JPH11338428A

JPH11338428A - アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法

Info

Publication number: JPH11338428A
Application number: JP14185598A
Authority: JP
Inventors: Takao Terahara; 孝朗寺原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス型表示装置において、
垂直ズーム表示の際に、斜線や曲線などを含む表示画像
が自然に見えるようにする。【解決手段】連続する二つの水平映像信号に基づく補
間用水平映像信号を平均値算出回路２５で生成し、この
補間用水平映像信号を、前記二つの水平映像信号の出力
期間の間に割り込ませて出力し、前記二つの水平映像信
号が書き込まれる表示画素ラインの間に存在する表示画
素ラインに書き込むようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は平面表示装置に関
し、詳しくは各表示画素毎にスイッチ素子を備えたアク
ティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、軽量であ
ることに加えて低消費電力であることから、各種の表示
装置として利用されている。中でも、各表示画素毎に薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子を備えた
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、隣接する表示
画素間でのクロストークを最小限に抑えることができる
ため、高精細な表示画像が要求される分野で使用されて
いる。このような高精細な表示画像が要求される分野と
して、例えば自動車用ナビゲーションシステムの表示装
置がある。

【０００３】最近の自動車用ナビゲーションシステムに
おいては、表示画像を垂直方向にズームして表示する機
能（垂直ズーム表示）を備えたものが増えている。この
機能を使って画像を拡大した場合、その拡大領域を構成
する表示画素ラインの数に比べて映像信号のもつ水平映
像信号本数が少なくなるため、足りない分の水平映像信
号を補間する必要がある。従来は、同一の水平映像信号
を２ライン分書き込む処理を数ラインに一度の割合で繰
り返し行うようにしている。ここで、従来例における駆
動方法について簡単に説明する。

【０００４】図５は、垂直ズーム（拡大）表示を行った
場合の従来例における駆動波形図である。

【０００５】通常、ゲートドライバ（走査線駆動回路）
へ入力される垂直クロック信号（ＣＰＶ）は一水平走査
期間（１Ｈ）に同期しており、ゲートドライバからはこ
のＣＰＶに対応した走査信号が表示画素ラインｎ−２、
ｎ−１・・・ｎ＋３に順次供給される。拡大表示の場
合、２ライン分同じ水平映像信号を書き込みたい期間だ
けＣＰＶの周波数を２倍とする。すなわち、一水平走査
期間（１Ｈ）の間にＣＰＶのパルスを２回立ち上げ、こ
れに対応した走査信号をゲートドライバから順次出力さ
せることで、表示画素ラインｎに続いてｎ＋１に同一の
水平映像信号を書き込むものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６は、上記従来例の
駆動方法により垂直ズーム表示した場合の表示画像の一
部を示す模式図である。従来例においては、同じ水平映
像信号を２ライン分書き込むようにしているため、斜線
や曲線などを表示した場合は、図６に示すように、同じ
水平映像信号が書き込まれた２ラインとその前後のライ
ンとの間の不連続性が目立ってしまい、表示画像が不自
然なものになるという問題点があった。

【０００７】この発明は、ズーム表示の際に、斜線や曲
線などを含む表示画像が自然に見えるようにしたアクテ
ィブマトリクス型表示装置及びその駆動方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係わるアクティブマトリクス型表示装置
は、スイッチ素子を介して信号線及び走査線と接続され
る画素電極及び対向電極を含む複数の表示画素で構成さ
れる表示画素ラインを複数備えた表示パネルと、一水平
走査期間毎に前記信号線に映像信号を出力する信号線駆
動手段と、一水平走査期間に対応したクロック信号に基
づいて前記走査線に前記スイッチ素子をオン／オフする
走査信号を出力する走査線駆動手段とを備えたアクティ
ブマトリクス型表示装置において、前記信号線駆動手段
は、一水平走査期間毎に前記映像信号のサンプリングと
出力を交互に行う少なくとも２つのサンプルホールド回
路と、少なくとも２つの前記サンプルホールド回路から
の出力に基づいて補間用映像信号を生成する補間用映像
信号生成回路と、一つの前記サンプルホールド回路の出
力と前記補間用映像信号生成回路の出力とのいずれか一
方を選択する出力選択回路とを含み、前記出力選択回路
に選択信号を出力する制御回路とを備え、且つ前記選択
信号及び水平走査期間に対応した前記クロック信号を前
記走査線駆動手段に供給するクロック発生回路とを備
え、所定の水平走査期間において、連続する二つの映像
信号に基づいて生成した補間用映像信号を、前記二つの
映像信号の出力期間の間に割り込ませて出力し、前記二
つの映像信号が書き込まれる表示画素ラインの間に存在
する表示画素ラインに書き込むことを特徴とする。

