JP4459576B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、画像の一部を拡大して表示することができる液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型および低消費電力等の特性を生かして各種分野で利用されている。例えば、携帯電話機、テレビジョン受像機、カーナビゲーションシステム等の表示装置に利用されている。

また、液晶表示装置に、画像の一部を拡大して表示する機能（以下、ズーム機能と記す。）が要求される場合がある。ズーム機能は、特に、車載用の液晶表示装置において要求されている。ズーム機能を実現する方法として、画像を構成する行に対応する走査線の間に拡大表示のための走査線が挟まれるようにし、その走査線において、隣の走査線の画像データを用いて表示を行う方法がある。このように、ズーム機能を実現する際に、画像を構成する行に対応する走査線の間に拡大表示のための走査線が挟まれるようにして駆動することを内挿処理という。また、画像を構成する行に対応する走査線の間に走査線が挟まれるようにすることを「内挿する」という。なお、拡大せずに通常の大きさで画像を表示する場合には、内挿処理を行わずに、各行に応じた画像データと個々の走査線とを一対一に対応させ、各走査線を順次選択しながら走査を行えばよい。

内挿処理として、同じ画像信号を複数の走査線に出力してもよい。すなわち、連続して並んでいる２本または３本の走査線を同時に選択し、同時に選択した各走査線に同一の画像を表示させてもよい。この場合、一行分の画像データが複数の走査線に同時に表示される。なお、画像データの各行それぞれに対して複数の走査線を選択する必要はなく、走査線を走査していく際、例えば、走査線の選択を所定回数行う度に複数の走査線を同時に選択するようにすればよい。

図１５は、同時に複数の走査線を選択してズーム機能を実現する従来の方法を表す概念図である。なお、ここでは、行電極と列電極とを直交に配置したパッシブ型液晶表示装置を例に説明する。図１５に示す例では、第１行の選択期間に、画像の第１行目に応じた列電圧が各列電極に印加される。続く、第２行の選択期間に、画像の第２行目に応じた列電圧が各列電極に印加される。そして、画像の第３行目に応じた列電極を各列電極に印加するタイミングでは、第３行および第４行を同時に選択する。この結果、液晶表示装置の第３行および第４行に、画像の第３行目が同時に表示され、画像が拡大表示されることになる。

このように、並んでいる走査線を同時に選択して、ズーム機能を実現する技術は、特許文献１や特許文献２に記載されている。なお、図１５では、模式的に第３行および第４行の選択期間が完全に一致しているように示したが、特許文献１や特許文献２に記載の液晶表示装置では、同時に選択される走査線のうち、一方の選択期間が、他方の選択期間に含まれるように駆動している。

同時に複数の走査線を選択してズーム機能を実現する場合には、必ずしも、液晶表示装置にフレームメモリを設ける必要はない。従って、液晶表示装置にフレームメモリを設けずに、生産コストの低減を図ることができる。

特開２００２−３５１４１１号公報（段落００１４−００２１、第６図） 特開２０００−２６７０６８号公報（段落００３１、第１１図）

しかし、同時に複数の走査線を選択してズーム機能を実現する場合には、画像の表示品位の劣化が大きいという問題がある。例えば、斜めの線を含む画像（三角形の画像等）を拡大する場合、拡大後、斜めの線は滑らかに表示されず、ぎざぎざした線として表示される。また、画像全体の解像度も低下する。例えば、図１５に示すように、４行の行電極のうち、２行を同時に選択した場合、４行に３行分の画像しか表示されず、解像度が３／４倍に低下する。

そこで、本発明は、良好な表示品位を確保しつつズーム機能を実現することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明による液晶表示装置は、マトリクス状に配置された画素毎に設けられる画素電極と、各画素電極に接続され、導通状態と非導通状態とを切替可能なスイッチング素子と、各画素電極に対向するコモン電極と、各画素電極とコモン電極とに挟持される液晶とを含む液晶表示パネルと、マトリクス状に配置された画素の行を順次選択しながら、各行を走査する行走査手段と、行走査手段が各行の選択を開始するタイミングおよび行走査手段が各行の選択を終了するタイミングを制御する走査制御手段とを備え、１列をなす複数の画素電極にスイッチング素子を介して接続され、画像データに応じた電位に設定されるソース配線を列毎に備え、行走査手段は、選択していない行のスイッチング素子を非導通状態とし、走査制御手段に従って選択した行の画素電極とソース配線との間が導通状態になるように、選択した行のスイッチング素子を導通状態に切り替え、走査制御手段は、先頭行および最終行以外の行の少なくとも一つの行をＬとした場合に、行Ｌの選択開始タイミングが行Ｌの前の行の選択終了タイミングよりも先になるようにし、行Ｌの選択終了タイミングが行Ｌの次の行の選択開始タイミングよりも後になるように行走査手段を制御することによって、行Ｌの画素を、当該行Ｌの画素と同じ列に属する行Ｌの前の行の画素の輝度と、行Ｌの画素と同じ列に属する行Ｌの次の行の画素の輝度の間の輝度で表示させ、行Ｌの選択開始タイミングが行Ｌの前の行の選択終了タイミングよりも先になるようにし、行Ｌの選択終了タイミングが行Ｌの次の行の選択開始タイミングよりも後になるように行走査手段を制御する際に、行Ｌの前の行の選択を終了するときに行Ｌの次の行の選択を開始するように行走査手段を制御することによって、行Ｌの選択期間と行Ｌの前の行の選択期間とが重なる第１の重複期間と、行Ｌの選択期間と行Ｌの次の行の選択期間とが重なる第２の重複期間とを設け、液晶の印加電圧を、画素を最低階調の表示にするために液晶に印加する電圧であるオフ電圧から、画素を最高階調の表示にするために液晶に印加する電圧であるオン電圧に変化させることができる時間より長い時間として、各行の選択期間および第１の重複期間を規定し、かつ、第１の重複期間が各行の選択期間より短くなるようにし、液晶の印加電圧をオン電圧からオフ電圧に変化させる際に、液晶の印加電圧が、オン電圧からオン電圧とオフ電圧の平均電圧に変化するまでの時間として、第２の重複期間を規定し、各ソース配線は、行Ｌの前の行の選択期間中に、行Ｌの前の行の画像データに応じた電位に設定され、行Ｌの次の行の選択期間中に、その画像データの次の１行分の画像データに応じた電位に設定されることを特徴とする。

行Ｌの画素の液晶の印加電圧は、第１の重複期間中に、行Ｌの前の行の画素の液晶の印加電圧と等しい電圧とされ、第２の重複期間中に、行Ｌの次の行の画素の液晶の印加電圧に近づけられる。

選択された行の画素の液晶を挟持する電極の電位の高低関係を、フレーム毎に逆転させる極性反転手段を備えていることが好ましい。

請求項１または請求項２に記載の発明では、拡大した画像においてぎざぎざした感じが軽減され、良好な表示品位を保ちつつ画像を拡大することができる。

また、スイッチング素子を備えた液晶表示パネルにおいて、拡大画像のきざぎざした感じを軽減し、良好な表示品位を保ちつつ画像を拡大することができる。

請求項３に記載の発明では、液晶の劣化を防ぎ、液晶の寿命を長くすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態を図面を参照して説明する。以下の説明において、電位や電圧を記号で示す場合があるが、記号で示した電位や電圧の単位はＶ（ボルト）であるものとし、単位の表記は省略する。同様に、コンデンサの静電容量を記号で示す場合があるが、記号で示した静電容量の単位はＦ（ファラド）であるものとし、単位の表記は省略する。

実施の形態１．
第１の実施の形態では、ズーム機能を実現するアクティブマトリクス液晶表示装置について説明する。ここでは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いた液晶表示装置を例に説明する。なお、本発明の液晶表示装置は、ズーム機能により画像を拡大して表示するだけでなく、ズーム機能を用いずに画像を表示することもできる液晶表示装置である。すなわち、画像を拡大することなく表示することもできる液晶表示装置である。画像を拡大しない場合の表示を通常表示と記すことにする。

