JPH10232645A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドットマトリックス状に配列された表示パネ
ルにおいて、映像信号の画素数が表示パネルのそれより
も少ない場合に、周囲の枠表示をするとき、その枠表示
に相当する表示素子へ十分な、例えば、黒書込みを行
い、表示むら等が生じないようにする。 【解決手段】 垂直帰線期間中に、ゲートラインの選択
信号を、通常の水平同期パルスよりも高速のクロックパ
ルスに切換えて、数ラインずつ黒書込みを行い、複数の
垂直帰線期間で画面全体を書込むよう制御する。これに
より、十分な黒枠表示が可能となり、むらなく表示可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は映像表示装置に関し、特に特にド
ットマトリックス状に表示画素が配列された液晶表示パ
ネルを有し、入力映像信号を表示する表示画素が当該表
示パネルの画素数よりも少ない場合に、枠表示をなすよ
うにした映像表示装置に関するものである。

【従来の技術】液晶表示装置は、コンピュータ等のラス
タスキャン表示方法を用いた信号を表示するため、水平
方向の走査のために水平ドライバと垂直ドライバを設
け、水平ドライバには映像信号を水平側各画素に展開す
るためのスイッチと映像信号を保持するための手段を持
ち、垂直ドライバには、現在走査されている水平走査線
位置に相当する液晶画素部分を書込み可能とする信号を
出力する機能を持たせ、上記信号を選択的に対応する液
晶画素へ導き、表示を行う。

【０００２】この時、コンピュータ等の信号で、液晶表
示装置側の表示画素数（以下、液晶画素数）と表示すべ
き信号の画素数（以下、表示画素数）が一致しない場合
が生ずる。この場合の表示方法としては、表示する信号
（以下、表示信号）で、一つの情報を複数の液晶表示装
置の表示画素（以下、液晶画素）に書込んだり、画像の
補完手段等を用いて液晶画素全体に拡大して投影する方
法と、表示画素と液晶画素を１対１に対応させ、液晶画
素の有効画面部分以外の部分を目立たない様に黒を表示
する方法がある。

【０００３】液晶表示素子は一般にノーマリホワイト型
とノーマリブラック型があり、前者は、液晶に対して電
界をかけない状態で光を透過し電界をかけると遮断する
ものであり、後者は、液晶に対して電界をかけない状態
で光を遮断し電界をかけると透過するものである。この
２つのタイプは夫々特徴があり、一般的に黒表示の品質
を重視する場合は、ノーマリホワイト型が用いられる。

【０００４】ノーマリホワイト型の液晶表示素子を使っ
た場合は、表示画素と液晶画素を１対１に対応させ、液
晶画素の有効画面部分以外の部分を目立たない様に黒を
表示する方法にて表示をした場合に、有効表示期間以外
の部分である、ブランキング期間に全ての有効画面以外
の部分を黒で表示しなければならない。

【０００５】有効画面以外の部分（以下、非有効表示部
分）に黒を表示する時は、一般的に１垂直走査周期にお
ける水平または、垂直ブランキング期間に全ての黒部分
を走査し、黒表示を行う。フレームメモリ等を用いて、
画像を表示する時間軸を変換する方法においても、１垂
直動作周期内に、映像信号以外の黒の部分を全て表示す
ることに代わりはない。

【０００６】また、既に公開されている特許として、特
開平７−１９１６３０号公報の「ＬＣＤマルチシンクモ
ニター方法」があるが、これは、非有効表示部分の黒書
込みを高速で行うことを記載しているが、この方法で
は、本発明の目的である後述の問題点を解決できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】フレームメモリ等を用
いて映像信号の時間軸を変換する方式においては、時間
軸を変換するフレームメモリが必要となり、特に表示画
素数が増加すると必要とするメモリ量も飛躍的に増大
し、コストアップの要因となる。

【０００８】メモリ等を用いない方式では、表示信号の
有効画面を液晶画素に表示する場合、垂直あるいは水平
帰線期間で全ての非有効表示部分に黒を書込む必要があ
るため、高速に書込みを終了させなければならない。高
速に書込みを行うと、画素に導く黒を表示させる電圧が
十分に画素電極並びに画素電極に接続された容量素子
（画素電極並びに画素電極に接続された容量素子の容量
成分。以下、画素容量）に電荷を充電させることができ
ないことがある。

