JP4204630B1 - 走査信号線駆動回路、表示装置、およびその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストで消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像を得ることのできる走査信号線駆動回路および表示装置の駆動方法を実現する。
【解決手段】本発明のゲートドライバ4は、走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号出力回路41と、外部から入力されるスタート信号SPのハイレベル期間におけるクロック信号CLKの立ち上がり回数Mを検知する立ち上がり回数検知回路42と、走査信号出力回路41による走査順を、立ち上がり回数Mに応じて設定する走査順設定回路43と、次段の走査信号線駆動回路4に出力されるスタート信号SPを生成するスタート信号生成回路44とを備える。
【選択図】図9

Description

本発明は、走査信号線駆動回路、表示装置、および走査信号線の駆動方法に関し、特にインターレース駆動(飛び越し走査)を使用してドット反転の画面を実現する駆動方法に関するものである。
従来から、アクティブマトリクス型の液晶パネルが広く使われている。アクティブマトリクス型の液晶パネルは、液晶層を挟む2枚の透明基板のうちの一方の基板上に、複数のデータ信号線(以下「データ線」という)と、当該複数のデータ線に交差する複数の走査信号線とを形成し、各交差点に対応して形成される画素電極をマトリクス状に配置した構成となっている。そして、各画素電極は、それに対応する交差点を通過するデータ線にスイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)を介して接続され、そのTFTのゲート端子は、その交差点を通過する走査信号線に接続されている。そして、他方の透明基板には、上記複数の画素電極に共通の対向電極が共通電極として形成されている。
このような構成の液晶パネルを備える液晶表示装置は、その液晶パネルに画像を表示させるための駆動回路として、ゲートドライバおよびソースドライバを備えている。ゲートドライバは、走査信号線駆動回路とも呼ばれ、上記複数の走査信号線を順次に選択するための走査信号を上記複数の走査信号線に印加する駆動回路である。ソースドライバは、データ信号線駆動回路または映像信号線駆動回路とも呼ばれ、上記液晶パネルにおける各画素形成部にデータを書き込むためのデータ信号を上記複数のデータ線に印加する駆動回路である。
このような構成において、画素電極と対向する共通電極には、共通電圧Vcomが印加される。さらに、各画素電極と対向電極との間に当該画素電極に対応する画素の値に相当する電圧を印加し、その電圧印加に応じて液晶層の透過率を変化させることにより、上記液晶パネルに画像が表示される。このとき、液晶層を構成する液晶材料の劣化を防止するために、液晶パネルは交流駆動される。すなわち、各画素電極と対向電極との間に印加される電圧の正負の極性が、例えば1フレーム毎に反転するように、ソースドライバが上記データ信号を出力する。
一般に、アクティブマトリクス型の液晶パネルにおいては、画素毎に設けられたTFT等のスイッチング素子の特性にばらつきがあるために、ソースドライバから出力されるデータ信号(対向電極の電位を基準とする印加電圧)の正負が対称であっても、液晶層の透過率は正負のデータ電圧に対して完全に対称とはならない。このため、1フレーム毎に液晶への印加電圧の正負極性を反転させる駆動方式(フレーム反転駆動方式)では、液晶パネルにおける表示においてチラツキが発生する。
このようなチラツキに対する対策として、1水平走査信号線毎に印加電圧の正負極性を反転させつつ1フレーム毎にも正負極性を反転させる駆動方式が知られている。また、画素を形成する液晶層への印加電圧の正負極性を、1走査信号線毎かつ1データ線毎に反転させつつ1フレーム毎にも反転させる駆動方式(ドット反転駆動方式)も知られている。
図33は、ドット反転駆動方式で表示パネルを駆動した場合の、画像データを出力するソースドライバ駆動波形を示している。図33では、1ライン毎に、共通電極に印加される共通電圧Vcomより高い正極性データ信号Vpdataと、共通電圧Vcomより低い負極性データ信号Vndataとの出力を繰り返している。
一方、ソースドライバには多数の出力バッファが設けられており、出力バッファの各々はデータ線に接続され、データ線および液晶セルの負荷を駆動する。このため、ソースドライバが正極性データ信号Vpdataの電位を出力する場合、前記負荷へ高電位電圧VDDからの充電電流が流れ、ソースドライバが負極性データ信号Vndataの電位を出力する場合、低電位電圧VSSへの放電電流が流れる。ここで、充電電流と放電電流は、ソースドライバに設けられる出力バッファ内の内部抵抗を通過するため、発熱量が増加する。
ソースドライバの内部からの発熱は、主に出力バッファ部から発生する。したがって、ソースドライバの発熱量を低減するためには、出力バッファ部からの発熱、特に出力バッファの出力部からの発熱を最小化しなくてはならない。しかしながら、図33に示すように、データ信号電圧が正極性データ電圧Vpdataと負極性データ電圧Vndataとの間でスイングすると、そのスイングの幅に従って出力バッファ内の内部抵抗による発熱が大きくなる。また、充放電回数が多くなるため、消費電力も増加してしまう。
上記の消費電力の増加を防ぐ1つの方法として、飛び越し走査(インターレース駆動)による駆動方法が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の飛び越し走査では、すべての奇数行(又は偶数行)の走査信号線をまず走査し、次に残りの偶数行(又は奇数行)の走査信号線を走査している。
図34は、飛び越し走査を行った場合のソースドライバ駆動波形を示しており、極性が同一となる画素の行を順次走査することになるので、極性の反転は、奇数ラインの走査から偶数ラインの走査に切り替わるタイミングで行われる。
図35は、インターレース駆動を行った場合の、1つのフレームの走査、即ち、奇数行と偶数行との両方の走査が完了した時点でのソースドライバ駆動波形であり、図33に示すドット反転駆動方式でのソースドライバ駆動波形と同様の状態が得られる。このように、インターレース駆動では、走査ライン毎の極性反転駆動が可能であるとともに、極性反転回数を抑えることができるため、充放電回数が減り、消費電力の増加を抑えることが可能となる。
ここで、特許文献1のように、液晶パネルの全画面にわたってインターレース駆動を行うと、チラツキを招くため、表示部を列方向に複数の区域に分割し、各区域毎に跳び越し走査を行う駆動方法が提案されている(例えば、特許文献2)。
図36は、特許文献2の走査順序を示しており、8ラインの画素電極を持つ表示部に対して、区域1および区域2に分割し、各区域ごとに、インターレース駆動を奇数2ラインから偶数2ラインの順番で行う。区域1および区域2の各選択期間中に、異なる極性のデータ信号が与えられるので、チラツキを抑えることができる。
しかしながら、特許文献2の構成では、微細な横縞が発生するため高品質の画像が得られないという問題点がある。図36に示すように、区域1と区域2との境界を挟む隣接した第4ライン及び第5ラインは、連続して走査されるので、特許文献3に記載されているように、各画素電極間の結合容量の影響により、データ信号と共通電圧との電位差が小さくなる。したがって、図37に示すように、第4ライン及び第5ラインが、他のラインに比べて淡くなる。このように、淡いラインが隣り合うことで、横縞が発生し、画質の劣化を招く。
そこで、特許文献3では、ゲートドライバ間でインターレース駆動の走査順を反対にする駆動方法が提案されている。以下、特許文献3に記載の構成について、図38〜図40に基づいて説明する。
図38は、特許文献3に記載の駆動方法を実現する場合の、液晶パネル101およびゲートドライバ102の構成を示している。液晶パネル101は、36の走査信号線1〜36を有しており、液晶パネル101には、2つのゲートドライバ102が実装されている。
図39は、ゲートドライバ102の構成を示す概略図である。ゲートドライバ102は、18の出力端子O1〜O18を持ち、各出力端子O1〜O18から走査信号が出力される。また、ゲートドライバ102は、4つの端子SP1、SP2、CLK、OSを有している。端子CLKは動作クロックの入力端子である。端子SP1はスタート信号SPの入力端子であり、端子SP1にハイパルスが入力されると、端子CLKに入力される動作クロックCLKに同期した走査信号を出力する。端子SP2は、スタート信号SPを出力する出力端子であり、図38に示すように、前段のゲートドライバ102の端子SP2は、次段のゲートドライバ102の端子SP1にカスケード接続される。
また、端子OSは、ゲートドライバ102の機能の切替端子である。端子OSへの入力信号がハイレベルの場合、走査信号は、先に奇数の出力端子(O1、O3、O5…O17)から出力され、続いて偶数の出力端子(O2,O4,O6…O18)から出力される。端子OSへの入力信号がロウレベルの場合、走査信号は、偶数の出力端子(O2,O4,O6…O18)から先に出力され、続いて奇数の出力端子(O1、O3、O5…O17)から出力される。
図38に示すように、液晶パネル101には、2つのゲートドライバ102が実装されており、便宜のため、前段のゲートドライバ102をゲートドライバ102a、次段のゲートドライバ102をゲートドライバ102bとする。ゲートドライバ102aの出力端子O1〜O18は、それぞれ液晶パネル101の走査信号線1〜18に接続され、ゲートドライバ102bの出力端子O1〜O18は、それぞれ液晶パネル101の走査信号線19〜36に接続される。ゲートドライバ102aの端子SP1には、図示しないコントローラからスタート信号SPが入力され、ゲートドライバ102aの端子SP2は、ゲートドライバ102bの端子SP1に接続される。また、図示しないコントローラからは、ゲートドライバ102aおよびゲートドライバ102bの端子CLKに動作クロックCLKが供給される。また、ゲートドライバ102aの端子OSへの入力はハイレベルに固定され、ゲートドライバ102aの端子OSへの入力はロウレベルに固定されている。
図40は、ゲートドライバ102a・102bから出力される走査信号の駆動波形を示している。
ゲートドライバ102aの端子SP1に、スタート信号SPが入力されると、ゲートドライバ102aは、端子CLKに入力される動作クロックCLKの立ち上がりにて、端子SP1にハイレベルが入力されたことを検知し、走査信号線の駆動を開始する。ゲートドライバ102aの端子OSへの入力がハイレベルであるため、まず出力端子O1をハイレベルとし、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、出力端子O1をロウレベルとすると共に、出力端子O3をハイレベルとする。このように、奇数番の出力端子O1、O3…をハイレベルにして出力端子O17まで出力する。
次に、出力端子O2をハイレベルとし、動作クロックCLKの次の立ち上がりで、出力端子O2をロウレベルとすると共に、出力端子O4をハイレベルとする。このように偶数番の出力端子O2、O4…をハイレベルにして出力端子O18まで出力する。また、出力端子O18がハイレベルになると共に、端子SP2もハイレベルとなる。
ここで、ゲートドライバ102aの端子SP2は、ゲートドライバ102bの端子SP1に接続されているため、ゲートドライバ102aの端子SP2がハイレベルとなると共に、ゲートドライバ102bの端子SP1もハイレベルとなる。これにより、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、ゲートドライバ102bは、走査信号線の駆動を開始する。
ゲートドライバ102bの出力端子OSへの入力がロウレベルであるため、ゲートドライバ102aの動作と異なり、まず出力端子O2をハイレベルとし、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、出力端子O2をロウレベルにすると共に、出力端子O4をハイレベルとする。このように、偶数番の出力端子O2、O4…をハイレベルにして出力端子O18まで出力する。
次に、出力端子O1をハイレベルとし、動作クロックCLKの次の立ち上がりで、出力端子O1をロウレベルとすると共に、出力端子O3をハイレベルとする。このように奇数番の出力端子O1、O3…をハイレベルにして出力端子O17まで出力すると共に、端子SP2もハイレベルとなる。
その結果、図38に示す液晶パネル101の走査信号線1〜18において、ゲートドライバ102aは、先に奇数ラインを走査し、次に偶数ラインを走査するインターレース駆動を行い、走査信号線19〜36において、ゲートドライバ102bは、先に偶数ラインを走査し、次に奇数ラインを走査するインターレース駆動を行う駆動方法が可能になる。このように、ゲートドライバ102a・102b間で、インターレース駆動の走査順を反対にすることで、特許文献3に記載のように、特許文献1および2に記載の構成で生じる画質の劣化を防止することができる。
また、液晶パネルの電源をオフする場合、画素容量に電荷を蓄積させた状態でTFTがオフになると、この蓄積電荷は長時間に亘り保持される。このため、表示画面に残像が残り、表示品位を損なうことになる。この対策として、電源オフ時に、走査信号線駆動回路の出力を所定時間同時にアクティブレベルに保持することにより、残像を短時間でクリアすることが提案されている(例えば、特許文献4)。
特開平8−320674号公報(1996年12月3日公開) 特開平11−352938号公報(1999年12月24日公開) 特開2004−4857号公報(2004年1月8日公開) 特許第2655328号公報(1997年5月30日登録)
しかしながら、特許文献3の構成では、インターレース駆動の走査順を設定するために切替端子OSが必要となるため、配線等が増加し、コストが上昇してしまうという問題を生じる。
具体的には、ゲートドライバの端子が増加すると、デバイスを搭載する基板において、配線が多くなり、また、入力信号を与えるための制御回路も必要とするため、基板サイズの増大を招いてしまう。また、図38に示す構成では、ゲートドライバ数は2個であるため、切替端子OSへの入力信号は1ビットであるが、3個または4個のゲートドライバをカスケード接続する場合、入力信号が2ビットになるため、切替端子OSを2個設ける必要がある。そのため、ゲートドライバ数が増加すると、さらに配線等が増加し、さらにコストが増加してしまう。
なお、配線等を増やさないために、ゲートドライバのパッケージ上でドライバチップの設定端子を切り替えることも考えられる。しかしながら、液晶パネルに異なるパッケージのゲートドライバを実装する必要があり、実装の手間が増えてしまう。また、複数種類のパッケージを用意する必要があるので、ゲートドライバの製造コストが増加してしまう。
また、特許文献4では、走査信号線駆動回路に、同時に全ての走査信号線を駆動する機能を持たせるとともに、走査信号線駆動回路に全ての走査信号線を駆動するタイミングを知らせるために、電源オフを検出すると、直ちに消去信号を発生して走査信号線駆動回路に入力している。このように、タイミングを知らせる消去信号を入力する端子を走査信号線駆動回路に設ける必要があるため、走査信号線駆動回路の入力が増えると共に、消去信号を伝えるための余分な配線が必要になる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像を得ることのできる走査信号線駆動回路および表示装置の駆動方法を実現することにある。
本発明の他の目的は、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることにより低コストで表示品位を保つことのできる走査信号線駆動回路および表示装置の駆動方法を実現することにある。
本発明に係る走査信号線駆動回路は、上記課題を解決するために、互いに複数カスケード接続され、外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、上記走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号出力回路と、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、上記走査信号出力回路による走査順を、上記第1回数に応じて設定する走査順設定回路と、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成回路とを備え、上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しないことを特徴としている。
上記の構成によれば、スタート信号生成回路は、スタート信号を生成して次段の走査信号線駆動回路に出力することにより、次段の走査信号線駆動回路が走査を開始する。したがって、カスケード接続された走査信号線駆動回路は、接続順に走査信号線の駆動を開始する。ここで、走査信号出力回路は、走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行うインターレース駆動を行っているので、極性反転の回数を減らすことにより、データ信号線駆動回路の消費電力および発熱を抑えることができる。また、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接していないので、微細な横縞が発生せず高品質の画像が得られる。
ここで、クロック回数検知回路は、外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知し、走査順設定回路は、第1回数に応じて走査信号出力回路の走査順を設定する。また、スタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なる。したがって、前段の走査信号線駆動回路の走査順と次段の走査信号線駆動回路の走査順と異らせることができ、従来の走査信号線駆動回路のように、動作を切り替えるための切替端子を設ける必要がない。そのため、配線等を減らすことができ、走査信号線駆動回路の製造コストを抑えることができる。
さらに、走査信号線駆動回路は第1回数に応じて、複数種類の動作を行う。したがって、走査信号線駆動回路をカスケード接続することにより、各走査信号線駆動回路の動作を異ならせることができる。すなわち、実装される走査信号線駆動回路の回路構成は同一であるので、集積回路の量産効果によりさらにコストを下げることができる。
このように、外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数と、当該立ち上がり回数または立ち下がり回数に対応する走査順と、次段に出力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数とを調整して、隣接した走査信号線を連続して駆動しないようにインターレース駆動することができるので、低コストで消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像を得ることのできる走査信号線駆動回路を実現することができるという効果を奏する。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記第1回数は、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であり、上記第2回数は、上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であってもよい。
上記の構成によれば、クロック回数検知回路は、外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を検知する。すなわち、走査信号線駆動回路は、スタート信号がハイレベルからロウレベルへの変化をトリガとして、走査を開始する。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記走査信号出力回路は、自身に接続される走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方の全てを順番に駆動した後に、当該走査信号線の奇数行又は偶数行の他方の全てを順番に駆動する飛び越し走査を行い、上記走査順設定回路は、上記第1回数に応じて、上記走査信号出力回路が上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかを設定することが好ましい。
上記の構成によれば、走査順設定回路は、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順を第1回数に応じて設定する。上記のように、第1回数に応じた走査順と第2回数に応じた走査順とが異なるように第2回数を設定することにより、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで走査順が異なるように設定できる。
これにより、走査信号線駆動回路に動作を切り替えるための切替端子を設けることなく、次段の走査信号線駆動回路の走査順を前段の走査信号線駆動回路の走査順と異ならせることができ、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記走査順設定回路は、上記第1回数が奇数の場合と偶数の場合とで、上記走査信号出力回路が上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかを設定し、上記第1回数が奇数の場合、上記第2回数は偶数であり、上記第1回数が偶数の場合、上記第2回数は奇数であることが好ましい。
上記の構成によれば、走査順設定回路は、第1回数が奇数の場合、奇数行および偶数行の一方を先に走査し、第1回数が偶数の場合、奇数行および偶数行の他方を先に走査するように設定する。第1回数が奇数の場合、第2回数は偶数であり、第1回数が偶数の場合、第2回数は奇数であるので、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順を、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで異ならせることができる。これにより、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記第1回数をM、上記第2回数をNとすると、N=M+1であることが好ましい。
上記の構成によれば、第1回数は第2回数より1多いので、第1回数が偶数の場合、第2回数は偶数であり、第1回数が偶数の場合、第2回数は奇数となる。したがって、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順を、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで異ならせることができ、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、上記第1回数がMmaxの場合、上記スタート信号生成回路は、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力しないことが好ましい。
