JP4843131B2 - 平面表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示領域のサイズを任意に変更可能な平面表示装置(例えば、液晶表示装置)に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置を初めとするフラットパネルディスプレイは、小型かつ軽量で、消費電力も少ないため、コンピュータ機器やテレビの表示装置として広く普及している。
【0003】
NTSC方式の従来のテレビは、画面のアスペクト比が4:3であったが、近年普及してきたワイドテレビやハイビジョンテレビは、画面のアスペクト比が16:9である。ワイドテレビ等の普及に伴い、テレビ放送や市販ビデオテープも、アスペクト比が16:9のものが徐々に増える傾向にあるが、現状では、アスペクト比が4:3のものと16:9のものが混在している。
【0004】
このため、表示装置をアスペクト比の異なる複数の表示規格に対応させることが重要となる。例えば、画面のアスペクト比が4:3の表示装置で16:9のアスペクト比の画像を表示させると、画面の上端側と下端側に非表示領域を設ける必要がある。逆に、画面のアスペクト比が16:9の表示装置で4:3のアスペクト比の画像を表示させると、画面の左端側と右端側に非表示領域を設ける必要がある。
【0005】
また、表示領域のアスペクト比と画面の物理的なアスペクト比とが共通であっても、画面の一部に小さな表示領域を設定する場合には、表示領域の周囲に非表示領域を設ける必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
非表示領域を設けるには、フレームメモリを利用して駆動周波数を変化させ、非表示領域に対応する映像信号を水平帰線期間や垂直帰線期間に埋め込む手法が考えられるが、回路が複雑になり、コストアップを招くという問題がある。
【0007】
また、他の手法として、表示信号とは別に非表示信号を設け、表示規格に合わせて表示装置側で画素ごとに表示信号と非表示信号を選択する手法が考えられる。
【0008】
しかしながら、従来の液晶表示装置等では、シフトレジスタを用いて映像信号を順にサンプリングする駆動方式を採用しており、このような方式では、映像信号の表示規格に合わせて信号線の切り替えを行うのが難しい。
【0009】
同様に、走査線の駆動についても、シフトレジスタを用いる駆動方式を採用すると、映像信号の表示規格に合わせて走査線の駆動範囲を設定するのが難しい。
【0010】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路を複雑にすることなく、画面内に任意のサイズの表示領域を設定でき、かつ、表示領域のサイズの変更が容易な平面表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、縦横に配置された複数の映像信号線および走査線と、
前記映像信号線および走査線の各交点に接続された画素スイッチング素子と、を備えた平面表示装置において、
前記映像信号線のそれぞれに対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した信号線駆動シフトレジスタと、
前記信号線駆動シフトレジスタを構成する複数のレジスタの中から、スタートパルスをシフトさせるレジスタ群を任意に設定可能な表示範囲設定回路と、を備え、
前記表示範囲設定回路で設定されたレジスタ群からスタートパルスが出力されるタイミングに同期させて、対応する前記映像信号線のそれぞれに画素信号を供給し、
前記表示範囲設定回路は、
一映像信号線の位置から前記複数の映像信号線の一端までの各映像信号線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第1のシフトレジスタと、
前記一映像信号線の位置から前記複数の映像信号線の他端までの各映像信号線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第2のシフトレジスタと、
前記第1および第2のシフトレジスタの出力に基づいて表示範囲を設定する表示範囲設定部と、を有し、
前記第1のシフトレジスタは、前記一映像信号線に対応するレジスタから画面の左側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記第2のシフトレジスタは、前記一映像信号線に対応するレジスタから画面の右側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記表示範囲設定部は、前記第1のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の一端を設定し、かつ、前記第2のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の他端を設定し、
前記信号線駆動シフトレジスタは、前記表示範囲設定部が設定した範囲内でスタートパルスをシフトさせることを特徴とする平面表示装置を提供する。
【0012】
本発明の一態様は、縦横に配置された複数の映像信号線および走査線と、
前記映像信号線および走査線の各交点に接続された画素スイッチング素子と、を備えた平面表示装置において、
前記走査線のそれぞれに対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した走査線駆動シフトレジスタと、
前記走査線駆動シフトレジスタを構成する複数のレジスタの中から、スタートパルスをシフトさせるレジスタ群を任意に設定可能な表示範囲設定回路と、を備え、
前記表示範囲設定回路で設定されたレジスタ群の中からスタートパルスが出力されるタイミングに同期させて、対応する前記走査線のそれぞれに前記画素スイッチング素子の駆動パルスを供給し、
前記表示範囲設定回路は、
