(57)【要約】【課題】  ＯＣＢモード型液晶表示装置においては黒挿入電圧と映像信号用電圧とを一緒にして制御しているために高温時の黒反転を防止するためにソースドライバの電源電圧を小さく設定すると、これに連動して黒挿入電圧も小さくなって逆転移現象を防止するためには黒挿入率を大きくせざるを得ず、このため輝度及びコントラストが低下していたが、映像信号用電圧と黒挿入電圧とを分離して設定することにより、黒挿入電圧を大きく設定することが可能となり、輝度及びコントラストの低下を伴わない液晶表示パネルの駆動装置を提供する。【解決手段】  ソースドライバ１４に並列に分圧抵抗回路１９を接続し、少なくとも映像信号用基準電圧はこの分圧抵抗回路１９を介してソースドライバ１４に供給するとともに、黒挿入用基準電圧もソースドライバ１４に電気的に分離した状態で別個に供給する構成とした。【選択図】  図１
2006030741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
OCBモード型液晶層を備えた液晶表示パネルと、
この液晶表示パネルを駆動するゲートドライバ及びソースドライバと、
このソースドライバに映像信号用の複数の基準電圧及び黒信号挿入用の黒信号設定電圧を供給する電源制御回路を有する液晶表示パネルの駆動装置において、
前記電源制御回路によって前記映像信号用の基準電圧と黒信号挿入用の黒信号設定電圧とを互いに独立して設定させることを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
前記電源制御回路を映像信号用の基準電圧を与える映像信号用電圧制御回路と黒信号設定電圧を与える黒挿入電圧制御回路を含む構成とし、これら映像信号用電圧制御回路と黒挿入電圧制御回路とを夫々分離独立させた構成とすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記映像信号用基準電圧及び黒信号用基準電圧は前記ソースドライバに並列的に接続された分圧抵抗回路によって与えられ、この分圧抵抗回路に切換回路を介して前記映像信号用電圧制御回路と黒挿入電圧制御回路とを接続し、この切換回路によって前記分圧抵抗回路に選択的にいずれかの電圧制御回路を接続するように構成したことを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの駆動装置に係り、特に広視野角と高速応答の実現が可能なＯＣＢ技術を用いた液晶表示装置に適用して好適な液晶表示パネルの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、テレビジョン受像機やパーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム用の表示用ディスプレイとして、軽量、薄型、低消費電力等の特徴を生かして液晶表示装置が使用されている。
【０００３】
この液晶表示装置として市場で広く利用されているツイステッド・ネマチック（ＴＮ）型液晶表示装置は、光学的に正の屈折率異方性を有する液晶材料が対向するガラス基板間に略９０°捩れ配列されて構成され、その捩れ配列の制御により入射光の旋光性を調節している。このＴＮ型液晶表示装置は、比較的容易に製造できるものの、その視野角は狭く、また応答速度が遅いために、特にテレビジョン画像等の動画表示には不向きであった。
【０００４】
一方、視野角及び応答速度を改善するものとして、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード型液晶表示装置が注目されている。このＯＣＢモード型液晶表示装置は、対向するガラス基板間にベンド配列が可能な液晶材料が封入されてなるもので、ＴＮ型液晶表示装置に比較して応答速度は一桁改善され、更に、液晶材料の配列状態から光学的に自己補償されるために視野角が広いという利点がある。
【０００５】
このＯＣＢモード型液晶表示装置においては、図５（ａ）に示すように、ガラス製アレイ基板６１上に配設された表示画素電極６２と、同じくアレイ基板６１と対向して配置されたガラス製対向基板６３上に配設された対向電極６４間に液晶分子６５を有する液晶層を介在させており、電圧が無印加の状態では、液晶層の液晶分子６５はスプレイ配列状態を採る。このため電源投入時に、表示画素電極６２と対向電極６４との間に数十Ｖ程度の高電圧を印加することで、液晶分子６５をベンド配列状態に移行させる。
【０００６】
この相転移を確実に行うための高電圧印加に際して、隣接する水平画素ライン毎に逆極性の電圧を書込むことにより、隣接する表示画素電極６２と相転移用画素電極との間に横方向の捩れ電位差を与えることで核形成を行い、この核を中心に相転移を行っている。このような動作を略１秒間程度行うことにより、スプレイ配列状態からベンド配列状態に移行させ、更に表示画素電極６２と対向電極６４との間の電位差を同電位とすることで、不所望な履歴を一度消去させている。
