(57)【要約】【課題】  液晶表示素子まで安定した液晶基準電圧（液晶コモン電圧）を供給することができ、画像の表示品質を向上させることが可能な画像信号供給装置を提供する。【解決手段】  多相化された画像信号を、定電圧供給回路１６にて基準端子１６Ａの電位を基準として発生した所定の大きさの液晶基準電圧と共に多相配線ラインを介して液晶表示素子に対して伝送するようにした画像信号供給装置において、前記供給された液晶基準電圧を検出ＰＯＩＮＴ１９で検出し、前記検出した基準電圧を帯域制限する帯域制限手段２１と、前記帯域制限した検出基準電圧を増幅して前記定電圧供給回路の前記基準端子に負帰還をかける帰還手段２２と、基準電圧出力端子に大容量低ＥＳＲのコンデンサＣ３とを有するように構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子で表示するため、多相化され所定の周期で極性反転された画像信号を、定電圧供給回路にて基準端子の電位を基準として発生した所定の大きさの液晶基準電圧と共に、多相配線ラインを介して前記液晶表示素子に対して伝送するようにした画像信号供給装置において、
前記定電圧供給回路より供給される液晶基準電圧を検出して出力する検出手段と、
前記検出基準電圧を帯域制限する帯域制限手段と、
前記帯域制限した検出基準電圧に基づいて前記定電圧供給回路の前記基準端子に負帰還をかける帰還手段と、
前記極性反転に起因する基準電圧変動成分を低減するための低減手段と、
を有したことを特徴とする画像信号供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に対して多相化された画像信号を供給する画像信号供給装置に係り、特に液晶基準電圧の安定化に関する画像信号供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばアクティブマトリクス型の反射型の液晶表示素子（例えば特許文献１や特許文献２）では、各画素に印加する画像信号を保持する記憶素子の周波数特性や画素のオン・オフの切り替えを行うトランジスタのスイッチング特性の限界から、画像信号をＮ相（Ｎは２以上の整数）に多相化させてこの伝送を行うようになっており、これにより１相当たりの動作速度を低減させている。
一例としては、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４画素）画素相当の液晶表示素子にあっては１色当たり、８相程度に多相化されている。この場合、製造上の利便性を考慮し、液晶表示素子と、信号処理を行う信号書回路系とは、多数の平行に配設されたラインを配線パターンとして内包するフレキシブル配線基板によって互いに接続されている。
【０００３】
この点について図２を参照して説明する。図２は液晶表示素子と信号処理回路系との接続状態を示す模式図である。図２に示すように、液晶表示素子２とこの信号処理回路系４とは、物理的に分離されており、両者は多数の配線ライン６Ａが平行に配列されたフレキシブル配線基板６により接続されている。上記液晶表示素子２は、多数の画素が縦横方向にマトリクス状に配置された表示部８と、列走査回路１０と、行走査回路１２とを主に有しており、縦方向及び横方向に各画素を走査しつつ画像信号を印加し得るようになっている。この表示部８では、図示されないが、全面に広がる共通電極（対向電極）と各画素との間に液晶が封じ込められている。
【０００４】
一方、上記信号処理回路系４は例えばプリント基板等に形成されており、これは図示しない信号源より送られてくる画像信号を、上記表示部８で画像表示できるように処理する信号処理回路１４を有しており、ここで処理された画像信号がアナログ信号として上記フレキシブル配線基板６の配線ラインを介して液晶表示素子２側へ伝送される。また上記アナログ画像信号の他に、グランドレベル信号、他の制御信号、上記共通電極に印加する液晶コモン電圧（「ＶＣＯＭ基準電圧」とも称される）等を伝送するようになっている。この液晶コモン電圧は、画面における真黒や真白のレベル、例えば真黒レベルの基準となる液晶基準電圧であり、設計上予め定められる。
【０００５】
ここで上記例えば真黒レベルの液晶基準電圧（液晶コモン電圧）を発生させるために定電圧供給回路１６を有しており、この定電圧供給回路１６では、この基準端子１６Ａの電位に対して所定の大きさの電圧を出力でき、これを液晶基準電圧として用いている。具体的には、この定電圧供給回路１６としては例えば３端子レギュレータ１８を用いており、この”ＧＮＤ”の基準端子１６Ａを接地し、”ＩＮＰＵＴ”の入力端子１６Ｂに例えば−１８ボルトを入力し、”ＯＵＴＰＵＴ”の出力端子１６Ｃに液晶基準電圧として−９ボルトを安定的に出力し、これを液晶表示素子２側へ供給するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０１−１６３７２１号公報
【特許文献２】特開平０６−２８９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の場合、上記フレキシブル配線基板６の幅は３０ｍｍ程度に制限されており、しかも、この中に６０本程度の配線ライン６Ａが平行に配線されるため、各配線ライン６Ａの幅は１本当たり０．２ｍｍ程度と非常に細く、且つ機器内で２００ｍｍ程度の長さで引き回される。
【０００８】
