(57)【要約】【課題】表示ブロックに依存せず、全画面に渡って液晶表示パネルに供給する電圧信号の振幅および中心電圧を容易に調整でき、フリッカや焼付きの発生を抑制する。【解決手段】交流駆動を行うことで階調表示を行う液晶表示装置において、ドライバＩＣは、映像信号のそれぞれのビットをどの信号ビットに割り付けるかを特定するビット割付データを映像信号とともに受け取り、映像信号に対応する高ビット数の正極性と負極性の入力信号に応じたアナログ出力信号を出力するリニアＤＡＣドライバＩＣであり、所望の表示特性を有し、かつ正負のバランスがとれるように、正負データに対応したビット割付データを特定するルックアップテーブル１２を所望の表示ブロックごとに有し、ビット割付データをドライバＩＣ２に出力する階調表示電圧補正部１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバＩＣから出力するアナログ電圧信号の正極性と負極性を切り替えて交流駆動を行うことで階調表示を行う液晶表示装置において、
前記ドライバＩＣは、前記映像信号のビット数よりも高ビット数のデータを処理可能であり、前記映像信号のそれぞれのビットをどの信号ビットに割り付けるかを特定するビット割付データを前記映像信号とともに受け取り、前記映像信号に対応する高ビット数の正極性と負極性の入力信号に応じたアナログ電圧信号を出力するドライバＩＣであり、
前記ドライバＩＣからの出力信号と階調表示される画像の輝度との関係が所望の特性を有し、かつ正負のバランスがとれるように、映像信号の正極性データおよび負極性データのそれぞれに対応したビット割付データを特定するルックアップテーブルを所望の表示ブロックごとに有し、前記映像信号の正極性データおよび負極性データに対応して前記所望の表示ブロックごとに前記ルックアップテーブルにより特定された前記ビット割付データを前記ドライバＩＣに出力する階調表示電圧補正部を備える
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記階調表示電圧補正部は、カラー映像信号をＲＧＢごとに分離し、ＲＧＢごとに、前記ドライバＩＣからの出力信号と階調表示される画像の輝度との関係が所望の特性を有し、かつ正負のバランスがとれ、さらにＲＧＢのそれぞれの電圧輝度特性のばらつきを抑えるように、ＲＧＢごとの正極性データおよび負極性データのそれぞれに対応したビット割付データを特定するルックアップテーブルを所望の表示ブロックごとに有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
前記階調表示電圧補正部は、液晶表示の水平ラインに基づいて前記所望の表示ブロックを規定し、前記水平ラインに基づく前記所望の表示ブロックごとにルックアップテーブルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
前記階調表示電圧補正部は、複数のドライバＩＣのそれぞれに基づいて前記所望の表示ブロックを規定し、前記複数のドライバＩＣのそれぞれに基づく前記所望の表示ブロックごとにルックアップテーブルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
前記階調表示電圧補正部は、液晶表示の水平ラインおよび複数のドライバＩＣのそれぞれに基づいて前記所望の表示ブロックを規定し、前記水平ラインおよび前記複数のドライバＩＣのそれぞれに基づく前記所望の表示ブロックごとにルックアップテーブルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示パネルの部分的なフリッカ、直流成分の残留による焼付きの発生を抑える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、交流駆動を行っており、正極性と負極性のバランスが崩れると、フリッカ、あるいは直流成分の残留による焼付きが発生する。そこで、このような交流駆動特性による焼付きを防止するためには、ドライバＩＣ（ソースドライバ）の基準電圧と液晶の対向電極（コモン）電圧とを調整することになる。
【０００３】
図７は、従来の液晶表示装置におけるソースドライバの基準電圧およびコモン電圧の調整方法を説明するための図である。また、図８は、コモン電圧Ｖｃｏｍに対する正極性、負極性の対応関係を示す図である。従来の液晶表示装置では、制御基板を調整することにより、ソースドライバに供給する基準電圧を、例えば、正極性８ｃｈ（８ビット階調に相当）、負極性８ｃｈ（８ビット階調に相当）として設定している。
