(57)【要約】【課題】フリッカの補償において温度変化による影響を低減しかつ生産性を向上させる。【解決手段】フリッカ補償回路は複数の液晶画素の共通電極に対して発生されるコモン電圧を入力するキャパシタ３１と、このキャパシタ３１を介して入力されるコモン電圧の中心レベルを変化させる可変抵抗器３２とを備える。さらにこのフリッカ補償回路は、互いに異なる第１および第２所定電圧の一方を選択するスイッチ部３４と、可変抵抗器３２の出力およびスイッチ部３４の出力を重畳して共通電極に出力する出力部３３，３５とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶画素の共通電極に対して発生されるコモン電圧を入力するキャパシタと、前記キャパシタを介して入力されるコモン電圧の中心レベルを変化させる可変抵抗器と、互いに異なる第１および第２所定電圧の一方を選択するスイッチ部と、前記可変抵抗器の出力および前記スイッチ部の出力を重畳して前記共通電極に出力する出力部とを備えることを特徴とするフリッカ補償回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば正立像表示モードおよび倒立像表示モードを有し各画素の画素電圧を保持する補助容量を得るために隣接ゲート線を用いる液晶表示装置に適用されるフリッカ補償回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、テレビジョン、あるいはカーナビゲーションシステム等の表示装置として広く利用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、一般に複数の液晶画素のマトリクスアレイを含む表示パネルと、この表示パネルを駆動する駆動回路とを備える。典型的な表示パネルはアレイ基板および対向基板間に液晶層を挟持した構造を有する。アレイ基板はマトリクス状に配置される複数の画素電極、これら画素電極の行に沿って配置される複数のゲート線、これら画素電極の列に沿って配置される複数のソース線、およびこれらゲート線およびソース線の交差位置近傍に配置される複数のスイッチング素子を有する。各スイッチング素子は例えば薄膜トランジスタからなり、１ゲート線からの制御により駆動されたときに１ソース線を１画素電極に電気的に接続する。対向基板には、共通電極がアレイ基板に配置された複数の画素電極に対向するように設けられる。
【０００４】
駆動回路は１水平走査期間毎に１行分の画素に対するデジタル表示信号を画素電圧に変換して複数のソース線に並列的に出力する。これら画素電圧はゲート線からの制御により駆動されたスイッチング素子を介してそれぞれの画素電極に印加される。これら画素電極に対して共通電極には、コモン電圧が印加される。一対の画素電極および共通電極はこれら電極間に配置される液晶層の画素領域と共に画素を構成し、画素領域内の液晶分子配列を画素電極および共通電極間の電界によって制御する。この電界の方向は、例えば１水平走査期間毎に画素電圧およびコモン電圧をレベル反転させることにより反転される。
【０００５】
このような液晶表示装置では、スイッチング素子が１水平走査期間の経過後にオフすると、画素電極がフローティング状態になる。このとき、画素電極に保持された電荷がスイッチング素子の寄生容量を充電するために移動し、画素電極の電位を低下させてしまう。このため、表示パネルは、通常、各ゲート線と平行に配置して所定電位に設定される補助容量線と画素電極との間に補助容量を有する。この補助容量は、スイッチング素子の寄生容量を充電する電荷を補給して画素電極の電位低下を低減できるように大きな容量値に設定される。最近では、ゲート線を補助容量線として利用して補助容量線を不要にする技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この場合、各画素の補助容量は列方向において隣接する画素のスイッチング素子を制御するゲート線と画素電極との容量結合により得られる。
【０００６】
ところで、カーナビゲーションシステム用の液晶表示装置は運転席周辺の空き領域に設置される必要があるため、この結果、運転者が表示パネルを見下ろす場合や表示パネルを見上げる場合が生じる。しかし、液晶表示装置では、液晶分子のプレチルトが左右の視野角を十分確保するように設定した場合に上下の視野角のいずれかが犠牲になる。すなわち、表示パネルの上側方位および下側方位の一方で表示画像の階調反転が生じる。従って、表示パネルの上下を逆向きにして階調反転の生じない側から画像を見ても画像が倒立しないように表示パネルの垂直走査方向を反転できることが望まれている。
【特許文献１】特開平６−１６０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように表示パネルの垂直走査方向を反転する場合、適切にフリッカを低減することが難しい。この場合、隣接画素のゲート線を利用して補助容量を得ているために、下向き走査と上向き走査とで異なるフリッカが発生する。これに対処するためには、例えば２個の可変抵抗器を下向き走査用および上向き走査用に用意し、これらをそれぞれ調整することにより下向き走査時のコモン電圧と上向き走査時のコモン電圧とを独立に設定すればよい。しかし、可変抵抗器は抵抗値が周囲の温度に依存して変化し易いという温度特性を有する。また、２個の可変抵抗器の両方を適切に調整しなくてはならないため、調整に時間がかかり、高い生産性を期待できない。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、フリッカの補償において温度変化による影響を低減しかつ生産性を向上できるフリッカ補償回路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】
