JP2006201619A

JP2006201619A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2006201619A
Application number: JP2005014747A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakamura; 裕介中村
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US7679592B2; US20060164371A1

Abstract

【課題】液晶表示装置のフリッカ調整において、液晶表示装置内のフリッカ調整ボリュームを可変して行う調整作業をなくし、表示画面を自由な位置で見ながらフリッカを調整することを可能にし、調整作業を容易にして調整時間の短縮を図る。
【解決手段】リモコン５にフリッカ調整用のアップダウンキー５１を設け、このアップダウンキー５１の操作により制御信号を送信し、リモコン受信部１８で受信し、検出した制御信号に基いてマイコン１６よりフリッカ電圧制御信号を送出し、このフリッカ電圧制御信号に応じて、対向電極電圧制御部６においてフリッカ調整電圧を発生させ、アップダウンキー５１の操作に応じて出力される制御信号に基いて、遠隔操作による液晶ディスプレイ３のフリッカ調整を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は対向電極調整操作を行う液晶表示装置に関し、特にアクティブマトリックス型液晶表示装置のフリッカ調整をリモコンで行う技術に関する。

一般に、液晶テレビジョン受像機や液晶プロジェクタテレビ等における液晶ディスプレイでは、アクティブマトリックス型液晶表示装置（以下、ＡＭ液晶装置と略す）がよく用いられる。このＡＭ液晶装置の構成例では、一対の基板間に液晶が挟持され、基板上には複数のゲート配線および複数のソース配線が設けられ、さらに、ゲート配線とソース配線との交点には、スイッチング素子としてＴＦＴ（（ＴｈｉｎＦｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）が設けられている。ゲート電極にゲート電圧が加えられて、ＴＦＴのトランジスタ（ここでは、Ｐ型ＦＥＴトランジスタとする）がオンされると、ソース配線からの映像信号がドレイン電極に印加され、液晶パネルの表示電極（画素電極）に接続される。一方、対向電極には対向電極電圧が印加されており、ドレイン電極の電圧のドレイン電圧と対向電極電圧との差によって、両電極間の液晶が駆動され、表示がおこなわれる。

また、液晶の性質として直流駆動で電圧を印加すると、イオンが片側に溜まり、これが残像となって表示されるので、表示品位が低下して液晶の特性が著しく劣化し、また、焼きつきが生じたりする。そこで、液晶材料の寿命の点から、液晶の駆動方法として、直流駆動ではなく交流駆動が行われている。

しかし、上述のＴＦＴ液晶パネルでは、ＴＦＴ寄生容量のため、液晶パネルを駆動する画素電極には、次式で示すフィールドスルー電圧Ｖ_Ｆ（突き抜け電圧ともいう）が直流成分として重畳される。Ｖ_Ｆ＝−Ｖ_ＧＣ_ＧＳ／（Ｃ_ＧＳ＋Ｃ_ＬＣ＋Ｃ_ＳＣ）、ここで、Ｃ_ＧＳ＝ＴＦＴのゲートとソース間の寄生容量、Ｃ_ＬＣ＝対向電極とドレイン電極の間の液晶により形成される液晶容量、Ｃ_ＳＣ＝ドレイン電極とゲート配線の間に設けられる補助容量、Ｖ_Ｇ＝ゲートパルス電圧である。

この直流成分のフィールドスルー電圧Ｖ_Ｆは、液晶を劣化させるため、この電圧Ｖ_Ｆに相当する電圧を信号あるいは対向電極にバイアスしておき、見かけ上、直流分をほぼ零とする必要がある。

さらに、液晶容量Ｃ_ＬＣは、液晶の誘電率異方性のため、信号電圧の大きさで変化し、結果的に直流電圧成分も変化するので、全階調において直流成分を零にすることはできない。また、直流成分の重畳により、その駆動が非対称になると、駆動周波数と同周期のフリッカが発生する。そして、液晶テレビジョン表示装置において、液晶に印加される映像入力電圧が対向電極に対して非対称になると、液晶テレビジョン表示装置の駆動周波数はフレーム周波数の１／２であるため、３０Ｈｚのフリッカが目に見えることが知られている。そして、このフリッカを低減するために、映像信号における交流駆動方式として、フィールド反転やライン反転、あるいはこれらを組合せたもの等があるが、いずれにしても、完全にフリッカを零にすることは難しく、何らかのフリッカを削減する調整が必要である。

