも158/OSCI前に、パルス幅6/OSCIを有するNTSC信号が入力されるが、サイドブラック書込み用の信号SBは常にローレベルとされ、サイドブラックにおける黒表示が行われることはない。
以上詳細に説明したように第4実施例によれば、SB回路13は、水平帰線区間の大部分を画素への書き込み時間として動作するため、十分に長い書き込み動作が実現され、非常に高いコントラスト比の要求される電気見切り枠の表示が可能となる。
(第5実施例)
次に第5実施例について図11から図13を参照して説明する。図11は、第5実施例にかかる液晶装置の回路ブロック図であり、図12は、図11のモード切換回路の回路ブロック図であり、図13は、第5実施例における各種信号のタイミングチャートである。尚、図11において図1に示した第1実施例の場合と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
図11において、液晶装置は、TFTアレイ基板50上に形成された画素マトリクス3、Xシフトレジスタ1(第1から第4実施例のXシフトレジスタ1a〜1dのいずれか一つ)、サンプリング回路14及びYシフトレジスタ2に加えて、画素マトリクス3の上下の全域を画像表示領域にする表示モードと画素マトリクス3の上下の一定幅領域を非画像表示領域にする表示モードとを切り換えるためのモード切換回路40並びに、複数の論理和回路43及びバッファ44を含む論理回路分42を備えて構成されている。
本実施例では、画素マトリクス3のアスペクト比は4:3であり、モード切り換えとしては、PAL表示モード(アスペクト比4:3)とNTSCワイド表示モード(アスペクト比16:9)とを切り換える場合について説明する。即ち、PAL表示モードの際には、上下の全領域を画像表示領域とし、NTSCワイド表示モードの場合には、画面内の上下の一定幅領域を非画像表示領域とする場合について説明する。
図12に示すように、モード切換回路40には、外部画像信号処理回路から、垂直走査スタート信号DYに加えて、クロックモード切り換え信号として、ハイレベルでNTSCワイド表示モードであることを示すと共にローレベルでPAL表示モードであることを示すNTSC信号が入力される。すると、NTSC信号のレベルに応じてNTSCワイド表示用のスタートパルスDY(NTSC)又はPAL表示用のスタートパルスDY(PAL)がモード切換回路40からYシフトレジスタ2に出力される。Yシフトレジスタ2では、NTSCワイド用のスタートパルスDY(NTSC)が入力されると、上から16行目と下から16行目との間に位置する中央の230行の走査線について垂直走査を行い、PAL表示用のスタートパルスDY(PAL)が入力されると、上から下までの260行の全走査線について垂直走査を行うように構成されている。
モード切換回路40は、更にYシフトレジスタ2からエンドパルス信号EP(Y)が入力されると、NTSC信号がハイレベルの場合には、上下の15行をブラックにするための信号VBをこれらの行に対応する走査線に夫々接続された論理和回路43に出力するように構成されている。従って、この場合には、論理和回路43を介して信号VBを受ける画素マトリクス3の上下の15行は、これらの行に対応する黒レベルの画像信号VIDEOを信号線に供給することにより、常に黒表示とされる。他方、モード切換回路40は、NTSC信号がローレベルの場合には、信号VBを出力しない。従って、この場合には、画素マトリクス3の上下の15行は、黒表示とされることなく、PAL規格に基づく有効な画面表示が行われる。
次に、以上の如く構成された第5実施例の動作について図13のタイミングチャートを参照して、説明する。
先ず、図13(A)を参照して、NTSC信号がローレベル(即ち、PAL表示モード)の場合について説明する。
図13(A)に示すように、この場合には、垂直走査スタート信号DYが入力されると、クロック#1から#260の間に、水平走査が260行について行われた後、エンドパルス信号EP(Y)が出力されるが、信号VBは常にローレベルにあるので、特に上下に黒表示が行われることはなく、この260行の水平走査の間中、画像信号VIDEOが供給されて、PAL規格に基づいて画素マトリクス3の全面にアスペクト比4:3の画像が表示される。
次に、図13(B)を参照して、NTSC信号がハイレベル(即ち、NTSCワイド表示モードの場合)の場合について説明する。
図13(B)に示すように、この場合には、垂直走査スタート信号DYが入力されると、クロック#1から#245の間、水平走査が245行について行われた後、エンドパルス信号EP(Y)が出力される。すると、モード切換回路40からは信号VBが出力され、この信号VBは、論理和回路43を夫々介して上下15行にある各画素のTFTに供給されて、これらのTFTが一斉に導通状態とされる。従って、上下15行で黒レベルの画像信号VIDEOによる黒表示を行いつつ中央の245行で画像信号VIDEOによる有効な表示が行われる。
このように第5実施例によれば、表示画面のサイズと表示画像のサイズとが合わない場合に、画素マトリクスの上下にも黒表示を行うことができ、よって、左右左右に黒表示を行うことにより画素マトリクス3からなる一定サイズの表示画面上に所望のサイズの画像を表示できるので大変便利である。
