(57)【要約】【課題】高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成して極性反転を行う液晶表示装置において、明るさ調整が可能な液晶表示装置及びそのような駆動方法を提供すること。【解決手段】表示パネルの明るさ調整量に応じてＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されるＶＣＯＭ振幅調整データに応じて決定されるＶＣＯＭ振幅の増減値の１/２が高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨの増減値となるように演算回路５０１４における演算が行われ、この結果に応じて高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨが生成される。減算回路５０１９においては、コモン電圧ＶＣＯＭＨからＶＣＯＭ振幅が減算されて低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬが生成される。高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬとは極性反転制御信号Ｐｏｌの状態に応じて出力される。【選択図】図５
2011033883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配置された複数の表示画素が配された表示部を有する液晶表示装置であって、
所定期間毎に極性が反転する表示信号電圧を生成して前記各表示画素の画素電極に印加する表示信号電圧印加手段と、
第１の電位レベルを有する第１のコモン電圧と前記第１の電位レベルとは異なる第２の電位レベルを有する第２のコモン電圧とを生成し、前記所定期間毎に前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧の何れかを前記各表示画素のコモン電極に印加するコモン電圧印加手段と、
前記表示部の明るさを調整するための明るさ調整手段と、
を具備し、
前記コモン電圧印加手段は、
前記明るさ調整手段によって調整された明るさに応じて、前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧との絶対値和に対応した振幅値を設定する振幅設定手段と、
前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じて決定される振幅値の増減値の半分の値だけ前記第１の電位レベルとは異なる第３の電位レベルを有する第３のコモン電圧を増減させて前記第１のコモン電圧を生成する第１のコモン電圧生成手段と、
前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも高い場合には前記第１のコモン電圧から前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じた電圧を減算することで前記第２のコモン電圧を生成し、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも低い場合には前記第１のコモン電圧に前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じた電圧を加算することで前記第２のコモン電圧を生成する第２のコモン電圧生成手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１のコモン電圧生成手段は、
前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じて決定される振幅値の増減値の半分の値だけ前記第３のコモン電圧の電圧値を増減させて前記第１のコモン電圧の電圧値を演算する演算回路と、
前記演算手段で演算された第１のコモン電圧の電圧値に応じた電圧を生成する複数の抵抗器からなる第１のコモン電圧生成回路と、
を有し、
前記振幅設定手段の最小調整量が、前記第１のコモン電圧生成回路で生成可能な電圧の最小量の２Ｎ（Ｎは自然数）となるように前記複数の抵抗器の抵抗値が決定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第３のコモン電圧は、前記第１のコモン電圧の最適値であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
２次元状に配置された複数の表示画素が配された表示部を有する液晶表示装置の駆動方法であって、
表示部の明るさに応じて、第１の電位レベルを有する第１のコモン電圧と前記第１の電位レベルとは異なる第２の電位レベルを有する第２のコモン電圧との絶対値和に対応した振幅値を設定し、
前記振幅値に応じて決定される振幅値の増減値の半分の値だけ前記第１の電位レベルとは異なる第３の電位レベルを有する第３のコモン電圧を増減させて前記第１のコモン電圧を生成し、
前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも高い場合には前記第１のコモン電圧から前記振幅値に応じた電圧を減算することで前記第２のコモン電圧を生成し、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも低い場合には前記第１のコモン電圧に前記振幅値に応じた電圧を加算することで前記第２のコモン電圧を生成し、