上記の構成によれば、たとえ、スタート信号生成回路が次段の走査信号線駆動回路に、ハイレベル期間またはロウレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数Mmax+1のスタート信号を出力しても、クロック回数検知回路は当該回数Mmax+1を検地できないので、所望の動作を実現できない。したがって、第1回数がMmaxのスタート信号が入力される走査信号線駆動回路の次段に、誤って走査信号線駆動回路が接続されても、次段の走査信号線駆動回路による不所望な動作を回避できる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち上がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち上がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であり、上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち下がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち下がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であることが好ましい。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち上がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち上がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であり、上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち下がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち下がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であることが好ましい。
上記の構成によれば、第1回数がMmaxのスタート信号が入力された場合、ハイレベル期間またはロウレベル期間におけるMmax回目のクロック信号の立ち上がり又は立ち下がりの次のクロック信号の立ち上がり又は立ち下がりにおいて、走査を開始することができる。したがって、スタート信号の取り込み期間を最小にすることができる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記スタート信号生成回路は、当該スタート信号生成回路を備える走査信号線駆動回路が走査を終了する時点から上記走査順設定期間だけ早い時点で、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力することが好ましい。
上記の構成によれば、前段の走査信号線駆動回路の走査終了と同時に、次段の走査信号線駆動回路の走査が開始されるので、データ信号の駆動が容易となる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、自身に接続されている走査信号線の一部を駆動した後、一旦駆動を中断させる遅延回路をさらに備え、中断直前に駆動される走査信号線が奇数行の場合、当該中断から駆動再開までの間、次段または前段の走査信号線駆動回路は奇数行を駆動し、当該駆動再開後最初に駆動される走査信号線は偶数行であり、中断直前に駆動される走査信号線が偶数行の場合、当該中断から駆動再開までの間、次段または前段の走査信号線駆動回路は偶数行を駆動し、当該駆動再開後最初に駆動される走査信号線は奇数行であることが好ましい。
上記の構成によれば、走査信号線駆動回路が一旦駆動を中断している間、次段または前段の走査信号線駆動回路が駆動し、再び駆動を中断していた走査信号線駆動回路が駆動を再開する。中断直前に駆動される走査信号線が奇数行(偶数行)の場合、中断から駆動再開までの間、次段または前段の走査信号線駆動回路は奇数行(偶数行)を駆動するので、次段または前段の走査信号線駆動回路に走査が移行されるときに、インターレース駆動が継続される。すなわち、複数の走査信号線駆動回路の間でのインターレース駆動が可能となる。したがって、インターレース駆動の画面分割数と実装される走査信号線駆動回路の数とを異ならせることができ、例えば、画面分割数を走査信号線駆動回路数よりも多くすることで、画質を高めることができ、画面分割数を走査信号線駆動回路数よりも少なくすることで、消費電力を抑えることができる。
本発明に係る表示装置は、上記走査信号線駆動回路を備える。
上記の構成によれば、消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像が得られる表示装置を低コストで実現できる。
本発明に係る表示装置の駆動方法は、互いに複数カスケード接続された走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、表示画面の走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号線駆動ステップと、上記走査信号線駆動ステップに先立って、上記第1回数に応じて上記走査信号線駆動ステップにおける走査順を設定する走査順設定ステップと、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力するスタート信号出力ステップとを含み、上記スタート信号出力ステップにおいて出力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しないことを特徴としている。
上記の構成によれば、スタート信号生成ステップにおいて、スタート信号を生成して次段の走査信号線駆動回路に出力することにより、次段の走査信号線駆動回路が走査を開始する。したがって、カスケード接続された走査信号線駆動回路は、接続順に走査信号線の駆動を開始する。ここで、走査信号線駆動ステップでは、走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行うインターレース駆動を行っているので、極性反転の回数を減らすことにより、データ信号線駆動回路の消費電力および発熱を抑えることができる。また、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接していないので、微細な横縞が発生せず高品質の画像が得られる。
ここで、走査信号線駆動ステップにおける走査信号線の走査順は、走査順設定ステップにおいて、走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数に応じて設定される。また、スタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なる。したがって、前段の走査信号線駆動回路の走査順と次段の走査信号線駆動回路の走査順と異らせることができ、従来構成のように、走査信号線駆動回路に動作を切り替えるための切替端子を設ける必要がない。そのため、配線等を減らすことができ、走査信号線駆動回路の製造コストを抑えることができる。
このように、外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数と、当該立ち上がり回数または立ち下がり回数に対応する走査順と、次段に出力されるスタート信号のハイレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数とを調整して、隣接した走査信号線を連続して駆動しないようにインターレース駆動することができるので、低コストで消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像が得られる表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明に係る駆動方法では、上記第1回数は、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のロウレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であり、上記第2回数は、上記スタート信号出力ステップにおいて出力されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であってもよい。
上記の構成によれば、クロック回数検知回路は、外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間におけるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を検知する。すなわち、走査信号線駆動回路は、スタート信号がハイレベルからロウレベルへの変化をトリガとして、走査を開始する。
本発明に係る駆動方法では、上記走査信号線駆動ステップでは、上記走査信号線駆動ステップでは、上記走査信号線駆動回路に接続された上記走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動した後に、当該走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する飛び越し走査を行い、上記走査順設定ステップでは、上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかの走査順は、上記立ち上がり回数Mに応じて決定されることが好ましい。
上記の構成によれば、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順は、第1回数に応じて設定されるので、第1回数に応じた走査順と第2回数に応じた走査順とが異なるように第2回数を設定することにより、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで走査順が異なるように設定できる。
したがって、走査信号線駆動回路に動作を切り替えるための切替端子を設けることなく、次段の走査信号線駆動回路の走査順を前段の走査信号線駆動回路の走査順と異ならせることができ、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る駆動方法では、上記第1回数が奇数回の場合と偶数回の場合とで、上記走査順が決定され、上記第1回数が奇数の場合、上記第2回数は偶数であり、上記第1回数が偶数の場合、上記第2回数は奇数であることが好ましい。
上記の構成によれば、第1回数が奇数の場合、第2回数は偶数であり、第1回数が偶数の場合、第2回数は奇数であるので、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順を、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで異ならせることができる。これにより、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る駆動方法では、上記第1回数をM、上記第2回数をNとすると、N=M+1であることが好ましい。
上記の構成によれば、第1回数は第2回数より1多いので、第1回数が偶数の場合、第2回数は偶数であり、第1回数が偶数の場合、第2回数は奇数となる。したがって、奇数行および偶数行のいずれを先に走査するかの走査順を、前段の走査信号線駆動回路と次段の走査信号線駆動回路とで異ならせることができ、低コストで高品質の画像を実現できる。
本発明に係る駆動方法では、上記表示画面における、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、上記走査信号線駆動回路の数よりも多くてもよい。
上記の構成によれば、インターレース駆動の画面分割数が走査信号線駆動回路の数よりも多いので、画面分割数と走査信号線駆動回路の数とが等しい構成よりも、チラツキの少ない画像を得ることができる。また、走査信号線駆動回路の数を少なくできるので、表示装置の組み立てコストも抑えることができる。
本発明に係る走査信号線の駆動方法では、上記表示画面における、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、上記走査信号線駆動回路の数よりも少なくてもよい。
上記の構成によれば、インターレース駆動の画面分割数が走査信号線駆動回路の数よりも少ないので、画面分割数と走査信号線駆動回路の数とが等しい構成よりも、データ信号の極性反転回数を減らすことができる。したがって、データ信号線駆動回路の発熱および消費電力を抑えることができる。
本発明に係る走査信号線駆動回路は、上記課題を解決するために、外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、上記第1回数に応じて、上記走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを所定時間同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択回路とを備えることを特徴としている。
上記の構成によれば、駆動モード選択回路が、第2駆動モードを選択した場合、走査信号線の全てが同時に駆動されるので、液晶パネル内の画素容量に蓄積された電荷がすばやく消去される。したがって、駆動モード選択回路が第2駆動モードを選択する第1回数となるように、電源オフ時のスタート信号を仕様規定することにより、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。さらに、駆動モード選択回路による第1駆動モードと第2駆動モードとの選択は、クロック回数検知回路によって検知された第1回数に応じて行われるので、走査信号線駆動回路は、全ての走査信号線を駆動するタイミングを知らせるための信号を入力する端子や配線を設ける必要がない。したがって、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることにより低コストで表示品位を保つことのできる走査信号線駆動回路を実現できるという効果を奏する。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続され、さらに、上記第1回数に応じて、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成回路とを備え、上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を第2回数とすると、上記駆動モード選択回路が上記第2駆動モードを選択する場合の第2回数は、当該駆動モード選択回路が上記第2駆動モードを選択する回数であることが好ましい。
上記の構成によれば、走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続されている。ここで、駆動モード選択回路が第2駆動モードを選択する場合の第2回数は、当該駆動モード選択回路が第2駆動モードを選択する回数である。したがって、前段の走査信号線駆動回路において、駆動モード選択回路が第2駆動モードを選択している場合、前段の走査信号線駆動回路のスタート信号生成回路において生成されるスタート信号が、次段の走査信号線駆動回路に入力されると、次段の走査信号線駆動回路の駆動モード選択回路も第2駆動モードを選択する。これにより、カスケード接続されている全ての走査信号線駆動回路において、第2駆動モードが選択される。したがって、複数の走査信号線駆動回路がカスケードされている構成であっても、低コストで電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、さらに、電源の立ち上がりを検知してパワーオンリセット信号を発生するパワーオンリセット回路を備えており、上記クロック回数検知回路は、上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数をカウントするカウンタを備えており、電源投入時に、上記カウンタは上記パワーオンリセット信号によりリセットされることが好ましい。
上記の構成によれば、電源をオンした場合に、パワーオンリセット回路がクロック回数検知回路のカウンタをリセットするパワーオンリセット信号を発生する。したがって、電源をオフしてから再度電源をオンした場合に、カウンタがカウント終了値の続きからカウントしてしまうことを防止できる。
本発明に係る表示装置は、上記走査信号線駆動回路を備える。
上記の構成によれば、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることにより低コストで表示品位を保つことのできる表示装置を実現できる。
本発明に係る駆動方法は、上記課題を解決するために、走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、上記第1回数に応じて、表示画面の走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択ステップとを含むことを特徴としている。
上記の構成によれば、駆動モード選択ステップにおいて、第2駆動モードを選択した場合、走査信号線の全てが同時に駆動されるので、液晶パネル内の画素容量に蓄積された電荷がすばやく消去される。したがって、駆動モード選択ステップにおいて、第2駆動モードあ選択される第1回数となるように、電源オフ時のスタート信号を仕様規定することにより、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。さらに、駆動モード選択ステップにおける第1駆動モードと第2駆動モードとの選択は、クロック回数検知ステップにおいて検知された第1回数に応じて行われるので、走査信号線駆動回路は、全ての走査信号線を駆動するタイミングを知らせるための信号を入力する端子や配線を設ける必要がない。したがって、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることにより低コストで表示品位を保つことのできる表示装置の駆動方法を実現できるという効果を奏する。
本発明に係る走査信号線駆動回路では、上記走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続され、さらに、上記第1回数に応じて、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成ステップを含み、上記スタート信号生成ステップにおいて生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を第2回数とすると、上記駆動モード選択ステップにおいて上記第2駆動モードが選択される場合の第2回数は、当該駆動モード選択ステップにおいて上記第2駆動モードを選択される回数であることが好ましい。
上記の構成によれば、走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続されている。ここで、駆動モード選択ステップにおいて、第2駆動モードを選択する場合の第2回数は、当該駆動モード選択ステップにおいて第2駆動モードが選択される回数である。したがって、前段の走査信号線駆動回路において、第2駆動モードが選択されている場合、前段の走査信号線駆動回路におけるスタート信号生成ステップにおいて生成されるスタート信号が、次段の走査信号線駆動回路に入力されると、次段の走査信号線駆動回路においても第2駆動モードが選択される。これにより、カスケード接続されている全ての走査信号線駆動回路において、第2駆動モードが選択される。したがって、複数の走査信号線駆動回路がカスケードされている構成であっても、低コストで電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。
本発明に係る走査信号線駆動回路は、以上のように、互いに複数カスケード接続され、外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、上記走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号出力回路と、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、上記走査信号出力回路による走査順を、上記第1回数に応じて設定する走査順設定回路と、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成回路とを備え、上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しない構成である。
また、本発明に係る駆動方法は、互いに複数カスケード接続された走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、表示画面の走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号線駆動ステップと、上記走査信号線駆動ステップに先立って、上記第1回数に応じて上記走査信号線駆動ステップにおける走査順を設定する走査順設定ステップと、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力するスタート信号出力ステップとを含み、上記スタート信号出力ステップにおいて出力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しない構成である。
したがって、低コストで消費電力およびデータ信号線駆動回路の発熱を抑えつつ高品質の画像を得ることのできる走査信号線駆動回路および表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明に係る走査信号線駆動回路は、以上のように、外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、上記第1回数に応じて、上記走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択回路とを備える構成である。
また、本発明に係る駆動方法は、走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、上記第1回数に応じて、表示画面の走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択ステップとを含む構成である。
したがって、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることにより低コストで表示品位を保つことのできる走査信号線駆動回路および表示装置の駆動方法を実現できるという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図32に基づいて説明すると以下の通りである。
図1は、本実施の形態に係る液晶表示装置1の要部構成を示すブロック図である。液晶表示装置1は、アクティブマトリックス方式の代表例であるTFT(薄膜トランジスタ)方式の液晶表示装置であり、液晶パネル2、ゲートドライバ部3、ソースドライバ部5、コントローラ7、対向電極8および液晶駆動電源9を有している。