このため、従来、ＴＦＴ液晶表示装置では対向電極の電圧を調整することにより、液晶表示装置の映像品位を決定する要素の一つであるフリッカを最小に調整し、同時に液晶材料の直流分による劣化を抑制している。

この場合、フリッカを最小の位置とする調整は、対向電極に印加する電圧を変更することで行われ、この電圧の調整はオペレータが実際に液晶パネルのフリッカの状態を確認しながら行っている。

図４に、従来の対向電極電圧調整を行う液晶テレビジョン受像機の構成を示す。同図において、液晶テレビジョン受像機１００は、テレビジョン本体１１０、アンテナ１０２、液晶ディスプレイ１０３、スピーカ１０４、リモコン装置１０５、及び対向電極電圧調整部１０７から構成される。テレビジョン本体１１０において、アンテナ１０２からのテレビジョン信号は、リモコン装置１０５の操作によりチューナ１１１でチャンネルが選局され、映像デコーダ１１２、音声デコーダ１１３で映像信号、音声信号がデコードされ、それらは、映像出力回路１１４と音声出力回路１１５とで出力処理されて、液晶ディスプレイ１０３と、スピーカ１０４とに供給され、表示、拡声される。マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）で構成される制御部１１６は、チューナ１１１、映像デコーダ１１２、音声デコーダ１１３、映像出力回路１１４及び音声出力回路１１５の映像音声信号処理を制御する。制御に必要なデータはメモリ１１７に記憶されている。映像出力回路１１４は映像信号を液晶ディスプレイ１０３の表示電極１３１に供給し、対向電極電圧調整部１０７は液晶ディスプレイ１０３の対向電極１３２に対向電極電圧を供給し、この対向電極電圧の調整により、フリッカが軽減される。

図５において、上記対向電極電圧調整部１０７の回路構成を示す。オペアンプＡは、入力側では、＋入力が接地され、−入力には、一定のＤＣ電源電圧Ｖｏとアース間に直列接続された抵抗Ｒ_２、Ｒ_３、及び３端子の可変抵抗Ｒｘで抵抗分割された調整電圧Ｖｒが加えられる。そして、オペアンプＡの出力は、対向電極電圧（Ｖｃｏｍ）として、エミッタ抵抗Ｒ_１を持つエミッタフォロア用トランジスタＱ_１のエミッタから取り出され、このエミッタ、アース間に接続される容量Ｃ_１で平滑され、液晶ディスプレイ１０３の対向電極１３２に供給される。

上記対向電極電圧調整部１０７における対向電極電圧の調整では、オペレータが、液晶画面を見ながら可変抵抗Ｒｘのボリュームをドライバで回転させて抵抗値を調整する。この可変抵抗Ｒｘは、液晶テレビジョン受像機の表示画面の正面とは反対側の装置内のプリント基板に装着されている。従って、調整する際、表示画面の正面と可変抵抗Ｒｘの位置が離れているので、液晶画面のサイズが大きい場合には、オペレータが表示画面を見ながら、手を伸ばして可変抵抗Ｒｘを回転させることが困難となり、調整作業が難しくなる。この対策として、鏡を用いて画面を見ながら調整することも行われるが、目視する画像が遠くなり、フリッカの確認作業がやり難くなると共に、調整に時間が係り、調整精度も低下する問題があった。また、調整のために可変抵抗を何回も回転すると、その信頼性が劣化する問題があった。

他の従来例として、受光部を備えたワイヤードリモコンにより、フリッカの自動調整を行う液晶表示装置があり、受光部のフォトトタンジスタを用いた光センサを投射画面に指向させてフリッカを光の強弱で検出し、この受光部、ローパスフィルタ、ピーク値ホールド回路、及びタイミング発生器等により３０Ｈｚのフリッカを検出し、レジスタ、及び比較器等をもつデータ処理回路でデータ処理をして対向電極電圧を調整し、フリッカを自動調整している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記液晶表示装置の対向電極電圧調整においては、対向電極電圧調整の専用のワイヤードリモコンを必要とし、また、自動調整を行うための、フリッカの検出、データ保持、データ処理など多くの回路が必要で、回路構成が複雑となり、コストアップとなると共に、リモコンの回路規模が大きくなるので消費電力が増えるという問題があった。また、ワイヤードリモコンなので、移動位置が制限され、通常の無線や光伝送のリモコン装置に比べて使い難いという問題があった。