【０００７】
このようにして液晶分子６５をベンド配列状態とした後に、動作中は、図５（ｂ）に示すように、駆動電源６６から液晶分子６５にベンド配列状態が維持される低いオフ電圧以上の電圧が印加される。このオフ電圧とこれよりも高い電圧のオン電圧を、図５（ｃ）に示すように、駆動電源６６から表示画素電極６２と対向電極６４間に印加することにより、このオン・オフ電圧との間で駆動電圧を変化させることによって、図５（ｂ）のベンド配列状態から図５（ｃ）に示すように液晶分子６５のベンド配列状態を変化させ、液晶層のリタデーション値を変化させて透過率を制御している。
【０００８】
このようなＯＣＢモード型液晶表示装置を用いて画像表示を行う場合には、複屈折性を制御し偏光板との組合せによって、例えば、液晶表示パネルを駆動回路によって駆動し、高電圧印加状態で光を遮断（黒表示）し、低電圧印加状態で光を透過（白表示）させることが考えられる。
【０００９】
この駆動回路は、図６に示すように、アレイ基板６１上にマトリクス状に配置されたｎ×ｎ個の表示画素電極６２、これら表示画素電極６２の行方向に沿って形成されたｎ本の走査線G1〜Gn、これら表示画素電極６２の列方向に沿って形成されたｎ本の信号線S1〜Sn、及びｎ×ｎ個の表示画素電極６２に対応して走査線G1〜Gn及び信号線S1〜Snの交差位置近傍にスイッチング素子として配置されたｎ×ｎ個の薄膜トランジスタからなるTFT６７を有している。
【００１０】
このTFT６７は、表示画素電極６２の行に沿って形成される走査線Gとゲート電極が、及び表示画素電極６２の列に沿って形成される信号線Sにソース電極が夫々接続されており、ゲートドライバ（走査線駆動回路）６８から走査線Gを介して供給される駆動電圧によってTFT６７が導通し、ソースドライバ（信号線駆動回路）６９からの信号電圧をTFT６７のソース・ドレイン通路を通して表示画素電極６２に印加するように動作する。
【００１１】
この表示画素電極６２及び対向電極６４間には、液晶分子６５を含む液晶層７０が介在されており、更に表示画素電極６２と同電位の補助容量７１が並列に接続されている。これら対向電極６４には、対向電極駆動回路（図示せず）からの駆動電圧が供給されるように構成されている。
【００１２】
このようなＯＣＢモード型液晶表示装置においては、表示画素電極６２と対向電極６４間に印加される電圧によってスプレイ状態からベンド状態へと非表示状態から表示状態に変化させることが可能である。また、ＯＣＢモード型液晶表示装置においては、ベンド状態からスプレイ状態に戻ってしまう逆転移現象を防止するために、信号中に黒（黒信号）挿入を行って逆転移現象を予防する対策が採られている。
【００１３】
このソースドライバ６９には、図７に示すように、電源回路７２から分圧抵抗回路７３を介して複数の階調を表すための映像信号用基準電圧及び黒信号用基準電圧が供給されている。
【００１４】
このようなOCBモード型液晶表示装置においては、液晶表示パネル７４（図６参照）の温度、もしくは外部環境温度が変化すると、この温度変化に追従して電圧と透過率との関係（VT）もシフトすることになるので、ソースドライバ６９の電源回路７２をサーミスタ等によって温度変化に依存しないように制御を行っている。また、特に高温においては黒が反転するようになるために、黒反転現象が発生しないように電源電圧を低く設定すると、必然的に電源回路７２に接続された分圧抵抗回路７３から取出される黒挿入電圧も小さくなってしまうので、逆転移防止のためには黒挿入率を大きく設定する必要がある。しかしながら、このように黒挿入率を大きくすると輝度及びコントラストが低下するという問題が発生していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように従来の液晶表示パネルの駆動装置では、高温状況下においては黒が容易に反転するようになるために、電源電圧を小さく設定すると、これに連動して黒挿入電圧も小さくなってしまうので、必然的に黒挿入率を大きく設定して逆転移防止を図る必要があり、このため輝度及びコントラストの低下を招くといった問題が生じていた。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、高温時においても黒挿入率を大きくすることなく逆転移を防止することを可能とし、輝度及びコントラストの低下を抑制した液晶表示パネルの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、OCBモード型液晶層を備えた液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを駆動するゲートドライバ及びソースドライバと、このソースドライバに映像信号用の複数の基準電圧及び黒信号挿入用の黒信号設定電圧を供給する電源制御回路を有する液晶表示パネルの駆動装置において、電源制御回路によって映像信号用の基準電圧と黒信号挿入用の黒信号設定電圧とを互いに独立して設定するようにした。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、電源制御回路を映像信号用の基準電圧を与える映像信号用電圧制御回路と黒信号設定電圧を与える黒挿入電圧制御回路を含む構成とし、これら両電圧制御回路を夫々分離独立させた構成とした。