【０００４】
さらに、コモン電圧Ｖｃｏｍも制御基板により供給される。そして、コモン電圧Ｖｃｏｍは、可変抵抗器（図示せず）により調整することができる。これにより、個体ばらつきの調整を行うことになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術には次のような課題がある。
液晶表示装置の駆動ドライバＩＣの基準電圧は、２０ｃｈ程度（先の図７においては１６ｃｈに相当）であり、すべての階調を個々に調整することはできない。また、生産ラインでは、個体ばらつきの調整をコモン電圧Ｖｃｏｍのみの調整で行っているのが現状であり、すべての画素で共通の駆動調整を行っていた。
【０００７】
このため、最適な交流駆動を行うことができず、正極性と負極性のバランスが崩れることにより発生するフリッカ、あるいは直流成分の残留による焼付きを、十分に抑制することができなかった。
【０００８】
また、カラー表示を行う際には、次のような問題がある。図９は、カラー表示を行うためのＲＧＢの各画素を備えた液晶表示装置の部分断面図である。カラー表示を行う場合のＲＧＢの各画素においては、図９に示すように、セルギャップがＲＧＢ各画素によって異なる。このため、ＲＧＢそれぞれの画素において最適な交流駆動設定が必要となる。
【０００９】
しかしながら、上述のように、すべての画素で共通の駆動調整を行っているため、例えば、Ｇ表示では最適であったとしても、Ｒ表示、Ｂ表示では正極性と負極性のバランスが崩れ、フリッカや焼付きが発生するおそれがあった。
【００１０】
また、セルギャップがＲＧＢ各画素によって異なることから、ＲＧＢそれぞれの電圧輝度特性のばらつきの問題も生じる。図１０は、ＲＧＢ各画素の電圧輝度特性を示した図である。共通の駆動調整を行った結果、図１０に示すように、ＲＧＢ各画素によって電圧輝度特性が異なることとなる。
【００１１】
さらに、液晶表示装置への印加電圧は、配線等の影響により、ディスプレイ画面内でのインピーダンスが均一でなく、表示ブロックごとに部分的に交流バランスが崩れることが考えられる。従って、表示ブロックに依存せずに、全画面に渡って最適な交流駆動を行うことが、表示品質の向上には重要な問題となる。
【００１２】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、表示ブロックに依存せず、全画面に渡って所望の表示特性を有し、かつ交流駆動を行う際の正極性と負極性のバランスを有するように、液晶表示パネルに供給する電圧信号の振幅および中心電圧を容易に調整でき、フリッカや焼付きの発生を抑制することのできる液晶表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、ドライバＩＣから出力するアナログ電圧信号の正極性と負極性を切り替えて交流駆動を行うことで階調表示を行う液晶表示装置において、ドライバＩＣは、映像信号のビット数よりも高ビット数のデータを処理可能であり、映像信号のそれぞれのビットをどの信号ビットに割り付けるかを特定するビット割付データを映像信号とともに受け取り、映像信号に対応する高ビット数の正極性と負極性の入力信号に応じたアナログ電圧信号を出力するドライバＩＣであり、ドライバＩＣからの出力信号と階調表示される画像の輝度との関係が所望の特性を有し、かつ正負のバランスがとれるように、映像信号の正極性データおよび負極性データのそれぞれに対応したビット割付データを特定するルックアップテーブルを所望の表示ブロックごとに有し、映像信号の正極性データおよび負極性データに対応して所望の表示ブロックごとにルックアップテーブルにより特定されたビット割付データをドライバＩＣに出力する階調表示電圧補正部を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、階調表示の元となる映像信号に応じてデータ変換を行うルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと記す）として、正極性ＬＵＴと負極性ＬＵＴを所望の表示ブロックごとに個別に備えることにより、表示ブロックに依存せず、全画面に渡って所望の表示特性を有し、かつ交流駆動を行う際の正極性と負極性のバランスを有するように、液晶表示パネルに供給する電圧信号の振幅および中心電圧を容易に調整でき、フリッカや焼付きの発生を抑制することのできる液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の液晶表示装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１６】