図１は、第１の実施の形態における液晶表示パネルの構成の例を示す説明図である。ＴＦＴを用いた液晶表示パネルでは、画素毎に画素電極２およびＴＦＴ５が設けられる。各画素（画素電極２およびＴＦＴ５）は、マトリクス状に配置される。また、各画素電極２に対向するように１枚のコモン電極１が設けられ、コモン電極１と各画素電極２との間に液晶（図示せず。）が挟持される。各画素電極２は、ＴＦＴ５のドレイン５_ｃに接続される。また、各ＴＦＴ５のゲート５_ａはゲート配線３に接続され、各ＴＦＴ５のソース５_ｂはソース配線４に接続される。図１では、ソース配線４を破線で示している。また、各画素電極２には、補助容量（コンデンサ）６が設けられ、各画素電極２は、補助容量６と補助容量配線７を介して、コモン電極１に接続される。図１では、補助容量配線を点線で示している。コンデンサ６の静電容量をＣ_ｓとする。

各ＴＦＴ５は、ゲート配線３を介してゲート５_ａが所定のオン電位に設定されると、ソース５_ｂとドレイン５_ｃとの間が導通状態となる。すると、画素電極２がソース配線４と等しい電位に設定される。ゲート５_ａが所定のオフ電位に設定されると、ソース５_ｂとドレイン５_ｃとの間が非導通状態となり、ソース配線４と画素電極２の間も非導通状態に切り替えられる。所定のオン電位は、ソース５_ｂとドレイン５_ｃとの間を導通状態にするためのゲート５_ａの所定電位であり、所定のオフ電位とは、ソース５_ｂとドレイン５_ｃとの間を非導通状態にするためのゲート５_ａの所定電位である。ＴＦＴ５は、画素電極２とソース配線４との間を導通状態または非導通状態に切り替えるスイッチング素子（アクティブ素子）である。

各ゲート配線３はそれぞれ、１行をなす複数のＴＦＴ５のゲート５_ａに接続される。各ソース配線４はそれぞれ、１列をなす複数のＴＦＴ５のソース５_ｂに接続される。各補助容量配線７は、１行をなす各画素電極２に設けられた補助容量６に接続される。そして、各補助容量配線７の一端はコモン電極１に接続される。

なお、コモン電極１は、ガラス基板（図示せず。）上に配置される。同様に、各画素電極２、各ＴＦＴ５、ゲート配線３、ソース配線４、補助容量配線７もガラス基板（図示せず。）上に配置される。そして、コモン電極１と各画素電極２とが対向するように２枚のガラス基板が向き合わされ、コモン電極１と各画素電極２との間に液晶が挟持される。

なお、コモン電極１および各画素電極２は、透明電極である。各画素電極２は、非透明の金属電極であってもよい。

図２は、第１の実施の形態における液晶表示装置の構成の例を示すブロック図である。コントローラ１１は、液晶表示装置全体を制御する。ゲートドライバ１２は、複数のゲート配線３を介して液晶表示パネル１４に接続される。既に説明したように、各ゲート配線３はそれぞれ、１行をなす複数のＴＦＴ５のゲート５_ａに接続される（図１参照。）。ゲートドライバ１２は、コントローラ１１に従って、ゲート配線３を順次選択することによりゲート配線３を走査する。ゲートドライバ１２は、選択したゲート配線を介して選択行のＴＦＴのゲートを所定のオン電位に設定し、選択行の画素電極とソース配線との間を導通状態にする。また、選択していないゲート配線を介して、非選択行のＴＦＴのゲートを所定のオフ電位に設定し、非選択行の画素電極とソース配線との間を非導通状態にする。

コントローラ１１は、第１行からの走査開始を指示する場合、ＦＬＭ（First Line Marker ：第１行からの走査開始を指示する信号）をゲートドライバ１２に出力する。また、コントローラ１１は、新たな行の選択開始を指示する信号であるＣＰをゲートドライバ１２に出力する。ただし、コントローラ１１がＣＰを出力する時間間隔は一定ではなく、短い間隔でＣＰを出力する場合と、長い間隔でＣＰを出力する場合とがある。また、コントローラ１１は、各行の選択期間を一定の長さに調整するための信号であるイネーブル信号（ＯＥＶ_１〜ＯＥＶ_３）をゲートドライバ１２に出力する。ＯＥＶ_１は、第３・ｎ−２行のゲート配線の選択期間調整に用いられる信号である。ＯＥＶ_２は、第３・ｎ−１行のゲート配線の選択期間調整に用いられる信号である。ＯＥＶ_３は、第３・ｎ行のゲート配線の選択期間調整に用いられる信号である。ここで、ｎは１以上の整数である。

さらに、コントローラ１１は、後述するソースドライバ１３に、１行分の画像データの切替を指示する信号であるＬＰ（ラッチパルス）を出力する。コントローラ１１は、ＬＰをソースドライバ１３に出力するのと同じタイミングで、ゲートドライバ１２にもＬＰを出力する。ＬＰの出力開始から次のＬＰの出力開始までが、１行分の選択期間に相当する。

ゲートドライバ１２は、ＦＬＭが入力され、ＣＰが入力されると、第１行の選択を開始する。すなわち、第１行のゲート配線を介して、第１行の各ＴＦＴのゲートを所定のオン電位に設定する。その後、ＣＰが入力される度に、次の行の選択を開始する。すなわち、次の行のゲート配線を介して、その行の各ＴＦＴのゲートを所定のオン電位に設定する。ゲートドライバ１２は、任意のＣＰ（ＣＰ_ｎとする。）が入力されて新たに行の選択を開始した場合、そのＣＰ_ｎの次の次のＣＰの入力が開始されるまで、ＣＰ_ｎの入力により開始した行の選択を継続する。ただし、その行に対応するイネーブル信号がハイレベルになっている期間は、ＣＰ_ｎの次の次のＣＰの入力前であっても、行の選択を停止する。

このように、ゲートドライバ１２は、ＣＰの入力によって各行の選択期間を開始し、そのＣＰの次の次のＣＰの入力またはイネーブル信号のハイレベルへの変化によって選択期間を終了する。そして、コントローラ１１がＣＰを出力する時間間隔は一定ではない。従って、ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる場合が生じる。

図３は、ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる状況の例を示す説明図である。ゲートドライバ１２は、ＦＬＭ入力後、最初にＣＰが入力されると、第１行の選択を開始する。コントローラ１１は、最初にＣＰを出力した後、選択期間（Ｔとする）が経過する前に、次のＣＰを出力する。この結果、第１行の選択期間が終了しないうちに、ゲートドライバ１２は第２行の選択を開始する。また、コントローラ１１は、最初のＣＰを出力してから選択期間Ｔが経過したときに、さらに次のＣＰを出力する。すると、ゲートドライバ１２は、第３行の選択を開始する。さらに、選択期間Ｔが経過すると、次のＣＰを出力し、第４行の選択を開始する。

また、コントローラ１１は、各行の選択期間が一定の選択期間ＴになるようにＯＥＶ_１〜ＯＥＶ_３を出力する。例えば、ゲートドライバ１２は、第３行選択期間の開始を指示するＣＰが入力されると、その次の次のＣＰが入力されるまで、第３行の選択を継続する。すると、第３行の選択期間がＴより長くなってしまう。これを防ぐために、コントローラ１１は、第４行の選択期間開始時に、第３行に対応するイネーブル信号ＯＥＶ_３をハイレベルにして、ゲートドライバ１２に第３行の選択を終了させる。この結果、第３行の選択期間はＴとなる。

図３に示すように、第１行の選択期間が終了しないうちに、ゲートドライバ１２が第２行の選択を開始すると、第２行の選択期間は第１行の選択期間および第３行の選択期間に重なる。ある行（第Ｌ行とする。）の選択期間が、第Ｌ−１行の選択期間および第Ｌ＋１行の選択期間と重なっているとする。この場合、第Ｌ行の選択期間Ｔのうち、第Ｌ−１行の選択期間と重なる期間をＴ_１と記すことにする。また、第Ｌ行の選択期間Ｔのうち、第Ｌ＋１行の選択期間と重なる期間をＴ_２と記すことにする。Ｔ_１＋Ｔ_２＝Ｔが成立する。

