JP2006065231A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制振材などの部材を必要とせず、画像を表示するための駆動信号に起因する音鳴りを低減できる表示装置を提供する。
【解決手段】この液晶表示装置は、表示制御回路２００と、走査信号線駆動回路３００と、映像信号線駆動回路４００と、液晶パネル５００と、電源回路７００とを備え、表示制御回路２００には、ＥＥＰＲＯＭ２０と、コントロール回路２１と、共通電極駆動回路２４とが含まれる。コントロール回路２１は、装置外部から受け取った切替コマンド信号Ｓｗに応じて、ＥＥＰＲＯＭ２０から低周波数駆動モードまたは通常モードのいずれかに相当する駆動パラメータＰを読み出すことにより駆動回路を制御する。この構成により、低周波数駆動モードで駆動する場合、共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数を聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられる周波数に下げることにより、従来に比べて音鳴りを低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、携帯電話等に採用されている小型の液晶表示装置において振動を防止するための駆動回路および駆動方法に関する。

従来より、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成される液晶パネルを備えている。液晶パネルの一方の基板には、走査信号線（ゲートバスライン）と映像信号線（ソースバスライン）とが格子状に設けられ、走査信号線と映像信号線との交差部近傍にＴＦＴが設けられている。ＴＦＴは、走査信号線に接続されたゲート電極、映像信号線に接続されたソース電極、およびドレイン電極とから構成される。ドレイン電極は、画像を形成するために基板上にマトリクス状に配置された画素電極と接続されている。また、液晶パネルの他方の基板には、液晶層を介して画素電極との間に電圧を印加するための電極（以下「共通電極」という）が設けられており、画素電極と共通電極と液晶層とによって個々の画素形成部が実現されている。そして、各ＴＦＴのゲート電極が走査信号線からアクティブな走査信号（ゲート信号）を受けたときに当該ＴＦＴのソース電極が映像信号線から受ける映像信号（ソース信号）と、共通電極に供給される共通電極信号とに基づいて、画素形成部の液晶層に電圧が印加される。これにより液晶が駆動され、画面上に所望の画像が表示される。

ところで、液晶には、直流電圧が加わり続けると劣化するという性質がある。このため、液晶表示装置では、液晶層には交流電圧が印加される。これについて、図７および図８を参照しつつ説明する。図７は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶パネルの断面を模式的に示した図である。図７に示すように、液晶パネルは、ＴＦＴガラス基板５３と画素電極５９と液晶層５２と共通電極５８とＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）ガラス基板５１とによって構成されている。この液晶層５２への交流電圧の印加は、例えば、上述した各画素形成部に印加する電圧の極性を１フレーム期間毎に反転させることにより実現される。具体的には、共通電極５８の電位を基準とした場合のソース電極の電圧（映像信号電圧）の極性が１フレーム期間毎に反転するように、液晶表示装置の駆動が行われている。なお、１フレーム期間とは、液晶表示装置の全ての画素形成部に電圧を印加し、１画面分の画像を画面上に表示するための期間である。

上述のような液晶表示装置の駆動を実現する技術として、例えば、１ライン反転駆動と呼ばれる駆動方式が知られている。図８は、駆動方式として１ライン反転駆動が採用されている液晶表示装置における信号波形図である。図８において、符号ＴＨｎ（ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、・・・）はｎ行目の走査信号線が選択されている期間を示し、符号ＴＦは１フレーム期間を示している。映像信号Ｖｓは、図８に示すように、１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。同様に、共通電極信号Ｖｃｏｍも、１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。また、映像信号Ｖｓと共通電極信号Ｖｃｏｍとは、位相が１／２周期（１水平走査期間）ずれている。これにより、液晶層に印加される電圧の極性が１水平走査期間毎に反転し、液晶表示装置の交流駆動が実現されている。なお、ここでの映像信号Ｖｓおよび共通電極信号Ｖｃｏｍの極性は、図８に示すように、各信号の最大電位および最小電位の中間の電位（通常はゼロ電位）を基準としてこれより大きい場合を正極性といい、これより小さい場合を負極性という。

近年、上述のような液晶表示装置は、携帯電話等の電子機器のメイン画面として採用されている。例えば、このような液晶表示装置の１つに、３２０×２４０の解像度をもつＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）と呼ばれる規格のものがある。このような液晶表示装置において、上述のような交流駆動に起因して、図７に示しているＣＦガラス基板５１が振動し、その振動が耳障りな音として感じられることが指摘されている。このような、振動による耳障りな音の発生（以下、「音鳴り」という。）を防止するため、特開平８−１７９２８５号公報には、液晶表示装置の液晶パネル上に制振材を貼付することにより液晶表示装置の交流駆動に起因する振動を減衰させる技術が開示されている。また、特開２０００−１０５７０号公報には、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子によるバックライトが採用されている携帯電話において、ＥＬ素子の交流駆動に起因する雑音を防止するために、ＥＬ素子を駆動する交流電圧と逆位相の電圧を生成し、その逆位相の電圧に基づく音をスピーカから出力することにより雑音を除去する技術が開示されている。さらに、特開２００１−３６６０７号公報には、携帯型音響再生装置において、装置の使用者の周囲の騒音を騒音信号として抽出し、その騒音信号とは逆位相の信号と出力すべき音声信号とを合成した信号をヘッドホンから出力することにより騒音を除去する技術が開示されている。
特開平８−１７９２８５号公報 特開２０００−１０５７０号公報 特開２００１−３６６０７号公報