実施の形態１．
まず始めに、液晶表示装置における表示特性について、具体的に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の表示特性を示した図である。液晶表示装置において、与えられた映像信号（階調信号）と、画面に表示される輝度との関係は、図１に示すような表示特性を有しており、この特性は、ガンマ特性と呼ばれている。
【００１７】
より具体的には、階調信号をｘ、輝度をｙとすると、「ｙ＝ｘのγ乗」という数式で表現される。しかしながら、実際の液晶表示装置は、必ずしもこのような理想的なガンマ特性を有しているとは限らず、個体差がある。
【００１８】
さらに、交流駆動される液晶表示装置において、フリッカや焼付きを防止するためには、正極性と負極性のバランスが重要となる。しかしながら、このバランスも個体差があるのが現状である。
【００１９】
さらに、液晶への印加電圧は、ディスプレイ画面内でのインピーダンス（配線など）が均一でないため、表示ブロックごとに部分的に交流バランスが崩れる。このため、１つの液晶表示パネル内でも、表示ブロックごとに個体差があり、部分的なフリッカ（フリッカむら）が発生する。
【００２０】
そこで、このような個体差を有する表示特性を、所望のガンマ特性と一致するように、かつ正極性と負極性のバランスがとれるように補正するために、本発明では、ＬＵＴおよびソースドライバＩＣとしてリニアＤＡＣソースＩＣを組み合わせた構成を用いている。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置に備えられた階調表示電圧補正部の内部構成を示した図である。この階調表示電圧補正部１は、液晶表示装置の有する個別の表示特性に応じて、階調表示の元となる映像信号の電圧レベルおよび中心電圧を補正する機能を有する。
【００２２】
ただし、本実施の形態１における階調表示電圧補正部１は、映像信号を直接補正するのではなく、映像信号のそれぞれのビットをリニアＤＡＣソースＩＣ２のどの入力処理ビットに割り付けるかを特定することとなる。
【００２３】
さらに、本発明においては、個別の表示特性に応じて、階調表示の元となる映像信号の電圧レベルおよび中心電圧を補正する機能を、所望の表示ブロックごとに個別に行う点を特徴としている。
【００２４】
図２における階調表示電圧補正部１は、表示ブロック識別回路１１、およびＬＵＴ１２で構成される。
【００２５】
表示ブロック識別回路１１は、映像信号を受信し、その映像信号が液晶表示パネル上のどの表示ブロックに属しているかを示す識別情報を出力する。また、ＬＵＴ１２は、表示ブロックごとに個別に設けられている。そして、このＬＵＴ１２は、表示ブロック識別回路１１からの識別情報に基づいて、所望の表示ブロックに応じたビット割付データを特定して出力する。
【００２６】
すなわち、本発明の液晶表示装置では、表示ブロックごとの個別の表示特性に応じて、所望のガンマ特性が得られ、かつ正極性と負極性のバランスがとれるように、映像信号に基づく変換を行うＬＵＴを、所望の表示ブロックごとにあらかじめ設定しておくことになる。そこで、このビット割付データについて、ソースドライバの機能とともに、次に説明する。
【００２７】
ソースドライバに相当するリニアＤＡＣソースＩＣ２は、映像信号のビット数よりも高ビット数のデータを処理可能である。さらに、リニアＤＡＣソースＩＣ２は、映像信号のそれぞれのビットをどの信号ビットに割り付けるかを特定するビット割付データを映像信号とともに受け取ることにより、映像信号に基づく高ビット数の入力信号を得ることができる。
【００２８】
より具体的には、一例として、１０ビットの映像信号に対して、１３ビットの入力処理が可能なリニアＤＡＣソースＩＣ２を用いることが考えられる。この場合、リニアＤＡＣソースＩＣ２は、符号ビットを除いて、正極性に１２ビット、負極性に１２ビットを使用できる。
【００２９】
この場合、表示ブロックごとに、正極性と負極性で個別に設けられたＬＵＴ１２には、１０ビットの映像信号に対して、表示ブロックに依存せず、全画面に渡って所望の表示特性を有し、かつ正負のバランスがとれるように、１２ビット中の１０ビットを選択するための、正負個別のビット割付データを特定する変換データが、液晶表示パネルの表示ブロックごとの個体差に応じてあらかじめ記憶されている。
【００３０】