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するための第３の手段として、映像信号用基準電圧及び黒信号用基準電圧をソースドライバに並列的に接続された分圧抵抗回路によって与えるようにし、この分圧抵抗回路に映像信号用電圧制御回路と黒挿入電圧制御回路とを切換回路によって選択的に切換接続するように構成した。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液晶表示パネルを駆動するソースドライバに映像信号用基準電圧と黒信号用の基準電圧とを相互に電気的に分離させた状態で供給することにより、映像信号用基準電圧と黒信号用基準電圧とを独立して設定することができるので、映像信号用基準電圧とは無関係に黒信号挿入用の基準電圧を高く設定することができる。このために高温時の下においても黒の逆転移防止を図りつつ、輝度及びコントラストの低下を来たさない高品位な画像表示を可能とした液晶表示パネルの駆動装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
本発明に係る液晶表示パネルの駆動装置は、図１に示すように、入力端１１から垂直同期信号及び水平同期信号並びに映像信号等の入力信号が入力され、これらの入力信号はコントローラ１２に供給される。このコントローラ１２には、黒挿入タイミング決定回路とドライバ制御回路から構成されている黒信号挿入タイミング設定手段（図示せず）を内蔵している。この黒信号挿入タイミング設定手段によって設定された条件の下に黒信号を挿入するタイミングパルスをドライバ制御回路で生成するように構成されている。
【００２２】
この黒信号挿入タイミング設定手段では、いかに有効に逆転移現象が発生しないように黒信号をタイミングよく１フィールド中に書込み挿入するかを設定しているもので、映像信号書込みタイミングの後に設定された所定の水平同期信号数の位置に黒信号を書込んでいる。この黒挿入は１垂直周期毎に行われるもので、黒挿入のための黒信号書込みタイミングは黒挿入率を変えることによって自由に設定することが可能である。
【００２３】
この黒挿入率は低電圧で白表示を継続すると逆転移現象が発生するので、１フィールド毎に高電圧である黒を夫々１５〜２０％程度挿入することで逆転移現象に陥ることを防止させている。このため映像信号の書込み以外に黒信号を書込むためにゲートをオンさせて１フィールド期間に１本のゲートに対して２回オンさせることから、このタイミングによって黒挿入率が決定されている。
【００２４】
このコントローラ１２は、夫々ゲートドライバ１３とソースドライバ１４に駆動信号を供給し、このゲートドライバ１３及びソースドライバ１４からＯＣＢモード型液晶表示パネル１５に夫々ゲートパルスと映像信号等を供給している。
【００２５】
このゲートドライバ１３及びソースドライバ１４並びにコントローラ１２には電源制御回路１６が接続され、夫々所定の電源電圧が供給されている。この電源制御回路１６からの駆動電圧及びコントローラ１２からのゲートパルス並びに映像信号等によって液晶表示パネル１５上に所定の画像を表示させている。
【００２６】
この電源制御回路１６からソースドライバ１４に供給される映像信号用基準電圧VrefSと黒挿入用基準電圧VrefBは、図２に示すように、電源制御回路１６を構成している黒挿入電圧制御回路１７と映像信号用電圧制御回路１８から夫々別々にソースドライバ１４に供給されている。
【００２７】
即ち、黒挿入電圧制御回路１７からは、例えば１５Vの電圧を与えるVref0（VrefBに相当）と０Vの電圧を与えるVref9（VrefBに相当）との高電圧基準電圧が直接ソースドライバ１４に供給されている。また、映像信号用電圧制御回路１８からは、ソースドライバ１４に並列に接続された分圧抵抗回路１９の両端に、これらVref0とVref9との中間の電位となるVref1とVref8の電圧を供給し、この分圧抵抗回路１９の中間点から夫々分圧された必要とする電圧Vref2〜Vref7を得てソースドライバ１４に供給している。
【００２８】
このように黒挿入電圧制御回路１７と映像信号用電圧制御回路１８とを別構成、別経路として独立に設定することにより、映像信号用電圧制御回路１８の設定とは無関係に黒挿入電圧を黒挿入電圧制御回路１７で設定することが可能となる。従って、高温時の場合であったとしても、黒挿入電圧を黒挿入電圧制御回路１７によって大きく設定することが可能となる。これによって黒挿入率を小さく設定することができるので、黒挿入率が大きくなることによる輝度やコントラストの低下という弊害を抑制することが可能となる。