一走査線の位置から前記複数の走査線の一端までの各走査線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第1のシフトレジスタと、
前記一走査線の位置から前記複数の走査線の他端までの各走査線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第2のシフトレジスタと、
前記第1および第2のシフトレジスタの出力に基づいて表示範囲を設定する表示範囲設定部と、を有し、
前記第1のシフトレジスタは、前記一走査線に対応するレジスタから前記複数の走査線の一端側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記第2のシフトレジスタは、前記一走査線に対応するレジスタから前記複数の走査線の他端側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記表示範囲設定部は、前記第1のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の一端を設定し、かつ、前記第2のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の他端を設定し、
前記走査線駆動シフトレジスタは、前記表示範囲設定部が設定した範囲内でスタートパルスをシフトさせることを特徴とする平面表示装置を提供する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る平面表示装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。以下では、平面表示装置の一例として、液晶表示装置について説明する。
【0021】
本実施形態の液晶表示装置は、マトリクスアレイ基板と対向基板との間にポリイミドからなる配向膜を介してTN型液晶層を保持した構造になっている。
【0022】
図1は本発明に係るマトリクスアレイ基板1内の映像信号線駆動回路3の内部構成を示す回路図、図2は液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【0023】
図2の液晶表示装置は、縦横に配置された映像信号線X1〜Xmおよび走査線Y1〜Ynを有するマトリクスアレイ基板1と、マトリクス基板に対向配置される不図示の対向基板と、各映像信号線を駆動する映像信号線駆動回路3と、各走査線を駆動する走査線駆動回路4とを備えている。
【0024】
映像信号線と走査線で囲まれた各領域には、nチャネルの画素TFT(画素スイッチング素子)5と、ITO(Indium Tin Oxide)からなる画素電極6と、補助容量7とが設けられている。画素TFT5のソース端子は対応する映像信号線に接続され、ドレイン端子は画素電極6と補助容量7の各一端に接続されている。補助容量7の他端は補助容量線10を介して画素電位保持容量線駆動回路11に接続されている。補助容量線10は、各画素電極6に対して走査線と略平行に配置されている。
【0025】
対向基板は、透明なガラス基板上に、対向電極駆動回路9に電気的に接続されITOで形成された画素電極6と対向して配置された対向電極と、その上面に配置される配向膜とを有する。また、対向基板は、クロムCr等の金属からなる遮光層を有し、この遮光層により不必要な光、例えばTFTに入射される光を遮光する。
【0026】
液晶表示装置内の走査線駆動回路4は、各走査線に順次、走査線駆動電圧を供給する。この電圧を受けて、各画素TFT5のドレイン・ソース間が導通し、映像信号線からの映像信号が対応する画素TFT5を介して各画素電極6に供給される。これにより、対向電極と画素電極6との間の電位差が液晶層8に印加され、この電位差に応じた表示が行われるとともに、補助容量7にも電荷が保持される。この電荷により、液晶層8に保持される電荷が変動しても、各フィールド期間の間、表示画像が維持される。
【0027】
本実施形態は、画面の左右方向の表示範囲を任意に設定変更できることを特徴とする。図3は画面の表示例を示す図であり、640×480画素からなる表示領域W1と、108×480画素からなる二つの非表示領域W2とを有する例を示している。
【0028】
図3の斜線部分が非表示領域W2、斜線部分以外が表示領域W1に対応する。第1の実施形態は、斜線部分の左右方向サイズを任意に設定変更することができるようにしており、具体的には、図1の映像信号線駆動回路3の構成に特徴がある。図4は図1の一点鎖線で囲んだ部分の詳細構成を示す回路図、図5は図4の回路内の各部のタイミング波形図である。
【0029】
本実施形態の映像信号線駆動回路3は、図4に示すように、駆動範囲設定用シフトレジスタ部(第1および第2のシフトレジスタ)21と、組合せ論理回路部(表示範囲設定部)22と、ラッチ回路23と、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ部(信号線駆動シフトレジスタ)24と、映像信号切替回路部25と、バッファアンプ部26と、映像信号選択回路部27と、保持容量部28とを有する。ここで、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21、組合せ論理回路部22およびラッチ回路23は、表示範囲設定回路として機能する。
【0030】
駆動範囲設定用シフトレジスタ部21は、スタートパルスSTHのシフト量に応じて表示範囲を設定するものであり、1712段のシフトレジスタで構成される。このシフトレジスタは、画面の左右方向中央を境にして、左右856段の2個のシフトレジスタに分かれている。シフトレジスタを構成する計1712個のレジスタは、端部のレジスタを除き、一つの映像信号線に対して2個ずつ割り当てられている。これら2個のレジスタの一方は画素クロックφに同期して前段からのスタートパルスSTHを取り込み、他方は画素クロックφの反転信号/φに同期して前段からのスタートパルスSTHを取り込む。
【0031】
