軽量化、薄型化が求められる携帯電話機やPDA等の携帯端末機では、表示装置として、アクティブ素子であるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が多用されている。
図6は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置1の概略構成を示すブロック図である。同図によれば、液晶表示装置1は、液晶表示パネル10と、ソース駆動回路20と、ゲート駆動回路30と、RGBデコーダ40と、VCOM生成回路50と、LCDコントローラ60と、電圧生成回路70とを備えて構成される。
液晶表示パネル10には、ソース駆動回路20に接続された複数の信号ラインLs、及び、ゲート駆動回路30に接続された複数の走査ラインLgがそれぞれ直交するように配設され、走査ラインLgと信号ラインLsとの各交点近傍に表示画素が二次元配列されている。
図7に、表示画素の等価回路を示す。同図によれば、表示画素は、アクティブ素子であるTFT11と、TFT11を介して走査ラインLg及び信号ラインLsに接続された画素電極12と、画素電極12と対向する位置に配置された対向電極13と、画素電極12と対向電極13との間に液晶が充填されて成る画素容量(液晶容量)14と、画素容量14と並列に設けられ、画素容量14に印加されたデータ信号電圧を保持する補助容量15とから構成されている。
ゲート駆動回路30によって各走査ラインLgに走査信号(ゲートパルス)が順次印加されて選択状態(高電位状態)となると、対応する各表示画素のTFT11がオン動作する。そして、ソース駆動回路20から各信号ラインLsに印加されたデータ信号電圧がTFT11を介して各画素電極12に印加されることにより、データ信号電圧と対向電極13に印加される共通電圧VCOMとの電圧差が各表示画素の画素容量14に印加、充電されて、該電圧差に応じて各表示画素における液晶分子の配向状態が制御される。これにより、所望の画像が液晶表示パネル10に表示される。
図6において、ソース駆動回路20には複数の信号ラインLsが接続されており、LCDコントローラ60から入力される水平制御信号や反転制御信号M、アンプ動作制御信号CAV等の各種制御信号、電圧生成回路70から供給される電圧VS等に基づいて、RGBデコーダ40から入力される表示データに基づくデータ信号電圧を各信号ラインLsに印加する。具体的には、階調電圧生成回路により電圧VSを基に生成された階調電圧のうちから表示データに応じた階調電圧を選択し、選択した階調電圧をデータ信号電圧として各信号ラインLsに印加する。ここで階調電圧生成回路は、所定電圧を表示データの階調数に応じて分圧し、分圧した各電圧を階調電圧として階調アンプを介して出力する。
ゲート駆動回路30には複数の走査ラインLgが接続されており、LCDコントローラ60から入力される垂直制御信号に基づいて、各走査ラインLgに走査信号を順次印加して選択状態とする。
RGBデコーダ40は、液晶表示装置1の外部から入力される映像信号から、水平同期信号H、垂直同期信号V及びコンポジット同期信号CSYを抽出してLCDコントローラ60に出力するとともに、映像信号に含まれるRGBの各色の表示データを抽出し、ソース駆動回路20に出力する。
VCOM生成回路50は、液晶表示パネル10における各表示画素の補助容量15に共通接続された共通ラインLc及び対向電極13に印加される共通電圧VCOMを生成し、LCDコントローラ60から入力される反転制御信号Mに応じて共通電圧VCOMの極性を反転させて出力する。
LCDコントローラ60は、RGBデコーダ40から入力される水平同期信号H、垂直同期信号V及びコンポジット同期信号CSYに基づいて反転制御信号Mを生成し、ソース駆動回路20及びVCOM生成回路50に出力する。また、クロック信号SCK、シフトスタート信号STH及びラッチ動作制御信号STBを含む水平制御信号やアンプ動作制御信号CAVを生成してソース駆動回路20に出力し、垂直制御信号を生成してゲート駆動回路30に出力する。そして、所定のタイミングで液晶表示パネル10の表示画素を順次選択状態とし、選択状態とした表示画素にデータ信号電圧を印加して、表示データに基づく所定の画像を表示させる。
電圧生成回路70は、液晶表示装置1の各部で必要な各種電圧を生成する。例えば、ソース駆動回路20において階調電圧を生成するのに必要な電圧VSを生成し、ソース駆動回路20に供給する。
しかしながら、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置には、高画質であるが高消費電力という問題がある。そこで、例えば携帯電話機や携帯情報端末機等の携帯機器では、消費電力の低減を図るため、液晶表示パネルの表示可能領域のうち、非表示領域を例えば白表示(ノーマリホワイトの場合)、或いは、黒表示(ノーマリブラックの場合)とするパーシャル駆動(部分表示)が行われる場合がある。パーシャル駆動を行う場合、フレーム単位で定期的に白書込み(ノーマリホワイトの場合)或いは黒書込み(ノーマリブラックの場合)を行うリフレッシュが行われるが、このとき、非表示領域において、表示画素における電荷のリーク等に基づいて、リフレッシュに同期した横スジが現われることがある。これを抑制するため、表示期間と非表示期間とで対向信号電圧(共通電圧)VCOMのレベルを変化させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−10361号公報
