JP2008145496A - 液晶表示装置およびその共通電極駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制する。
【解決手段】共通電極駆動回路２４は、抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧を演算増幅器ＡＭＰで増幅し、液晶パネル１０の共通電極１３に印加する。共通電極駆動回路２４には、抵抗Ｒ２と並列に、ガンマ制御信号ＧＣによって制御されるスイッチＳＷと補助抵抗Ｒ０を直列に接続した電圧切替回路を設ける。ガンマ特性を切り替えるときには、画素電極１１に印加される階調電圧のレベルと共に共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを切り替える。ガンマ特性を切り替えたときでも、共通電極電圧Ｖｃｏｍを好適なレベルに保ち、フリッカを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ガンマ補正機能を有する液晶表示装置、および、その共通電極駆動回路に関する。

液晶表示装置では、液晶に長時間に亘って直流電圧を印加すると液晶が劣化するので、液晶に正極性の電圧と負極性の電圧を交互に印加する交流駆動が行われる。交流駆動には、フレーム反転駆動、ライン反転駆動、ドット反転駆動などの種類がある。また、交流駆動を行うときには、共通電極（対向電極とも呼ばれる）に印加する電圧（以下、共通電極電圧という）を一定に保つ駆動、あるいは、共通電極電圧のレベルを切り替える駆動のいずれかが行われる。例えばドット反転駆動を行うときには、共通電極電圧を一定に保つ駆動が行われる。

共通電極電圧を一定に保つ駆動を行う従来の液晶表示装置では、例えば、図１０に示す共通電極駆動回路が用いられる。図１０に示す共通電極駆動回路は、直列に接続された２個の抵抗Ｒ１、Ｒ２および演算増幅器ＡＭＰを備えている。この回路は、抵抗Ｒ１の一端に印加された基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧し、得られた電圧を演算増幅器ＡＭＰで１倍に増幅して、共通電極電圧Ｖｃｏｍとして出力する。

交流駆動を行うときに正極性の電圧と負極性の電圧とで実効電圧（印加電圧と共通電極電圧との差）に差があると、表示画面にフリッカと呼ばれるちらつきが発生する。このフリッカは、共通電極電圧を好適なレベルに調整することにより抑制することができる。そこで、図１０に示す共通電極駆動回路では、抵抗Ｒ１、Ｒ２のうち一方は可変抵抗で構成され、液晶表示装置の検査工程では、フリッカが最小になるように可変抵抗の抵抗値を切り替えて共通電極電圧を好適なレベルに調整する処理が行われる。

また、液晶表示装置では、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）と同様の階調−輝度特性を得るために、ガンマ補正が行われる。ガンマ補正を行う方法には、デジタル処理により映像信号に補正を施す方法や、入力された映像信号に基づき所定のガンマ特性が得られる階調電圧を生成する方法などがある。

なお、本願発明に関連する先行技術として、特許文献１には、ドット反転駆動を行う液晶表示装置において、理想基準電圧にフリッカを最小とするフリッカ制御電圧を加算または減算した可変可能な電圧を対向電極に印加することが開示されている。
特開２０００−３１０９７７号公報

液晶表示装置の用途は拡大を続けており、液晶表示装置についても、利用者の好みや利用状況などに応じてガンマ特性を切り替える機能が必要とされている。液晶表示装置のガンマ特性を切り替えるためには、例えば、映像信号に施す補正の内容をガンマ制御信号に応じて切り替えたり、生成する階調電圧のレベルをガンマ制御信号に応じて切り替えたりすればよい。

ところで、液晶表示装置の検査工程では共通電極電圧を調整する処理が行われるが、このとき共通電極電圧は、所定の検査用画面で発生するフリッカが最小になるように調整される。このため、ガンマ特性を切り替える機能を有する液晶表示装置では、検査工程で共通電極電圧を調整しただけでは、ガンマ特性を切り替えたときに共通電極電圧が最適値からずれて、フリッカが発生する。図１１を参照して、この理由を説明する。

