JPH07160226A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像メモリ等を用いず、簡単な回路の付加のみ
によりＴＦＴ液晶表示パネルで静止画像等の時間的変化
のない画像を表示させる。 【構成】ＴＦＴ液晶表示パネル34と、この液晶表示パネ
ル34の表示信号を印加する各列電極の電圧を検出する液
晶電圧検出回路35と、上記液晶表示パネル34の表示信号
の反転タイミングに対応して上記液晶電圧検出回路35が
検出した各列電極の電圧を反転する反転回路としてのオ
ペアンプ36と、静止画像の表示が指示された際に、上記
オペアンプ36を介して得られる各列電極の電圧を上記液
晶表示パネル34の列電極に表示信号として印加させる切
換選択回路としてのマルチプレクサ31とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＦＴ（薄膜トランジ
スタ）を用いたアクティブマトリクス駆動の液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、小型軽量で携帯性を重視したテレ
ビ受信機のみならず、パーソナルコンピュータやワード
プロセッサ等、広く電子機器一般に渡って液晶表示パネ
ルをディスプレイに用いるものが増えている。この液晶
表示パネルの中でも、パネル内部に非線形素子としての
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成し、その働きにより液晶を駆
動して表示を得るアクティブマトリクス駆動のものが、
クロストークがなく高コントラストの表示が得られると
いう特徴の故に、高画質を求められる画像表示用の液晶
表示パネルとして主流となっている。

【０００３】ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動
液晶表示パネル（以下「ＴＦＴ−ＬＣＤ」と略称する）
では、１枚のガラス上に互いに絶縁された行電極と列電
極が形成され、その各交点に薄膜形成技術とフォトリソ
グラフィ技術によりＴＦＴが作られる。ＴＦＴのゲー
ト、ドレイン、ソースの各端子はそれぞれ行電極、列電
極及び表示画素に接続される。また、上記ガラスの上に
配置されたもう一枚のガラスの下面には、全画素に対し
て共通の１つの電極（共通電極）が形成され、これら２
枚のガラスに液晶を挟んで液晶表示パネルが構成され
る。

【０００４】図４はこのＴＦＴ−ＬＣＤの駆動構造を示
すものである。同図でｎ−１，ｎ，…はゲートバスライ
ン（行電極）、ｍ，ｍ＋１，…はドレインバスライン
（列電極）、11はゲートバスラインを順次走査駆動する
ゲートドライバ、12はアナログ信号に従ってドレインバ
スラインを駆動するドレインドライバ、13は各画素毎に
設けられたＴＦＴ、ＣLCは液晶の等価容量、ＶCOM は液
晶の対向電極（ソース電極）の印加電圧である。

【０００５】上記のような構造にあって、その表示動作
は次のようになる。すなわち、ドレインドライバ12に図
５（１）に示す表示すべきアナログ信号を入力する。ド
レインドライバ12は、サンプルホールド回路、シフトレ
ジスタ及び出力コントロール回路等から構成されてお
り、これらはクロックＣＫ１で駆動されている。ドレイ
ンドライバ12は、図５（３）に示すゲートバスラインｎ
−１が走査駆動されている間に入力したゲートバスライ
ンｎ用のアナログ信号を、１Ｈ（水平同期期間）分遅ら
せて次のゲートバスラインｎ＋１用のアナログ信号を入
力する間に、図５（２）に示す出力イネーブル信号Ｅの
反転信号の制御により出力する。このとき、ゲートバス
ラインｎの各ＴＦＴ13はゲートドライバ11により図５
（４）に示す如くオン状態とされる。そのため、ドレイ
ン電極への印加電圧をＶINとすると、ゲートバスライン
ｎの各画素の液晶には電圧値｜ＶIN−ＶCOM ｜が印加さ
れ、各画素がドレイン電極への印加電圧ＶINに対応した
階調で表示されることとなる。なお、通常アナログ入力
信号は１ライン毎に極性を反転し、さらに同一ラインで
も１フィールド毎に極性を反転してドレインドライバ12
へ入力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した如く一般のＴ
ＦＴ−ＬＣＤでは、随時入力されるアナログ信号に従っ
て表示動作が実行される。そのため、例えば静止画像の
ように時間的変化が伴なわない画像を表示させる場合に
は、画像信号をデジタル化して記憶するための画像メモ
リを備え、この画像メモリから読出した画像に従って随
時極性を反転した信号を供給し続けなければならず、回
路規模が大きく、複雑なものとなってしまうという不具
合があった。

