KR19990077075A - 액정 패널의 구동 장치, 액정 장치 및 전자 기기 - Google Patents

액정 패널의 구동 장치, 액정 장치 및 전자 기기 Download PDF

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KR19990077075A
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Abstract

한쌍의 기판과, 해당 기판 사이에 끼워져 지지된 액정과, 기판에 소정의 제1방향으로 배열되어 있고 화상 신호가 공급되는 복수의 신호선(31)과, 제2방향으로 배열되어 있고 주사 신호가 순차 공급되는 복수의 주사선(32)과, 기판의 액정에 대면하는 측에 매트릭스 상으로 설치되어 있고 복수의 신호선 및 복수의 주사선으로부터 각각 공급되는 화상 신호 및 주사 신호에 의해 각각 구동되는 복수의 화소부를 구비한 액정 패널을 구동하는 액정 패널의 구동 장치는, 복수 단계의 제1방향 시프트 레지스터(1a)를 가지며, 해당 제1방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서 화상 신호를 복수의 신호선에 대하여 제1방향의 순서로 순차 공급하는 화상 신호 공급 장치(101 내지 104)와, 복수 단계의 제2방향 시프트 레지스터(2)를 가지며, 해당 제2방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서 주사 신호를 복수의 주사선에 대하여 제2방향의 순서로 순차 공급하는 주사 신호 공급 장치를 구비한다. 그리고, 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 복수 단계 중 미리 정해진 적어도 2개의 전송 개시 가능 단계로부터 전송 신호의 발생을 선택적으로 개시시키는 전송 개시 제어 장치(11)가 설치되어 있다.

Description

액정 패널의 구동 장치, 액정 장치 및 전자 기기
오늘날의 텔레비젼 방송의 와이드 화면화나 컴퓨터 등의 표시 사양의 공용 등의 시장의 요구에 따라, 액정 장치도 다른 복수의 표시 사양에 대응하지 않으면 안된다. 그렇지만, 종래의 돗트 매트릭스형 액정 장치에서는 종횡비가 다른 복수의 표시 사양에 대응할 때에 발생하는 영상이 표시되지 않은 비화상 표시 영역의 처리가 과제였다. 예를 들면, 오늘날의 하이비젼 규격, NTSC(National Television System Committee) 와이드 화면 규격 등에 근거하는 종횡비 16 : 9의 화면을 가지는 돗트 매트릭스형 액정 장치에서 내포하는 형으로 종래의 NTSC 규격, PAL(Phase Alternation Line) 규격 등에 근거하는 종횡비 4 : 3의 표시를 하려고 한 경우, 화상 표시 영역의 좌우에는 비화상 표시 영역이 발생한다. 이러한 비화상 표시 영역에는 통상 흑색 표시가 이루어지고 있지만, 통상의 시프트 레지스터의 구동으로 흑색 표시를 행하고 있는 각 수평 귀선 구간의 시간 내에서 해당 비화상 표시 영역에서의 화소 전극 모두의 수평 주사를 행하여 표시하는 것은 가능하지 않다. 따라서, 라인 메모리 등의 외부 기억 장치에 의해 수평 주사 주파수의 조정을 하거나, 비화상 표시 영역만 시프트 레지스터를 화상 표시 영역 보다도 1.5 내지 2배나 높은 주파수로 구동한다고 하는 방법이 사용되고 있었다.
반대로, 예를 들면 종래의 NTSC 규격 등에 근거하는 종횡비 4 : 3의 화면을 가지는 돗트 매트릭스형 액정 장치에서 내포하는 형에서 하이비젼 규격 등에 근거하는 종횡비 16 : 9의 표시를 행하려고 한 경우 화상 표시 영역의 상하에는 비화상 표시 영역이 발생한다. 이 비화상 표시 영역에는, 역시 통상 흑색 표시가 이루어지지만, 이 경우에도, 외부 기억 장치에 의해 수직 주사 주파수를 조정하거나, 비화상 표시 영역만 시프트 레지스터를 화상 표시 영역 보다도 높은 주파수로 구동한다고 하는 방법이 사용되었다.
또한, 일본 특허공개 평 9-154086 호 공보에는, 좌우의 비화상 표시 영역에 부영상 신호 처리부에서의 신호가 동시에 표시되도록 수평 주사를 제어하는 장치를 구비한 표시 장치가 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 좌우의 비화상 표시 영역에서 동시에 주사를 행함에 의해, 이 영역을 주사하기 위한 시간이 반으로 완료되게 되어 있다.
본 발명은 트랜지스터 구동과 MIM(Metal Insulator Metal) 구동 등에 의한 매트릭스 구동 방식의 액정 패널의 구동 장치 및 이것을 사용한 액정 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 화상 신호의 종류에 따라서 상이한 종횡비(가로 대 세로의 비)의 화상을 표시 가능하게 하도록 액정 패널을 구동하는 구동 장치 및 이것을 사용한 액정 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 관한 것이다.
도 1은 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제1실시예의 회로 블럭도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 회로 블럭도.
도 3은 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제2실시예의 회로 블럭도.
도 4는 도 3의 B 부분의 확대 회로 블럭도.
도 5는 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제3실시의 회로 블럭도.
도 6은 도 5의 C 부분의 확대 회로 블럭도.
도 7은 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제4실시예의 회로 블럭도.
도 8은 도 7의 D 부분의 확대 회로 블럭도.
도 9는 제4실시예에 있어서, 종횡비 16 : 9(NTSC 와이드 규격)의 화면에 대하여, 종횡비 4 : 3(NTSC 규격)의 화상을 표시할 때의 각종 신호의 출력 타이밍 챠트.
도 10은 제4실시예에 있어서, 종횡비 16 : 9의 화면에 대하여, 종횡비 16 : 9의 화상을 표시할 때의 각종 신호의 출력 타이밍 챠트.
도 11은 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제5실시예의 회로 블럭도.
도 12는 도 11의 모드 전환 회로의 회로 블럭도.
도 13a는 제5실시예에 있어서, 종횡비 4 : 3의 화면에 대하여, 종횡비 4 : 3(PAL 규격)의 화상을 표시할 때의 각종 신호의 출력 타이밍 챠트, 도 13b는 제5실시예에 있어서, 종횡비 4 : 3의 화면에 대하여, 종횡비 16 : 9(NTSC 와이드 규격)의 화상을 표시 할 때의 각종 신호의 출력 타이밍 챠트.
도 14는 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 제6실시예의 회로 블럭도.
도 15는 도 14의 모드 전환 회로의 회로 블럭도.
도 16은 제6실시예에 있어서, 종횡비 4 : 3의 화면에 대하여, 종횡비 16 : 9의 화상을 표시할 때의 각종 신호의 출력 타이밍 챠트.
도 17a는 스위칭 소자를 TFT에서 구성한 경우의 화소부의 회로도, 도 17b는 스위칭 소자를 MIM 소자로부터 구성한 경우의 화소부의 회로도.
도 18a, 18b는 각 실시예에 적용 가능한 복수 계열의 X 시프트 레지스터의 개략 블럭도.
도 19는 각 실시예에 적용 가능한 복수 단계 걸러서 전송 신호를 샘플링 회로 구동 신호로서 출력하는 X 시프트 레지스터의 개략 블럭도.
도 20은 본 발명에 의한 전자 기기의 실시예의 개략 구성을 나타내는 블럭도.
도 21은 전자 기기의 일례로서의 액정 프로젝터를 나타내는 단면도.
도 22는 전자 기기의 다른 예로서의 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 정면도.
도 23은 전자 기기의 일례로서의 페이저를 나타내는 분해 사시도.
도 24는 전자 기기의 일례로서의 TCP를 사용한 액정 장치를 나타내는 사시도.
그렇지만, 상기 서술한 것같이 시프트 레지스터를 화상 표시 영역 보다도 높은 주파수로 구동하는 방식을 사용하여 비화상 표시 영역의 흑색 표시를 행한 경우, 시프트 레지스터에 높은 특성이 필요하게 되고, 또한, 해당 비화상 표시 영역에서 화소의 선택 시간이 짧게 되기 때문에 충분한 컨트래스트비가 얻어지지 않는 등의 문제점이 있다. 또한, 구동 주파수가 높게 되는 점에서, 소비 전력이 증가하는 문제도 있다. 한편, 상술한 라인 메모리 등의 외부 기억 장치에 의한 방식에서는, 비용이 증가할 뿐만 아니라, 주변 회로의 설계나 동작 제어가 보다 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.
또한 상기 서술한 일본 특허공개 평 9-154086 호 공보에 개시된 기술에 의하면, 좌우의 비화상 표시 영역에서 동시에 주사를 하기 때문에, 부영상 신호 처리부, 영상 신호 전환 장치 등의 복잡한 회로를 드라이버 회로에 설치하지 않으면 않되므로 장치 구성 및 제어가 복잡하게 된다. 또한, 좌우의 비화상 표시 영역에 흑색 표시를 하기 위해서는, 좌우를 따로따로 주사하는 경우와 비교하여 오히려, 약 2분의 1 주사 시간이 필요하게 된다.