【０００９】特に、最近はＣＲＴディスプレイの大画面
フリッカを防止するために、垂直周波数を高くする傾向
にあり、それに伴い水平周波数も高くなる。垂直・水平
周波数が高くなると、黒書込みを高速に行う場合に更に
時間的余裕がなくなるという状態になり、最悪の場合に
非有効表示部分がムラのある状態になってしまう。

【００１０】また、水平ドライバ側に電圧を保持するサ
ンプルホールド機能と画素へ導く、いわゆるソースライ
ン側へバッファアンプを介して電荷を供給せず、ソース
ライン電極とそれに接続された容量素子にソースライン
側映像信号を充電し、その後各画素容量へ蓄積する方式
の液晶表示素子においては、非表示部分への黒書込み走
査を複数の、各々の画素に備えられたＴＦＴ素子のゲー
ト端子を制御する、いわゆるゲートラインを同時に有効
とし、垂直方向に複数の画素に対して非有効表示部分の
黒書込み動作を行わせる場合に、万一、画素側電極と接
地面や、ゲート電極等がショートする様な欠陥が発生し
た場合、１つの画素の欠陥がソースライン側に充電され
た電圧を放電または異なった電圧としてしまい、その結
果、当該欠陥画素と同時にゲートラインを有効としてい
た画素全てに上記放電または異なった電圧を印加・充電
してしまう。すると、異なった電圧は画面上で黒でな
く、場合によっては白となり、この部分が縦方向に広が
ったいわゆる線欠陥として画面上に表示されてしまう。

【００１１】本発明は上述課題を解決するために、非有
効表示部分への黒信号書込み手段について複数の垂直帰
線期間によって、１画面内の該当部分への黒書込みを行
うことで、画素容量への十分は電荷充電時間を確保し、
画面上で非有効表示部分がムラになることなく、１つの
画素欠陥が線欠陥として表示されない様にした映像表示
装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ドット
マトリックス状に表示画素が配列された表示パネルと、
この表示画素のソースを選択するソースドラバと、前記
表示画素のゲートを選択するゲートドライバとを含み、
前記ソース及びゲートドライバにより選択された表示画
素へ入力映像信号を供給することにより映像表示を行
い、前記入力映像信号を表示する表示画素数が前記表示
パネルの画素数よりも少ない場合に、枠表示をなすよう
にした映像表示装置であって、前記枠表示のための信号
書込みを、前記入力映像信号の各垂直帰線期間毎に所定
水平ライン数ずつ行い、複数の垂直帰線期間で全画面の
枠表示のための書込みを行う様前記ソース及びゲートド
ライバの駆動制御をなす制御手段を含むことを特徴とす
る映像表示装置が得られる。

【００１３】本発明の作用を述べる。一垂直走査周期中
の垂直水平帰線期間に全画面に亘って行われていた非有
効表示部分（枠表示部分）への黒書込み走査を、複数の
垂直走査周期中の垂直帰線期間にて行う方法として、１
画素当りの画素容量への電化の充電を確実に行い、かつ
ゲートラインを同時に複数有効としないようにして、１
画素欠陥が線欠陥として表示されないように構成したも
のである。

【００１４】更に述べると、液晶表示部の非表示部分で
ある枠表示部分に黒を書込むために、垂直帰線期間に目
的の位置まで所要クロックを入力して通常の映像信号と
同等の書込み時間で黒信号を書込み、その後映像信号が
開始する以前に映像信号を書込む位置まで、所要クロッ
クを入力して書込み位置を決定する。このとき、黒書込
み位置は一垂直走査周期毎に送られていき、複数の垂直
走査周期で再度最初の位置まで戻ってくるように構成し
ている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施例を説明する。

【００１６】図１は本発明の全体のブロック図を表し、
映像信号とそれに付随する同期信号の各入力端子１，２
より夫々映像信号処理部３，タイミング信号発生部４を
経て液晶表示部５を駆動する構成である。