【０００９】また、この発明に係わるアクティブマトリ
クス型表示装置の駆動方法は、スイッチ素子を介して信
号線及び走査線と接続される画素電極及び対向電極を含
む複数の表示画素で構成される表示画素ラインを複数備
えた表示パネルと、一水平走査期間毎に前記信号線に映
像信号を出力する信号線駆動手段と、一水平走査期間に
対応したクロック信号に基づいて前記走査線に前記スイ
ッチ素子をオン／オフする走査信号を出力する走査線駆
動手段とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆
動方法において、所定の水平走査期間において、連続す
る二つの映像信号に基づいて生成した補間用映像信号
を、前記二つの映像信号の出力期間の間に割り込ませて
出力し、前記二つの映像信号が書き込まれる表示画素ラ
インの間に存在する表示画素ラインに書き込む動作を含
むことを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、上記した構成により、
拡大表示に際し、補間される表示画素ラインの画像情報
が前後の表示画素ラインの画像情報に基づいて決定され
るので、表示の不連続性を低減し、これにより表示画像
を自然なものとすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わるアクティ
ブマトリクス型表示装置及びその駆動方法を適用したア
クティブマトリクス型液晶表示装置（以下、液晶表示装
置）の一実施形態について説明する。

【００１２】まず、この実施形態に係わる液晶表示装置
１０の回路構成を、図２に示すブロック図を用いて説明
する。

【００１３】この液晶表示装置１０は、バックライトか
らの光源光を用いて表示する光透過型の液晶パネル１
と、この液晶パネル１に走査信号を供給する走査線駆動
手段としてのゲートドライバ２と、同パネルに映像信号
を供給する信号線駆動手段としてのソースドライバ３
と、このソースドライバ３での出力を切り替える出力切
替制御回路４と、前記ゲートドライバ２に垂直クロック
信号（ＣＰＶ）を供給するＣＰＶ発生回路５と、前記出
力切替制御回路４、ＣＰＶ発生回路５及びソースドライ
バ３の動作を制御する制御回路６とから構成されてい
る。

【００１４】液晶パネル１は、複数の表示画素１１がマ
トリクス状に配置されている。それぞれの表示画素１１
は画素電極１２及び対向電極１３と、これら電極間に保
持される光変調層としての液晶層１４を含み、各表示画
素１１への映像信号の書き込みはスイッチ素子としての
ＴＦＴ１５により制御されている。なお、前記画素電極
１２は図示しないアレイ基板上にマトリクス状に配置さ
れ、対向電極１３は図示しない対向基板上に配置されて
いる。また、図２において、横一列に並ぶ複数の表示画
素１１により表示画素ラインが構成されている。

【００１５】各ＴＦＴ１５のドレイン電極は列毎に共通
に信号線Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄｍに接続され、ゲート電極
は行毎に走査線Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎに接続されてい
る。また、ソース電極は画素電極１２に接続され、画素
電極１２と対向電極１３との間に液晶層１４を挟んで液
晶容量Ｃｌｃを構成している。対向電極１３は、図示し
ない対向電極駆動回路に共通に接続されている。