しかし、上記特開平８−１７９２８５号公報に開示された技術では、制振材によって振動が減衰され音鳴りは低減されるが、液晶パネル上に制振材を貼付しなければならないので、小型化や軽量化の点では好ましくない。また、特開２０００−１０５７０号公報に開示された技術ではＥＬ素子の交流駆動に起因する雑音が除去され、特開２００１−３６６０７号公報に開示された技術では装置の周囲の騒音が除去されるが、ともに画像を表示するための駆動信号に起因する振動による音鳴りを防止できるものではない。

そこで、本発明では、制振材などの部材を必要とせず、表示装置を駆動するための駆動信号に起因する音鳴りを低減することができる表示装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、画像を表示するための表示部において複数の映像信号線と複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた画素電極と、前記画素電極との間に電圧を印加するために前記画素電極に対応して設けられた共通電極と、前記画像を表す画像信号を受け取り前記画像信号に応じて前記複数の映像信号線に電圧を印加する映像信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、前記共通電極を駆動する共通電極信号を出力する共通電極駆動回路と、前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および共通電極駆動回路が所定の駆動態様で駆動するよう、前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および共通電極駆動回路を制御する表示制御回路とを備える表示装置であって、
前記表示制御回路は、前記駆動態様を示す切替信号を受け取り、聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で駆動する前記共通電極駆動回路の複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択し、選択された駆動態様で駆動するよう前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および前記共通電極駆動回路を制御することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記表示制御回路は、
聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で前記共通電極駆動回路を駆動する複数の駆動態様を実現するためのパラメータ情報を記憶するメモリと、
前記メモリから前記切替信号により示される駆動態様に応じた前記パラメータ情報を読み出し、読み出されたパラメータ情報に基づき前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および前記共通電極駆動回路を制御する手段と
を含むことを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明および第２の発明において、
前記表示制御回路は、１水平走査期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される１ライン反転駆動を行う駆動態様である通常駆動モードと、１水平走査期間より長い所定の期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される駆動態様である低周波数駆動モードとを少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、
前記表示制御回路は、前記低周波数駆動モードとして、１フレーム期間を３等分して得られる各フィールド期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される３ラインインタレース走査を行う駆動態様を少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする。

第５の発明は、画像を表示するための表示部において複数の映像信号線と複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた画素電極と、前記画素電極との間に電圧を印加するために前記画素電極に対応して設けられた共通電極とを備える表示装置の駆動方法であって、
前記画像を表す画像信号を受け取り前記画像信号に応じて前記複数の映像信号線に電圧を印加する映像信号線駆動ステップと、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
前記共通電極を駆動する共通電極信号を出力する共通電極駆動ステップと、
前記映像信号線駆動ステップ、前記走査信号線駆動ステップ、および共通電極駆動ステップにおいて所定の駆動態様で駆動するよう制御する表示制御ステップとを含み、
前記表示制御ステップでは、前記駆動態様を示す切替信号を受け取り、聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で駆動する前記共通電極駆動ステップでの複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択し、前記映像信号線駆動ステップ、前記走査信号線駆動ステップ、および前記共通電極駆動ステップにおいて選択された駆動態様で駆動するよう制御することを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明において、
前記表示制御ステップでは、１水平走査期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される１ライン反転駆動を行う駆動態様である通常駆動モードと、１水平走査期間より長い所定の期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される駆動態様である低周波数駆動モードとを少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする。

上記第１の発明によれば、聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で駆動する共通電極駆動回路の複数の駆動態様から１つの駆動態様が切替信号に応じて選択され、選択された駆動態様で駆動されるので、切替信号により共通電極の駆動周波数を聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられる周波数に変更することができる。よって、その場合には従来に比べて画像を表示するための駆動信号に起因する音鳴りを低減した表示装置が実現される。

上記第２の発明によれば、複数の駆動態様を実現するためのパラメータ情報を記憶するメモリと、当該パラメータ情報に基づき映像信号線駆動回路、走査信号線駆動回路、および共通電極駆動回路を制御する手段とにより、第１の発明と同様の効果を奏する表示装置が実現される。

上記第３の発明によれば、１ライン反転駆動を行う通常駆動モードと、１水平走査期間より長い所定の期間毎に共通電極信号の極性が反転される低周波数駆動モードとを切り替えることができるので、所定の場合に駆動回路の駆動モードを通常駆動モードから低周波数駆動モードに切り替えることにより、第１の発明と同様の効果を奏する表示装置が実現される。

上記第４の発明によれば、低周波数駆動モードとして３ラインインタレース走査を行う駆動態様を使用することにより、表示品質を比較的良好に保ちながら第１の発明と同様の効果を奏する表示装置が実現される。

