(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧から信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータと、
入力信号から、信号線駆動回路用制御信号、走査線駆動回路用制御信号を生成するタイミング制御回路と、
前記信号線駆動回路用電圧と信号線駆動回路用制御信号とが供給され、信号線に信号線電圧を出力する信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路用電圧と走査線駆動回路用制御信号とが供給され、走査線に走査線電圧を出力する走査線駆動回路と
を備える液晶表示装置であって、
前記信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧のスイッチングノイズの位相と、前記信号線駆動回路用制御信号および走査線駆動回路用制御信号の位相とを同期させたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
ランプ点灯用インバータをさらに備え、前記信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧のスイッチングノイズの位相と、前記信号線駆動回路用制御信号および走査線駆動回路用制御信号の位相と、前記インバータの発振周波数の位相とを同期させたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
ＰＷＭ調光方式インバータをさらに備え、前記信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧のスイッチングノイズの位相と、前記信号線駆動回路用制御信号および走査線駆動回路用制御信号の位相と、前記インバータの発振周波数の位相と、調光信号の位相とを同期させたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
入力電圧から信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータと、
入力信号から、信号線駆動回路用制御信号、走査線駆動回路用制御信号を生成するタイミング制御回路と、
前記信号線駆動回路用電圧と信号線駆動回路用制御信号とが供給され、信号線に信号線電圧を出力する信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路用電圧と走査線駆動回路用制御信号とが供給され、走査線に走査線電圧を出力する走査線駆動回路と、
前記入力信号の少なくとも一部が入力されるＰＬＬ回路と
を備える液晶表示装置であって、
前記ＰＬＬ回路の出力に同期して前記ＤＣ／ＤＣコンバータが動作することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
バックライトのランプを点灯させるためのインバータと、
入力電圧から信号線駆動回路用電圧、走査線駆動回路用電圧および対向電極電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータと、
入力信号から、信号線駆動回路用制御信号、走査線駆動回路用制御信号を生成するタイミング制御回路と、
前記信号線駆動回路用電圧と信号線駆動回路用制御信号とが供給され、信号線に信号線電圧を出力する信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路用電圧と走査線駆動回路用制御信号とが供給され、走査線に走査線電圧を出力する走査線駆動回路と、
前記入力信号の少なくとも一部が入力されるＰＬＬ回路と
を備える液晶表示装置であって、
前記ＰＬＬ回路の出力に同期して前記ＤＣ／ＤＣコンバータおよび前記インバータが動作することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の駆動回路および液晶表示装置のバックライト点灯用のインバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の表示部は、縦横にマトリクス状に配置された多数の画素からなる。表示部の各画素には、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）などのスイッチング素子が設けられており、走査線および信号線へと接続されている。さらに、ＴＦＴには画素電極が接続されている。走査線に信号を与えてＴＦＴをＯＮにすると、信号線の電位が画素電極へと印加される。画素電極と、別途設けられる対向電極とのあいだに形成される電界によって液晶が駆動され、表示が行なわれる。
【０００３】