【００１６】ゲートドライバ２は、例えばシフトレジス
タを含む回路で構成され、垂直同期信号（ＳＴＶ）、垂
直クロック信号（ＣＰＶ）に基づいて、走査線Ｇ１、Ｇ
２・・・Ｇｎに順次走査信号を出力する。

【００１７】ソースドライバ３は、シフトレジスタ１
６、サンプリング回路１７及びラッチ回路１８を含む回
路で構成され、ＳＴＨ、ＣＰＨ、及び後述するＳ／Ｈ
（サンプルホールド）切替制御信号、出力切替制御信号
に基づいて、各信号線Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄｍに対応する
アナログの映像信号（Ｖｓ）を各水平走査期間（１Ｈ）
毎に供給する。

【００１８】出力切替制御回路４は、後述する制御回路
６からの出力制御信号に応じて、後述する平均値算出回
路２４の出力を選択する選択信号としての出力切替制御
信号をラッチ回路１８に出力する。

【００１９】ＣＰＶ発生回路５は、後述する制御回路６
からの出力制御信号に基づいてＣＰＶをゲートドライバ
２へ出力する。

【００２０】制御回路６は、一水平走査期間（１Ｈ）毎
に後述する２つのサンプルホールド回路２１，２２から
の出力を交互に選択するＳ／Ｈ切替制御信号を出力す
る。また、垂直ズーム表示のときは、所定の水平走査期
間毎に、前記出力切替制御回路４及びＣＰＶ発生回路５
に対し出力制御信号を出力する。

【００２１】なお、ＣＰＨ、ＳＴＨ、映像信号（Ｖｓ）
及びＳＴＶなどの信号は、図示しない液晶コントローラ
から供給される。

【００２２】次に、上記ラッチ回路１８の回路構成につ
いてさらに詳細に説明する。

【００２３】図１は、ラッチ回路１８を構成するＳ／Ｈ
（サンプルホールド）モジュール２０の回路構成を示す
ブロック図である。

【００２４】このＳ／Ｈモジュール２０は、２つのサン
プルホールド回路２１，２２、第１、第２のスイッチ回
路２３，２４、平均値算出回路２５、増幅回路２６によ
り構成されている。２つのサンプルホールド回路２１，
２２は、一水平走査期間（１Ｈ）毎に映像信号（Ｖｓ）
のサンプリング動作と出力動作を交互に行うためのもの
で、第１のスイッチ回路２３により、入力と出力が交互
に入れ替わるように構成されている。すなわち、前記制
御回路６から一水平走査期間毎にＳ／Ｈ切替制御信号が
第１のスイッチ回路２３に入力されると、その都度、２
つのサンプルホールド回路の入力と出力がそれぞれ切り
替えられる。これにより、ある一水平走査期間（１Ｈ）
では、サンプルホールド回路２１で次の水平映像信号の
サンプリング動作が行われ、同時にサンプルホールド回
路２２では一つ前にサンプリングした水平映像信号の出
力動作が行われる。そして、次の一水平走査期間（１
Ｈ）では、サンプルホールド回路２２で次の水平映像信
号のサンプリング動作が行われ、サンプルホールド回路
２１では前回サンプリングした水平映像信号の出力動作
が行われる。このようなサンプリング／出力の各動作を
繰り返すことにより、各信号線Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄｍに
は一水平走査期間（１Ｈ）毎に順次対応する水平映像信
号が供給される。

【００２５】また、この２つのサンプルホールド回路２
１，２２からの出力は、平均値算出回路２５への入力が
可能に構成される。この平均値算出回路２５は、垂直ズ
ーム表示の際に、２つのサンプルホールド回路２１，２
２から出力される連続した二つの水平映像信号に基づい
て補間用水平映像信号を生成する回路である。ここで
は、サンプルホールド回路２１から出力される水平映像
信号のデータｍと、このデータｍと連続する、サンプル
ホールド回路２２から出力される水平映像信号のデータ
（ｍ＋１）との平均値を算出し、これを補間用水平映像
信号のデータとしている。