また、上記とは別の従来例として、アクティブマトリックス型の液晶表示装置において、順方向走査時と逆方向走査時とで異なる電圧を生成して対向電極に印加する対向電極電圧生成回路を備え、この対向電極電圧生成回路において順方向走査時と逆方向走査時にそれぞれ対向電極電圧を別々に調整して、対向電極に対向電極電圧を印加する装置がある（例えば、特許文献２参照）。この場合、対向電極電圧の調整に、表示装置内に実装された対向電極電圧生成回路の可変抵抗を用いているので、大型ディスプレイでは、上記と同様、調整作業をし難いという問題がある。

さらに、他の従来例として、液晶ディスプレイ内のコモン電極を制御する液晶表示装置において、予め設定したカラー成分と駆動レベルを持つビデオ信号の投射画像を、二つのフォトセンサにより検出して、差動アンプより光レベルの差を電気信号として取り出し、さらに、正極性と負極性の各フィールド検出電圧の差を検出器より得て、このフィールド検出電圧差をマイクロプロセッサで信号処理し、フィードバックによりコモン電極電圧を制御するものがある（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、上記の装置では、精度を上げるためセンサが複数必要なこと、及びそのセンサの配置精度の正確性が要求されるなど、構成回路が複雑で、コスト的にも高くつく欠点があった。
特許第３０５８０４９号公報特開２００２−２０２７６１号公報特表２００４−５１４９４７号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、フリッカ調整をリモコンで行えるようにして、オペレータが調整作業において、実際に表示画面の見易い位置から遠隔操作によりフリッカ調整でき、正確な調整作業が可能で、画質の安定した、簡単な構成の、安価な液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、表示電極に映像信号が加えられ、対向電極にフリッカ調整電圧が加えられる液晶表示部を有する液晶表示装置において、前記液晶表示装置を遠隔操作するためのリモートコントローラ（以下、リモコンと略す）と、前記リモコンからの制御信号を受信するリモコン受信部と、前記リモコン受信部により受信した制御信号に基いてフリッカ電圧制御信号を送出するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータからのフリッカ電圧制御信号に応じて、異なる値のフリッカ調整電圧を発生させ、このフリッカ調整電圧を電圧増幅して前記液晶表示部の対向電極に加える対向電極電圧制御部とを備え、前記リモコンは、フリッカ調整用の制御信号の送信を指示するためのフリッカ調整用ボタンを有し、前記フリッカ調整用ボタンの操作に応じて出力されるフリッカ調整用の制御信号に基いて、前記液晶表示部のフリッカ調整を行うものである。

請求項２の発明は、表示電極に映像信号が加えられ、対向電極にフリッカ調整電圧が加えられる液晶表示部を有する液晶表示装置において、前記液晶表示装置を遠隔操作するリモコン装置と、前記液晶表示部にフリッカ調整電圧を加える対向電極電圧制御部とを備え、前記リモコン装置のリモコン操作により送出される制御信号により、前記対向電極電圧制御部のフリッカ調整電圧を制御し、フリッカ調整を行うものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の液晶表示装置において、前記制御信号よりフリッカ電圧制御信号を発生するマイクロコンピュータを備え、前記対向電極電圧制御部は、前記マイクロコンピュータからのフリッカ電圧制御信号により可変制御されるフリッカ調整電圧を発生し、このフリッカ調整電圧を電圧増幅して前記液晶表示部の対向電極に加えるものである。

請求項１の発明によれば、リモコン装置により、ディスプレイ画面から離れて、画像の見易い位置からフリッカ調整を行うことができるため、調整が容易に行え、正確な調整作業が可能となる。また、リモコン装置のフリッカ調整用ボタンからの制御は、デジタル信号で行われるので、従来の半固定抵抗の再現性が困難なリニアな調整ではなく、デジタル的に細かく調整ができ、オペレータによるバラツキが少なく、安定した調整ができる。そして、従来の可変抵抗ボリュームによる調整を無くしたことにより、特に画面サイズの大きなディスプレイでも、従来のように調整ボリュームまで手を伸ばしたり、鏡を使用する必要がなく、調整を自由に、容易に行うことができる。さらに、調整が外部からできるため、フリッカ調整時に製品カバーを開ける必要がなく、従って製品が完成品の状態でも必要に応じ、いつでもフリッカ調整を簡単に行うことができる。

請求項２の発明によれば、リモコン装置によりフリッカ調整を行うことができるので、見易い正面の位置から画像を見ながらフリッカ調整ができるため、調整が容易に行え、正確な調整作業が可能となる。