尚、Yシフトレジスタ2は、同一の回路を走査線の左右に設けて両端側から同一走査線を駆動してもよい。また、Yシフトレジスタ2を2分割し、走査線の左右端に分けて配置し、左側Yシフトレジスタからの走査線駆動と右側Yシフトレジスタからの走査線駆動とが交互になるように構成してもよいことは言うまでもない。これらの場合、非画像表示領域に対応する各々のYシフトレジスタの出力に対して論理和回路43が挿入される。
(第6実施例)
次に第6実施例について図14から図16を参照して説明する。図14は、第5実施例にかかる液晶装置の要部回路ブロック図であり、図15は、図11のモード切換回路の回路ブロック図であり、図16は、第6実施例における各種信号のタイミングチャートである。尚、図14において図1に示した第1実施例の場合と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
第5実施例では、一つの信号VBを用いて、画素マトリクス3の上下の一定幅の領域で黒表示を行ったが、第6実施例では、上下を黒表示するための2つの位相が異なる信号VB1及びVB2信号を用いる。
一般に液晶の劣化を防止するためには液晶を交流駆動する必要があるが、交流駆動方式の代表的なものとして、一フィールド毎(或いはフレーム毎)に画像信号の極性を反転させるフィールド反転駆動方式がある。更に、表示画像のフリッカの防止にも役立つ交流駆動方式として、一走査線毎に(一行毎に)画像信号の極性を反転させる1H反転駆動方式がある。そこで、第6実施例は、このフィールド反転駆動方式や1H反転駆動方式により画素マトリクスの上下の黒表示をも好適に行うことができる液晶装置を提供するものである。
より具体的には図14において、液晶装置は、図示しない第1から第4実施例におけるXシフトレジスタ1a、1b、1c又は1d及びサンプリング回路14を備えており、画素マトリクス3及びYシフトレジスタ2に加えて、画素マトリクス3の全域を画像表示領域にする表示モードと画素マトリクス3の上下の一定幅の領域を非画像表示領域にする表示モードとを切り換えるためのモード切換回路40’並びに、複数の論理和回路43を含む論理回路分42’を備えて構成されている。
本実施例では、第5実施例の場合と同様に、画素マトリクス3のアスペクト比は4:3であり、モード切り換えとしては、PAL表示モードとNTSCワイド表示モードとを切り換える場合について説明する。
図15に示すように、モード切換回路40’には、第5実施例の場合と同様に水平走査スタート信号DYに加えて、NTSC信号が入力され、NTSC信号のレベルに応じてスタートパルスDY(NTSC)又はスタートパルスDY(PAL)がYシフトレジスタ2に出力される。
ここで、モード切換回路40’は、Yシフトレジスタ2からエンドパルス信号EP(Y)が入力されると、NTSC信号がハイレベルの場合には、上下を黒表示するための信号VB1及びVB2を、上下15行の走査線に夫々接続された論理和回路43に夫々一つおきに出力するように接続されている。特に、モード切換回路40’には、クロック信号CLY(及びその反転クロックCLY’)が入力されており、このクロック信号CLYの半周期だけ信号VB1及びVB2は位相が相互にずれている。従って、この場合には、論理和回路43を介して信号VB1又はVB2を受ける画素マトリクス3の上下の15行は、これらの行に対応する画像信号VIDEOを、1フィールド又はフレーム毎や1走査線毎に極性の反転した黒レベルの電圧が液晶に印加されるように信号線に供給することにより、常に黒表示とされる。他方、モード切換回路40’は、NTSC信号がローレベルの場合には、信号VB1又はVB2出力しない。従って、この場合には、画素マトリクス3の上下の15行は、黒表示とされることなく、PAL規格に基づく有効な画面表示が行われる。
次に、以上の如く構成された第6実施例の動作について図16のタイミングチャートを参照して、説明する。尚、NTSC信号がローレベル(即ち、PAL表示モード)の場合については、信号VB1及びVB2は出力されず、結果として図13(A)で説明した第5実施例の場合と同様であるので、その説明は省略する。以下、NTSC信号がハイレベル(即ち、NTSCワイド表示モードの場合)の場合について説明する。
図16に示すように、この場合には、垂直走査スタート信号DYが入力されると、クロック#1から#245の間、水平走査が245行について行われた後、エンドパルス信号EP(Y)が出力される。すると、モード切換回路40’からはエンドパルス信号EP(Y)の前半の半周期にハイレベルの信号VB1が出力され、更に、エンドパルス信号EP(Y)の後半の半周期にハイレベルの信号VB2が出力される。これらの信号VB1及びVB2は、論理和回路43を夫々介して上下15行にある各画素のTFTに供給されて、これらのTFTが一斉に導通状態とされる。従って、画素マトリクスの上下15行で、フィールド毎や走査線毎に極性反転する黒レベルの画像信号VIDEOによる黒表示を行いつつ、中央の245行で、やはりフィールド又はフレーム毎や走査線毎に液晶印加電圧の極性が反転する画像信号VIDEOによる有効な表示が行われる。ここに液晶印加電圧とは、画素電極と、これに対向する基板に配置される対向電極(共通電極)との差電圧に基づきそれらの間に挟持される液晶部分に印加される電圧である。