【０００７】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、画像メモリ等を用
いず、簡単な回路の付加によってＴＦＴ−ＬＣＤで静止
画像等の画像を表示させることが可能な液晶表示装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 （１） ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティ
ブマトリクス駆動の液晶表示パネルと、この液晶表示パ
ネルの表示信号を印加する各列電極の電圧を検出する電
圧検出回路と、静止画像の表示が指示された際に、上記
電圧検出を介して得られる各列電極の電圧を上記液晶表
示パネルの列電極に表示信号として印加させる切換選択
回路とを備えるようにしたものである。 （２） 上記（１）項において、上記電圧検出回路は、
さらに液晶表示パネルの表示信号の反転タイミングに対
応して検出した上記各列電極の電圧を反転する反転回路
を備えるようにしたものである。 （３） 上記（１）項において、上記電圧検出回路は、
さらに検出した上記各列電極の電圧をレベルシフトさせ
るレベルシフト回路を備えるようにしたものである。

【０００９】

【作用】上記（１）〜（３）に示したような構成とする
ことにより、液晶表示パネル自体のメモリ効果を利用し
て、画像メモリ等を用いず、簡単な回路の付加によりＴ
ＦＴ液晶表示パネルで静止画像等の画像を表示させるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を液晶テレビ装置に適用した場合
の一実施例について図面を参照して説明する。図１は全
体の回路構成を示すもので、アンテナ21により受信した
テレビ電波はチューナ22に供給される。このチューナ22
は、チューニング制御回路23からのチューニング信号に
応じて指定のチャンネルを選択し、中間周波信号に変換
する。そして、上記チューナ22から出力される中間周波
信号は、ＴＶリニア回路24へ送られる。

【００１１】このＴＶリニア回路24は、中間周波増幅回
路、映像検波回路、映像増幅回路及びＡＦＴ検波回路等
により構成されており、チューナ22からの中間周波信号
を中間周波増幅回路により増幅すると共に映像検波回路
により映像を検波する。そして、この映像検波回路の出
力信号の中から音声信号を取出して音声回路25へ送出す
る。

【００１２】この音声回路25は、音声検波回路及び音声
増幅回路からなり、上記ＴＶリニア回路24からの信号を
音声検波して低周波信号に変換し、その後に音声増幅し
てスピーカ26を拡声駆動する。

【００１３】また、ＴＶリニア回路24における映像検波
回路の出力信号は、映像増幅回路により増幅された後に
クロマ回路27及び同期分離回路28へ送出される。この同
期分離回路28は、映像信号に含まれる水平及び垂直同期
信号を分離し、複合同期信号Ｃ−ＳＹＮＣを上記チュー
ニング制御回路23へ、水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣ及び垂
直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣをタイミング制御回路29へそれ
ぞれ出力する。

【００１４】また上記ＴＶリニア回路24は、中間周波増
幅回路の出力信号をＡＦＴ検波回路によりＡＦＴ検波し
て電圧値がＳ字状に変化するＡＦＴ信号を取出し、チュ
ーニング制御回路23へ送出する。

【００１５】このチューニング制御回路23には、キー入
力部30よりチューニング設定用データ、チューニングア
ップ／ダウン指示等のキー入力が与えられる。チューニ
ング制御回路23は、キー入力部30におけるチューニング
アップ／ダウンキーの操作及びＴＶリニア回路24からの
ＡＦＴ信号等に基づいて指定のチャンネルに対応した電
圧値を有するチューニング信号を作成し、上述した如く
チューナ22へ出力する。

【００１６】上記タイミング制御回路29は、同期分離回
路28から送られてくる水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣ及び垂
直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣに基づいてチューニング制御回
路23へ各種タイミング信号（Ｔｉｍｉｎｇ）を出力す
る。

【００１７】上記クロマ回路27は、ＴＶリニア回路24か
ら与えられる映像信号にクロマ処理を施してＲＧＢの原
色信号を得、マルチプレクサ31を介してドレインドライ
バ32へ出力する。

【００１８】また、上記タイミング制御回路29は、同期
分離回路28から与えられる水平同期信号Ｈ−ＳＹＮＣ及
び垂直同期信号Ｖ−ＳＹＮＣに基づいて表示制御用のタ
イミング信号を作成し、上記ドレインドライバ32及びゲ
ートドライバ33の動作制御を行なう。

【００１９】このゲートドライバ33は、上記図４のゲー
トドライバ11と同様の回路であり、タイミング制御回路
29からのタイミング信号に従って走査信号を発生し、Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤ34の行電極であるゲートバスラインを順次
走査駆動する。また、ドレインドライバ32も上記図４の
ドレインドライバ12と同様の回路であり、マルチプレク
サ31を介して送られてくるアナログのＲＧＢ原色信号を
タイミング制御回路29からのタイミング信号により１ラ
イン毎に極性を反転し、さらに同一ラインでも１フィー
ルド毎に極性を反転させながら順次読込み、１ライン分
の信号を読込んだ時点でＴＦＴ−ＬＣＤ34の列電極であ
るドレインバスラインを表示駆動する。