上記第５の発明によれば、第１の発明に相当する効果を奏する表示装置の駆動方法が実現される。

上記第６の発明によれば、第３の発明に相当する効果を奏する表示装置の駆動方法が実現される。

＜１．基礎検討＞
＜１．１ 測定装置の構成＞
まず、上述のような液晶表示装置における音鳴りの原因を究明するために以下のような実験を行った。図９は、基礎検討における測定装置を模式的に示した図である。この測定装置は、簡易防音箱９０と信号源基板９１とマイク９２とパーソナルコンピュータ９３とで構成されている。図９に示すように、簡易防音箱９０の中に信号源基板９１とマイク９２を設置し、信号源基板９１およびマイク９２とパーソナルコンピュータ９３とを接続する。ここで、信号源基板９１とは、液晶表示装置を駆動するための駆動回路やガラス基板で構成される一般に「液晶パネル」と呼ばれているもののことである。信号源基板９１の駆動回路は、パーソナルコンピュータ９３から出力される指示信号に基づいて駆動される。マイク９２は、簡易防音箱９０の中の音を取り込む。そして、マイク９２で取り込まれた音はＷＡＶＥファイル（パーソナルコンピュータにおいて一般的に採用されているオペレーションシステムである「Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）」における標準の音声ファイル）に変換され、パーソナルコンピュータ９３に取り込まれる。パーソナルコンピュータ９３は、ＷＡＶＥファイルに基づきフーリエ変換を行うことによって、マイク９２で取り込まれた音の周波数成分と振幅（音量）とを測定する。これにより、簡易防音箱９０の中で発生している音の周波数成分と振幅とを測定することができ、駆動回路の駆動周波数の違いによる音の発生の違い等を把握することができる。

＜１．２ 測定結果＞
まず、現在音鳴りの低減が課題となっている２．４インチ型ＱＶＧＡと呼ばれる規格の液晶パネル（信号源基板）について上記測定を行った。その結果、周波数スペクトルにおいて１０ｋＨｚ近傍にピークが見られた。ここで、測定に採用された液晶パネルにおける共通電極の駆動周波数は約１０ｋＨｚである。この周波数は、測定の結果周波数スペクトルにおいてピークが見られた周波数と一致している。したがって、共通電極の駆動が音鳴りを引き起こしている可能性があると言える。

次に、上記パネルにおいて、共通電極に直流電圧を供給して測定を行った。その結果、共通電極の駆動周波数が１０ｋＨｚであったときに見られた、周波数スペクトルにおいて１０ｋＨｚ近傍に現れるピークが見られなくなった。

さらに、上記パネルにおいて、共通電極を駆動する共通電極信号Ｖｃｏｍの示す電圧と映像信号線に供給される映像信号Ｖｓの示す電圧とを図１０に示すように設定して測定を行った。なお、このとき液晶パネルの液晶層に印加される電圧は図１０に示すように一定に保持される。これにより、図１１に示すような、共通電極信号Ｖｃｏｍの振幅と音量との関係を示す結果が得られた。図１１より、共通電極信号Ｖｃｏｍの振幅が大きいほど音量が大きくなることが把握される。

以上の測定結果より、液晶表示装置における音鳴りが共通電極の駆動に起因していると言うことができる。これを踏まえ、本発明では、表示装置を後述のような構成とすることで音鳴りを解消している。以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。

＜２．全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路２００と、走査信号線駆動回路３００と、映像信号線駆動回路４００と、液晶パネル５００と、電源回路７００とを備えている。表示制御回路２００には、電気的に書き替え可能な読み出し専用メモリ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：以下「ＥＥＰＲＯＭ」と略称する）２０と、コントロール回路２１と、アナログ出力回路（画像信号生成回路）２２と、タイミング信号生成回路２３と、共通電極駆動回路２４とが含まれている。なお、本実施形態において、液晶表示装置の解像度は２４０×３２０（映像信号線が２４０本、走査信号線が３２０本）である。

液晶パネル５００は、前述したように図７に示す断面構造を有しており、ＴＦＴガラス基板５３には、走査信号線（ゲートバスライン）と映像信号線（ソースバスライン）とが格子状に設けられ、走査信号線と映像信号線との交差部近傍にＴＦＴが設けられている。そして、各ＴＦＴのゲート電極が走査信号線からアクティブな走査信号を受けたときに当該ＴＦＴのソース電極が映像信号線から受ける映像信号と、共通電極に供給される共通電極信号とに基づいて、画素形成部の液晶層に電圧が印加される。これにより液晶が駆動され、画面上に所望の画像が表示される。

表示制御回路２００は、液晶パネル５００に表示すべき画像を表す（狭義の）画像データおよび表示動作のタイミング等を決める要素となるデータ（以下、「表示制御データ」という）を外部の信号源から受け取る（以下、外部から送られるこれらのデータＤｗを「広義の画像データ」といい、（狭義の）画像データを符号Ｄｖで示し、表示制御データを符号Ｄｃで示す。）。狭義の画像データＤｖと表示制御データＤｃとを含む広義の画像データＤｗは、表示制御回路２００内のコントロール回路２１に入力される。

コントロール回路２１は、表示制御データＤｃにより生成される基準クロックに基づいて、電源回路７００を制御するための制御信号Ｓ、タイミング信号生成回路２３および共通電極駆動回路２４の動作タイミングを制御するための切換指示信号Ｋおよび映像信号線駆動回路４００の動作タイミングを示すクロック信号ＣＫを出力する。