図２に示すソースドライバ１３は、複数のソース配線４を介して液晶表示パネル１４に接続される。既に説明したように、各ソース配線３はそれぞれ、１列をなす複数のＴＦＴ５のソース５_ｂに接続される（図１参照。）。コントローラ１１は、選択期間Ｔ毎にＬＰをソースドライバ１３およびゲートドライバ１２に出力する。ソースドライバ１３は、コントローラ１１からＬＰが入力される度に、メモリ（図示せず）から一行分の画像データを読み込む。そして、その画像データに含まれる各列に応じた画像データに基づいて、各ソース配線の電位を設定する。画像データは、表示対象画像の輝度の階調を表している。以下、輝度の最低階調の表示をオフ表示と記し、輝度の最高階調の表示をオン表示と記す。また、画素をオン表示にするために液晶に印加する電圧をオン電圧Ｖ_ｏｎと記し、画素をオフ表示にするために液晶に印加する電圧をオフ電圧Ｖ_ｏｆｆと記す。なお、メモリは、液晶表示装置自身が備えていてもよいし、液晶表示装置の外部に設けられていてもよい。

第Ｌ行の選択期間が、第Ｌ−１行の選択期間および第Ｌ＋１行の選択期間と重なっている場合、第Ｌ行がズーム機能実現のために内挿された行（以下、内挿行と記す。）となる。そして、期間Ｔ_１の間、各ソース配線には、第Ｌ−１行の画像データに応じた電位が設定される。期間Ｔ_２の間、各ソース配線には、第Ｌ＋１行の画像データに応じた電位が設定される。従って、内挿された第Ｌ行の表示には、第Ｌ−１行の画像データと第Ｌ＋１行の画像データの双方が用いられる。内挿行の選択期間Ｔは、コントローラ１１がＬＰを出力するタイミングで、期間Ｔ_１と期間Ｔ_２に分割される。

なお、本実施の形態では、コモン電極１（図１参照）は、電源回路（図示せず。）によって一定の電位に維持されているものとする。

また、ＴＦＴを用いた液晶表示パネル１４では、各行の画素において、選択期間が終了してから次の選択期間開始まで、選択期間終了時の輝度が維持される。

次に、選択期間Ｔ、期間Ｔ_１，Ｔ_２の長さについて説明する。選択期間Ｔは、選択行の画素の液晶への印加電圧をオフ電圧Ｖ_ｏｆｆからオン電圧Ｖ_ｏｎに変化させるのに十分な時間として定める。従って、選択期間Ｔの間に、液晶の印加電圧を、最低階調から最高階調のうちの任意の階調に応じた電圧に変化させることができる。その結果、所望の輝度で画像を表示することができる。また、このように選択期間Ｔを定めれば、画素に設けられたコンデンサ６に、静電容量Ｃ_ｓと印加電圧に応じた電荷が充電される。

期間Ｔ_１も、選択期間Ｔと同様に、画素の液晶への印加電圧をオフ電圧Ｖ_ｏｆｆからオン電圧Ｖ_ｏｎに変化させるのに十分な時間として定める。従って、期間Ｔ_１の間に、液晶の印加電圧を、最低階調から最高階調のうちの任意の階調に応じた電圧に変化させることができる。また、期間Ｔ_１の間に、画素に設けられたコンデンサ６に、静電容量Ｃ_ｓと印加電圧に応じた電荷が充電される。ただし、Ｔ_１＜Ｔとする。

図４は、同じ列に配置された連続する３行分の画素を示す説明図である。図４を用いて、期間Ｔ_２の長さについて説明する。図４に示すように、内挿行が第Ｌ行であるとし、第Ｌ行の画素をＡ’とする。また、第Ｌ−１行の画素をＡとし、第Ｌ＋１行の画素をＢとする。

コントローラ１１は、第Ｌ−１行の選択期間Ｔの開始時にＬＰを出力する。すると、ソースドライバ１３は、画像データを読み込み、画像データに基づいてソース配線の電位を設定する。選択期間Ｔは、選択行の画素の液晶への印加電圧をオフ電圧Ｖ_ｏｆｆからオン電圧Ｖ_ｏｎに変化させるのに十分な時間であるので、選択期間Ｔの間に選択行（第Ｌ−１行）の画素Ａの液晶には、画像データに応じた電圧が印加される。また、第Ｌ−１行の選択期間Ｔの開始後、遅れて第Ｌ行の選択期間Ｔに含まれる期間Ｔ_１が開始される。この期間Ｔ_１も、液晶への印加電圧をオフ電圧Ｖ_ｏｆｆからオン電圧Ｖ_ｏｎに変化させるのに十分な時間であるので、期間Ｔ_１の間に、内挿行（第Ｌ行）の画素Ａ’の液晶には、画素Ａと等しい電圧が印加される。

ここで、画素Ａおよび画素Ａ’の液晶の印加電圧が、ともにオン電圧Ｖ_ｏｎに設定されていて、第Ｌ＋１行の選択期間に画素Ｂの液晶に印加すべき電圧がオフ電圧Ｖ_ｏｆｆであると仮定する。このとき、挿入された行の画素Ａ’の液晶の印加電圧を、オン電圧Ｖ_ｏｎから、オン電圧Ｖ_ｏｎとオフ電圧Ｖ_ｏｆｆの平均電圧に移行させる時間をＴ_２と定める。なお、平均電圧は、（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２である。

図５は、内挿行の画素の液晶に印加される電圧の変化の例を示す説明図である。図５に示すように内挿行（第Ｌ行）の選択期間のうち、第Ｌ−１行の選択期間と重なる期間がＴ_１である。また、第Ｌ行の選択期間のうち、第Ｌ＋１行の選択期間Ｔと重なる期間がＴ_２である。なお、第Ｌ−１行の選択期間中に、第Ｌ−１行の画素の液晶にはオン電圧Ｖ_ｏｎが印加され、その画素はオン表示されるものとする。また、第Ｌ＋１行の選択期間中に、第Ｌ＋１行の画素の液晶にはオフ電圧Ｖ_ｏｆｆが印加され、その画素はオフ表示されるものとする。

第Ｌ−１行の選択期間Ｔの開始後、期間Ｔ_１が開始される。期間Ｔ_１は、液晶の印加電圧を、最低階調から最高階調のうちの任意の階調に応じた電圧に変化させることができる期間である。また、この間、ソース配線の電位は、オン表示にするための電位が設定されているので、期間Ｔ_１中に、第Ｌ行の画素の液晶にはオン電圧が印加される。

なお、期間Ｔ_１開始前における第Ｌ行の画素は、１フレーム前の第Ｌ行の選択期間終了時の表示がそのまま維持された状態になっている。

続いて、第Ｌ＋１行の選択期間Ｔの開始時に、コントローラ１１は第Ｌ＋１行に表示する画像データをソースドライバ１３に取り込ませるためのＬＰを出力する。このＬＰが出力されてから、第Ｌ行（挿入された行）の選択期間Ｔの終了までの期間がＴ_２になる。この期間Ｔ_２は、第Ｌ行の画素の印加電圧がＶ_ｏｎから、平均電圧（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２に移行する期間として定められる。

従って、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_１開始とともに電圧Ｖ_ｏｎに上昇し、期間Ｔ_２の開始までＶ_ｏｎのまま維持される。その後、期間Ｔ_２が開始されると、ソース配線の電位変化に伴って、液晶の印加電圧は、Ｖ_ｏｎから下降する。そして、期間Ｔ_２の終了とともに第Ｌ行の選択期間が終了するので、その時点で印加電圧の降下は停止する。第Ｌ行における液晶の印加電圧がＶ_ｏｎであり、第Ｌ＋１行選択時において第Ｌ＋１行の画素の液晶に印加すべき電圧がＶ_ｏｆｆであるならば、内挿行の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_２終了時に（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２となる。すなわち、内挿行の選択期間終了時に、内挿行の表示は、内挿行の両隣の行の階調の中間階調として表示される。

ただし、第Ｌ−１行の画素の表示はオン表示とは限らない。第Ｌ−１行の画素の表示が中間調表示であるとき、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_１において、オン電圧Ｖ_ｏｎよりも低い電圧に変化する。そして、期間Ｔ_２開始まで、その電圧が維持される。また、第Ｌ＋１行の画素の表示もオフ表示とは限らない。第Ｌ＋１行の画素の表示が中間調表示であるとき、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_２の間、第Ｌ＋１行の中間調表示に応じた電圧に近づくように変化する。従って、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_２終了時において、必ず（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２になるとは限らない。

