JPH10187105A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルの表示能力走査線本数ｎ本よりも
その有効表示走査線本数ｍ本が小さい画像信号が入力さ
れた場合、その信号を正常に表示させる場合には、フレ
ームメモリ等の時間軸処理を行う高価な回路が必要であ
った。 【解決手段】 液晶パネル１１の表示能力走査線本数ｎ
本よりもその有効表示走査線本数ｍ本が小さい画像信号
が入力された場合、画像信号のブランキング期間におい
て、走査線（ｎ−ｍ）本の無効表示領域を液晶パネルの
スイッチング素子のオフレベルで高速に走査動作を行わ
せるとともに、フレームごとにその場所を変える所定の
ラインにおいては通常速度で走査させ、黒レベルの信号
で液晶素子を駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等の信号を表示させるディスプレイ等、特にその
表示させる信号によって画面の縦横比を変化させる必要
のあるディスプレイに用いる液晶表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示させる信号によって画面の縦
横比を変化させる必要のあるディスプレイに用いる液晶
表示装置は図７のブロック図に示すように、走査線ｎ本
の表示能力を持つ液晶パネル７１に、その液晶パネル７
１の信号線を駆動する信号線駆動回路７２と、液晶パネ
ル７１の走査線を駆動する走査線駆動回路７３を接続
し、入力される画像信号に応じてその時間軸を変化させ
るフレームメモリ７４を信号線駆動回路７２と走査線駆
動回路７３に接続している。

【０００３】図８は、上記従来の液晶表示装置の動作を
示す波形図であり、８１は画像有効期間８２とブランキ
ング期間８３とからなる走査線ｎ本の表示信号を持つ画
像信号、８４は画像有効期間８５とブランキング期間８
６とからなる走査線ｍ（ｍ＜ｎ）本の表示信号を持つ画
像信号、８７は圧縮画像有効期間８８とブランキング期
間８９とからなるフレームメモリ７４の出力する画像信
号である。

【０００４】以上のように構成された従来の液晶表示装
置においては、入力される画像信号は信号線駆動回路７
２により、１走査線分が蓄えられた後、液晶パネル７１
に印加され、また、液晶パネル７１上のスイッチング素
子をオンさせ、信号線駆動回路７２から出力される画像
信号を液晶パネル７１上の液晶素子に印加するライン
が、走査線駆動回路７３により１本目からｎ本目まで順
次選択され、液晶パネル７１上に画像が表示される。

【０００５】走査線表示能力がｎ本である液晶パネル７
１に、走査線がｎ本未満であるｍ本の表示データを持つ
画像信号が入力された場合、図３の液晶パネル表示領域
図に示すように、液晶パネル１１上において、走査線ｍ
本の有効表示領域３１以外の走査線（ｎ−ｍ）本に相当
する無効表示領域３２は通常黒等で表示されなければな
らないが、液晶パネル１１等のある種の表示装置におい
ては黒表示を行うためには黒の表示信号で駆動してやる
必要がある。一般に、画像信号のブランキング期間は走
査線（ｎ−ｍ）本を走査する期間よりも小さいので、線
順次に走査をし、黒表示を行っていくと、１フレーム分
の走査を完了する以前に次のフレームの画像信号が入力
されてしまい、正常な表示が行えない。そこで、図８に
おける画像信号８７に示すように画像信号８４のｍ本分
の画像有効期間８５の信号を図７に示すフレームメモリ
７４で圧縮し、走査線（ｎ−ｍ）本分の無効表示領域３
２の表示をする時間を作りだして表示を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うな構成では、画像信号の時間軸変換をするためにフレ
ームメモリ等の高価な回路を必要とするという課題を有
していた。