所定期間毎に前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧の何れかを前記表示部の各表示画素のコモン電極に印加する、
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明るさ調整機能を有する液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、画素電極とコモン電極との間に液晶層が狭持されてなる表示画素が２次元状に配されて構成される表示パネルを有し、表示画素の画素電極とコモン電極の各々に電圧を印加することによって表示を行う。液晶層を構成する液晶は印加される電圧の大きさによって光透過率を変化させる特性を有しているため、コモン電極に印加する電圧の大きさを一定としておき、表示させるべき画像の階調レベル情報を示す画像データに応じた大きさの表示信号電圧を画素電極に印加することにより、所望の階調レベルでの画像表示を行うことが可能である。
【０００３】
ここで、液晶層を構成する液晶は、直流電圧を長時間印加すると特性が劣化する性質を有している。したがって、液晶の長寿命化等のために、液晶層に印加される電圧の極性を交流的に変化させる必要がある。このための手法としては各種の手法があり、液晶層に印加される電圧の極性（表示信号電圧に基づいて画素電極に発生する画素電極電圧とコモン電極に印加されるコモン電圧との大小関係に対応する）をフレーム単位で反転させるフレーム反転駆動や、液晶層に印加される電圧の極性を表示パネルの行単位で反転させるライン反転駆動等が良く知られている。表示信号電圧の電位レベルのみを変化させることでも液晶層に印加される電圧の極性を変化させることができる。しかしながら、表示信号電圧の電位レベルのみを変化させる構成とした場合には表示信号電圧を生成するために高い電圧が必要となる。このため、近年では、表示信号電圧の電位レベルとともにコモン電圧の電位レベルもフレーム単位やライン単位で反転させるようにしている。
【０００４】
ところで、近年の液晶表示装置においては明るさ調整機能を有しているものがある。この明るさ調整機能は、コモン電圧の中心電位を変えずにコモン電圧の大きさを変化させることによって実現できる。このような明るさ調整機能を実現するための技術として、例えば特許文献１の技術が提案されている。特許文献１の技術は、表示信号電圧（映像信号）とコモン電圧（対向電極信号）との極性反転を制御するための極性反転用信号を明るさ調整部の設定に応じて増幅することで明るさ調整部の設定に応じたコモン電圧を生成するようにしている。このような特許文献１の技術では、表示信号電圧のＤＣレベルを固定したままコモン電圧のピークピーク振幅を変更することができ、これによって明るさ調整を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６５３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術は、電位レベルが所定の電位を中心として周期的に反転する特性を有する信号を適宜増幅してコモン電圧を生成するカップリング方式に基づいている。ここで、コモン電圧の生成手法としては、カップリング方式の他に、高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成する方式が知られている。このような高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成する方式の場合、特許文献１の技術を適用して明るさ調整機能を実現することは困難である。これは、高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成する方式の場合には、特許文献１の技術を適用して両者の信号を増幅すると、明るさ調整前と明るさ調整後とでコモン電圧の中心電位が変化してしまうためである。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成して極性反転を行う液晶表示装置において、明るさ調整が可能な液晶表示装置及びそのような駆動方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の液晶表示装置は、２次元状に配置された複数の表示画素が配された表示部を有する液晶表示装置であって、所定期間毎に極性が反転する表示信号電圧を生成して前記各表示画素の画素電極に印加する表示信号電圧印加手段と、第１の電位レベルを有する第１のコモン電圧と前記第１の電位レベルとは異なる第２の電位レベルを有する第２のコモン電圧とを生成し、前記所定期間毎に前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧の何れかを前記各表示画素のコモン電極に印加するコモン電圧印加手段と、前記表示部の明るさを調整するための明るさ調整手段とを具備し、前記コモン電圧印加手段は、前記明るさ調整手段によって調整された明るさに応じて、前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧との絶対値和に対応した振幅値を設定する振幅設定手段と、前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じて決定される振幅値の増減値の半分の値だけ前記第１の電位レベルとは異なる第３の電位レベルを有する第３のコモン電圧を増減させて前記第１のコモン電圧を生成する第１のコモン電圧生成手段と、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも高い場合には前記第１のコモン電圧から前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じた電圧を減算することで前記第２のコモン電圧を生成し、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも低い場合には前記第１のコモン電圧に前記振幅設定手段に設定された振幅値に応じた電圧を加算することで前記第２のコモン電圧を生成する第２のコモン電圧生成手段とを有する。