尚、Yシフトレジスタ2は、同一の回路を走査線の左右に設けて両端側から同一走査線を駆動してもよい。また、Yシフトレジスタ2を2分割し、走査線の左右端に分けて配置し、左側Yシフトレジスタからの走査線駆動と右側Yシフトレジスタからの走査線駆動とが交互になるように構成してもよいことは言うまでもない。これらの場合、非画像表示領域に対応する各々のYシフトレジスタの出力に対して論理和回路43が挿入される。
以上のように第6実施例によれば、画素マトリクス3の上下に黒表示を行うことができるのみならず、この上下の非画像表示領域においても、フィールド又はフレーム反転駆動方式や1H反転駆動方式を用いて黒表示を行うようにしたので、この部分における直流駆動による液晶の劣化を有効に防ぐことができ、特に走査線毎に反転する1H反転駆動方式を採用した場合には表示画像のフリッカを防止できるので、実践上大変有利である。
なお、以上の実施例においては、XシフトレジスタやYシフトレジスタのシフトスタートを途中段からスタートできるようにした実施例、Xシフトレジスタを途中段でシフト停止できるようにした実施例、黒表示をフィールド反転駆動方式や1H反転駆動方式により行う実施例等を説明したが、これらを本発明の主旨に反しない範囲で、組合わせて実施し、画素マトリクスの左右上下の任意の位置において途中からシフトスタートし途中でシフト停止するようにしてもよいし、フィールド又はフレーム反転駆動方式や1H反転駆動方式以外の交流駆動方式で左右上下の非画像表示領域における黒表示を行うようにしてもよい。更に任意のn行毎にハイレベルのVB信号を割り当てるように構成してもよい。
以上の各実施例では、絶縁性基板上に形成されたTFTを有する液晶パネルを前提に説明したが、半導体基板とガラス基板とにより液晶を挟持する反射型液晶パネルの場合には、TFTで形成した素子は、半導体基板に形成されたMOSトランジスタに置き換えて構成することが出来る。
以上の各実施例では、各画素におけるスイッチング素子をTFTで構成した場合について説明したが、各実施例において、各画素におけるスイッチング素子をMIM素子で構成してもよい。図17(A)に示すようにスイッチング素子をTFT301で構成する場合には、信号線31にTFT301のソース(又はドレイン)が接続され、走査線32にTFT301のゲートが接続される。そして、TFT301のドレイン(又はソース)には、画素電極302が接続されており、対向基板に設けられた共通電極304は、この画素電極302に液晶を介して対向配置されている。そして、この画素電極302と並列に保持容量306が設けられている。他方、図17(B)に示すようにスイッチング素子をMIM素子401で構成する場合には、信号線31にMIM素子401の一方の端子が接続され、更にMIM素子401の他方の端子には画素電極402が接続される。そして、走査線32はその一部が画素電極402と液晶を介して対向する対向電極404とされる。
以上の各実施例では、Xシフトレジスタは、一系列のシフトレジスタとして説明されてきたが、各実施例のXシフトレジスタを、図18(A)に示すように、3つのXシフトレジスタ#1、Xシフトレジスタ#2及びXシフトレジスタ#3を含む複数系列のシフトレジスタ1eとして構成してもよい。この場合、図18(B)に示すように、位相が相互にずれたクロック信号CLX1、CLX2及びCLX3が各シフトレジスタ#1、#2及び#3のクロック信号として夫々用いられ、複数系列のシフトレジスタ1eからは、これら3つのシフトレジスタから出力される、クロック信号の位相ずれに対応して位相がずれた3種類の転送信号が頂次出力され、3種類の転送信号のタイミングにより順次サンプリングが行われる。なお、複数系列のシフトレジスタとして構成した場合、転送開始及び停止の制御は、各シフトレジスタの画像表示領域の開始位置に対応するフリップフロップ10の転送信号入力端と終了位置に対応するフリップフロップ10の転送信号出力端とに、以上の各実施例にて説明したのと同様な構成の論理回路を挿入して行うことができる。
更に、以上の各実施例では、Xシフトレジスタの各段(各フリップフロップ)から出力される転送信号が、サンプリング回路駆動信号としてXシフトレジスタからその外部へ出力されるように構成されているが、図19に示すように、複数段おきに出力される転送信号をXシフトレジスタからその外部へサンプリング回路駆動信号として出力するように各実施例のXシフトレジスタを構成してもよい。図19においては、相隣接する3つのフリップフロップ10は、2つおきに転送信号をXシフトレジスタ1fからサンプリング回路14へ出力するように、且つ他のフリップフロップ10から出力される転送信号はXシフトレジスタ1fからその外部へ出力されることなく次段へ転送されるように構成されている。
(その他の実施例)
次に、以上詳細に説明した液晶装置を備えた電子機器の実施例について図9から図13を参照して説明する。
先ず図20に、第1から第6実施例に示した液晶装置を備えた電子機器の実施例の概略構成を示す。