画素電極に電位を与えるための回路構成およびその動作を、さらに詳しく説明する。図３に示すように、入力信号としてクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、有効表示期間規定信号ＤＥＮＡ、データ信号ＤＡＴＡなどがタイミング制御回路１に入力される。これらの入力信号のあいだでは、あらかじめ互いの位相同期がとられている。タイミング制御回路１は、これらの入力信号から信号線駆動回路用制御信号（制御信号Ｓ）および走査線駆動回路用制御信号（制御信号Ｇ）を生成し、信号線駆動回路用制御信号（制御信号Ｓ）はデータ信号ＤＡＴＡとともに信号線駆動回路２に、走査線駆動回路用制御信号（制御信号Ｇ）は走査線駆動回路３にそれぞれ入力される。
【０００４】
信号線駆動回路２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から出力される信号線駆動回路用電圧ＶＤＤＡを電源として、制御信号Ｓとデータ信号ＤＡＴＡをもとに各信号線にそれぞれ所望の信号線電圧ＶＳを出力する。一方、走査線駆動回路３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から出力される走査線駆動回路用電圧ＶＧＨ、ＶＧＬを電源として、制御信号Ｇをもとに各走査線に走査線電圧ＶＧを出力する。
【０００５】
図５に、表示部４に入力される走査線電圧ＶＧ、信号線電圧ＶＳおよび表示部４の対向電極に入力される対向電極電圧ＶＣＯＭのタイミングチャートを示す。図５の上段には、ｎ本目の走査線の走査線電圧ＶＧｎ、およびｎ＋１本目の走査線の走査線電圧ＶＧｎ＋１の波形が、下段には、ｍ本目の信号線の信号線電圧ＶＳ、および対向電極電圧ＶＣＯＭの波形が示してある。
【０００６】
表示部４の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、走査線電圧ＶＧがＶＧＨ電位にあるときＯＮとなり、信号線電圧ＶＳが画素電極へと印加される。その後、走査線電圧ＶＧがＶＧＨ電位からＶＧＬ電位へと遷移するとＴＦＴはＯＦＦとなり、画素電極は信号線から切り離され、以後ふたたびＴＦＴがＯＮとなるまでのあいだ、理想的にはＶＳ電位が保持される。したがって、この期間に液晶に印加されている電圧は、理想的には、ＴＦＴがＯＦＦとなった時点での画素電極と対向電極とのあいだの電位差｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜、つまり図中のＶで表わされる。
【０００７】
ところが、従来の液晶表示装置では、図５に示すように、信号線電圧ＶＳおよび対向電極電圧ＶＣＯＭにはＤＣ／ＤＣコンバータ５のスイッチングノイズがのっており、また、走査線電圧ＶＧや信号線電圧ＶＳとＤＣ／ＤＣコンバータ５のスイッチング動作とのあいだの同期はとられていない。
【０００８】
このため、ｎ本目の走査線電圧ＶＧｎがＶＧＬ電位となってＴＦＴがＯＦＦする瞬間の｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜＝Ｖｎと、ｎ＋１本目の走査線電圧ＶＧｎ＋１がＶＧＬ電位となってＴＦＴがＯＦＦする瞬間の｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜＝Ｖｎ＋１とは異なった値となる。つまり、同じ信号線電圧ＶＳが印加されていても、実際に液晶に印加される電圧｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜は走査線ごとに異なったものとなり、これが表示画面上の干渉縞（ビートノイズ）として視認される。
【０００９】
また、液晶表示装置には通常、光源としてバックライト１２を備えている。バックライト１２は、冷陰極管などのランプと、ランプを点灯させるためのインバータからなり、インバータの発振出力電圧によりランプを点灯させている。
【００１０】
さらにインバータは、バックライトの輝度を調整するための調光機能を有している。一般に調光機能としては、インバータ出力のデューティ比を変化させてランプの輝度を変えるＰＷＭ調光方式が用いられる。
【００１１】
このインバータの発振周波数や調光信号も、走査線電圧ＶＧや信号線電圧ＶＳおよびＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数とは同期されていない。図６に信号線電圧ＶＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータスイッチング周波数、インバータ発振周波数およびノイズの影響を受けたＶＣＯＭのタイミングチャートを示す。
【００１２】
図６から明らかなように、信号線電圧ＶＳ、ＤＣ／ＤＣコンバータスイッチング周波数およびインバータ発振周波数の位相が同期していないため、走査線選択期間ｔＨの終了時のＶＣＯＭ電位は常に変化する。したがって、各走査線ごとに｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜＝Ｖが異なったものとなるため、表示画面に干渉縞が視認され表示の劣化が生じる。
【００１３】