그래서 본 발명은, 비교적 간이한 구성을 사용하여 비화상 표시 영역에 적절히 흑색 표시를 할 수 있고, 각종의 종횡비의 화상을 표시 가능한 액정 패널의 구동 장치 및 해당 구동 장치를 구비한 액정 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 액정 패널의 구동 장치는 상술하는 기술적 과제를 해결하기 위해서, 한쌍의 기판과, 해당 기판간에 끼워져 지지된 액정과, 상기 기판에 소정의 제1방향으로 배열되어 있고 화상 신호가 공급되는 복수의 신호선과, 상기 기판에 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 배열되어 있고 주사 신호가 순차 공급되는 복수의 주사선과, 상기 기판의 상기 액정에 대면하는 측에 매트릭스 상으로 설치되어 있고 상기 복수의 신호선 및 상기 복수의 주사선으로부터 각각 공급되는 상기 화상 신호 및 상기 주사 신호에 의해 각각 구동되는 복수의 화소부를 구비한 액정 패널을 구동하는 액정 패널의 구동 장치이고, 복수 단계의 제1방향 시프트 레지스터를 가지며, 해당 제1방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서 상기 화상 신호를 상기 복수의 신호선에 대하여 상기 제1방향의 순서로 순차 공급하는 화상 신호 공급 장치와, 복수 단계의 제2방향 시프트 레지스터를 가지며, 해당 제2방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 대하여 상기 제2방향의 순서로 순차 공급하는 주사 신호 공급 장치를 구비한다. 그리고, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 복수 단계 중 미리 정해진 적어도 2개의 전송 개시 가능 단계로부터 상기 전송 신호의 발생을 선택적으로 개시시키는 전송 개시 제어 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 패널의 구동 장치에 의하면, 한쪽에서, 화상 신호 공급 장치에 의해, 제1방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서, 화상 신호가 제1방향의 순서로 복수의 신호선에 순차 공급된다. 다른쪽에서, 주사 신호 공급 장치에 의해, 제2방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생되는 전송 신호에 따라서, 주사 신호가 제2방향의 순서로 복수의 주사선에 순차 공급된다. 이 결과, 예를 들면, 제1방향 시프트 레지스터로부터의 전송 신호에 따라서 수평 주사가 행하여지고, 제2방향 시프트 레지스터로부터의 전송 신호에 따라서 수직 주사가 행하여진다. 여기서, 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에 설치된 전송 개시 제어 장치에 의해, 적어도 2개의 전송 개시 가능 단계로부터 전송 신호의 발생을 선택적으로 개시시키면, 이것에 대응하는 제1 및 제2방향 중 적어도 한쪽에 관해서는, 예를 들면 수평 주사 또는 수직 주사를, 해당 전송 개시 가능 단계에 대응하는 도중의 위치로부터 개시할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 시프트 레지스터의 복수 단계 중 전송 개시 가능 단계 보다도 전의 단계(예를 들면, 좌단 영역이나 상단 영역에 대응하는 단계), 즉 화상 표시에 기여하지 않는 영역에 대응하는 단계를 구동하지 않고, 화상 표시에 기여하는 영역에서의 화상 표시를 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 일정한 종횡비를 가지는 해당 액정 패널의 화면에 대하여, 표시해야 할 화상의 종횡비가 맞지 않아서, 상하나 좌우에 유효한 화상이 표시되지 않는 영역이 생기는 경우에도, 화상 표시에 기여하지 않는 영역(비화상 표시 영역)에서의 불필요한 주사 시간을 없앨 수 있어, 제1 및 제2 시프트 레지스터를 화상 표시 영역에서의 구동 주파수 이상의 구동 주파수로 구동할 필요는 없어진다. 이 결과, 전체로서 회로 구성이 간이화됨과 동시에 제어가 용이하게 되고, 또한, 시프트 레지스터를 구성하는 소자 등의 특성이나 소비 전력 등에 관해서도 커다란 여유를 확보하는 것이 가능하게 된다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 하나의 태양에서는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터는 각각, 상기 전송 신호를 각각 발생하는 복수의 전송 신호 발생 회로를 구비하고 있고, 상기 전송 개시 제어 장치는 전송 개시 신호가 공급되는 전송 개시 신호선에 접속되어 있고 해당 전송 개시 신호를 상기 전송 개시 가능 단계에 대응하는 상기 전송 신호 발생 회로에 공급함에 의해 상기 전송 신호의 발생을 개시시키는 제1논리 회로를 구비한다.
이 태양에 의하면, 제1 및 제2방향 시프트 레지스터는 각각, 전송 신호를 각각 발생하는, 예를 들면 플립플롭 등의 전송 신호 발생 회로를 구비한다. 여기서, 전송 개시 제어 장치에 구비된, 예를 들면 논리화 회로 등의 제1논리 회로에 의해, 전송 개시 신호가, 전송 개시 가능 단계에 대응하는 전송 신호 발생 회로로 공급되면, 이 전송 신호 발생 회로에서 전송 신호의 발생이 개시된다. 따라서, 이 전송 개시 가능 단계에 대응하는 전송 신호 발생 회로 보다도 전의 전송 신호 발생 회로를 구동하지 않고, 화상 표시에 기여하는 영역에서의 화상 표시를 행하는 것이 가능하다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 다른 태양에서는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 복수 단계 중 미리 정해진 적어도 2개의 전송 정지 가능 단계에서 상기 전송 신호의 전송을 선택적으로 정지시키는 전송 정지 제어 장치가 설치되어 있다.
이 태양에 의하면, 전송 정지 제어 장치에 의해, 적어도 2개의 전송 정지 가능 단계에서 전송 신호의 전송을 선택적으로 정지시키면, 이것에 대응하는 제1 및 제2 방향중 적어도 한쪽에 대해서는, 예를 들면 수평 주사 또는 수직 주사를, 전송 정지 가능 단계에 대응하는 도중의 위치에서 정지할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 시프트 레지스터의 복수 단계 중 전송 정지 가능 단계 보다도 나중의 단계(예를 들면, 우단 영역이나 하단 영역에 대응하는 단계), 즉 화상 표시에 기여하지 않는 영역에 대응하는 단계를 구동하지 않고, 화상 표시에 기여하는 영역에서의 화상 표시를 행하는 것이 가능하다.
이 태양에서는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터는 각각, 상기 전송 신호를 각각 발생하는 복수의 전송 신호 발생 회로를 구비하고 있고, 상기 전송 정지 제어 장치는, 전송 정지 신호가 공급되는 전송 정지 신호선에 접속되어 있고 해당 전송 정지 신호에 근거하여 상기 전송 정지 가능 단계에 대응하는 상기 전송 신호 발생 회로에서의 상기 전송 신호를 정지함에 의해 상기 전송 신호의 전송을 정지시키는 제2논리 회로를 구비한다.
이와 같이 구성하면, 전송 정지 제어 장치에 구비된, 예를 들면 논리곱 회로 등의 제2논리 회로에 의해, 전송 정지 가능 단계에 대응하는, 예를 들면 플립플롭 등의 전송 신호 발생 회로에서의 전송 신호가 정지된다. 따라서, 이 전송 정지 가능 단계에 대응하는 전송 신호 발생 회로 보다도 나중의 전송 신호 발생 회로를 구동하지 않고, 화상 표시에 기여하는 영역에서의 화상 표시를 행하는 것이 가능하다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 다른 태양에서는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 신호에 의한 주사의 종료시를 소정 단계에서 검출하는 검출 장치가 설치되어 있고, 해당 검출된 주사의 종료시에 동기하여 상기 화상 신호에 의해 규정되는 화상 표시 영역의 외측에 위치하는 비화상 표시 영역에 대응하는 상기 화소부에 대하여는, 일괄해서 소정 전압을 인가하는 전압 인가 장치를 또한 구비한다.
이 태양에 의하면, 검출 장치에 의해, 전송 신호에 의한 주사의 종료시가 소정 단계에서 검출되면, 전압 인가 장치에 의해, 해당 검출된 주사의 종료시에 동기하여 비화상 표시 영역에 대응하는 화소부에 대하여, 일괄해서 소정 전압이 인가된다. 따라서, 비화상 영역에 관해서는 주사하는 일없이 일괄해서 예를 들면 흑색 표시로 행하는 것이 가능해진다.
이 태양에서는, 상기 전압 인가 장치는, 상기 화상 신호에 근거하여 상기 화소부의 액정에 인가되는 상기 소정 전압의 극성을 소정 기간 마다 반전시켜도 좋다.
이 경우, 비화상 영역에서의 액정을, 예를 들면 필드 또는 프레임 단위 등의 수직 주사 기간 단위마다 혹은 주사선마다(행마다)에 인가 전압 극성을 반전시키면서 구동할 수 있다. 따라서, 비화상 영역에서의 액정을 직류 전압의 인가에 의해 열화시키는 사태를 미연에 방지할 수 있고, 특히 주사선마다 반전시킴에 의해 플리커를 방지하는 것도 가능하다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 다른 태양에서는, 상기 화상 신호 공급 장치는 상기 제1방향 시프트 레지스터로부터 발생되는 상기 전송 신호에 따라서 도통 상태로 됨에 의해, 외부에서 입력되는 상기 화상 신호를 상기 복수의 신호선에 순차 공급하는 스위칭 소자를 또한 포함한다.
이 태양에 의하면, 제1방향 시프트 레지스터로부터의 전송 신호에 따라서 도통 상태로 되는, 예를 들면, TFT(박막 트랜지스터) 등의 스위칭 소자에 의해, 외부에서 입력되는 화상 신호가 복수의 신호선에 순차 공급된다. 따라서, 외부에서 입력되는 화상 신호를 스위칭 소자에 의해 샘플링하고, 제1방향 시프트 레지스터로부터의 전송 신호를 샘플링 회로의 구동 신호로서 사용함에 의해, 제1방향에 대한 주사를 행하는 것이 가능하다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 다른 태양에서는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 개시 가능 단계 중의 하나를, 상기 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여 선택하는 선택 장치가 또한 설치된다.
이 태양에 의하면, 선택 장치에 의해, 예를 들면 NTSC 표시용, NTSC 와이드 표시용, PAL 표시용 등의 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여, 전송 개시 가능 단계 중의 하나가 선택된다. 따라서, 외부에서 입력되는 화상 신호의 종류에 알맞은 위치로부터 개시되는 주사를 자동적으로 할 수 있다.
혹은, 상술한 전송 정지 제어 장치를 구비한 태양의 경우에는, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 정지 가능 단계 중의 하나를, 상기 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여 선택하는 선택 장치가 또한 설치되더라도 무방하다.
이 태양에 의하면, 선택 장치에 의해, 예를 들면 NTSC 표시용, NTSC 와이드 표시용, PAL 표시용 등의 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여 전송 정지 가능 단계 중의 하나가 선택된다. 따라서, 외부에서 입력되는 화상 신호의 종류에 알맞은 위치에서 정지되는 주사를 자동적으로 할 수 있다. 한편, 전송 개시 가능 단계 중의 하나를 선택하는 선택 장치 및 전송 정지 가능 단계 중의 하나를 선택하는 선택 장치의 양쪽을 설치하면, 외부에서 입력되는 화상 신호의 종류에 적합한 주사를 자동적으로 행할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
상술한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치의 다른 태양에서는, 상기 화상 신호 공급 장치 및 상기 주사 신호 공급 장치는 각각, 상기 복수의 화소부에 의해 규정되는 화상 표시 영역의 주변에서 상기 제1기판상에 배치된 집적 회로로 이루어진다.
이 태양에 의하면, 화상 표시 영역의 주변에서 제1기판상에 배치된 집적 회로로 이루어지는 화상 신호 공급 장치 및 주사 신호 공급 장치에 의해, 화상 표시 영역에서의 2차원적인 주사가 적합하게 행하여진다.
본 발명의 액정 장치는 상술의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 이상 설명한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치 및 상기 액정 패널을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 장치에 의하면, 이상 설명한 본 발명의 액정 패널의 구동 장치 및 액정 패널을 구비하고 있기 때문에, 비교적 간이한 구성을 사용하여 비화상 표시 영역에 적절히 흑색 표시하면서, 각종의 종횡비의 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 상술의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 이상 설명한 본 발명의 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 기기에 의하면, 본 발명의 액정 장치를 구비하고 있기 때문에, 비교적 간이한 구성을 사용하여 화면상에 각종의 종횡비의 화상을 표시 가능한 액정 프로젝터, 퍼스널 컴퓨터, 페이저 등의 여러가지의 전자 기기를 실현 가능하게 된다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해서 실시예마다 순서대로 도면에 근거하여 설명한다.