図20において、電子機器は、表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、駆動回路1004、液晶パネル100、クロック発生回路1008並びに電源回路1010を備えて構成されている。表示情報出力源1000は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、光ディスク装置などのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路等を含みクロック発生回路1008からのクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を表示情報処理回路1002に出力する。表示情報処理回路1002は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロック信号に基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順次生成し、クロック信号CLKと共に駆動回路1004に出力する。駆動回路1004は、液晶パネル100を駆動する。電源回路1010は、上述の各回路に所定電源を供給する。尚、液晶パネル100を構成するTFTアレイ基板の上に、駆動回路1004を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路1002を搭載してもよい。
次に図21から図24に、このように構成された電子機器の実施例を夫々示す。
図21において、電子機器の一例たる液晶プロジェクタ1100は、上述した駆動回路1004がTFTアレイ基板上に搭載された液晶パネル100を含む液晶モジュールを3個用意し、夫々RGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投写光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロイックミラー1108によって、RGBの3原色に対応する光成分R、G、Bに分けられ、各色に対応するライトバルブ100、100G及び100Bに夫々導かれる。この際特にB光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bにより夫々変調された3原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム1112により再度合成された後、投写レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像として投写される。
本実施例においては特に、遮光層を各画素のTFTの下側(投写光の出射側)にも設けておけば、当該液晶パネル100からの入射光に基づく液晶プロジェクタ内の投写光学系による反射光、入射光が通過する際のTFTアレイ基板の表面からの反射光、他の液晶パネルから出射した後にダイクロイックプリズム1112を突き抜けてくる入射光の一部(R光及びG光の一部)等が、戻り光としてTFTアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイッチング用のTFT等のチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。この場合、小型化に適したプリズムを投写光学系に用いても、各液晶パネルのTFTアレイ基板とプリズムとの間において、戻り光防止用のARフィルムを貼り付けたり、偏光板にAR被膜処理を施したりすることが不要となるので、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。
図22において、電子機器の他の実施例たるマルチメディア対応のラップトップ型のパーソナルコンピュータ(PC)1200は、上述した液晶パネル100がトップカバーケース内に備えられており、更にCPU、メモリ、モデム等を収容すると共にキーボード1202が組み込まれた本体1204を備えている。
図23において、電子機器の他の実施例たるページャ1300は、金属フレーム1302内に前述の駆動回路1004がTFTアレイ基板上に搭載されて液晶モジュールをなす液晶パネル100が、バックライト1306aを含むライトガイド1306、回路基板1308、第1及び第2のシールド板1310及び1312、二つの弾性導電体1314及び1316、並びにフィルムキャリアテープ1318と共に収容されている。この例の場合、前述の表示情報処理回路1002(図20参照)は、回路基板1308に搭載してもよく、液晶パネル100のTFTアレイ基板上に搭載してもよい。更に、前述の駆動回路1004を回路基板1308上に搭載することも可能である。
尚、図23に示す例はページャであるので、回路基板1308等が設けられている。しかしながら、駆動回路1004や更に表示情報処理回路1002を搭載して液晶モジュールをなす液晶パネル100の場合には、金属フレーム1302内に液晶パネル100を固定したものを液晶装置として、或いはこれに加えてライトガイド1306を組み込んだバックライト式の液晶装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
また図24に示すように、駆動回路1004や表示情報処理回路1002を搭載しない液晶パネル100の場合には、駆動回路1004や表示情報処理回路1002を含むIC1324がポリイミドテープ1322上に実装されたTCP(Tape Carrier Package)1320に、TFTアレイ基板300の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して物理的且つ電気的に接続して、液晶装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