この結果、リニアＤＡＣソースＩＣ２は、正極性と負極性のそれぞれで与えられるビット割付データに基づいて、入力した１０ビットの映像信号を、表示ブロックごとの個別の表示特性に応じた最適の符号付き１３ビット信号としてＤ／Ａ変換処理し、液晶表示パネルに対してアナログ電圧を出力することができる。
【００３１】
図３は、本発明の実施の形態１におけるＬＵＴ１１およびリニアＤＡＣソースＩＣ２の機能を説明するための図である。ＬＵＴ１１およびリニアＤＡＣソースＩＣ２の働きにより、電圧レベルの振幅を補正することで所望のガンマ特性が得られるように輝度調整を行うとともに、正極性と負極性のバランスがとれるように中心電圧を補正することによりフリッカ調整を行う状態を例示している。
【００３２】
最終的にリニアＤＡＣソースＩＣ２によって液晶表示パネルに供給されるアナログ基準電圧は、表示ブロックの個体ばらつきに応じて、所望のガンマ特性を有し、かつ正極性と負極性のバランスがとれたもの（すなわち、振幅および中心電圧が補正されたもの）となる。この結果、部分的なフリッカや焼付きの発生を抑制した液晶表示装置が実現できる。
【００３３】
以上のように、実施の形態１によれば、表示ブロックごとに個別に設けられたＬＵＴおよびリニアＤＡＣソースＩＣを組み合わせることにより、表示特性を補正する機能を、ドライバＩＣ側に持たせるのではなく、ＬＵＴ側に持たせることができる。この結果、ＬＵＴは、表示ブロックごとで個体差を有する表示機能に対して、最適なデータ変換を行うためのビット割付データを特定でき、リニアＤＡＣソースＩＣを介して符号付きの１３ビット信号に基づくアナログ電圧を出力することにより、所望のガンマ特性が得られ、かつ正極性と負極性のバランスがとれた表示を実現できる。
【００３４】
実施の形態２．
本実施の形態２では、ＲＧＢ画素によるカラー表示を行う液晶表示装置に対して、先の実施の形態１で説明したＬＵＴを備えた階調表示電圧補正部およびリニアＤＡＣソースＩＣを適用する場合について説明する。この場合には、表示ブロックごとで、ＲＧＢ個別に正負データに対応したＬＵＴを備えることが必要となる。
【００３５】
先の図８、図９に示したように、カラー表示を行う従来の液晶表示装置では、フリッカや焼付きの問題とともに、ＲＧＢ各画素でのセル厚さの違いによりインピーダンスが異なることから、ＲＧＢそれぞれの電圧輝度特性が異なるといった問題もある。さらに、このような特性により、中心電圧がＲＧＢ各画素で異なり、最適なコモン電圧が異なることとなる。そこで、このような問題を解決するために、正負データに対応したＲＧＢ個別のＬＵＴをそれぞれの表示ブロックごとで設けることにより、さらに電圧輝度特性を改善することができる。
【００３６】
このようなＬＵＴを用いることにより、交流駆動の中心電圧および電圧レベルは、所望の表示ブロックごとに、個々のＲＧＢで最適化できる。すなわち、入力されるカラー映像信号を、表示ブロックに依存せず、全画面に渡って所望のガンマ特性を有し、かつ正極性と負極性のバランスがとれた補正後のカラー映像信号に補正することができる。これにより、所望の表示ブロックごとに、ＲＧＢそれぞれにおいて最適な交流駆動が実現でき、ＲＧＢのセル厚さの違いによるインピーダンスの変化を吸収することができる。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態２におけるＬＵＴによる補正後のＲＧＢ各画素の電圧輝度特性の改善の説明図である。所望の表示ブロックごとに設けられたＬＵＴを用いて、ＲＧＢそれぞれにおいて中心電圧および電圧レベルを調整して最適な交流駆動を実現することにより、結果として、ＲとＢの電圧輝度特性をＧの電圧輝度特性に近づけることができる。すなわち、ＲＧＢのセル厚さの違いを、所望の表示ブロックごとに設けられたＬＵＴによるビット割付データの特定により補償することで、ＲＧＢの電圧輝度特性のばらつきが改善される。
【００３８】
以上のように、実施の形態２によれば、カラー映像信号を補正するＬＵＴを、所望の表示ブロックごとに、それぞれの正負データに対応してＲＧＢ個別に備えることにより、交流駆動の中心電圧および電圧レベルを、所望の表示ブロックごとに、ＲＧＢで個々に最適化できる。この結果、カラー映像信号に対して、表示ブロックごとの表示特性の個体ばらつきを容易に補正できるとともに、ＲＧＢのセル厚さの違いによるインピーダンスの変化を吸収し、ＲＧＢの電圧輝度特性のばらつきも改善することができ、フリッカや焼付きの発生を抑制した液晶表示装置を得ることができる。
【００３９】
実施の形態３．