(제1실시예)
우선 제1실시예에 관해서 도 1 및 도 2을 참조하여 설명한다. 도 1은 제1실시예에 관계되는 액정 장치의 회로 블럭도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 1에 있어서, 액정 장치는, X 시프트 레지스터(X 드라이버 회로: 1a)와, Y 시프트 레지스터(Y 드라이버 회로: 2)와, 화소 매트릭스(3)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 액정 장치는 샘플링 회로(14)를 구비하고 있고, X 시프트 레지스터(1a), 샘플링 회로(14) 및 후술하는 각종 배선(9, 16, 17, 22 등)으로부터 화상 신호 공급 장치(101)가 구성되어 있다.
X 시프트 레지스터(1a)는, 도 2에 나타내는 것같이, 수평 주사를 행하기 위해서, 일련의 플립플롭(10)이 X 방향으로 직렬로 배열되어 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, X 시프트 레지스터(1a)는, 수평 주사 스타트 신호(DX1)가 배선(16)을 통하여 공급되면, 도면에서 좌단의 플립플롭(10)이 X 측의 기준 클럭 신호인 클럭 신호(CLX)(및, 그 반전 클럭 신호(CLX'))에 근거하는 전송 신호의 생성을 개시하고, 이 초기 단계로부터 전송 신호가 출력됨과 동시에, 다음 단계의 플립플롭(10)으로 전송 신호가 전송됨에 의해 다음 단계의 플립플롭(10)이 클럭 신호(CLX)에 근거하여 전송 신호를 생성한다. 그리고, 이러한 동작이 반복됨에 의해, 전송 신호가 X 시프트 레지스터(1a)의 각 단계로부터 순차 출력됨과 동시에 다음 단계로 전송되도록 구성되어 있다.
도 1에 있어서, Y 시프트 레지스터(2)는 수직 주사를 행하기 위해서, 일련의 플립플롭이 Y 방향으로 직렬로 배열되어 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, Y 시프트 레지스터(2)는, 수직 주사 스타트 신호(DY)가 공급되면, 상단의 플립플롭이 Y 측의 기준 클럭 신호인 클럭 신호(CLY)(및, 그 반전 클럭 신호(CLY'))에 근거하는 전송 신호의 생성을 개시하고, 이 초기 단계로부터 전송 신호가 대응하는 주사선(32)에 출력됨과 동시에, 다음 단계의 플립플롭에 전송 신호가 전송되는 것에 의해 다음 단계의 플립플롭이 클럭 신호(CLY)에 근거하여 전송 신호를 생성한다. 그리고, 이러한 동작이 되풀이됨에 의해, 전송 신호가 Y 시프트 레지스터(2)의 각 단계로부터 주사 신호로서 주사선(32)에 순차 출력됨과 동시에 다음 단계로 전송되도록 구성되어 있다.
샘플링 회로(14)는 TFT(14a)를 각 신호선(31)마다 구비한다. 입력 화상 신호선(9)은 각 TFT(14a)의 소스 전극에 접속되어 있다. X 시프트 레지스터(1a)의 각 단계로부터 순차 출력되는 전송 신호가 샘플링 회로 구동 신호로서 공급되는 샘플링 회로 구동 신호선(22)은 각 TFT(14a)의 게이트 전극에 접속되어 있다. 그리고, 샘플링 회로(14)는 입력 화상 신호선(9)을 통하여 화상 신호가 입력되면, 이것을 샘플링하고, X 시프트 레지스터(1a)에서 샘플링 회로 구동 신호선(22)을 통하여 샘플링 회로 구동 신호가 입력되면, 샘플링된 화상 신호를 신호선(31)마다 순차 인가한다.
이상의 설명에서는, 설명을 이해하기 쉽게하기 위해서, X 시프트 레지스터(1a)와 샘플링 회로(14)는 선 순서대로(즉, 신호선(31) 1개씩) 화상 신호를 공급하는 경우에 관해서 설명하였지만, 예를 들면, 복수의 입력 화상 신호선(9)을 통하여, 다상 전개된 화상 신호를 신호선(31)에 공급하도록 구성하더라도 좋다. 즉, 인접하는 복수의 신호선(31)에 접속되는 복수의 TFT(14a)를 동시에 선택하고, 복수의 신호선(31)으로 이루어지는 그룹마다 순차 전송하여 가는 방식을 채용하더라도 좋다. 이 동시 선택하는 신호선(31)의 수(즉, 상 전개수)로서는, 예를 들면, 3, 6, 9, 12,… 개 등의 3의 배수이면, 컬러 화상 표시의 때의 3색마다의 주사에는 비교적 상성(相性: 서로 잘 맞는 성질)이 좋지만, 그 이외의 갯수라도 무방하다. 일반적으로는, 샘플링 회로(14)를 구성하는 TFT(14a)의 기록 특성이 좋으면, 비교적 작은 상 전개수(예를 들면, 5상 이하)로 되고, 화상 신호의 주파수가 높으면, 비교적 큰 상 전개수(예를 들면, 7상 이상)로 된다. 이 때, 적어도 화상 신호의 상 전개수 만큼, 입력 화상 신호선(9)이 필요한 것은 말할 필요도 없다.
또한, 화상 신호를 다상 전개하여, 복수의 입력 화상 신호선(9)을 설치하는 구성으로 한 경우, X 시프트 레지스터(1a)의 각 단계로부터 출력되는 전송 신호를 샘플링에 사용하지 않고서, 복수 단계를 걸른 전송 신호를 샘플링에 사용하는 것이 가능하다(후술하는 도 19 참조). 이 경우, 샘플링 회로(14)의 TFT(14a)는 복수개가 동시에 도통 상태로 된다.
도 1에 있어서, 화소 매트릭스(3)는 종횡비 16 : 9를 가지며(즉, NTSC 와이드 규격에 근거하고 있고), 화소 매트릭스(3)를 구성하는 각 화소에는 박막 트랜지스터(TFT), 2단자형 비선형 소자(예를 들면, MIM 소자 등) 등의 스위칭 소자와, 이것에 접속된 화소 전극과, 화소 전극에 인가된 전하를 유지하는 유지 용량이 배치된다. 그리고, 한쪽에서, 입력 화상 신호선(9)을 통하여 공급되는 화상 신호가, X 시프트 레지스터(1a)에 의해 구동되는 샘플링 회로(14)를 통하여, 각 신호선(31)으로부터 각 화소에 공급된다. 다른쪽에서, Y 시프트 레지스터(2)로부터 발생한 주사 신호가, 각 주사선(32)으로부터 각 화소에 공급된다. 본 실시예에서는, 각 화소의 스위칭 소자가 TFT로 구성되어 있는 것으로 하여 이하 설명을 계속한다. 이 경우, 한쪽에서, X 시프트 레지스터(1a)에 의해 신호선(31)에 순차 화상 신호가 공급되고 다른쪽에, Y 시프트 레지스터(2)에 의해 주사선(32)에 순차 주사 신호가 공급되고, 주사 신호가 게이트에 공급된 TFT가 도통 상태로 되어, 신호선(31)에 공급되어 있는 화상 신호를 화소 전극 및 유지 용량에 인가한다. 단, 각 화소의 스위칭 소자를, 예를 들면 MIM 소자로부터 구성하는 경우에는, 대향 기판측에 배선되어 대향 전극으로서 기능하는 신호선(31) 및 주사선(32)의 한쪽과, MIM 어레이 기판측에 배선된 신호선(31) 및 주사선(32)의 다른쪽에 MIM 소자를 통하여 접속된 화소 전극에 의해, 화상 신호와 주사 신호와의 전위차에 기초하는 전압이 액정에 인가된다.
여기서 통상, 16 : 9의 종횡비의 화상 표시를 행하는 때는, X 시프트 레지스터(1a)를 좌단으로부터 우단으로 순차로 주사함에 의해 샘플링 회로(14)의 각 TFT(14a)를 순차 개폐하고, 도통된 TFT(14a)를 통하여 화상 신호가 화상 입력 신호선(9)로부터 각 신호선(31)에 공급되고, 각 신호선(31)에 접속되는 스위칭 소자(TFT)를 통하여 대응하는 화소 전극에 화상 신호를 기록한다. X 시프트 레지스터(1a)에서의 시프트 주사(수평 주사)가 우단에 달한 곳에서 1행의 표시가 종료하고, 수평 귀선 구간내에서 X 시프트 레지스터(1a)는 리셋되고, Y 시프트 레지스터(2)에서의 시프트 주사(수직 주사)가 다음 단계로 보내여지고, X 시프트 레지스터(1a)에 의해 재차 좌단에서 수평 주사를 개시한다. 이것을 표시행 수 분량, 즉, 수직 주사 회로인 Y 시프트 레지스터(2)의 단계 수 분량을 반복함에 의해 종횡비 16 : 9의 화상 표시 영역(4)에 1프레임의 표시가 행하여진다.
그런데, 종횡비 4 : 3의 표시를 종래의 방법으로 행하고자 하면, NTSC에서는 X 시프트 레지스터(1a)의 약 8분의 6(=(4/3)/(16/9))에 대응하는 화상 표시 영역(5)을 53μsec로 주사하는데 대하여, X 시프트 레지스터(1a)의 약 8분의 2에 대응하는 비화상 표시 영역(6)을 약 10분의 2의 시간인 수평 귀선 구간의 11μsec 내에 주사하여가지 않으면 안된다(도 1참조). 따라서, 비화상 표시 영역(6)의 주사 주파수는 화상 표시 영역(5) 보다도 높은 주파수가 되지 않을 수 없다.
이 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는 특히, X 시프트 레지스터(1a) 내의 플립플롭(10) 사이에, 도 2에 나타내는 것같이, 논리합 회로(11)를 삽입함에 의해, 시프트 레지스터(1a)의 말단(좌단의 플립플롭(10)) 이외의 부분에서 주사를 개시할 수 있도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 한쪽에서, 배선(16)을 통하여 수평 주사 스타트 신호(DX1)가 X 시프트 레지스터(1a)에 입력된 경우에는, 좌단의 플립플롭(10)에 의한 전송 신호의 생성이 개시되고, 논리합 회로(11)는, 그 좌측에 있는 플립플롭(10)으로부터 전송되는 전송 신호를 그 우측에 있는 플립플롭(10)에 그대로 전송한다. 따라서, 전송 동작이 논리합 회로(11)에 의해 방해되는 일은 없다. 다른쪽에서, 배선(17)을 통하여 수평 주사 스타트 신호(DX2)가 X 시프트 레지스터(1a)에 입력된 경우에는, 논리합 회로(11)를 통하여 수평 주사 스타트 신호(DX2)를 받는 논리 회로(11)의 우측에 있는 플립플롭(10)으로부터 전송 신호의 생성이 개시된다. 이 경우에는, 논리합 회로(11)의 좌측에 있는 플립플롭(10)에는, 전송 신호나 수평 주사 스타트 신호(DX1)가 입력되지 않기 때문에, 전송 동작이 행하여지는 일은 없다.