また、コントロール回路２１は、図示されないメモリを内蔵しており、狭義の画像データＤｖをこのメモリに一旦保持し、基準クロックに基づいて適宜メモリに保持された出力画像データＤｍを出力する。アナログ出力回路２２は、上記出力画像データＤｍに基づいてアナログ画像信号Ｄａを出力する。

さらに、コントロール回路２１は、切替コマンド信号Ｓｗに基づき、後述する所定の２つの駆動態様のうちの１つに相当する駆動パラメータＰを読み出すための読み出し要求信号ＲＱをＥＥＰＲＯＭ２０へ与え、この読み出し要求信号ＲＱに応じてＥＥＰＲＯＭ２０から出力される読み出し出力信号ＲＯを受け取り、この読み出し出力信号ＲＯに含まれる駆動パラメータＰをタイミング信号生成回路２３に与える。

タイミング信号生成回路２３は、コントロール回路２１から出力されるクロック信号ＣＫ、切換指示信号Ｋ、および駆動パラメータＰに基づいて、水平同期信号ＨＳＹ、垂直同期信号ＶＳＹ、および走査信号線駆動回路３００の駆動態様を制御する駆動制御信号Ｓｄを出力するとともに、コントロール回路２１から受け取ったクロック信号ＣＫを出力する。このように、タイミング信号生成回路２３およびコントロール回路２１は、走査信号線駆動回路３００、映像信号線駆動回路４００、および共通電極駆動回路２４を制御するための手段として機能する。

共通電極駆動回路２４は、コントロール回路２１から出力される切換指示信号Ｋに基づいて、共通電極を駆動する共通電極信号Ｖｃｏｍを出力する。本実施形態では、映像信号線の電圧の振幅を抑えるために、交流化駆動に応じて共通電極の電位をも変化させている。すなわち、共通電極駆動回路２４は、切換指示信号Ｋに応じて、２種類の基準電圧の間で切り換わる電圧を生成し、これを共通電極信号Ｖｃｏｍとして液晶パネル５００の共通電極に供給する。

電源回路７００は、表示制御回路２００内のコントロール回路２１から出力される制御信号Ｓに基づいて、外部から供給される電源電圧から所定のレベルの電圧を生成し、表示制御回路２００および走査信号線駆動回路３００にそれぞれ電圧Ｖ、ＶＧを供給する。

走査信号線駆動回路３００は、表示制御回路２００内のタイミング信号生成回路２３から出力される水平同期信号ＨＳＹ、垂直同期信号ＶＳＹ、および駆動制御信号Ｓｄに基づき、液晶パネル５００における走査信号線を１水平走査期間ずつ後述する所定の順番に選択するために各走査信号線に印加すべき走査信号Ｇ（１），Ｇ（２）、Ｇ（３），…を生成し、全走査信号線のそれぞれを選択するためのアクティブな走査信号の各走査信号線への印加を１垂直走査期間を周期として繰り返す。例えば、走査信号線駆動回路３００は、２つのシフトレジスタを含んでおり、駆動制御信号Ｓｄに応じて適宜にこれらのシフトレジスタを動作させることにより、駆動態様が切り替えられる。

映像信号線駆動回路４００は、表示制御回路２００内のアナログ出力回路２２から出力される映像信号Ｄａと、タイミング信号生成回路２３から出力されるクロック信号ＣＫと、水平同期信号ＨＳＹとを受け取り、液晶パネル５００に画像を表示するための映像信号（以下「駆動用映像信号」という）Ｄ（１），Ｄ（２），Ｄ（３），…を生成し、これを液晶パネル５００の各映像信号線に印加する。この駆動用映像信号Ｄ（１），Ｄ（２），Ｄ（３），…は、液晶パネル５００の交流化駆動のために、切換指示信号Ｋに応じてその極性が反転する。

以上のようにして、走査信号線駆動回路３００から走査信号が、映像信号線駆動回路４００から駆動用映像信号が、共通電極駆動回路２４から共通電極信号Ｖｃｏｍがそれぞれ出力されることにより、各画素形成部には画素電極と共通電極との電位差に相当する電圧が印加され、所望の画像が表示される。この画素形成部は、マトリクス状に配置されて画素形成マトリクスを構成し、これに伴い、画素形成部に含まれる画素電極も、マトリクス状に配置されて画素電極マトリクスを構成する。ところで、画素形成部の主要部である画素電極は、液晶パネルに表示される画像の画素と１対１に対応し同一視できる。そこで、以下では、説明の便宜上、画素形成部または画素電極と画素とを同一視するものとし、「画素形成マトリクス」または「画素電極マトリクス」を単に「画素マトリクス」ともいう。以下、上記のような駆動回路の動作についてさらに詳しく説明する。

＜３．駆動回路の動作＞
表示制御回路２００は、駆動回路における所定の２つの駆動動作の態様（以下「駆動モード」という）のうち１つを選択することにより駆動回路の制御を行う。以下、この２つの駆動モードである通常駆動モードおよび低周波数駆動モードにつき図を参照して順に説明する。

