(57)【要約】【課題】液晶パネルにかかるストレスを軽減し、液晶パネルの長寿命化を図る液晶表示装置を提供する。【解決手段】この液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの表面温度を検知する温度センサと、映像信号の振幅によって指示される入力輝度に基づいて、前記液晶パネルの信号線に供給する駆動電圧を設定するソースドライバと、前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記駆動電圧を低下させる電圧調整部と、を具備する構成を採る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの表面温度を検知する温度センサと、
映像信号の振幅によって指示される入力輝度に基づいて、前記液晶パネルの信号線に供給する駆動電圧を設定するソースドライバと、
前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記駆動電圧を低下させる電圧調整部と、
を具備する液晶表示装置。
【請求項２】
前記ソースドライバは、前記入力輝度に前記駆動電圧が対応付けられた映像信号−駆動電圧曲線に基づいて前記駆動電圧を設定し、
前記電圧調整部は、前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記入力輝度に対応する前記駆動電圧が小さくなるように、前記映像信号−駆動電圧曲線を設定する駆動電圧曲線設定回路を有する
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記電圧調整部は、前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記映像信号の振幅を小さくする映像振幅調整回路を有する
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルを照射するバックライトと、
前記バックライトの光量を制御する制御回路と、
を具備し、
前記制御回路は、前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記バックライトの光量を増加させる、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの駆動素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等のスイッチング素子は、画素トランジスタのオフ時の保持特性が高温により悪化し、リーク電流が発生する。リーク電流が増加すると、交流駆動の対称性が損なわれ、フリッカー、表示画像ムラ、前画像の長時間残留などが生じる。そこで、フリッカー、表示画像ムラおよび長時間残留を低減する表示装置が、例えば、特許文献１等に開示されている。
【０００３】
特許文献１には、液晶モジュール内にサーミスタ、フォトセンサなどを設け、周囲温度または外光強度に応じて、対向電圧Ｖｃｏｍを自動的に制御し、周囲温度または外光強度に応じた最適な対向電圧を対向電極に印加する表示装置が開示されている。
【０００４】
また、本発明に関連する技術として、特許文献２に開示の表示装置も知られている。特許文献２には、外装部の外側の外気温と、外装部の内側の内部温度との温度差を求め、この温度差に予め対応付けられた駆動電圧にて液晶表示装置を駆動する表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９２４９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２５３９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の表示装置では、周囲温度が高温時においても、高いコントラストを維持するために、ソースドライバが液晶パネルに印加する駆動電圧の変動量が大きく、これが液晶パネルにストレスを与え、液晶パネルの寿命が短くなるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、液晶パネルにかかるストレスを軽減し、液晶パネルの長寿命化を図る液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの表面温度を検知する温度センサと、映像信号の振幅によって指示される入力輝度に基づいて、前記液晶パネルの信号線に供給する駆動電圧を設定するソースドライバと、前記液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、前記駆動電圧を低下させる電圧調整部と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルにかかるストレスを軽減し、液晶パネルの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図２】映像信号−駆動電圧曲線を示す図
【図３】図２の曲線に従った場合の映像信号−輝度曲線を示す図
【図４】映像振幅調整回路の有する映像信号の入出力特性を示す図
【図５】図４の特性に従った場合の映像信号−輝度曲線を示す図
【図６】駆動電圧曲線設定回路と映像振幅調整回路を同時に機能させた場合における映像信号−輝度曲線を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１００の構成を示すブロック図である。液晶表示装置１００は、液晶パネル１０１、ゲートドライバ１０２、ソースドライバ１０３、電源１０４、コントローラ１０５、温度センサ１０６、駆動電圧曲線設定回路１０７、映像振幅調整回路１０８、制御回路１０９、および、バックライト１１０を備える。