【００２６】前記２つのサンプルホールド回路２１，２
２のいずれか一方の出力と、前記平均値算出回路２５か
らの出力は、共に第２のスイッチ回路２４に入力され、
前記出力切替制御回路４からの出力切替制御信号により
一方が選択される。すなわち、通常の画像表示の際に
は、サンプルホールド回路２１又は２２からの出力が選
択され、垂直ズーム表示の際には、平均値算出回路２５
からの出力が選択されるよう出力切換制御信号に基づい
て制御される。このようにして最終的に出力された水平
映像信号は、増幅回路２６を経て液晶パネル１へ供給さ
れる。

【００２７】次に、上記のように構成された液晶表示装
置１０において、通常の画像表示を行う場合の動作につ
いて説明する。

【００２８】外部からソースドライバ３のサンプリング
回路１７へ入力されたアナログの映像信号は、各水平走
査期間（１Ｈ）においてＣＰＨに基づいてＳＴＨを順次
転送するシフトレジスタ１６からの出力に基づいて順次
サンプリングされ、ラッチ回路１８へ出力される。ラッ
チ回路１８では、Ｓ／Ｈ切替制御信号に基づいて制御さ
れる第１のスイッチ回路２３を経て、いずれか一方のサ
ンプルホールド回路２１，２２に保持される。そして、
次の水平走査期間（１Ｈ）において、Ｓ／Ｈ切替制御信
号に基づいて制御される第１のスイッチ回路２３を経
て、平均値算出回路２５を介することなく第２のスイッ
チ回路２４を介して、信号線Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄｍを通
じて液晶パネル１へ供給される。

【００２９】液晶パネル１では、信号線Ｄ１、Ｄ２・・
・Ｄｍから供給された各水平映像信号がゲートドライバ
２から走査線Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎを通じて供給される
走査信号のＯＮタイミングに同期して各液晶容量Ｃｌｃ
にに書き込まれる。液晶容量Ｃｌｃに書き込まれた各水
平映像信号は、次の走査信号によって再び書き込みが行
われるまでの間（１フレーム走査期間の間）保持され
る。

【００３０】次に、垂直ズーム表示を行う場合の動作を
図３の駆動波形図を用いて説明する。この例では、表示
画素ラインｎ−２、ｎ−１・・・ｎ＋３のうち、第ｎラ
インに補間用水平映像信号を書き込む場合を例に説明す
る。なお、図３において（Ｓ／Ｈ２１）はサンプルホー
ルド回路２１、（Ｓ／Ｈ２２）はサンプルホールド回路
２２での動作をそれぞれ表している。

【００３１】一水平走査期間（１Ｈ）に対応したＣＰＶ
がＣＰＶ発生回路５からゲートドライバ２へ出力される
と、ゲートドライバ２からはＣＰＶに同期した走査信号
が表示画素ラインｎ−２、ｎ−１・・・に出力される。
なお、このＣＰＶは、一水平走査期間（１Ｈ）を一周期
とするものであるが、補間用映像信号の出力期間である
水平ブランキング期間、すなわち非サンプリング期間に
おいてもクロックパルスが挿入されるよう制御回路６か
らの出力制御信号に基づいて制御される。

【００３２】ソースドライバ３では、制御回路６からの
Ｓ／Ｈ切換制御信号に基づいて、一水平走査期間（１
Ｈ）毎に、２つのサンプルホールド回路２１，２２でそ
れぞれ水平映像信号のデータ（ｍ、ｍ＋１、ｍ＋２・・
・）のサンプリングと出力が交互に行われ、前記走査信
号に同期して、表示画素ラインｎ−２にはデータ（ｍ−
１）が、ｎ−１にはデータｍが順次書き込まれる。一
方、水平映像信号の割り当てられていない表示画素ライ
ンｎへの補間用水平映像信号の書き込みは、表示画素ラ
インｎ＋１への書き込みの直前に行われる。ここでは、
水平映像信号のサンプリングが行われる一水平走査期間
を非サンプリング期間とサンプリング期間とに分け、サ
ンプルホールド回路２１が出力データ（ｍ＋２）のサン
プリング動作に入る前の非サンプリング期間の間、すな
わちデータｍとｍ＋１の出力期間の間に前記補間用水平
映像信号を割り込ませて出力し、表示画素ラインｎ−１
とｎ＋１との間に存在する表示画素ラインｎへ書き込む
ようにしている。これにより、２つのサンプルホールド
回路２１，２２での動作を止めることなしに表示画素ラ
インｎに対し補間用水平映像信号の書き込みを行うこと
ができる。