請求項３の発明によれば、マイクロコンピュータからのフリッカ電圧制御信号によりデジタル的にフリッカ調整を行うことができるので、従来の半固定抵抗ボリュームによるリニア的な調整に比べて、再現性良く、安定した調整が可能になる。

以下、本発明の一実施形態に係る液晶テレビジョン受像機について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の液晶テレビジョン受像機１の回路ブロック構成を示す。

同図において、液晶テレビジョン受像機１（液晶表示装置）は、テレビジョン本体１０、アンテナ２、映像信号を表示する液晶ディスプレイ３（液晶表示部）、音声信号を拡声するスピーカ４、リモコン装置５（リモートコントローラ）、及び液晶ディスプレイ３（液晶表示部）の対向電極にフリッカ調整信号を供給する対向電極電圧制御部６から構成される。テレビジョン本体１０は、アンテナ２からのテレビ信号を、リモコン装置５のキー部５３内のアップダウンキー５１（フリッカ調整ボタン）及びテンキー５２（例えば、１〜１６の数字キー）の操作によりチャンネルを選局するチューナ１１、チューナ１１へのリモコン装置５からの制御信号を受信するリモコン受信部１８、映像信号をデコードする映像デコーダ１２、音声信号をデコードする音声デコーダ１３、映像信号を出力処理する映像出力回路１４、音声信号を出力処理する音声出力回路１５、これら映像、音声関連回路、及びチューナ等を制御するマイクロコンピュータ１６（以下、マイコンと略す）、このマイコン１６により制御される対向電極電圧制御部６、及び制御に必要なデータを記憶するメモリ１７により構成される。映像出力回路１４は映像信号を液晶ディスプレイ３の表示電極３１に供給し、対向電極電圧制御部６は液晶ディスプレイ３の対向電極３２に対向電極電圧を供給する。

上記対向電極電圧制御部６は、マイコン１６からのデジタル信号であるフリッカ電圧制御信号をＤ／Ａ変換器６１によりアナログ信号に変換し、このアナログ信号のフリッカ電圧制御信号を電圧増幅器６２で増幅して、液晶ディスプレイ３の対向電極３２に印加する。

上記の液晶表示装置の構成による、フリッカ調整制御ループを図２に示す。同図に示すように、調整者であるオペレータＰは、液晶画面を見ながら、フリッカが小さくなるように、リモコン５のキー部５３のアップダウンキー５１をアップダウンして指示する。これにより、リモコン装置５からフリッカ調整用の制御信号が送信される。リモコン受信部１８はこの制御信号を受信、検出し、この検出された制御信号をマイコン１６に供給する。マイコン１６は、この制御信号に基いて、フリッカ電圧制御信号を送出する。対向電極電圧制御部６は、マイコン１６からのデジタル信号のフリッカ電圧制御信号に応じて、異なる値のフリッカ調整電圧を発生させ、Ｄ／Ａ変換器６１でデジタル・アナログ変換を行い、このアナログに変換されたフリッカ調整電圧を電圧増幅器６２で電圧増幅して対向電極電圧として液晶ディスプレイ３の対向電極３２に加える。このフリッカ調整制御ループにおいて、オペレータＰによる上記調整作業の繰り返しにより、最小のフリッカ状態に調整され、フリッカによる画像のちらつきのない、安定した見易い液晶テレビジョン受像機が得られる。

また、リモコン５のテンキー５２（例えば、１〜１６の数字キー）を用いた設定により、フリッカ調整用の制御電圧の分解能を、通常の０．１ボルトよりも小さい０．０５ボルト程度に細分化し、この分解能の高い制御信号を用いることにより、マイコン１６は、より微細な調整が可能なフリッカ電圧制御信号を送出することができるので、さらに、精度の高いフリッカ調整ができる。

図３は、上記対向電極電圧制御部６の具体的な回路の例を示す。同図において、マイコン１６からのデジタル信号のフリッカ電圧制御信号は、対向電極電圧制御部６のＤ／Ａ変換器６１でアナログに変換された後、フリッカ制御電圧としてオペアンプＡに入力される。オペアンプＡは、入力側では、＋入力が接地され、−入力には、フリッカ制御電圧（Ｖｔとする）が加えられ、その出力が対向電極電圧（Ｖｃｏｍとする）として、エミッタ抵抗Ｒ１を持つエミッタフォロア用トランジスタＱ１のエミッタから取り出され、エミッタとアース間に接続されるコンデンサＣ１で平滑されて、液晶ディスプレイ３の対向電極３２に印加される。この印加された対向電極電圧Ｖｃｏｍにより、フリッカが調整される。