【００１７】図１の中の映像信号処理部３はその内部を
図２に示す。映像信号入力２０２より入力された映像信
号をスイッチ２０４で黒信号レベル発生２０５からの信
号と黒信号切換信号２０１の信号により切換えられ、そ
の出力が映像信号増幅器２０６に入力され、ＶＴ（Volt
age-Transparency）補正２０７，極性反転２０８を経て
液晶パネル出力２０３より出力される。この構成によっ
て、液晶パネルに映像信号か黒を表示する信号かを黒信
号切換信号によって選択する様になっている。

【００１８】映像信号増幅器２０６は液晶パネルに印加
する映像信号のレベルを決定し、ＶＴ補正２０７によ
り、液晶表示素子が固有に有している印加電圧対透過率
特性の補正を行い、極性反転２０８により、液晶パネル
の画素電極と対峙した共通電極との電位を交流状態に保
つため、信号を共通電極に対して丁度逆極性となる様に
極性反転を行う。

【００１９】図３に単位時間毎に極性反転を行った波形
を示す。極性反転は通常１水平走査周期または、１垂直
走査周期毎に行われる。この図では、１水平周期毎に極
性反転を行った例を示す。本来この極性反転回路には水
平または垂直タイミング信号が必要であるが、これは機
能の性質から自明であるため、特に記述しない。

【００２０】図４に図１における液晶表示部の構成を示
す。液晶表示部は映像信号をＴＦＴ液晶表示部４０６に
導くためのソースドライバ４０４と、ＴＦＴ液晶表示部
４０６のトランジスタをオン・オフさせる目的のゲート
ドライバ４０５と、これ等各部４０５，４０４を駆動す
る駆動信号により構成される。ＴＦＴ液晶表示部４０６
は図５（Ａ），（Ｂ）に示す様に、映像信号を伝達する
ためのソースライン信号５０２とゲートライン信号５０
１が表示画素の数だけマトリクス状に配置され、その交
点にはＴＦＴ素子５０４と液晶画素５０３が配置され
る。図５（Ａ）は物理的な配置を、図５（Ｂ）はその回
路を示す。

【００２１】ゲートドライバ４０５の構成を図６に示
す。図４においてゲートドライバ駆動信号４０３として
まとめて記述した信号は、図６ではゲートシフトパルス
入力６０１，ゲートシフトクロック入力６０２，ゲート
イネーブル入力６０３に対応する。

【００２２】ゲートライン信号５０１に順次信号を出力
するために、本発明では、Ｄ−ＦＦ（Ｄタイプフリップ
フロップ）６０４をゲートライン信号の必要分並べて構
成したシフトレジスタにより構成する。このシフトレジ
スタの出力をゲートイネーブル入力６０３によりＡＮＤ
素子６０５により出力するか否かを決定し、ゲートライ
ン信号に送る。

【００２３】ソースドライバ４０４の構成を図７に示
す。図４においてソースドライバ駆動信号４０１として
まとめて記述した信号は、図７ではソースシフトクロッ
ク入力７０１，ソースシフトパルス入力７０２，ソース
イネーブル入力７０３に対応する。

【００２４】ソースドライバでは、映像信号入力４０２
より入力された映像信号をトランジスタ７０６を介して
電圧保持コンデンサ７０７に充電すると共に、ソースラ
イン信号５０２へ供給する。トランジスタ７０６をオン
・オフする信号はＤ−ＦＦ７０４をソースライン信号の
必要分並べて構成したソフトレジスタに、ソースシフト
クロックとソースシフトパルスを入力することで、順次
発生した信号をソースイネーブル入力７０３からの信号
でＡＮＤ素子７０５により出力するか否かを決定する。
本構成によって映像信号を液晶パネルの画素に導く仕組
みが実現される。

【００２５】次に、タイミング信号発生部４の構成につ
いて図８に基づいて説明する。図８にタイミング信号発
生部４の構成を示している。同期信号として垂直同期信
号ＶＤと水平同期信号ＨＤを用いる。この構成では、Ｖ
Ｄ，ＨＤをそのままリセット信号または、クロック信号
として用いているが、当然波形整形や、外部からの入力
信号に基づいて装置内部にて再生したものでも代用でき
る。図８の動作に関するタイミングチャートを図９に示
す。