駆動範囲設定用シフトレジスタ部21を構成する2個のシフトレジスタはそれぞれ、画面の左右方向中央に初段のレジスタを配置している。これら初段のレジスタには、スタートパルスSTHが入力される。各シフトレジスタは、初段のレジスタに入力されたスタートパルスSTHを、画素パルスφおよび/φに同期させて順にシフトさせてシフトパルスを出力する。すなわち、図5の波形a1,a2に示すように、シフトパルスを画素クロックφの半周期ずつ位相をずらして画面の左右端方向にシフトさせる。
【0032】
このように、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21は半パルスシフト型のシフトレジスタであり、かつ、このシフトレジスタ部21の出力は、画素クロックφの半周期分のパルス幅の表示範囲終了信号と、画素クロックφと同一周波数の制御信号との論理和で制御されるため、表示範囲の設定位置がずれなくなる。
【0033】
組合せ論理回路部22は、各映像信号線ごとに、シフトレジスタ部21の各出力端子から出力された信号と、表示範囲指定信号と、表示範囲終了信号と、画素クロックφおよび/φとの間で論理演算を行う論理回路を有する。
【0034】
これら論理回路のうち、画面の左端の映像信号線に対応する論理回路は、図1に示すように、2個の三入力のNANDゲートG1,G2と1個の二入力NANDゲートG3とを有する。画面の右端の映像信号線に対応する論理回路は、三入力のNANDゲートG4と二入力のNANDゲートG5を1個ずつ有する。その他の論理回路は、図4に示すように、4個の三入力のNANDゲートG6〜G9と2個の二入力NANDゲートG10,G11とを有する。
【0035】
組合せ論理回路部22内のNANDゲートG10は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21の対応する出力端子(図4のa2)からシフトパルスが出力され、かつ、エンドパルスENDが出力され、かつ、画素クロックφがハイレベルのときに、ハイレベルになる(図5の時刻t5)。あるいは、出力端子a1からシフトパルスが出力され、かつエンドパルスENDが出力され、かつ画素クロックの反転信号/φがハイレベルのときに、NANDゲートG10はハイレベルになる。
【0036】
組合せ論理回路部22内のNANDゲートG11は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21の対応する出力端子(図4のa1)からスタートパルスSTHが出力され、かつ、表示範囲指定信号がハイレベルで、かつ、画素クロックの反転信号/φがハイレベルのときにハイレベルになる(図5の時刻t4〜t5)。また、NANDゲートG11は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21の対応する出力端子(図4のa2)からシフトパルスが出力され、かつ表示範囲指定信号がハイレベルで、かつ画素クロックφがハイレベルのときにもハイレベルになる(図5の時刻t5〜t6)。
【0037】
図4のラッチ回路23は、各映像信号線ごとに、1個か2個のJKフリップフロップを有する。より詳細には、画面の左右端に対応する映像信号線に対しては1個ずつJKフリップフロップ31が設けられ、その他の映像信号線に対しては2個のJKフリップフロップ31,32がそれぞれ設けられている。
【0038】
JKフリップフロップ31のQ端子は、NANDゲートG10の出力がハイレベルになったときにハイレベルになる。また、JKフリップフロップ32のQ端子は、NANDゲートG11の出力がハイレベルになったときにハイレベルになる。
【0039】
図1のサンプリングパルス出力用シフトレジスタ部24は、映像信号線のそれぞれに対応したレジスタを856段縦続接続したシフトレジスタを有する。シフトレジスタを構成する各レジスタのうち、初段のレジスタ以外には、図4に示すように、レジスタの入力端子にクロックド・インバータCI1,CI2とインバータIV1とが接続されている。また、各レジスタの出力端子には、NANDゲートG12とインバータIV2とが接続されている。
【0040】
各インバータIV1には、対応するJKフリップフロップ31の出力信号が入力される。このJKフリップフロップ31がハイレベルになると、対応するレジスタには、前段のレジスタの出力の代わりに、スタートパルスSTHが入力される。
【0041】
このように、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ部24は、スタートパルスSTHの入力位置を任意に変更でき、スタートパルスSTHが入力された位置から画面の右側に順にスタートパルスSTHをシフトさせる。
【0042】
また、スタートパルスSTHの入力位置は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21内でのスタートパルスSTHのシフト位置により決められる。
【0043】
映像信号切替回路部25は、各映像信号線ごとに、NANDゲートG13,G14と、インバータIV3とを有する。表示領域内の映像信号線への書き込みを行う場合にはインバータIV2の出力がハイレベルになるため、NANDゲートG14の出力はローレベルになる。また、非表示領域の描画を行う場合にはNANDゲートG13の出力がローレベルになる。
【0044】
バッファアンプ部26は、NANDゲートG13,G14の出力を正転出力する二段のインバータ(IV5,IV6)または(IV8,IV9)と、NANDゲートG13,G14の出力を反転出力する一段のインバータIV4またはIV7とを有する。
【0045】
映像信号選択回路部27は、各映像信号線ごとに、2個のアナログスイッチ41,42(第1および第2のアナログスイッチ)を有する。一方のアナログスイッチ41は、NANDゲートG14の出力論理に基づいて、表示バス(第1のビデオバス)B1上の表示信号を対応する映像信号線に供給するか否かを切り替える。他方のアナログスイッチ42は、NANDゲートG13の出力論理に基づいて、非表示バス(第2のビデオバス)B2上の非表示信号を対応する映像信号線に供給するか否かを切り替える。
