(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの一対の電極に駆動電圧を印加する液晶駆動回路であって、
前記一対の電極の一方に印加する共通電圧を生成する共通電圧生成部と、
前記共通電圧との電位差が、入力信号によって指示される階調に対応する電圧値となる互いに極性が異なる第１および第２の電圧を、前記一対の電極の他方に印加する駆動電圧として生成する駆動電圧生成部であって、一方端が高電位側電源端子に、他方端が低電位側電源端子にそれぞれ接続された抵抗分圧回路によって構成された駆動電圧生成部と、
前記第１および第２の電圧が所定間隔で、前記一対の電極の他方に交互に印加されるように前記駆動電圧を切り替える駆動電圧切替部と、
前記高電位側電源端子および前記低電位側電源端子のそれぞれと前記抵抗分圧回路の両端部のそれぞれとの接続を、所定のタイミングで繰り返し切り替える電源切替部と、
を備え、前記電源切替部は、前記抵抗分圧回路の一方端を前記高電位側電源端子および前記低電位側電源端子のいずれか一方に選択的に接続する第１のスイッチと、前記抵抗分圧回路の他方端を前記高電位側電源端子および前記低電位側電源端子のいずれか他方に選択的に接続する第２のスイッチとを有し、前記第１のスイッチを介した接続状態と前記第２のスイッチを介した接続状態とを前記所定のタイミングで変更することを特徴とする液晶駆動回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動電圧切替部によって前記第１および第２の電圧を交互に切り替える間隔は、表示フレームの切替間隔であることを特徴とする液晶駆動回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記電源切替部により接続を繰り返し切り替える間隔は、前記駆動電圧切替部によって前記第１および第２の電圧を交互に切り替える間隔よりも長いことを特徴とする液晶駆動回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記電源切替部は、前記駆動電圧切替部による電圧印加動作開始時毎に、接続状態の切り替えを行うことを特徴とする液晶駆動回路。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記電源切替部は、入力モード切替時毎に、接続状態の切り替えを行うことを特徴とする液晶駆動回路。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記電源切替部は、同一の接続状態における前記駆動電圧切替部による電圧印加の累積時間が所定値を超えた場合に、接続状態の切り替えを行うことを特徴とする液晶駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの電極に輝度レベルに応じた電圧を印加する液晶駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力されるビデオ信号と同一極性の非反転信号とその反転信号とを生成し、１水平ライン毎にそれらが対象となるように合成することによってＤＣオフセットを持たない駆動信号を生成するようにした液晶駆動回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような駆動信号を用いることにより、液晶パネルにＤＣレベルの信号が印加され続けることにより生じる液晶の焼き付きを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に開示された液晶駆動回路を用いることにより、液晶パネルに印加されるＤＣオフセットを低減することができるが、完全にＤＣレベルをゼロにすることはできず、長時間の使用に伴って液晶パネルの焼き付きが発生するおそれがあるという問題があった。例えば、特許文献１の図１や図１１に示された構成ではマルチプレックスドライバ１８によってビデオ信号と同一極性の非反転信号とその反転信号が生成されるが、回路構成や素子のばらつきによって非反転信号を正確に反転した反転信号を生成することは難しく、ＤＣオフセットを完全になくすことはできない。また、中間電圧Ｖｐについても同様であり、印加電圧Ｖのちょうど中間的な電圧レベル（＝１／２Ｖ）と一致させることが望ましいが、実際には、この中間電圧Ｖｐには誤差があるため、この誤差に起因してＤＣオフセットが生じる。