ただし、第Ｌ-１行の中間調表示の階調と、第Ｌ＋１行の中間調表示の階調の差が大きければ、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２に近い値になる。例えば、液晶表示装置が６４階調の表示を行うものとする。そして、第Ｌ-１行の表示の階調が第６２階調であり、第Ｌ＋１行の階調が第３階調である場合、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_２の開始後、第６２階調に応じた電圧から第３階調に応じた電圧に変化し、期間Ｔ_２経過時に電圧の変化が停止する。このときの電圧は、（Ｖ_ｏｎ＋Ｖ_ｏｆｆ）／２に近い値になる。従って、内挿行の選択期間終了時に、内挿行の表示は、内挿行の両隣の行の階調の中間階調に近い階調として表示される。

一方、第Ｌ-１行の中間調表示の階調と、第Ｌ＋１行の中間調表示の階調の差が小さければ、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、第Ｌ＋１行の階調に応じた印加電圧になる。例えば、第Ｌ-１行の表示の階調が第６２階調であり、第Ｌ＋１行の階調が第６０階調であるとする。内挿行の画素の液晶の印加電圧は、期間Ｔ_２の開始後、第６２階調に応じた電圧から第６０階調に応じた電圧に変化していく。このとき階調差が小さいため、期間Ｔ_２が経過する前に、内挿行の画素の液晶の印加電圧は、第６０階調に応じた電圧に変化し、その電圧が維持される。

次に、コントローラ１１が内挿処理のために各種信号を出力するタイミングの例について説明する。図６は、コントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行のゲート配線の駆動波形の例を示す説明図である。図６では、ｎを１以上の整数とし、第４・ｎ−２行を内挿行とする場合を例に示している。具体的には、第２行、第６行、・・・を内挿行とする場合を例に示している。

コントローラ１１は、ＦＬＭをハイレベルにして、ゲートドライバ１２に第１行からの走査を指示する。また、ソースドライバ１３にもＦＬＭを出力して、第１行から走査が開始されることをソースドライバ１３に通知する。続いて、１フレームにおける最初のＣＰをゲートドライバ１２に出力する。このとき、同時に、ＬＰをゲートドライバ１２およびソースドライバ１３に出力する。なお、フレームとは、ある行（本実施の形態ではゲート配線）の選択を開始してから、再びその行（本実施の形態ではゲート配線）の選択を開始するまでの期間である。

ゲートドライバ１２は、ＦＬＭ入力後、最初のＣＰ（ＣＰ_１とする。）が入力されると、第１行の選択期間を開始する。また、ソースドライバ１３は、ＬＰが入力されると、メモリから一行分の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、第１行の画像データに応じた電圧が、第一行の画素の液晶に印加される。

コントローラ１１は、選択期間Ｔが経過する前に、次のＣＰ（ＣＰ_２とする。）をゲートドライバ１２に出力する。ゲートドライバ１２は、ＣＰ_２の入力に応じて、第２行の選択期間を開始する。従って、ＣＰ_２の入力後、第１行および第２行のゲート配線が同時に選択されていることになる。

コントローラ１１は、ＣＰ_１の出力後、選択期間Ｔが経過すると、さらに次のＣＰ（ＣＰ_３とする。）をゲートドライバ１２に出力する。コントローラ１１は、このとき、同時に、ＬＰをゲートドライバ１２およびソースドライバ１３に出力する。第２行の選択開始からＣＰ_３およびＬＰが出力されるまでの期間がＴ_１であり、期間Ｔ_１の間に、第２行の各画素には、同じ列の第１行の画素と等しい電圧が印加される。

ゲートドライバ１２は、ＣＰ_３（ＣＰ_１の次の次のＣＰ）が入力されることによって、第１行の選択期間を終了する。この結果、第１行の選択期間はＴとなるので、第１行に対応するイネーブル信号ＯＥＶ_１をハイレベルにする必要はない。

また、ＣＰ_３が入力されることによって、ゲートドライバ１２は、第３行の選択期間を開始する。ソースドライバ１３は、ＬＰが入力されると、メモリから次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第３行の画素の液晶に印加される。

コントローラ１１は、ＣＰ_３を出力してから選択期間Ｔ経過したときに次のＣＰ（ＣＰ_４とする。）をゲートドライバ１２に出力し、同時にＬＰをゲートドライバ１２およびソースドライバ１３に出力する。ソースドライバ１３は、ＬＰが入力されると、次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第４行の画素の液晶に印加される。

ゲートドライバ１２は、ＣＰ_４（ＣＰ_２の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第２行の選択を継続しようとするが、その場合、第２行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ１１は、ＣＰ_２の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第２行に対応するＯＥＶ_２をハイレベルにする。ゲートドライバ１２は、ＯＥＶ_２がハイレベルになったことにより、第２行の選択期間を終了する。

また、ＣＰ_３およびＬＰが出力されてから、第２行の選択期間終了までの期間がＴ_２となる。期間Ｔ_２の間に、第２行の画素の印加電圧は、第３行の画素の印加電圧に近づくように変化し、第２行の選択期間終了時に印加電圧の変化が停止する。

コントローラ１１は、ＣＰ_４を出力してから選択期間Ｔ経過したときに次のＣＰ（ＣＰ_５とする。）をゲートドライバ１２に出力し、同時にＬＰをゲートドライバ１２およびソースドライバ１３に出力する。ソースドライバ１３は、ＬＰの入力に伴い、次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第５行の画素の液晶に印加される。

ゲートドライバ１２は、ＣＰ_５（ＣＰ_３の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第３行の選択を継続しようとするが、その場合、第３行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ１１は、ＣＰ_３の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第３行に対応するＯＥＶ_３をハイレベルにする。ゲートドライバ１２は、ＯＥＶ_３がハイレベルになったことにより、第３行の選択期間を終了する。

コントローラ１１は、ＣＰ_５の出力後、選択期間Ｔが経過する前に、次のＣＰ（ＣＰ_６とする。）をゲートドライバ１２に出力する。ゲートドライバ１２は、ＣＰ_６の入力に応じて、第６行の選択期間を開始する。従って、ＣＰ_６の入力後、第５行および第６行のゲート配線が同時に選択されていることになる。第６行の内挿処理は、第２行の内挿処理と同様の処理であるので、以降の内挿処理の説明は省略する。

なお、ゲートドライバ１２は、ＣＰ_６（ＣＰ_４の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第４行の選択を継続しようとするが、その場合、第４行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ１１は、ＣＰ_４の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第４行に対応するＯＥＶ_１をハイレベルにする。ゲートドライバ１２は、ＯＥＶ_１がハイレベルになったことにより、第４行の選択期間を終了する。以下、同様に各行を選択していく。

なお、コントローラ１１は、最終行の選択期間と第１行の選択期間とが重ならないように制御する。コントローラ１１は、最終行に対応するイネーブル信号を用いて最終行の選択期間をＴに定め、最終行の選択期間が終了してから第１行の選択期間を開始するように制御すればよい。最終行の選択期間と第１行の選択期間とが重ならないようにするので、第１行および最終行は内挿行にならない。

以上のように、コントローラ１１は、行を内挿する場合、ＣＰ出力後、選択期間Ｔが経過する前に次のＣＰを出力し、選択期間が経過したときにさらに次のＣＰを出力することによって、内挿行の選択期間をその両隣の行の選択期間と重ねている。また、コントローラ１１は、ＬＰを選択期間Ｔ毎に出力し、期間Ｔ_２の間に、内挿行の印加電圧を、内挿行の前の行の印加電圧から、内挿行の次の行の印加電圧に変化させている。この結果、内挿行の液晶の印加電圧は、内挿行の両隣の印加電圧の中間値に近い値となり、内挿行の表示は、内挿行の両隣の行の階調の中間階調に近い階調として表示される。

また、図６に示すように、コントローラ１１は、各行の選択期間がＴより長くなる場合には、各行に対応するイネーブル信号をハイレベルにして、選択期間がＴになるように制御している。