ところで、上述したように、各種信号線の中で、液晶コモン電圧である上記液晶基準電圧の安定化は画像品質を高く維持する上から非常に重要である。この場合、従来の表示部のように８ビット程度で階調度を表す場合にはその階調精度に対して上記８ビット構成で十分に対応できたが、例えばハイビジョン信号（ＨＤＴＶ）のように、表示部８の画素密度の向上、クロック周波数の上昇に伴い、映像信号の階調レベルに１０ビット或いは１２ビットのビット精度が要求されるようになる。そして、そのビット精度を有効に生かすために、上記液晶基準電圧にはそのビット精度以上の安定度が必要となる。
【０００９】
例えば、図２で示したように、液晶基準電圧を送り出し側で低インピーダンス伝送しても、この基準信号を信号処理回路の画像基準電圧として使用され、また液晶表示素子内の走査回路１０，１２での信号レベルに起因した容量性負荷の充放電により、液晶基準電圧は負荷消費電流の変動を受けてしまうといった問題があった。
また、上記配線基板６間におけるクロストークの影響を受けて無視し得ない程度に液晶基準電圧の電圧変動を受けてしまい、その結果、表示部８の画面上で許容範囲を超えたゴースト、フリッカ、反射、ストリーキング等が発生する、といった問題があった。
【００１０】
画像基準電圧（ＶＣＯＭ基準電圧）の変動要因は、主として次の２つになる。１つ目は、上記で述べたような多相画像信号そのもののクロストークによるもので、周波数帯域が５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚ程度の変動、すなわち多相画像信号に相関したノイズ成分である。
２つ目は、液晶表示素子が直流成分による特性の劣化を防ぐために、画像信号を交流化して印加するときに生じる６０Ｈｚあるいは１２０Ｈｚの極性反転信号成分によるものである。
【００１１】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、ＶＣＯＭ基準電圧変動成分を除去し、安定した液晶基準電圧（液晶コモン電圧）を液晶表示素子に供給するようにしたことで、画像の表示品質を向上させることが可能な画像信号供給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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、以下に記載手段のよりなる。
すなわち、
液晶表示素子で表示するため、多相化され所定の周期で極性反転された画像信号を、定電圧供給回路にて基準端子の電位を基準として発生した所定の大きさの液晶基準電圧と共に、多相配線ラインを介して前記液晶表示素子に対して伝送するようにした画像信号供給装置において、
前記定電圧供給回路より供給される液晶基準電圧を検出して出力する検出手段と、
前記検出基準電圧を帯域制限する帯域制限手段と、
前記帯域制限した検出基準電圧に基づいて前記定電圧供給回路の前記基準端子に負帰還をかける帰還手段と、
前記極性反転に起因する基準電圧変動成分を低減するための低減手段と、
を有したことを特徴とする画像信号供給装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の「画像信号供給装置」によれば、液晶表示素子まで安定した液晶基準電圧（液晶コモン電圧）を供給することができ、画像の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像信号供給装置の発明を実施するための最良の形態につき、好ましい実施例により説明する。
図１は本実施例に適用される画像信号供給装置を示す構成図である。尚、従来装置と同一構成部分については同一符号を付して説明する。同図に示すように、この画像信号供給装置２０の基本的構成は、従来装置と同様であり、信号処理回路系４を有している。そして、図２に示すように、上記信号処理回路系４と液晶表示素子２とは、物理的に分離されており、両者は多数の配線ライン６Ａが平行に配列されたフレキシブル配線基板６により接続されている。上記液晶表示素子２は、多数の画素が縦横方向にマトリクス状に配置された表示部８と、列走査回路１０と、行走査回路１２とを主に有しており、縦方向及び横方向に各画素を走査しつつ画像信号を印加し得るようになっている。この表示部８では、図示されないが、全面に広がる共通電極（対向電極）と各画素との間に液晶が封じ込められている。
【００１５】
一方、上記信号処理回路系４は例えばプリント基板等に形成されており、これは図示しない信号源より送られてくる画像信号を、上記表示部８で画像表示できるように処理する信号処理回路１４を有しており、この信号処理回路１４で処理された画像信号がアナログ信号として上記フレキシブル配線基板６の各配線ライン６Ａを介して液晶表示素子２側へ伝送される。また上記アナログ画像信号の他に、グランドレベル信号、他の制御信号、上記共通電極に印加する液晶コモン電圧（「ＶＣＯＭ基準電圧」とも称される）等を伝送するようになっている。この液晶コモン電圧は、画面における真黒や真白のレベル、例えば真黒レベルの基準となる液晶基準電圧であり、設計上予め定められる。
【００１６】
ここで上記例えば真黒レベルの液晶基準電圧（液晶コモン電圧）を発生させるために定電圧供給回路１６を有しており、この定電圧供給回路１６では、この基準端子１６Ａの電位に対して所定の大きさの電圧を出力でき、これを液晶基準電圧として用いている。具体的には、この定電圧供給回路１６としては例えば３端子レギュレータ１８を用いており、この”ＧＮＤ”の基準端子１６Ａを接地し、”ＩＮＰＵＴ”の入力端子１６Ｂに例えば−１８ボルトを入力し、”ＯＵＴＰＵＴ”の出力端子１６Ｃに液晶基準電圧として−９ボルトを安定的に出力し、これを液晶表示素子２側へ供給するようになっている。