【００２０】しかるに、このドレインドライバ32による
ＴＦＴ−ＬＣＤ34のドレインバスラインの駆動電圧はそ
のまま液晶電圧検出回路35によって検出され、その検出
内容がオペアンプ36のプラス入力端子へ送出される。こ
のオペアンプ36のマイナス入力端子には、上記タイミン
グ制御回路29から上記ドレインドライバ32での信号反転
状態に応じた反転レベル信号が入力されるもので、オペ
アンプ36の出力が上記マルチプレクサ31を介して上記ド
レインドライバ32へ送出される。

【００２１】マルチプレクサ31は、通常時はクロマ回路
27から送られてくる信号を、静止画像の表示時はチュー
ニング制御回路23からのストップモーション信号に従っ
てオペアンプ36から送られてくる信号を切換選択して表
示信号としてドレインドライバ32に供給するものであ
る。

【００２２】続く図２は主として上記ドレインドライバ
32、液晶電圧検出回路35の内部回路構成を例示するもの
である。ドレインドライバ32は、ＴＦＴ−ＬＣＤ34のド
レインバス数に対応した容量を有するシフトレジスタ32
ａ、レベルシフタ32ｂ、サンプルホールド回路32ｃ及び
バッファアンプ32ｄから構成される。

【００２３】クロマ回路27からマルチプレクサ31を介し
て送られてきたアナログの表示信号は、ドレインドライ
バ32内のシフトレジスタ32ａで順次位置をシフトされな
がら保持される。このシフトレジスタ32ａの保持内容が
レベルシフタ32ｂでドレインバスラインの駆動電圧に適
したレベルまで昇圧され、１ライン分揃ったタイミング
でサンプルホールド回路32ｃによりサンプルホールドさ
れる。サンプルホールド回路32ｃでのホールド値はバッ
ファアンプ32ｄで出力イネーブル信号Ｅ1 の反転信号の
制御に基づいて増幅され、ＴＦＴ−ＬＣＤ34の各ドレイ
ンバスラインに印加される。

【００２４】したがって、ＴＦＴ−ＬＣＤ34のこのとき
ゲートドライバ33によってオンされている当該ゲートラ
インの各ＴＦＴ13がオン状態となり、表示駆動されるこ
ととなる。

【００２５】また、このＴＦＴ−ＬＣＤ34の各ドレイン
バスラインでの駆動電圧値は液晶電圧検出回路35によっ
て検出される。すなわち、液晶電圧検出回路35はＴＦＴ
−ＬＣＤ34を挟んで上記ドレインドライバ32と対称的な
回路構成をもって配設されるもので、バッファアンプ35
ａ、サンプルホールド回路35ｂ、レベルシフタ35ｃ及び
シフトレジスタ35ｄからなる。

【００２６】ＴＦＴ−ＬＣＤ34の各ドレインラインはバ
ッファアンプ35ａで出力イネーブル信号Ｅ2 の反転信号
の制御に基づいて増幅され、サンプルホールド回路35ｂ
で１ライン分サンプルホールドされる。このサンプルホ
ールド回路35ｂのホールド値はレベルシフタ35ｃで適宜
ドレインバスラインの駆動電圧に適したレベルまで昇圧
され、シフトレジスタ35ｄで順次位置をシフトされなが
ら保持される。このシフトレジスタ35ｄの保持内容が上
記オペアンプ36のプラス入力端子へ送られる。

【００２７】このオペアンプ36のマイナス入力端子にタ
イミング制御回路29から上記ドレインドライバ32での信
号反転状態に応じた反転レベル信号が入力され、オペア
ンプ36の出力が表示信号として上記マルチプレクサ31へ
送出される。

【００２８】マルチプレクサ31はｃ接点でなり、クロマ
回路27からの表示信号を第１の自由端に、オペアンプ36
からの表示信号を第２の自由端に入力するもので、通常
のテレビ放送視聴時は第１の自由端を、静止画面表示の
際はチューニング制御回路23からのストップモーション
信号により第２の自由端を切換選択して、入力されたア
ナログの表示信号をドレインドライバ32へ供給する。

【００２９】上記のような構成にあって、通常のテレビ
放送視聴時は、マルチプレクサ31が第１の自由端側に切
換接続されている。そのため、クロマ回路27からの原色
信号が表示信号としてこのマルチプレクサ31を介してド
レインドライバ12へ供給され、ドレインドライバ32がこ
の表示信号に基づいてＴＦＴ−ＬＣＤ34のドレインバス
ラインを駆動する。このとき、ＴＦＴ−ＬＣＤ34のゲー
トバスラインはゲートドライバ33により順次走査駆動さ
れるため、受信したテレビ放送の画像がＴＦＴ−ＬＣＤ
34で表示出力されることとなる。このとき、ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤ34の各画素での印加電圧は、液晶のメモリ効果によ
り等価容量ＣLCとして充電されている。