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の液晶表示装置の駆動方法は、２次元状に配置された複数の表示画素が配された表示部を有する液晶表示装置の駆動方法であって、表示部の明るさに応じて、第１の電位レベルを有する第１のコモン電圧と前記第１の電位レベルとは異なる第２の電位レベルを有する第２のコモン電圧との絶対値和に対応した振幅値を設定し、前記振幅値に応じて決定される振幅値の増減値の半分の値だけ前記第１の電位レベルとは異なる第３の電位レベルを有する第３のコモン電圧を増減させて前記第１のコモン電圧を生成し、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも高い場合には前記第１のコモン電圧から前記振幅値に応じた電圧を減算することで前記第２のコモン電圧を生成し、前記第１の電位レベルが前記第２の電位レベルよりも低い場合には前記第１のコモン電圧に前記振幅値に応じた電圧を加算することで前記第２のコモン電圧を生成し、所定期間毎に前記第１のコモン電圧と前記第２のコモン電圧の何れかを前記表示部の各表示画素のコモン電極に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高レベル側のコモン電圧と低レベル側のコモン電圧とを直接生成して極性反転を行う液晶表示装置において明るさ調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を備えた電子機器の一例としての携帯電話機の外観を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図３】走査ドライバの動作について示すタイミングチャートである。
【図４】信号ドライバの構成について示す図である。
【図５】ＶＣＯＭ生成部の構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における、ＶＣＯＭ振幅レジスタに設定されているＶＣＯＭ振幅調整データ、ＶＣＯＭＨレジスタに設定されているＶＣＯＭＨデータ、演算回路で行われる演算、減算回路で行われる演算の一例を示した図である。
【図７】ＶＲＥＦ＝５［Ｖ］とした場合の、ＶＣＯＭ振幅レジスタに設定されているＶＣＯＭ振幅調整データ、ＶＣＯＭＨレジスタに設定されているＶＣＯＭＨデータ、演算回路で行われる演算、減算回路で行われる演算、ＶＣＯＭの中心電位ＶＣＯＭ/ｃをまとめて示した図である。
【図８】明るさ調整の概要について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を備えた電子機器の一例としての携帯電話機の外観を示す図である。図１に示す携帯電話機１０は、マイクロフォン１１と、アンテナ１２と、スピーカ１３と、液晶表示装置１４と、操作部１５とを有している。なお、携帯電話機１０の基本的な構成は、従来周知のものであり、本実施形態の本質とも異なるので以下に簡単に説明する。
【００１３】
マイクロフォン１１は、携帯電話機１０の使用者によって入力される音声を電気信号に変換するものである。アンテナ１２は、携帯電話機１０が図示しない基地局と通信するためのアンテナである。スピーカ１３は、別の携帯電話機等から基地局を経由してアンテナ１２で受信された音声信号を音声に変換して出力するものである。液晶表示装置１４は、各種の画像を表示するものである。操作部１５は、携帯電話機１０の使用者が携帯電話機１０の操作を行うための操作部である。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１４の構成を示す図である。図２に示すように、液晶表示装置１４は、表示パネル１００と、走査ドライバ２００と、信号ドライバ３００と、制御部４００と、電源調整回路５００とを有している。ここで、本実施形態における液晶表示装置１４は、表示パネル１００の明るさを調整可能になされている。
【００１５】
表示パネル１００は、液晶表示装置１４の外部から供給される画像データＤに基づく画像を表示する表示部である。この表示パネル１００は、画素側基板１０１と対向側基板１０２との間に液晶層ＬＣが狭持されて構成されている。
【００１６】