対向電極8は、相互に連結された1つの共通電極であり、液晶パネル2内に設けられる。ソースドライバ部5は、複数のソースドライバ6を備えており、ゲートドライバ部3は、複数のゲートドライバ4を備えている。コントローラ7は、各ソースドライバ6にデジタル信号である表示データDおよび制御信号S1を出力する。また、コントローラ7は、各ゲートドライバ4に、動作クロックCLKを出力するとともに、初段のゲートドライバ4に、スタート信号SPを出力する。液晶駆動電源9は、外部基準電圧を発生して、ゲートドライバ部3、ソースドライバ部5および対向電極8に出力する。
ゲートドライバ部3は、液晶駆動電源9からゲート電圧を供給され、液晶パネル2内の走査信号線を順次走査するための走査信号を出力する。
ソースドライバ部5は、コントローラ7から入力された表示データDを時分割して複数のソースドライバ6にラッチし、各ソースドライバ6は、時分割された表示データDをD/A変換することにより、表示対象画素の明るさに応じた階調表示用のデータ信号を液晶パネル2に出力する。
図2は、液晶パネル2の構成を示す回路図である。液晶パネル2には、ソース信号ラインSL、走査信号線GL、液晶表示素子21および対向電極8が設けられている。
ソース信号ラインSLは、所定の間隔を空けて互いに平行に複数本設けられ、走査信号線GLは、ソース信号ラインSLと直交する方向に、所定の間隔を空けて互いに平行に複数本設けられている。
液晶表示素子21は、ソース信号ラインSLと走査信号線GLとの各交差点に設けられており、画素容量211、画素電極212およびTFT213を有している。画素容量211の一端は、画素電極212に結合されており、画素容量211の他端は、対向電極8に結合されている。TFT213は、画素電極212への電圧印加をオンオフ制御する。TFT213のソースはソース信号ラインSLに接続され、TFT213のゲートは走査信号線GLに接続され、TFT213のドレインは画素電極212に結合されている。
走査信号線GLには、図1に示すゲートドライバ4から、列方向に並んだTFT213を順次オンするための走査信号が与えられる。一方、ソース信号ラインSLには、図1に示すソースドライバ6から、階調表示電圧が出力される。TFT213がオン状態の場合、画素電極212にソース信号ラインSLからの階調表示電圧が印加され、画素容量211に電荷が蓄積される。これにより、液晶の光透過率が階調表示電圧に応じて変化して、画素表示が行われる。
図3は、ゲートドライバ4を示しており、ゲートドライバ4は、液晶パネル2の走査信号線に走査信号を出力する。ゲートドライバ4は、図31(b)に示すゲートドライバ102と同様、インターレース駆動の走査順を切り替えることができ、18の出力端子O1〜O18を備えている。ゲートドライバ4は、他に3つの端子SP1、SP2、CLKを備えており、ゲートドライバ102と同様、端子CLKは、動作クロックCLKの入力端子であり、端子SP1はスタート信号SPの入力端子であり、端子SP2は、カスケード接続された次段のゲートドライバ4のスタート信号SP2を出力する。
一方、ゲートドライバ4は、ゲートドライバ102と異なり、機能の切り替えるための切替端子OSは備えていない。すなわち、ゲートドライバ4は、インターレース駆動の走査順を切り替えるために、切替端子OSを必要とせず、後述するように、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ幅により走査順を切り替える。
図4は、液晶パネル2に4つのゲートドライバ4a〜4dが実装されている構成を示している。
液晶パネル2は、72の走査信号線1〜72を有しており、走査信号線1〜72の各々が、図2に示す走査信号線GLに相当する。なお、簡単のため、液晶パネル2の走査信号線1〜72以外の構成は、図示を省略している。
各ゲートドライバ4a・4b・4c・4dは、それぞれゲートドライバ4と同一であり、接続段を区別するために異なる符号を付している。ゲートドライバ4a〜4dは、図1に示すゲートドライバ部3を構成しており、ゲートドライバ4a・4b・4c・4dの順にカスケード接続されている。すなわち、ゲートドライバ4aの端子SP2は、ゲートドライバ4bの端子SP1に接続され、ゲートドライバ4bの端子SP2は、ゲートドライバ4cの端子SP1に接続され、ゲートドライバ4cの端子SP2は、ゲートドライバ4dの端子SP1に接続されている。
また、各ゲートドライバ4a・4b・4c・4dの端子CLKには、図1に示すコントローラ7から動作クロックCLKが入力され、1段目に接続されるゲートドライバ4aの端子SP1には、コントローラ7から走査開始を示すスタート信号SPが入力される。さらに、ゲートドライバ4aの出力端子O1〜O18は、それぞれ走査信号線1〜18に接続され、ゲートドライバ4bの出力端子O1〜O18は、それぞれ走査信号線19〜36に接続され、ゲートドライバ4cの出力端子O1〜O18は、それぞれ走査信号線37〜54に接続され、ゲートドライバ4dの出力端子O1〜O18は、それぞれ走査信号線55〜72に接続されている。このような構成により、各ゲートドライバ4a・4b・4c・4dは、液晶パネル2の走査信号線1〜72を走査する。
上述のように、ゲートドライバ4は、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ幅により走査順を切り替える。具体的には、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数Mによって、ゲートドライバ4の走査順序が決定され、立ち上がり回数Mが奇数回の場合は、走査信号線を奇数行→偶数行の順で走査し、立ち上がり回数Mが偶数回の場合は、偶数行→奇数行の順で走査する。
また、ゲートドライバ4は、端子SP2から次段のゲートドライバ4の端子SP1に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数NがM+1であるスタート信号SPを出力する。すなわち、前段のゲートドライバ4の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが奇数回の場合、次段のゲートドライバ4の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Nは偶数回となる。一方、前段のゲートドライバ4の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが偶数回の場合、次段のゲートドライバ4の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Nは奇数回となる。
これにより、前段のゲートドライバ4が、奇数行→偶数行の順で走査する場合、次段のゲートドライバ4は、偶数行→奇数行の順で走査する。一方、前段のゲートドライバ4が、偶数行→奇数行の順で走査する場合、次段のゲートドライバ4は、奇数行→偶数行の順で走査する。
以下、図5および図6のタイミングチャートに基づいて、ゲートドライバ4のインターレース駆動について説明する。
図5(a)および(b)は共に、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが奇数回の場合の、ゲートドライバ4から出力される走査信号の駆動波形を示している。
図5(a)に示すように、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内に、動作クロックCLKの立ち上がりが1回の場合、ゲートドライバ4は、奇数行の走査信号線に接続された出力端子(以下「奇数行駆動端子」)O1、O3、05…O17から先に走査信号を出力し、次に奇数行の走査信号線に接続された出力端子(以下「偶数行駆動端子」)O2、O4、O6…O18から走査信号を出力する。次段のゲートドライバ4の端子SP1に接続される端子SP2からは、2クロック分のハイ幅のスタート信号SPが出力される。
また、図5(b)に示すように、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内に、動作クロックCLKの立ち上がりが3回の場合も、ゲートドライバ4は、奇数行駆動端子O1、O3、05…O17から走査信号を先に出力し、次に偶数行駆動端子O2、O4、O6…O18から走査信号を出力する。さらに、端子SP2からは、4クロック分のハイ幅のスタート信号SPが出力される。
一方、図6(a)および(b)は共に、立ち上がり回数Mが偶数回の場合の、ゲートドライバ4から出力される走査信号の駆動波形を示している。
図6(a)に示すように、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内に、動作クロックCLKの立ち上がりが2回の場合、ゲートドライバ4は、偶数行駆動端子O2、O4、O6…O18から走査信号を先に出力し、次に奇数行駆動端子O1、O3、05…O17から走査信号を出力する。次段のゲートドライバ4の端子SP1に接続される端子SP2からは、3クロック分のハイ幅のスタート信号SPが出力される。
また、図6(b)に示すように、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内に、動作クロックCLKの立ち上がりが4回の場合も、ゲートドライバ4は、偶数行駆動端子O2、O4、O6…O18から走査信号を先に出力し、次に奇数行駆動端子O1、O3、05…O17から走査信号を出力する。なお、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内に、動作クロックCLKの立ち上がりが4回の場合、端子SP2からスタート信号SPは出力されない設定となっている。
なお、図10において、立ち上がり回数Mが5回以上の場合であっても、立ち上がり回数Mが4回の場合と同様、信号SELDが出力される。すなわち、ゲートドライバ4において、検知可能な立ち上がり回数Mの最大値Mmaxは4回ということになる。したがって、本実施の形態では、立ち上がり回数Mは、1回から4回までを想定しており、各回数に応じて、走査順を決定している。
また、ゲートドライバ4では、走査順を決定するためのスタート信号SPの取り込み期間(走査順設定期間)を設定している。具体的には、図5および図6の各タイミングチャートにおいて、スタート信号SPが立ち上がって最初の動作クロックCLKの立ち上がりから4クロック周期を、スタート信号SPの取り込み期間と設定し、当該取り込み期間終了に伴って、走査が開始される。
このように、スタート信号SPの取り込み期間を4クロック周期分に設定しているので、前段のゲートドライバ4の走査終了に合わせて次段のゲートドライバ4の走査が開始するように、端子SP2からのスタート信号SPの出力のタイミングを早めている。具体的には、図5(a)および(b)に示すように、走査順が奇数行→偶数行の場合、出力端子O12をハイレベルにすると同時に、端子SP2からスタート信号SPが出力される。また、図6(a)および(b)に示すように、走査順が偶数行→奇数行の場合、出力端子O11をハイレベルとすると同時に、端子SP2からスタート信号SPが出力される。すなわち、ゲートドライバ4の走査終了の4クロック周期前に、端子SP2からスタート信号SPが出力される。
続いて、図4に示すように4つのゲートドライバ4a・4b・4c・4dをカスケード接続した場合のインターレース駆動について、図7および図8に基づいて説明する。
図7は、1段目のゲートドライバ4aおよび2段目のゲートドライバ4bのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。
ゲートドライバ4aの端子SP1に入力されるスタート信号SPは、そのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1回となるように仕様規定されている。これにより、ゲートドライバ4aは、奇数行駆動端子から走査信号を先に出力し、次に偶数行駆動端子から走査信号を出力するインターレース駆動を行う。まず、出力端子O1をハイレベルとし、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、出力端子O1をロウレベルとすると共に、出力端子O3をハイレベルとする。このように、奇数行の出力をハイレベルにして出力端子O17まで出力する。次に、出力端子O2をハイレベルとし、動作クロックCLKの次の立ち上がりで、出力端子O2をロウレベルとすると共に、出力端子O4をハイレベルとする。このように、偶数行の出力をハイレベルにして出力端子O18まで出力する。
また、端子SP2からは、ハイ期間が2クロック周期のスタート信号SPが出力される。なお、端子SP2からのスタート信号SPは、次段のゲートドライバ4bが走査を開始する4クロック周期前、つまり出力端子O12がハイレベルになると共に出力される。
ここで、ゲートドライバ4aの端子SP2から出力されるスタート信号SPは、動作クロックCLKにより作成されて出力されるので、動作クロックCLKに対して遅延が発生する。また、ゲートドライバ4bは、スタート信号SPの端子SP1への入力を、動作クロックCLKの立ち上がりで検知する。したがって、図7のaの時点では、スタート信号SPはロウレベルと判断され、bおよびcの時点ではハイレベルと判断される。
bおよびcの時点で、ゲートドライバ4bの端子SP1に入力されるスタート信号SPがハイレベルであるため、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は2回となる。したがって、ゲートドライバ4bは、走査順が偶数行→奇数行となるインターレース駆動を行う。まず、出力端子O2をハイレベルとし、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、出力端子O2をロウレベルにすると共に、出力端子O4をハイレベルとする。このように、偶数行の出力をハイレベルにして出力端子O18まで出力する。次に、出力端子O1をハイレベルとし、次の動作クロックCLKの立ち上がりで、出力端子O1をロウレベルとすると共に、出力端子O3をハイレベルとする。このように、奇数行の出力をハイレベルにして出力端子O17まで出力する。
また、端子SP2からは、ハイ期間が3クロック周期のスタート信号SPが出力され、当該スタート信号SPは、次段のゲートドライバ4cが走査を開始する4クロック周期前、つまり出力端子O11がハイレベルになると共に出力される。
なお、カスケード接続数が2段の場合、すなわち、ゲートドライバ4aおよびゲートドライバ4bのみが設けられている場合は、次段のゲートドライバが接続されていないので、ゲートドライバ4bの端子SP2から出力されるスタート信号SPは無視される。
図8は、3段目のゲートドライバ4cおよび4段目のゲートドライバ4dのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。
ゲートドライバ4cの端子SP1は、その前段のゲートドライバ4bの端子SP2(図7参照)とカスケード接続されている。ここで、ゲートドライバ4bの端子SP2から出力されるスタート信号SPは、動作クロックCLKにより作成されて出力されるので、動作クロックCLKに対して遅延が発生する。また、ゲートドライバ4cは、スタート信号SPの端子SP1への入力を、動作クロックCLKの立ち上がりで検知する。したがって、図8のdの時点では、スタート信号SPはロウレベルと判断され、e、fおよびgの時点ではハイレベルと判断される。すなわち、ゲートドライバ4cの端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は3回となる。
したがって、ゲートドライバ4cは、ゲートドライバ4aと同様、走査順が奇数行→偶数行となるインターレース駆動を行う。また、次段のゲートドライバ4dが走査を開始する4クロック周期前、つまり出力端子O12がハイレベルになると共に、端子SP2からは、ハイ期間が4クロック周期のスタート信号SPが出力される。
当該スタート信号SPも、動作クロックCLKにより作成されて出力されるので、動作クロックCLKに対して遅延が発生する。また、ゲートドライバ4cは、スタート信号SPの端子SP1への入力を、動作クロックCLKの立ち上がりで検知する。したがって、図8のhの時点では、スタート信号SPはロウレベルと判断され、i、j、kおよびlの時点ではハイレベルと判断される。すなわち、ゲートドライバ4dの端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は、4回となる。
したがって、ゲートドライバ4dは、ゲートドライバ4bと同様、走査順が偶数行→奇数行となるインターレース駆動を行う。なお、ゲートドライバ4dでは、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がりが4回であるので、端子SP2からスタート信号SPは出力されない(図6(b)参照)。
以上のように、4つのゲートドライバ4a〜4dをカスケード接続した場合のインターレース駆動では、1段目および3段目のゲートドライバ4a・4cでは、走査順が奇数行→偶数行となり、2段目および4段目のゲートドライバ4b・4dでは、走査順が偶数行→奇数行となる。このように、液晶パネル2を4分割して、奇数行→偶数行の走査と偶数行→奇数行の走査とを交互に行うインターレース駆動が可能であるので、高い表示品質を実現することができる。さらに、ゲートドライバ4は、図39に示す切替端子OSを設けていないので、配線数等を抑えることができ、特許文献3の構成に比べコストを抑えることができる。
続いて、切替端子OSを設けることなく上記のインターレース駆動を実現するための、ゲートドライバ4の具体的な回路構成について、図9〜図18に基づいて説明する。
図9は、ゲートドライバ4の構成を示すブロック図である。ゲートドライバ4には、走査信号出力回路41、立ち上がり回数検知回路42、走査順設定回路43およびスタート信号生成回路144が内蔵されている。
走査信号出力回路41は、ゲートドライバ4の出力端子O1〜O18(図4参照)から出力される走査信号を発生する。
立ち上がり回数検知回路42は、ゲートドライバ4の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mを検知する。走査順設定回路43は、立ち上がり回数検知回路42によって検知された立ち上がり回数に応じて、走査信号出力回路41による走査順を決定する。
スタート信号生成回路144は、ゲートドライバ4の端子SP2から出力されるスタート信号SPを生成する回路であり、スタート信号生成回路144から出力されるスタート信号SPのハイ期間における動作クロックの立ち上がり回数Nは、M+1となる。
ゲートドライバ4の端子CLKに入力された動作クロックCLKは、走査信号出力回路41、立ち上がり回数検知回路42およびスタート信号生成回路144に入力される。また、ゲートドライバ4の端子SP1に入力されたスタート信号SPは、立ち上がり回数検知回路42に入力される。
立ち上がり回数検知回路42は、信号SPINを走査順設定回路43に出力し、さらに、信号SELA、SELB、SELC、SELDを走査順設定回路43およびスタート信号生成回路144に出力する。また、走査順設定回路43は、信号SPODD、SPEVENを走査信号出力回路41に出力する。一方、走査信号出力回路41は、信号SPODOUT、SPEVOUTを走査順設定回路43に出力する。
走査信号出力回路41は、出力端子O1〜O18に接続されており、さらに、出力端子O11に接続されるラインおよびO12に接続されるラインは、それぞれスタート信号生成回路144にも接続されている。すなわち、出力端子O11またはO12から走査信号が出力されると、同時に、スタート信号生成回路144にもハイパルスが入力される。
走査信号出力回路41は、走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に走査した後に、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に走査するインターレース駆動を行う駆動回路であり、信号SPODDが入力されると、奇数行の走査信号線を順番に走査し、信号SPEVENが入力されると、偶数行の走査信号線を順番に走査する。
すなわち、奇数行→偶数行の順に走査する場合、走査順設定回路43は、先に信号SPODDを走査信号出力回路41に出力し、続いて、走査信号出力回路41は、信号SPODOUTを走査順設定回路43に出力し、続いて、走査順設定回路43は、信号SPEVENを走査信号出力回路41に出力する。反対に、偶数行→奇数行の順に走査する場合、走査順設定回路43は、先に信号SPEVENを走査信号出力回路41に出力し、続いて、走査信号出力回路41は、信号SPEVOUTを走査順設定回路43に出力し、続いて、走査順設定回路43は、信号SPODDを走査信号出力回路41に出力する。
図10は、立ち上がり回数検知回路42の具体的な回路構成を示している。立ち上がり回数検知回路42は、8個のD型フリップフロップ回路(DFF1〜8)、4個のANDゲート(AND1〜4)、1個のNANDゲート(NAND1)および3個のインバータ(INV1〜3)を備えている。DFF1〜DFF5は、5段のシフトレジスタ回路を構成しており、ゲートドライバ4の端子CLKに入力された動作クロックCLKは、各DFF1〜5のクロック入力端子CKに入力される。また、ゲートドライバ4の端子SP1に入力されたスタート信号SPは、1段目のDFF1のデータ入力端子Dに入力される。ここで、DFF4のデータ出力端子Qは、DFF5のデータ入力端子Dに接続されると共に、AND1の入力端子に接続されている。DFF5の反転データ出力端子QBも、AND1の入力端子に接続されており、AND1は、信号SPINを走査順設定回路43へ出力する。
これにより、スタート信号SPは、DFF1〜DFF5により構成されるシフトレジスタ回路により、動作クロックCLKの4周期分タイミングが遅らされ、AND1により動作クロックCLKの1周期分の幅に形成され、信号SPINとして出力される。
一方、スタート信号SPは、NAND1の入力端子にも入力される。また、動作クロックCLKは、INV1を介してNAND1の入力端子にも入力される。NAND1は、スタート信号SPと、INV1からの反転クロックCLKBとから、カウンタ信号CKを出力する。
また、DFF6〜DFF8は、3段のカウンタ回路を構成しており、DFF6のクロック入力端子CKにカウンタ信号CKが入力される。DFF6の反転データ出力端子QBとデータ入力端子Dとは互いに接続されている。DFF6のデータ出力端子Qは、DFF7のクロック入力端子CK、AND2およびAND4の入力端子に接続されていると共に、INV3を介してAND3の入力端子に接続されている。
DFF7の反転データ出力端子QBは、DFF7のデータ入力端子DおよびDFF8のクロック入力端子CKに接続されている。DFF7のデータ出力端子Qは、AND3およびAND4の入力端子に接続されると共に、INV2を介してAND2の入力端子に接続されている。
DFF8の反転データ出力端子QBとデータ入力端子Dとは互いに接続されている。AND2、AND3およびAND4は、それぞれ信号SELA、SELBおよびSELCを出力する。また、DFF8のデータ出力端子Qからは、信号SELDが出力される。
これにより、DFF6〜DFF8により構成されるカウンタ回路は、スタート信号SPがハイ期間内における反転クロックCLKBの立ち下がり回数をカウントする。信号SELA、SELB、SELC、SELDを走査順設定回路43およびスタート信号生成回路44に出力する。
図11(a)〜(d)は、立ち上がり回数検知回路42における、反転クロックCLKB、スタート信号SPおよびカウンタ信号CKを示すタイミングチャートである。なお、反転クロックCLKBは、INV1からの出力信号に相当する。