(1)上述したアクティブマトリクス型の液晶表示装置1においてパーシャル駆動を行う場合、消費電力の低減を図るため、非表示期間において、階調電圧生成回路の複数の階調アンプのうち、不使用の階調アンプをOFFすることが行われている。
具体的に説明する。
図8は、ソース駆動回路20の回路構成を示すブロック図である。同図によれば、ソース駆動回路20は、シフトレジスタ21と、データレジスタ22と、ラッチ回路23と、選択回路24と、出力バッファ25と、階調電圧生成回路26とを備えて構成される。
シフトレジスタ21は、入力されるシフトレジスタ信号STHを、クロック信号SCKによって順次シフトさせて出力する。データレジスタ22は、シフトレジスタ21から入力される信号のタイミングで入力される表示データを取り込み、出力する。
ラッチ回路23は、データレジスタ22から出力される表示データを、入力されるラッチ動作制御信号STBに応じて取り込み、保持するとともに、表示データD1,D2,・・・,Dnとして出力する。ここで、「n」は信号ラインLsの本数である。
選択回路24は、階調電圧生成回路26から入力される階調電圧のうちから、ラッチ回路23から入力される表示データD1,D2,・・・,Dnそれぞれに対応する階調電圧を選択し、データ信号電圧として出力する。出力バッファ25は、選択回路24から出力された各データ信号電圧をソース出力S1,S2,・・・,Snとして信号ラインLsそれぞれに出力する。
階調電圧生成回路26は、供給される電圧VSを分圧し、表示データの階調数に等しい階調電圧を生成して出力する。
図9は、従来の階調電圧生成回路26Aの回路構成を示す図である。この階調電圧生成回路26Aは、表示データを例えば6ビットとした場合、表示データの階調数に等しい64の階調電圧V0,V1,・・・,V63を生成して出力するものであり、電圧レベル作成回路261Aと、γ調整回路262Aと、階調アンプ群265Aとを備えて構成される。
電圧レベル作成回路261Aは、直列接続された複数個の抵抗R0,R1,・・・,Rmを有する。抵抗R0の一端には電圧VSが印加され、抵抗Rmの一端は接地されており、これらの抵抗R0,R1,・・・,Rmの各接続点の電圧を階調基準電圧VP0,VP1,・・・,VPmとしてγ調整回路262Aに供給する。ここで、例えば、最高階調基準電圧VP0及び最低階調基準電圧VPmは、下記の最高階調電圧V0及び最低階調電圧V63に設定される。
γ調整回路262Aは、電圧レベル作成回路261Aから供給される複数の階調基準電圧VP0,VP1,・・・,VPmから必要なガンマ特性に応じた、表示データの階調数に等しい64の階調電圧を選択し、階調電圧V0,V1,・・・,V63として、階調アンプ群265Aに供給する。
階調アンプ群265Aは、表示データの階調数に等しい64個の階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63から成る。階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63は、それぞれ、γ調整回路262Aから供給される階調電圧V0,V1,・・・,V63を選択回路24に供給するためのバッファ回路であって、各階調電圧の値を安定化するものである。また、各階調アンプAVにはアンプ動作制御信号CAVが入力され、このアンプ動作制御信号CAVに応じて動作のオン/オフが制御される。即ち、階調アンプAV0,AV63にはアンプ動作制御信号CAV0が入力され、階調アンプAV1〜AV62にはアンプ動作制御信号CAV1が入力される。
このように構成される液晶表示装置1をパーシャル駆動する場合の従来の駆動制御方法を説明する。但し、図10に示すように、液晶表示パネル10の表示可能領域は表示領域10Aと非表示領域10Bとに分けられ、表示領域10Aにはゲート出力G1,G2,・・・,G16が対応し、非表示領域10Bにはゲート出力G17,G18,・・・,G160が対応することとする。
図11は、従来の駆動制御方法を説明するためのタイムチャートである。同図中、上から順に、ゲート出力G1,G2,・・・,G160、反転制御信号M、ソース出力Sm、共通電圧VCOM、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1、のそれぞれの信号波形と、各期間においてオン動作する階調アンプAVとを示している。
同図に示すように、1画面を表示する表示期間(1画面表示期間)は、表示領域10Aに対応する各走査ラインLgを走査する表示期間と、非表示領域10Bに対応する各走査ラインLgを走査する非表示期間とから成る。
先ず、第1フレームにおいて、共通電圧VCOMはハイレベルである。そして表示期間では、ゲート出力G1,G2,・・・,G16が順次ハイレベルとなり、表示領域10Aの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルであり、階調アンプAV0,AV2,・・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が、表示領域10Aの各信号ラインLsに印加される。このとき、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63の範囲のレベルとなる。