【００３０】しかして、キー入力部30での例えば「スト
ップモーション」キーの操作により静止画面の表示が指
示された場合、チューニング制御回路23はマルチプレク
サ31にストップモーション信号を送出し、第２の自由端
側を切換接続させる。

【００３１】図３はこのような場合での動作を例示する
ものであり、ドレインドライバ32が例えば図３（１）に
示すようにゲートバスラインｎ用の各ドレインバスライ
ンへの電圧を印加する直前のブランキング期間で、ゲー
トドライバ33によりゲートバスラインｎ＋１のＴＦＴ13
をオン状態とさせ、同時に図３（３）に示すように出力
イネーブル信号Ｅ2 の反転信号により液晶電圧検出回路
35のバッファアンプ35ａを動作させる。

【００３２】したがって、ゲートバスラインｎ＋１の各
画素での等価容量ＣLCにより１つ前のタイミングでの表
示画像に対応したゲートバスラインｎ＋１の各ドレイン
バスラインの印加電圧がバッファアンプ35ａにより検出
され、その出力がサンプルホールド回路35ｂにてサンプ
ルホールドされた後にレベルシフタ35ｃを介して適宜昇
圧されて、シフトレジスタ35ｄに保持される。

【００３３】このシフトレジスタ35ｄの保持値が順次シ
フトされ、オペアンプ36へ出力されるもので、オペアン
プ36では図３（４）に示すようにタイミング制御回路29
からの反転レベル入力によりシフトレジスタ35ｄからの
信号を反転し、マルチプレクサ31を介してドレインドラ
イバ32へ供給し、ゲートドライバ33がゲートバスライン
ｎ＋１を選択駆動するタイミングに合わせて各ドレイン
バスラインを駆動させる。

【００３４】このように、ＴＦＴ−ＬＣＤ34が各画素で
液晶の等価容量ＣLCによりメモリ効果を有する点を利用
し、静止画面の表示が指示された場合には液晶電圧検出
回路35によりこれを検出してオペアンプ36、マルチプレ
クサ31を介してドレインドライバ32に再度繰返し供給し
てやることにより、特に画像メモリ等の複雑で高価な回
路を使用せずに、ＴＦＴ−ＬＣＤ34で内容に変化のない
静止画像を表示させることができる。したがって、テレ
ビ受信機のみならず、パーソナルコンピュータやワード
プロセッサ等の表示内容が大きく変化しない電子機器の
ディスプレイ装置を低いコストで実現することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、液晶
表示パネル自体のメモリ効果を利用して、画像メモリ等
を用いず、簡単な回路のみの付加によってＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス駆動の液
晶表示パネルで静止画像等の画像を表示させることが可
能な液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。

【図２】図１の主としてドレインドライバ、液晶電圧検
出回路の内部回路構成を例示するブロック図。

【図３】同実施例に係る動作を説明するための図。

【図４】一般的なＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いた
アクティブマトリクス駆動の液晶表示パネルの構造を示
す図。

【図５】図４での駆動信号波形を例示する図。

【符号の説明】 ゲートドライバ11…、ドレインドライバ12…、ＴＦＴ13
…、アンテナ21…、チューナ22…、チューニング制御回
路23…、ＴＶリニア回路24…、25…音声回路、26…スピ
ーカ、27…クロマ回路、28…同期分離回路、29…タイミ
ング制御回路、30…キー入力部、31…マルチプレクサ、
32…ドレインドライバ、32ａ，35ｄ…シフトレジスタ、
32ｂ，35ｃ…レベルシフタ、32ｃ，35ｂ…サンプルホー
ルド回路、32ｄ，35ａ…バッファアンプ、33…ゲートド
ライバ、34…ＴＦＴ−ＬＣＤ、35…液晶電圧検出回路、
36…オペアンプ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたア
   クティブマトリクス駆動の液晶表示パネルと、 この液晶表示パネルの表示信号を印加する各列電極の電
   圧を検出する電圧検出手段と、 静止画像の表示が指示された際に、上記電圧検出手段を
   介して得られる各列電極の電圧を上記液晶表示パネルの
   列電極に表示信号として印加させる切換選択手段とを具
   備したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 上記電圧検出手段は、さらに液晶表示パ
   ネルの表示信号の反転タイミングに対応して検出した上
   記各列電極の電圧を反転する反転手段を備えることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 上記電圧検出手段は、さらに検出した上
   記各列電極の電圧をレベルシフトさせるレベルシフト手
   段を備えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
   置。