【００２９】
更に、液晶表示パネル１５自体もしくはその周囲の外部環境温度を、例えばサーミスタ等によって検知して、この検知された温度に応じて黒挿入電圧制御回路１７を制御して、温度が高い場合には黒挿入のタイミングもしくは黒挿入電圧を低くなるように制御することで、液晶表示パネル１５のコントラストの低下を抑制することも可能である。このように構成すれば、液晶表示パネル１５自体もしくは周囲環境温度の変化による温度変化をサーミスタ等で検出することによって、温度変化に連動して黒挿入率を追従変化させることが可能となるので、その使用状態に応じた最適な黒信号挿入タイミングに設定することを可能にしている。
【００３０】
上記実施の形態の場合には、分圧抵抗回路１９を映像信号用電圧制御回路１８に接続し、黒挿入電圧制御回路１７を直接単独でソースドライバ１４に接続した場合について説明しているが、図３に示すように、この抵抗分圧回路１９を映像信号用電圧制御回路１８用の抵抗分圧回路１９と黒挿入電圧制御回路１７用の抵抗回路１９´とに分離して単一の電源制御回路１６から夫々の電圧を供給し、映像信号用の基準電圧VrefS0〜VrefS9及び黒挿入用基準電圧VrefB0〜VrefB1としてソースドライバ１４に印加するように構成することも可能である。このように構成することによっても、上記実施の形態と同様なソースドライバ１４の駆動を可能とすることができる。
【００３１】
また、上記のいずれの実施の形態の場合においても、黒挿入電圧用の基準電圧と映像信号用の基準電圧をソースドライバ１４に与える回路構成は、夫々別々のルートを通る回路構成とした場合について説明しているが、これを共通化して単一構成の分圧抵抗回路１９に供給するようにした液晶表示パネルの駆動装置として構成することも可能である。
【００３２】
即ち、図４に示すように、黒挿入電圧制御回路１７からVrefB0とVrefB9の電圧をVref切換回路２０に供給し、このVref切換回路２０に映像信号用電圧制御回路１８からVrefS0とＶrefS9の電圧を供給し、このVref切換回路２０をコントローラ１２から入力端２１に供給される切換信号によって黒挿入電圧制御回路１７もしくは映像信号用電圧制御回路１８からの電圧のいずれかに切換えるように制御する。このVref切換回路２０からの出力は、ソースドライバ１４に並列に接続されている分圧抵抗回路１９の両端に供給され、夫々Vref0〜Vref9の電圧を得てソースドライバ１４に供給する構成としている。
【００３３】
このように構成することによって、映像信号期間及び黒挿入期間に応じてVref切換回路２０で黒挿入電圧制御回路１７と映像信号用電圧制御回路１８からの電圧を夫々切換えて分圧抵抗回路１９に供給することにより、ソースドライバ１４に映像信号及び黒信号に適応した最適な電圧を印加することを可能にしている。従って、黒挿入電圧制御回路１７からの出力と映像信号用電圧制御回路１８からの出力とを別ルートを介することなく、抵抗分圧回路１９を介してソースドライバ１４に供給することができるので、分圧抵抗回路１９を含むソースドライバ１４側の回路配線を簡略化することが可能となる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態の説明では、映像信号用の基準電圧を複数設けた場合について説明しているが、この基準電圧の数は階調に応じて適宜設定することが可能であり、また、分圧抵抗回路の形態も図示のものに限定されず、並列抵抗を組合わせたり、あるいは能動素子やスイッチング素子を使用した他の形態の電圧分割回路の使用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの駆動装置の実施形態を示す回路構成図。
【図２】本発明に係る液晶表示パネルの駆動装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図。
【図３】本発明に係る液晶表示パネルの駆動装置の具体的な回路構成の他の例を示す回路図。
【図４】本発明に係る液晶表示パネルの駆動装置の具体的な回路構成の別の例を示す回路図。
【図５】従来のOCBモード型液晶表示装置の表示動作を簡略化して説明するための動作図。
【図６】同じく液晶表示装置を構成する駆動回路を示す回路図。
【図７】同じく液晶表示パネルを駆動する駆動回路を示す回路図。
【符号の説明】
【００３６】
１３：ゲートドライバ
１４：ソースドライバ
１５：液晶表示パネル
１６：電源制御回路
１７：黒挿入電圧制御回路
１８：映像信号用電圧制御回路
１９：分圧抵抗回路
２０：切換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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