図11(a)は、スタート信号SPのハイ期間内における反転クロックCLKBの立ち下がり回数(動作クロックCLKの立ち上がり回数)が1回の場合、すなわち、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合を示している。NAND1は、スタート信号SPおよび反転クロックCLKBが共にハイレベルの時に、カウンタ信号CKをロウレベルにする。なお、スタート信号SPが立ち上がった時点では、反転クロックCLKBはロウレベルであるため、カウンタ信号CKはハイレベルである。スタート信号SPがハイレベルの期間に、反転クロックCLKBの立ち下がり回数は1回である。よって、カウンタ信号CKの立ち上がり回数は1回である。DFF6は立ち上がりで動作するため、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は1回動作する。
図11(b)は、スタート信号SPのハイ幅が、2クロック周期の場合を示している。スタート信号SPのハイレベルの期間におけるカウンタ信号CKの立ち上がり回数は、2回であるため、カウンタ信号CKの立ち上がり回数は2回である。したがって、カウンタ回路は2回動作する。
図11(c)は、スタート信号SPのハイ幅が、3クロック周期の場合を示している。スタート信号SPのハイレベルの期間におけるカウンタ信号CKの立ち上がり回数は、3回であるため、カウンタ信号CKの立ち上がり回数は3回である。したがって、カウンタ回路は3回動作する。
図11(d)は、スタート信号SPのハイ幅が、4クロック周期の場合を示している。スタート信号SPのハイレベルの期間におけるカウンタ信号CKの立ち上がり回数は、4回であるため、カウンタ信号CKの立ち上がり回数は4回である。したがって、カウンタ回路は4回動作する。
このように、図10に示すカウンタ回路およびAND2〜AND4により、カウントが1回の場合、つまり、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合、信号SELAをハイレベルとし、カウントが2回の場合、つまり、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期の場合、信号SELBをハイレベルとし、カウントが3回の場合、つまり、スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期の場合、信号SELCをハイレベルとし、カウントが4回の場合、つまり、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合、信号SELDをハイレベルとする。
図12は、走査順設定回路43の具体的な回路構成を示している。走査順設定回路43は、2個のORゲート(OR1・2)、および4個のスイッチ(SW1〜4)を備えている。本実施の形態では、各スイッチはMOSトランジスタで構成されているが、これに限られない。OR1には、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELAおよび信号SELCが入力され、OR2には、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELBおよび信号SELDが入力される。OR1の出力端子は、SW1のゲート及びSW3のゲートに接続され、OR2の出力端子は、SW2のゲートおよびSW4のゲートに接続されている。
これにより、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期または3クロック周期の場合、SW1およびSW3がオンとなり、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期または4クロック周期の場合、SW2およびSW4がオンとなる。また、立ち上がり回数検知回路42からの信号SPINは、SW1およびSW2のソースに接続されている。
図13は、走査信号出力回路41の具体的な回路構成を示している。走査信号出力回路41は、18個のDFF10〜27を備えており、DFF10〜18およびDFF19〜27によって、それぞれシフトレジスタを構成している。各DFF10〜27のクロック入力端子には、動作クロックCLKが入力される。
ここで、図12および図13に基づいて、走査順設定回路43と走査信号出力回路41との接続を説明する。
走査順設定回路43のSW1のドレインは、SW4のドレインおよび走査信号出力回路41のDFF10のデータ入力端子Dに接続されており、DFF10には、信号SPODDが入力される。SW2のドレインは、SW3のドレインおよび走査信号出力回路41のDFF19のデータ入力端子Dに接続されており、DFF19には、信号SPEVENが入力される。
また、SW3のソースは、走査信号出力回路41のDFF18のデータ出力端子Qに接続され、DFF18から信号SPODOUTが供給される。また、SW4のソースは、走査信号出力回路41のDFF27のデータ出力端子Qに接続され、DFF27から信号SPEVOUTが供給される。
走査信号出力回路41において、DFF10〜18によって構成されるシフトレジスタは、奇数行の走査信号線を駆動する走査信号を出力する。1段目のDFF10のデータ入力端子Dには、走査順設定回路43のSW1から信号SPODDが入力される。各DFF10〜17のデータ出力端子Qは、次段のDFFのデータ入力端子Dに接続されると共に、出力端子O1、O3、O5…O15にそれぞれ接続されている。また、DFF18のデータ出力端子Qは、出力端子O17および走査順設定回路43のSW3のソースに接続されている。
一方、DFF19〜27によって構成されるシフトレジスタは、偶数行の走査信号線を駆動する走査信号を出力する。1段目のDFF19のデータ入力端子Dには、走査順設定回路43のSW2から信号SPEVENが入力される。各DFF19〜26のデータ出力端子Qは、次段のDFFのデータ入力端子Dに接続されると共に、出力端子O2、O4、O6…O16にそれぞれ接続されている。また、DFF27のデータ出力端子Qは、出力端子O18および走査順設定回路43のSW4のソースに接続されている。
走査順設定回路43において、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期または3クロック周期の場合、すなわち、スタート信号SPのハイ幅が奇数クロック周期の場合、SW1およびSW3がオンとなるため、SW1のドレインから、走査信号出力回路41のDFF10に信号SPODDが入力される。したがって、スタート信号SPのハイ幅が奇数クロック周期の場合は、奇数行の走査信号線が先に駆動される。出力端子O17まで順次出力されると同時に、信号SPODOUTが出力されると、走査順設定回路43のSW3はオンになっているため、SW3のドレインから走査信号出力回路41のDFF19に、信号SPEVENが入力される。これにより、奇数行の走査の終了するとともに、偶数行の走査が開始され、出力端子O18まで順次出力される。なお、DFF27から信号SPEVOUTが出力されるが、走査順設定回路43のSW4はオフであるため、偶数行の走査の終了とともに、DFF10に信号SPODDが入力されることはない。
一方、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期または4クロック周期の場合、すなわち、スタート信号SPのハイ幅が偶数クロック周期の場合、SW2およびSW4がオンとなるため、SW2のドレインから、走査信号出力回路41のDFF19に信号SPEVENが入力される。したがって、スタート信号SPのハイ幅が偶数クロック周期の場合は、偶数行の走査信号線が先に駆動される。出力端子O18まで順次出力されると同時に、信号SPEVOUTが出力されると、走査順設定回路43のSW4はオンになっているため、SW4のドレインから走査信号出力回路41のDFF10に、信号SPODDが入力される。これにより、偶数行の走査の終了するとともに、奇数行の走査が開始され、出力端子O17まで順次出力される。なお、DFF18から信号SPODOUTが出力されるが、走査順設定回路43のSW3はオフであるため、奇数行の走査の終了とともに、DFF19に信号SPEVENが入力されることはない。
続いて、図14に基づき、スタート信号SPから信号SPINが作成されるタイミングについて説明する。
図14(a)〜(d)は、図12に示す動作クロックCLK、スタート信号SP、信号Q1〜Q4、Q5B、信号SPIN、および図13に示す出力端子O1またはO2からの走査信号を示すタイミングチャートである。ここで、信号Q1〜Q4は、それぞれDFF1〜DFF4の出力信号である。また、信号Q5Bは、DFF5の反転データ出力端子QBからの出力信号である。
図14(a)は、スタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが1回の場合、すなわち、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合を示している。なお、スタート信号SPの立ち上がりと動作クロックCLKの立ち上がりを同時に示してあるが、実際は、スタート信号SPに遅延があり、動作クロックCLKの変化が、スタート信号SPの信号変化に対して早いため、信号Q1がハイになるのはmの時点になる。信号Q1が順次シフトされ、信号Q4と信号Q5BとがAND1に入力される。
信号SPINはゲートドライバ4の走査開始信号に相当し、上記のように、スタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合、SW1がオンしているので、図13に示すDFF10に信号SPODDが入力される。これにより、次の動作クロックCLKの立ち上がりにより、出力端子O1からの走査信号がハイレベルとなる。すなわち、mの時点から4クロック周期後のnの時点で駆動出力開始が認識され、ゲートドライバ4は、先に奇数行から走査を開始する。
図14(b)は、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期の場合を示している。図14(a)と同様、信号Q1がハイになるのはmの時点であるが、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期であるため、信号Q1のハイ幅も2クロック周期となる。信号Q2〜Q4のハイ幅も2周期であるが、信号Q4と信号Q5BとがAND1に入力されるため、信号SPINのハイ幅は、1クロック周期となる。したがって、図14(a)と同様、信号Q1の立ち上がりから3クロック周期後に、ハイ幅が1クロック周期の信号SPINが出力される。
ここで、上記のように、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期の場合、SW2がオンしているので、図13に示すDFF19に信号SPSPEVENが入力される。これにより、次の動作クロックCLKの立ち上がりにより、出力端子O2からの走査信号がハイレベルとなる。すなわち、図14(a)と同様、信号Q1の立ち上がりから4クロック周期後に駆動出力開始が認識され、ゲートドライバ4は、先に偶数行から走査を開始する。
図14(c)は、スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期の場合を示している。スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期であるため、信号Q1〜Q4のハイ幅も3クロック周期であるが、信号Q4と信号Q5BとがAND1に入力されるため、信号SPINのハイ幅は、1クロック周期となる。したがって、図14(a)と同様、信号Q1の立ち上がりから3クロック周期後に、ハイ幅が1クロック周期の信号SPINが出力される。また、スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期の場合、SW1がオンしているので、図13に示すDFF10に信号SPODDが入力される。これにより、次の動作クロックCLKの立ち上がりにより、出力端子O1からの走査信号がハイレベルとなる。したがって、図14(a)と同様、信号Q1の立ち上がりから4クロック周期後に、ゲートドライバ4は、先に奇数行から走査を開始する。
図14(d)は、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合を示している。スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期であるため、信号Q1〜Q4のハイ幅も4クロック周期であるが、信号Q4と信号Q5BとがAND1に入力されるため、信号SPINのハイ幅は、1クロック周期となる。したがって、図14(a)と同様、信号Q1の立ち上がりから4クロック周期後に、ハイ幅が1クロック周期の信号SPINが出力される。また、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合、SW2がオンしているので、図13に示すDFF19に信号SPSPEVENが入力される。これにより、次の動作クロックCLKの立ち上がりにより、出力端子O2からの走査信号がハイレベルとなる。したがって、図14(b)と同様、信号Q1の立ち上がりから4クロック周期後に、ゲートドライバ4は、先に偶数行から走査を開始する。
図15は、図9に示すスタート信号生成回路44の具体的な回路構成を示しており、スタート信号生成回路44は、3個のD型フリップフロップ回路(DFF30〜32)、5個のORゲート(OR3〜7)および6個のスイッチ(SW1〜4)を備えている。
図9に示す立ち上がり回数検知回路42からの信号SELA、SELB、SELC、SELDは、以下のように入力される。すなわち、信号SELAは、OR3の入力端子およびSW7のゲートに入力され、信号SELBは、OR4の入力端子およびSW8のゲートに入力され、信号SELCは、OR3の入力端子およびSW9のゲートに入力され、信号SELDは、OR4の入力端子およびSW10のゲートに入力される。OR3からの出力信号は、SW5のゲートに入力され、OR4からの出力信号は、SW6のゲートに入力される。また、図13に示す走査信号出力回路41のDFF24およびDFF15からの出力信号は、それぞれSW5のソースおよびSW6のソースに入力される。
OR3、OR4、SW5およびSW6で構成される回路は、次段のゲートドライバ4に出力されるスタート信号SPの出力タイミングを選択する回路である。
前述のように、立ち上がり回数検知回路42に入力されるスタート信号SPのハイ幅が1クロック周期または3クロック周期の場合、信号SELAまたは信号SELCが出力され、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期または4クロック周期の場合、信号SELBまたは信号SELDが出力される。すなわち、走査信号出力回路41が、奇数行→偶数行の順で走査する場合、SW5がオンになり、走査信号出力回路41が、偶数行→奇数行の順で走査する場合、SW6がオンになる。SW5またはSW6のドレインから出力される信号SPPREOUTは、DFF30のデータ入力端子DおよびOR5の入力端子に入力される。
これにより、奇数行を先に走査するインターレース駆動を行う場合、走査信号出力回路41のDFF24からの出力信号が選択される。したがって、走査信号出力回路41によるインターレース駆動の最終出力であるDFF27からの出力タイミングの4クロック周期前に、信号SPPREOUTが出力される。同様に、偶数行を先に走査するインターレース駆動を行う場合、走査信号出力回路41のDFF15からの出力信号が選択されるので、走査信号出力回路41によるインターレース駆動の最終出力であるDFF18からの出力タイミングの4クロック周期前に、信号SPPREOUTが出力される。
すなわち、ゲートドライバ4の走査終了からスタート信号SPの取り込み期間だけ早いタイミングで、スタート信号生成回路44から次段のゲートドライバ4にスタート信号が出力されるので、ゲートドライバ4の走査終了に引き続いて、次段のゲートドライバ4が走査を開始することができる。
DFF30〜32、OR5〜7およびSW7〜10で構成される回路は、次段のゲートドライバ4に出力されるスタート信号SPのハイ幅を設定する回路である。
DFF30〜DFF32は、シフトレジスタを構成しており、各DFF30〜32のクロック入力端子には、図9に示す動作クロックCLKが入力される。DFF30のデータ出力端子Qは、DFF31のデータ入力端子Dに接続されると共に、OR5の入力端子に接続されている。OR5の出力端子は、SW7のソースおよびOR6の入力端子に接続されている。DFF31のデータ出力端子Qは、DFF32のデータ入力端子Dに接続されると共に、OR7の入力端子に接続されている。OR6の出力端子は、SW8のソースおよびOR7の入力端子に接続されている。DFF32のデータ出力端子Qは、OR7の入力端子に接続されており、OR7の出力端子は、SW9のソースに接続されている。SW7〜SW10のドレインは、ともに出力端子SP2に接続されており、SW10のソースは接地されている。
図16は、上記回路構成における、SW5またはSW6のドレインからの信号SPPREOUT、各DFF30〜32からの信号Q10〜12およびOR5〜7からの信号Q13〜15の各信号の出力タイミングを示している。
出力信号SPPREOUTは、DFF30〜32で構成されるシフトレジスタによって、信号Q10、Q11およびQ12のようにシフトされる。信号SPPREOUTと信号Q10とをOR5に入力することにより、これらの和である信号Q13を生成する。信号Q11と信号Q13とをOR6に入力することにより、これらの和である信号Q14を生成する。同様に、信号Q12と信号Q14とをOR7に入力することにより、これらの和である信号Q15を生成する。これにより、信号Q13のハイ幅は2クロック周期、Q14のハイ幅は3クロック周期、Q15のハイ幅は4クロック周期となる。
ここで、立ち上がり回数検知回路42に入力されるスタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合、信号SELAが出力されSW7がオンするので、ハイ幅が2クロック周期の信号Q13が出力端子SP2から出力される。また、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期の場合、信号SELBが出力されSW8がオンするので、ハイ幅が3クロック周期の信号Q14が出力端子SP2から出力される。同様に、スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期の場合、信号SELCが出力されSW8がオンするので、ハイ幅が4クロック周期の信号Q15が出力端子SP2から出力される。
本実施の形態では、ゲートドライバ4を5段以上カスケード接続する設定はしていないので、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合、出力端子SP2から信号を出力する必要が無い。このため、信号SELDが出力されSW10がオンするときは、SW10のソースが接地されているため、ハイパルスは出力されない。
なお、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合であっても、出力端子SP2から信号を出力する構成としてもよい。
図17は、スタート信号生成回路54の回路構成を示しており、スタート信号生成回路54は、図15に示すスタート信号生成回路44に、さらにDFF33およびOR8を追加し、SW10のソースがOR8の出力端子と接続されている構成である。DFF33のデータ入力端子Dには、DFF32からの出力信号Q12が入力され、DFF33のデータ出力端子Qからの出力信号Q13は、OR8に入力される。また、OR8にはOR7からの出力信号Q15も入力され、OR8は、信号Q16をSW10のソースに出力する。信号Q16は、信号Q13と信号Q15との和であるので、ハイ幅は5クロック周期となるが、5段目にはカスケード接続されていないので、出力されたスタート信号SPは無視される。
また、スタート信号出力回路には信号SELDを出力しない構成としてもよい。
図18は、スタート信号生成回路64の回路構成を示しており、スタート信号生成回路64は、図15に示すスタート信号生成回路44から、OR4およびSW10を省いた構成である。すなわち、スタート信号生成回路64には信号SELDは入力されず、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELDは、ORゲートを介さずに直接SW6のゲートに接続される。これにより、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合、SW7〜SW9はいずれもオフであるので、図15に示す構成と同様に、出力端子SP2からハイパルスは出力されない。
以上のように、ゲートドライバ4は、図10、図12、図13、図15(又は図17、図18)に示す回路を備えていることにより、図5〜図8に示すようなインターレース駆動を行うことができる。
なお、本実施の形態では、スタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが奇数回の場合、奇数行→偶数行の順で走査し、立ち上がり回数Mが偶数回の場合、偶数行→奇数行の順で走査する構成について説明したが、これに限られず、立ち上がり回数Mが奇数回の場合、偶数行→奇数行の順で走査し、立ち上がり回数Mが偶数回の場合、奇数行→偶数行の順で走査する構成としてもよい。
このように設定を逆にする場合の具体的な回路構成は、図12に示す走査順設定回路43において、OR1に入力される信号とOR2に入力される信号とを入れ替え、さらに、図15、図17および図18に示すスタート信号生成回路44・54・64において、OR3に入力される信号とOR4に入力される信号とを入れ替えればよい。すなわち、OR1およびOR3に信号SELBおよび信号SELDを入力し、OR2およびOR4に信号SELAおよび信号SELCを入力する構成とすればよい。これにより、立ち上がり回数Mが奇数回の場合、偶数行→奇数行の順で走査し、立ち上がり回数Mが偶数回の場合、奇数行→偶数行の順で走査するゲートドライバを実現することができる。
さらに、走査順を上記立ち上がり回数Mが奇数回か偶数回かによって設定しなくてもよい。例えば、立ち上がり回数Mが1回または2回の場合、奇数行→偶数行の順で走査し、立ち上がり回数Mが3回または4回の場合、偶数行→奇数行の順で走査する構成としてもよい。この場合、立ち上がり回数Mが1回の場合、次段に入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Nを3回と設定し、立ち上がり回数Mが2回の場合、立ち上がり回数Nを4回と設定し、立ち上がり回数Mが3回の場合、立ち上がり回数Nを2回と設定すればよい。このように設定することで、1段目と3段目のゲートドライバは、奇数行→偶数行の順で走査し、2段目と4段目のゲートドライバは、偶数行→奇数行の順で走査するので、図7および図8に示すインタレース駆動が可能となる。