【００２６】ＶＤ入力８０１から入力された信号はカウ
ンタ８０３をリセットする。カウンタ８０３はＨＤ入力
８０２の水平走査周期の信号をクロック信号として動作
し、一定カウント毎に単パルス発生器８０４でメインカ
ウンタ８０５のリセットパルス８５１を発生する。この
リセットパルス８５１はデコード値発生器８０６にも入
力され、デコード値更新のクロック信号としても用いら
れる。

【００２７】リセットパルス８５１は図９に示す様に垂
直同期信号から発生され、映像信号部分の終了した直後
に発生される。メインカウンタ８０５は映像信号終了直
後を基準位置としてカウントを開始する。メインカウン
タ８０５の出力はデコーダ８０７によりデコードされ、
図９に示す通りのタイミングでゲートシフトパルス６０
１，ゲートイネーブル信号６０３，黒表示切換信号２０
１，クロック切換信号８５２を発生する。このデコーダ
８０７でのデコード値は、デコード値発生器８０６によ
りその状態を変化させる。図９における黒表示切換信号
のＨレベルの期間が実際に黒を表示している期間とな
る。

【００２８】メインカウンタ８０５のクロックは、通常
の映像信号書込み期間と黒書込み期間中の黒表示切換信
号が有意の期間は、ＨＤ入力８０２からの信号を用い、
黒書込み期間のクロック切換信号が有意となる期間は、
スイッチ８０９が高速クロック発生器８０８側を選択し
て高速なクロックを利用する。このクロックはゲートシ
フトクロック６０２としてそのまま用いる。

【００２９】ソースシフトクロック７０１はＨＤ入力８
０２からの信号を基準としてＰＬＬ８１０を設けてその
出力から得る。ＰＬＬ８１０の出力をクロック信号とし
てカウンタ８１１でＨＤ入力８０２をリセット信号とし
て動作させ、デコーダ８１２でソースシフトパルス７０
２，ソースイネーブル７０３を発生させる。ソースシフ
トパルスの位置で、実際に映像信号を液晶表示部に書込
む位置が決定される。ソースイネーブル７０３は、通常
ゲートシフトクロックの変化点で無効となる様に発生す
る。

【００３０】デコード値発生器８０６は、リセットパル
ス１個が入力される毎にその値を変化させ、図９におけ
るタイミング発生の位置を順次変化させる。このための
値は予め入力される信号の種類によって定められ、例え
ば黒表示切換信号のオン位置，オフ位置は、一垂直帰線
期間につき５水平ライン毎の黒書込みを行う場合には、
垂直方向の画素数が６４０画素の場合、（オン位置，オ
フ位置）＝（１，５）→（６，１０）→（１１，１５）
→（１６，２０）→……→（６３６，６４０）→（１，
５）となり、以降順次繰返していけば良い。この時、こ
こで示すデータは黒を表示すべき位置に設定することで
黒表示を順次行う。デコード値発生器にてこのデータを
データの数だけシフトレジスタ等に記憶させ、リセット
パルス８５１をクロック信号として順次送り出せば良
い。

【００３１】この時、データの数を極性反転の方法に合
わせて１度書込んだ黒信号を次に書込む時に極性が反転
している様に設定することも重要である。この方法は、
例えば極性反転が１垂直走査周期毎に行われている場合
は、奇数個のデータで１画面分の黒表示が行われる様に
すれば、次に同じ場所に黒を書込む時には必ず極性が反
転していることになる。その他の反転方法においても、
同様に設定を行えば問題ない。

【００３２】デコード値発生器８０６はデータを全てシ
フトレジスタに持つ方式以外に、メモリにデータを持
ち、順次データを読出し、デコーダ８０７にセットする
回路を持つことでも実現できるし、読出しとデコーダ８
０７へのデータのセットをＣＰＵによって実現すること
も可能である。