【０００７】本発明はかかる点に鑑み、フレームメモリ
等の高価な回路を用いることなくマルチアスペクト表示
を可能にした液晶表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、走査線ｎ本の
表示能力を持ち、各絵素毎にスイッチング素子を有する
アクティブマトリックス方式の液晶パネルと、前記液晶
パネルに画像信号を印加する信号線駆動回路と、前記液
晶パネルの走査を行う走査線駆動回路と、入力される画
像信号の種類を判別して前記液晶パネルの表示能力未満
のｍ本の表示データを持つ画像信号入力を判別する走査
線数判別回路と、前記走査線数判別回路の出力により入
力される画像信号のブランキング期間には前記信号線駆
動回路の出力を所定の色を表示するように制御するブラ
ンキング制御回路と、前記走査線数判別回路の出力によ
り入力される画像信号のブランキング期間には走査線数
判別回路の出力を前記スイッチング素子をオンさせない
信号レベルであるオフレベルに固定し、液晶パネルに信
号線駆動回路からの電圧を印加させないままに走査線
（ｎ−ｍ）本の無効表示領域において有効表示領域を走
査する速度よりも高速に走査をさせる一方、フレームご
とにその位置が異なったものである所定のラインに対し
ては走査線駆動回路のオフレベル出力固定を解除して液
晶パネルに信号線駆動回路より出力される電圧を書き込
ませる高速走査制御回路とを備えた液晶表示装置であ
り、走査線表示能力がｎ本である液晶パネルに、走査線
がｎ本未満であるｍ本の表示データを持つ画像信号が入
力された場合でも、画像信号の時間軸変換をするために
フレームメモリ等の高価な回路を用いることなく、マル
チアスペクト表示を可能にするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、走査線ｎ本の表示能力を持ち、各絵素毎にスイッチ
ング素子を有するアクティブマトリックス方式の液晶パ
ネルと、前記液晶パネルに画像信号を印加する信号線駆
動回路と、前記液晶パネルの走査を行う走査線駆動回路
と、入力される画像信号の種類を判別して前記液晶パネ
ルの表示能力未満のｍ本の表示データを持つ画像信号入
力を判別する走査線数判別回路と、前記走査線数判別回
路の出力により入力される画像信号のブランキング期間
には前記信号線駆動回路の出力を所定の色を表示するよ
うに制御するブランキング制御回路と、前記走査線数判
別回路の出力により入力される画像信号のブランキング
期間には走査線数判別回路の出力を前記スイッチング素
子をオンさせない信号レベルであるオフレベルに固定
し、液晶パネルに信号線駆動回路からの電圧を印加させ
ないままに走査線（ｎ−ｍ）本の無効表示領域において
有効表示領域を走査する速度よりも高速に走査をさせる
一方、フレームごとにその位置が異なったものである所
定のラインに対しては走査線駆動回路のオフレベル出力
固定を解除して液晶パネルに信号線駆動回路より出力さ
れる電圧を書き込ませる高速走査制御回路とを備えた液
晶表示装置であり、液晶パネルに入力される画像信号の
走査線ｎ本の有効表示領域以外の走査線（ｎ−ｍ）本の
無効表示領域に対しては、走査線駆動回路はその出力を
オフレベルに固定したまま高速に走査を行い、液晶パネ
ルのスイッチング素子を動作させずに画像信号のブラン
キング期間中に短時間で無効表示領域の走査を終え、ま
た、無効表示領域の高速走査期間中においても、所定の
ライン毎にはその高速走査を一時中断し、有効表示領域
と同様にスイッチング素子を動作させ、液晶パネルに所
定の信号を印加させ、間引いて表示を行わせる。

【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、走査線
駆動回路が所定の信号によりその出力をオフレベルに固
定できるオフ制御信号入力端子を持つ複数の走査線駆動
ＩＣで構成されたオフ機能付き走査線駆動回路である請
求項１記載の液晶表示装置であり、走査線駆動回路を構
成する駆動ＩＣに対してオフレベル固定出力機能を持た
せることにより、高速走査期間中にオフ制御信号を印加
することによりその出力を簡単に液晶パネルのスイッチ
ング素子のオフレベルに固定させるという作用を有す
る。