【0046】
次に、図4の映像信号線駆動回路3の動作を説明する。まず、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21内の各シフトレジスタの初段レジスタにスタートパルスSTHを入力し、画面の左右方向中央から左右端に向かってスタートパルスSTHをシフトさせる。スタートパルスSTHのシフト中は、表示範囲指定信号はハイレベルに維持される。
【0047】
予め設定した表示領域の左右端までスタートパルスSTHがシフトされると、表示範囲指定信号がローレベルになり(図5の時刻t6)、かつエンドパルスが供給される(図5の時刻t5〜t6)。
【0048】
これにより、組合せ論理回路部22内のNANDゲートG10,G11から正のパルスが出力され(図5の時刻t4〜t6)、ラッチ回路23内のJKフリップフロップ31,32の出力はハイレベルになる(図5の時刻t4,t5)。
【0049】
JKフリップフロップ31のQ出力がハイレベルになると、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ24内の対応するレジスタは、前段のレジスタ出力を取り込む代わりに、スタートパルスSTHを取り込む(図5の時刻t8)。
【0050】
すなわち、JKフリップフロップ31の出力がハイレベルになると、その後に、スタートパルスSTHが入力された時点で、画面の右端側に向かってシフト動作が開始される。スタートパルスSTHを取り込んだレジスタに対応する映像信号線が、表示範囲の左端になる。
【0051】
サンプリングパルス出力用シフトレジスタ24がシフト動作を行っている最中に、このシフトレジスタ内の各レジスタからスタートパルスSTHが出力されても、JKフリップフロップ32の出力がハイレベルであるため、映像信号切替回路部25内のNANDゲートG13の出力はハイレベルになる。このとき、JKフリップフロップ32の出力はハイレベルであるため、NANDゲートG14の出力はローレベルになり、映像信号選択回路部27内のアナログスイッチ41がオンして、対応する映像信号線に表示バスB1上の表示信号が供給される。このとき、映像信号線の保持容量部28に、表示信号に応じた電荷が蓄積されるため、その後にアナログスイッチ41がオフしても、映像信号線の電圧は一定に保持される。
【0052】
このように、第1の実施形態では、各映像信号線に対応するレジスタが縦続接続されたサンプリングパルス出力用シフトレジスタ24の任意の位置にスタートパルスSTHを入力してシフト動作を開始できるようにしたため、画面の左右方向の表示範囲を任意に設定変更することができる。
【0053】
また、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21にて、画面の左右方向中央部から左右端に向かってスタートパルスSTHをシフトさせ、どの位置までスタートパルスSTHをシフトさせたかにより表示範囲を設定するため、画面の左右方向中央を基準として、左右方向に任意の幅だけ表示範囲を設定することができる。
【0054】
また、表示範囲指定信号とエンドパルスの入力タイミングを変更するだけで、画面の表示範囲を任意変更できるため、表示範囲の変更が容易になる。
【0055】
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、表示信号と非表示信号とを共通のバスで供給するものである。
【0056】
図6は第2の実施形態の映像信号線駆動回路3の詳細構成を示す回路図、図7は図6の回路内の各部のタイミング波形図である。図6の映像信号線駆動回路3aは、図1と同様に、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21aと、組合せ論理回路22aと、ラッチ回路23と、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ24aと、映像信号切替回路部25aと、バッファアンプ部26と、映像信号選択回路部27aとを有する。
【0057】
図4に示す第1の実施形態の組合せ論理回路22は、スタートパルスSTHを画素クロックの半周期ずつシフトさせた信号に基づいて論理演算を行っているのに対し、本実施形態の組合せ論理回路22aは、スタートパルスSTHを画素クロックφの一周期ずつシフトさせた信号に基づいて論理演算を行う。
【0058】
また、図6の映像信号選択回路部27aは、各映像信号線ごとに、1個のアナログスイッチ(第3のアナログスイッチ)43を有する。各アナログスイッチ43は、映像信号切替回路部25の出力論理に基づいて、ビデオバス(第3のビデオバス)B3上の信号を対応する映像信号線に供給するか否かを切り替える。
【0059】
映像信号切替回路部25aは、3個の二入力NANDゲートG23,G24,G25と、インバータIV13とを有する。NANDゲートG23の一方の入力端子には、非表示信号書き込み信号が入力される。この非表示信号書き込み信号は、非表示領域に対応する映像信号線のすべてに同時に非表示信号を書き込むことを指示する信号である。
【0060】
図6のラッチ回路23内のJKフリップフロップ32のQ出力がローレベルになると、NANDゲートG23は非表示信号書き込み信号を反転した信号を出力する。例えば、非表示信号書き込み信号がハイレベルの場合には、NANDゲートG23の出力はローレベルになり、非表示領域に対応するすべてのアナログスイッチ43がオンする。したがって、この状態でビデオバスB3に非表示信号(例えば、黒信号)が供給されると、非表示領域に対応する信号線のすべてに非表示信号が書き込まれる。
【0061】