【００３３】上記表示画素ラインｎに対する補間用水平
映像信号の書き込み動作をさらに詳細に説明する。

【００３４】制御回路６は、表示画素ラインｎへの書き
込みを行う水平走査期間に同期して、出力切替制御回路
４及びＣＰＶ発生回路５に、補間用水平映像信号の書き
込みのタイミングを知らせる出力制御信号を出力する。
出力切替制御回路４では、この出力制御信号に応じて、
ソースドライバ３のラッチ回路１８に平均値算出回路２
５の出力を選択する出力切替制御信号（図３の信号ａ）
を出力する。これにより、Ｓ／Ｈモジュール２０の第２
のスイッチ回路２５の出力が非サンプリング期間だけ平
均値算出回路２４側に切り替えられ、平均値算出回路２
５で算出された補間用水平映像信号が信号線Ｄ１、Ｄ２
・・・Ｄｍに出力される。一方、ＣＰＶ発生回路５は、
上述したように前記出力制御信号に応じて、前記出力切
替制御信号と同期したシフトクロック（図３の信号ｂ）
を含むＣＰＶをゲートドライバ３へ出力する。このＣＰ
Ｖに応じて、ゲートドライバ２からは表示画素ラインｎ
に接続するＴＦＴを非サンプリング期間だけオンする走
査信号（図３の信号ｃ）が所定の信号線に供給される。
これにより、非サンプリング期間において、表示画素ラ
インｎには、平均値算出回路２５で算出された補間用水
平映像信号が書き込まれる。

【００３５】図４は、この実施形態の液晶表示装置１０
において、垂直ズーム表示した場合の表示画像の一部を
示す模式図である。図４に示すように、表示画素ライン
ｎ−１には一水平走査期間において水平映像信号のデー
タｍが、ラインｎには水平ブランキング期間に平均化処
理が行われたデータ｛ｍ＋（ｍ＋１）｝／２が、ライン
ｎ＋１には次の一水平走査期間においてデータｍ＋１が
書き込まれる。

【００３６】従って、図４に示すように、斜線や曲線な
どを表示した場合でも、図６に示した従来例に比べてデ
ータを補間したラインとその前後のラインとの間の段差
を目立たなくすることができるので、表示画像をより自
然なものとすることができる。また、大きなフレームメ
モリなどを用意する必要がなく、簡単な回路構成で違和
感のない表示画像を得ることができる。

【００３７】上述した実施形態において、平均値算出回
路２５は、単純に隣接する２つの映像信号を平均化する
処理を行うものとしたが、この比率は適宜変更するもの
であってもかまわない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法にお
いては、垂直ズーム表示の際に、斜線や曲線などを含む
表示画像を表示した場合でも、データを補間したライン
とその前後のラインとの間での不連続性を低減し、これ
により表示画像をより自然なものとすることができる。
また、大きなフレームメモリなどを用意する必要がない
ため、簡単な回路構成で違和感のない表示画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラッチ回路を構成するＳ／Ｈモジュールの回路
構成を示すブロック図。