이와 같이, 본 실시예의 액정 장치에서는, 종횡비 4 : 3의 표시를 하기 위해서는, X 시프트 레지스터(1a) 중 샘플링을 위한 전송 신호를 출력하는 총유효 단계 수의 약 8분의 1단계번째에 상당하는 플립플롭(10)의 입력측에 삽입된 논리합 회로(11)에 종횡비 4 : 3 표시시의 수평 주사 스타트 신호(DX2)를 배선(17)을 통하여 인가하고, 이 논리합 회로(11)의 출력을 받은 다음 단계에서 주사를 개시하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, X 시프트 레지스터(1a)의 주사 개시측의 8분의 1은 주사되지 않기 때문에, 수평 귀선 구간의 11μsec 내에 주사하지않으면 안되는 비화상 표시 영역(6)에 대응하는 X 시프트 레지스터(1a)의 단계 수는 반이 되어, 2배의 주사 시간이 확보된다. 따라서, 비화상 표시 영역(6)의 주사를 화상 표시 영역(5)과 동일한 주사 주파수로 구동하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 제1실시예에 의하면, NTSC 와이드 규격에 근거하는 종횡비 16 : 9의 화면을 가지는 액정 장치에서, 비교적 간단한 구성을 사용하여 와이드 화면 표시도 통상 화면 표시도 선택적으로 하는 것이 가능하게 되고, 종래 필요하던 라인 메모리나 배속 동작 등에 의한 외부 회로에의 부담과 소비 전력을 경감함과 동시에, 액정 장치의 소자 특성에 요구되는 능력도 종래와 같은 수준으로 충분하기 때문에, 염가로 고기능의 표시 장치가 실현된다. 또한, 제1실시예에서 X 시프트 레지스터(1a)를 쌍방향 주사 가능한 시프트 레지스터로 구성함에 의해, 합계 4개소의 주사 개시 위치를 지정 가능하게 하는 것도 가능하고, 좌우 반전시 등에 있어서의 종횡비의 변경도 용이하다.
또한, X 시프트 레지스터(1a)는, 1계열의 시프트 레지스터로서 설명되어 왔지만, 복수 계열의 시프트 레지스터로서 구성하고(후술하는 도 18 참조), 복수 계열의 시프트 레지스터로부터 샘플링 회로(14)의 구동 신호를 순서대로 출력시켜도 무방한 것은 말할 필요도 없다.
(제2실시예)
다음에 제2실시예에 관해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 제2실시예에 관계되는 액정 장치의 회로 블럭도이고, 도 4는 도 3의 B 부분의 확대도이다. 한편, 도 3 및 도 4에 있어서 도 1 및 도 2에 나타낸 제1실시예의 경우와 같은 구성 요소에는 동일의 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4에서 나타내여지는 액정 장치는, 제1실시예의 액정 장치에, 수평 주사 스타트 신호를 삽입하는 논리합 회로를 다시 1개 추가한 구성으로 되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 3에 나타내는 것같이, 제2실시예에 있어서의 액정 장치는, X 시프트 레지스터(1b), 샘플링 회로(14) 및 각종 배선(9, 16, 17, 18) 등으로 구성된 화상 신호 공급 장치(102)를 구비하고 있다. 그리고, 도 4에 나타내는 것같이, X 시프트 레지스터(1b)는, 배선(17)으로부터 수평 주사 스타트펄스(DX2)가 공급되는 논리합 회로(11)에 추가하여, 배선(18)으로부터 수평 주사 스타트 펄스(DX3)가 공급되는 논리합 회로(11')를 구비하여 구성되어 있다. 따라서, X 시프트 레지스터(1b)는, 합계 3개소(좌단의 플립플롭(10), 논리합 회로(11')의 우측의 플립플롭(10) 및 논리합 회로(11)의 우측의 플립플롭(10))로부터 전송 신호의 발생을 개시할 수 있다.
따라서, 도 3에 나타내는 액정 장치는, 이들 3개소에서 수평 주사를 개시할 수 있다. 여기서, 제2실시예의 액정 장치는 수평 방향으로 427열, 수직 방향으로 260행의 정방형의 화소 매트릭스(3)를 가지며, 종횡비 16 : 9의 표시를 하는 때는, X 시프트 레지스터(1b)를 말단(좌단)으로부터 수평 주사하여, 화상 표시 영역의 상하 20행씩 계 40행의 표시를 흑색 표시로 하는 것으로, 427 : 240=16 : 9의 종횡비를 갖는 화상 표시 영역(4)에 표시를 한다. 또한, 종횡비 4 : 3의 화상 표시 영역(5)에 표시를 할 때에는, X 시프트 레지스터(1b)를 비화상 표시 영역(6) 이후의 53열번째로부터 320열분만큼 수평 주사하여 유효한 화상 표시를 하도록 하고, 수직 방향에 관해서는, 화상 표시 영역의 상하 20행씩 계 40행의 표시를 흑색 표시로 하는 것으로, 320 : 240=4 : 3의 NTSC 표시를 행하는 것이 가능하다. 또한, 수직 방향을 230행 전부 사용하고, X 시프트 레지스터(1b)를 새롭게 추가된 제3의 주사 개시 위치(논리합 회로(11')에 대응하는 위치)인 40열째에서 347열분만큼 수평 주사하여 유효한 화상 표시를 행하도록 하여, PAL 비화상 표시 영역 8부분의 수평 주사를 스킵하고, 347 : 260=4 : 3의 PAL 화상 표시 영역(7)을 구성함에 의해, PAL 표시를 행하는 것이 가능하다.
이와 같이 제2실시예에 의하면, 주사 개시 위치를 3개소 이상 설치함에 의해, 와이드 표시와 NTSC, PAL 같은 다른 표시 모드에도 용이하게 대응하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2실시예에서 X 시프트 레지스터(1b)를 쌍방향 주사 가능한 시프트 레지스터로서 구성함에 의해, 합계 6개소의 주사 개시 위치를 지정 가능하게 함으로써, 좌우 반전시 등에 있어서도 종횡비의 변경도 용이하다.
또한, X 시프트 레지스터(1b)는 1계열의 시프트 레지스터로서 설명되어 왔지만, 복수 계열의 시프트 레지스터로서 구성하고(후술하는 도 18 참조), 복수 계열의 시프트 레지스터로부터 샘플링 회로(14)의 구동 신호를 순번대로 출력시켜도 무방한 것은 말할 필요도 없다.
(제3실시예)
다음에 제3실시예에 관해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 제3실시예에 관계되는 액정 장치의 회로 블럭도이고, 도 6은 도 5의 C 부분의 확대도이다. 한편, 도 5 및 도 6에 있어서 도 1 및 도 2에 나타낸 제1실시예의 경우와 같은 구성 요소에는 동일의 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6에 나타내는 액정 장치는, 제1실시예의 액정 장치에 수평 주사를 소정 위치에서 정지하기 위한 논리곱 회로를 추가한 구성으로 되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 5에 나타내는 것같이, 제3실시예에 있어서의 액정 장치는, X 시프트 레지스터(1c), 샘플링 회로(14) 및 각종 배선(9, 16, 17, 19) 등으로부터 구성된 화상 신호 공급 장치(103)를 구비하고 있다. 그리고, 도 6에 나타내는 것같이, X 시프트 레지스터(1c)는 배선(19)으로부터 NTSC 신호가 공급되는 논리곱 회로(12)를 구비하여 구성되어 있다. 따라서, X 시프트 레지스터(1c)는, 예를 들면 논리곱 회로(12)의 전 단계(좌측)에 있는 플립플롭(10)이 전송 신호를 출력하는 타이밍에 맞추어 로우 레벨로 변화하는 NTSC 신호를 공급함에 의해, 이 전송 신호를 다음 단계(우측)의 플립플롭(10)에 전송되지 않도록 할 수 있다. 혹은, 이러한 NTSC 신호를 공급하지 않는 것에 의해 또는 전단계에 있는 플립플롭(10)이 전송 신호를 출력하는 타이밍에 맞추어 하이 레벨로 변화하는 NTSC 신호를 공급하는 것에 의해, 이 논리곱 회로(12)를 통하여 전송 신호를 다음 단계의 플립플롭(10)으로 전송할 수 있다. 따라서, NTSC 신호의 레벨을 제어하는 것에 의해, 논리곱 회로(12)를 삽입한 위치를 수평 주사의 정지 위치로 하거나, 혹은, 논리곱 회로(12)를 삽입한 위치를 넘어 최후(우단)까지 수평 주사하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 도 5에 나타내는 액정 장치는, 2개소에서 수평 주사를 개시할 수 있음과 동시에 2개소에서 수평 주사를 정지할 수 있다. 여기서, 제3실시예의 액정 장치는 종횡비 16 : 9의 화상 표시 영역(4)을 가지며, 종횡비 4 : 3의 화상 표시 영역(5)의 주사 종료 위치에 대응하는 소정의 단계, 즉, X 시프트 레지스터(1c) 중 샘플링을 위한 전송 신호을 출력하는 총 유효 단계 수의 약 8분의 7(∵{1+(4/3)/(16/9)}/2)단계에 논리곱 회로(12)를 삽입한 회로 구성으로 되어있다. 따라서, 종횡비 16 : 9의 화상 표시 영역(4)에서, 종횡비 4 : 3의 표시를 할 때에는, 4 : 3 화상 표시 영역(5)의 종료 위치에 대응하는 플립플롭(10)의 출력(우측)에 삽입된 논리곱 회로(12)를 사용하여 수평 주사를 정지시키고, 쓸데없는 X 시프트 레지스터(1c)의 주사 동작을 생략하는 것이 가능하다.
이와 같이 제3실시예에 의하면, 비화상 표시 영역(6)에 대응하는 X 시프트 레지스터(1c)의 8분의 2를 주사하지 않아도 좋기 때문에, 이 부분에 요하는 쓸데 없는 주사 시간이 절약되고, 외부 회로로의 부담을 대폭 경감함과 동시에, 소비 전력의 절감을 실현할 수 있다.
(제4실시예)
다음에 제4실시예에 관해서 도 7로부터 도 10을 참조하여 설명한다. 도 7은 제4실시예에 관계되는 액정 장치의 회로 블럭도이고, 도 8은 도 7의 C 부분의 확대도이다. 또한, 도 9 및 도 10은 제4실시예에 있어서의 각종 신호의 타이밍 챠트이다. 한편, 도 7 및 도 8에 있어서 도 5 및 도 6에 나타낸 제3실시예의 경우와 같은 구성 요소에는 동일의 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8에 나타내여지는 액정 장치는, 제3실시예의 액정 장치에 대하여, 비화상 표시 영역에 흑색 표시를 행하는 회로(이하, SB(사이드 블랙) 회로라고 부른다)를 부가한 구조로 되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 7에 나타내는 것같이, 제4실시예에서의 액정 장치는, X 시프트 레지스터(1d), 샘플링 회로(14) 및 각종 배선(9, 16, 17, 19) 등 및 SB 회로(13)로 구성된 화상 신호 공급 장치(104)를 구비하고 있다. 그리고, 도 8에 나타내는 것같이, SB 회로(13)는, X 시프트 레지스터(1d)에서의 수평 주사 개시용의 논리합 회로(11)의 좌측에 있는 플립플롭(10)의 출력 신호선 및 논리곱 회로(12)(수평 주사 정지용)의 우측에 있는 플립플롭(10)의 출력 신호선에 각각 접속된 복수의 논리합 회로(15)와, 수평 주사 정지용의 논리곱 회로(12)의 전단계(좌측)에 있는 플립플롭(10)으로부터의 전송 신호를 클럭 입력으로 하는 한쌍의 플립플롭(13a 및 13b)과, 이들의 플립플롭(13a 및 13b)의 출력 및 배선(19)을 통하여 공급되는 NTSC 신호에 의해 복수의 논리곱 회로(15)를 통하여 동시에 샘플링 회로 구동 신호를 샘플링 회로(14)에 공급하는 논리 회로부(13c)를 구비하여 구성되어 있다.