画素側基板１０１と対向側基板１０２とはシール材１０３によって接着され、またこのシール材１０３によって画素側基板１０１と対向側基板１０２との間から液晶層ＬＣを構成する液晶が漏れ出さないように封止されている。また、画素側基板１０１はガラス基板等の基板であり、複数の走査線Ｇ（ｊ）（ｊ＝１、２、…、ｎ）と複数の信号線Ｓ（ｉ）（ｉ＝１、２、…、ｍ）とがそれぞれ交差するように延伸配設されている。さらに、走査線Ｇ（ｊ）と信号線Ｓ（ｉ）との各交点に対応した位置には表示画素Ｐｉｘが配置され、この表示画素Ｐｉｘは走査線Ｇ（ｊ）と信号線Ｓ（ｉ）のそれぞれに電気的に接続されている。したがって、各走査線にはｉ個の表示画素Ｐｉｘが接続され、各信号線にはｊ個の表示画素Ｐｉｘが接続される。なお、図２では、１つの表示画素のみを図示している。
【００１７】
ここで、画素側基板１０１は、例えばガラス基板等で構成されている。この画素側基板１０１には、表示画素を構成するための複数の表示画素Ｐｉｘのそれぞれに対応して例えばＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜等の透明導電膜で構成された画素電極が形成されている。そして、画素電極はスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に接続されている。さらに、このＴＦＴは走査線Ｇ（ｊ）、信号線Ｓ（ｉ）にも接続されている。
【００１８】
一方、対向側基板１０２はガラス基板等の透明性を有する基板である。この対向側基板１０２の画素側基板１０１との対向面側には格子状の遮光膜が形成されている。遮光膜は、その開口部が画素電極に対応した位置となるように形成され、これによって遮光膜はブラックマトリクスとして機能する。また、この遮光膜によって形成される開口部には、表示画素Ｐｉｘ毎に所定の色成分（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））に対応したカラーフィルタが配設されている。さらに、カラーフィルタにはコモン電極が形成されている。このコモン電極の電位は、各表示画素Ｐｉｘにおいて共通の電位となる。
【００１９】
走査ドライバ２００は、シフトレジスタ等を備えて構成され、表示パネル１００の走査線Ｇ（ｊ）に走査信号を順次印加する。走査ドライバ２００には、制御部４００から垂直同期信号Ｖｓと、水平同期信号Ｈｓとしての第１ゲートクロック信号ＧＣＫ１及び第２ゲートクロック信号ＧＣＫ２とが入力される。図３に示すように、走査ドライバ２００は、垂直同期信号Ｖｓが入力される毎に、ｎ本の走査線への走査信号の印加を開始する。この際、走査ドライバ２００は、制御部４００からの水平制御信号Ｈｓを受ける毎に、１行分のＴＦＴをオンするための走査信号をゲートオフレベルＶｇｌからゲートオンレベルＶｇｈに切り替える。なお、第１ゲートクロック信号ＧＣＫ１と第２ゲートクロック信号ＧＣＫ２とは互いに逆位相の矩形信号である。
【００２０】
図３に示すように、垂直制御信号Ｖｓは表示パネル１００の１画面分の表示を行うための期間である１フレーム毎に印加される。また、水平制御信号Ｈｓは表示パネル１００の１行分（１本の走査線分）の表示信号電圧（階調信号）を書き込むための期間である１水平期間毎に印加される。この水平制御信号Ｈｓに同期するように、走査ドライバ２００は、走査線Ｇ（１）から順次、電位をゲートオンレベルＶｇｈとする。走査線Ｇ（ｊ）の電位がゲートオンレベルＶｇｈとなることにより、当該走査線Ｇ（ｊ）に接続されているＴＦＴがオン状態となる。このとき、そのオン状態となったＴＦＴを介して信号線Ｓ（ｉ）に印加されている表示信号電圧が対応する表示画素Ｐｉｘの画素電極に印加される。
【００２１】
表示信号電圧印加手段としての機能を有する信号ドライバ３００は、表示パネル１００の信号線Ｓ（ｉ）に表示信号電圧を印加する。この信号ドライバ３００は、図４に示すように、サンプリングメモリ３０１、データラッチ部３０２、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）３０３、及び表示信号電圧生成回路３０４を有している。
【００２２】
サンプリングメモリ３０１は、制御部４００から出力される水平同期信号Ｈｓを受けて、１水平期間分に相当するｉ個の表示画素Ｐｉｘに対応した画像データＤを、基準クロック信号ＣＬＫに同期して１画素分ずつ順次記憶する。このため、サンプリングメモリ３０１は、信号線Ｓ（ｉ）の数と同数のデータ格納領域を備えている。ここで、画像データＤは、各表示画素で表示すべき階調レベル情報であり、例えば８ビットのデジタルデータとして表される。
【００２３】
データラッチ部３０２は、水平同期信号Ｈｓを受けてサンプリングメモリ３０１の各格納領域に記憶されている１水平期間分の画像データＤを一斉に取り込み、取り込んだ画像データをＤ／Ａ変換回路３０３に出力する。
【００２４】
Ｄ／Ａ変換回路３０３は、データラッチ部３０２から出力された画像データＤをデコードし、デコードした結果として示される階調レベル情報に対応した表示信号電圧を表示信号電圧生成回路３０４から供給される表示信号電圧の中から選択して対応する信号線Ｓ（ｉ）に出力する。このＤ／Ａ変換回路３０３は、複数のＤＡＣ部３０３１及び出力アンプ部３０３２を有している。ＤＡＣ部３０３１は、画像データＤのデコード結果に応じて表示信号電圧生成回路３０４から供給される表示信号電圧を選択する。出力アンプ部３０３２は、対応するＤＡＣ部３０３１によって選択された表示信号電圧を増幅して対応する信号線Ｓ（ｉ）に出力する。信号線Ｓ（ｉ）に出力された表示信号電圧は、走査ドライバ２００によってオン状態とされたＴＦＴを介して画素電極に印加される。これにより、表示信号電圧の印加によって画素電極に発生する画素電極電圧とコモン電圧との差の電圧が液晶層ＬＣに印加され、対応する表示画素での画像表示が行われる。