次いで、非表示期間では、ゲート出力G17,G18,・・・,G160が順次ハイレベルとなり、非表示領域10Bの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなり、階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62がオフ動作して、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が、非表示領域10Bの各信号ラインLsに印加される。ここで階調電圧VA0が選択されるのは、共通電圧VCOMがハイレベルであるためである。
続いて、第2フレームでは、共通電圧VCOMがロウレベルとなる。そして表示期間において、第1フレームと同様に、ゲート出力G1,G2,・・・,G16が順次ハイレベルとなり、表示領域10Aの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルであり、階調アンプAV0,VA1,・・・,VA63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が、表示領域10Aの各信号ラインLsに印加される、
次いで、非表示期間において、第1フレームと同様に、ゲート出力G71,G18,・・・,G160が順次ハイレベルとなり、非表示領域10Bの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなり、階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62がオフ動作して、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、第1フレームとは異なり、共通電圧VCOMがロウレベルであるため、階調アンプAV63から出力される階調電圧V63が、非表示領域10Bの各信号ラインLsに印加される。
その後、第3フレームでは、共通電圧VCOMがハイレベルとなり、各信号は第1フレームと同様に変化する。即ち、表示期間において、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルとなって階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63の全てがオン動作し、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が表示領域10Aの各信号ラインLsに印加される。また、非表示期間において、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなって階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62がオフ動作するとともに階調アンプAV0,AV63のみがオン動作し、ソース出力Smとして、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が非表示領域10Bの各信号ラインLsに印加される。
また、以降の各フレームにおいても同様である。
このように、従来の駆動制御方法では、各フレームの非表示期間において、アンプ動作制御信号CAV1をロウレベルとして階調アンプAV1、AV2,・・,AV62をオフ動作させ、階調アンプAV0,AV63のみをオン動作させることで、消費電力の低減を図っている。
しかしながら、各フレームの非表示期間において、ソース出力Smとして、階調アンプAV0,AV63から出力される階調電圧V0,V63の何れかが選択され、データ信号電圧として非表示領域10Bの各信号ラインLsに印加される。即ち、同図では、第1フレーム、第3フレーム等の奇数番目のフレームでは階調電圧V0が、第2フレーム、第4フレーム等の偶数番目のフレームでは階調電圧V63が、それぞれ選択される。
つまり、非表示期間では、階調アンプAV0,AV63がオン動作されるが、実際には、一方のみが使用されて他方は不使用であるため、不使用の階調アンプの消費電力が無駄になっているという問題があった。
(2)また、液晶表示装置においてパーシャル駆動を行う場合、消費電力の更なる低減のため、非表示領域10Bに対応する走査ラインLgの走査を間引くインターバルスキャンが行われる場合がある。即ち、例えばフレーム反転駆動の場合、本来ならば1フレーム毎に行っていた走査ラインLgの走査が複数フレーム毎に行われる。
図12は、従来のインターバルスキャンを説明するためのタイムチャートである。但し、図10に示したように、液晶表示パネル10の表示可能領域は表示領域10Aと非表示領域10Bとに分けられ、表示領域10Aにはゲート出力G1,G2,・・・,G16が対応し、非表示領域10Bにはゲート出力G17,G18,・・・,G160が対応することとする。
図12において、上から順に、ゲート出力G1,G2,・・・,G160、反転制御信号M、ソース出力Sm、共通電圧VCOM、アンプ動作制御信号CVA0,CVA1、のそれぞれの信号波形と、各期間においてオン動作している階調アンプAVとを示している。
同図によれば、第1フレームの非表示期間において、ゲート出力G17,G18,・・・,G160が順次ハイレベルとなり、非表示領域10Bの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV0がハイレベル、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルであり、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作して他の階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62はオフ動作する。そして、ソース出力Smとして、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が非表示領域10Bの各走査ラインLgに印加され、対応する各表示画素の画素容量14には、この階調電圧V0と共通電圧VCOMとの電圧差が印加、充電される。