상기 서술한 제3실시예의 액정 장치는, 비화상 표시 영역(6)의 화소 전극은 전압이 인가되지 않은 상태이기 때문에, 노르말리 화이트 모드 등의 액정 모드를 사용하는 경우, 이 부분이 밝게 표시되기 때문에, 화상 부분의 표시 품위가 손상되어, 이들의 액정 모드에는 맞지 않는다고 하는 문제가 있다.
그러나, 제4실시예에서는, 상술한 것과 같이 X 시프트 레지스터(1d)에 동기된 SB 회로(13)를 부가하는 것에 의해 이 문제는 해결된다. 즉, 제4실시예에 의하면, 종횡비 4 : 3의 화상 표시시에는, X 시프트 레지스터(1d)의 화상 표시 영역(5)의 최종 단계에 접한 플립플롭(10)의 출력을 트리거로서, SB 회로(13)가 작동하는 것으로 비화상 표시 영역(6)에 대응하는 샘플링 회로(14)의 TFT(14a)를 논리합 회로(15)에 의해 일제히 도통 상태로 하고, 배선(9)으로부터 공급되는 흑색 표시 신호를 일제히 기록하는 것이 가능하게 되는 것이다.
X 시프트 레지스터를 복수 계열 설치하고, 순서대로 샘플링 회로(14)의 구동 신호를 출력시키는 경우에는(후술의 도 18 참조), 복수 계열 시프트 레지스터의 최종 구동 신호를 출력하는 플립플롭(10)을 최종 단계로 하여, SB 회로(13)를 트리거하면 좋다.
다음에, 이상과 같이 구성된 제4실시예의 동작에 관해서 도 9 및 도 10의 타이밍 챠트를 참조하여 설명한다. 한편, 수평 주사의 개시에 관계되는 타이밍에 관해서는, 제1로부터 제3실시예의 경우도 동일하고, 수평 주사의 정지에 관계되는 타이밍에 관해서는, 제3실시예의 경우도 동일하다.
우선, 도 9을 참조하여, 도 7 및 도 8에 나타낸 NTSC 와이드 규격에 근거하는 종횡비 16 : 9의 화면을 가지는 액정 장치에 있어서, NTSC 규격에 근거하는 종횡비 4 : 3의 화상을 표시할 때의 동작에 관해서 설명한다.
도 9에 나타내는 것같이, 텔레비젼 튜너, 비디오 플레이어 등의 화상 신호원으로부터, 화상 신호 처리 IC 등의 외부 화상 신호 처리 회로에, 708/OSCI(기준 발신 주파수)=63.5μsec 마다 4.5μsec 폭의 수평 동기 신호 HSYN이 입력되고, 수평계 리셋 위치에서 하이 레벨이 되는 OF 신호가 입력되고, 실제의 표시에 관계되는 유효한 화상 신호가 각 수평 주사 구간(수평 표시 구간+수평 귀선 구간)마다 수평계 리셋 위치보다 44/OSCI 전에 종료함과 동시에 62/OSCI(=5.6μsec) 후에 개시하는 화상 신호 VIDEO가 입력된다.
그렇게 하면, 이들에 대응하여 외부 화상 신호 처리 회로로부터, 패널 구동용 신호로서, Y 시프트 레지스터(2)에 대하여, 수평계 리셋 위치에서 36/OSCI=3.2μsec 후에, 수직 주사 스타트 신호(DY) 및 클럭 신호(CLY)(및 그 반전 클럭 신호(CLY'))가 입력된다. 또한, SB(사이드 블랙) 기록을 행하는 취지를 나타내는 하이 레벨의 사이드 블랙 제어용의 신호(SBc)가 입력된다.
또한, 홀수 라인으로 이루어지는(NTSC 규격에서는, 263개의 주사선으로 이루어진다) 필드에 대한 수평 주사의 경우에는, X 시프트 레지스터(1a)에 수평계 리셋 위치에서 66/OSCI 후에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 수평 주사 스타트 신호(DX)가 입력되고, 이 펄스에 동기한 주기 6/OSCI의 클럭 신호(CLX)(및 그 반전 클럭 신호(CLX'))가 입력된다. 짝수 라인으로 이루어지는(262개의 주사선으로 이루어진다) 필드에 대한 수평 주사의 경우에는, X 시프트 레지스터(1a)에, 수평계 리셋 위치에서 64.5/OSCI 후에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 수평 주사 스타트 신호(DX)가 입력되고, 이 펄스 신호에 동기한 주기 6/OSCI의 클럭 신호(CLX)(및 그 반전 클럭 신호(CLX'))가 입력된다. 한편, 이 경우의 기준 발진 주파수 OSCI는 11.1 MHz이다.
그리고, 이들의 패널 구동용 신호에 근거하여, X 시프트 레지스터(1a)는, 샘플링 회로(14)를 구동하지만, 특히 이 경우에는, 사이드 블랙 제어용의 신호(SBc)가 하이 레벨로 되어 있기 때문에, 배선(17)을 통하여 논리합 회로(11)에 대하여 수평 주사 스타트 신호(DX)가(도 2에 나타낸 신호(DX2)로서) 입력된다. 이 때문에, 수평 주사는 이 논리합 회로(11)의 우측에 있는 플립플롭(10)으로부터 개시되고, 이것에 대응하는 신호선(31)에 접속된 화소열로부터 화상 신호 VIDEO에 의한 화상 표시가 행하여진다. 즉, 화상 표시 영역(5)에 있어서의 유효한 화상 표시가 행하여진다.
그리고, 외부 화상 신호 처리 회로로부터 수평계 리셋 위치 보다도 42/OSCI 전에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 NTSC 신호가 입력되고, 이 NTSC 신호의 종료 시점에서, 수평 귀선 구간내의 78/OSCI의 시간은, 사이드 블랙 기록 기간으로서 사이드 블랙 기록용의 신호 SB가 하이 레벨로 된다. 이 때문에, 신호 SB가 하이 레벨인 사이에는, 논리합 회로(11)의 좌측에 있는 플립플롭(10) 및 논리곱 회로(12)의 우측에 있는 플립플롭(10)에 대응하는 신호선(31)에 접속된 화소열에서는, 입력 화상 신호선(9)으로부터 공급되는 흑색 레벨의 화상 신호 VIDEO에 의한 흑색 표시가 행하여 진다. 즉, 비화상 표시 영역(6)에 있어서의 흑색 표시가 행하여진다.
다음에, 도 10을 참조하여, 도 1에 나타낸 NTSC 와이드 규격에 근거하는 종횡비 16 : 9의 화면을 가지는 액정 장치에 있어서, NTSC 와이드 규격에 근거하는 종횡비 16 : 9의 화상을 표시할 때의 동작에 관해서 설명한다. 한편, 이 경우에는, 화소 매트릭스(3)의 전체 영역(즉, 화상 표시 영역(4))에, 화상 신호에 근거하는 유효한 화상을 표시하면 좋고, 좌우에 흑색 표시를 행하는 특별한 제어는 필요하지 않다.
도 10에 나타내는 것같이, 화상 신호원으로부터, 외부 화상 신호 처리 회로에, 944/OSCI 마다 4.5μsec 폭의 수평 동기 신호 HSYN이 입력되고, 각 수평 주사 기간마다 수평계 리셋 위치보다 48/OSCI 후에 개시하는 화상 신호 VIDEO가 입력된다.
그렇게 하면, 이들에 대응하여 외부 화상 신호 처리 회로에서, 패널 구동용 신호로서, Y 시프트 레지스터(2)에 대하여, 수평계 리셋 위치 보다 36/OSCI 후에, 수직 주사 스타트 신호(DY) 및 클럭 신호(CLY)(및 그 반전 클럭 신호(CLY'))가 입력된다. 또한, SB(사이드 블랙) 기록을 행하지 않는 취지를 나타내는 로우 레벨의 사이드 블랙 제어용의 신호(SBc)가 입력된다.
또한, 홀수 라인으로 이루어지는 필드에 대한 수평 주사의 경우에는, X 시프트 레지스터(1a)에, 수평계 리셋 위치보다 114/OSCI 후에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 수평 주사 스타트 신호(DX)가 입력되고, 이 펄스 신호에 동기한 주기 6/OSCI의 클럭 신호(CLX)(및 그 반전 클럭 신호(CLX'))가 입력된다. 짝수 라인으로 이루어지는 필드에 대한 수평 주사의 경우에는, X 시프트 레지스터(1a)에 수평계 리셋 위치 보다 112.5/OSCI 후에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 수평 주사 스타트 신호(DX)가 입력되고, 이 펄스 신호에 동기한 주기 6/OSCI의 클럭 신호(CLX)(및 그 반전 클럭 신호(CLX'))가 입력된다. 또한, 이 경우의 기준 발진 주파수 OSCI도 11.1 MHz이다.
그리고, 이들의 패널 구동용 신호에 근거하여, X 시프트 레지스터(1a)는, 샘플링 회로(14)를 구동하지만, 특히 이 경우에는, 신호(SBc)가 로우 레벨로 되어 있기 때문에, 배선(16)을 통하여 수평 주사 스타트 신호(DX)가(도 2에 나타낸 신호(DX1)로서) 입력된다. 이 때문에, 수평 주사는 좌단에 있는 플립플롭(10)으로부터 개시되고, 이것에 대응하는 신호선(31)에 접속된 화소열로부터 화상 신호 VIDEO에 의한 화상 표시가 행하여진다. 즉, 화상 표시 영역(4)에서의 유효한 화상 표시가 행하여진다.
이 경우, 외부 화상 신호 처리 회로로부터 수평계 리셋 위치 보다도 158/OSCI 전에, 펄스폭 6/OSCI를 가지는 NTSC 신호가 입력되지만, 사이드 블랙 기록용의 신호 SB는 항상 로우 레벨로 되고, 사이드 블랙에 있어서의 흑색 표시가 행하여지는 일은 없다.