本発明によれば、内挿行の画素の液晶の印加電圧を期間Ｔ_１中に、前の行の印加電圧と等しい電圧にし、期間Ｔ_２中に、次の行の印加電圧に近づけるように制御している。従って、内挿行の選択期間終了時に、内挿行の表示は、内挿行の両隣の行の階調の中間階調に近い階調になる。そして、ＴＦＴ液晶表示パネルでは、次にその内挿行が選択されるまで、その表示状態は維持される。従って、図１５に示すような従来の内挿処理のように、内挿行の表示を、内挿行の片側の表示にあわせているわけではないので、ぎざぎざした感じが軽減され、良好な表示品位を保ちつつ画像を拡大することができる。

なお、内挿行の前の行の階調と、内挿行の次の行の階調とが近い場合、内挿行の選択期間終了時に、内挿行の表示は、内挿行の次の行の階調になることがある。しかし、内挿行の前の行の階調と、内挿行の次の行の階調とが近い場合には、内挿行の表示が次の行の表示と同じになったとしても、人間の目に感じられる違和感は少ない。

次に、極性の反転について説明する。ゲート配線を選択するときに、そのゲート配線に対応する各画素電極の電位がコモン電極の電位以上になるように駆動することを正極性駆動と記すことにする。一方、ゲート配線を選択するときに、そのゲート配線に対応する各画素電極の電位がコモン電極の電位以下になるように駆動することを負極性駆動と記すことにする。極性は、選択したゲート配線に対応する画素電極の電位と、コモン電極の電位との高低関係を示している。正極性駆動と負極性駆動とを切り替えること（すなわち、選択したゲート配線に対応する画素電極の電位と、コモン電極の電位との高低関係を逆転させること）を、「極性を反転させる」という。

本実施の形態において、フレーム毎に極性を反転させることが好ましい。図７は、フレーム毎に極性を反転させる場合のソース配線の駆動波形の例を示す。図７に示す最初のフレームは正極性駆動を行うフレームであり、２番目のフレームは負極性駆動を行うフレームである。また、本実施の形態では、コモン電極電位が一定である場合を例にしている。

図７に示すように、最初のフレームでは正極性駆動を行うので、ソース配線の電位はコモン電極電位以上の電位に設定される。この結果、ＴＦＴのゲートが所定のオン電位に設定されたとき、画素電極の電位はコモン電極の電位以上の電位として設定される。２番目のフレームでは負極性駆動を行うので、ソース配線の電位はコモン電極電位以下の電位に設定される。この結果、ＴＦＴのゲートが所定のオン電位に設定されたとき、画素電極の電位はコモン電極の電位以下の電位として設定される。

極性を反転する場合、コントローラ１１がソースドライバ１３に、正極性駆動と負極性駆動のいずれかを指示する極性指示信号を出力すればよい。そして、ソースドライバ１３が、極性指示信号に応じてソース配線の電位を設定すればよい。

液晶は、長時間、同極性で電圧が印加されると劣化する。しかし、このように、フレーム毎に極性を反転させることにより、液晶の劣化を防ぎ、液晶の寿命を長くすることができる。

また、フレーム毎に極性を反転させるのではなく、選択期間のｎ倍の期間が経過する度に極性を反転させてもよい。ここで、ｎは１以上の整数である。図８は、選択期間Ｔの３倍の期間（３・Ｔ）毎に極性を反転させる場合のソース配線の駆動波形の例を示す。図８に示すように、正極性駆動を行う場合、ソース配線の電位はコモン電極電位以上の電位に設定される。この結果、ＴＦＴのゲートが所定のオン電位に設定されたとき、画素電極の電位はコモン電極の電位以上の電位として設定される。負極性駆動を行う場合、ソース配線の電位はコモン電極電位以下の電位に設定される。この結果、ＴＦＴのゲートが所定のオン電位に設定されたとき、画素電極の電位はコモン電極の電位以下の電位として設定される。なお、図８では、選択期間Ｔの３倍の期間の間に、４本のゲート配線が選択され、そのうち１本の選択期間が、その両隣のゲート配線の選択期間と重なっている場合の例を示している。

選択期間のｎ倍の期間が経過する度に極性を反転させる場合には、内挿行の前の行の選択期間を開始した後から、内挿行の次の行の選択期間を終了する前までの間では、極性を反転させないようにする。

選択期間のｎ倍の期間毎に極性を反転させた場合にも、液晶の劣化を防ぎ、液晶の寿命を長くすることができる。

また、本実施の形態において、フレーム毎に内挿行を変更してもよい。例えば、図６に示す例では、第４・ｎ−２行を内挿行としているが、次のフレームでは、第４・ｎ−２行以外の行を内挿行とするように駆動してもよい。このように駆動すれば、フレーム毎に画像の拡大位置を変化させることができる。

以上の説明では、液晶表示装置が画像を拡大して表示する場合の動作について説明した。次に、画像を拡大することなく通常表示を行う場合の動作について説明する。通常表示を行う場合、コントローラ１１は、出力間隔が選択期間Ｔで一定になるようにＣＰを出力する。この場合、ＣＰを出力してから次の次のＣＰを出力するまでの期間は選択期間Ｔの２倍（２・Ｔ）となる。そのため、コントローラ１１は、ＣＰ（ＣＰ_ａとする。）の出力開始後、選択期間Ｔが経過した時点から、ＣＰ_ａの次の次のＣＰの出力開始時点までの間、ＣＰ_ａにより選択が開始された行に対応するイネーブル信号をハイレベルにし、選択行の選択期間がＴになるようにする。なお、コントローラ１１は、選択期間Ｔ毎に、かつＣＰの出力タイミングと同時にＬＰをソースドライバ１３に出力する。

図９は、通常表示を行う場合にコントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行のゲート配線の駆動波形の例を示す説明図である。コントローラ１１は、ＦＬＭをハイレベルにして、ゲートドライバ１２に第１行からの走査を指示する。続いて、１フレームにおける最初のＣＰをゲートドライバ１２に出力し、同時にＬＰをソースドライバ１３に出力する。

ゲートドライバ１２は、ＦＬＭ入力後、最初のＣＰ（ＣＰ_１とする。）が入力されると、第１行の選択期間を開始する。また、ソースドライバ１３は、ＬＰが入力されると、メモリから一行分の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、第１行の画像データに応じた電圧が、第１行の画素の液晶に印加される。

コントローラ１１は、ＣＰ１出力後、選択期間Ｔが経過したときに次のＣＰ（ＣＰ_２とする。）をゲートドライバ１２に出力し、同時にＬＰをソースドライバ１３に出力する。ＣＰ_２が入力されることによって、ゲートドライバ１２は、第２行の選択期間を開始する。ソースドライバ１３は、ＬＰが入力されると、メモリから次の行（第２行）の画像データを読み込み、その画像データに応じて各ソース配線の電位を設定する。この結果、第２行の画像データに応じた電圧が、第２行の画素の液晶に印加される。

ゲートドライバ１２は、ＣＰ_１の次の次のＣＰ（ＣＰ_３とする。）が入力されるまで、第２行の選択を継続しようとするが、その場合、第１行の選択期間が２・Ｔとなってしまう。そのため、コントローラ１１は、ＣＰ_１の出力開始後、選択期間Ｔが経過した時点から、ＣＰ_３の出力開始時点までの間、ＣＰ_１により選択が開始された第１行に対応するイネーブル信号（ＯＥＶ_１）をハイレベルにする。ゲートドライバ１２は、ＯＥＶ_１がハイレベルになったことにより、第１行の選択期間を終了する。この結果、第１行の選択期間はＴとなる。コントローラ１１およびゲートドライバ１２は、同様に各行を順次選択していく。

第１の実施の形態において、行走査手段は、ゲートドライバ１２によって実現される。走査制御手段は、コントローラ１１によって実現される。極性反転手段は、コントローラ１１およびソースドライバ１３によって実現される。第１の重複期間は、期間Ｔ_１に相当する。第２の重複期間は、期間Ｔ_２に相当する。