【００２５】
表示信号電圧生成回路３０４は、画像データＤが取り得る階調レベル（例えばＤが８ビットのデジタルデータとして表される場合には２５６階調）に対応した表示信号電圧を、例えば、所定の電源電圧を階調レベル数に対応した複数の抵抗によって分割する抵抗分割方式によって生成する。ここで、液晶層ＬＣを構成する液晶は、直流電圧を長時間印加すると特性が劣化する性質を有している。したがって、液晶の長寿命化等のために、液晶層ＬＣに印加される電圧の極性（画素電極電圧とコモン電圧との大小関係）を交流的に変化させる必要がある。このための手法として、本実施形態では例えばフレーム反転駆動を用いる。フレーム反転駆動は、液晶層ＬＣに印加される電圧の極性をフレーム単位で変化させる駆動方式である。このようなフレーム反転駆動を行うために、表示信号電圧生成回路３０４は、階調レベル毎に、画素電極電圧がコモン電圧よりも高い場合の極性である正極性に対応した表示信号電圧と画素電極電圧がコモン電圧よりも低い場合の極性である負極性に対応した表示信号電圧とを生成可能になされている。そして、表示信号電圧生成回路３０４は、フレーム単位で制御部４００から供給される極性反転制御信号Ｐｏｌに応じて正極性側の表示信号電圧と負極性側の表示信号電圧の何れかを画素電極に印加する。例えば、本実施形態では、極性反転制御信号Ｐｏｌがハイレベルの場合に正極性側の表示信号電圧を画素電極に印加し、極性反転制御信号Ｐｏｌがローレベルの場合に負極性側の表示信号電圧を画素電極に印加するものとする。
【００２６】
制御部４００は、表示パネル１００に所望の画像が表示されるように走査ドライバ２００や信号ドライバ３００を制御する。即ち、制御部４００は、画像データＤの出力タイミングに同期した垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、極性反転制御信号Ｐｏｌ、及び基準クロック信号ＣＬＫ等の各種制御信号を生成して出力する。また、制御部４００は、明るさ調整手段としての機能も有している。即ち、制御部４００は表示パネル１００の周囲の明るさやユーザの操作部１５の操作によって調整される表示パネル１００の明るさに応じた明るさ調整信号を電源調整回路５００に出力することも行う。
【００２７】
コモン電圧印加手段としての機能を有する電源調整回路５００は、所定の電源から図２の各ブロックの動作に必要な電圧を生成し、生成したそれぞれの電圧を対応するブロックに供給する。ここで、本実施形態における電源調整回路５００は、コモン電圧ＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＬを生成するＶＣＯＭ生成部５０１を少なくとも有し、その他に走査信号のゲートオフレベルＶｇｌ及びゲートオンレベルＶｇｈ、表示信号電圧を生成するための電源電圧を生成するための回路を有する。
【００２８】
図５は、ＶＣＯＭ生成部５０１の構成を示す図である。本実施形態におけるＶＣＯＭ生成部５０１は、高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬとを直接生成可能な回路構成を有している。一般に、高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬとを直接生成可能な回路構成を有するＶＣＯＭ生成部の場合、高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬの何れか一方を生成し、所望とするコモン電圧の振幅からもう一方の側のコモン電圧を決定する回路構成が最も簡易である。したがって、本実施形態におけるＶＣＯＭ生成部５０１もこの簡易な回路構成に準じた回路構成を採用する。
【００２９】
図５に示すＶＣＯＭ生成部５０１は、最適ＶＣＯＭＨメモリ５０１１と、ＶＣＯＭＨレジスタ５０１２と、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３と、演算回路５０１４と、ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５と、マルチプレクサ５０１６と、増幅回路５０１７と、マルチプレクサ５０１８と、減算回路５０１９と、極性切替スイッチ５０２０とを有している。
【００３０】
最適ＶＣＯＭＨメモリ５０１１は、例えば不揮発性メモリから構成されている。一般に、液晶表示装置においては、表示パネル１００の製造ばらつきにより、コモン電圧の最適値が液晶表示装置毎に異なることが知られている。最適ＶＣＯＭＨメモリ５０１１はこのような液晶表示装置毎に異なるコモン電圧の最適なＤＣレベル値を記憶するためのメモリである。本実施形態における最適ＶＣＯＭＨメモリ５０１１には、例えば高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨの最適なＤＣレベルを記憶させる。このコモン電圧ＶＣＯＭＨの最適値は所定のＶＣＯＭ振幅でＶＣＯＭ生成部５０１を動作させた際の、表示パネル１００の特性に基づく最適値である。
【００３１】