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、駆動信号によって生じるＤＣオフセットをなくして液晶パネルの焼き付きの発生を防止することができる液晶駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の液晶駆動回路は、表示パネルの一対の電極に駆動電圧を印加する液晶駆動回路であって、一対の電極の一方に印加する共通電圧を生成する共通電圧生成部と、共通電圧との電位差が、入力信号によって指示される階調に対応する電圧値となる互いに極性が異なる第１および第２の電圧を、一対の電極の他方に印加する駆動電圧として生成する駆動電圧生成部であって、一方端が高電位側電源端子に、他方端が低電位側電源端子にそれぞれ接続された抵抗分圧回路によって構成された駆動電圧生成部と、第１および第２の電圧が所定間隔で、一対の電極の他方に交互に印加されるように駆動電圧を切り替える駆動電圧切替部と、高電位側電源端子および低電位側電源端子のそれぞれと抵抗分圧回路の両端部のそれぞれとの接続を、所定のタイミングで繰り返し切り替える電源切替部とを備えている。
【０００７】
抵抗分圧回路によって生成される第１の電圧と第２の電圧の極性を繰り返し切り替えることにより、第１の電圧と共通電圧との電位差と第２の電圧と共通電圧との電位差とが正確に一致しない場合や、第１および第２の電圧の中心電圧と共通電圧とが正確に一致しない場合であっても、これらに起因するＤＣバイアスを相殺することができる。これにより、駆動信号によって生じるＤＣバイアスをなくして液晶パネルの焼き付きの発生を防止することができる。
【０００８】
また、上述した電源切替部は、抵抗分圧回路の一方端を高電位側電源端子および低電位側電源端子のいずれか一方に選択的に接続する第１のスイッチと、抵抗分圧回路の他方端を高電位側電源端子および低電位側電源端子のいずれか他方に選択的に接続する第２のスイッチとを有し、第１のスイッチを介した接続状態と第２のスイッチを介した接続状態とを所定のタイミングで変更する。これにより、駆動電圧としての第１および第２の電圧の極性を確実に入れ替えることが可能となる。
【０００９】
また、上述した駆動電圧切替部によって第１および第２の電圧を交互に切り替える間隔は、表示フレームの切替間隔であることが望ましい。また、上述した電源切替部により接続を繰り返し切り替える間隔は、駆動電圧切替部によって第１および第２の電圧を交互に切り替える間隔よりも長いことが望ましい。これにより、駆動電圧として第１の電圧と第２の電圧を交互に印加する使用状態が継続したときに生じるＤＣバイアスを確実になくすことができる。
【００１０】
また、上述した電源切替部は、駆動電圧切替部による電圧印加動作開始時毎に、接続状態の切り替えを行うことが望ましい。特に、上述した電源切替部は、入力モード切替時毎に、接続状態の切り替えを行うことが望ましい。これらによって、抵抗分圧回路の両端部の接続状態を切り替える際に生じる映像の乱れを目立たなくすることができ、表示品質の低下を防止することができる。
【００１１】
また、上述した電源切替部は、同一の接続状態における駆動電圧切替部による電圧印加の累積時間が所定値を超えた場合に、接続状態の切り替えを行うことが望ましい。これにより、抵抗分圧回路の両端部の接続状態を切り替えるまでの毎回の時間をほぼ一定にすることができ、切り替え前までに累積されるＤＣバイアスを確実に相殺することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の液晶駆動回路の構成を示す図である。
【図２】駆動電圧生成部、駆動電圧切替部および電源切替部の詳細構成を示す図である。
【図３】入力信号によって指示される階調と駆動電圧生成部によって生成される電圧Ｖ１〜Ｖ１８との関係を示す図である。
【図４】各表示フレームと印加されるＬＣＤパネルに印加される電圧との関係を示す図である。
【図５】奇数回起動時と偶数回起動時にＬＣＤパネルに印加される電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態の液晶駆動回路について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の液晶駆動回路の構成を示す図である。図１に示す液晶駆動回路１００は、表示パネルとしてのＬＣＤパネル２００の液晶を挟んで配置された一対の電極に駆動電圧を印加するためのものであり、共通電圧生成部１０、駆動電圧生成部２０、駆動電圧切替部３０、電源切替部４０を備えている。
【００１５】
共通電圧生成部１０は、ＬＣＤパネル２００の一対の電極の一方に印加する共通電圧Ｖcom を生成する。
【００１６】
駆動電圧生成部２０は、共通電圧Ｖcom との電位差が、入力信号によって指示される階調に対応する電圧値となるように、互いに極性が異なる第１の電圧Ｖａおよび第２の電圧Ｖｂを、ＬＣＤパネル２００の一対の電極の他方に印加する駆動電圧として生成する。この駆動電圧生成部２０は、抵抗分圧回路によって構成されている。この抵抗分圧回路は、一方端が高電位側電源端子（例えば、動作電圧ＶDDを印加する電源回路（図示せず）の正極端子）に、他方端が低電位側電源端子（例えば、グランド端子）にそれぞれ接続されている。