実施の形態２．
第２の実施の形態では、ズーム機能を実現するパッシブ型液晶表示装置（すなわち、アクティブ素子を備えていない液晶表示装置）について説明する。第２の実施の形態の液晶表示装置も、ズーム機能により画像を拡大して表示するだけでなく、通常表示も行う。また、本実施の形態では、液晶表示パネルがノーマリブラックである場合を例に説明する。そして、第２の実施の形態では、「オン表示」は、光が液晶表示パネルを通過することによって得られる白色表示を意味し、「オフ表示」は、光が液晶表示パネルで遮断されることによって得られる黒色表示を意味するものとする。

また、第２の実施の形態では、選択した行電極の電位が各列電極の電位よりも高くなるように駆動することを正極性駆動と記すことにする。一方、選択した行電極の電位が各列電極の電位よりも低くなるように駆動することを負極性駆動と記すことにする。極性は、選択した行電極の電位と、列電極の電位との高低関係を示している。正極性駆動と負極性駆動とを切り替えること（すなわち、選択した行電極の電位と、列電極の電位との高低関係を逆転させること）を、「極性を反転させる」という。

第２の実施の形態の液晶表示パネルは、複数の行電極と、複数の列電極とを備える。各行電極はガラス基板上に平行に配置される。各列電極も、別のガラス基板上に平行に配置される。そして、各行電極と各列電極とが互いに直交するようにして対向するように、ガラス基板を向き合わせる。また、対向する行電極と列電極との間に液晶が挟持される。行電極と列電極とが交差する部分が画素となる。なお、行電極および列電極は、透明電極である。

図１０は、第２の実施の形態における液晶表示装置の構成の例を示すブロック図である。コントローラ２１は、液晶表示装置全体を制御する。行ドライバ２２は複数の電圧出力端を有し、各電圧出力端は液晶表示パネルが備える各行電極と１対１に接続される。同様に、列ドライバ２３も複数の電圧出力端を有し、各電圧出力端は液晶表示パネル２４が備える各列電極と１対１に接続される。

図１１は、行電極および列電極の駆動波形の例を示す説明図である。図１１は、正極性駆動の場合の例を示している。行ドライバ２２は、選択した行の行電極の電位を所定の電位Ｖ_ｒ１に設定し、選択していない行電極の電位を所定の電位Ｖ_ｍに設定する。また、列ドライバ２２は、選択された行においてオン表示とする画素が存在する列の列電極電位をＶ_ｃ１に設定する。すると、その画素にはＶ_ｒ１−Ｖ_ｃ１の電圧が印加され、その画素はオン表示となる。列ドライバ２２は、選択された行においてオフ表示とする画素が存在する列の列電極電位をＶ_ｃ２に設定する。すると、その画素にはＶ_ｒ１−Ｖ_ｃ２の電圧が印加され、その画素はオフ表示となる。ただし、電位Ｖ_ｃ１，Ｖ_ｃ２は、（Ｖ_ｃ１＋Ｖ_ｃ２）／２＝Ｖ_ｍ、かつ、Ｖ_ｃ１＜Ｖ_ｍ＜Ｖ_ｃ２＜Ｖ_ｒ１を満足するように定められる。図１１に示す例において、Ｖ_ｒ１−Ｖ_ｃ１は、画素をオン表示にするために液晶に印加する電圧である。Ｖ_ｒ１−Ｖ_ｃ２は、画素をオフ表示にするために液晶に印加する電圧である。なお、選択されていない行の画素の液晶にＶ_ｃ１−Ｖ_ｍまたはＶ_ｃ２−Ｖ_ｍの電圧が印加され、その画素の表示はオフ表示となる。

図１２は、負極性駆動時における行電極および列電極の駆動波形の例を示す説明図である。負極性駆動を行う場合、行ドライバ２２は、選択した行の行電極の電位を所定の電位Ｖ_ｒ２に設定し、選択していない行電極の電位を所定の電位Ｖ_ｍに設定する。ただし、電位Ｖ_ｒ１，Ｖ_ｒ２は、（Ｖ_ｒ１＋Ｖ_ｒ２）／２＝Ｖ_ｍとなるように定める。列ドライバ２２は、選択された行においてオン表示とする列の列電極をＶ_ｃ２に設定する。すると、その画素にはＶ_ｒ２−Ｖ_ｃ２の電圧が印加され、その画素はオン表示となる。列ドライバ２２は、選択された行においてオフ表示とする列の列電極をＶ_ｃ１に設定する。すると、その画素にはＶ_ｒ２−Ｖ_ｃ１の電圧が印加さ、その画素はオフ表示となる。

コントローラ２１は、第１行からの走査開始を指示する場合、ＦＬＭを行ドライバ２２に出力する。また、コントローラ２１は、新たな行の選択開始を指示する信号であるＣＰを行ドライバ２２に出力する。第１の実施の形態と同様、コントローラ２１がＣＰを出力する時間間隔は一定ではなく、短い間隔でＣＰを出力する場合と、長い間隔でＣＰを出力する場合とがある。また、コントローラ２１は、各行の選択期間を一定の長さに調整するための信号であるイネーブル信号（ＯＥＶ_１〜ＯＥＶ_３）を行ドライバ２２に出力する。第１の実施の形態と同様に、ＯＥＶ_１は第３・ｎ−２行に対応し、ＯＥＶ_２は第３・ｎ−１行に対応し、ＯＥＶ_３は第３・ｎ行に対応する。

また、コントローラ２１は、列ドライバ２３にＬＰ（ラッチパルス）を出力する。ＬＰの出力開始から次のＬＰの出力開始までが、１行分の選択期間に相当する。列ドライバ２３は、コントローラ２１からＬＰが入力される度に、メモリ（図示せず）から一行分の画像データを読み込む。そして、その画像データに含まれる各列に応じた画像データに基づいて、各列電極の電位を設定する。なお、メモリは、液晶表示装置自身が備えていてもよいし、液晶表示装置の外部に設けられていてもよい。

行ドライバ２２は、ＦＬＭが入力され、ＣＰが入力されると、第１行の選択を開始する。その後、ＣＰが入力される度に、次の行の選択を開始する。第１の実施の形態と同様に、行ドライバ２２は、任意のＣＰ（ＣＰ_ｎとする。）が入力されて新たに行の選択を開始した場合、そのＣＰ_ｎの次の次のＣＰの入力が開始されるまで、ＣＰ_ｎの入力により開始した行の選択を継続する。ただし、その行に対応するイネーブル信号がハイレベルになっている期間は、ＣＰ_ｎの次の次のＣＰの入力前であっても、行の選択を停止する。

このように、行ドライバ２２は、ＣＰの入力によって各行の選択期間を開始し、そのＣＰの次の次のＣＰの入力またはイネーブル信号のハイレベルへの変化によって選択期間を終了する。そして、コントローラ２１がＣＰを出力する時間間隔は一定ではない。従って、ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる場合が生じる。

図１３は、ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる状況の例を示す説明図である。行ドライバ２２は、ＦＬＭ入力後、最初にＣＰが入力されると、第１行の選択を開始する。コントローラ２１は、最初にＣＰを出力した後、選択期間Ｔの１／２に相当する期間（Ｔ／２）が経過したときに、次のＣＰを出力する。この結果、第１行の選択期間の１／２の期間が経過したときに、行ドライバ２２は第２行の選択を開始する。また、コントローラ１１は、最初のＣＰを出力してから選択期間Ｔが経過したときに、さらに次のＣＰを出力する。すると、行ドライバ２２は、第３行の選択を開始する。さらに、選択期間Ｔが経過すると、次のＣＰを出力し、第４行の選択を開始する。

また、コントローラ２２は、第２行の選択を開始してから選択期間Ｔが経過したときに、第２行に対応するＯＥＶ_２をハイレベルに切り替え、第２行の選択期間を終了する。この結果、第２行の選択期間Ｔのうち、前半のＴ／２の期間は第１行の選択期間と重なる。また、後半のＴ／２の期間は第３行の選択期間と重なる。