このような動作を行うための回路構成は、図12において、OR1に信号SELAおよび信号SELBを入力し、OR2に信号SELCおよび信号SELDを入力するように変更し、図15において、信号SELAをOR3およびSW8のゲートに入力し、信号SELBをOR3およびSW9のゲートに入力し、信号SELCをOR4およびSW7のゲートに入力し、信号SELDをOR4およびSW10のゲートに入力するように変更すればよい。
なお、立ち上がり回数Mと立ち上がり回数Nとが同一であれば、前段のゲートドライバとその次段のゲートドライバとが同一の動作をすることとなるので、立ち上がり回数Mは立ち上がり回数Nと異なる必要がある。
このように、立ち上がり回数Mと走査順との関係および、立ち上がり回数Mと立ち上がり回数Nとの関係を適宜調整することにより、奇数行→偶数行の順で走査を行うゲートドライバと偶数行→奇数行の順で走査を行うゲートドライバとを交互にカスケード接続することができる。
本実施の形態のいずれの構成においても、ゲートドライバは、図39に示すような切替端子OSを必要としないので、配線等が少なくてすむ。したがって、基板サイズが小さくてすみ、製造コストを抑えることができる。
一般に、チップ面積が増えると集積回路の製造コストが増加するが、立ち上がり回数検知回路42、走査順設定回路43、スタート信号生成回路44を実現するための回路を構成するトランジスタ等は、非常に小さいので、これらの回路をゲートドライバ4に設けても、チップ面積の増加はないか、増加してもごく僅かですむ。したがって、立ち上がり回数検知回路42、走査順設定回路43、スタート信号生成回路44をさらに設けることによるコスト増は殆どなく、結果的に従来構成に比べコストを抑えることができる。
また、本実施の形態では、ゲートドライバ4を4段カスケード接続する構成について説明したが、接続数は2段または3段であってもよい。ゲートドライバ4を構成する集積回路を変更するためには、製造工程に使用するマスクを修正する必要があり、高コストの原因となるが、本実施の形態では、ゲートドライバの接続数を変更しても、ゲートドライバ4の回路構成を変更する必要がないので、同じゲートドライバを量産することによる効果により、製造コストをさらに抑えることができる。
(実施の形態2)
本発明の他の実施形態について図19〜図25に基づいて説明すると以下の通りである。
実施の形態1では、4個のゲートドライバ4を実装し、画面を4分割してインターレース駆動を行った。一方、本実施の形態では、画面の分割数が、実装されるゲートドライバ数よりも多い構成、すなわち、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、実装されるゲートドライバの数よりも多い構成について説明する。
図19は、液晶パネル12に2個のゲートドライバ14が実装された構成を示している。液晶パネル12は、図38に示す液晶パネル101と同様、36の走査信号線1〜36を有している。2個のゲートドライバ14は、互いにカスケード接続されており、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様に、インターレース駆動の走査順を切り替えるために、切替端子OSを必要とせず、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ幅により走査順を切り替える。便宜上、1段目のゲートドライバ14をゲートドライバ14a、2段目のゲートドライバ14をゲートドライバ14bとする。
図20は、2個のゲートドライバ14a・14bによるインターレース駆動を示しており、ゲートドライバ14a・14bは、3つの破線で示すように、液晶パネル12を3分割するインターレース駆動を行う。
具体的には、ゲートドライバ14aの端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが1回であることにより、ゲートドライバ14aは、奇数行駆動端子O1から出力を開始する。ここで、ゲートドライバ14aは、奇数行駆動端子の出力をO11までで終了し、続いて、偶数行駆動端子O2〜O12まで出力する。これにより、3分割した第1番目の画面の走査が終了する。また、ゲートドライバ14aは、O12を出力すると同時に、端子SP2からハイ幅が2クロック周期のスタート信号SPをゲートドライバ14bの端子SP1に出力する。
第2番目の画面の走査は、2個のゲートドライバ14a・14bで行われる。ゲートドライバ14aが、偶数行駆動端子O14〜O18を出力すると、一旦ゲートドライバ4aの走査は終了し、続いて、ゲートドライバ14bが偶数行駆動端子O2から出力を開始する。ゲートドライバ14bが、O6まで出力すると、一旦ゲートドライバ4bの走査は終了し、ゲートドライバ4aが、再び奇数行駆動端子O13、O15、O17の順で出力し、ゲートドライバ14aでの走査を終了する。続いて、ゲートドライバ14bが、再び奇数行駆動端子O1から出力を開始し、O5の出力にて、第2番目の画面の走査を終了する。
続いて、第3番目の画面の走査では、ゲートドライバ14bが奇数行駆動端子O7〜O17を出力し、偶数行駆動端子O8〜O18を出力する。なお、ゲートドライバ14bは、O12を出力すると同時に、端子SP2からハイ幅が3クロック周期のスタート信号SPをゲートドライバ14bの端子SP1に出力する。
2つのゲートドライバ14a・14bが、このような走査を行うことにより、画面を3分割するインターレース駆動を行うことができる。画面の分割数が、実装されるゲートドライバ数よりも多いため、実施の形態1における構成よりも、チラツキがより目立たない高品質の表示が得られる。
また、ゲートドライバの数が増えると、液所表示装置の部品点数が多くなり、組立てコストが増加する。それに対し、本実施の形態では、画面分割数を同じにする場合、実施の形態1のように分割区域ごとにゲートドライバを実装するよりも、ゲートドライバの数を抑えることができる。したがって、液晶表示装置の製造コストを抑えることができる。
続いて、ゲートドライバ14の具体的な回路構成について、図21〜図25に基づいて説明する。
図21は、ゲートドライバ14の構成を示すブロック図である。ゲートドライバ14には、走査信号出力回路141、立ち上がり回数検知回路42、走査順設定回路143、スタート信号生成回路144および遅延回路145が内蔵されている。
走査信号出力回路141はゲートドライバ4の出力端子O1〜O18(図4参照)から出力される走査信号を発生する。
立ち上がり回数検知回路42は、図9に示す立ち上がり回数検知回路42と同一の構成であり、ゲートドライバ14の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mを検知する。走査順設定回路143は、立ち上がり回数検知回路42によって検知された立ち上がり回数Mに応じて、走査信号出力回路141による走査順を決定する。
スタート信号生成回路144は、図9に示すスタート信号生成回路44と同様、ゲートドライバ14の端子SP2から出力されるスタート信号SPを生成する。スタート信号生成回路144から出力されるスタート信号SPのハイ期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Nは、M+1となる。
遅延回路145は、ゲートドライバ14が一旦走査を終了してから、次段のゲートドライバ14が走査した後、再び走査を開始するまでの間、インターレス駆動を遅延させる。すなわち、図20に示すo〜pの期間およびp〜qの期間の各3クロック周期だけ、ゲートドライバ14の走査を遅延させる。遅延回路145には、走査順設定回路143から信号SDdummyが入力され、一方、走査順設定回路143には、遅延回路145から信号Odummyが入力される。
ゲートドライバ14の端子CLKに入力された動作クロックCLKは、走査信号出力回路141、立ち上がり回数検知回路42、スタート信号生成回路144および遅延回路145に入力される。また、ゲートドライバ14の端子SP1に入力されたスタート信号SPは、立ち上がり回数検知回路42に入力される。
立ち上がり回数検知回路42は、信号SPINを走査順設定回路143に出力し、さらに、信号SELA、SELB、SELC、SELDを走査順設定回路143およびスタート信号生成回路144に出力する。
また、走査順設定回路143は、6つの信号SPODD、SPEVEN、SD1〜SD4を走査信号出力回路141に出力する。一方、走査信号出力回路141は、6つの信号SPODOUT、SPEVOUT、RE1〜RE4を走査順設定回路143に出力する。
走査信号出力回路141は、図9に示す走査信号出力回路41と同様、出力端子O1〜O18に接続されており、さらに、出力端子O12に接続されるラインは、スタート信号生成回路144にも接続されている。すなわち、出力端子O12から走査信号が出力されると、同時に、スタート信号生成回路144にもハイパルスが入力される。
走査信号出力回路141は、信号SPODDが入力されると、図20におけるゲートドライバ14aのインターレース駆動のように、奇数行駆動端子O1から先に走査し、信号SPEVENが入力されると、図20におけるゲートドライバ14bのインターレース駆動のように、奇数行駆動端子O2から先に走査する。
以下、走査順設定回路143、走査信号出力回路141および遅延回路145の具体的な回路構成について説明する。なお、立ち上がり回数検知回路42は、図10に示す回路と同一であるので、説明を省略する。
図22は、走査順設定回路143の具体的な回路構成を示している。走査順設定回路143は、2個のORゲート(OR20・21)および15個のスイッチ(SW11〜24)を備えている。OR20には、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELAおよび信号SELCが入力され、OR21には、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELBおよび信号SELDが入力される。OR20の出力端子は、各SW11〜SW17のゲートに接続され、OR21の出力端子は、各SW18〜SW24のゲートに接続されている。
これにより、立ち上がり回数検知回路42により検知されるスタート信号SPのハイ幅が1クロック周期または3クロック周期の場合、SW11〜SW17がオンとなり、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期または4クロック周期の場合、SW18〜SW24がオンとなる。
また、立ち上がり回数検知回路42からの信号SPINは、SW11およびSW18のソースに接続されている。
図23は、走査信号出力回路141の具体的な回路構成を示している。走査信号出力回路141は、18個のDFF50〜67を備えており、DFF50〜52、DFF53〜55、DFF56〜58、DFF59〜61、DFF50〜52、DFF62〜64およびDFF65〜67によって、それぞれ3段のシフトレジスタを構成している。各DFF50〜67のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKが入力される。
また、図24は、遅延回路145の具体的な回路構成を示している。遅延回路145は、3段のシフトレジスタを構成するDFF68〜70を備えており、各DFF68〜70のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKが入力される。
DFF50〜52、DFF53〜55およびDFF56〜58によって構成される各シフトレジスタは、奇数行の走査信号線を駆動する走査信号を出力する。DFF50、51、53、54、56、57のデータ出力端子Qは、次段のDFFのデータ入力端子Dに接続されると共に、出力端子O1、O3、O7、O9、O13、O15にそれぞれ接続されている。1段目のDFF50のデータ入力端子Dには、走査順設定回路143(図22)のSW11およびSW20のドレインに接続されており、信号SPODDが入力される。
DFF52のデータ出力端子Qは、出力端子O5および走査順設定回路143のSW12・SW21のソースに接続され、SW12・SW21のソースに信号RE1を出力する。SW12・SW21のドレインは、DFF53のデータ入力端子Dに接続され、DFF53のデータ入力端子Dに信号SD1が入力される。
DFF55のデータ出力端子Qは、出力端子O11および走査順設定回路143のSW13・SW22のソースに接続され、W13・SW22のソースに信号RE2を出力する。SW13のドレインは、SW18のドレインと共に、DFF59のデータ入力端子Dに接続され、DFF59のデータ入力端子Dに信号SPEVENが入力される。
DFF61のデータ出力端子Qは、出力端子O6および走査順設定回路143のSW14・SW19のソースに接続され、SW14・SW19のソースに信号RE3を出力する。SW14のドレインは、SW23のドレインと共に、DFF62のデータ入力端子Dに接続され、DFF62のデータ入力端子Dに信号SD3が入力される。
DFF64のデータ出力端子Qは、出力端子O12および走査順設定回路143のSW15・SW24のソースに接続され、SW15・SW24のソースに信号RE4を出力する。SW15のドレインは、SW24のドレインと共に、DFF65のデータ入力端子Dに接続され、DFF65のデータ入力端子Dに信号SD4が入力される。
DFF67のデータ出力端子Qは、出力端子O18および走査順設定回路143のSW16のソースに接続され、SW16のソースに信号SPEVOUTを出力する。SW16のドレインは、SW19のドレインと共に遅延回路145(図24)のDFF68のデータ入力端子Dに接続され、DFF68のデータ入力端子Dに信号SDdummyが入力される。
DFF70のデータ出力端子Qは、走査順設定回路143のSW17・SW20のソースに接続され、SW17・SW20のソースに信号Odummyが入力される。SW17のドレインは、SW22のドレインと共にDFF56のデータ入力端子Dに接続され、DFF56のデータ入力端子Dに信号SD2が入力される。
DFF58のデータ出力端子Qは、出力端子O17および走査順設定回路143のSW23のソースに接続され、SW23のソースに信号SPODOUTが入力される。SW23のドレインは、SW14のドレインのドレインと共に、DFF62のデータ入力端子Dに接続され、DFF62のデータ入力端子Dに信号SD3が入力される。
図25は、スタート信号生成回路144の具体的な回路構成を示している。スタート信号生成回路144は、図15に示すスタート信号生成回路44の構成から、OR3、OR4、SW5、SW6を除いた構成であり、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELA、SELB、SELC、SELDは、それぞれSW7、SW8、SW9、SW10に入力される。また、図23に示すDFF64からの出力信号は、DFF30のデータ入力端子Dの入力される。
以上の構成において、ハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数が1回であるスタート信号SPが、ゲートドライバ14の端子SP1に入力されると、立ち上がり回数検知回路42(図10参照)は、走査順設定回路143に信号SPINおよび信号SELAを出力する。これにより、走査順設定回路143(図22)では、SW11〜SW17がオンとなり、SW11に信号SPINが入力されると、走査信号出力回路141(図23)のDFF50に、信号SPODDが入力され、奇数行駆動端子O1、O3、O5が出力される。O5が出力されると共に、DFF52から信号RE1が走査順設定回路143のSW12に入力され、DFF53に信号SD1が入力される。これにより、引き続き奇数行駆動端子O7、O9、O11が出力される。なお、DFF52のデータ出力端子Qは、SW21にも接続されているが、SW21はオフである。O11が出力されると共に、DFF55から信号RE2が走査順設定回路143のSW13に入力され、DFF59に信号SPEVENが入力される。これにより、偶数行駆動端子O2、O4、O6が出力される。O6が出力されると共に、DFF61から信号RE3が走査順設定回路143のSW14に入力され、DFF62に信号SD3が入力される。これにより、偶数行駆動端子O8、O10、O12が出力される。O12が出力されると共に、DFF64から信号RE4が走査順設定回路143のSW15に入力され、DFF65に信号SD4が入力される。これにより、偶数行駆動端子O14、O16、O18が出力される。O18が出力されると共に、DFF67から信号SPEVOUTが走査順設定回路143のSW16に入力され、遅延回路145(図24)のDFF68に信号SDdummyが入力される。
3クロック周期(図20のo〜pの時点)経過後、DFF70から信号Odummyが走査順設定回路143のSW17に入力され、DFF56に信号SD2が入力される。これにより、再び奇数行の走査が開始され、奇数行駆動端子O13、O15、O17が出力される。O17の出力と共に、DFF58から信号SPODOUTが走査順設定回路143のSW23に入力されるが、SW23はオフであるので、信号SPODOUTは無視され、次にスタート信号SPが入力されるまでゲートドライバ14での走査を終了する。
さらに、スタート信号生成回路144(図25参照)には、立ち上がり回数Mが1回であるので、信号SELAが入力され、SW7がオンとなる。これにより、O12が出力されると共に、端子SP2から2クロック周期のハイ幅のスタート信号SPが出力される。
一方、立ち上がり回数Mが2回であるスタート信号SPが、ゲートドライバ14の端子SP1に入力されると、立ち上がり回数検知回路42は、走査順設定回路143に信号SPINおよび信号SELBを出力する。これにより、走査順設定回路143では、SW18〜SW24がオンとなり、SW18に信号SPINが入力されると、走査信号出力回路141のDFF59に、信号SPEVENが入力され、偶数行駆動端子O2、O4、O6が出力される。O6が出力されると共に、DFF61から信号RE3が走査順設定回路143のSW19に入力され、遅延回路145のDFF68に信号SDdummyが入力される。なお、信号RE3は、SW14にも入力されるが、SW14はオフである。
3クロック周期(図20のp〜qの時点)経過後、DFF70から信号Odummyが走査順設定回路143のSW20に入力され、信号SPODDがDFF50に入力される。これにより、奇数行駆動端子O1、O3、O5が出力される。O5が出力されると共に、DFF52から信号RE1が走査順設定回路143のSW21に入力され、DFF53に信号SD1が入力される。これにより、奇数行駆動端子O7、O9、O11が出力される。O11が出力されると共に、DFF55から信号RE2が走査順設定回路143のSW22に入力され、DFF56に信号SD2が入力される。これにより、引き続き奇数行駆動端子O13、O15、O17が出力される。O17の出力と共に、DFF58から信号SPODOUTが走査順設定回路143のSW23に入力され、DFF62に信号SD3が入力される。これにより、再び偶数行の走査が開始され、偶数行駆動端子O8、O10、O12が出力される。O12が出力されると共に、DFF64から信号RE4が走査順設定回路143のSW24に入力され、DFF65に信号SD4が入力される。これにより、偶数行駆動端子O14、O16、O18が出力される。O18の出力と共に、DFF67から信号SPEVOUTが走査順設定回路143のSW16に入力されるが、SW16はオフであるので、信号SPEVOUTは無視され、次にスタート信号SPが入力されるまでゲートドライバ14での走査を終了する。
さらに、スタート信号生成回路144には、立ち上がり回数Mが2回であるので、信号SELBが入力され、SW8がオンとなる。これにより、O12が出力されると共に、端子SP2から3クロック周期のハイ幅のスタート信号SPが出力される。
以上のように、ゲートドライバ14a・14bを駆動することにより、図20に示すインターレース駆動を行うことができ、画面分割数がゲートドライバ14の数よりも多いので、画面分割数とゲートドライバ数とが等しい構成よりも、チラツキの少ない画像を得ることができる。また、部品点数を少なくすることができるので、表示装置の組み立てコストも抑えることができる。
(実施の形態3)
本発明のさらに他の実施形態について図26〜図32に基づいて説明すると以下の通りである。
実施の形態2では、2個のゲートドライバ4を実装し、画面を3分割してインターレース駆動を行った。このように、画面の分割数が実装されるゲートドライバ数よりも多くすることで、チラツキを抑えた高品質の画像が得られる。一方、画面の分割数を多くすると、極性反転の回数が増加する。これによりソースドライバ内での充放電の回数が増加し、消費電力が増大する。したがって、画質よりも消費電流の抑制を重視する場合、画面をあまり細かく分割する必要がない。そこで、本実施の形態では、画面の分割数が実装されるゲートドライバ数よりも少ない構成、すなわち、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、実装されるゲートドライバの数よりも少ない構成について説明する。
図26は、液晶パネル2に2個のゲートドライバ24が実装された構成を示している。液晶パネル2は、図4に示す液晶パネル101と同様、72の走査信号線1〜72を有している。すなわち、分割された1画面は72/3=24の走査信号線となる。4個のゲートドライバ24は、互いにカスケード接続されており、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様に、インターレース駆動の走査順を切り替えるために、切替端子OSを必要とせず、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ幅により走査順を切り替える。便宜上、1〜4段目のゲートドライバ24を、それぞれゲートドライバ24a、24b、24c、24dとする。
図27および図28は、4個のゲートドライバ24a〜24dによるインターレース駆動を示しており、ゲートドライバ24a〜24dは、液晶パネル12を3分割するインターレース駆動を行う。すなわち、図27における破線1が、第1番目の画面の走査に対応し、図27における破線2および図28における破線3が、第2番目の画面の走査に対応し、図28における破線4が、第3番目の画面の走査に対応する。
第1番目の画面の走査は、ゲートドライバ24a・24bで行われる、ゲートドライバ24aの端子SP1に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1回であるスタート信号SPが入力されると、ゲートドライバ24aは、奇数行駆動端子O1から出力を開始する。ゲートドライバ14aは、奇数行駆動端子O17まで出力すると、一旦走査を終了し、次段のゲートドライバ24bが、奇数行駆動端子O1から出力を開始する。ゲートドライバ24bが、奇数行駆動端子O5まで出力すると、ゲートドライバ24bは、一旦走査を終了し、前段のゲートドライバ24aが、再度偶数行駆動端子O2から出力を開始する。ゲートドライバ24aが、偶数行駆動端子O18まで出力すると、ゲートドライバ24aの走査は終了し、再び次段のゲートドライバ24bが偶数行駆動端子O2から出力を開始する。ゲートドライバ24bが偶数行駆動端子O6まで出力すると、第1番目の画面の走査が終了する。