続く第2フレーム及び第3フレームの非表示期間においては、ゲート出力G17,G18,・・・,G160はロウレベルのままであり、非表示領域10Bの各走査ラインLgは選択状態とならない。従って、非表示領域10Bの各表示画素の画素容量14は、直前フレームでの電位、即ち第1フレームでの充電電圧を保持する。尚このとき、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなり、階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62がオフ動作し、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作する。そして、第2フレームの非表示期間では階調アンプAV63から出力される階調電圧V63が、第3フレームの非表示期間では階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が、それぞれソース出力Smとなる。
その後、第4フレームの非表示期間において、第1フレームと同様に、ゲート出力G17,G18,・・・,G160が順次ハイレベルとなり、非表示領域10Bの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。そして、ソース出力Smとして、階調アンプ63から出力される階調電圧V63が非表示領域10Bの各走査ラインLgに印加され、対応する各表示画素の画素容量14には、この階調電圧V63と共通電圧VCOMとの電圧差が印加、充電される。
以降の各フレームについても同様である。
このように、非表示期間における走査ラインLgの走査を複数フレーム(同図では、3フレーム)毎に行うインターバルスキャンにより、1フレーム毎に走査する場合と比較して消費電力の低減が図られる。しかしながら、インターバルスキャンを行った場合、非表示領域の走査間隔が長くなる(同図では、3倍)ことになり、各表示画素の画素容量14に保持された電荷のリークによるフリッカが生じるという問題があった。
上記事情に鑑み、本発明の第1の目的は、表示パネルをパーシャル駆動する際の消費電力の低減を図ることであり、第2の目的は、インターバルスキャンの際に発生するフリッカを抑制することである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数の走査ライン及び信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルの前記複数の信号ラインそれぞれに表示データに応じた階調電圧を印加して前記表示パネルを表示駆動する、全画面駆動及びパーシャル駆動が可能な表示駆動装置において、少なくとも前記表示データの階調数に応じた複数の階調電圧を生成し、該各階調電圧を出力する複数の階調アンプを有する階調電圧生成手段と、前記複数の階調アンプそれぞれの動作を制御する階調アンプ動作制御手段と、を備え、前記階調アンプ動作制御手段は、前記パーシャル駆動時の非表示期間に、前記複数の階調アンプのうち、一の階調アンプのみをオン動作させ、残りの階調アンプをオフ動作させることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示駆動装置において、前記一の階調アンプは、前記複数の階調電圧のうちの、最高階調電圧または最低階調電圧の何れか一方を出力する階調アンプであることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の表示駆動装置において、前記表示駆動装置は、前記複数の階調アンプそれぞれから出力された階調電圧のうちから前記表示データに応じた階調電圧を選択し、前記複数の信号ラインそれぞれに印加する階調電圧選択手段を備え、該階調電圧選択手段は、前記パーシャル駆動時の非表示期間に、前記一の階調アンプから出力された階調電圧を選択することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の表示駆動装置において、前記階調電圧生成手段は、前記複数の階調電圧のうちの最高階調電圧より高い第1電圧と、最低階調電圧より低い第2電圧とを生成し、該第1電圧及び第2電圧を前記最高階調電圧及び最低階調電圧それぞれに代わる電圧として切り替える切替手段を有し、該切替手段は、前記パーシャル駆動時の非表示期間において、前記第1電圧及び第2電圧を前記最高階調電圧及び最低階調電圧に代わる電圧として切り替えることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、複数の走査ライン及び信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルの前記複数の信号ラインそれぞれに表示データに応じた階調電圧を印加して全画面駆動及びパーシャル駆動を行う表示駆動方法において、前記パーシャル駆動時の表示期間において、前記表示データの階調数に応じた複数の階調電圧に対応する複数の階調アンプを動作させ、前