이상 상세히 설명한 것같이 제4실시예에 의하면, SB 회로(13)는, 수평 귀선 구간의 대부분을 화소에의 기록 시간으로서 동작하기 때문에, 충분히 긴 기록 동작이 실현되고, 대단히 높은 대비율(contrast rate)이 요구되는 전기 파팅 프레임(electricity parting frame)의 표시가 가능하게 된다.
(제5실시예)
다음에 제5실시예에 관해서 도 11로부터 도 13a, 13b를 참조하여 설명한다. 도 11은, 제5실시예에 관계되는 액정 장치의 회로 블럭도이고, 도 12는 도 11의 모드 전환 회로의 회로 블럭도이고, 도 13a, 13b는 제5실시예에 있어서의 각종 신호의 타이밍 챠트이다. 한편, 도 11에 있어서 도 1에 나타낸 제1실시예의 경우와 같은 구성 요소에는 동일의 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
도 11에 있어서, 액정 장치는 TFT 어레이 기판(50)상에 형성된 화소 매트릭스(3), X 시프트 레지스터(1)(제1로부터 제4실시예의 X 시프트 레지스터(1a 내지 1d의 어느것인가 하나), 샘플링 회로(14) 및 Y 시프트 레지스터(2)에 추가하여, 화소 매트릭스(3)의 상하의 전역을 화상 표시 영역으로 하는 표시 모드와 화소 매트릭스(3)의 상하의 일정폭 영역을 비화상 표시 영역으로 하는 표시 모드를 바꾸기 위한 모드 전환 회로(40) 및, 복수의 논리합 회로(43) 및 버퍼(44)를 포함하는 논리 회로분(42)을 구비하여 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 화소 매트릭스(3)의 종횡비는 4 : 3 이고, 모드 전환으로서는, PAL 표시 모드(종횡비 4 : 3)와 NTSC 와이드 표시 모드(종횡비 16 : 9)를 전환하는 경우에 관해서 설명한다. 즉, PAL 표시 모드의 때에는, 상하의 전영역을 화상 표시 영역으로 하고, NTSC 와이드 표시 모드의 경우에는, 화면내의 상하의 일정폭 영역을 비화상 표시 영역으로 하는 경우에 관해서 설명한다.
도 12에 나타내는 것같이, 모드 전환 회로(40)에는 외부 화상 신호 처리 회로로부터, 수직 주사 스타트 신호(DY)에 추가하여, 클럭 모드 전환 신호로서, 하이 레벨로 NTSC 와이드 표시 모드인 것을 나타냄과 동시에 로우 레벨로 PAL 표시 모드인 것을 나타내는 NTSC 신호가 입력된다. 그렇게 하면, NTSC 신호의 레벨에 따라서 NTSC 와이드 표시용의 스타트 펄스 DY(NTSC) 또는 PAL 표시용의 스타트 펄스 DY(PAL)가 모드 전환 회로(40)로부터 Y 시프트 레지스터(2)에 출력된다. Y 시프트 레지스터(2)에서는, NTSC 와이드용의 스타트 펄스 DY(NTSC)가 입력되면, 위에서 16행째와 아래로부터 16행째의 사이에 위치하는 중앙의 230행의 주사선에 관해서 수직 주사를 행하고, PAL 표시용의 스타트 펄스 DY(PAL)가 입력되면, 위에서 아래까지의 260행의 전체 주사선에 관해서 수직 주사를 행하도록 구성되어 있다.
모드 전환 회로(40)는, 또한 Y 시프트 레지스터(2)로부터 엔드 펄스 신호 EP(Y)가 입력되면, NTSC 신호가 하이 레벨의 경우에는, 상하의 15행을 블랙으로 하기 위한 신호(VB)를 이들의 행에 대응하는 주사선에 각각 접속된 논리합 회로(43)에 출력하도록 구성되어 있다. 따라서, 이 경우에는, 논리합 회로(43)를 통하여 신호(VB)를 받는 화소 매트릭스(3)의 상하의 15행은, 이들의 행에 대응하는 흑색 레벨의 화상 신호 VIDEO를 신호선에 공급하는 것에 의해, 항상 흑색 표시로 된다. 한편, 모드 전환 회로(40)는, NTSC 신호가 로우 레벨의 경우에는, 신호(VB)를 출력하지 않는다. 따라서, 이 경우에는, 화소 매트릭스(3)의 상하의 15행은 흑색 표시로 되는 일없이, PAL 규격에 근거하는 유효한 화면 표시가 행하여진다.
다음에, 이상과 같이 구성된 제5실시예의 동작에 관해서 도 13a, 13b의 타이밍 챠트를 참조하여 설명한다.
우선, 도 13a, 13b를 참조하여, NTSC 신호가 로우 레벨(즉, PAL 표시 모드)인 경우에 관해서 설명한다.
도 13a에 나타나는 것같이, 이 경우에는, 수직 주사 스타트 신호(DY)가 입력되면, 클럭 #1로부터 #260의 사이에, 수평 주사가 260행에 관해서 행하여진 후, 엔드 펄스 신호 EP(Y)가 출력되지만, 신호(VB)는 항상 로우 레벨에 있기 때문에, 특히 상하에 흑색 표시가 행하여지는 일은 없고, 이 260행의 수평 주사의 사이 중, 화상 신호 VIDEO가 공급되어, PAL 규격에 기초하여 화소 매트릭스(3)의 전체면에 종횡비 4 : 3의 화상이 표시된다.
다음에, 도 13b를 참조하여, NTSC 신호가 하이 레벨(즉, NTSC 와이드 표시 모드의 경우)인 경우에 관해서 설명한다.
도 13b에 나타내는 것같이, 이 경우에는, 수직 주사 스타트 신호(DY)가 입력되면, 클럭 #1로부터 #245의 사이, 수평 주사가 245행에 관해서 행하여진 후, 엔드 펄스 신호 EP(Y)가 출력된다. 그렇게 하면, 모드 전환 회로(40)로부터는 신호(VB)가 출력되고, 이 신호(VB)는 논리합 회로(43)를 각각 통하여 상하 15행에 있는 각 화소의 TFT에 공급되고, 이들의 TFT가 일제히 도통 상태로 된다. 따라서, 상하 15행에서 흑색 레벨의 화상 신호 VIDEO에 의한 흑색 표시를 하면서 중앙의 245행으로 화상 신호 VIDEO에 의한 유효한 표시가 행하여진다.
이와 같이 제5실시예에 의하면, 표시 화면의 크기와 표시 화상의 크기가 맞지 않는 경우에, 화소 매트릭스의 상하에도 흑색 표시를 할 수 있고, 따라서, 좌우에 흑색 표시를 행함에 의해 화소 매트릭스(3)로 이루어지는 일정 크기의 표시 화면상에 희망하는 크기의 화상을 표시 할 수 있기 때문에 대단히 편리하다.
한편, Y 시프트 레지스터(2)는, 동일의 회로를 주사선의 좌우에 설치하여 양단측에서 동일 주사선을 구동하여도 좋다. 또한, Y 시프트 레지스터(2)를 2분할하고, 주사선의 좌우단으로 나누어 배치하고, 좌측 Y 시프트 레지스터로부터의 주사선 구동과 우측 Y 시프트 레지스터로부터의 주사선 구동이 교대가 되도록 구성하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 이들의 경우, 비화상 표시 영역에 대응하는 각각의 Y 시프트 레지스터의 출력에 대하여 논리합 회로(43)가 삽입된다.
(제6실시예)
다음에 제6실시예에 관해서 도 14 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 도 14는 제5실시예에 관계되는 액정 장치의 요부 회로 블럭도이고, 도 15는 도 11의 모드 전환 회로의 회로 블럭도이고, 도 16은 제6실시예에 있어서의 각종 신호의 타이밍 챠트이다. 한편, 도 14에 있어서 도 1에 나타낸 제1실시예의 경우와 같은 구성 요소에는 동일의 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
제5실시예에서는, 하나의 신호(VB)를 사용하여, 화소 매트릭스(3)의 상하의 일정폭의 영역에서 흑색 표시를 행하였지만, 제6실시예에서는, 상하를 흑색 표시하기 위한 2개의 위상이 다른 신호 VB1 및 VB2 신호를 사용한다.
일반적으로 액정의 열화를 방지하기 위해서는 액정을 교류 구동할 필요가 있지만, 교류 구동 방식의 대표적인 것으로서, 1 필드마다(혹은 프레임마다)에 화상 신호의 극성을 반전시키는 필드 반전 구동 방식이 있다. 또한, 표시 화상의 플리커(flicker)의 방지에도 도움이 되는 교류 구동 방식으로서, 1주사선 마다(1행 마다) 화상 신호의 극성을 반전시키는 1H 반전 구동 방식이 있다. 그래서, 제6실시예는 이 필드 반전 구동 방식이나 1H 반전 구동 방식에 의해 화소 매트릭스의 상하의 흑색 표시를 적합하게 행할 수 있는 액정 장치를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로는 도 14에 있어서, 액정 장치는 도시하지 않은 제1로부터 제4실시예에 있어서의 X 시프트 레지스터(1a, 1b, 1c 또는 1d) 및 샘플링 회로(14)를 구비하고 있고, 화소 매트릭스(3) 및 Y 시프트 레지스터(2)에 추가하여, 화소 매트릭스(3)의 전체 영역을 화상 표시 영역으로 하는 표시 모드와 화소 매트릭스(3)의 상하의 일정폭의 영역을 비화상 표시 영역으로 하는 표시 모드를 전환하기 위한 모드 전환 회로(40') 및 복수의 논리합 회로(43)를 포함하는 논리 회로분(42')을 구비하여 구성되어 있다.
본 실시예에서는, 제5실시예의 경우와 같이, 화소 매트릭스(3)의 종횡비는 4 : 3이고, 모드 전환으로서는, PAL 표시 모드와 NTSC 와이드 표시 모드를 전환하는 경우에 관해서 설명한다.
도 15에 나타내는 것같이, 모드 전환 회로(40')에는, 제5실시예의 경우와 같이 수평 주사 스타트 신호(DY)에 추가하여, NTSC 신호가 입력되고, NTSC 신호의 레벨에 따라서 스타트 펄스 DY(NTSC) 또는 스타트 펄스 DY(PAL)가 Y 시프트 레지스터(2)에 출력된다.