【００３３】図９において、ゲートラインシフト値は一
垂直走査期間におけるゲートドライバのシフトレジスタ
のシフト値の変化をアナログ的に示したものである。

【００３４】尚、枠表示としては、黒以外の他の色の一
定レベルの信号や、それ以外の模様等の信号であっても
良い。

【００３５】他の実施例としては、ソースドライバやゲ
ートドライバをシフトレジスタで構成しないものや、黒
書込みを１ラインずつではなく、数ラインずつ行う方法
もある。目的の一つである欠陥画素が縦に大きく広がる
のを防止する意味では、数ライン程度なら目立たない範
囲内で黒書込みを同時に行うこともできる。この場合は
ゲートシフトパルスを発生する際に数クロック分の幅を
持って発生すれば実現できる。これ等は本発明の構成を
若干変更あるいはデータを変更することで実現できる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、有効
表示画面以外の部分（枠表示部分）を黒または単色表示
等とする場合に、一垂直帰線期間毎に１ないし数ライン
ずつの書込みを行い、複数の垂直帰線期間で画面全体を
書込むことで、十分な黒書込みを可能とすると共に、一
画素の欠陥が線欠陥状態になる様な不具合を解消できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例が適用される映像表示装置の概
略ブロック図である。

【図２】図１の映像信号処理部３のブロック図である。

【図３】映像信号の極性反転を説明する図である。

【図４】図１の液晶表示部５のブロック図である。

【図５】（Ａ）はＴＦＴ液晶表示部を機械的観点から見
た図、（Ｂ）は同じく電気的観点から見た図である。

【図６】ゲートドライバの構成を示す図である。

【図７】ソースドライバの構成を示す図である。

【図８】図１のタイミング信号発生部４のブロック図で
ある。

【図９】図８の動作を示す各部タイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

３ 映像信号処理部 ４ タイミング信号処理部 ５ 液晶表示部 ２０４ スイッチ ２０５ 黒信号レベル発生器 ２０６ 映像信号増幅器 ２０７ ＶＴ補正器 ２０８ 極性反転器 ４０４ ソースドライバ ４０５ ゲートドライバ ４０６ ＴＦＴ液晶表示部 ５０３ 液晶画素 ５０４ ＴＦＴ素子 ６０４，７０４ Ｄ−ＦＦ ６０５，７０５ ＡＮＤ素子 ７０６ トランジスタ ７０７ 電圧保持コンデンサ ８０３，８１１ カウンタ ８０４ 単発パルス発生器 ８０５ メインカウンタ ８０６ デコード値発生器 ８０７，８１２ デコーダ ８０８ 高速クロック発生器 ８０９ スイッチ ８１０ ＰＬＬ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドットマトリックス状に表示画素が配列
   された表示パネルと、この表示画素のソースを選択する
   ソースドラバと、前記表示画素のゲートを選択するゲー
   トドライバとを含み、前記ソース及びゲートドライバに
   より選択された表示画素へ入力映像信号を供給すること
   により映像表示を行い、前記入力映像信号を表示する表
   示画素数が前記表示パネルの画素数よりも少ない場合
   に、枠表示をなすようにした映像表示装置であって、 前記枠表示のための信号書込みを、前記入力映像信号の
   各垂直帰線期間毎に所定水平ライン数ずつ行い、複数の
   垂直帰線期間で全画面の枠表示のための書込みを行う様
   前記ソース及びゲートドライバの駆動制御をなす制御手
   段を含むことを特徴とする映像表示装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、垂直帰線期間の開始に
   応答して、予め定められた所定期間は前記水平同期パル
   スより高速のクロックパルスを前記ゲートドライバの駆
   動信号として選択して出力し、残余の期間は前記水平同
   期パルスを前記ゲートドライバの駆動信号として選択し
   て出力するゲートドライバ駆動信号生成手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記ゲートドライバの
   駆動信号を計数する計数手段と、この計数値をデコード
   するデコード手段と、このデコード手段のデコード値を
   前記垂直帰線期間の開始毎に予め設定された値に変更す
   る様制御するデコード値発生手段を有し、このデコード
   手段のデコード出力により前記駆動信号を選択するよう
   にしたことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
4. 【請求項４】 前記枠表示用の信号は黒信号等の一定レ
   ベルの信号または他の模様等の信号であることを特徴と
   する請求項１または３記載の映像表示装置。