＜３．１ 通常駆動モード＞
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置の通常駆動モードでの駆動方法を説明するための概念図であり、行を構成する各矩形は画素マトリクスを構成しており、この画素マトリクスを構成する矩形に付された記号“＋”または“−”は、画素液晶に印加される電圧すなわち共通電極を基準とする画素電極の電圧（以下「画素電圧」という）の極性を示しており、画素マトリクスを構成する各矩形に沿って描かれた矢印は、走査方向（行番号の昇順方向）を示している。なお、本液晶表示装置の実際の表示行数は３２０であり、表示列数は２４０であるが、図では簡略に記載している。

より詳しくは、図２（ａ）は、或るフレーム（以下では、これを第ｎフレームとし、記号“Ｆ（ｎ）”で表すものとする）において、図２（ｂ）は、第ｎフレームＦ（ｎ）に続く第ｎ＋１フレームＦ（ｎ＋１）において、図２（ｃ）は、第ｎ＋１フレームＦ（ｎ＋１）に続く第ｎ＋２フレームＦ（ｎ＋２）において、それぞれ映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）によって書き換えられる画素値に相当する画素電圧の極性を簡略に示した図である。

また、図３は、通常駆動モードでの駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。より詳しくは、図３（ａ）〜（ｆ）は走査信号Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（３１８）、Ｇ（３１９）、Ｇ（３２０）を示しており、走査信号Ｇ（ｋ）がＨレベルのとき、当該走査信号Ｇ（ｋ）の印加される走査信号線が選択され、走査信号Ｇ（ｋ）がＬレベルのとき、当該走査信号Ｇ（ｋ）の印加される走査信号線は非選択状態となる（ｋ＝１〜３２０）。また、図３（ｇ）は、共通電極に印加される共通電極信号Ｖｃｏｍの電圧極性を、図３（ｈ）は、映像信号線に印加される駆動用の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の電圧極性を、それぞれ１水平走査期間Ｔｈ毎に示している。なお、１水平走査期間はここでは約５０μ秒である。

通常駆動モードでの駆動方法では、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように第ｎフレームＦ（ｎ）において、図２（ａ）に示す画素マトリクスにおける１行目から３２０行目までに対応する走査信号Ｇ（１）〜Ｇ（３２０）がこの順にアクティブとなることで走査が行われる。そして、画素マトリクスにおける１行目から３２０行目までの各画素形成部に書き込むべき画素値に相当する電圧が、それぞれ走査信号Ｇ（１）〜Ｇ（３２０）のアクティブ期間において、図３（ｈ）に示すように正極性または負極性の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）として各映像信号線に印加される。例えば、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性は、走査信号Ｇ（１）のアクティブ期間では正極性であり、走査信号Ｇ（２）のアクティブ期間では負極性である。このように、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）は、１水平走査期間毎に極性が反転する。さらに、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように第ｎ＋１フレームＦ（ｎ＋１）においては、第ｎフレームＦ（ｎ）における映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の電圧極性とは逆の電圧極性となるように映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性が反転し、第ｎ＋２フレームＦ（ｎ＋２）においては、第ｎフレームＦ（ｎ）における電圧極性と同様になる。すなわち、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）は、１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。

また、図３（ｇ）に示すように共通電極信号Ｖｃｏｍは、映像信号線の電圧の振幅を抑えるために、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の電圧極性とは逆の電圧極性となるように１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに１フレーム期間毎にも極性が反転しているので、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）とは位相が１／２周期（１水平走査期間）ずれている。このような１ライン反転駆動がなされている液晶表示装置における信号波形図は、図８に示したとおりであり、上述した通常駆動モードは１ライン反転駆動方式により駆動される態様を指す。

ここで、１水平走査期間は約５０μ秒であり、共通電極信号Ｖｃｏｍは２水平走査期間で１周期となるから、共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数は約１０ｋＨｚとなる。したがって、前述した基礎検討の結果から、通常駆動モードで駆動される本液晶表示装置は、約１０ｋＨｚの音鳴りを生じている。

＜３．２ 低周波数駆動モード＞
図４は、本実施形態に係る液晶表示装置の低周波数駆動モードでの駆動方法を説明するための概念図であり、行を構成する各矩形は画素マトリクスを構成している。より詳しくは、図４（ａ）は、第ｎフレームＦ（ｎ）を３つに等しく時分割したときの第１から第３までの期間（以下「第１ないし第３フィールド」という）のうちの第１フィールドＴ１において、図４（ｂ）は、第１フィールドＴ１に続く第２フィールドＴ２において、図４（ｃ）は、第２フィールドＴ２に続く第３フィールドＴ３において、それぞれ映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）によって書き換えられる画素値に相当する画素電圧の極性を簡略に示した図である。

また、図５は、低周波駆動モードでの駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。すなわち、図５（ａ）〜（ｊ）は走査信号Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）、Ｇ（５）、Ｇ（６）、Ｇ（７）、Ｇ（３１８）、Ｇ（３１９）、Ｇ（３２０）を示しており、走査信号Ｇ（ｋ）がＨレベルのとき、当該走査信号Ｇ（ｋ）の印加される走査信号線が選択され、走査信号Ｇ（ｋ）がＬレベルのとき、当該走査信号Ｇ（ｋ）の印加される走査信号線は非選択状態となる（ｋ＝１〜３２０）。また図５（ｋ）は、共通電極に印加される共通電極信号Ｖｃｏｍの電圧極性を、図５（ｌ）は、映像信号線に印加される駆動用の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の電圧極性を、それぞれ１水平走査期間Ｔｈ毎に示している。