【００１７】
駆動電圧切替部３０は、駆動電圧生成部２０によって生成される第１の電圧Ｖａおよび第２の電圧Ｖｂが所定間隔（例えば、表示フレーム毎）で、ＬＣＤパネル２００の一対の電極の他方に交互に印加されるように駆動電圧を切り替える。
【００１８】
電源切替部４０は、高電位側電源端子および低電位側電源端子のそれぞれと抵抗分圧回路の両端部のそれぞれとの接続を、所定のタイミング（例えば、液晶駆動回路１００の電源投入時）で繰り返し切り替える。
【００１９】
図２は、駆動電圧生成部２０、駆動電圧切替部３０および電源切替部４０の詳細構成を示す図である。
【００２０】
図２に示すように、駆動電圧生成部２０は、例えば１９個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１９が直列接続された抵抗分圧回路２０Ａによって構成されている。この抵抗分圧回路２０Ａは、中央に配置された抵抗Ｒ１０を挟んで左右対称に９対の抵抗が配置されている。これら各対を構成する２つの抵抗は同じ抵抗値を有している。具体的には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ１９が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１８が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１７が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ１６が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ１５が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ１４が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ１３が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ１２が同じ抵抗値を有する。抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１１が同じ抵抗値を有する。このような構成を有する抵抗分圧回路２０Ａにおいて、１９個の抵抗Ｒ１〜Ｒ１９のそれぞれの接続点から１８種類の電圧Ｖ１〜Ｖ１８が出力される。
【００２１】
駆動電圧切替部３０は、駆動電圧生成部２０から出力される１８種類の電圧Ｖ１〜Ｖ１８の中から一対の電圧を選択し、さらにこの一対の電圧（第１および第２の電圧）を所定間隔で切り替えてＬＣＤパネル２００の一対の電極の他方に印加する。
【００２２】
電源切替部４０は、駆動電圧生成部２０を構成する抵抗分圧回路２０Ａの一方端に接続されてこの一方端に高電位側電源端子と低電位側電源端子の一方を選択的に接続する２つのスイッチ４２ａ、４４ａを有する切替部４０Ａと、抵抗分圧回路２０Ａの他方端に接続されてこの他方端に高電位側電源端子と低電位側電源端子の他方を選択的に接続する２つのスイッチ４２ｂ、４４ｂを有する切替部４０Ｂとを備えている。
【００２３】
次に、駆動電圧生成部２０によって生成する１８種類の電圧Ｖ１〜Ｖ１８について説明する。
【００２４】
図３は、入力信号によって指示される階調と駆動電圧生成部２０によって生成される電圧Ｖ１〜Ｖ１８との関係を示す図である。図３において、横軸は階調を示しており、黒から白までの９階調が入力信号によって指定される場合を想定している。また、縦軸はガンマ特性を再現するように各階調に対応する駆動電圧を示しており、電圧Ｖ１〜Ｖ９が第１の電圧Ｖａに、電圧Ｖ１８〜Ｖ１０が第２の電圧Ｖｂにそれぞれ対応している。また、図３に示す特性は、一方の切替部４０Ａにおいてスイッチ４２ａがオンされ、スイッチ４４ａがオフされて、抵抗分圧回路２０Ａの一方端が高電位側電源端子に接続され、他方の切替部４０Ｂにおいてスイッチ４２ｂがオフされ、スイッチ４４ｂがオンされて、抵抗分圧回路２０Ａの他方端が低電位側電源端子に接続された場合を想定している。
【００２５】
黒（最も暗い輝度を示す階調）に対応する電圧Ｖ９、Ｖ１０は、共通電圧Ｖcom との電位差がΔＶ９、ΔＶ１０であり、これらの各電位差は理想的には絶対値が同じであって極性のみが異なっている。また、白（最も明るい輝度を示す階調）に対応する電圧Ｖ１、Ｖ１８は、共通電圧Ｖcom との電位差がΔＶ１、ΔＶ１８であり、これらの各電位差は理想的には絶対値が同じであって極性のみが異なっている。白と黒の間の中間調に対応する他の対となる２つの電圧について同様であり、理想的には共通電圧Ｖcom との電位差の絶対値が同じで、極性のみが異なっている。