記表示データに応じた階調電圧を選択して、前記複数の信号ラインそれぞれに印加し、前記パーシャル駆動時の非表示期間において、前記複数の階調アンプのうち、一の階調アンプをオン動作させ、残りの階調アンプをオフ動作させて、前記一の階調アンプから出力された階調電圧を選択して、前記複数の信号ラインそれぞれに印加することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の駆動制御方法において、前記一の階調アンプは、前記複数の階調電圧のうちの、最高階調電圧または最低階調電圧の何れか一方を出力する階調アンプであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の駆動制御方法において、前記パーシャル駆動時の非表示期間において、前記複数の階調電圧のうちの最高階調電圧より高い第1電圧と、最低階調電圧より低い第2電圧とを生成し、前記一の階調アンプから、前記第1電圧及び第2電圧の何れか一方を前記最高階調電圧及び最低階調電圧それぞれに代わる電圧として出力することを特徴とする。
本発明によれば、表示パネルをパーシャル駆動する際、非表示期間において、複数の階調アンプのうち、一の階調アンプのみがオン動作されるとともに残りの他の階調アンプがオフ動作され、このオン動作された一の階調アンプから出力される階調電圧が、表示パネルの複数の信号ラインそれぞれに印加される。即ち、非表示期間において、使用される一の階調アンプのみがオン動作され、不使用の他の階調アンプがオフ動作されるので、表示パネルをパーシャル駆動する際の消費電力の低減が実現される。
また、パーシャル駆動時の非表示期間において、表示データの階調数に応じた複数の階調電圧のうち、最高階調電圧に代わる電圧としてこの最高階調電圧より高い第1電圧に切り替えられるとともに、最低階調電圧に代わる電圧としてこの最低階調電圧より低い第2電圧に切り替えられ、この第1電圧又は第2電圧が表示パネルの複数の信号ラインそれぞれに印加される。従って、第1電圧と第2電圧との電圧差を共通電圧の振幅とほぼ同一にすることにより、非表示期間における各表示画素への書込み電圧をほぼゼロとすることができるため、各表示画素の充電電荷のリークによるフリッカの発生を抑制できる。
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態を説明する。尚、以下では、本発明を液晶表示装置に適用した場合を説明するが、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。
〔第1実施形態〕
先ず、第1実施形態を説明する。
第1実施形態は、図9に示した階調電圧生成回路26Aを、図1に示す構成とした実施形態である。尚、同図において、図9に示した従来の構成と同一の構成要素については同符号を付している。
図1は、第1実施形態における階調電圧生成回路26Bの回路構成を示す図である。階調電圧生成回路26Bは、図9に示した従来の階調電圧生成回路26Aと同様に、表示データの階調数に等しい64の階調電圧V0,V1,・・・,V63を生成して出力するものである。図1によれば、階調電圧生成回路26Bは、電圧レベル作成回路261Aと、γ調整回路262Aと、階調アンプ群265Bとを備えて構成される。
階調アンプ群265Bは、表示データの階調数に等しい64個の階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63から成る。そして、各階調アンプAVには、アンプ動作制御信号CAVとして、階調アンプAV0にはアンプ動作制御信号CAV0が入力され、階調アンプAV1,・・・,AV62にはアンプ動作制御信号CAV2が入力され、階調アンプAV63にはアンプ動作制御信号CAV63が入力される。
図2は、第1実施形態における駆動制御方法を説明するためのタイムチャートである。同図中、上から順に、ゲート出力G1,G2,・・・,G160、反転制御信号M、ソース出力Sm、共通電圧VCOM、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63、のそれぞれの信号波形と、各期間においてオン動作する階調アンプAVとを示している。
同図によれば、第1フレームでは、共通電圧VCOMがハイレベルである。表示期間において、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63が全てハイレベルであり、階調アンプAV0,VA1,・・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が表示領域10Aの各信号ラインLsに印加される。このとき、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63の範囲のレベルである。
非表示期間では、アンプ動作制御信号CAV1,CAV63がロウレベルとなり、アンプ動作制御信号CAV0がハイレベルとなって、階調アンプAV0のみがオン動作して、他の階調アンプAV1,AV2,・・・,AV63はオフ動作する。そして、ソース出力Smとして、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が、非表示領域10Bの各走査ラインLgに印加される。