低周波駆動モードでの駆動方法では、図５（ａ）〜（ｊ）に示すように第ｎフレームＦ（ｎ）の第１フィールドＴ１において、図４（ａ）に示す画素マトリクスにおける１行目、４行目、７行目、…、３１９行目に対応する走査信号Ｇ（１）、Ｇ（４）、Ｇ（７）、…、Ｇ（３１９）がこの順にアクティブとなることで、すなわち（３ｋ−２）番目の走査信号線が順に選択されることで、（２つの信号線をあけて）３つの信号線毎に飛び越し走査が行われる。この飛び越し走査を、以下「３ラインインタレース走査」という。そして、画素マトリクスにおける１行目、４行目、７行目、…、３１９行目の各画素形成部に書き込むべき画素値に相当する電圧が、それぞれ走査信号Ｇ（１）、Ｇ（４）、Ｇ（７）、…、Ｇ（３１９）のアクティブ期間において、図５（ｌ）に示すように正極性または負極性の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）として各映像信号線に印加される。第１フィールドＴ１において、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性は、各走査信号Ｇ（ｋ）のアクティブ期間では全て正極性である。

次に、図５（ａ）〜（ｊ）に示すように第ｎフレームＦ（ｎ）の第２フィールドＴ２において、図４（ｂ）に示す画素マトリクスにおける２行目、５行目、…、３２０行目に対応する走査信号Ｇ（２）、Ｇ（５）、…、Ｇ（３２０）がこの順にアクティブとなることで、３ラインインタレース走査が行われる。そして、画素マトリクスにおける２行目、５行目、…、３２０行目の各画素形成部に書き込むべき画素値に相当する電圧が、それぞれ走査信号Ｇ（２）、Ｇ（５）、…、Ｇ（３２０）のアクティブ期間において、図５（ｌ）に示すように正極性または負極性の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）として各映像信号線に印加される。第２フィールドＴ２において、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性は、各走査信号Ｇ（ｋ）のアクティブ期間では全て負極性であり、第１フィールドＴ１における極性とは逆の極性である。

続いて、図５（ａ）〜（ｊ）に示すように第ｎフレームＦ（ｎ）の第３フィールドＴ３において、図４（ｃ）に示す画素マトリクスにおける３行目、６行目、…、３１８行目に対応する走査信号Ｇ（３）、Ｇ（６）、…、Ｇ（３１８）がこの順にアクティブとなることで、３ラインインタレース走査が行われる。そして、画素マトリクスにおける３行目、６行目、…、３１８行目の各画素形成部に書き込むべき画素値に相当する電圧が、それぞれ走査信号Ｇ（３）、Ｇ（６）、…、Ｇ（３１８）のアクティブ期間において、図５（ｌ）に示すように正極性または負極性の映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）として各映像信号線に印加される。第３フィールドＴ３において、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性は、各走査信号Ｇ（ｋ）のアクティブ期間では全て正極性であり、第２フィールドＴ２における極性とは逆の極性である。

次に、図５（ａ）〜（ｊ）に示すように第ｎ＋１フレームＦ（ｎ＋１）の第１フィールドＴ１においては、第ｎフレームＦ（ｎ）の第１フィールドＴ１と同様の３ラインインタレース走査が行われるが、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の極性は、各走査信号Ｇ（ｋ）のアクティブ期間では全て負極性であり、第ｎフレームＦ（ｎ）の第１フィールドＴ１における極性とは逆の極性である。このように、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）は、１フィールド毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。

また、図５（ｋ）に示すように共通電極信号Ｖｃｏｍは、映像信号線の電圧の振幅を抑えるために、映像信号Ｄ（１）〜Ｄ（２４０）の電圧極性とは逆の電圧極性となるように１フィールド毎に極性が反転し、さらに１フレーム期間毎にも極性が反転している。低周波数駆動モードはこのような３ラインインタレース走査による駆動態様（以下「３ラインインタレースモード」ともいう）を指す。

ここで、フレーム周期は６０Ｈｚであり、１フレームは３つのフィールドからなるので、２フィールドで１周期となる共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数は９０Ｈｚとなる。したがって、前述した基礎検討の結果から、低周波駆動モードで駆動される本液晶表示装置は、約９０Ｈｚの音鳴りを生じている。よって、低周波駆動モードでの音鳴りの周波数は、通常駆動モードでの音鳴りの周波数よりも相当低くなっている。