また、信号線駆動回路用電圧ＶＤＤＡ、走査線駆動回路用電圧ＶＧＨ、ＶＧＬについても同様に電位の変動が生じる。さらに、インバータの調光信号についても信号線電圧ＶＳおよびＤＣ／ＤＣコンバータスイッチング周波数と非同期であり、同様の表示劣化が生じる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、このＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングノイズによって生じる表示画面の干渉縞を防止し、高品質な表示を得ることを目的とする。
【００１５】
さらに、バックライトのインバータ周波数および調光信号による影響を排除し、干渉縞のない良好な表示を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、ＰＬＬ回路を用いることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数を、タイミング制御回路から出力される制御信号と同期させたことを特徴とする。
【００１７】
また、タイミング制御回路に入力される入力信号を基準とするＰＬＬ回路を用いることによって、液晶表示装置のバックライトのランプを点灯させるインバータの発振周波数、スイッチング動作をしているＰＷＭ調光方式の調光信号を、タイミング制御回路から出力される制御信号と同期させたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
実施の形態１
本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数とタイミング制御回路から出力される制御信号とを同期させることを特徴とする。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数とタイミング制御回路から出力される制御信号とを同期させる方法を、図１を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態の液晶表示装置のブロック図である。外部から入力信号としてクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、有効表示期間規定信号ＤＥＮＡ、データ信号ＤＡＴＡなどがタイミング制御回路１に入力される。これらの入力信号のあいだでは、あらかじめ位相の同期がとられている。タイミング制御回路１において、信号線駆動回路２を動作させる信号線駆動回路用制御信号（制御信号Ｓ）と走査線駆動回路３を動作させる走査線駆動回路用制御信号（制御信号Ｇ）が生成され、各駆動回路に入力される。
【００２２】
また、外部からの入力電圧ＶＩが、タイミング制御回路１とＤＣ／ＤＣコンバータ５に供給される。このＤＣ／ＤＣコンバータ５により信号線駆動回路用電圧ＶＤＤＡと走査線駆動回路用電圧ＶＧＨおよびＶＧＬ、表示部４の対向電極の電源となる電圧ＶＣＯＭが生成される。
【００２３】
信号線駆動回路２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から出力される信号線駆動回路用電圧ＶＤＤＡを電源として、制御信号Ｓとデータ信号ＤＡＴＡをもとに、各信号線に所望の信号線電圧ＶＳを出力する。走査線駆動回路３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から出力される走査線駆動回路用電圧ＶＧＨ、ＶＧＬを電源として、制御信号Ｇをもとに各走査線に走査線電圧ＶＧを出力する。
【００２４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５にて生成される電圧のスイッチング周波数と、タイミング制御回路１から出力される制御信号Ｓ、Ｇとのあいだの位相の同期をとるために、ＰＬＬ回路１１を設ける。タイミング制御回路１に入力される各種の入力信号のうちのいずれかを、ＰＬＬ回路１１内の位相比較器８に入力する。ＰＬＬ回路１１には、さらにＶＣＯ（電圧制御発信器）１０と１／Ｎ分周器９が備えられており、位相比較器８に入力された信号と同期し、かつＮ倍の周波数を有する信号を生成して出力する。
【００２５】
ＰＬＬ回路１１から出力された信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５内の制御部７に入力される。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は各種の入力信号ＣＬＫ、ＨＤ、ＶＤ、ＤＥＮＡ、ＤＡＴＡと位相同期がとられたスイッチング周波数にて動作する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶＤＤＡ、ＶＧＨ、ＶＧＬ、ＶＣＯＭは、各種の入力信号ＣＬＫ、ＨＤ、ＶＤ、ＤＥＮＡ、ＤＡＴＡと位相が同期される。なお、ＰＬＬ回路１１からの信号が入力されるまでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５はフリーランにて動作する。
【００２６】