ある行（第Ｌ行とする。）の選択期間Ｔのうち、前半のＴ／２の期間が第Ｌ−１行の選択期間と重なっていて、後半のＴ／２の期間が第Ｌ＋１行の選択期間と重なっているとする。この場合、第Ｌ行が内挿行となる。第Ｌ行の選択期間の前半のＴ／２の期間では、第Ｌ行の画素の液晶には、その画素が存在する列の第Ｌ−１行の画素の液晶と等しい電圧が印加される。また、第Ｌ行の選択期間の後半のＴ／２の期間では、第Ｌ行の画素の液晶には、その画素が存在する列の第Ｌ＋１行の画素の液晶と等しい電圧が印加される。この結果、同じ列に属する第Ｌ−１行から第Ｌ＋１行までの３つの画素において、内挿された第Ｌ行の画素は、第Ｌ−１行の画素の輝度と、第Ｌ＋１行の画素の輝度の中間の輝度として表示される。例えば、第Ｌ−１行の画素がオン表示であり、第Ｌ＋１行の画素がオフ表示である場合、第Ｌ行の画素は、オン表示とオフ表示の中間の輝度で表示される。

パッシブ型液晶表示装置では、選択期間終了時における電圧印加状態が、選択期間終了後に維持されるわけではない。そのため、図１３に示すように、内挿行の選択期間の前半のＴ／２が前の行の選択期間と重なり、後半のＴ／２の期間が次の行の選択期間と重なるようにして、内挿行の画素の表示が、その前後の行の画素の輝度の中間輝度になるようにしている。

次に、コントローラ２１が内挿処理のために各種信号を出力するタイミングの例について説明する。図１４は、第２の実施の形態においてコントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行電極の駆動波形の例を示す説明図である。図１４では、ｎを１以上の整数とし、第４・ｎ−２行を内挿行とする場合を例に示している。具体的には、第２行、第６行、・・・を内挿行とする場合を例に示している。

コントローラ２１は、ＦＬＭをハイレベルにして、行ドライバ２２に第１行からの走査を指示する。また、列ドライバ２３にもＦＬＭを出力して、第１行から走査が開始されることを列ドライバ２３に通知する。続いて、１フレームにおける最初のＣＰを行ドライバ２２に出力し、同時に、ＬＰを列ドライバ２３に出力する。

行ドライバ２２は、ＦＬＭ入力後、最初のＣＰ（ＣＰ_１とする。）が入力されると、第１行の選択期間を開始する。また、列ドライバ２３は、ＬＰが入力されると、メモリから一行分の画像データを読み込み、その画像データに応じて各列電極の電位を設定する。この結果、第１行の画像データに応じた電圧が、第一行の画素の液晶に印加される。

コントローラ２１は、ＣＰ_１を出力してから選択期間Ｔの半分の期間（Ｔ／２）が経過したときに、次のＣＰ（ＣＰ_２とする。）を行ドライバ２２に出力する。行ドライバ２２は、ＣＰ_２の入力に応じて、第２行の選択期間を開始する。従って、ＣＰ_２の入力後、第１行および第２行の行電極が同時に選択されていることになる。

コントローラ２１は、ＣＰ_１の出力後、選択期間Ｔが経過すると、さらに次のＣＰ（ＣＰ_３とする。）を行ドライバ２２に出力する。コントローラ２１は、このとき、同時に、ＬＰを列ドライバ２３に出力する。第２行の選択開始からＣＰ_３が出力されるまでの期間が、第２行選択期間Ｔの前半のＴ／２である。この期間中、第２行の各画素には、同じ列の第１行の画素と等しい電圧が印加される。

行ドライバ２２は、ＣＰ_３（ＣＰ_１の次の次のＣＰ）が入力されることによって、第１行の選択期間を終了する。この結果、第１行の選択期間はＴとなるので、第１行に対応するイネーブル信号ＯＥＶ_１をハイレベルにする必要はない。

また、ＣＰ_３が入力されることによって、行ドライバ２２は、第３行の選択期間を開始する。列ドライバ２３は、ＬＰが入力されると、メモリから次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各列電極の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第３行の画素の液晶に印加される。

コントローラ２１は、ＣＰ_３を出力してから選択期間Ｔ経過したときに次のＣＰ（ＣＰ_４とする。）を行ドライバ２２に出力し、同時にＬＰを行ドライバ２２および列ドライバ２３に出力する。列ドライバ２３は、ＬＰが入力されると、次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各列電極の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第４行の画素の液晶に印加される。

行ドライバ２２は、ＣＰ_４（ＣＰ_２の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第２行の選択を継続しようとするが、その場合、第２行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ２１は、ＣＰ_２の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第２行に対応するＯＥＶ_２をハイレベルにする。行ドライバ２２は、ＯＥＶ_２がハイレベルになったことにより、第２行の選択期間を終了する。

また、ＣＰ_３が出力されてから第２行の選択期間終了までの期間が、第２行選択期間Ｔの後半のＴ／２である。この期間中、第２行の各画素には、同じ列の第３行の画素と等しい電圧が印加される。

コントローラ２１は、ＣＰ_４を出力してから選択期間Ｔ経過したときに次のＣＰ（ＣＰ_５とする。）を行ドライバ２２に出力し、同時にＬＰを列ドライバ２３に出力する。列ドライバ２３は、ＬＰの入力に伴い、次の行の画像データを読み込み、その画像データに応じて各列電極の電位を設定する。この結果、その行の画像データに応じた電圧が、第５行の画素の液晶に印加される。

行ドライバ２２は、ＣＰ_５（ＣＰ_３の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第３行の選択を継続しようとするが、その場合、第３行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ２１は、ＣＰ_３の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第３行に対応するＯＥＶ_３をハイレベルにする。行ドライバ２２は、ＯＥＶ_３がハイレベルになったことにより、第３行の選択期間を終了する。

コントローラ２１は、ＣＰ_５を出力してから選択期間Ｔの半分の期間（Ｔ／２）が経過したときに、次のＣＰ（ＣＰ_６とする。）を行ドライバ２２に出力する。行ドライバ２２は、ＣＰ_６の入力に応じて、第６行の選択期間を開始する。従って、ＣＰ_６の入力後、第５行および第６行の行電極が同時に選択されていることになる。第６行の内挿処理は、第２行の内挿処理と同様の処理であるので、以降の内挿処理の説明は省略する。

なお、行ドライバ２２は、ＣＰ_６（ＣＰ_４の次の次のＣＰ）が入力されるまで、第４行の選択を継続しようとするが、その場合、第４行の選択期間がＴより長くなってしまう。そのため、コントローラ２１は、ＣＰ_４の出力後、選択期間Ｔに相当する期間が経過したときに、第４行に対応するＯＥＶ_１をハイレベルにする。行ドライバ２２は、ＯＥＶ_１がハイレベルになったことにより、第４行の選択期間を終了する。以下、同様に各行を選択していく。

なお、コントローラ２１は、最終行の選択期間と第１行の選択期間とが重ならないように制御する。コントローラ２１は、最終行に対応するイネーブル信号を用いて最終行の選択期間をＴに定め、最終行の選択期間が終了してから第１行の選択期間を開始するように制御すればよい。最終行の選択期間と第１行の選択期間とが重ならないようにするので、第１行および最終行は内挿行にならない。

以上のように、コントローラ２１は、行を内挿する場合、ＣＰ出力後、選択期間Ｔの半分の期間（Ｔ／２）が経過したときに、次のＣＰを出力し、選択期間Ｔが経過したときにさらに次のＣＰを出力することによって、内挿行の選択期間をその両隣の行の選択期間と重ねている。そして、内挿行の選択期間Ｔの前半のＴ／２を前の行の選択期間と重ね、後半のＴ／２を次の行の選択期間と重ねている。この結果、内挿行の画素の表示は、内挿行の前の行の画素の輝度と、内挿行の次の行の画素の輝度の中間輝度として表示される。

また、図１４に示すように、コントローラ２１は、各行の選択期間がＴより長くなる場合には、各行に対応するイネーブル信号をハイレベルにして、選択期間がＴになるように制御している。

本実施の形態によれば、内挿行の選択期間Ｔの前半のＴ／２において、内挿行の各画素には、前行の同じ列の画素と等しい電圧が印加される。そして、後半のＴ／２において、内挿行の各画素には、次の行の同じ列の画素と等しい電圧が印加される。従って、内挿行の表示は、内挿行の両隣の行の画素の輝度の中間輝度として表示される。従って、図１５に示すような従来の内挿処理のように、内挿行の表示を、内挿行の片側の表示にあわせているわけではないので、ぎざぎざした感じが軽減され、良好な表示品位を保ちつつ画像を拡大することができる。