ここで、人間の聴覚は所定の周波数特性を有しており、このような人間の聴覚の周波数特性を示すフレッチャー・マンソンの等感度曲線（ラウドネス曲線とも呼ばれる）を参照すると、この低周波数駆動モードでの共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数である９０Ｈｚの音は、通常駆動モードでの共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数である１０ｋＨｚの音と比較して、実際は同じ音の強さであっても聴覚上の音の大きさとしては数ｄＢ以上小さい音に感じられ、また聞き取ることのできる最小の音の強さ（最小可聴限界とも呼ばれる）も１０ｄＢ程度大きい。したがって、音鳴りを低減または解消するためには、低周波数駆動モードで駆動されることが好ましい。しかし、この低周波数駆動モード、すなわち３ラインインタレース走査による駆動モードでは、１ライン反転駆動方式を使用する通常駆動モードで駆動される場合よりも表示品質が低下する。例えば、表示画面内の輝度傾斜やシャドーイング率、γ値のばらつきなどが大きくなることがある。したがって、高い表示品質を実現するためには、通常駆動モードで駆動されることが好ましい。そこで、これらの駆動モードは適宜切り換えられることが好ましい。以下、表示制御回路２００による切替動作について説明する。

＜４．表示制御回路の動作＞
表示制御回路２００は、上述のように駆動回路を制御するが、ここで駆動回路の上述した２つの駆動モードのうち１つを選択することによる表示制御動作について、図６を参照して説明する。なお、本装置の起動当初には、通常駆動モードでの表示が行われるように初期設定されているものとする。

図６は、駆動回路の動作を選択する処理の流れを示すフローチャートである。図６を参照すると、表示制御回路２００は、装置外部から与えられる切替コマンド信号Ｓｗを受け付ける（ステップＳ１０）。

ここでこの切替コマンド信号Ｓｗは、図１に示すように装置外部から与えられ、本液晶表示装置の駆動モードを通常駆動モードおよび低周波数駆動モードのいずれに切り換えるべきかを示す切替情報を含む。典型的には、この切替情報は利用者による装置の使用状態に応じた駆動モードで駆動されるように適宜設定される。例えば、本液晶表示装置が携帯電話に備えられるとき、通話を開始する場合には表示画面が耳に近づくため、音鳴りが低減または解消されることが好ましい。そこで、通話を開始する場合、低周波数駆動モードに切り換えるべきことを示す切替情報を設定した切替コマンド信号Ｓｗが表示制御回路２００に与えられる。また、通話が終了した場合には表示品質が高い方が好ましいので、通常駆動モードに切り換えるべきことを示す切替情報を設定した切替コマンド信号Ｓｗが表示制御回路２００に与えられる。

ステップＳ２０において、表示制御回路２００は、装置外部から与えられる切替コマンド信号Ｓｗを受け付けたか否かを判断し、受け付けた場合にはステップＳ３０の処理へ進み、受け付けていない場合にはステップＳ６０の処理を行う。

表示制御回路２００は、ステップＳ１０において受け付けられた切替コマンド信号Ｓｗに含まれる切替情報が低周波数駆動モードに切り換えるべきことを示すものか否かを判断し（ステップＳ３０）、低周波数駆動モードで駆動すべき場合には本装置の駆動モードを低周波数駆動モードに設定し（ステップＳ４０）、その後ステップ６０の処理を行う。また上記判断の結果、低周波数駆動モードで駆動すべきでない場合すなわち通常駆動モードで駆動すべき場合には本装置の駆動モードを通常駆動モードに設定し（ステップＳ５０）、その後ステップＳ６０の処理を行う。

ステップＳ４０またはステップＳ５０において上述の駆動モードが設定されると、表示制御回路２００は、設定された駆動モード（低周波数駆動モードまたは通常駆動モードのいずれか）に応じて駆動回路を制御することにより液晶パネル５００に所望の液晶表示を行わせる（ステップＳ６０）。

続いて、表示制御回路２００は、装置の停止などにより液晶表示を停止すべきか否かを判断し（ステップＳ７０）、液晶表示を停止する場合には本処理を終了し、停止しない場合にはステップＳ１０の処理に戻り液晶表示が停止されるまで上記処理を繰り返す（Ｓ７０→Ｓ１０→Ｓ２０→…→Ｓ７０）。

＜５．効果＞
以上のように、本実施形態においては、所定の場合に液晶駆動回路の駆動モードを通常駆動モードから低周波数駆動モードに切り替えることにより、共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数を聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられる周波数に下げることができる。したがって、本液晶表示装置では所定の場合に、従来に比べて画像を表示するための駆動信号に起因する音鳴りを低減することができる。

なお、本実施形態における通常駆動モードでの共通電極信号の周波数は１０ｋＨｚであるが、液晶パネルの大きさや表示解像度などにより上記周波数は様々に変化し、例えば６〜８ｋＨｚであることも多い。この場合、上記フレッチャー・マンソンの等感度曲線を参照すると、１０ｋＨｚの場合よりも聴覚上の音の大きさとして大きい音に感じられるので、低周波数駆動モードに切り換えることによる音鳴りの低減効果はさらに大きくなる。