【００２６】
入力信号によって、ある階調が指定されたときに、駆動電圧切替部３０は、この階調に対応する一対の電圧を決定し、表示フレームが切り替わる毎に、印加するこれらの電圧を切り替える。例えば、一対の電圧として、第１の電圧Ｖａとしての電圧Ｖ４と第２の電圧Ｖｂとしての電圧Ｖ１５を考えた場合に、奇数フレームを表示する際の駆動電圧として第１の電圧Ｖａとしての電圧Ｖ４が使用され、偶数フレームを表示する際の駆動電圧として第２の電圧Ｖｂとしての電圧Ｖ１５が使用される。これらの電圧Ｖ４、Ｖ１５は、共通電圧Ｖcom との電位差がΔＶ４、ΔＶ１５であり、理想的にはこれらの電位差の絶対値は同じであって、連続するフレームにおいて同じ階調が維持される。
【００２７】
図４は、各表示フレームと印加されるＬＣＤパネル２００に印加される電圧との関係を示す図である。奇数フレームを表示する場合には、ＬＣＤパネル２００の一対の電極の一方に共通電圧Ｖcom が印加され、一対の電極の他方に駆動電圧切替部３０から出力される電圧Ｖ４が印加される。また、偶数フレームを表示する場合には、ＬＣＤパネル２００の一対の電極の一方に共通電圧Ｖcom が印加され、一対の電極の他方に駆動電圧切替部３０から出力される電圧Ｖ１５が印加される。
【００２８】
ところで、電圧Ｖ４と共通電圧Ｖcom との電位差ΔＶ４と、電圧Ｖ１５と共通電圧Ｖcom との電位差ΔＶ１５のそれぞれの絶対値は理想的には同じになるように設計されるが、実際には、同じにはならない。
【００２９】
そこで、本実施形態の液晶駆動回路１００では、電源投入時毎、すなわち、奇数回起動時と偶数回起動時で、電源切替部４０を用いて、駆動電圧生成部２０を構成する抵抗分圧回路２０Ａと高電位側電源端子および低電位側電源端子との接続状態を切り替えている。
【００３０】
例えば、奇数回起動時には、切替部４０Ａにおいて、スイッチ４２ａをオンし、スイッチ４４ａをオフすることにより、抵抗分圧回路２０Ａの一方端を高電位側電源端子に接続する。また、切替部４０Ｂにおいて、スイッチ４２ｂをオフし、スイッチ４４ｂをオンすることにより、抵抗分圧回路２０Ａの他方端を低電位側電源端子に接続する。
【００３１】
偶数回起動時には、切替部４０Ａにおいて、スイッチ４２ａをオフし、スイッチ４４ａをオンすることにより、抵抗分圧回路２０Ａの一方端を低電位側電源端子に接続する。また、切替部４０Ｂにおいて、スイッチ４２ｂをオンし、スイッチ４４ｂをオフすることにより、抵抗分圧回路２０Ａの他方端を低電位側電源端子に接続する。
【００３２】
図５は、奇数回起動時と偶数回起動時にＬＣＤパネル２００に印加される電圧を示す図である。図５（Ａ）には奇数回起動時における印加電圧が、図５（Ｂ）には偶数回起動時における印加電圧が示されている。
【００３３】
奇数回起動時に長時間ＬＣＤパネル２００を用いた映像表示を行うと、共通電圧Ｖcom や抵抗分圧回路２０Ａを構成する各抵抗の抵抗値の誤差、各種配線の引き回し長さ、形状等の違いなどに起因して、ΔＶ４とΔＶ１５の絶対値が同じにはならず、ＤＣバイアスΔＶDCが生じる（図５（Ａ））。
【００３４】
また、偶数回起動時には、共通電圧Ｖcom は変わらないが、電圧Ｖ４（＋）、Ｖ１５（−）（括弧の＋は極性が正であることを、−は極性が負であることを示している）の極性が変わるため、ＬＣＤパネル２００の一対の電極間の電圧はそれまでのΔＶ４（＋）とΔＶ１５（−）からΔＶ４（−）とΔＶ１５（＋）となる。ΔＶ４（−）とΔＶ１５（＋）の絶対値が同じにはならない点は上述した奇数回起動時の場合と同じであり、ＤＣバイアス−ΔＶDCが生じる（図５（Ｂ））。
【００３５】
このようにして奇数回起動時の表示動作と偶数回起動時の表示動作が繰り返されると、奇数回起動時に生じるＤＣバイアスΔＶDCと、偶数回起動時に生じるＤＣバイアス−ΔＶDCが互いに相殺される。
【００３６】
このように、本実施形態の液晶駆動回路１００では、抵抗分圧回路２０Ａによって生成される第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂの極性を繰り返し切り替えることにより、第１の電圧Ｖａと共通電圧Ｖcom との電位差と第２の電圧Ｖｂと共通電圧Ｖcom との電位差とが正確に一致しない場合や、第１の電圧Ｖａおよび第２の電圧Ｖｂの中心電圧と共通電圧Ｖcom とが正確に一致しない場合であっても、これらに起因するＤＣバイアスを相殺することができる。これにより、駆動信号によって生じるＤＣバイアスをなくして液晶パネルの焼き付きの発生を防止することができる。
【００３７】