第2番目の画面の走査は、ゲートドライバ24b・24cで行われ、ゲートドライバ24bによる偶数行駆動端子O8の出力から開始される。ゲートドライバ24bは、偶数行駆動端子O18まで出力すると、一旦走査を終了し、図28に示すように、次段のゲートドライバ24cが、偶数行駆動端子O2から出力を開始する。ゲートドライバ24cは、偶数行駆動端子O12まで出力すると、一旦走査を終了し、図27に示すように、再びゲートドライバ24bが、奇数行駆動端子O7から出力を開始する。ゲートドライバ24bは、奇数行駆動端子O17まで出力すると、走査を終了し、図28に示すように、ゲートドライバ24cが再び奇数行駆動端子O1から出力を開始する。ゲートドライバ24cが奇数行駆動端子O11まで出力すると、第2番目の走査が終了する。
第3番目の画面の走査は、ゲートドライバ24c・24dで行われ、ゲートドライバ24cによる奇数行駆動端子O13の出力から開始される。ゲートドライバ24cは、奇数行駆動端子O17まで出力すると、一旦走査を終了し、続いて次段のゲートドライバ24dが、奇数行駆動端子O1から出力を開始する。ゲートドライバ24は、奇数行駆動端子O17まで出力すると、一旦走査を終了し、続いて前段のゲートドライバ24cが、偶数行駆動端子O14から出力を開始する。ゲートドライバ24cは、偶数行駆動端子O18まで出力すると、走査を終了し、続いて次段のゲートドライバ24dが、偶数行駆動端子O2から再び出力を開始する。ゲートドライバ24dが、偶数行駆動端子O18まで出力すると、第3番目の走査が終了する。
また、ゲートドライバ24aは、奇数行駆動端子O11の出力と共に、次段のゲートドライバ24bに、2クロック周期のハイ幅のスタート信号SPを端子SP2から出力する。同様に、ゲートドライバ24cは、奇数行駆動端子O11の出力と共に、次段のゲートドライバ24dに、4クロック周期のハイ幅のスタート信号SPを端子SP2から出力する。一方、ゲートドライバ24bは、偶数行駆動端子O12の出力と共に、次段のゲートドライバ24cに、3クロック周期のスタート信号SPを端子SP2から出力する。
ここで、実施の形態1および2におけるゲートドライバ4およびゲートドライバ14では、ゲートドライバに入力されるスタート信号のハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数Mが、奇数か偶数かによって、走査順を決定していた。一方、本実施の形態に係るゲートドライバ24では、立ち上がり回数Mが、1回、2回、および3回の各場合において、動作が異なる。また、立ち上がり回数Mが、1回の場合の動作と4回の場合の動作とは同一である。
すなわち、立ち上がり回数Mが1回の場合、図27に示すゲートドライバ24aの動作を行い、立ち上がり回数Mが2回の場合、図27に示すゲートドライバ24bの動作を行い、立ち上がり回数Mが3回の場合、図28に示すゲートドライバ24cの動作を行い、立ち上がり回数Mが4回の場合、図28に示すゲートドライバ24dの動作を行う。
このような走査を行うことにより、ゲートドライバ24を4段カスケード接続することによって、画面を3分割するインターレース駆動を行うことができる。画面の分割数が、実装されるゲートドライバ数よりも少ないため、実施の形態1における構成よりも、極性反転回数が少なくなり、消費電力を抑えることができる。
続いて、ゲートドライバ24の具体的な回路構成について、図29〜図32に基づいて説明する。
図21は、ゲートドライバ24の構成を示すブロック図である。ゲートドライバ24には、走査信号出力回路141、立ち上がり回数検知回路42、走査順設定回路243、スタート信号生成回路244および遅延回路245が内蔵されている。
走査信号出力回路141は、図21に示す走査信号出力回路141と同一の構成であり、ゲートドライバ4の出力端子O1〜O18(図4参照)から出力される走査信号を発生する。
立ち上がり回数検知回路42は、図9に示す立ち上がり回数検知回路42と同一の構成であり、ゲートドライバ24の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ期間内における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mを検知する。走査順設定回路243は、立ち上がり回数検知回路42によって検知された立ち上がり回数Mに応じて、走査信号出力回路141による走査順を決定する。
スタート信号生成回路244は、ゲートドライバ24の端子SP2から出力されるスタート信号SPを生成する。スタート信号生成回路244から出力されるスタート信号SPのハイ期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Nは、M+1である。
遅延回路245は、ゲートドライバ24が一旦走査を終了してから、次段のゲートドライバ24が走査した後、再び走査を開始するまでの間、インターレス駆動を遅延させる。すなわち、図27に示すr〜s、s〜t、u〜vの期間、および、図28に示すv〜w、x〜y、y〜zの期間だけ、ゲートドライバ14の走査を遅延させる。遅延回路245には、走査順設定回路243から5つの信号SDdummy1〜SDdummy5が入力され、一方、走査順設定回路243には、遅延回路245から5つの信号Odummy1〜Odummy5が入力される。
ゲートドライバ24の端子CLKに入力された動作クロックCLKは、走査信号出力回路241、立ち上がり回数検知回路42、スタート信号生成回路244および遅延回路245に入力される。また、ゲートドライバ24の端子SP1に入力されたスタート信号SPは、立ち上がり回数検知回路42に入力される。
立ち上がり回数検知回路42は、信号SPINを走査順設定回路243に出力し、さらに、信号SELA、SELB、SELC、SELDを走査順設定回路243およびスタート信号生成回路244に出力する。
また、走査順設定回路243は、6つの信号SPODD、SPEVEN、SD1〜SD4を走査信号出力回路141に出力する。一方、走査信号出力回路141は、6つの信号SPODOUT、SPEVOUT、RE1〜RE4を走査順設定回路243に出力する。
走査信号出力回路141は、出力端子O1〜O18に接続されており、さらに、出力端子O11およびO12に接続されるラインは、スタート信号生成回路144にも接続されている。すなわち、出力端子O11またはO12から走査信号が出力されると、同時に、スタート信号生成回路144にもハイパルスが入力される。
以下、走査順設定回路243、遅延回路145およびスタート信号生成回路244の具体的な回路構成について説明する。なお、立ち上がり回数検知回路42および走査信号出力回路141は、それぞれ図10におよび図23に示す回路と同一であるので、説明を省略する。
図30は、走査順設定回路243の具体的な回路構成を示している。走査順設定回路243は、36個のスイッチ(SW30〜65)を備えている。SW30〜SW36の各ゲートには、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELAが入力される。SW37〜SW47の各ゲートには、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELBが入力される。SW48〜SW58の各ゲートには、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELCが入力される。SW59〜SW65の各ゲートには、立ち上がり回数検知回路42からの信号SELDが入力される。
これにより、立ち上がり回数検知回路42により検知されるスタート信号SPのハイ幅が1クロック周期の場合、SW30〜SW36がオンとなり、スタート信号SPのハイ幅が2クロック周期の場合、SW37〜SW47がオンとなり、スタート信号SPのハイ幅が3クロック周期の場合、SW48〜SW58がオンとなり、スタート信号SPのハイ幅が4クロック周期の場合、SW59〜SW65がオンとなる。
また、立ち上がり回数検知回路42からの信号SPINは、SW30・SW37・SW48・SW59のソースに入力される。
図31は、遅延回路245の具体的な回路構成を示している。遅延回路245は、15個のD型フリップフロップ(DFF71〜85)を備えており、DFF71〜73、DFF74〜76、DFF77〜79、DFF80〜82、DFF83〜85は、それぞれ3段のシフトレジスタを構成している。また、各DFF71〜85のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKが入力される。
以下、図23および図30に基づいて、走査信号出力回路141と走査順設定回路243との間の接続について説明する。
走査信号出力回路141のDFF50のデータ入力端子Nは、走査順設定回路243のSW30・SW37・SW52・SW59のドレインに接続されており、信号SPODDが入力される。DFF52のデータ出力端子Qは、出力端子O5に接続されると共に、SW31・SW38・SW53・SW60のソースに接続されており、信号RE1を出力する。
DFF53のデータ入力端子Nは、SW31・SW46・SW53・SW60のドレインに接続されており、信号SD1が入力される。DFF55のデータ出力端子Qは、出力端子O11に接続されると共に、SW32・SW47・SW54・SW61のソースに接続されており、信号RE2を出力する。
DFF56のデータ入力端子Nは、SW32・SW47・SW54・SW61のドレインに接続されており、信号SD2が入力される。DFF58のデータ出力端子Qは、出力端子O17に接続されると共に、SW33・SW55・SW62のソースに接続されており、信号SPODOUTを出力する。
DFF59のデータ入力端子Nは、SW34・SW41・SW48・SW63のドレインに接続されており、信号SPEVENが入力される。DFF61のデータ出力端子Qは、出力端子O6に接続されると共に、SW35・SW42・SW49・SW64のソースに接続されており、信号RE3を出力する。
DFF62のデータ入力端子Nは、SW35・SW42・SW49・SW64のドレインに接続されており、信号SD3が入力される。DFF64のデータ出力端子Qは、出力端子O12に接続されると共に、SW36・SW43・SW50・SW65のソースに接続されており、信号RE4を出力する。
DFF65のデータ入力端子Nは、SW36・SW43・SW58・SW65のドレインに接続されており、信号SD4が入力される。DFF67のデータ出力端子Qは、出力端子O18に接続されると共に、SW44のソースに接続されており、信号SPEVOUTを出力する。
続いて、図30および図31に基づいて、走査順設定回路243と遅延回路245との間の接続について説明する。
遅延回路245のDFF71のデータ入力端子Nは、走査順設定回路243のSW33・SW38・SW50・SW62のドレインに接続されており、信号SDdummy1が入力される。DFF73のデータ出力端子Qは、SW34・SW39・SW51・SW63のソースに接続されており、信号Odummy1を出力する。
DFF74のデータ入力端子Nは、SW39・SW51のドレインに接続されており、信号SDdummy2が入力される。DFF76のデータ出力端子Qは、SW40・SW52のソースに接続されており、信号Odummy2を出力する。
DFF77のデータ入力端子Nは、SW40・SW55のドレインに接続されており、信号SDdummy3が入力される。DFF79のデータ出力端子Qは、SW41・SW56のソースに接続されており、信号Odummy3を出力する。
DFF80のデータ入力端子Nは、SW44・SW56のドレインに接続されており、信号SDdummy4が入力される。DFF82のデータ出力端子Qは、SW45・SW57のソースに接続されており、信号Odummy4を出力する。
DFF83のデータ入力端子Nは、SW45・SW57のドレインに接続されており、信号SDdummy5が入力される。DFF85のデータ出力端子Qは、SW46・SW58のソースに接続されており、信号Odummy5を出力する。
図32は、図29に示すスタート信号生成回路244の具体的な回路構成を示している。スタート信号生成回路244の構成は、図15に示すスタート信号生成回路44と比較して、スタート信号生成回路44では、SW5・SW6のソースがそれぞれ出力端子O11・O12と接続されているのに対し、スタート信号生成回路244では、反対にSW5・SW6のソースがそれぞれ出力端子O12・O11と接続されている点を除いて、スタート信号生成回路44と同一である。これにより、ゲートドライバ24の端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数Mが1回または3回の場合、スタート信号生成回路244には、信号SELAまたは信号SELCが入力されるので、SW5がオンになり、奇数行駆動端子O11の出力と同時に、ハイ幅が2クロック周期または4クロック周期のスタート信号SPが出力される。また、立ち上がり回数Mが2回の場合、スタート信号生成回路244には、信号SELBが入力されるので、SW6がオンになり、偶数行駆動端子O12の出力と同時に、ハイ幅が3クロック周期のスタート信号SPが出力される。なお、立ち上がり回数Mが4回の場合も、スタート信号生成回路244には、信号SELDが入力されるので、SW6がオンになるが、SW10のソースが接地されているため、スタート信号SPは出力されない。
以上の構成により、図29に示すゲートドライバ24は、図27および図28に示すようなインターレース駆動を行う。以下、回路構成に基づいて、ゲートドライバ24の動作内容を具体的に説明する。
立ち上がり回数Mが1回の場合、図27に示すゲートドライバ24aのインターレース駆動が行われる。この場合、立ち上がり回数検知回路42(図10参照)は、走査順設定回路243(図30参照)に信号SPINおよび信号SELAを出力する。
走査順設定回路243では、SW30〜36がオンとなり、信号SPINがSW30に入力されることにより、信号SPODDが走査信号出力回路141(図23参照)のDFF50に入力される。これにより、奇数行駆動端子O1〜O5が出力される。DFF52は、奇数行駆動端子O5の出力と共に、信号RE1をSW31に出力し、DFF53に信号SD1が入力され、奇数行駆動端子O7〜O11が出力される。DFF55は、奇数行駆動端子O11の出力と共に、信号RE2をSW32に出力し、DFF56に信号SD2が入力され、奇数行駆動端子O13〜O17が出力される。DFF58は、奇数行駆動端子O17の出力と共に、信号SPODOUTをSW33に出力し、遅延回路245(図31参照)のDFF71に信号SDdummy1が入力される。
3クロック周期後、DFF73から信号Odummy1が走査順設定回路243のSW34に出力され、走査信号出力回路141のDFF59に信号SPEVENが入力される。これにより、ゲートドライバ24aは、図27のr〜sの期間走査を中断し、再び偶数行駆動端子O2から出力を開始する。DFF61は、偶数行駆動端子O6を出力すると共に、信号RE3をSW35に出力し、DFF62に信号SD3が入力され、偶数行駆動端子O8〜O12が出力される。DFF64は、偶数行駆動端子O12を出力すると共に、信号RE4をSW36に出力し、DFF65に信号SD4が入力され、偶数行駆動端子O14〜O18が出力される。DFF67は、偶数行駆動端子O18を出力すると共に、信号SPEVOUTをSW44に出力するが、SW44はオフである。これにより、ゲートドライバ24aの動作が終了する。
また、ゲートドライバ24aでは、奇数行駆動端子O11の出力と共に、スタート信号生成回路244(図32参照)のSW5にハイパルスが入力され、ハイ幅が2クロック周期のスタート信号SPが、出力端子SP2から次段のゲートドライバ24に出力される。
ゲートドライバ24aの次段のゲートドライバ24では、入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数が2回となるので、図27に示すゲートドライバ24bのインターレース駆動が行われる。この場合、立ち上がり回数検知回路42は、走査順設定回路243に信号SPINおよび信号SELBを出力する。
したがって、走査順設定回路243では、SW37〜47がオンとなり、信号SPINがSW37に入力されることにより、信号SPODDが走査信号出力回路141のDFF50に入力される。これにより、奇数行駆動端子O1〜O5が出力される。DFF52は、奇数行駆動端子O5の出力と共に、信号RE1をSW31に出力し、遅延回路245のDFF71に信号SDdummy1が入力される。
3クロック周期後、DFF73から信号Odummy1が走査順設定回路243のSW39に出力され、遅延回路245のDFF74に信号SDdummy2が入力される。3クロック周期後、DFF76から信号Odummy2が走査順設定回路243のSW40に出力され、遅延回路245のDFF77に信号SDdummy3が入力される。3クロック周期後、DFF79から信号Odummy3が走査順設定回路243のSW41に出力され、走査順設定回路243のDFF59に信号SPEVENが入力される。
これにより、ゲートドライバ24bは、計9クロック周期(図27のs〜t)走査を中断し、再び偶数行駆動端子O2から出力を開始する。DFF61は、偶数行駆動端子O6を出力すると共に、信号RE3をSW42に出力し、DFF62に信号SD3が入力され、偶数行駆動端子O8〜O12が出力される。DFF64は、偶数行駆動端子O12を出力すると共に、信号RE4をSW43に出力し、DFF65に信号SD4が入力され、偶数行駆動端子O14〜O18が出力される。DFF67は、偶数行駆動端子O18を出力すると共に、信号SPEVOUTをSW44に出力し、遅延回路245のDFF80に信号SDdummy4が入力される。
3クロック周期後、DFF82から信号Odummy4が走査順設定回路243のSW45に出力され、遅延回路245のDFF83に信号SDdummy5が入力される。3クロック周期後、DFF85から信号Odummy5が走査順設定回路243のSW46に出力され、走査順設定回路243のDFF53に信号SD1が入力される。
これにより、ゲートドライバ24bは、計6クロック周期(図27のu〜v)走査を中断し、再び奇数行駆動端子O7から出力を開始する。DFF55は、奇数行駆動端子O11の出力と共に、信号RE2をSW47に出力し、DFF56に信号SD2が入力され、奇数行駆動端子O13〜O17が出力される。DFF58は、奇数行駆動端子O17の出力と共に、信号SPODOUTをSW33・55・62に出力するが、SW33・55・62はいずれもオフである。これにより、ゲートドライバ24bの動作が終了する。
また、ゲートドライバ24bでは、偶数行駆動端子O12の出力と共に、スタート信号生成回路244のSW6にハイパルスが入力され、ハイ幅が3クロック周期のスタート信号SPが、出力端子SP2から次段のゲートドライバ24に出力される。
ゲートドライバ24bの次段のゲートドライバ24では、入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数が3回となるので、図28に示すゲートドライバ24cのインターレース駆動が行われる。この場合、立ち上がり回数検知回路42は、走査順設定回路243に信号SPINおよび信号SELCを出力する。
したがって、走査順設定回路243では、SW48〜58がオンとなり、信号SPINがSW48に入力されることにより、信号SPEVENが走査信号出力回路141のDFF59に入力される。これにより、偶数行駆動端子O2〜O6が出力される。DFF61は、偶数行駆動端子O6を出力すると共に、信号RE3をSW49に出力し、DFF62に信号SD3が入力され、偶数行駆動端子O8〜O12が出力される。DFF64は、偶数行駆動端子O12を出力すると共に、信号RE4をSW50に出力し、遅延回路245のDFF71に信号SDdummy1が入力される。
3クロック周期後、DFF73から信号Odummy1が走査順設定回路243のSW51に出力され、遅延回路245のDFF74に信号SDdummy2が入力される。3クロック周期後、DFF76から信号Odummy2が走査順設定回路243のSW52に出力され、走査順設定回路243のDFF50に信号SPODDが入力される。
これにより、ゲートドライバ24cは、計6クロック周期(図28のv〜w)走査を中断し、再び奇数行駆動端子O1から出力を開始する。DFF52は、奇数行駆動端子O5の出力と共に、信号RE1をSW53に出力し、DFF53に信号SD1が入力され、奇数行駆動端子O7〜O11が出力される。DFF55は、奇数行駆動端子O11の出力と共に、信号RE2をSW54に出力し、DFF56に信号SD2が入力され、奇数行駆動端子O13〜O17が出力される。DFF58は、奇数行駆動端子O17の出力と共に、信号SPODOUTをSW55に出力し、遅延回路245のDFF77に信号SDdummy3が入力される。
3クロック周期後、DFF79から信号Odummy3が走査順設定回路243のSW56に出力され、遅延回路245のDFF80に信号SDdummy4が入力される。3クロック周期後、DFF82から信号Odummy4が走査順設定回路243のSW57に出力され、遅延回路245のDFF83に信号SDdummy5が入力される。3クロック周期後、DFF85から信号Odummy5が走査順設定回路243のSW58に出力され、走査順設定回路243のDFF65に信号SD4が入力される。
これにより、ゲートドライバ24cは、計9クロック周期(図28のx〜y)走査を中断し、再び偶数行駆動端子O14から出力を開始する。DFF67は、偶数行駆動端子O18を出力すると共に、信号SPEVOUTをSW44に出力するが、SW44はオフである。これにより、ゲートドライバ24cの動作が終了する。
また、ゲートドライバ24cでは、奇数行駆動端子O11の出力と共に、スタート信号生成回路244のSW5にハイパルスが入力され、ハイ幅が4クロック周期のスタート信号SPが、出力端子SP2から次段のゲートドライバ24に出力される。
ゲートドライバ24cの次段のゲートドライバ24では、入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックCLKの立ち上がり回数が4回となるので、図28に示すゲートドライバ24dのインターレース駆動が行われる。この場合、立ち上がり回数検知回路42は、走査順設定回路243に信号SPINおよび信号SELDを出力する。
したがって、走査順設定回路243では、SW59〜65がオンとなる。なお、SW59〜65のソースおよびドライバの接続先は、SW30〜36のソースおよびドライバの接続先とそれぞれ同一であるので、ゲートドライバ24dのインターレース駆動は、ゲートドライバ24aのインターレース駆動と同一である。
すなわち、信号SPINがSW59に入力されることにより、信号SPODDが走査信号出力回路141のDFF50に入力される。これにより、奇数行駆動端子O1〜O5が出力される。DFF52は、奇数行駆動端子O5の出力と共に、信号RE1をSW60に出力し、DFF53に信号SD1が入力され、奇数行駆動端子O7〜O11が出力される。DFF55は、奇数行駆動端子O11の出力と共に、信号RE2をSW61に出力し、DFF56に信号SD2が入力され、奇数行駆動端子O13〜O17が出力される。DFF58は、奇数行駆動端子O17の出力と共に、信号SPODOUTをSW62に出力し、遅延回路245のDFF71に信号SDdummy1が入力される。