一方、JKフリップフロップ32のQ出力がハイレベルの場合、NANDゲートG24はサンプリングパルス出力用シフトレジスタ部24aの出力の反転した信号を出力する。したがって、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ24aの出力タイミングにビデオバスB3に供給された画素表示信号が、表示領域内の対応する映像信号線に書き込まれる。
【0062】
また、第2の実施形態は、図7の時刻t4に示すように、画素クロックの立ち下がりエッジからΔtだけ遅れて、エンドパルスを供給している。これは、駆動範囲設定用シフトレジスタ部21aの動作遅延による位置決めのずれを防止するためである。すなわち、仮に、画素クロックが立ち下がる直前(図7の時刻t3の直前)にエンドパルスが供給されると、サンプリングパルス出力用シフトレジスタ24のスタートパルス入力位置が1レジスタ分前にずれてしまうためである。
【0063】
このように、第2の実施形態は、表示信号と非表示信号とを同一のビデオバスB3で供給するため、第1の実施形態よりもバスの本数とアナログスイッチの数を減らすことができ、実装密度の低減が図れる。
【0064】
(第3の実施形態)
上述した第1および第2の実施形態では、画面の左右方向の表示範囲を任意に設定変更する例を説明したが、第3の実施形態は、画面の上下方向の表示範囲を任意に設定変更するものである。
【0065】
図8は画面の表示例を示す図である。図8の斜線部分が非表示領域W2、斜線部分以外が表示領域W1である。第3の実施形態は、斜線部分の上下方向サイズを任意に設定変更できることを特徴とする。
【0066】
図9は第3の実施形態の走査線駆動回路4の詳細構成を示す回路図、図10は図9の回路内の各部のタイミング波形図である。図9の走査線駆動回路4は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51と、組合せ論理回路部52と、ラッチ回路53と、走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ(走査線駆動シフトレジスタ)54と、走査方向切替回路55と、表示−非表示切替回路56と、バッファアンプ部57とを有する。
【0067】
駆動範囲設定用シフトレジスタ部51は、縦続接続された960段のレジスタで構成され、上下480段ずつ2つのシフトレジスタに分かれている。各走査線に対して、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51内の2段のレジスタが対応づけられている。
【0068】
スタートパルスSTVは、画面の上下方向中央部から、480段の2つのシフトレジスタにそれぞれ入力される。各シフトレジスタは、画面の上下方向中央部から上下端部に向けてスタートパルスSTVを順に転送する。
【0069】
組合せ論理回路部52は、各走査線ごとに、6個の二入力NANDゲートG31〜G36を有する。これらNANDゲートG31〜G36は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51内の隣接する2つのレジスタの出力と、表示範囲指定信号と、エンドパルスとの間で論理演算を行う。
【0070】
エンドパルスは、画素クロックの立ち下がりエッジから所定時間Δtだけ遅れて(図10の時刻t3)供給される。このように、時間差Δtを設ける理由は、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力b1の立ち下がりタイミングの遅れにより、表示範囲が一走査線分ずれるおそれがあるためである。
【0071】
NANDゲートG31には、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力b2とエンドパルスとが入力される。NANDゲートG31は、エンドパルスが供給される間だけ駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力を反転出力する。
【0072】
NANDゲートG32には、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力b2と表示範囲指定信号とが入力される。NANDゲートG32は、表示範囲指定信号がハイレベルの間だけ駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力を反転出力する。
【0073】
NANDゲートG33には、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力b1とエンドパルスとが入力される。NANDゲートG33は、エンドパルスが供給されている間だけ駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力を反転出力する。
【0074】
NANDゲートG34には、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力b1と表示範囲指定信号とが入力される。NANDゲートG34は、表示範囲指定信号がハイレベルの間だけ駆動範囲設定用シフトレジスタ部51の出力を反転出力する。
【0075】
NANDゲートG35は、NANDゲートG31,G33のいずれか一方からローレベルのパルスが出力されると、そのパルスを反転出力する。同様に、NANDゲートG36は、NANDゲートG32,G34のいずれか一方からローレベルのパルスが出力されると、そのパルスを反転出力する。
【0076】
図9のラッチ回路53は、各走査線ごとに、2個のJKフリップフロップ61,62を有する。JKフリップフロップ61のQ出力端子は、NANDゲートG35の出力がハイレベルになった時点でハイレベルになる。JKフリップフロップ62のQ出力端子は、NANDゲートG36の出力がハイレベルになった時点でハイレベルになる。
【0077】
また、JKフリップフロップ61,62のK入力端子にはリセット信号線が接続されており、リセット信号RESETが入力されると、すべてのJKフリップフロップ61,62のQ出力端子は、ローレベルになる。