【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、信号線
駆動回路が所定の信号によりその出力を黒レベルに固定
できる黒表示制御信号入力端子を持つ複数の信号線駆動
ＩＣで構成された黒表示機能付き信号線駆動回路である
請求項１または請求項２記載の液晶表示装置であり、信
号線駆動回路を構成する駆動ＩＣに対して黒表示データ
出力機能を持たせることにより、高速走査期間中にその
制御信号を印加することにより、出力を簡単に液晶パネ
ルに黒表示を行わせるための信号を印加させ得る作用を
有する。

【００１２】本発明の請求項４に記載の発明は、走査線
ｍ本の有効画像信号を表示する有効表示領域が液晶パネ
ルの画面中央部であり、走査線（ｎ−ｍ）本の無効表示
領域に対してはその部分の走査を液晶パネル画面の上下
の領域で同時に行わせる請求項１または請求項２または
請求項３記載の液晶表示装置でり、液晶パネル画面の上
下に位置する無効表示領域を同時に走査，駆動すること
により、より短時間でその無効表示領域の走査を終了さ
せ得る作用を有する。

【００１３】本発明の請求項５に記載の発明は、高速に
走査を行わせる期間中に走査線駆動回路のオフレベル出
力固定を解除して液晶パネルに信号線駆動回路より出力
される電圧を書き込ませるラインの選択を偶数本毎にす
る請求項１または請求項２または請求項３または請求項
４記載の液晶表示装置であり、高速走査期間中における
黒表示ラインの選択を偶数本毎に行うことにより、信号
線駆動回路の出力を一定の電圧レベルに保持させておく
ことのみで黒表示データとできる作用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
液晶表示装置のブロック図、図２は図１に示す液晶表示
装置の動作を示す波形図、図３は液晶表示装置に入力さ
れる画像信号の有効表示走査線本数が液晶パネルの表示
能力走査線本数よりも小さい場合の様子を示す液晶パネ
ル表示領域図、図４は液晶素子の印加電圧−透過率特性
図であり、図１のブロック図において、１１は走査線ｎ
本の表示能力を持つアクティブマトリックス方式の液晶
パネル、１２は液晶パネル１１の信号線を駆動する信号
線駆動回路、１３は液晶パネル１１の走査線を駆動する
走査線駆動回路、１４は入力される画像信号の有効表示
走査線本数を判別する走査線数判別回路、１５は信号線
駆動回路１２に与える信号を制御するブランキング制御
回路、１６は走査線駆動回路１３および走査電圧生成回
路１７を制御して液晶パネル１１の高速走査を作動させ
る高速走査制御回路、１７は走査線駆動回路１３に走査
線に印加すべき電圧を生成する走査電圧生成回路であ
る。

【００１５】図２の波形図において、２１は画像有効期
間２２とブランキング期間２３とからなる有効表示走査
線がｍ本の、信号線駆動回路１２への入力画像信号、２
４は通常走査パルス部分２５と高速走査パルス部分２６
からなる、走査線駆動回路１３への走査クロックパル
ス、２７は部分的にオフレベル部分２８を有する、走査
電圧生成回路１７の出力である走査電圧、２９は黒表示
部分３０を有する、信号線駆動回路１２に加えられる信
号線データである。

【００１６】図３の液晶パネル表示領域図において、３
１は液晶パネル１１上で入力される画像信号のデータを
表示するための有効表示領域、３２は液晶パネル１１上
における無効表示領域である。

【００１７】以上のように構成されたこの実施の形態１
の液晶表示装置において、以下その動作を説明する。

【００１８】入力される画像信号２１の有効表示走査線
ｍ本と、液晶パネル１１の表示能力走査線ｎ本が等しい
場合には、従来の液晶表示装置の駆動と同様な駆動を行
う。すなわち、入力される画像信号２１は、信号線駆動
回路１２により液晶パネル１１に信号が印加させられる
とともに、走査線駆動回路１３は、液晶パネル１１上に
構成されているスイッチング素子を順次オンにしていき
垂直走査を行い、画像を形成する。