以上述べたように本実施形態の液晶テレビジョン受像機１によれば、リモコン５の遠隔操作によりフリッカ調整を行うことができるので、オペレータが、液晶ディスプレイ３の正面側における画像を見易い位置から、自由にフリッカ調整作業を行え、大画面ディスプレイのフリッカ調整においても、液晶画面を無理なく、正確に見ながら、画像のちらつきを確認して、常にフリッカが最小になる状態に調整できる。従って、従来の液晶テレビジョン受像機の装置内に設けられるボリューム抵抗を調整する必要がなく、従来の調整作業に比べて、極めて容易に、正確、かつ短時間で調整を行うことができ、フリッカによる画像のちらつきのない、安定した見易い液晶テレビジョン受像機を提供することができる。

また、フリッカ調整を、リモコン装置５に設けたアップダウンキー５１のアップダウン操作により行うので、フリッカ調整用の制御信号をデジタル信号として送出でき、従来のように半固定抵抗によるリニアな調整でなく、デジタル的に細かい調整が可能となり、調整作業における再現性が良く、オペレータによる調整バラツキが少なくすることができ、安定した画質が得られる。

さらに、フリッカ調整を、液晶表示装置の外部から行うことができるため、従来のようにフリッカ調整時にボリューム調整のために製品カバーを開ける必要がなく、製品が完成品の状態であっても、必要に応じ、いつでもフリッカ調整を簡単に行うことができる。また、調整にボリューム抵抗を使わないので、半固定抵抗の回転による部品の信頼性が劣化する心配もない。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、マイコンが電源電圧５ボルトで動作する場合は、電源電圧３．３ボルト時に比べ、駆動電圧を大きくできるので、オペアンプの電圧増幅なしに、Ｄ／Ａ変換器からの電圧をエミッタフォロアを介して直接、液晶ディスプレイに加えることも可能である。

本発明の一実施形態に係る液晶テレビジョン受像機の構成図。上記受像機におけるフリッカ調整制御ループを示す図。上記受像機における対向電極電圧制御部の回路構成図。従来の液晶テレビジョン受像機の構成図。上記従来の受像機における対向電極電圧調整部の回路構成図。

符号の説明

１液晶テレビジョン受像機（液晶表示装置）
３液晶ディスプレイ（液晶表示部）
５リモコン（リモートコントロール）
６対向電極電圧制御部
１０液晶テレビジョン受像機の本体部
１６マイコン（マイクロコンピュータ、制御部）
１８リモコン受信部
３１表示電極
３２対向電極
５１アップダウンキー（フリッカ調整用ボタン）

Claims

表示電極に映像信号が加えられ、対向電極にフリッカ調整電圧が加えられる液晶表示部を有する液晶表示装置において、
前記液晶表示装置を遠隔操作するためのリモートコントローラ（以下、リモコンと略す）と、
前記リモコンからの制御信号を受信するリモコン受信部と、
前記リモコン受信部により受信した制御信号に基いてフリッカ電圧制御信号を送出するマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータからのフリッカ電圧制御信号に応じて、異なる値のフリッカ調整電圧を発生させ、このフリッカ調整電圧を電圧増幅して前記液晶表示部の対向電極に加える対向電極電圧制御部とを備え、
前記リモコンは、フリッカ調整用の制御信号の送信を指示するためのフリッカ調整用ボタンを有し、
前記フリッカ調整用ボタンの操作に応じて出力されるフリッカ調整用の制御信号に基いて、前記液晶表示部のフリッカ調整を行うことを特徴とする液晶表示装置。
表示電極に映像信号が加えられ、対向電極にフリッカ調整電圧が加えられる液晶表示部を有する液晶表示装置において、
前記液晶表示装置を遠隔操作するリモコン装置と、
前記液晶表示部にフリッカ調整電圧を加える対向電極電圧制御部とを備え、
前記リモコン装置のリモコン操作により送出される制御信号により、前記対向電極電圧制御部のフリッカ調整電圧を制御し、フリッカ調整を行うことを特徴とする液晶表示装置。
前記制御信号よりフリッカ電圧制御信号を発生するマイクロコンピュータを備え、
前記対向電極電圧制御部は、前記マイクロコンピュータからのフリッカ電圧制御信号により可変制御されるフリッカ調整電圧を発生し、このフリッカ調整電圧を電圧増幅して前記液晶表示部の対向電極に加えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。