【0078】
図9の走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54は、縦続接続された480段のレジスタで構成される。各走査線ごとに、それぞれ異なるレジスタの出力が対応づけられている。
【0079】
シフトレジスタ54内の各段のレジスタの段間には、クロックドインバータCI3〜CI6と、NANDゲートG37と、インバータIV21とが設けられている。JKフリップフロップ61のQ出力がハイレベルになると、クロックドインバータCI3は前段のレジスタの出力を遮断する。
【0080】
1行から240行に対応した段のNANDゲート(図9のNANDゲートG37)には上下走査方向切り替え信号U/Dが入力され、241行から480行に対応した段でのNANDゲートG37に対応するNANDゲートには上下走査方向切り替え信号の反転信号D/Uが入力される(不図示)。
【0081】
図9において、JKフリップフロップ61のQ出力がハイレベルで、かつ上下走査方向切り替え信号U/Dがハイレベルであれば、スタートパルスSTVがクロックドインバータCI4を通過して、走査線駆動電圧出力シフトレジスタ54内のレジスタに供給され、以後、画面の下端側に向かって走査線の走査が行われる。
【0082】
JKフリップフロップ61のQ出力がハイレベルであっても、上下走査方向切り替え信号U/Dがローレベルであれば、図9に示す段は表示画面の下端にあたるため、スタートパルスSTVがクロックドインバータCI4を通過することはなく、表示信号を書き込む期間に図9に示す段から上端側に向かって走査線の走査が行われることはない。
【0083】
一方、上下走査方向切替信号D/Uがハイレベルであれば、クロックドインバータCI5の出力が遮断される代わりに、クロックドインバータCI6が導通し、画面の下端側から上端側に向かって走査線の走査が行われる。
【0084】
図9の走査方向切替回路55は、走査線駆動電圧出力シフトレジスタ54内のレジスタの出力を画面の下端側の次段レジスタに供給するか、あるいは、上端側の次段レジスタに供給するかを切り替える。具体的には、上下走査方向切替信号U/Dがハイレベル(D/Uがローレベル)であれば画面の下端側にスタートパルスSTVをシフトさせ、U/Dがローレベル(U/Dがハイレベル)であれば画面の上端側にシフトさせる。
【0085】
図9の表示−非表示切替回路56は、2個の二入力NANDゲートG38,G39と、インバータIV22とを有する。NANDゲートG38の一方の入力端子には、非表示信号の書き込みを指示する非表示信号書き込み信号が入力される。NANDゲートG38は、JKフリップフロップ62の/Q出力がローレベルであればハイレベルの信号を出力し、/Q出力がハイレベルであれば非表示信号書き込み信号の反転信号が出力される。
【0086】
NANDゲートG39は、NANDゲートG38の出力がハイレベルのとき、すなわちJKフリップフロップ62の/Q出力がローレベルのときは、非表示信号書き込み信号の状態にかかわらず、走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54の出力と同論理の信号を出力し、/Q出力がハイレベルのときはインバータIV22の出力は必ずローレベルになっているから、NANDゲートG39は非表示信号書き込み信号と同論理の信号を出力する。
【0087】
次に、図9に示す第3の実施形態の動作を説明する。まず、画面の上下方向中央部から、駆動範囲設定用シフトレジスタ部51内の二つのシフトレジスタのそれぞれにスタートパルスSTVを入力し、スタートパルスSTVを画面の上端側および下端側に順次シフトさせる。
【0088】
予め設定した表示範囲の上下端までスタートパルスSTVがシフトされると、表示範囲指定信号をローレベルにするとともに、エンドパルスを入力する(図10の時刻t3)。これにより、ラッチ回路53内のJKフリップフロップ61,62のQ出力端子がハイレベルになる(図の時刻t1,t3)。
【0089】
JKフリップフロップ61,62のQ出力端子がハイレベルになると、走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54内のクロックドインバータCI3の出力が遮断され、代わりに、クロックドインバータCI4を介してスタートパルスSTVがシフトレジスタ54内の対応するレジスタに供給される。すなわち、JKフリップフロップ61がハイレベルになった時点でシフトレジスタ内のスタートパルスSTVの入力位置が決定される。
【0090】
また、上下走査方向切替信号U/Dの論理により、画面の上端側から下端側に向かって走査線を走査するか、下端側から上端側に向かって走査線を走査するかが設定される。
【0091】
走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54の各段のレジスタ出力は、表示−非表示切替回路56とバッファアンプ部57を介して、対応する走査線に供給される。
【0092】
より詳細には、予め設定した表示範囲内では、走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54でシフトさせたシフトパルスの出力タイミングに基づき、走査線駆動電圧が走査線に供給され、表示範囲以外の非表示領域には非表示信号書き込み信号のタイミングに基づき、走査線駆動電圧が複数の走査線に同時に供給される。
【0093】
このように、第3の実施形態では、画面の上下方向中央部から上下端に向けてスタートパルスSTVをシフトさせ、予め設定した表示範囲の上下端までスタートパルスSTVがシフトされた時点で、走査線駆動電圧出力用シフトレジスタ54のスタートパルスSTV入力位置を決定するため、画面の上下方向中央部を基準として上下方向に任意の量だけ表示範囲を設定できる。
【0094】