図４に、本実施の形態における走査線電圧ＶＧ、信号線電圧ＶＳおよび対向電極電圧ＶＣＯＭの波形を示す。図４の上段には、ｎ本目の走査線の走査線電圧ＶＧｎ、およびｎ＋１本目の走査線の走査線電圧ＶＧｎ＋１の波形が、下段には、ｍ本目の信号線の信号線電圧ＶＳ、および対向電極電圧ＶＣＯＭの波形が示してある。
【００２７】
信号線電圧ＶＳおよび対向電極電圧ＶＣＯＭの波形には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５のスイッチングノイズが現われている。しかし、本実施の形態においては、タイミング制御回路１に入力される各種の入力信号とＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧とは位相が同期されている。制御信号Ｓ、Ｇは入力信号をもとに生成され、また、走査線電圧ＶＧ、信号線電圧ＶＳは制御信号Ｓ、Ｇをもとに生成されるので、必然的にこれらはすべて同期されている。すなわち、走査線電位ＶＧによるＴＦＴのＯＮ・ＯＦＦがＤＣ／ＤＣコンバータ５のスイッチング周波数と同期して行なわれるため、各走査線ごとの｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜＝Ｖはスイッチングノイズの有無にかかわらず一定値となる。
【００２８】
したがって、干渉縞の発生はなく、良好な表示を得ることができる。
【００２９】
実施の形態２
前記した実施の形態１に、さらに、バックライトおよびバックライトのランプを点灯するためのインバータを設置した例を示す。
【００３０】
図２に、本実施の形態の液晶表示装置のブロック図を示す。実施の形態１で述べたように、タイミング制御回路１への入力信号をＰＬＬ回路１１に入力し、ＰＬＬ回路１１の出力でＤＣ／ＤＣコンバータ５を制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５のスイッチング周波数と制御信号の位相を同期させる。
【００３１】
さらに、任意の入力信号をＰＬＬ回路に入力し、ＰＬＬ回路１１からの出力信号を用いてインバータ６を発振出力させる。これにより、インバータ６の発振周波数についても、制御信号との位相同期をとることができる。
【００３２】
インバータ６の発振周波数と制御信号の位相とが同期されることにより、走査線ごとの｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜は一定値となり、干渉縞のない良好な表示を得ることができる。
【００３３】
また同様に、ＰＷＭ調光の調光信号も制御信号との位相同期をとるとよい。これにより、走査線ごとの｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜が一定値となり、干渉縞は発生せず良好な表示を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧のスイッチング周波数を、タイミング制御回路より出力される制御信号と位相を同期させることにより、走査線ごとの｜ＶＳ−ＶＣＯＭ｜の値の変動すなわちスイッチングノイズを実効的に低下させ、表示画面上への干渉縞の発生を抑制して高品質な表示を得ることができる。
【００３５】
また、バックライトのランプ点灯用インバータの発振周波数や調光信号についても制御信号と位相同期をとることで、周波数干渉を低減させ干渉縞の発生を抑え良好な表示を得ることができる。
【００３６】
制御信号とＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数、さらにはインバータの発振周波数と調光信号という、液晶表示装置内のすべての信号の位相同期をとることで、表示部に印加される電位差ノイズを低減させ、表示画面上への干渉縞の発生を抑制し、高品質な表示を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２を説明するブロック図である。
【図３】従来の液晶表示装置を示すブロック図である。
【図４】本発明によって位相を同期させた各信号の波形である。
【図５】従来の各信号の波形である。
【図６】従来のインバータを備える液晶表示装置について、各信号の波形を示した図である。
【符号の説明】
１  タイミング制御回路
２  信号線駆動回路
３  走査線駆動回路
４  表示部
５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
６  インバータ
７  ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部
８  位相比較器
９  １／Ｎ分周器
１０  ＶＣＯ
１１  ＰＬＬ回路
１２  バックライト
【図１】
0003966683.tif 000002
【図２】
0003966683.tif 000003
【図３】
0003966683.tif 000004
【図４】
0003966683.tif 000005
【図５】
0003966683.tif 000006
【図６】
0003966683.tif 000007