【００１９】入力される画像信号２１の有効表示走査線
ｍ本が、液晶パネル１１の表示能力走査線ｎ本よりも小
さい場合においても、図３の走査線ｍ本の有効表示領域
３１においては、前記と同様な駆動がなされる。

【００２０】駆動条件が異なるのは、図３における走査
線（ｎ−ｍ）本の無効表示領域３２の部分においてであ
る。

【００２１】一般に、走査線駆動回路１３は内部にシフ
トレジスタを持ち、そのレジスタ値に応じて出力すべき
電圧を選択する選択回路と、更には出力回路からなる専
用の駆動ＩＣで構成される。走査線数判別回路１４によ
りｍ＜ｎであることを判別した場合に、画像信号２１の
ブランキング期間２３において、ブランキング制御回路
１５により所定の画像信号、通常は黒表示部分３０の画
像信号であるものが信号線駆動回路１２に与えられる。
また、同時に高速走査制御回路１６により、前記走査線
駆動回路１３内のシフトレジスタのシフトクロックに当
たる走査クロックパルス２４の周期が早められ、また、
その高速走査パルス部分２６の期間には、走査電圧生成
回路１７の出力がすべて液晶パネル１１上のスイッチン
グ素子をオフにするオフ電圧に固定される。画像信号２
１のブランキング期間２３は通常走査パルス部分２５に
よれば走査線（ｎ−ｍ）本を走査する期間よりも小さい
ものであるが、高速走査パルス部分２６により高速走査
することによりブランキング期間２３内に、（ｎ−ｍ）
本の無効表示領域３２の走査を終えるものである。

【００２２】更に、この高速走査期間中においても、図
２の走査電圧２７に示すように、液晶パネル１１のスイ
ッチング素子をオンさせ、通常の有効表示領域３１と同
様に信号線駆動回路１２より出力される電圧、すなわ
ち、無効表示領域用の黒表示部分３０の電圧で駆動し、
黒表示ラインを設ける。アクティブマトリックス方式液
晶パネルにおいては、画素を構成する各液晶素子に対し
て各々スイッチング素子が設けられており、一度素子に
印加された電圧は、スイッチング素子がオフ状態にある
限り理想のスイッチング素子であればほとんど変化しな
いし、また、多少電圧変動が生じたとしても、図４に示
す液晶素子の印加電圧−透過率特性図の傾きが小さい領
域、つまりその透過率が０％，１００％となる領域付近
で使用する限りにおいては、その電圧変動が人間の目に
より検知される輝度変化になって現れるためには、かな
りの時間が必要となる。そこで高速走査期間中において
も電圧印加を行う黒表示ラインを、所定の法則に則り各
フレームごとにその場所を変え、無効表示領域３２全範
囲にわたって分散させる。電圧を印加されるラインは、
フレーム間引き駆動されることになるが、前記したよう
な液晶素子の保持特性により各ラインの表示は黒レベル
を表示し続けることになり、無効表示領域３２全体にわ
たって黒表示させることができる。

【００２３】また、液晶パネルを駆動するに当たって、
走査ライン毎に信号線駆動回路１２の出力極性を反転さ
せる方法が広く知られている。そこで、前記した高速走
査期間中における黒表示ラインの選択を偶数本毎に行う
ことにより、信号線駆動回路１２の出力を一定の電圧レ
ベルに保持させておくことのみで黒表示データとでき、
回路構成も簡単になり、さらには低消費電力化も図れ
る。

【００２４】以上のようにこの実施の形態１によれば、
液晶パネル１１の走査線のうち、無効表示領域３２にお
いて高速走査を行い、また、同領域において間引いた形
で黒表示駆動を行うことにより、時間軸変換処理を行う
ことなく、マルチアスペクトの信号に対応した液晶表示
装置を実現できる。