＜６. 変形例＞
本実施形態においては、低周波数駆動モードとして３ラインインタレース走査による駆動態様が例示されているが、通常駆動モードでの音鳴りよりも聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられる周波数で駆動される駆動態様であればよく、例えば（１つの走査信号線をあけて）２つの走査信号線毎に飛び越し走査が行われるインタレース走査による駆動態様や、１フレーム毎に共通電極信号Ｖｃｏｍの極性を反転させるフレーム反転駆動方式による駆動態様が採用されてもよい。ここで、低周波数駆動モードとしてフレーム反転駆動方式が採用されるとすれば、２フレームで１周期となる共通電極信号Ｖｃｏｍの周波数は３０Ｈｚとなるため、３ラインインタレース走査による駆動態様の場合（９０Ｈｚ）よりもさらに聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられるが、表示品質は３ラインインタレース走査による駆動態様の方がより高くなる。よって、表示品質をより重視するときには低周波数駆動モードとして３ラインインタレース走査による駆動態様を採用することが好ましい。

また、上記低周波数駆動モードに代えて、通常駆動モードでの音鳴りよりも聴覚上の音の大きさとして小さい音に感じられる、通常駆動モードの場合よりも高い周波数で駆動される駆動態様が使用されてもよい。さらに、３つ以上の駆動モードが適宜切り換えられてもよい。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記実施形態における通常駆動モードでの駆動方法を説明するための概念図である。 上記実施形態における通常駆動モードでの駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。 上記実施形態における低周波数駆動モードでの駆動方法を説明するための概念図である。 上記実施形態における低周波数駆動モードでの駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。 上記実施形態における駆動回路の動作を選択する処理の流れを示すフローチャートである。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶パネルの断面図である。 駆動方式として１ライン反転駆動が採用されている液晶表示装置における信号波形図である。 基礎検討における測定装置を模式的に示した図である。 上記基礎検討における測定条件を示す図である。 上記基礎検討において、共通電極信号の振幅と音量との関係を示す図である。

符号の説明

２０…ＥＥＰＲＯＭ
２１…コントロール回路
２２…アナログ出力回路（画像信号生成回路）
２３…タイミング信号生成回路
２４…共通電極駆動回路
２００…表示制御回路
３００…走査信号線駆動回路
４００…映像信号線駆動回路
５００…液晶パネル
７００…電源回路
Ｓｗ…切替コマンド信号
Ｐ…駆動パラメータ
Ｄｍ…出力画像データ
Ｄｖ…（狭義の）画像データ
Ｋ…切換指示信号
Ｖｃｏｍ…共通電極信号

Claims (6)

1. 画像を表示するための表示部において複数の映像信号線と複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた画素電極と、前記画素電極との間に電圧を印加するために前記画素電極に対応して設けられた共通電極と、前記画像を表す画像信号を受け取り前記画像信号に応じて前記複数の映像信号線に電圧を印加する映像信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、前記共通電極を駆動する共通電極信号を出力する共通電極駆動回路と、前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および共通電極駆動回路が所定の駆動態様で駆動するよう、前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および共通電極駆動回路を制御する表示制御回路とを備える表示装置であって、
   前記表示制御回路は、前記駆動態様を示す切替信号を受け取り、聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で駆動する前記共通電極駆動回路の複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択し、選択された駆動態様で駆動するよう前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および前記共通電極駆動回路を制御することを特徴とする、表示装置。
2. 前記表示制御回路は、
   聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で前記共通電極駆動回路を駆動する複数の駆動態様を実現するためのパラメータ情報を記憶するメモリと、
   前記メモリから前記切替信号により示される駆動態様に応じた前記パラメータ情報を読み出し、読み出されたパラメータ情報に基づき前記映像信号線駆動回路、前記走査信号線駆動回路、および前記共通電極駆動回路を制御する手段と
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示制御回路は、１水平走査期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される１ライン反転駆動を行う駆動態様である通常駆動モードと、１水平走査期間より長い所定の期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される駆動態様である低周波数駆動モードとを少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記表示制御回路は、前記低周波数駆動モードとして、１フレーム期間を３等分して得られる各フィールド期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される３ラインインタレース走査を行う駆動態様を少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
5. 画像を表示するための表示部において複数の映像信号線と複数の走査信号線との交差部にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた画素電極と、前記画素電極との間に電圧を印加するために前記画素電極に対応して設けられた共通電極とを備える表示装置の駆動方法であって、
   前記画像を表す画像信号を受け取り前記画像信号に応じて前記複数の映像信号線に電圧を印加する映像信号線駆動ステップと、
   前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
   前記共通電極を駆動する共通電極信号を出力する共通電極駆動ステップと、
   前記映像信号線駆動ステップ、前記走査信号線駆動ステップ、および共通電極駆動ステップにおいて所定の駆動態様で駆動するよう制御する表示制御ステップとを含み、
   前記表示制御ステップでは、前記駆動態様を示す切替信号を受け取り、聴覚上の音の大きさが互いに異なる周波数で駆動する前記共通電極駆動ステップでの複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択し、前記映像信号線駆動ステップ、前記走査信号線駆動ステップ、および前記共通電極駆動ステップにおいて選択された駆動態様で駆動するよう制御することを特徴とする、駆動方法。
6. 前記表示制御ステップでは、１水平走査期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される１ライン反転駆動を行う駆動態様である通常駆動モードと、１水平走査期間より長い所定の期間毎に前記共通電極信号の極性が反転される駆動態様である低周波数駆動モードとを少なくとも含む複数の駆動態様から１つの駆動態様を前記切替信号に応じて選択することを特徴とする、請求項５に記載の駆動方法。

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