ＶＣＯＭＨレジスタ５０１２は、最適ＶＣＯＭＨメモリ５０１１に記憶されたコモン電圧ＶＣＯＭＨの最適なＤＣレベル値に対応したＶＣＯＭＨデータが設定されるレジスタと、レジスタに設定されるＶＣＯＭＨデータからコモン電圧ＶＣＯＭＨの最適値ＶＣＯＭＨ’を演算するためのテーブルとを有している。振幅設定手段としての機能を有するＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３は、制御部４００からの明るさ調整信号に応じて、コモン電圧のピークピーク振幅であって高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬとの絶対値和に対応する電圧（以下、ＶＣＯＭ振幅という）に対応したＶＣＯＭ振幅調整データが設定されるレジスタと、レジスタに設定されるＶＣＯＭ調整データから振幅値ＶＣＯＭ振幅を演算するためのテーブルとを有している。
【００３２】
演算回路５０１４は、ＶＣＯＭＨレジスタ５０１２に設定されているＶＣＯＭＨデータに対応した電圧値ＶＣＯＭＨ’とＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されているＶＣＯＭ振幅調整データに対応した電圧値ＶＣＯＭ振幅とから、明るさ調整信号に応じた高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨの電圧値を演算する。
【００３３】
例えば、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されているＶＣＯＭ振幅調整データと各ＶＣＯＭ振幅調整データに対応する電圧値ＶＣＯＭ振幅とが図６（ａ）に示すように対応しているとする。なお、図６（ａ）の例は、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されている調整データと電圧値ＶＣＯＭ振幅とが以下の（式１）に示す関係を有している場合の例である。  
ＶＣＯＭ振幅＝ＶＲＥＦ×９４.４＋ＶＲＥＦ×（ＶＣＯＭ振幅調整データ×係数）％  
（式１）
ここで、（式１）に示すＶＲＥＦ×９４.４はＶＣＯＭ振幅の基準値である。本実施形態では、例として、最適なＶＣＯＭＨのＤＣレベルが得られたときのＶＣＯＭ振幅の電圧値をＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５に接続された基準電圧源の電圧値ＶＲＥＦに対する百分率で表したものとしてＶＣＯＭ振幅の基準値を定義している。また、（式１）に示すＶＲＥＦ×（ＶＣＯＭ振幅調整データ×係数）はＶＣＯＭ振幅の増減値に対応している。上述したように、ＶＣＯＭ振幅調整データは明るさ調整信号に応じて設定されるものであり、ＶＲＥＦ×（ＶＣＯＭ振幅調整データ×係数）の値も明るさ調整信号に応じて変動するものとなる。
【００３４】
また、図６（ａ）は、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されるＶＣＯＭ振幅調整データが６ビットデータとして構成されている例を示し、その最上位ビットがＶＣＯＭ振幅の増減方向を、残りの５ビットが値を示している。さらに、図６（ａ）の例では係数を０.８としている。実際には、（式１）の係数は表示パネル１００の明るさの調整間隔に応じて設定することが好ましい。例えば、係数を０.８よりも小さくすることで表示パネル１００の明るさの調整間隔がより細かくなる。逆に、係数を０.８よりも大きくすることで表示パネル１００の明るさの調整間隔がより粗くなる。
【００３５】
本実施形態においては、（式１）のように定義したＶＣＯＭ振幅に応じて決定されるＶＣＯＭ振幅の増減値に対し、ＶＣＯＭ振幅の増減値の１/２がＶＣＯＭＨの増減値となるようにＶＣＯＭＨの電圧値を演算する。即ち、演算回路５０１４は、以下の（式２）で示す演算を行う。  
ＶＣＯＭＨ＝ＶＣＯＭＨ’＋ＶＲＥＦ×（（ＶＣＯＭ振幅調整データ×係数）/２）％  
（式２）  
ここで、（式２）の係数は（式１）の係数と同じものである。
【００３６】
ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５は、複数の抵抗器が直列に接続されて構成されている。さらに、ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５はその一端が基準電圧源ＶＲＥＦに接続され、他端が接地されている。このようなＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５は、基準電圧源の電圧ＶＲＥＦを分圧することで、コモン電圧ＶＣＯＭＨ生成用の電圧及びＶＣＯＭ振幅生成用の電圧を生成する。
【００３７】
上述したように、本実施形態においては、ＶＣＯＭ振幅の増減値の１/２がＶＣＯＭＨの増減値となるようにＶＣＯＭＨの電圧値を演算する。したがって、ＶＣＯＭＨの最小調整量をＶＣＯＭ振幅の２倍は細かくする必要がある。つまり、ＶＣＯＭ振幅の最小調整量は、ＶＣＯＭＨの最小調整量の２Ｎ（Ｎは自然数）である関係が必要である。例えば、ＶＣＯＭ振幅の最小調整量が１００ｍＶ間隔であるとすると、ＶＣＯＭＨの最小調整量は５０ｍＶ間隔、２５ｍＶ間隔、１２.５ｍＶ間隔、…、とする必要がある。したがって、このような関係を満足するような電圧を生成できるように、ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５を構成する抵抗器の抵抗値を決定しておく必要がある。
【００３８】