以上図21から図24を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、エンジニアリング・ワークステーション(EWS)、携帯電話、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが図20に示した電子機器の例として挙げられる。
以上説明したように、本実施例によれば、比較的簡易な構成を用いて非画像表示領域に適宜黒表示でき、各種のアスペクト比の画像を表示可能な液晶装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
産業上の利用可能性
本発明に係る液晶パネルの駆動装置は、TFT駆動、MIM駆動などのアクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルを駆動するための駆動装置に利用可能であり、更に、シフトレジスタからの転送信号を用いて複数種類の走査幅の異なる走査対象領域のうちのいずれか一つを選択して走査を行うための各種の走査装置に利用可能であり、また、液晶パネルの駆動装置を用いて構成される各種の液晶装置や電子機器の他、このような各種の走査装置を用いて構成される各種の電子機器等にも利用可能である。
Claims (7)
- 第1方向に配列されており画像信号が供給される複数の信号線と、前記第1方向に交わる第2方向に配列されており走査信号が順次供給される複数の走査線と、マトリクス状に設けられており前記複数の信号線及び前記複数の走査線から夫々供給される前記画像信号及び前記走査信号により夫々駆動される複数の画素部とを備えた液晶パネルを駆動する液晶パネルの駆動装置であって、
複数の段からなる第1方向シフトレジスタ及び、該第1方向シフトレジスタから順次発せられる転送信号により夫々導通状態が制御されることにより、前記画像信号を前記複数の信号線に対し前記第1方向の順で供給する複数のスイッチング素子を含む画像信号供給装置と、
複数の段からなる第2方向シフトレジスタを有し、該第2方向シフトレジスタから順次発せられる転送信号に応じて前記走査信号を前記複数の走査線に対し前記第2方向の順で供給する走査信号供給装置とを備えており、
前記第1方向シフトレジスタは、
前記複数の段のうち初段と所定の転送開始可能段から前記転送信号の発生を選択的に開始させる転送開始制御装置と、
前記複数の段のうち所定の転送停止可能段で前記転送信号の転送を選択的に停止させる転送停止制御装置と、
を有し、
前記画像信号供給装置は、
前記転送停止可能段からの出力信号に基づいて前記転送信号の転送停止を検出し、当該検出に基づいて出力信号を生成する検出装置と、
前記転送開始可能段より前段側及び前記転送停止可能段より後段側に位置する複数の段からの前記転送信号により制御される前記複数のスイッチング素子に、前記検出装置の出力信号を一括して供給する論理回路と、
を有し、
前記検出装置の出力信号が供給されて導通状態となった前記複数のスイッチング素子とこれに対応する複数の前記信号線を介して、当該複数の信号線に対応する複数の前記画素部に所定電圧の前記画像信号が一括して供給されることを特徴とする液晶パネルの駆動装置。 - 前記第1方向シフトレジスタの各段は夫々、前記転送信号を発生する転送信号発生回路を備えており、
前記転送開始制御装置は、前記転送信号の発生を開始させる転送開始信号を供給する転送開始信号線が接続されており、該転送開始信号を前記転送開始可能段の前記転送信号発生回路に供給する第1論理回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネルの駆動装置。 - 前記第1方向シフトレジスタの各段は夫々、前記転送信号を発生する転送信号発生回路を備えており、
前記転送停止制御装置は、前記転送信号の転送を停止させる転送停止信号を供給する転送停止信号線が接続されており該転送停止信号を前記転送停止可能段の前記転送信号発生回路に供給する第2論理回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネルの駆動装置。 - 前記複数の信号線、前記複数の走査線、及び前記複数の画素部は基板上に設けられ、前記画像信号供給装置及び前記走査信号供給装置は夫々、前記複数の画素部により規定される画像表示領域の周辺において前記基板上に配置された集積回路からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶パネルの駆動装置。
- 前記画像信号供給装置は前記画像信号を前記複数の信号線からなるグループ毎に順次供給することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶パネルの駆動装置。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液晶パネルの駆動装置及び前記液晶パネルを備えたことを特徴とする液晶装置。
- 請求項6に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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