本実施の形態３では、所望の表示ブロックの具体例として、水平ラインおよびソースドライバＩＣにより規定される表示ブロックを採用する場合について説明する。図５は、本発明の実施の形態３における階調表示電圧補正部１内のＬＵＴ１２の具体的な構成を示した図である。
【００４０】
図５におけるＬＵＴ１２は、４個のソースドライバの各ラインについて、正極性と負極性でそれぞれ個別のテーブルを備えている。これにより、水平ライン（ゲートライン）毎に最適な電圧を印加でき、データ信号線のインピーダンスによるフリッカを改善できる。
【００４１】
さらに、ソースドライバＩＣごとにもＤＡＣ設定を変えることができるため、ドライバブロックごとにも最適化を図ることができる。この結果、水平ラインごととともに、ドライバブロックごとにもＤＡＣ設定を最適化することができ、液晶表示パネルの部分的なフリッカ（フリッカむら）を改善することができる。
【００４２】
なお、図５では、各ライン、各ソースドライバＩＣ個別にＬＵＴを設ける場合を例示しているが、メモリ容量を削減する目的で、複数ラインあるいは複数のソースドライバＩＣに共通のＬＵＴを用いることもできる。また、水平ラインおよび複数のドライバＩＣのそれぞれに基づいて所望の表示ブロックを規定するのではなく、いずれか一方に基づいて所望の表示ブロックを規定することも可能である。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態３におけるソースドライバＩＣごとにＤＡＣ設定を最適化した場合の説明図である。液晶表示パネルに対して３個のソースドライバＩＣが用いられている場合を例示している。ソースドライバＩＣ個別にＬＵＴを備えることにより、図６に示すように、それぞれのドライバブロックごとに最適な交流駆動を実現できることとなる。
【００４４】
以上のように、実施の形態３によれば、所望の表示ブロックごとに個別のＬＵＴを備えることにより、水平ラインおよびドライバブロックで規定される表示ブロックごとに、ＤＡＣ設定を最適化することができる。この結果、表示ブロックに依存せず、全画面に渡って所望の表示特性を有し、かつ交流駆動を行う際の正極性と負極性のバランスを有するように、液晶表示パネルに供給する電圧信号の振幅および中心電圧を容易に調整でき、フリッカや焼付きの発生を抑制することのできる液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における液晶表示装置の表示特性を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１における液晶表示装置に備えられた階調表示電圧補正部の内部構成を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＬＵＴ１１およびリニアＤＡＣソースＩＣ２の機能を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるＬＵＴによる補正後のＲＧＢ各画素の電圧輝度特性の改善の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３における階調表示電圧補正部１内のＬＵＴ１２の具体的な構成を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態３におけるソースドライバＩＣごとにＤＡＣ設定を最適化した場合の説明図である。
【図７】従来の液晶表示装置におけるソースドライバの基準電圧およびコモン電圧の調整方法を説明するための図である。
【図８】コモン電圧Ｖｃｏｍに対する正極性、負極性の対応関係を示す図である。
【図９】カラー表示を行うためのＲＧＢの各画素を備えた液晶表示装置の部分断面図である。
【図１０】ＲＧＢ各画素の電圧輝度特性を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  階調表示電圧補正部、２  リニアＤＡＣソースＩＣ（ドライバＩＣ）、１１  表示ブロック識別回路、１２  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）。
【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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【図９】
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【図１０】
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