第２の実施の形態においても、１フレーム毎に極性を反転させてもよい。すなわち、図１１に例示する駆動波形で駆動する正極性駆動と、図１２に例示する駆動波形で駆動する負極性駆動とを、１フレーム毎に切り替えてもよい。極性を反転する場合、コントローラ２１が行ドライバ２２および列ドライバ２３に、正極性駆動と負極性駆動のいずれかを指示する極性指示信号を出力すればよい。そして、行ドライバ２２は、極性指示信号に応じて選択行の行電極の電位を設定すればよい。列ドライバ２３は、極性指示信号に応じて各列電極の電位を設定すればよい。

また、第１の実施の形態と同様に、選択期間のｎ倍の期間が経過する度に極性を反転させてもよい。ここで、ｎは１以上の整数である。選択期間のｎ倍の期間が経過する度に極性を反転させる場合には、内挿行の前の行の選択期間を開始した後から、内挿行の次の行の選択期間を終了する前までの間では、極性を反転させないようにする。

フレーム毎、あるいは、選択期間のｎ倍の期間が経過する毎に極性を反転させることにより、液晶の劣化を防ぎ、液晶の寿命を長くすることができる。

また、フレーム毎に内挿行を変更してもよい。例えば、図１４に示す例では、第４・ｎ−２行を内挿行としているが、次のフレームでは、第４・ｎ−２行以外の行を内挿行とするように駆動してもよい。このように駆動すれば、フレーム毎に画像の拡大位置を変化させることができる。

次に通常表示を行う場合の動作について説明する。通常表示を行う場合のコントローラ２１の動作は、第１の実施の形態において通常表示を行うコントローラ１１の動作と同様である。また、通常表示を行う場合の行ドライバ２２の動作は、第１の実施の形態において通常表示を行うゲートドライバ１２の動作と同様である。すなわち、コントローラ２１は、出力間隔が選択期間Ｔで一定になるようにＣＰを出力する。この場合、ＣＰを出力してから次の次のＣＰを出力するまでの期間は選択期間Ｔの２倍（２・Ｔ）となる。そのため、コントローラ２１は、ＣＰ（ＣＰ_ａとする。）の出力開始後、選択期間Ｔが経過した時点から、ＣＰ_ａの次の次のＣＰの出力開始時点までの間、ＣＰ_ａにより選択が開始された行に対応するイネーブル信号をハイレベルにし、選択行の選択期間がＴになるようにする。また、コントローラ１１は、選択期間Ｔ毎に、かつＣＰの出力タイミングと同時にＬＰを列ドライバ２３に出力する。従って、通常表示を行う場合にコントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行電極の駆動波形は、図９に例示する場合と同様である。

第２の実施の形態において、行走査手段は、行ドライバ２２によって実現される。走査制御手段は、コントローラ２１によって実現される。列電極電位設定手段は、列ドライバ２３によって実現される。極性反転手段は、コントローラ２１、行ドライバ２２および列ドライバ２３によって実現される。また、第１の重複期間は、内挿行の選択期間Ｔのうちの前半のＴ／２の期間に相当する。第２の重複期間は、内挿行の選択期間Ｔのうちの後半のＴ／２の期間に相当する。

第１の実施の形態および第２の実施の形態において、画像を拡大する際、内挿行の数は複数でなくてもよい。画像を拡大する際、内挿行は、少なくとも１行あればよい。

第１の実施の形態における液晶表示パネルの構成の例を示す説明図。 第１の実施の形態における液晶表示装置の構成の例を示すブロック図。 ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる状況の例を示す説明図。 同じ列に配置された連続する３行分の画素を示す説明図。 内挿行の画素の液晶に印加される電圧の変化の例を示す説明図。 コントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行のゲート配線の駆動波形の例を示す説明図。 フレーム毎に極性を反転させる場合のソース配線の駆動波形の例を示す説明図。 選択期間のｎ倍の期間が経過する度に極性を反転させる場合のソース配線の駆動波形の例を示す説明図。 通常表示を行う場合にコントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行のゲート配線の駆動波形の例を示す説明図。 第２の実施の形態における液晶表示装置の構成の例を示すブロック図。 正極性駆動時における行電極および列電極の駆動波形の例を示す説明図。 負極性駆動時における行電極および列電極の駆動波形の例を示す説明図。 ある行の選択期間が他の行の選択期間と重なる状況の例を示す説明図。 コントローラが各種信号を出力するタイミングおよび各行電極の駆動波形の例を示す説明図。 同時に複数の走査線を選択してズーム機能を実現する従来の方法を表す概念図。

符号の説明

１ コモン電極
２ 画素電極
３ ゲート配線
４ ソース配線
５ ＴＦＴ
５_ａ ゲート
５_ｂ ソース
５_ｃ ドレイン
６ 補助容量（コンデンサ）
７ 補助容量配線
１１ コントローラ
１２ ゲートドライバ
１３ ソースドライバ
１４ 液晶表示パネル

Claims (3)

1. マトリクス状に配置された画素毎に設けられる画素電極と、各画素電極に接続され、導通状態と非導通状態とを切替可能なスイッチング素子と、各画素電極に対向するコモン電極と、各画素電極とコモン電極とに挟持される液晶とを含む液晶表示パネルと、
   マトリクス状に配置された画素の行を順次選択しながら、各行を走査する行走査手段と、
   行走査手段が各行の選択を開始するタイミングおよび行走査手段が各行の選択を終了するタイミングを制御する走査制御手段とを備え、
   １列をなす複数の画素電極にスイッチング素子を介して接続され、画像データに応じた電位に設定されるソース配線を列毎に備え、
   行走査手段は、選択していない行のスイッチング素子を非導通状態とし、走査制御手段に従って選択した行の画素電極とソース配線との間が導通状態になるように、前記選択した行のスイッチング素子を導通状態に切り替え、
   走査制御手段は、
   先頭行および最終行以外の行の少なくとも一つの行をＬとした場合に、行Ｌの選択開始タイミングが行Ｌの前の行の選択終了タイミングよりも先になるようにし、行Ｌの選択終了タイミングが行Ｌの次の行の選択開始タイミングよりも後になるように行走査手段を制御することによって、行Ｌの画素を、当該行Ｌの画素と同じ列に属する行Ｌの前の行の画素の輝度と、前記行Ｌの画素と同じ列に属する行Ｌの次の行の画素の輝度の間の輝度で表示させ、
   行Ｌの選択開始タイミングが行Ｌの前の行の選択終了タイミングよりも先になるようにし、行Ｌの選択終了タイミングが行Ｌの次の行の選択開始タイミングよりも後になるように行走査手段を制御する際に、行Ｌの前の行の選択を終了するときに行Ｌの次の行の選択を開始するように行走査手段を制御することによって、行Ｌの選択期間と行Ｌの前の行の選択期間とが重なる第１の重複期間と、行Ｌの選択期間と行Ｌの次の行の選択期間とが重なる第２の重複期間とを設け、
   液晶の印加電圧を、画素を最低階調の表示にするために液晶に印加する電圧であるオフ電圧から、画素を最高階調の表示にするために液晶に印加する電圧であるオン電圧に変化させることができる時間より長い時間として、各行の選択期間および第１の重複期間を規定し、かつ、第１の重複期間が各行の選択期間より短くなるようにし、
   液晶の印加電圧を前記オン電圧から前記オフ電圧に変化させる際に、液晶の印加電圧が、前記オン電圧から前記オン電圧と前記オフ電圧の平均電圧に変化するまでの時間として、第２の重複期間を規定し、
   各ソース配線は、行Ｌの前の行の選択期間中に、行Ｌの前の行の画像データに応じた電位に設定され、行Ｌの次の行の選択期間中に、前記画像データの次の１行分の画像データに応じた電位に設定される
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 行Ｌの画素の液晶の印加電圧は、第１の重複期間中に、行Ｌの前の行の画素の液晶の印加電圧と等しい電圧とされ、第２の重複期間中に、行Ｌの次の行の画素の液晶の印加電圧に近づけられる
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 選択された行の画素の液晶を挟持する電極の電位の高低関係を、フレーム毎に逆転させる極性反転手段を備えた請求項１または２に記載の液晶表示装置。

Images