【０００９】
本発明によれば、複数の液晶画素の共通電極に対して発生されるコモン電圧を入力するキャパシタと、このキャパシタを介して入力されるコモン電圧の中心レベルを変化させる可変抵抗器と、互いに異なる第１および第２所定電圧の一方を選択するスイッチ部と、可変抵抗器の出力およびスイッチ部の出力を重畳して共通電極に出力する出力部とを備えるフリッカ補償回路が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
このフリッカ補償回路では、可変抵抗器がコモン電圧の中心レベルを変化させるために用いられ、この調整結果がスイッチ部により選択された一方の所定電圧に出力部によって重畳される。この場合、単一の可変抵抗器を調整するだけで出力部から出力されるコモン電圧を２種類のフリッカに合わせて設定することができる。従って、複数の可変抵抗器を用いる場合よりも周囲温度の影響を受け難くなる。さらに、この構成により調整時間が短縮されるため、生産性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】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について添付図面を参照して説明する。図１はこの液晶表示装置１の回路構成を概略的に示す。液晶表示装置１は、複数の液晶画素ＰＸを有する表示パネルＤＰ、および表示パネルＤＰを制御する制御ユニットＣＮＴを備える。表示パネルＤＰはアレイ基板２および対向基板３間に液晶層４を挟持した構造である。
【００１２】
アレイ基板２は、例えばガラス等の透明絶縁基板上にマトリクス状に配置される複数の画素電極ＰＥ、複数の画素電極ＰＥの行に沿って配置される複数のゲート線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、複数の画素電極ＰＥの列に沿って配置される複数のソース線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、これらゲート線Ｙおよびソース線Ｘの交差位置近傍に配置される画素スイッチング素子Ｗ、および複数のゲート線Ｙを１水平表示期間に１本の割合で順次駆動するゲートドライバ１０、および各ゲート線Ｙが駆動される間に複数のソース線Ｘを駆動するソースドライバ２０を有する。各画素スイッチング素子Ｗは例えばポリシリコン薄膜トランジスタからなる。この場合、薄膜トランジスタのゲートが１ゲート線Ｙに接続され、ソース−ドレインパスが１ソース線Ｘおよび１画素電極ＰＥ間に接続される。尚、ゲートドライバ１０は画素スイッチング素子Ｗと同一工程で同時に形成されるポリシリコン薄膜トランジスタを用いて構成される。また、ソースドライバ２０はＣＯＧ（Chip On Glass）技術によりアレイ基板２にマウントされた集積回路（ＩＣ）チップである。
【００１３】
対向基板３は例えばガラス等の透明絶縁基板上に配置されるカラーフィルタ（図示せず）、および複数の画素電極ＰＥに対向してカラーフィルタ上に配置される共通電極ＣＥ等を含む。各画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは例えばＩＴＯ等の透明電極材料からなり、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ間に配置されこれら電極ＰＥ，ＣＥからの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層４の画素領域と共に液晶画素ＰＸを構成する。また、全ての画素ＰＸは補助容量Ｃｓを有する。各画素ＰＸの補助容量Ｃｓは、この画素ＰＸの画素電極ＰＥとこの画素ＰＸに隣接した次行の画素ＰＸの画素スイッチング素子Ｗを制御するゲート線Ｙとの容量結合により得られ、この画素スイッチング素子Ｗの寄生容量に対して十分大きな容量値を有する。尚、図１は、表示画面となる画素ＰＸのマトリクスアレイ外側に配置される複数のダミー画素を省略して描かれている。これらダミー画素は表示画面内の画素ＰＸと同様に配線され、表示画面内の全画素ＰＸを寄生容量等に関して同一条件にするために設けられものである。ゲート線Ｙｍdはこのようなダミー画素に対するゲート線である。
【００１４】
制御ユニットＣＮＴはコントローラ５、コモン電圧発生回路６、階調基準電圧発生回路７およびフリッカ補償回路８を含む。コントローラ５は外部から供給されるデジタル映像信号VIDEOを画像として表示パネルＤＰに表示させるためにコモン電圧発生回路６、階調基準電圧発生回路７、ゲートドライバ１０、ソースドライバ２０を制御する。コモン電圧発生回路６は対向基板３上の共通電極ＣＥに対してコモン電圧Ｖcomを発生する。階調基準電圧発生回路７は映像信号から各画素ＰＸに対して得られる表示信号を画素電圧に変換するために用いられる所定数の階調基準電圧VREFを発生する。画素電圧は共通電極ＣＥの電位を基準として画素電極ＰＥに印加される電圧である。フリッカ補償回路８はフリッカを低減するためにコモン電圧発生回路６から得られるコモン電圧Ｖcomを変化させる。