【００１３】
液晶パネル１０１は、２次元マトリックス状に配置された複数の画素、複数の信号線、および、複数の走査線を備える。
【００１４】
画素は、液晶パネル１０１における最小単位の表示要素であり、スイッチングトランジスタ等を備えている。スイッチングトランジスタがＯＮ／ＯＦＦすることにより、光の透過量を制御して、画素の集合体が文字または画像を表示する。
【００１５】
信号線は、画素の輝度値を制御するための信号を伝達する配線であり、２次元マトリックス状に配置された画素の各列に対応して設けられている。
【００１６】
走査線は、行毎の画素を選択するための信号を伝達する配線であり、２次元マトリックス状に配置された画素の各行に対応して設けられている。
【００１７】
ゲートドライバ１０２は、コントローラ１０５から出力されたゲートドライバ用駆動信号に従って、電源１０４から出力された駆動電源の電圧を液晶パネル１０１の走査線に行毎に順次印加する。
【００１８】
ソースドライバ１０３は、入力輝度に駆動電源の電圧が対応付けられた複数の映像信号−駆動電圧曲線を備え、駆動電圧曲線設定回路１０７から出力された信号線電圧用の駆動電源に従った映像信号−駆動電圧曲線を選択する。なお、駆動電圧曲線設定回路１０７から出力された駆動電源は、映像信号−駆動電圧曲線を決定する基準電圧である。ソースドライバ１０３は、選択した映像信号−駆動電圧曲線に基づいて、映像振幅調整回路１０８から出力された映像信号が示す輝度値に対応する駆動電圧を生成する。ソースドライバ１０３は、複数の信号線のそれぞれに対し、コントローラ１０５から出力されたソースドライバ用駆動信号に従って印加する。ここで、駆動電源の電圧値は、信号線に印加される電圧の最大値（輝度値が最大のときの電圧値）である。ソースドライバ１０３は、例えば、駆動電源の電圧を抵抗分圧回路により分圧して、各輝度値に応じた電圧を生成する。
【００１９】
電源１０４は、ゲートドライバ１０２およびソースドライバ１０３を駆動するための駆動電源を供給する。ソースドライバ１０３に供給される駆動電源は、駆動電圧曲線設定回路１０７に出力され、ゲートドライバ１０２には、駆動電源が直接出力される。
【００２０】
コントローラ１０５は、映像信号、ゲートドライバ用駆動信号およびソースドライバ用駆動信号を生成する。生成された映像信号は、映像振幅調整回路１０８に出力され、ゲートドライバ用駆動信号は、ゲートドライバ１０２に出力され、ソースドライバ用駆動信号は、ソースドライバ１０３に出力される。
【００２１】
温度センサ１０６は、液晶パネル１０１の代表的な点における表面温度を検知し、検知した表面温度を駆動電圧曲線設定回路１０７、映像振幅調整回路１０８および制御回路１０９に出力する。なお、表面温度を検知する代表的な点は１点に限らず、複数の点としてもよい。複数の点とした場合には、これらの表面温度の平均値、最大値、最小値など、任意の統計値を用いてもよい。
【００２２】
駆動電圧曲線設定回路１０７は、映像信号−駆動電圧曲線を決定する基準電圧である駆動電源を、温度センサ１０６から出力された液晶パネル１０１の表面温度に基づいて、設定し、設定した駆動電源をソースドライバ１０３に供給する。具体的には、駆動電圧曲線設定回路１０７は、液晶パネル１０１の表面温度が高いほど、駆動電源の電圧が低下するように駆動電源、すなわち、映像信号−駆動電圧曲線を設定する。なお、駆動電圧曲線設定回路１０７の詳細については後述する。
【００２３】
映像振幅調整回路１０８は、温度センサ１０６から出力された液晶パネル１０１の表面温度に基づいて、コントローラ１０５から出力された映像信号の振幅を調整し、振幅を調整した映像信号をソースドライバ１０３に出力する。具体的には、映像振幅調整回路１０８は、液晶パネル１０１の表面温度が高いほど、映像信号の振幅を低下させる。なお、映像振幅調整回路１０８の詳細については後述する。また、図示せぬ電圧調整部が駆動電圧曲線設定回路１０７と映像振幅調整回路１０８とを備えるものとする。
【００２４】
制御回路１０９は、温度センサ１０６から出力された液晶パネル１０１の表面温度に基づいて、バックライト１１０を制御する。具体的には、制御回路１０９は、液晶パネルの表面温度が高いほど、バックライト１１０の光量を増加させる。
【００２５】
バックライト１１０は、冷陰極管またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、液晶パネル１０１に光を照射する。バックライト１１０は、制御回路１０９の制御を受けて、光量を増減させる。
【００２６】
次に、上述した駆動電圧曲線設定回路１０７の詳細について説明する。駆動電圧曲線設定回路１０７は、図２に示す複数の映像信号−駆動電圧曲線を有する。図２において、横軸は、映像信号の示す輝度値２５６階調を１６進数で表す。００は黒を、ＦＦは白を表す。縦軸は、ソースドライバ１０３が液晶パネル１０１に供給する駆動電圧を表す。Ｖｇａｍ＿ｈ０〜Ｖｇａｍ＿ｈ４は、中間電位より高い電圧を表し、Ｖｇａｍ＿ｌ０〜Ｖｇａｍ＿ｌ４は、中間電位より低い電圧を表す。
【００２７】
また、図２において、実線は第１温度（例えば、４５℃以下）、点線は第１温度より高温の第２温度（例えば、４５℃〜７０℃）、一点鎖線は第２温度より高温の第３温度（例えば、７０℃以上）における映像信号−駆動電圧曲線をそれぞれ表す。
【００２８】
図２から分かるように、この曲線に従えば、駆動電圧曲線設定回路１０７は、液晶パネル１０１の表面温度が高くなるにつれて、中間電位からの電位差の絶対値、すなわち、駆動電圧を低下させる。これにより、駆動電圧の変動量が小さくなる。
【００２９】