【００１７】
そして、ここに本発明の特徴とする、液晶基準電圧を検出する検出手段１９と、この検出した基準電圧を多相画像信号に相関した帯域に制限する帯域制限手段２１と、この帯域制限した検出基準電圧を増幅して負帰還をかけるための帰還手段２２とがそれぞれ設けられており、上記配線パターン末端から上記液晶表示素子２側に供給された液晶基準電圧を検出し、この検出出力をその周波数の帯域制限をしつつ所定のゲインで増幅して上記定電圧供給回路１６の基準端子１６Ａに負帰還をかけるようになっている。ここで上記検出ＰＯＩＮＴ１９は、図中に示すように信号処理回路系４とフレキシブル配線基板６の接触部末端が望ましい。
【００１８】
上記帯域制限手段２１は、後述する抵抗Ｒ１、Ｒ２とコンデンサであるフィルタＣ１、Ｃ２とよりなる。具体的には、上記帰還手段２２は、オペアンプ２４を有しており、この＋（プラス）端子を接地すると共に−（マイナス）端子に入力抵抗Ｒ２とコンデンサよりなるハイパスフィルタＣ２との直列回路を接続している。そして、上記信号処理回路系４とフレキシブル配線基板６の接触部末端に設けた検出ＰＯＩＮＴ１９により、上記液晶表示素子２側に実際に供給された液晶基準電圧を検出してこれをモニタし、上記ハイパスフィルタＣ２に接続して上記オペアンプ２４に帰還させている。
【００１９】
また上記オペアンプ２４の−端子と出力端子との間にはフィードバック抵抗Ｒ１を接続し、このフィードバック抵抗Ｒ１にコンデンサよりなるローパスフィルタＣ２を並列に接続している。そして、このオペアンプ２４の出力端子を、上記定電圧供給回路１６の”ＧＮＤ”の基準端子１６Ａに接続して、１００％の直流負帰還をかけるようになっている。
【００２０】
ここで上記フィードバック抵抗Ｒ２は１０ｋΩ程度、入力抵抗Ｒ１は１００Ω程度である。また、上記ローパスフィルタＣ１の容量は１５ｐＦ程度で、例えば１０ＭＨｚ以下の信号を通し、上記ハイパスフィルタＣ２の容量は１５０ｐＦ程度で、例えば１００ｋＨｚ以上の信号を通すようになっており、これにより信号周波数に対して１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲の帯域制限を行うようになっている。
【００２１】
この手段効果があるのは、画像基準電圧（ＶＣＯＭ基準電圧）の変動要因として、多相画像信号そのもののクロストークによるもので、周波数帯域が１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ程度のノイズ成分が変動要因となるからである。
【００２２】
また、３端子レギュレータ１８の出力部に１００μＦ〜１０００μＦの大容量低ＥＳＲ（等価直列抵抗）のコンデンサＣ３を挿入する。これは、画像信号の交流化のために印加する６０Ｈｚあるいは１２０Ｈｚの極性反転信号成分による変動要因を低減するためである。
【００２３】
以上のように構成することにより、液晶表示素子側に供給される液晶基準電圧を検出し、この検出出力をオペアンプに入力して所定のゲインをかけ、そしてこの出力を定電圧供給回路である３端子レギュレータの基準端子に入力することにより、１００％直流負帰還をかけるようにしている。
【００２４】
また、３端子レギュレータの出力部に１００μＦ〜１０００μＦの大容量低ＥＳＲのコンデンサＣ３を配置し、上記液晶基準電圧の出力変動をＲ１／Ｒ２の比で増幅して基準端子の電位を制限するようにしている。従って、見かけ上の交流ループゲインが高くなり、上記抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で構成されるフィルタ、及び上記抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２で構成されるフィルタの周波数の範囲で帯域制限された帯域内の画像信号成分による電圧変動を大幅に抑制することができる。
さらには、３端子レギュレータの出力部に１００μＦ〜１０００μＦの大容量低ＥＳＲのコンデンサＣ３を挿入ことにより画像信号の交流化のために印加する６０Ｈｚあるいは１２０Ｈｚの極性反転信号成分による電圧変動を大幅に抑制することができる。
【００２５】
尚、上記各数値例は単に一例を示したに過ぎず、上記数値に限定されないのは勿論であり、使用する信号周波数帯域に応じた数値が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に適用される画像信号供給装置を示す構成図である。
【図２】液晶表示素子と信号処理回路系との接続状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
２…液晶表示素子
４…信号処理回路系
６…フレキシブル配線基板
６Ａ…配線ライン
８…表示部
１４…信号処理回路
１６…定電圧供給回路
１６Ａ…基準端子
１６Ｂ…入力端子
１６Ｃ…出力端子
１８…３端子レギュレータ
１９…検出箇所
２０…画像信号供給装置
２１…帯域制限手段
２２…帰還手段
２４…オペアンプ
【図１】
2006154379.tif 000003
【図２】
2006154379.tif 000004