マルチプレクサ５０１６は、演算回路５０１４により演算されたコモン電圧ＶＣＯＭＨの電圧値に応じたアナログ電圧が入力されるようにＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５を構成する抵抗器の選択を行い、これによってＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５から入力される電圧ＶＣＯＭＨを増幅回路５０１７に出力する。増幅回路５０１７はマルチプレクサ５０１６から入力された電圧ＶＣＯＭＨを１倍のゲインで増幅してから減算回路５０１９に出力する。本実施形態における演算回路５０１４、ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５、マルチプレクサ５０１６、増幅回路５０１７で第１のコモン電圧生成手段を構成している。
【００３９】
マルチプレクサ５０１８は、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されているＶＣＯＭ振幅調整データに対応した電圧値に応じたアナログ電圧が入力されるようにＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５を構成する抵抗器の選択を行い、これによってＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５から入力される電圧ＶＣＯＭ振幅を減算回路５０１９に出力する。
【００４０】
減算回路５０１９は、増幅回路５０１７より入力される電圧ＶＣＯＭＨからマルチプレクサ５０１８より入力される電圧ＶＣＯＭ振幅を減算することにより、低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬを生成する。即ち、減算回路５０１９は以下（式３）で示す演算を行う。
【００４１】
ＶＣＯＭＬ＝ＶＣＯＭＨ−ＶＣＯＭ振幅                            （式３）  
なお、本実施形態におけるＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗５０１５、マルチプレクサ５０１８、減算回路５０１９で第２のコモン電圧生成手段を構成している。
【００４２】
図６（ｂ）には、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されているＶＣＯＭ振幅調整データ、ＶＣＯＭＨレジスタ５０１２に設定されているＶＣＯＭＨデータ、演算回路５０１４で行われる演算、減算回路５０１９で行われる演算の関係を一例として示している。ここで、図６（ｂ）はＶＣＯＭＨレジスタ５０１２に設定されるＶＣＯＭＨデータとそれに対応する電圧値ＶＣＯＭＨ’とが以下の（式４）で示す関係となっている例を示している。
【００４３】
ＶＣＯＭＨ’＝ＶＲＥＦ×（４９＋（ＶＣＯＭＨデータ×０.２））％    （式４）
極性切替スイッチ５０２０は、フレーム単位で制御部４００から供給される極性反転制御信号Ｐｏｌに応じて高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬの何れかをコモン電極に印加する。例えば、本実施形態では、極性反転制御信号Ｐｏｌがハイレベルの場合にコモン電圧ＶＣＯＭＬをコモン電極に印加し、極性反転制御信号Ｐｏｌがローレベルの場合にコモン電圧ＶＣＯＭＨを画素電極に印加するものとする。
【００４４】
図７は、ＶＲＥＦ＝５［Ｖ］としたときの、ＶＣＯＭ振幅レジスタに設定されているＶＣＯＭ振幅調整データ、ＶＣＯＭＨレジスタに設定されているＶＣＯＭＨデータ、演算回路５０１４で行われる演算、減算回路５０１９で行われる演算、ＶＣＯＭの中心電位ＶＣＯＭ/ｃの関係をまとめて示した図である。なお、ＶＣＯＭの中心電位ＶＣＯＭ/ｃ＝（ＶＣＯＭＨ＋ＶＣＯＭＬ）/２である。この中心電位ＶＣＯＭ/ｃを中心としてコモン電圧ＶＣＯＭの極性反転が行われる。
【００４５】
ＶＲＥＦ＝５［Ｖ］とすると、ＶＣＯＭ振幅レジスタ５０１３に設定されるＶＣＯＭ振幅調整データと電圧値ＶＣＯＭ振幅との対応関係は、（式１）より、図７（ａ）に示すものとなる。さらに、（式４）より、ＶＣＯＭＨレジスタ５０１２に設定されるＶＣＯＭＨデータを００ｈ、７Ｆｈ、ＦＦｈとした場合のＶＣＯＭＨ’は図７（ｂ）に示すようにそれぞれ２.４５［Ｖ］、３.７２［Ｖ］、５.００［Ｖ］となる。図７（ｂ）においてはそれぞれのＶＣＯＭＨ’に対してＶＣＯＭ振幅を３段階に変化させているが、本実施形態では３段階に変化させたＶＣＯＭ振幅に対してＶＣＯＭの中心電位ＶＣＯＭ/ｃが全て等しくなる。
【００４６】
即ち、本実施形態では（式１）〜（式３）の関係に従ってＶＣＯＭＨ、ＶＣＯＭＬを生成することで、例えば、もとのＶＣＯＭ振幅に対してＶＣＯＭ振幅を１００ｍＶ増加させるような明るさ調整がなされた場合には、ＶＣＯＭＨの電圧値は、もとの電圧値から５０ｍＶだけ増加した値となる。これに対し、ＶＣＯＭＬの電圧値は、５０ｍＶだけ電圧値が増加したＶＣＯＭＨに対して１００ｍＶだけ減少させた値、即ち、もとの電圧値から５０ｍＶだけ減少した値となる。したがって、ＶＣＯＭ振幅が１００ｍＶだけ増加するのに対してコモン電圧ＶＣＯＭの中心電位は変わらない。
【００４７】
このように、本実施形態では、明るさ調整量に応じて設定されたＶＣＯＭ振幅に対し、ＶＣＯＭＨの増加量とＶＣＯＭＬの減少量とが常に等しくなるようにＶＣＯＭＨ、ＶＣＯＭＬの値を演算するので、ＶＣＯＭの中心電位を変えずにＶＣＯＭ振幅のみを変えて正しい明るさ調整を行うことができる。
【００４８】