3クロック周期後、DFF73から信号Odummy1が走査順設定回路243のSW63に出力され、走査信号出力回路141のDFF59に信号SPEVENが入力される。これにより、ゲートドライバ24dは、図28のy〜zの期間走査を中断し、再び偶数行駆動端子O2から出力を開始する。DFF61は、偶数行駆動端子O6を出力すると共に、信号RE3をSW64に出力し、DFF62に信号SD3が入力され、偶数行駆動端子O8〜O12が出力される。DFF64は、偶数行駆動端子O12を出力すると共に、信号RE4をSW65に出力し、DFF65に信号SD4が入力され、偶数行駆動端子O14〜O18が出力される。DFF67は、偶数行駆動端子O18を出力すると共に、信号SPEVOUTをSW44に出力するが、SW44はオフである。これにより、ゲートドライバ24dの動作が終了する。
このように、図27および図28に示すような、画面分割数がゲートドライバ24の数よりも少ないインターレース駆動を実現することができる。したがって、データ信号の極性反転回数を減らすことができ、ソースドライバの発熱および消費電力を抑えることができる。
(実施の形態4)
本発明のさらに他の実施形態について図41〜図52に基づいて説明すると以下の通りである。本実施の形態では、実施の形態1〜3のように、スタート信号のハイレベル期間に応じて走査順を決定するだけでなく、さらに、全ての走査信号線を駆動させる構成について説明する。
図41は、液晶パネル2に4個のゲートドライバ34が実装された構成を示している。液晶パネル2は、図4に示す液晶パネル101と同様、72の走査信号線1〜72を有している。図41では、便宜上、1〜4段目のゲートドライバ34を、適宜ゲートドライバ34a、34b、34c、34dとしており、ゲートドライバ34a、34b、34c、34dは、互いにカスケード接続されている。各ゲートドライバ34は、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様に、インターレース駆動の走査順を切り替えるために、切替端子OSを必要とせず、端子SP1に入力されるスタート信号SPのハイ幅により走査順を切り替える。
さらに、ゲートドライバ34は、電源オフ時に全ての走査信号線を駆動させることが可能となっている。これにより、図2に示す液晶パネル2内の画素容量211に蓄積された電荷をすばやく消去することで、電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。さらに、ゲートドライバ34は、全ての走査信号線を駆動するタイミングを知らせるための信号を入力する端子を設けておらず、スタート信号SPのハイ幅を検知することにより、当該タイミングを検知する。したがって、余分な端子および配線を設けることなく、表示品位を保つことが可能となっている。
図42は、ゲートドライバ34によるインターレース駆動を示すタイミングチャートであり、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回の場合におけるインターレース駆動を示している。ゲートドライバ34の端子SP1に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回であるスタート信号SPが入力されると、ゲートドライバ34は、全ての駆動端子O1〜O18を所定時間同時に出力すると共に、次段のゲートドライバ34に、5クロック周期以上のハイ幅のスタート信号SPを端子SP2から出力する。なお、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が6回以上であっても、ゲートドライバ34は、全ての駆動端子O1〜O18を所定時間同時に出力するように構成されているため、次段のゲートドライバ34も、自身に接続された全ての走査信号線を駆動する。
なお、ゲートドライバ34に入力されるスタート信号SPは、図1に示すコントローラ7で生成され、コントローラ7は、スタート信号SPのパルス幅をゲートドライバ34の仕様に合わせて規定できる。本実施の形態では、コントローラ7は、表示装置1の電源オフの指示を検知すると、ハイレベル期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回であるスタート信号SPを生成するように構成されている。また、コントローラ7は通常使用時には、ハイレベル期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1回であるスタート信号SPを生成するように仕様規定されている。なお、これらの仕様規定は一例であり、ゲートドライバの構成に合わせて、スタート信号のパルス幅を任意に設定してもよい。
図43は、本実施の形態に係るゲートドライバ34の構成を示すブロック図である。ゲートドライバ34は、図9に示すゲートドライバ4において、立ち上がり回数検知回路42およびスタート信号生成回路44の代わりに立ち上がり回数検知回路342およびスタート信号生成回路344を設け、さらに、パワーオンリセット回路346および駆動モード選択回路347を設けた構成である。
ゲートドライバ34の端子SP1および端子CLKに入力されるスタート信号SPおよび動作クロックCLKは、立ち上がり回数検知回路342に入力される。また、スタート信号生成回路344には、立ち上がり回数検知回路342からの信号SELA〜SELDに加え、信号SELEが入力される。駆動モード選択回路347には、走査信号出力回路41からの走査信号に加え、立ち上がり回数検知回路342からの信号SELEおよび信号SELEBが入力される。パワーオンリセット回路346は、電源の立ち上がりを検知してパワーオンリセット信号PRを発生し、立ち上がり回数検知回路342へ出力する。
これにより、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回であるスタート信号SPが入力された場合、ゲートドライバ34は、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様のインターレース駆動を行うと共に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回以上であるスタート信号SPが入力された場合、全ての走査信号線を同時に駆動する。
なお、本実施の形態では、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様のインターレース駆動を第1駆動モードとし、図42に示すような全ての走査信号線を同時に駆動する駆動モードを第2駆動モードとする。
図44は、立ち上がり回数検知回路342の具体的な構成を示す回路図である。立ち上がり回数検知回路342は、11個のD型フリップフロップ回路(DFF1〜8、86〜88)、3個のラッチ回路(LAT1〜3)、9個のANDゲート(AND1〜9)、1個のNANDゲート(NAND2)、1個のORゲート(OR9)、1個のNORゲート(NOR1)、12個のインバータ(INV1、4〜14)を備えている。DFF1〜DFF5は、5段のシフトレジスタ回路を構成している。1段目のDFF1のデータ入力端子には、スタート信号SPが入力され、5段目のDFF5のデータ出力端子Qは、DFF86のデータ入力端子Dに接続されており、信号Q5が出力される。各DFF1〜5のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKが入力され、DFF86のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKがINV4を介して入力される。DFF4のデータ出力端子Qは、DFF5のデータ入力端子Dに接続されると共に、AND1の入力端子に接続されている。DFF5の反転データ出力端子QBも、AND1の入力端子に接続されており、AND1は、信号SPINを走査順設定回路43へ出力する。
DFF86のデータ出力端子Qは、OR8の入力端子の一方に接続され、信号Q5Hを出力する。DFF86の反転データ出力端子QBは、DFF87のデータ入力端子Dに接続され、信号Q5HBを出力する。OR8の出力信号は、NOR1の入力端子の一方に入力され、NOR1の入力端子の他方には、スタート信号SPが入力される。NOR1の出力信号は、OR8の入力信号の他方に入力されるとともに、INV5に入力される。INV5からの信号Gateは、各LAT1〜3のゲート入力端子Gに入力される。
DFF87のクロック入力端子CKには、動作クロックCLKが入力される。DFF87のデータ出力端子Qは、OR9の入力端子の一方に接続されており、信号Q6を出力する。OR9の入力端子の他方には、パワーオンリセット信号PRが入力される。OR9の出力端子は、各DFF6〜8のリセット端子Rに接続され、リセット信号C_Rを出力する。
NAND2は、3つの入力端子を有しており、各入力端子には、スタート信号SP、動作クロックCLKをINV1によって反転した反転クロック信号、および、DFF88の反転データ出力端子QBからの信号SELFBが入力される。NAND2の出力端子からは、カウンタ信号C_CLKが出力される。
DFF6〜DFF8は、3段のカウンタ回路を構成しており、DFF6のクロック入力端子CKにカウンタ信号C_CLKが入力される。DFF6の反転データ出力端子QBとデータ入力端子Dとは互いに接続されている。DFF6のデータ出力端子Qは、DFF7のクロック入力端子CKおよびLAT1のデータ入力端子Dに接続されており、信号CQ1を出力する。
DFF7の反転データ出力端子QBは、DFF7のデータ入力端子DおよびDFF8のクロック入力端子CKに接続されている。DFF7のデータ出力端子Qは、LAT2のデータ入力端子Dに接続されており、信号CQ2を出力する。
DFF8の反転データ出力端子QBとデータ入力端子Dとは互いに接続されている。DFF7のデータ出力端子Qは、LAT3のデータ入力端子Dに接続されており、信号CQ3を出力する。
LAT1のデータ出力端子Qからは、信号LQ1が出力される。LAT1のデータ出力端子Qは、AND5、AND7およびAND9の入力端子に接続されていると共に、INV9を介してAND6の入力端子に接続され、INV12を介してAND8の入力端子に接続されている。
LAT2のデータ出力端子Qからは、信号LQ2が出力される。LAT2のデータ出力端子Qは、AND6およびAND7の入力端子に接続されていると共に、INV7を介してAND5の入力端子に接続され、INV11を介してAND8の入力端子に接続され、INV13を介してAND9の入力端子に接続されている。
LAT3のデータ出力端子Qからは、信号LQ3が出力される。LAT3のデータ出力端子Qは、AND8およびAND9の入力端子に接続されていると共に、INV6を介してAND5の入力端子に接続され、INV8を介してAND6の入力端子に接続され、INV10を介してAND7の入力端子に接続されている。
各AND5〜9は、それぞれ信号SELA、SELB、SELC、SELDおよびSELEを出力する。信号SELA、SELB、SELCおよびSELDは、走査順設定回路43に入力される。信号SELEは、DFF88のクロック入力端子CKに入力されるとともに、図43に示すスタート信号生成回路344および駆動モード選択回路347に入力される。また、信号SELEは、INV14により反転して信号SELEBとなり、信号SELEBは、駆動モード選択回路347に入力される。
DFF88のデータ入力端子Dは、ゲートドライバ34に与えられる電源に接続されており、ハイレベルの信号が入力される。DFF88のリセット端子Rには、パワーオンリセット信号PRが入力される。前述のように、DFF88の反転データ出力端子QBからは、信号SELFBが出力され、信号SELFBは、INV1に出力される。なお、パワーオンリセット信号PRは、他の全てのDFF1〜5、86および87のリセット端子Rにも入力される。
続いて、立ち上がり回数検知回路342における各回路間の信号の具体的なタイミングについて図45〜図50に基づいて説明する。まず、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回の場合について、図45〜図48に基づいて説明する。
図45は、図41に示す1段目のゲートドライバ34aにおける立ち上がり回数検知回路342における各信号の波形を示すタイミングチャートである。電源投入後、端子SP1にスタート信号SPが入力される前に、パワーオンリセット回路346からのパワーオンリセット信号PRがハイレベルになる。これにより、全てのDFF1〜8、86〜88がリセットされ、DFF6〜8のカウンタが、前回の使用における電源オフ時のカウント終了値の続きからカウントしてしまうことを防止できる。
スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は1回であるので、NAND2からのカウンタ信号C_CLKの立ち上がり回数は1回となる。これにより、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は1回動作する。
また、スタート信号SPは、NOR1にも入力されるので、INV5からの信号Gateがハイレベルとなり、LAT1〜3では、入力信号がそのままスルーされる。これにより、DFF6〜8のカウンタの値をラッチし、SELA〜SELEの状態を保持する。したがって、LAT1〜3においても、LAT1のみ動作し、AND5からの信号SELAのみハイレベルとなる。これにより、走査信号出力回路41は、図5(a)に示すインターレース駆動を行う。
スタート信号SP取り込み期間(4クロック)の1クロック周期後に、信号Gateがロウレベルとなるので、LAT1〜3の入力が切り離され、さらに、その半周期後に、リセット信号C_Rがハイレベルとなり、DFF6〜8のカウンタをリセットする。これにより、1画面の走査が終了して次のスタート信号SPが入力された場合、カウンタは前回のカウントの終了値の続きからではなく、リセットされた状態からカウントを開始する。
図46は、図41に示す2段目のゲートドライバ34bにおける立ち上がり回数検知回路342における各信号のタイミングチャートである。スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は2回であるので、NAND2からのカウンタ信号C_CLKの立ち上がり回数は2回となる。これにより、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は2回動作する。したがって、スタート信号SP取り込み期間(4クロック)後は、AND6からの信号SELBのみハイレベルとなる。これにより、走査信号出力回路41は、図6(a)に示すインターレース駆動を行う。
図47は、図41に示す3段目のゲートドライバ34cにおける立ち上がり回数検知回路342における各信号のタイミングチャートである。スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は3回であるので、NAND2からのカウンタ信号C_CLKの立ち上がり回数は3回となる。これにより、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は3回動作する。したがって、スタート信号SP取り込み期間後は、AND7からの信号SELCのみハイレベルとなる。これにより、走査信号出力回路41は、図5(b)に示すインターレース駆動を行う。
図48は、図41に示す4段目のゲートドライバ34dにおける立ち上がり回数検知回路342における各信号のタイミングチャートである。スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は4回であるので、NAND2からのカウンタ信号C_CLKの立ち上がり回数は4回となる。これにより、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は4回動作する。したがって、スタート信号SP取り込み期間後は、AND8からの信号SELDのみハイレベルとなる。これにより、走査信号出力回路41は、図6(b)に示すインターレース駆動を行う。
以上のように、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回の場合、走査信号出力回路41は、図5および図6と同様のインターレース駆動を行う。続いて、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回以上の場合について、図49および図50に基づいて説明する。
図49は、ゲートドライバ34に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回のスタート信号SPが入力された場合の、立ち上がり回数検知回路342における各信号の波形を示すタイミングチャートである。スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数は5回であるので、NAND2からのカウンタ信号C_CLKの立ち上がり回数は5回となる。これにより、DFF6〜DFF8で構成されるカウンタ回路は5回動作する。したがって、スタート信号SPがハイレベルになった後、動作クロックCLKが5回立ち上がった時点で、AND9からの信号SELEのみハイレベルとなる。信号SELEがハイレベルになると同時に、DFF88の反転データ出力端子QBからの信号SELFBはロウレベルになる。カウンタ信号C_CLKはハイレベルのままとなるので、DFF6〜8のカウンタが停止する。これにより、信号SELEはハイレベルまま推移し、信号SELEBはロウレベルのまま推移する。
図50は、ゲートドライバ34に、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が6回以上のスタート信号SPが入力された場合の、立ち上がり回数検知回路342における各信号の波形を示すタイミングチャートである。この場合も、図49に示すタイミングチャートと同様に、スタート信号SPがハイレベルになった後、動作クロックCLKが5回立ち上がった時点以降は、信号SELEはハイレベルであり、信号SELEBはロウレベルである。なお、スタート信号SPがハイレベルの状態のままINV1に入力されるが、ロウレベルの信号SELFBもINV1に入力されることにより、カウンタ信号C_CLKはハイレベルのままである。したがって、DFF6〜8のカウンタは動作せず、信号SELEが選択されたまま変化しない。
立ち上がり回数検知回路342を以上のように構成し、駆動モード選択回路347に信号SELEおよび信号SELEBを出力することにより、駆動モード選択回路347は、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回の場合は、第1駆動モードを選択すると共に、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回以上の場合は、第2駆動モードを選択する。続いて、駆動モード選択回路347の具体的構成について説明する。
図51は、駆動モード選択回路347の構成を示す回路図である。駆動モード選択回路347は、走査信号出力回路41とゲートドライバ34の出力端子との間に設けられ、19個のスイッチ(SW66〜85)を備えている。SW66〜83は、走査信号出力回路41と出力端子O1〜O18とを結ぶ各配線にそれぞれ設けられている。さらに、SW66〜83の各々と出力端子O1〜O18の各々との間には、ゲートドライバ34に与えられる電源に接続される配線が接続され、当該電源と各接続点との間に、SW84が設けられている。SW66〜83の各ゲートには、信号SELEBが入力され、SW84のゲートには、信号SELEが入力される。
スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回の場合、図45〜図48に示すように、信号SELEはロウレベルのままであり、信号SELEBはハイレベルのままである。これにより、図51に示す駆動モード選択回路347では、SW66〜83がオンとなり、SW84がオフとなる。したがって、駆動モード選択回路347は、走査信号出力回路41の出力信号をそのまま走査信号線に出力することにより、第1駆動モードを選択する。
一方、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回以上の場合、図49および図50に示すように、スタート信号SPがハイレベルになった後、動作クロックCLKが5回立ち上がった時点以降は、信号SELEはハイレベルであり、信号SELEBはロウレベルである。これにより、駆動モード選択回路347では、駆動モード選択回路347のSW66〜83はいずれもオフとなり、SW84はオンとなる。したがって、駆動モード選択回路347は、走査信号出力回路41からの出力信号を遮断し、ゲートドライバ34に接続される全ての走査信号線を駆動する信号を出力することにより、第2駆動モードを選択する。
また、第2駆動モードが選択された場合、表示装置の電源がオフとなるため、駆動モード選択回路347では、SW84が接続される電源も、所定時間後にオフとなる。したがって、同時に駆動された走査信号線も所定時間後にオフとなるため、無駄な電力消費を防止できる。
なお、駆動モード選択回路347を設ける代わりに、図13に示す走査信号出力回路41を構成するシフトレジスタのDFF10〜27にセット機能を付加し、信号SELEがハイレベルになると、DFF10〜27の出力をハイレベルにする構成としてもよい。
続いて、カスケード接続された次段のゲートドライバに出力するスタート信号を生成する構成について説明する。
図52は、スタート信号生成回路344の構成を示す回路図である。スタート信号生成回路344は、図15に示すスタート信号生成回路44において、さらにSW85を備えた構成である。SW85は、次段のゲートドライバ34への出力端子SP2とゲートドライバ34に与えられる電源との間に設けられ、SW85のゲートには、信号SELEが入力される。
スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回の場合、図45〜図48に示すように、信号SELEはロウレベルのままである。したがって、スタート信号生成回路344では、SW85は常にオフとなるので、次段のゲートドライバ34に出力されるスタート信号SP2は、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様、ハイ幅が2〜4クロックのハイパルス又はローパルスとなる。これにより、図41に示す後段のゲートドライバ34b・34c・34dは、図4に示すゲートドライバ4b・4c・4dと同様のインターレース駆動を行う。
一方、スタート信号SPのハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回以上の場合、図49および図50に示すように、スタート信号SPがハイレベルになった後、動作クロックCLKが5回立ち上がった時点以降は、信号SELEはハイレベルであり、信号SELA、SELB、SELCおよびSELDはいずれもロウレベルである。したがって、次段のゲートドライバへ34のスタート信号SP2は、図42に示すように、5クロック期間以上のハイパルスとなる。したがって、ゲートドライバ34をカスケード接続した場合、後段の全てのゲートドライバも、図50に示すインターレース駆動を行い、自身に接続された全ての走査信号線を駆動する信号を出力する。
例えば、図41に示すように、ゲートドライバ34を4段カスケード接続した場合、初段のゲートドライバ34aにおいて、スタート信号SPがハイレベルになって最初に動作クロックCLKが立ち上がってから20クロック周期後に、全ての走査信号線1〜72が駆動することとなる。