여기서, 모드 전환 회로(40)는 Y 시프트 레지스터(2)로부터 엔드 펄스 신호 EP(Y)가 입력되면, NTSC 신호가 하이 레벨의 경우에는, 상하를 흑색 표시하기 위한 신호(VB1 및 VB2)를, 상하 15행의 주사선에 각각 접속된 논리합 회로(43)에 각각 하나 걸러서 출력하도록 접속되어 있다. 특히, 모드 전환 회로(40')에는, 클럭 신호(CLY)(및 그 반전 클럭 CLY')가 입력되어 있고, 이 클럭 신호(CLY)의 반주기 만큼 신호(VB1 및 VB2)는 위상이 서로 어긋나고 있다. 따라서, 이 경우에는, 논리합 회로(43)를 통하여 신호(VB1 또는 VB2)를 받는 화소 매트릭스(3)의 상하의 15행은, 이들의 행에 대응하는 화상 신호 VIDEO를 1필드 또는 프레임마다나 1 주사선마다 극성이 반전된 흑색 레벨의 전압이 액정에 인가되도록 신호선에 공급함에 의해, 항상 흑색 표시로 된다. 한편, 모드 전환 회로(40')는 NTSC 신호가 로우 레벨의 경우에는, 신호(VB1 또는 VB2)는 출력하지 않는다. 따라서, 이 경우에는, 화소 매트릭스(3)의 상하의 15행은, 흑색 표시로 되는 일없이, PAL 규격에 근거하는 유효한 화면 표시가 행하여진다.
다음에, 이상과 같이 구성된 제6실시예의 동작에 관해서 도 16의 타이밍 챠트를 참조하여 설명한다. 또한, NTSC 신호가 로우 레벨(즉, PAL 표시 모드)의 경우에 관해서는, 신호(VB1 및 VB2)는 출력되지 않고, 결과로서 도 13a에서 설명한 제5실시예의 경우와 같기 때문에, 그 설명은 생략한다. 이하, NTSC 신호가 하이 레벨(즉, NTSC 와이드 표시 모드의 경우)의 경우에 관해서 설명한다.
도 16에 나타내는 것같이, 이 경우에는, 수직 주사 스타트 신호(DY)가 입력되면, 클럭 #1로부터 #245의 사이, 수평 주사가 245행에 관해서 행하여진 후, 엔드 펄스 신호 EP(Y)가 출력된다. 그렇게 하면, 모드 전환 회로(40')로부터는 엔드 펄스 신호 EP(Y)의 전반의 반주기에 하이 레벨의 신호(VB1)가 출력되고 또한, 엔드 펄스 신호 EP(Y)의 후반의 반주기에 하이 레벨의 신호(VB2)가 출력된다. 이들의 신호(VB1 및 VB2)는 논리합 회로(43)를 각각 통하여 상하 15행에 있는 각 화소의 TFT에 공급되고, 이들의 TFT가 일제히 도통 상태로 된다. 따라서, 화소 매트릭스의 상하 15행에서, 필드마다나 주사선마다 극성 반전하는 흑색 레벨의 화상 신호 VIDEO에 의한 흑색 표시를 하면서, 중앙의 245행에서, 역시 필드 또는 프레임마다나 주사선마다 액정 인가 전압의 극성이 반전하는 화상 신호 VIDEO에 의한 유효한 표시가 행하여 진다. 여기에 액정 인가 전압이란, 화소 전극과, 이것에 대향하는 기판에 배치되는 대향 전극(공통 전극)과의 차이 전압에 근거하여 그들의 사이에 끼워져 지지되는 액정 부분에 인가되는 전압이다.
또한, Y 시프트 레지스터(2)는 동일의 회로를 주사선의 좌우에 설치하여 양단측에서 동일 주사선을 구동하더라도 좋다. 또한, Y 시프트 레지스터(2)를 2분할 하고, 주사선의 좌우단으로 나누어 배치하고, 좌측 Y 시프트 레지스터로부터의 주사선 구동과 우측 Y 시프트 레지스터로부터의 주사선 구동이 교대가 되도록 구성하더라도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 이들의 경우, 비화상 표시 영역에 대응하는 각각의 Y 시프트 레지스터의 출력에 대하여 논리합 회로(43)가 삽입된다.
이상과 같이 제6실시예에 의하면, 화소 매트릭스(3)의 상하에 흑색 표시를 할 수 있을 뿐만 아니라, 이 상하의 비화상 표시 영역에서도, 필드 또는 프레임 반전 구동 방식이나 1H 반전 구동 방식을 사용하여 흑색 표시를 행하도록 하였기 때문에, 이 부분에 있어서의 직류 구동에 의한 액정의 열화를 유효하게 막을 수 있고, 특히 주사선마다 반전하는 1H 반전 구동 방식을 채용한 경우에는 표시 화상의 플리커를 방지할 수 있기 때문에, 실천상 대단히 유리하다.
또한, 이상의 실시예에 있어서는, X 시프트 레지스터나 Y 시프트 레지스터의 시프트 스타트를 도중 단계로부터 스타트할 수 있도록 한 실시예, X 시프트 레지스터를 도중 단계에서 시프트 정지할 수 있도록 한 실시예, 흑색 표시를 필드 반전 구동 방식이나 1H 반전 구동 방식에 의해 행하는 실시예 등을 설명하였지만, 이들을 본 발명의 주된 취지에 반하지 않는 범위에서, 조합시켜 실시하고, 화소 매트릭스의 좌우 상하의 임의의 위치에서 도중에서 시프트 스타트하고 도중에서 시프트 정지하도록 하더라도 좋고, 필드 또는 프레임 반전 구동 방식이나 1H 반전 구동 방식 이외의 교류 구동 방식으로 좌우 상하의 비화상 표시 영역에서의 흑색 표시를 행하도록 하여도 좋다. 또한 임의의 n행 마다 하이 레벨의 VB 신호를 할당하도록 구성하더라도 좋다.
이상의 각 실시예에서는, 절연성 기판상에 형성된 TFT를 가지는 액정 패널을 전제에 설명하였지만, 반도체 기판과 유리 기판에 의해 액정을 끼워서 지지하는 반사형 액정 패널의 경우에는, TFT에서 형성한 소자는, 반도체 기판에 형성된 MOS 트랜지스터로 치환하여 구성하는 것이 가능하다.
이상의 각 실시예에서는, 각 화소에 있어서의 스위칭 소자를 TFT로 구성한 경우에 관해서 설명하였지만, 각 실시예에서, 각 화소에 있어서의 스위칭 소자를 MIM 소자로 구성하더라도 무방하다. 도 17a에 나타내는 것같이 스위칭 소자를 TFT(301)로 구성하는 경우에는, 신호선(31)에 TFT(301)의 소스(또는 드레인)가 접속되고, 주사선(32)에 TFT(301)의 게이트가 접속된다. 그리고, TFT(301)의 드레인(또는 소스)에는, 화소 전극(302)이 접속되어 있고, 대향 기판에 설치된 공통 전극(304)은, 이 화소 전극(302)에 액정을 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 그리고, 이 화소 전극(302)과 병렬로 유지 용량(306)이 설치되어 있다. 한편, 도 17b에 나타내는 것같이 스위칭 소자를 MIM 소자(401)로 구성하는 경우에는, 신호선(31)에 MIM 소자(401)의 한쪽의 단자가 접속되고 또한 MIM 소자(401)의 다른쪽의 단자에는 화소 전극(402)이 접속된다. 그리고, 주사선(32)은 그 일부가 화소 전극(402)과 액정을 사이에 두고 대향하는 대향 전극(404)으로 된다.
이상의 각 실시예에서는, X 시프트 레지스터는, 1계열의 시프트 레지스터로서 설명되어 왔지만, 각 실시예의 X 시프트 레지스터를, 도 18a에 나타내는 것같이, 3개의 X 시프트 레지스터 #1, X 시프트 레지스터 #2 및 X 시프트 레지스터 #3를 포함하는 복수 계열의 시프트 레지스터(1e)로서 구성하더라도 좋다. 이 경우, 도 18b에 나타내는 것같이, 위상이 서로 어긋난 클럭 신호(CLX1, CLX2 및 CLX3)가 각 시프트 레지스터 #1, #2 및 #3의 클럭 신호로서 각각 사용되고, 복수 계열의 시프트 레지스터(1e)에서는, 이들 3개의 시프트 레지스터로부터 출력되는, 클럭 신호의 위상 차이에 대응하여 위상이 어긋난 3종류의 전송 신호가 순차 출력되고, 3종류의 전송 신호의 타이밍에 의해 순차 샘플링이 행하여진다. 또한, 복수 계열의 시프트 레지스터로서 구성된 경우, 전송 개시 및 정지의 제어는, 각 시프트 레지스터의 화상 표시 영역의 개시 위치에 대응하는 플립플롭(10)의 전송 신호 입력단과 종료 위치에 대응하는 플립플롭(10)의 전송 신호 출력단과, 이상의 각 실시예에서 설명한 것과 같은 구성의 논리 회로를 삽입하여 행할 수 있다.
또한, 이상의 각 실시예에서는, X 시프트 레지스터의 각 단계(각 플립플롭)로부터 출력되는 전송 신호가, 샘플링 회로 구동 신호로서 X 시프트 레지스터로부터 그 외부로 출력되도록 구성되어 있지만, 도 19에 나타내는 것같이, 복수 단계 걸러서 출력되는 전송 신호를 X 시프트 레지스터로부터 그 외부로 샘플링 회로 구동 신호로서 출력하도록 각 실시예의 X 시프트 레지스터를 구성하더라도 좋다. 도 19에 있어서는, 서로 인접하는 3개의 플립플롭(10)은 2개 걸러서 전송 신호를 X 시프트 레지스터(1f)로부터 샘플링 회로(14)에 출력하도록, 또한 다른 플립플롭(10)으로부터 출력되는 전송 신호는 X 시프트 레지스터(1f)로부터 그 외부로 출력되는 일없이 다음 단계로 전송되도록 구성되어 있다.
(기타의 실시예)
다음에, 이상 상세히 설명한 액정 장치를 구비한 전자 기기의 실시예에 관해서 도 9 내지 도 13b를 참조하여 설명한다.
우선 도 20에, 제1로부터 제6실시예에 나타낸 액정 장치를 구비한 전자 기기의 실시예의 개략 구성을 나타낸다.
도 20에 있어서, 전자 기기는 표시 정보 출력원(1000), 표시 정보 처리 회로(1002), 구동 회로(1004), 액정 패널(100), 클럭 발생 회로(1008) 및 전원 회로(1010)를 구비하여 구성되어 있다. 표시 정보 출력원(1000)은 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 광디스크 장치 등의 메모리, 텔레비젼 신호를 동조하여 출력하는 동조 회로 등을 포함하고, 클럭 발생 회로(1008)로부터의 클럭 신호에 근거하여, 소정 포맷의 화상 신호 등의 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(1002)에 출력한다. 표시 정보 처리 회로(1002)는 증폭·극성 반전 회로, 상 전개 회로, 로테이션 회로, 감마 보정 회로, 클램프 회로 등의 주지의 각종 처리 회로를 포함하여 구성되어 있고, 클럭 신호에 근거하여 입력된 표시 정보로부터 디지털 신호를 순차 생성하고, 클럭 신호(CLK)와 함께 구동 회로(1004)에 출력한다. 구동 회로(1004)는 액정 패널(100)을 구동한다. 전원 회로(1010)는 상술한 각 회로에 소정 전원을 공급한다. 또한, 액정 패널(100)을 구성하는 TFT 어레이 기판의 위에, 구동 회로(1004)를 탑재하더라도 좋고, 이것에 추가하여 표시 정보 처리 회로(1002)를 탑재하더라도 좋다.