【００１５】
コントローラ５は、１垂直走査期間毎に順次複数のゲート線Ｙを選択するための制御信号ＣＴＹおよび、１水平走査期間（１Ｈ）毎に映像信号に含まれる１行分の画素ＰＸに対す表示信号を複数のソース線Ｘにそれぞれ割り当てるための制御信号ＣＴＸ等を発生する。制御信号ＣＴＹはコントローラ５からゲートドライバ１０に供給され、制御信号ＣＴＸはデジタル映像信号VIDEOと共にコントローラ５からソースドライバ２０に供給される。
【００１６】
ゲートドライバ１０は制御信号ＣＴＹに制御により複数のゲート線Ｙを順次選択し、画素スイッチング素子Ｗを導通させる走査信号を選択ゲート線Ｙに供給する。本実施形態においては、１水平走査期間に複数の画素ＰＸが１行ずつ順次選択状態となる。
【００１７】
この液晶表示装置では、ゲートドライバ１０が１水平走査期間に１本のゲート線Ｙに走査信号を出力する１水平走査期間毎に、ソースドライバ２０がデジタル映像信号に含まれる１行分の画素ＰＸに対する表示信号を画素電圧に変換してソース線Ｘ１〜Ｘｎに出力する。これらソース線Ｘ１〜Ｘｎ上の画素電圧は走査信号によって駆動された１行分の画素スイッチング素子Ｗを介して対応する画素電極ＰＥにそれぞれ供給される。コモン電圧Ｖcomは画素電圧の出力タイミングに同期してコモン電圧発生回路６から共通電極ＣＥに出力される。このコモン電圧発生回路６はコントローラ５によって設定される数値データに対応した出力電圧をコモン電圧Ｖcomとして発生するＤ／Ａ変換器等を用いて構成される。コモン電圧Ｖcomは１水平走査期間毎に交互にレベル反転して出力される。このため、ソースドライバ２０はコモン電圧Ｖcomの中心レベルを基準にして画素電圧をレベル反転させる。フリッカ補償回路８はコントローラ５によって制御され、コモン電圧発生回路６から出力されるコモン電圧Ｖcomの振幅および中心レベルをスイッチング素子Ｗの寄生容量に起因するフィールドスルー電圧等に適合するように変化させる。
【００１８】
上述の液晶表示装置は正立像表示モードおよび倒立像表示モードを有する。コントローラ５は正立像表示モードにおいて図２に示すようにゲート線Ｙ１，Ｙ２，…の順序で走査信号を出力するようゲートドライバ１０を制御し、倒立像表示モードにおいて図３に示すようにゲート線Ｙｍ，Ｙｍ−１，…の順序で走査信号を出力するようゲートドライバ１０を制御する。ここで、ゲートドライバ１０は、各補助容量Ｃｓに画素電圧を適切に保持させるためにＶＥＥ（＝１８Ｖ），Ｖ３Ｈ（＝−９．７Ｖ），Ｖ２（＝−１３．３Ｖ），Ｖ３Ｌ（＝−１５．５Ｖ），Ｖ４（＝−２０Ｖ）という５値の電圧を適切なタイミングで出力する。走査信号はこれら５値のうちのＶＥＥ（＝１８Ｖ）に相当する。従って、各画素スイッチング素子Ｗは対応ゲート線ＹがＶＥＥレベルであるときにオンし、それ以外のレベルではオフする。
【００１９】
図４は図１に示すフリッカ補償回路８の構成を示す。このフリッカ補償回路８はキャパシタ３１、可変抵抗器３２、加減算回路３３、スイッチ部３４、および出力バッファ３５を有する。キャパシタ３１はコモン電圧発生回路７から複数の液晶画素ＰＸの共通電極ＣＥに対して発生されるコモン電圧Ｖcomを入力する。可変抵抗器３２は電源端子ＶＤＤおよび接地端子間に接続され、これら端子間の電圧を分圧してこのキャパシタ３１から入力されるコモン電圧Ｖcomの中心レベルを変化させる。スイッチ部３４は互いに異なる第１所定電圧ＶＣＣ１および第２所定電圧ＶＣＣ２の一方を選択して出力する。加減算回路３３は可変抵抗器３２の出力とスイッチ部３４とを重畳し、出力バッファ３５はこの重畳結果の出力を実際に印加されるコモン電圧Ｖcomとして共通電極ＣＥに出力する。ここで、コントローラ５は正立像表示モードで第１所定電圧ＶＣＣ１を選択し倒立像表示モードで第２所定電圧ＶＣＣ２を選択するようにスイッチ部３４を制御する。
【００２０】
このフリッカ補償回路８では、可変抵抗器３２がコモン電圧Ｖcomの中心レベルを変化させるために用いられ、この調整結果がスイッチ部３４により選択された一方の所定電圧に出力部（加減算回路３３および出力バッファ３５）によって重畳される。この場合、単一の可変抵抗器３２を調整するだけで出力部から出力されるコモン電圧Ｖcomをゲート線Ｙ１〜Ｙｍの走査順序に依存して異なる２種類のフリッカに合わせて設定することができる。従って、複数の可変抵抗器を用いる場合よりも周囲温度の影響を受け難くなる。さらに、この構成により調整時間が短縮されるため、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の正立像表示モードの動作を示す図である。
【図３】図１に示す液晶表示装置の倒立像表示モードの動作を示す図である。
【図４】図１に示すフリッカ補償回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…液晶表示装置、２…アレイ基板、３…対向基板、４…液晶層、５…コントローラ、６…コモン電圧発生回路、７…階調基準電圧発生回路、８…フリッカ補償回路、３１…キャパシタ、３２…可変抵抗器、３３…加減算回路、３４…スイッチ部、３５…出力バッファ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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