このような制御を行った場合、輝度は図３に示すようになる。図３は、映像信号−輝度曲線を示す。図３において、横軸は、映像信号の示す輝度値２５６階調を１６進数で表す。００は黒を、ＦＦは白を表す。縦軸は、輝度を表す。輝度は、常温時の白表示を輝度１００％とする。また、実線は第１温度（例えば、４５℃以下）、点線は第１温度より高温の第２温度（例えば、４５℃〜７０℃）、一点鎖線は第２温度より高温の第３温度（例えば、７０℃以上）における映像信号−輝度曲線をそれぞれ表す。なお、常温時には、液晶パネル１０１のガンマ値は２．２であり、常温時よりも高温時には、ガンマ値は２．２を超える。
【００３０】
ソースドライバ１０３が液晶パネル１０１に印加する駆動電圧を図２に示すように低下させた場合、輝度も図３に示すように低下する。しかしながら、コントラスト感は向上するため、視認性を維持することができる。これにより、液晶パネルにかかるストレスを軽減しつつ映像品位を確保することが可能となる。
【００３１】
次に、上述した映像振幅調整回路１０８の詳細について説明する。映像振幅調整回路１０８は、図４に示す映像信号の入出力特性を有する。図４において、横軸および縦軸は、映像信号の示す輝度値２５６階調を１６進数で表す。００は黒を、ＦＦは白を表す。また、実線は第１温度（例えば、３５℃以下）、点線は第１温度より高温の第２温度（例えば、３５℃〜６０℃）、一点鎖線は第２温度より高温の第３温度（例えば、６０℃以上）、二点鎖線は出力映像信号をクリップしたときにおける映像信号の入出力特性を表す。
【００３２】
図４から分かるように、この特性に従えば、映像振幅調整回路１０８は、液晶パネル１０１の表面温度が高くなるにつれて、映像信号の振幅を低下させ、映像信号の示す輝度を低下させる。これにより、駆動電圧が小さくなり、よって、駆動電圧の変動量が小さくなる。
【００３３】
このような制御を行った場合、輝度は図５に示すようになる。図５は、映像信号−輝度曲線を示す。図５において、横軸は、映像信号の示す輝度値２５６階調を１６進数で表す。００は黒を、ＦＦは白を表す。縦軸は、輝度を表す。輝度は、常温時の白表示を輝度１００％とする。
【００３４】
ソースドライバ１０３に入力する映像信号の振幅を図４に示すように低下させた場合、輝度も低下するが、ガンマ値２．２の特性を維持することができる。なお、出力映像信号をクリップした場合には、クリップした位置から輝度は変化しない。これにより、液晶パネルにかかるストレスを軽減しつつ輝度曲線を確保することが可能となる。
【００３５】
図６は、駆動電圧曲線設定回路１０７と映像振幅調整回路１０８を同時に機能させた場合における映像信号−輝度曲線を示す。図６において、横軸は、映像信号の示す輝度値２５６階調を１６進数で表す。００は黒を、ＦＦは白を表す。縦軸は、輝度を表す。輝度は、常温時の白表示を輝度１００％とする。また、実線は第１温度（例えば、３５℃以下）、点線は第１温度より高温の第２温度（例えば、３５℃〜４５℃）、一点鎖線は第２温度より高温の第３温度（例えば、４５℃〜６０℃）、二点鎖線は第３温度より高温の第４温度（例えば、６０℃〜７０℃）、細線は第４温度より高温の第５温度（例えば、７０℃以上）における映像信号−輝度曲線をそれぞれ表す。なお、常温時には、液晶パネルのガンマ値は２．２であり、常温時よりも高温時には、ガンマ値は２．２を超える。
【００３６】
ソースドライバ１０３が液晶パネル１０１に印加する駆動電圧を低下させ、ソースドライバ１０３に入力する映像信号を低下させた場合、輝度が低下するものの、液晶パネル１０１の表面温度の上昇に伴って、コントラスト感を徐々に向上させることができる。
【００３７】
なお、制御回路１０９がバックライト１１０の光量を増加させることにより、低下した輝度を補償することができる。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、液晶パネルの表面温度が上昇するに従って、駆動電源の電圧および映像信号の振幅を低下させることにより、ソースドライバが液晶パネルに印加する駆動電圧の変動量を抑えることができ、液晶パネルにかかるストレスを軽減し、液晶パネルの長寿命化を図ることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、駆動電圧曲線設定回路１０７を独立して設けているが、本発明はこれに限らず、駆動電圧曲線設定回路１０７をソースドライバ１０３または電源１０４内に設けてもよい。また、映像振幅調整回路１０８を独立して設けているが、本発明はこれに限らず、映像振幅調整回路１０８をソースドライバ１０３またはコントローラ１０５内に設けてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、電圧調整部が駆動電圧曲線設定回路１０７と映像振幅調整回路１０８とを備える場合について説明したが、本発明はこれに限らず、電圧調整部が駆動電圧曲線設定回路１０７と映像振幅調整回路１０８との少なくともいずれか一方を備えていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、液晶パネルにかかるストレスを軽減し、液晶パネルの長寿命化を図るのに有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  液晶表示装置
１０１  液晶パネル
１０２  ゲートドライバ
１０３  ソースドライバ
１０４  電源
１０５  コントローラ
１０６  温度センサ
１０７  駆動電圧曲線設定回路
１０８  映像振幅調整回路
１０９  制御回路
１１０  バックライト
【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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