次いで、第2フレームでは、共通電圧VCOMがロウレベルとなる。表示期間においては、第1フレームと同様に、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63が全てハイレベルとなり、階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が、表示領域10Aの各走査ラインLgに印加される。
非表示期間では、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がロウレベルとなり、アンプ動作制御信号CAV1がハイレベルとなって、階調アンプAV63のみがオン動作するとともに、他の階調アンプAV0,AV1,・・・,AV62がオフ動作する。そして、ソース出力Smとして、階調アンプAV63から出力される階調電圧V63が、非表示領域10Bの各走査ラインLgに印加される。
続く第3フレームは第1フレームと同様である。即ち、表示期間において、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63が全てハイレベルとなり、階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smとして、表示データに応じたデータ信号電圧が、表示領域10Aの各走査ラインLgに印加される。
また、非表示期間において、アンプ動作制御信号CAV1,CAV63がロウレベルとなり、階調アンプAV0のみがオン動作して、他の階調アンプAV1,AV2,・・・,AV63がオフ動作する。そして、ソース出力Smとして、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0が、非表示領域10Bの各信号ラインLsに印加される。
このように、第1実施形態における階調電圧生成回路26Bでは、各階調アンプAVのオン/オフ動作を制御するアンプ動作制御信号CAVとして、最高階調電圧V0を出力する階調アンプAV0にはアンプ動作制御信号CAV0が、最低階調電圧V63を出力する階調アンプAV63にはアンプ動作制御信号CAV63が、それぞれ入力される。即ち、階調アンプAV0と階調アンプAV63とのオン/オフ動作が別々に制御される。そして、各フレームの非表示期間において、階調アンプAV0及び階調アンプAV63のうちの使用される一方のみがオン動作し、他の全ての階調アンプAVがオフ動作するよう、制御される。このため、液晶表示パネル10をパーシャル駆動する際の消費電力の低減を実現できる。
なお、上記においては、パーシャル駆動時の非表示領域を白表示又は黒表示するために、各フレームの非表示期間において、最高階調電圧対応した階調アンプ及び最低階調電圧の何れか一方に対応した一つ階調アンプのみをオン動作させることとしたが、パーシャル駆動時において、非表示領域を白又は黒以外の他の階調表示状態とするものであってもよく、その場合、非表示領域の表示階調に対応した一つの階調アンプのみをオン動作させるものであってもよい。
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態を説明する。
第2実施施形態は、図9に示した階調電圧生成回路26Aを図3に示す構成とした実施形態であり、図9に示した従来の構成と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。
図3は、第2実施形態における階調電圧生成回路26Cの回路構成を示す図である。同図によれば、階調電圧生成回路26Cは、電圧レベル作成回路261Cと、γ調整回路262Cと、階調アンプ群265Cとを備えて構成される。
電圧レベル作成回路261Cは、直列接続された複数の抵抗R0´,R0,R1,・・・,Rm―1,Rm,Rm´を有する。そして、抵抗R0,R1,・・・,Rm―1,Rmの各接続点の電圧を階調基準電圧VP0,VP1,・・・,VPmとしてγ調整回路262Cに供給する。ここで、抵抗R0,R1の接続点の電圧を階調電圧V0に設定し、抵抗R0´,R0の接続点の電圧を、最高階調電圧V0より高い第1電圧である階調電圧V0´に設定してγ調整回路262Cに供給し、抵抗Rm―1,Rmの接続点の電圧を最低階調電圧V63に設定し、抵抗Rm,Rm´の接続点の電圧を、最低階調電圧V63より低い第2電圧である階調電圧V63´に設定してγ調整回路262Cに供給する。
ここで、階調電圧V0´,V63´は、その電圧差が共通電圧VCOMの振幅に等しくなるように設定される。即ち、共通電圧VCOMのハイレベルをVCOMH、ロウレベルをVCOMLとすると、階調電圧V0´,V63´は、次式を満足するように設定される。
|V0´−V63´|=|VCOMH−VCOML|
γ調整回路262Cは、γ調整回路262Aに対し、更に、V0切替回路263と、V63切替回路264とを有している。V0切替回路263は、入力される切替制御信号CV0に応じて、電圧レベル作成回路261Cから供給される電圧V0,V0´を切り替え、後段の階調アンプAV0に出力する。V63切替回路264は、入力される切替制御信号CV0に応じて、電圧レベル作成回路261Cから供給される電圧V63,V63´を切り替え、後段の階調アンプAV63に出力する。
階調アンプ群265Cは、64個の階調アンプAV0,AV1,・・・,AV63から成る。各階調アンプAVには、アンプ動作制御信号CAVとして、階調アンプAV0にはアンプ動作制御信号CAV0が入力され、階調アンプAV1,・・,AV62にはアンプ動作制御信号CAV1が入力され、階調アンプAV63にはアンプ動作制御信号CAV63が入力される。