図８は、本実施形態の明るさ調整の概要を示す図である。図８に示すように、１フレーム間隔で垂直同期信号Ｖｓが制御部４００から出力されて表示パネル１００における１画面分の表示が開始される。垂直同期信号Ｖｓに同期して走査ドライバ２００から順次走査信号Ｇ（ｊ）が出力されて対応する各走査線に対応するＴＦＴがオン状態となる。これにより、信号ドライバ３００から出力された表示信号電圧は、各オン状態となったＴＦＴを介して画素電極に書き込まれる。また、ＶＣＯＭ生成部５０１から出力されたコモン電圧は画素電極と対向するように配置されたコモン電極に印加される。これにより、表示信号電圧の印加によって画素電極に発生する画素電極電圧とコモン電圧との差の電圧が液晶層ＬＣに印加され、対応する表示画素での画像表示が行われる。ここで、上述したように、表示信号電圧及びコモン電圧の極性は極性反転制御信号Ｐｏｌに応じて１フレーム毎に反転される。
【００４９】
本実施形態では、コモン電圧の振幅を変えることで表示パネル１００の明るさを変える。例えば、コモン電圧ＶＣＯＭ１が印加されている状態から、コモン電圧ＶＣＯＭ１よりもＶＣＯＭ振幅の小さいコモン電圧ＶＣＯＭ２を印加することで表示パネル１００の明るさをより暗くすることが可能である。これは、例えば、図７（ｂ）の例において、ＶＣＯＭ振幅＝５.３０［Ｖ］の状態から、ＶＣＯＭ振幅＝４.７０［Ｖ］の状態に変更する場合に相当する。図７（ｂ）において示したように、本実施形態においてはＶＣＯＭの中心電位ＶＣＯＭ/ｃを変えずにＶＣＯＭ振幅の値のみを変えることが可能である。また、コモン電圧ＶＣＯＭ１が印加されている状態から、コモン電圧ＶＣＯＭ１よりもＶＣＯＭ振幅の大きいコモン電圧ＶＣＯＭ３を印加することで表示パネル１００の明るさをより明るくすることが可能である。これは、例えば、図７（ｂ）の例において、ＶＣＯＭ振幅＝５.３０［Ｖ］の状態から、ＶＣＯＭ振幅＝５.９４［Ｖ］の状態に変更する場合に相当する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＬとを直接生成して極性反転を行う液晶表示装置において、明るさ調整量に応じて設定されたＶＣＯＭ振幅に対し、ＶＣＯＭＨの増加量とＶＣＯＭＬの減少量とが常に等しくなるようにＶＣＯＭＨ、ＶＣＯＭＬの値を演算するので、ＶＣＯＭの中心電位を変えずにＶＣＯＭ振幅のみを変えて正しい明るさ調整を行うことができる。
【００５１】
また、高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨと低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＬとを直接生成して極性反転を行う液晶表示装置は、ＶＣＯＭカップリング方式とは異なり、極性の反転時に容量カップリング効果によるコモン電圧の変動がないため、ＶＣＯＭカップリング方式に比べて高画質の表示を行うことが可能である。
【００５２】
ここで、上述した実施形態における図５の例では、明るさ調整量に応じて設定されたＶＣＯＭ振幅に対してまず高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨを生成し、生成したコモン電圧ＶＣＯＭＨからＶＣＯＭ振幅を減算することにより低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬを生成するようにしている。これに対し、明るさ調整量に応じて設定されたＶＣＯＭ振幅に対してまず低レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＬを生成し、生成したコモン電圧ＶＣＯＭＬにＶＣＯＭ振幅を加算することにより高レベル側のコモン電圧ＶＣＯＭＨを生成するようにしても良い。
【００５３】
また、上述した実施形態においてはコモン電圧の極性をフレーム単位で反転させるフレーム反転駆動について例示したが、上述した実施形態の技術はコモン電圧の極性をライン単位で反転させるライン反転駆動についても適用可能である。
【００５４】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態においては液晶表示装置１４が携帯電話機に設けられている例を示している。しかしながら、上述した実施形態の技術はデジタルカメラやＰＤＡ等の、液晶表示装置を有する各種の携帯機器に対して適用可能である。
【００５５】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００５６】
１０…携帯電話機、１１…マイクロフォン、１２…アンテナ、１３…スピーカ、１４…液晶表示装置、１５…操作部、１００…表示パネル、２００…走査ドライバ、３００…信号ドライバ、４００…制御部、５００…電源調整回路、５０１…ＶＣＯＭ生成部、５０１１…ＶＣＯＭＨメモリ、５０１２…ＶＣＯＭＨレジスタ、５０１３…ＶＣＯＭ振幅レジスタ、５０１４…演算回路、５０１５…ＶＣＯＭ生成用ラダー抵抗、５０１６…マルチプレクサ、５０１７…増幅回路、５０１８…マルチプレクサ、５０１９…減算回路、５０２０…極性切替スイッチ
【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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【図８】
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