【００２５】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２における液晶表示装置のブロック図、図６は図５に
示す液晶表示装置の動作を示す波形図である。

【００２６】図５のブロック図において、５１は走査線
ｎ本の表示能力を持つアクティブマトリックス方式の液
晶パネル、５２は所定の制御信号によりその出力を黒表
示レベルに固定する機能を持ち、液晶パネル５１を駆動
する黒表示機能付き信号線駆動回路、５３は所定の制御
信号によりその出力をオフレベルに固定する機能を持
ち、液晶パネル１１の走査線を駆動するオフ機能付き走
査線駆動回路、５４は入力される画像信号の有効表示走
査線本数を判別する走査線数判別回路、５５はオフ機能
付き走査線駆動回路５３および走査電圧生成回路５６を
制御して液晶パネル５１の高速走査を作動させる高速走
査制御回路、５６はオフ機能付き走査線駆動回路５３に
走査線に印加すべき電圧を生成する走査電圧生成回路で
ある。

【００２７】図６の波形図において、６１は画像有効期
間６２とブランキング期間６３とからなる有効表示走査
線本数がｍ本の、黒表示機能付き信号線駆動回路５２へ
の入力画像信号、６４は通常走査パルス部分６５と高速
走査パルス部分６６からなる、オフ機能付き走査線駆動
回路５３への走査クロックパルス、６７はオフ機能付き
走査線駆動回路５３のオフ機能を制御するオフ信号、６
８は黒表示機能付き信号線駆動回路５２の黒表示機能を
制御する黒表示信号である。

【００２８】以上のように構成されたこの実施の形態２
の液晶表示装置において、以下その動作を説明する。

【００２９】実施の形態１で説明したように、一般に液
晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動回路はシフトレ
ジスタ＋選択回路で構成される専用の駆動ＩＣで構成さ
れるものであるが、このＩＣ内部の選択回路にシフトレ
ジスタに関係なくオフレベルのみを出力させる機能を持
つことにより、走査電圧生成回路の構成を非常に簡単に
できる。また、液晶パネルの信号線を駆動するための信
号線駆動回路は、走査線駆動回路と同様に、内部にシフ
トレジスタ回路とサンプル・ホールド回路等を持つ専用
の駆動ＩＣで構成されることが一般である、この信号線
駆動ＩＣに入力画像信号を無視して黒レベルを出力する
機能を設けることにより、高速走査を行う期間において
信号線駆動回路に対して画像データを与える必要がなく
なり、回路構成が非常に簡素化されるとともに、信号線
駆動回路内のシフトレジスタの動作を停止させておくこ
とも可能であり、低消費電力で駆動ができる。

【００３０】以上の目的を達成するために、この実施の
形態２によれば、走査線駆動回路としてオフ機能付き走
査線駆動回路５３を、また、信号線駆動回路として黒表
示機能付き信号線駆動回路５２を設けることにより、非
常に簡単な回路構成で低消費電力のマルチアスペクトに
対応した液晶表示装置を実現できる。

【００３１】また、液晶パネルの表示能力以下の画像信
号を表示させる場合、図３に示すように有効表示領域３
１は液晶パネル１１の画面の中央部に表示される場合が
多いが、このときに液晶パネル１１の画面の上下に分か
れた無効表示領域３２を同時に走査し、無効表示領域用
データ表示を行うことにより、無効表示領域３２を走査
するために要する時間が半分ですむので、ブランキング
期間のより短い画像信号に対しても対応が可能である
し、また、前述した間引き駆動を行うラインの数を増や
すことも可能であるので、より高品位な表示を行うこと
ができる。

【００３２】なお、実施の形態では無効表示領域を黒表
示としているが、液晶の透過率が０％，１００％に近い
領域で使用するのであれば、赤，青，緑等の他の色であ
っても良いことは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、フレームメモリ等の高価な時間軸変換回
路を用いることなく、種々のアスペクトを持つ画像信号
の表示可能な液晶表示モジュールを実現することができ
るという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における液晶表示装置の
ブロック図