第2実施形態における駆動制御方法を従来の駆動制御方法と比較しながら説明する。但し、図10に示したように表示領域10A及び非表示領域10Bが設定された液晶表示パネル10をパーシャル駆動するとともに、3フレーム毎のインターバルスキャンを行うこととする。
図4は、従来の駆動制御方法を説明するためのタイムチャートであり、図12に示したタイムチャートの要部を示すものである。図4において、上から順に、反転制御信号M、ソース出力Sm、共通電圧VCOM、アンプ動作制御信号CVA0,CAV1、のそれぞれの信号波形を示している。
同図によれば、第1フレームでは、共通電圧VCOMはハイレベルである。表示期間において、ゲート出力G1,G2,・・・,G16が順次ハイレベルとなり、表示領域10Aの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルであり、階調アンプAV0,AV1,・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63までの範囲のレベルとなる。
次いで、非表示期間において、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなり、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作して、他の階調アンプAV1,VA2,・・・,AV62がオフ動作する。そして、ソース出力Smは、共通電圧VCOMがハイレベルであるので、階調アンプAV0から出力される階調電圧V0となる。
このとき、非表示領域10Bの各表示画素の画素容量14には、ソース出力Smと共通電圧VCOMとの電圧差が印加、充電される。第1フレームにおいて、共通電圧VCOMはハイレベルであるので、各画素容量14に印加される電圧の大きさは、|VCOMH−V0|、となる。
続く第2フレーム及び第3フレームでは、表示期間において、第1フレームと同様に、ゲート出力G1,G2,・・・,G16が順次選択ハイレベルとなり、表示領域10Aの各走査ラインLgが順次選択状態となる。また、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルとなり、階調アンプAV0,AV1,・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63までの範囲のレベルとなる。
非表示期間においては、ゲート出力G1,G2,・・・,G16はハイレベルとならず、非表示領域10Bの各走査ラインLgは、何れも選択状態とならない。従って、非表示領域10Bの各画素容量14は、直前フレームでの充電電位、即ち第1フレームでの充電電位を保持する。尚このとき、アンプ動作制御信号CAV0がロウレベルとなり、階調アンプAV0,AV63がオン動作して、他の階調アンプAV1,AV2,・・・,AV62はオフ動作する。そして、ソース出力Smは、第2フレームでは階調アンプVA63から出力される階調電圧V63となり、第3フレームでは階調アンプAV0から出力される階調電圧V0となる。
その後、第4フレームでは、共通電圧VCOMはロウレベルである。表示期間においては、第1フレームと同様に、ゲート出力G1,G2,・・・,G16が順次ハイレベルとなり、表示領域10Aの各走査ラインLgが順次選択状態とされる。また、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がともにハイレベルであり、階調アンプAV0,AV1,・・,AV63の全てがオン動作する。そして、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63までの範囲のレベルとなる。
非表示期間においては、アンプ動作制御信号CAV1がロウレベルとなり、階調アンプAV0,AV63のみがオン動作して、他の階調アンプAV1,VA2,・・・,AV62がオフ動作する。そして、ソース出力Smは、共通電圧VCOMがロウレベルであるので、階調アンプAV63から出力される階調電圧V0となる。
このとき、非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧の大きさは、共通電圧VCOMはロウレベルであるので、|VCOML−V63|、となる。
従って、従来の駆動制御方法によれば、各フレームの非表示期間において非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧の平均値は、次式で与えられる。
((共通電圧VCOMの振幅)−(ソース出力Smの振幅))/2
=(|VCOMH−VCOML|−|V0−V63|)/2
ここで、共通電圧VCOMの振幅と、階調電圧V0,V63の電圧差とは一致しない。例えば、共通電圧VCOMの振幅は5V程度であり、階調電圧V0,V63の電圧差は3V程度であり、この場合、非表示領域10Bの各画素容量14には1V程度の電圧が印加されることになる。このように、非表示領域10Bの各画素容量14に印加される電圧がゼロでなく、また、インターバルスキャンにより非表示領域の走査間隔が長くなるため、走査間隔の間にこれら各画素容量14の充電電荷がリークによって次第に減少し、それによるフリッカが発生する。
これに対して、第2実施形態では次のように駆動制御する。
図5は、第2実施形態における駆動制御方法を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、反転制御信号M、ソース出力Sm、共通電圧VCOM、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63、切替制御信号CV0、のそれぞれの信号波形を示している。