【図２】実施形態に係わる液晶表示装置の回路構成を示
すブロック図。

【図３】垂直ズーム表示を行う場合の動作を示す駆動波
形図。

【図４】実施形態に係わる液晶表示装置において垂直ズ
ーム表示した場合の表示画像の一部を示す模式図。

【図５】垂直ズーム表示を行った場合の従来例における
駆動波形図。

【図６】垂直ズーム表示した場合の従来例における表示
画像の一部を示す模式図。

【符号の説明】

１液晶パネル２ゲートドライバ３ソースドライバ４出力切替制御回路５ＣＰＶ発生回路６制御回路１０液晶表示装置１１表示画素１８ラッチ回路２０Ｓ／Ｈモジュール２１、２２サンプルホールド回路２３第１のスイッチ回路２４第２のスイッチ回路２５平均値算出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スイッチ素子を介して信号線及び走査線
と接続される画素電極及び対向電極を含む複数の表示画
素で構成される表示画素ラインを複数備えた表示パネル
と、一水平走査期間毎に前記信号線に映像信号を出力す
る信号線駆動手段と、一水平走査期間に対応したクロッ
ク信号に基づいて前記走査線に前記スイッチ素子をオン
／オフする走査信号を出力する走査線駆動手段とを備え
たアクティブマトリクス型表示装置において、前記信号線駆動手段は、一水平走査期間毎に前記映像信
号のサンプリングと出力を交互に行う少なくとも２つの
サンプルホールド回路と、少なくとも２つの前記サンプ
ルホールド回路からの出力に基づいて補間用映像信号を
生成する補間用映像信号生成回路と、一つの前記サンプ
ルホールド回路の出力と前記補間用映像信号生成回路の
出力とのいずれか一方を選択する出力選択回路とを含
み、前記出力選択回路に選択信号を出力する制御回路とを備
え、且つ前記選択信号及び水平走査期間に対応した前記
クロック信号を前記走査線駆動手段に供給するクロック
発生回路とを備え、所定の水平走査期間において、連続する二つの映像信号
に基づいて生成した補間用映像信号を、前記二つの映像
信号の出力期間の間に割り込ませて出力し、前記二つの
映像信号が書き込まれる表示画素ラインの間に存在する
表示画素ラインに書き込むことを特徴とするアクティブ
マトリクス型表示装置。
【請求項２】前記補間用映像信号生成回路は、２つの
前記サンプルホールド回路から出力される連続する二つ
の映像信号の平均値に基づいて補間用映像信号を生成す
ることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリク
ス型表示装置。
【請求項３】前記信号線駆動手段は、２つの前記サン
プルホールド回路でのサンプリングと出力とを交互に切
り換える切り換え手段を有することを特徴とする請求項
１記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】前記表示パネルは、互いに交差する複数
本の信号線と複数本の走査線の各交点近傍に配設された
スイッチ素子を介して前記信号線及び走査線と接続され
た画素電極がマトリクス状に配置されたアレイ基板と、
前記画素電極と対向する対向電極が配置された対向基板
と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に保持される
光変調層とを含むことを特徴とする請求項１記載のアク
ティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】スイッチ素子を介して信号線及び走査線
と接続される画素電極及び対向電極を含む複数の表示画
素で構成される表示画素ラインを複数備えた表示パネル
と、一水平走査期間毎に前記信号線に映像信号を出力す
る信号線駆動手段と、一水平走査期間に対応したクロッ
ク信号に基づいて前記走査線に前記スイッチ素子をオン
／オフする走査信号を出力する走査線駆動手段とを備え
たアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法におい
て、所定の水平走査期間において、連続する二つの映像信号
に基づいて生成した補間用映像信号を、前記二つの映像
信号の出力期間の間に割り込ませて出力し、前記二つの
映像信号が書き込まれる表示画素ラインの間に存在する
表示画素ラインに書き込む動作を含むことを特徴とする
アクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項６】前記連続する二つの映像信号の平均値に
基づいて補間用映像信号を生成することを特徴とする請
求項５記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方
法。
【請求項７】前記出力期間の間は水平ブランキング期
間に対応することを特徴とする請求項６記載のアクティ
ブマトリクス型表示装置の駆動方法。