以上のように、本実施の形態に係るゲートドライバ34は、駆動モード選択回路が、第2駆動モードを選択した場合、全ての走査信号線を駆動することにより、液晶画素に残る電荷をすばやく消去することができる。さらに、ゲートドライバ34は、全ての走査信号線を駆動するタイミングを知らせるための信号を入力する端子や配線を必要としないので、低コストで電源オフ時の残像を短時間でクリアすることができる。
本実施の形態では、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が1〜4回であるスタート信号SPがゲートドライバ34に入力された場合の第1駆動モードを、実施の形態1に係るゲートドライバ4と同様のインターレース駆動としているが、これに限定されない。第1駆動モードを、実施の形態2・3に係るゲートドライバ14・24と同様のインターレース駆動としてもよく、また、従来のインターレース駆動と同様、例えば、隣接する走査信号線を順次駆動させる駆動モードとしてもよい。
(実施の形態の総括)
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、各実施形態では、立ち上がり回数検知回路は、入力されるスタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数を検知していたが、これに限定されず、スタート信号SPのハイレベル期間における動作クロックの立ち下がり回数を検知してもよく、また、スタート信号SPのロウレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数または立ち下がり回数を検知する構成としてもよい。いずれの場合も、実施の形態1〜3では、走査順設定回路は、検知された回数に応じて、走査信号出力回路による走査順を決定し、実施の形態4では、駆動モード選択回路は、第1駆動モードと第2駆動モードとの選択を行ってもよい。また、各ゲートドライバは、スタート信号がロウレベルからハイレベルに変化するのに伴い、走査を開始していたが、これとは逆に、スタート信号がハイレベルからロウレベルに変化するのに伴い、走査を開始する構成としてもよい。
なお、特許請求の範囲に記載の発明はいずれも、スタート信号のハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数(または立ち下がり回数)に応じて走査信号線の駆動内容を決定する、という同一の特別な技術的特徴を有している。したがって、本願は発明の単一性の要件を満たしている。
本発明に係るゲートドライバは、液晶パネル等の表示に好適に適用できる。
本発明に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置が備える液晶パネルの構成を示す回路図である。 上記液晶パネルに実装されるゲートドライバの構成を示す概略図である。 上記ゲートドライバを上記液晶パネルに実装した構成を示す概略図である。 (a)、(b)ともに、上記ゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートであり、(a)は、スタート信号のハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数が1回の場合を示しており、(b)は、当該立ち上がり回数が3回の場合を示している。 (a)、(b)ともに、上記ゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートであり、(a)は、スタート信号のハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数が2回の場合を示しており、(b)は、当該立ち上がり回数が4回の場合を示している。 上記ゲートドライバを4段カスケード接続した場合の、1段目および2段目のゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバを4段カスケード接続した場合の、3段目および4段目のゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバの要部構成を示すブロック図である。 上記ゲートドライバの立ち上がり回数検知回路の具体的な構成を示す回路図である。 (a)〜(d)はいずれも、上記立ち上がり回数検知回路における、反転クロック、スタート信号およびカウンタ信号を示すタイミングチャートであり、(a)は、スタート信号のハイレベル期間における反転クロックの立ち下がり回数が1回の場合を示しており、(b)は、当該立ち下がり回数が2回の場合を示しており、(c)は、当該立ち下がり回数が3回の場合を示しており、(d)は、当該立ち下がり回数が4回の場合を示している。 上記ゲートドライバの走査順設定回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバの走査信号出力回路の具体的な構成を示す回路図である。 (a)〜(d)はいずれも、上記走査順設定回路における、動作クロック、スタート信号等、および上記走査信号出力回路の出力端子からの走査信号を示すタイミングチャートであり、(a)は、スタート信号のハイレベル期間における動作クロックの立ち上がり回数が1回の場合を示しており、(b)は、当該立ち上がり回数が2回の場合を示しており、(c)は、当該立ち上がり回数が3回の場合を示しており、(d)は、当該立ち上がり回数が2回の場合を示している。 上記ゲートドライバのスタート信号生成回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記スタート信号生成回路における各信号の出力を示すタイミングチャートである。 上記スタート信号生成回路の変形例を示す回路図である。 上記スタート信号生成回路のさらに他の変形例を示す回路図である。 本発明に係る他のゲートドライバが液晶パネルに実装された構成を示す概略図である。 上記ゲートドライバを2段カスケード接続した場合のインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバの要部構成を示すブロック図である。 上記ゲートドライバの走査順設定回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバの走査信号出力回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバの遅延回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバのスタート信号生成回路の具体的な構成を示す回路図である。 本発明に係るさらに他のゲートドライバが液晶パネルに実装された構成を示す概略図である。 上記ゲートドライバを4段カスケード接続した場合の、1段目および2段目のゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバを4段カスケード接続した場合の、3段目および4段目のゲートドライバのインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバの要部構成を示すブロック図である。 上記ゲートドライバの走査順設定回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバの遅延回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバのスタート信号生成回路の具体的な構成を示す回路図である。 ドット反転駆動方式で表示パネルを駆動した場合の、画像データを出力するソースドライバの駆動波形を示す図である。 インターレース駆動を行った場合のソースドライバの駆動波形を示す図である。 インターレース駆動を行った場合の、1つのフレームの走査が完了した時点でのソースドライバの駆動波形を示す図である。 従来のインターレース駆動を示すタイミングチャートである。 図36に示すインターレース駆動を行った場合の、ラインの濃淡を示す図である。 従来のゲートドライバを液晶パネルに実装された構成を示す概略図である。 図38に示すゲートドライバの構成を示す概略図である。 図39に示すゲートドライバから出力される走査信号の駆動波形を示すタイミングチャートである。 本発明に係るさらに他のゲートドライバが液晶パネルに実装された構成を示す概略図である。 上記ゲートドライバによるインターレース駆動を示すタイミングチャートであり、スタート信号のハイ期間内の動作クロックの立ち上がり回数が5回の場合におけるインターレース駆動を示している。 上記ゲートドライバの構成を示すブロック図である。 上記ゲートドライバの立ち上がり回数検知回路の具体的な構成を示す回路図である。 図41に示す1段目のゲートドライバの立ち上がり回数検知回路における、動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 図41に示す2段目のゲートドライバの立ち上がり回数検知回路における、動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 図41に示す3段目のゲートドライバの立ち上がり回数検知回路における、動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 図41に示す4段目のゲートドライバの立ち上がり回数検知回路における、動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバに、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が5回のスタート信号が入力された場合の、立ち上がり回数検知回路における動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバに、ハイ期間内の動作クロックCLKの立ち上がり回数が6回以上のスタート信号が入力された場合の、立ち上がり回数検知回路における動作クロック、スタート信号等の波形を示すタイミングチャートである。 上記ゲートドライバの駆動モード選択回路の具体的な構成を示す回路図である。 上記ゲートドライバのスタート信号生成回路の具体的な構成を示す回路図である。
符号の説明
1 液晶表示装置(表示装置)
2 液晶パネル(表示画面)
4・14・24・34 ゲートドライバ(走査信号線駆動回路)
41・141 走査信号出力回路
42・342 立ち上がり回数検知回路(クロック回数検知回路)
43・143・243 走査順設定回路
44・144・244・344 スタート信号生成回路
145・245 遅延回路
346 パワーオンリセット回路
347 駆動モード選択回路
SP スタート信号
CLK 動作クロック(クロック信号)
GL 走査信号線

Claims (24)

  1. 互いに複数カスケード接続され、外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、
    上記走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号出力回路と、
    上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、
    上記走査信号出力回路による走査順を、上記第1回数に応じて設定する走査順設定回路と、
    次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成回路とを備え、
    上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、
    走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しないことを特徴とする走査信号線駆動回路。
  2. 上記第1回数は、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であり、
    上記第2回数は、上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であることを特徴とする請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  3. 上記走査信号出力回路は、自身に接続される走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方の全てを順番に駆動した後に、当該走査信号線の奇数行又は偶数行の他方の全てを順番に駆動する飛び越し走査を行い、
    上記走査順設定回路は、上記第1回数に応じて、上記走査信号出力回路が上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかを設定することを特徴とする請求項1または2に記載の走査信号線駆動回路。
  4. 上記走査順設定回路は、上記第1回数が奇数の場合と偶数の場合とで、上記走査信号出力回路が上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかを設定し、
    上記第1回数が奇数の場合、上記第2回数は偶数であり、
    上記第1回数が偶数の場合、上記第2回数は奇数であることを特徴とする請求項3に記載の走査信号線駆動回路。
  5. 上記第1回数をM、上記第2回数をNとすると、N=M+1であることを特徴とする請求項4に記載の走査信号線駆動回路。
  6. 上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、上記第1回数がMmaxの場合、上記スタート信号生成回路は、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力しないことを特徴とする請求項5に記載の走査信号線駆動回路。
  7. 上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、
    上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち上がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち上がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であり、
    上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち下がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち下がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であることを特徴とする請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  8. 上記クロック回数検知回路が検知可能な第1回数の最大値をMmaxとすると、
    上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち上がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち上がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であり、
    上記クロック回数検知回路が上記クロック信号の立ち下がり回数を検知する場合、上記外部から入力されるスタート信号のロウレベル期間における最初の上記クロック信号の立ち下がりから走査開始までの走査順設定期間は、上記クロック信号のクロック周期のMmax倍であることを特徴とする請求項2に記載の走査信号線駆動回路。
  9. 上記スタート信号生成回路は、当該スタート信号生成回路を備える走査信号線駆動回路が走査を終了する時点から上記走査順設定期間だけ早い時点で、次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力することを特徴とする請求項7または8に記載の走査信号線駆動回路。
  10. 自身に接続されている走査信号線の一部を駆動した後、一旦駆動を中断させる遅延回路をさらに備え、
    中断直前に駆動される走査信号線が奇数行の場合、当該中断から駆動再開までの間、次段または前段の走査信号線駆動回路は奇数行を駆動し、当該駆動再開後最初に駆動される走査信号線は偶数行であり、
    中断直前に駆動される走査信号線が偶数行の場合、当該中断から駆動再開までの間、次段または前段の走査信号線駆動回路は偶数行を駆動し、当該駆動再開後最初に駆動される走査信号線は奇数行であることを特徴とする請求項1に記載の走査信号線駆動回路。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の走査信号線駆動回路を備える表示装置。
  12. 互いに複数カスケード接続された走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、
    上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、
    表示画面の走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動する走査と、上記走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する走査とを交互に行う走査信号線駆動ステップと、
    上記走査信号線駆動ステップに先立って、上記第1回数に応じて上記走査信号線駆動ステップにおける走査順を設定する走査順設定ステップと、
    次段の走査信号線駆動回路にスタート信号を出力するスタート信号出力ステップとを含み、
    上記スタート信号出力ステップにおいて出力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第2回数は、上記第1回数と異なり、
    走査信号線の駆動が、次段の走査信号線駆動回路に移行する場合に、移行直前に駆動される走査信号線と、移行直後に駆動される走査信号線とが隣接しないことを特徴とする駆動方法。
  13. 上記第1回数は、上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のロウレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であり、
    上記第2回数は、上記スタート信号出力ステップにおいて出力されるスタート信号のロウレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数であることを特徴とする請求項12に記載の駆動方法。
  14. 上記走査信号線駆動ステップでは、上記走査信号線駆動回路に接続された上記走査信号線の奇数行又は偶数行のいずれか一方を順番に駆動した後に、当該走査信号線の奇数行又は偶数行の他方を順番に駆動する飛び越し走査を行い、
    上記走査順設定ステップでは、上記奇数行および偶数行のいずれを先に駆動するかの走査順は、上記第1回数に応じて決定されることを特徴とする請求項12または13に記載の駆動方法。
  15. 上記第1回数が奇数回の場合と偶数回の場合とで、上記走査順が決定され、
    上記第1回数が奇数の場合、上記第2回数は偶数であり、
    上記第1回数が偶数の場合、上記第2回数は奇数であることを特徴とする請求項14に記載の駆動方法。
  16. 上記第1回数をM、上記第2回数をNとすると、N=M+1であることを特徴とする請求項15に記載の駆動方法。
  17. 上記表示画面における、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、上記走査信号線駆動回路の数よりも多いことを特徴とする請求項12または13に記載の駆動方法。
  18. 上記表示画面における、奇数行の走査および偶数行の走査とが1度づつ行われる走査単位の数が、上記走査信号線駆動回路の数よりも少ないことを特徴とする請求項12または13に記載の駆動方法。
  19. 外部から入力されるスタート信号およびクロック信号に基づいて表示画面の走査信号線を駆動する走査信号線駆動回路であって、
    上記外部から入力されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知するクロック回数検知回路と、
    上記第1回数に応じて、上記走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択回路とを備えることを特徴とする走査信号線駆動回路。
  20. 上記走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続され、
    さらに、上記第1回数に応じて、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成回路とを備え、
    上記スタート信号生成回路によって生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を第2回数とすると、
    上記駆動モード選択回路が上記第2駆動モードを選択する場合の第2回数は、当該駆動モード選択回路が上記第2駆動モードを選択する回数であることを特徴とする請求項19に記載の走査信号線駆動回路。
  21. さらに、電源の立ち上がりを検知してパワーオンリセット信号を発生するパワーオンリセット回路を備えており、
    上記クロック回数検知回路は、上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数をカウントするカウンタを備えており、
    電源投入時に、上記カウンタは上記パワーオンリセット信号によりリセットされることを特徴とする請求項19または20に記載の走査信号線駆動回路。
  22. 請求項19〜21のいずれか1項に記載の走査信号線駆動回路を備える表示装置。
  23. 走査信号線駆動回路を備える表示装置の駆動方法であって、
    上記走査信号線駆動回路に入力されるスタート信号のハイレベル期間における、当該走査信号線駆動回路に入力されるクロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数である第1回数を検知する立ち上がり回数検知ステップと、
    上記第1回数に応じて、表示画面の走査信号線を所定の順番で駆動する第1駆動モードと上記走査信号線の全てを同時に駆動する第2駆動モードとの選択を行う駆動モード選択ステップとを含むことを特徴とする駆動方法。
  24. 上記走査信号線駆動回路は、互いに複数カスケード接続され、
    さらに、上記第1回数に応じて、次段の走査信号線駆動回路に出力されるスタート信号を生成するスタート信号生成ステップを含み、
    上記スタート信号生成ステップにおいて生成されるスタート信号のハイレベル期間における上記クロック信号の立ち上がり回数または立ち下がり回数を第2回数とすると、
    上記駆動モード選択ステップにおいて上記第2駆動モードが選択される場合の第2回数は、当該駆動モード選択ステップにおいて上記第2駆動モードを選択される回数であることを特徴とする請求項23に記載の駆動方法。
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