また、画面の上端側から下端側に向けて走査線を駆動するか、あるいは下端側から上端側に向けて走査線を駆動するかを、上下走査方向切替信号U/Dの論理で切替可能なため、駆動方向の切替制御が容易になる。
【0095】
なお、第1あるいは第2の実施形態と、第3の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、画面の左右方向の表示範囲を任意に設定するとともに、画面の上下方向の表示範囲を任意に設定してもよい。これにより、画面内の任意の場所に任意のサイズの表示範囲を設定できる。
【0096】
したがって、画面の物理的なアスペクト比と同一あるいは異なるアスペクト比の表示領域を、画面の任意の場所に設定することができる。
【0097】
また、第1〜第3の実施形態では、画面の左右方向中央を基準として左右に対称的に、あるいは画面の上下方向中央を基準として上下に対称的に表示範囲を設定する例を説明したが、基準位置は画面の左右方向中央や上下方向中央でなくてもよい。
【0098】
例えば、図1の駆動範囲設定用シフトレジスタ部21のスタートパルスSTH入力位置を画面の左右方向中央からずらしてもよい。具体的には、例えば、画面の左上方から一方向にシフトさせてもよい。
【0099】
同様に、図9の駆動範囲設定用シフトレジスタ部51のスタートパルスSTV入力位置を画面の上下方向中央からずらしてもよい。例えば、上記のごとく、画面の左上方から一方向にシフトさせてもよい。
【0100】
また、第1〜第3の実施形態において、映像信号線に非表示信号を書き込む際の信号線電圧を、表示信号を書き込む際の信号線電圧ΔVIC1よりも大きい電圧VIC2にすることにより、フリッカが視認されにくくすることができる。
【0101】
図11は液晶層に印加する電圧と液晶の透過率との関係を示す図である。図示のように、液晶印加電圧が高いほど透過率が低減するため、非表示信号の電圧を映像信号線に書き込む際は、透過率が0に近くなるまで非表示信号の電圧を上げるのが望ましい。
【0102】
さらに、第1〜第3の実施形態では、非表示信号を黒色の信号電圧としたが、黒色以外の色信号(例えば、白色、灰色、または中間色など)を非表示信号としてもよい。
【0103】
上述した実施形態では、表示装置の一例として液晶表示装置について説明したが、信号線および走査線が縦横に列設された他の表示装置(例えば、プラズマディスプレイ装置)などにも本発明は適用可能である。また、本発明は、有機EL(electroluminescence)にも適用可能である。
【0104】
また、上述した実施形態は、デジタル画素データをアナログ画素電圧に変換してから映像信号選択回路部27に供給する、アナログ変換回路(DAC)内蔵型の平面表示装置にも適用可能である。
【0105】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、映像信号線駆動用のシフトレジスタでスタートパルスをシフトさせる際、シフト範囲を任意に設定変更できるようにしたため、一映像信号線を基準としてその両側の表示範囲を任意に切り替えることができる。
【0106】
同様に、走査線駆動用のシフトレジスタでスタートパルスをシフトさせる際、シフト範囲を任意に設定変更できるようにしたため、一走査線を基準としてその両側の表示範囲を任意に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマトリクスアレイ基板内の映像信号線駆動回路の内部構成を示す回路図。
【図2】液晶表示装置の全体構成を示すブロック図。
【図3】画面の表示例を示す図であり、画面の左右端側に非表示領域を設ける例を示す図。
【図4】図1の一点鎖線で囲んだ部分の詳細構成を示す回路図。
【図5】図4の回路内の各部のタイミング波形図。
【図6】第2の実施形態の映像信号線駆動回路の詳細構成を示す回路図。
【図7】図6の回路内の各部のタイミング波形図。
【図8】画面の表示例を示す図。
【図9】第3の実施形態の走査線駆動回路の詳細構成を示す回路図。
【図10】図9の回路内の各部のタイミング波形図。
【図11】液晶層に印加する電圧と液晶の透過率との関係を示す図。
【符号の説明】
1 マトリクス基板
2 画素アレイ部
3 映像信号線駆動回路
4 走査線駆動回路
5 画素TFT
6 画素電極
7 補助容量
8 液晶層
9 対向電極駆動回路
10 補助容量線
11 画素電位保持容量線駆動回路
21 駆動範囲設定用シフトレジスタ
22 組合せ論理回路部
23 ラッチ回路
24 サンプリングパルス出力用シフトレジスタ部
25 映像信号切替回路部
26 バッファアンプ部
27 映像信号選択回路部
28 保持容量部
Claims (8)
- 縦横に配置された複数の映像信号線および走査線と、
前記映像信号線および走査線の各交点に接続された画素スイッチング素子と、を備えた平面表示装置において、
前記映像信号線のそれぞれに対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した信号線駆動シフトレジスタと、
前記信号線駆動シフトレジスタを構成する複数のレジスタの中から、スタートパルスをシフトさせるレジスタ群を任意に設定可能な表示範囲設定回路と、を備え、
前記表示範囲設定回路で設定されたレジスタ群からスタートパルスが出力されるタイミングに同期させて、対応する前記映像信号線のそれぞれに画素信号を供給し、
前記表示範囲設定回路は、
一映像信号線の位置から前記複数の映像信号線の一端までの各映像信号線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第1のシフトレジスタと、
前記一映像信号線の位置から前記複数の映像信号線の他端までの各映像信号線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第2のシフトレジスタと、
前記第1および第2のシフトレジスタの出力に基づいて表示範囲を設定する表示範囲設定部と、を有し、