同図によれば、第1フレームでは、共通電圧VCOMはハイレベルである。表示期間においては、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63の全てがハイレベルであり、階調アンプAV0,VA1,・・・,AV63の全てがオン動作する。また、切替制御信号CV0はロウレベルであり、V0切替回路263から電圧V0が出力され、V63切替回路264から電圧V63が出力される。そして、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63の範囲のレベルとなる。
次いで、非表示期間においては、アンプ動作制御信号AV1,AV63がロウレベルとなり、階調アンプAV0のみがオン動作して、他の階調アンプAV1,AV2,・・・,AV63はオフ動作する。また、切替制御信号CV0がハイレベルとなり、V0切替回路263から階調電圧V0´が出力され、V63切替回路264から階調電圧V63´が出力される。そして、ソース出力Smは、階調アンプVA0から出力される階調電圧V0´となる。
このとき、非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧の大きさは、共通電圧VCOMがハイレベルであるので、|VCOMH−V0´|、となり、ほぼ0Vとなる。
続く第2フレーム、第3フレームでは、表示期間において、第1フレームと同様に、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1,CAV63の全てがハイレベルであり、階調アンプAV0,VA1,・・・,AV63の全てがオン動作する。また、切替制御信号CV0はロウレベルであり、V0切替回路263から電圧V0が出力され、V63切替回路264から電圧V63が出力される。そして、ソース出力Smのレベルは、階調電圧V0からV63の範囲のレベルとなる。
非表示期間においては、ゲート出力G17,G18,・・・,G160がハイレベルとならず、非表示領域10Bの各走査ラインLgが選択状態とならない。従って、非表示領域10Bの各画素容量14は、直前フレームでの充電電位、即ち第1フレームでの充電電位を保持する。尚このとき、第2フレームでは、アンプ動作制御信号CAV0,CAV1がロウレベルとなって階調アンプAV63のみがオン動作し、第3フレームでは、アンプ動作制御信号CAV1,CAV63がロウレベルとなって階調アンプAV0のみがオン動作する。また、切替制御信号CV0がハイレベルとなり、V0切替回路263から階調電圧V0´が出力され、V63切替回路264から階調電圧V63´が出力される。そして、ソース出力Smは、第2フレームでは階調アンプAV63から出力される階調電圧V63´、第3フレームでは階調アンプVA0から出力される階調電圧V0´となる。
次いで、第4フレームでは、第1フレームと同様に、表示期間において、ソース出力のレベルは、階調電圧V0からV63の範囲のレベルとなる。
非表示期間においては、アンプ動作制御信号AV0,AV1がロウレベルとなり、階調アンプAV63のみがオン動作して、他の階調アンプAV0,AV1,・・・,AV62がオフ動作する。また、切替制御信号CV0がハイレベルとなり、V0切替回路263から階調電圧V0´が出力され、V63切替回路264から階調電圧V63´が出力される。そして、ソース出力Smは、階調アンプ階調AV63から出力される電圧V63´となる。
このとき、非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧の大きさは、共通電圧VCOMがロウレベルであるので、|VCOML−V63´|、となり、ほぼ0Vとなる。
従って、第2実施形態の駆動制御方法によれば、各フレームの非表示期間において非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧は、次式で与えられる。
((共通電圧VCOMの振幅)−(ソース出力Smの振幅))/2
=(|VCOMH−VCOML|−|V0´−V63´|)/2
ここで、階調電圧V0´,V63´は、上述のように、その電圧差が共通電圧VCOMの振幅にほぼ等しくなるように設定される。従って、非表示領域10Bの各画素容量14に印加、充電される電圧はほぼゼロとなる。このため、非表示領域10Bの各画素容量14の充電電荷のリークによるフリッカの発生を、ほぼ抑制することができる。
このように、第2実施形態における階調電圧生成回路26Cでは、表示データの階調数に応じた階調電圧V0,V1,・・・,V63に加えて、最高階調電圧V0より高い階調電圧V0´と、最低階調電圧V63より低い階調電圧V63´とが生成される。この階調電圧V0´,V63´は、その電圧差が共通電圧VCOMの振幅とほぼ一致するように生成される。そして、各フレームの非表示期間において、階調電圧V0´,V63´の何れかがソース出力Smとして選択されるように制御される。このため、非表示期間における各画素容量14への印加電圧をほぼゼロとすることができ、各表示画素の充電電荷のリークによるフリッカの発生を抑制できる
尚、上述した2つの実施形態では、フレーム単位で共通電圧VCOMを極性反転するフレーム反転駆動を行うこととしたが、ライン単位で共通電圧VCOMを極性反転するライン反転の場合であっても同様に適用可能である。