また、２つのスイッチ４２ａ、４４ａを有する切替部４０Ａと、２つのスイッチ４２ｂ、４４ｂを有する切替部４０Ｂを備え、これらの各スイッチを切り替えることにより、抵抗分圧回路２０Ａの両端のそれぞれに接続する高電位側電源端子と低電位側電源端子の接続状態を切り替えている。これにより、駆動電圧としての第１の電圧Ｖａおよび第２の電圧Ｖｂの極性を確実に入れ替えることが可能となる。
【００３８】
また、同じ階調に対応して絶対値が同じで極性が互いに異なる第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂを交互に切り替える間隔を表示フレームの切替間隔とし、切替部４０Ａ、４０Ｂにより高電位側電源端子および低電位側電源端子と抵抗分割回路２０Ａとの接続状態を繰り返し切り替える間隔の方が長くなるように設定している。これにより、駆動電圧として第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂを交互に印加する使用状態が継続したときに生じるＤＣバイアスを確実になくすことができる。
【００３９】
また、切替部４０Ａ、４０Ｂによる接続状態の切り替えを、これらの切替部４０Ａ、４０Ｂによる電源電圧印加時毎、すなわち、液晶駆動回路１００の電源投入時毎に行うことにより、抵抗分圧回路２０Ａの両端部の接続状態を切り替える際に生じる映像の乱れを目立たなくすることができ、表示品質の低下を防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記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において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、液晶駆動回路１００の電源投入時毎に、抵抗分圧回路２０Ａの両端部に印加される高電位側電源端子と低電位側電源端子の接続状態を入れ替えたが、入力モード切替時毎、すなわち、ＬＣＤパネル２００をナビゲーション装置、オーディオ装置、地デジ放送受信機、ラジオ受信機等の表示装置として使用する場合に、入力信号の供給元となる装置が変更される「入力モード切替時」に合わせて、抵抗分圧回路２０Ａの両端部に印加される高電位側電源端子と低電位側電源端子の接続状態を入れ替えるようにしてもよい。入力モード切替時の前後では映像の内容が大きく変化するため、抵抗分圧回路２０Ａの両端部の接続状態を切り替える際に生じる映像の乱れを目立たなくすることができ、表示品質の低下を防止することができる。
【００４１】
また、同一の接続状態（高電位側電源端子と低電位側接続端子の接続状態が変更されない状態）における駆動電圧切替部３０によるＬＣＤパネル２００への電圧印加の累積時間が所定値（例えば５０時間）を超えた場合に、上述した液晶駆動回路１００の電源投入時、あるいは、入力モード切替時に、抵抗分圧回路２０Ａの両端部に印加される高電位側電源端子と低電位側電源端子の接続状態を入れ替えるようにしてもよい。これにより、抵抗分圧回路２０Ａの両端部の接続状態を切り替えるまでの毎回の時間をほぼ一定にすることができ、切り替え前までに累積されるＤＣバイアスを確実に相殺することが可能となる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、奇数フレームにおいて第１の電圧Ｖａ（Ｖ１〜Ｖ９）を印加し、偶数フレームにおいて第２の電圧Ｖｂ（Ｖ１８〜Ｖ１０）を印加するようにしたが、第１の電圧Ｖａと第２の電圧Ｖｂをフレーム単位で切り替えるのではなく、ライン単位で切り替え、しかも、同じラインに着目したときにフレーム単位でも切り替えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上述したように、本発明によれば、抵抗分圧回路によって生成される第１の電圧と第２の電圧の極性を繰り返し切り替えることにより、第１の電圧と共通電圧との電位差と第２の電圧と共通電圧との電位差とが正確に一致しない場合や、第１および第２の電圧の中心電圧と共通電圧とが正確に一致しない場合であっても、これらに起因するＤＣバイアスを相殺することができる。これにより、駆動信号によって生じるＤＣバイアスをなくして液晶パネルの焼き付きの発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  共通電圧生成部
２０  駆動電圧生成部
２０Ａ  抵抗分圧回路
３０  駆動電圧切替部
４０  電源切替部
４０Ａ、４０Ｂ  切替部
４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ  スイッチ
１００  液晶駆動回路
２００  ＬＣＤパネル
【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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