前記第1のシフトレジスタは、前記一映像信号線に対応するレジスタから画面の左側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記第2のシフトレジスタは、前記一映像信号線に対応するレジスタから画面の右側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記表示範囲設定部は、前記第1のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の一端を設定し、かつ、前記第2のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の他端を設定し、
前記信号線駆動シフトレジスタは、前記表示範囲設定部が設定した範囲内でスタートパルスをシフトさせることを特徴とする平面表示装置。 - 前記第1および第2のシフトレジスタを構成する各レジスタは、縦続接続された第1および第2のフリップフロップを有し、
前記第1のフリップフロップは、画素クロックの立ち上がりエッジに同期させて前段からのスタートパルスを取り込み、
前記第2のフリップフロップは、前記画素クロックの立ち下がりエッジに同期させて前段からのスタートパルスを取り込み、
前記表示範囲設定部は、前記第1および第2のフリップフロップの出力と、前記画素クロックと、外部から入力される表示範囲指定信号および表示範囲終了信号とに基づいて、表示範囲を設定することを特徴とする請求項1の記載の平面表示装置。 - 前記映像信号選択回路は、前記映像信号線のそれぞれごとに設けられる第1および第2のアナログスイッチを有し、
前記第1のアナログスイッチは、対応する映像信号線と、表示信号を供給する第1のビデオバスとに接続され、
前記第2のアナログスイッチは、対応する映像信号線と、非表示信号を供給する第2のビデオバスとに接続され、
前記表示範囲設定部が設定した表示範囲内の前記映像信号線のそれぞれには、前記第1のアナログスイッチを介して前記第1のビデオバス上の表示信号が供給され、かつ、前記表示範囲設定部が設定した範囲以外の前記映像信号線のそれぞれには、前記第2のアナログスイッチを介して前記第2のビデオバス上の非表示信号が供給されることを特徴とする請求項2に記載の平面表示装置。 - 前記第1および第2のシフトレジスタを構成する各レジスタは、縦続接続された第1および第2のフリップフロップを有し、
前記表示範囲設定部は、前記第1または第2のフリップフロップのいずれか一方の出力と、外部から入力される表示範囲指定信号および表示範囲終了信号とに基づいて、表示範囲を設定することを特徴とする請求項1に記載の平面表示装置。 - 前記映像信号選択回路は、前記映像信号線ごとに設けられる第3のアナログスイッチを有し、
前記第3のアナログスイッチの一端は対応する映像信号線に接続され、他端は画素信号および画素非表示信号の双方を供給する第3のビデオバスに接続され、
前記表示範囲設定部が設定した表示範囲内の前記映像信号線のそれぞれには、前記第3のビデオバスを介して画素信号が供給され、前記表示範囲設定部が設定した範囲以外の前記映像信号線のそれぞれには、前記第3のビデオバスを介して画素非表示信号が供給されることを特徴とする請求項4に記載の平面表示装置。 - 前記表示範囲設定部が設定した範囲以外の前記映像信号線のそれぞれに対応する前記第3のアナログスイッチは、同時にオンして前記画素非表示信号を対応する映像信号線に供給することを特徴とする請求項5に記載の平面表示装置。
- 縦横に配置された複数の映像信号線および走査線と、
前記映像信号線および走査線の各交点に接続された画素スイッチング素子と、を備えた平面表示装置において、
前記走査線のそれぞれに対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した走査線駆動シフトレジスタと、
前記走査線駆動シフトレジスタを構成する複数のレジスタの中から、スタートパルスをシフトさせるレジスタ群を任意に設定可能な表示範囲設定回路と、を備え、
前記表示範囲設定回路で設定されたレジスタ群の中からスタートパルスが出力されるタイミングに同期させて、対応する前記走査線のそれぞれに前記画素スイッチング素子の駆動パルスを供給し、
前記表示範囲設定回路は、
一走査線の位置から前記複数の走査線の一端までの各走査線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第1のシフトレジスタと、
前記一走査線の位置から前記複数の走査線の他端までの各走査線に対応して設けられるレジスタを複数縦続接続した第2のシフトレジスタと、
前記第1および第2のシフトレジスタの出力に基づいて表示範囲を設定する表示範囲設定部と、を有し、
前記第1のシフトレジスタは、前記一走査線に対応するレジスタから前記複数の走査線の一端側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記第2のシフトレジスタは、前記一走査線に対応するレジスタから前記複数の走査線の他端側にスタートパルスを順にシフトさせ、
前記表示範囲設定部は、前記第1のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の一端を設定し、かつ、前記第2のシフトレジスタを構成する複数のレジスタから選択されたレジスタがスタートパルスを出力したタイミングに同期させて表示範囲の他端を設定し、
前記走査線駆動シフトレジスタは、前記表示範囲設定部が設定した範囲内でスタートパルスをシフトさせることを特徴とする平面表示装置。 - 前記走査線駆動シフトレジスタを構成する複数のレジスタのうち、前記表示範囲設定回路が設定したレジスタ群以外のレジスタに対応する前記走査線のそれぞれに、所定のタイミングで同時に駆動パルスを供給する非表示走査線駆動回路を備えることを特徴とする請求項7に記載の平面表示装置。
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