【図２】図１に示す液晶表示装置の動作を示す波形図

【図３】液晶パネルの表示領域図

【図４】液晶素子の印加電圧−透過率特性図

【図５】本発明の実施の形態２における液晶表示装置の
ブロック図

【図６】図５に示す液晶表示装置の動作を示す波形図

【図７】従来の液晶表示装置のブロック図

【図８】従来の液晶表示装置の動作を示す波形図

【符号の説明】

１１，５１，７１ 液晶パネル １２，７２ 信号線駆動回路 １３，７３ 走査線駆動回路 １４，５４ 走査線数判別回路 １５ ブランキング制御回路 １６，５５ 高速走査制御回路 １７，５６ 走査電圧生成回路 ２１，６１ 画像信号 ２２ 画像有効期間 ２３ ブランキング期間 ２４，６４ 走査クロックパルス ２５ 通常走査パルス部分 ２６ 高速走査パルス部分 ２７ 走査電圧 ２８ オフレベル部分 ２９ 信号線データ ３０ 黒表示部分 ３１ 有効表示領域 ３２ 無効表示領域 ５２ 黒表示機能付き信号線駆動回路 ５３ オフ機能付き走査線駆動回路 ６７ オフ信号 ６８ 黒表示信号 ７４ フレームメモリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査線ｎ本の表示能力を持ち、各絵素毎
   にスイッチング素子を有するアクティブマトリックス方
   式の液晶パネルと、前記液晶パネルに画像信号を印加す
   る信号線駆動回路と、前記液晶パネルの走査を行う走査
   線駆動回路と、入力される画像信号の種類を判別して前
   記液晶パネルの表示能力未満のｍ本の表示データを持つ
   画像信号入力を判別する走査線数判別回路と、前記走査
   線数判別回路の出力により入力される画像信号のブラン
   キング期間には前記信号線駆動回路の出力を所定の色を
   表示するように制御するブランキング制御回路と、前記
   走査線数判別回路の出力により入力される画像信号のブ
   ランキング期間には走査線数判別回路の出力を前記スイ
   ッチング素子をオンさせない信号レベルであるオフレベ
   ルに固定し、液晶パネルに信号線駆動回路からの電圧を
   印加させないままに走査線（ｎ−ｍ）本の無効表示領域
   において有効表示領域を走査する速度よりも高速に走査
   をさせる一方、フレームごとにその位置が異なったもの
   である所定のラインに対しては走査線駆動回路のオフレ
   ベル出力固定を解除して液晶パネルに信号線駆動回路よ
   り出力される電圧を書き込ませる高速走査制御回路とを
   備えた液晶表示装置。
2. 【請求項２】 走査線駆動回路が所定の信号によりその
   出力をオフレベルに固定できるオフ制御信号入力端子を
   持つ複数の走査線駆動ＩＣで構成されたオフ機能付き走
   査線駆動回路である請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 信号線駆動回路が所定の信号によりその
   出力を黒レベルに固定できる黒表示制御信号入力端子を
   持つ複数の信号線駆動ＩＣで構成された黒表示機能付き
   信号線駆動回路である請求項１または請求項２記載の液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 走査線ｍ本の有効画像信号を表示する有
   効表示領域が液晶パネルの画面中央部であり、走査線
   （ｎ−ｍ）本の無効表示領域に対してはその部分の走査
   を液晶パネル画面の上下の領域で同時に行わせる請求項
   １または請求項２または請求項３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 高速に走査を行わせる期間中に走査線駆
   動回路のオフレベル出力固定を解除して液晶パネルに信
   号線駆動回路より出力される電圧を書き込ませるライン
   の選択を偶数本毎にする請求項１または請求項２または
   請求項３または請求項４記載の液晶表示装置。