다음에 도 21로부터 도 24에, 이와 같이 구성된 전자 기기의 실시예를 각각 나타낸다.
도 21에 있어서, 전자 기기의 일례인 액정 프로젝터(1100)는 상술한 구동 회로(1004)가 TFT 어레이 기판상에 탑재된 액정 패널(100)을 포함하는 액정 모듈을 3개 준비하고, 각각 RGB용의 라이트 밸브(100R, 100G 및 100B)로서 사용한 프로젝터로서 구성되어 있다. 액정 프로젝터(1100)에서는, 메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사광이 발하게 되면, 3매의 미러(1106) 및 2매의 다이크로익 미러(1108)에 의하여, RGB의 3원색에 대응하는 광성분 R, G, B로 분류되고, 각 색에 대응하는 라이트밸브(100, 100G 및 100B)로 각각 인도된다. 이 때 특히 B광은, 긴 광로에 의한 광손실을 막기 위하여, 입사 렌즈(1122), 릴레이 렌즈(1123) 및 출사 렌즈(1124)로 이루어지는 릴레이렌즈계(1121)를 통하여 인도된다. 그리고, 라이트 밸브(100R, 100G 및 100B)에 의해 각각 변조된 3원색에 대응하는 광성분은 다이크로익 프리즘(1112)에 의해 재차 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 통하여 스크린(1120)에 컬러 화상으로서 투사된다.
본 실시예에서는 특히, 차광층을 각 화소의 TFT의 하측(투사광의 출사측)에도 설치하여 두면, 당해 액정 패널(100)로부터의 입사광에 기초하는 액정 프로젝터 내의 투사 광학계에 의한 반사광, 입사광이 통과하는 때의 TFT 어레이 기판의 표면으로부터의 반사광, 기타의 액정 패널로부터 출사된 후에 다이크로익 프리즘(1112)을 관통하여 오는 입사광의 일부(R광 및 G광의 일부) 등이, 귀환광(return light)으로서 TFT 어레이 기판의 측으로부터 입사하여도, 화소 전극의 스위칭용의 TFT 등의 채널에 대한 차광을 충분하게 행할 수 있다. 이 경우, 소형화에 적합한 프리즘을 투사 광학계에 사용하여도, 각 액정 패널의 TFT 어레이 기판과 프리즘과의 사이에 있어서, 귀환광 방지용의 AR 필름을 첨부하거나, 편광판에 AR 피막 처리를 시행하거나 하는 것이 불필요하게 되기 때문에, 구성을 소형 또한 간이화하는데에 매우 유리하다.
도 22에 있어서, 전자 기기의 기타의 실시예인 멀티 미디어 대응의 랩톱형 퍼스널 컴퓨터(PC: 1200)는, 상술한 액정 패널(100)이 톱커버 케이스 내에 구비되어 있고, 또한 CPU, 메모리, 모뎀 등을 수용함과 동시에 키보드(1202)가 설치된 본체(1204)를 구비하고 있다.
도 23에 있어서, 전자 기기의 다른 실시예인 페이저(1300)는 금속 프레임(1302) 내에 상술의 구동 회로(1004)가 TFT 어레이 기판상에 탑재되어 액정 모듈을 이루는 액정 패널(100)이 백라이트(1306a)를 포함하는 라이트 가이드(1306), 회로 기판(1308), 제1 및 제2의 실드판(1310 및 1312), 두개의 탄성 도전체(1314 및 1316), 및 필름 캐리어 테이프(1318)와 함께 수용되어 있다. 이 예의 경우, 상술의 표시 정보 처리 회로(1002: 도 20 참조)는, 회로 기판(1308)에 탑재하더라도 좋고, 액정 패널(100)의 TFT 어레이 기판상에 탑재하더라도 좋다. 또한, 상술의 구동 회로(1004)를 회로 기판(1308)상에 탑재하는 것도 가능하다.
또한, 도 23에 나타내는 예는 페이저이기 때문에, 회로 기판(1308) 등이 설치되어 있다. 그렇지만, 구동 회로(1004)나 또한 표시 정보 처리 회로(1002)를 탑재하여 액정 모듈을 이루는 액정 패널(100)의 경우에는, 금속 프레임(1302) 내에 액정 패널(100)을 고정한 것을 액정 장치로서, 혹은 이것에 추가하여 라이트 가이드(1306)를 설치한 백라이트식의 액정 장치로서, 생산, 판매, 사용 등을 하는 것도 가능하다.
또한 도 24에 나타내는 것같이, 구동 회로(1004)나 표시 정보 처리 회로(1002)를 탑재하지 않은 액정 패널(100)의 경우에는, 구동 회로(1004)나 표시 정보 처리 회로(1002)를 포함하는 IC(1324)가 폴리 이미드 테이프(1322)상에 설치된 TCP(Tape Carrier Package: 1320)에, TFT 어레이 기판(300)의 주변부에 설치된 이방성 도전 필름을 통하여 물리적 또한 전기적으로 접속하고, 액정 장치로서, 생산, 판매, 사용 등을 하는 것도 가능하다.
이상 도 21로부터 도 24을 참조하여 설명한 전자 기기 이외에도, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 자동차 항법 장치, 전자 수첩, 전자계산기, 워드프로세서, 엔지니어링 워크스테이션(EWS), 휴대 전화, 텔레비젼 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등이 도 20에 나타낸 전자 기기의 예로서 들 수 있다.
이상 설명한 것같이, 본 실시예에 의하면, 비교적 간이한 구성을 사용하여 비화상 표시 영역에 적절히 흑색 표시를 할 수 있고, 각종의 종횡비의 화상을 표시 가능한 액정 장치를 구비한 각종의 전자 기기를 실현할 수 있다.
본 발명에 관계되는 액정 패널의 구동 장치는, TFT 구동, MIM 구동 등의 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 패널을 구동하기 위한 구동 장치에 이용 가능하고, 또한, 시프트 레지스터로부터의 전송 신호를 사용하여 복수 종류의 주사폭이 다른 주사 대상 영역 중의 어느것인가 하나를 선택하여 주사를 행하기 위한 각종의 주사 장치에 이용 가능하고, 또한, 액정 패널의 구동 장치를 사용하여 구성되는 각종의 액정 장치나 전자 기기 이외에, 이러한 각종의 주사 장치를 사용하여 구성되는 각종의 전자 기기 등에도 이용 가능하다.

Claims (12)

  1. 한쌍의 기판과, 해당 기판 사이에 끼워져 지지된 액정과, 상기 기판에 소정의 제1방향으로 배열되어 있고 화상 신호가 공급되는 복수의 신호선과, 상기 기판에 상기 제1방향으로 교차하는 제2방향으로 배열되어 있고 주사 신호가 순차 공급되는 복수의 주사선과, 상기 기판의 상기 액정에 대면하는 측에 매트릭스 형태로 설치되어 있고 상기 복수의 신호선 및 상기 복수의 주사선으로부터 각각 공급되는 상기 화상 신호 및 상기 주사 신호에 의해 각각 구동되는 복수의 화소부를 구비한 액정 패널을 구동하는 액정 패널의 구동 장치에 있어서,
    복수 단계의 제1방향 시프트 레지스터를 가지며, 해당 제1방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생하는 전송 신호에 따라서 상기 화상 신호를 상기 복수의 신호선에 대하여 상기 제1방향의 순서로 순차 공급하는 화상 신호 공급 장치와,
    복수 단계의 제2방향 시프트 레지스터를 가지며, 해당 제2방향 시프트 레지스터로부터 순차 발생하는 전송 신호에 따라서 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 대하여 상기 제2방향의 순서로 순차 공급하는 주사 신호 공급 장치를 구비하고 있고,
    상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 복수 단계 중 미리 정해진 적어도 2개의 전송 개시 가능 단계로부터 상기 전송 신호의 발생을 선택적으로 개시시키는 전송 개시 제어 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터는 각각, 상기 전송 신호를 각각 발생하는 복수의 전송 신호 발생 회로를 구비하고 있고,
    상기 전송 개시 제어 장치는 전송 개시 신호가 공급되는 전송 개시 신호선에 접속되어 있고 해당 전송 개시 신호를 상기 전송 개시 가능 단계에 대응하는 상기 전송 신호 발생 회로에 공급함에 의해 상기 전송 신호의 발생을 개시시키는 제1논리 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 복수 단계 중 미리 정해진 적어도 2개의 전송 정지 가능 단계로 상기 전송 신호의 전송을 선택적으로 정지시키는 전송 정지 제어 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터는 각각, 상기 전송 신호를 각각 발생하는 복수의 전송 신호 발생 회로를 구비하고 있고,
    상기 전송 정지 제어 장치는, 전송 정지 신호가 공급되는 전송 정지 신호선에 접속되어 있고 해당 전송 정지 신호에 근거하여 상기 전송 정지 가능 단계에 대응하는 상기 전송 신호 발생 회로에서의 상기 전송 신호를 정지함에 의해 상기 전송 신호의 전송을 정지시키는 제2 논리 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 신호에 의한 주사의 종료시를 소정 단계에서 검출하는 검출 장치가 설치되어 있고,
    해당 검출된 주사의 종료시에 동기하여 상기 화상 신호에 의해 규정되는 화상 표시 영역의 외측에 위치하는 비화상 표시 영역에 대응하는 상기 화소부에 대하여는, 일괄해서 소정 전압을 인가하는 전압 인가 장치를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전압 인가 장치는, 상기 화상 신호에 근거하여 상기 화소부의 액정에 인가되는 상기 소정 전압의 극성을 소정 기간마다 반전시키는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화상 신호 공급 장치는, 상기 제1방향 시프트 레지스터로부터 발생되는 상기 전송 신호에 따라서 도통 상태로 됨에 의해, 외부에서 입력되는 상기 화상 신호를 상기 복수의 신호선에 순차 공급하는 스위칭 소자를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 개시 가능 단계 중의 하나를, 상기 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여 선택하는 선택 장치가 또한 설치된 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2방향 시프트 레지스터 중 적어도 한쪽에는, 상기 전송 정지 가능 단계 중의 하나를, 상기 화상 신호에 의해 나타내여지는 표시 화상의 크기에 대응하여 선택하는 선택 장치가 또한 설치된 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 화상 신호 공급 장치 및 상기 주사 신호 공급 장치는 각각, 상기 복수의 화소부에 의해 규정되는 화상 표시 영역의 주변에서 상기 제1 기판상에 배치된 집적 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 구동 장치.
  11. 청구항 1에 기재된 액정 패널의 구동 장치 및 상기 액정 패널을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 장치.
  12. 청구항 11에 기재된 액정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
KR10-1998-0705209A 1996-11-08 1997-11-10 액정패널의구동장치,액정장치및전자기기 KR100499432B1 (ko)

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JP29654696 1996-11-08
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