図１１に示すように、ガンマ特性を２とおりに切り替える液晶表示装置を考える。この液晶表示装置について共通電極電圧を調整するときには、共通電極電圧は、第１あるいは第２のガンマ特性のいずれか一方に従って表示された画面で発生するフリッカが最小になるように調整される。ところが、第１のガンマ特性に従って表示された画面に発生するフリッカが最小になる共通電極電圧と、第２のガンマ特性に従って表示された画面に発生するフリッカが最小になる共通電極電圧とは異なる。このため、例えば前者の共通電極電圧を用いると、ガンマ特性を第２のガンマ特性に切り替えたときに、実際に印加される共通電極電圧が最適値からずれて、フリッカが発生する。フリッカが発生すると、表示品位が低下する。

それ故に、本発明は、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制する液晶表示装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、ガンマ補正機能を有する液晶表示装置であって、
複数の画素電極と共通電極とを含む液晶パネルと、
入力映像信号に基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を前記画素電極に印加する画素電極駆動回路と、
所定の共通電極電圧を前記共通電極に印加する共通電極駆動回路とを備え、
前記画素電極駆動回路は、ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて前記階調電圧のレベルを切り替え、
前記共通電極駆動回路は、前記制御信号に応じて前記共通電極電圧のレベルを切り替えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記共通電極駆動回路は、直列に接続された複数の抵抗を含む分圧回路と、前記分圧回路で得られた電圧を増幅する増幅回路と、前記制御信号に応じて前記増幅回路の入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路とを含む。

第３の発明は、第２の発明において、
前記電圧切替回路は、前記制御信号によって制御されるスイッチと、前記スイッチと直列に接続された補助抵抗とを含み、前記分圧回路に含まれる抵抗に並列に接続されていることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、
前記共通電極駆動回路は、前記電圧切替回路を複数個含むことを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明において、
前記画素電極駆動回路は、
デジタル処理により、前記入力映像信号に補正を施すデジタルガンマ補正回路と、
補正後の映像信号に基づく階調電圧を前記画素電極に印加するデータ信号線駆動回路とを含み、
前記デジタルガンマ補正回路は、前記制御信号に応じて、前記入力映像信号に施す補正の内容を切り替えることを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明において、
前記画素電極駆動回路は、
前記階調電圧の基準電圧を生成する基準電源回路と、
前記基準電圧を分圧し、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、
前記複数の階調電圧の中から、前記入力映像信号に応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路とを含み、
前記基準電源回路は、前記制御信号に応じて前記基準電圧のレベルを切り替えることを特徴とする。

第７の発明は、第１の発明において、
前記画素電極駆動回路は、
前記階調電圧の基準電圧を生成する基準電源回路と、
前記基準電圧を分圧し、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、
前記複数の階調電圧の中から、前記入力映像信号に応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路とを含み、
前記階調電圧生成回路は、前記制御信号に応じて前記複数の階調電圧のレベルを切り替えることを特徴とする。

第８の発明は、ガンマ補正機能を有する液晶表示装置の共通電極駆動回路であって、
直列に接続された複数の抵抗を含む分圧回路と、
前記分圧回路で得られた電圧を増幅する増幅回路と、
ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて、前記増幅回路の入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路とを備える。

第９の発明は、第８の発明において、
前記電圧切替回路は、前記制御信号によって制御されるスイッチと、前記スイッチと直列に接続された補助抵抗とを含み、前記分圧回路に含まれる抵抗に並列に接続されていることを特徴とする。

第１０の発明は、ガンマ補正機能を有する液晶表示装置の駆動方法であって、
入力映像信号に基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を液晶パネルの画素電極に印加するステップと、
所定の共通電極電圧を前記液晶パネルの共通電極に印加するステップとを備え、
前記階調電圧を印加するステップは、ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて前記階調電圧のレベルを切り替え、
前記共通電極電圧を印加するステップは、前記制御信号に応じて前記共通電極電圧のレベルを切り替えることを特徴とする。

上記第１または第１０の発明によれば、ガンマ特性を切り替えたときに、階調電圧のレベルと共に共通電極電圧のレベルを切り替えることができる。したがって、ガンマ特性を切り替えたときでも共通電極電圧を好適なレベルに保ち、フリッカを抑制することができる。

上記第２または第８の発明によれば、制御信号に応じて共通電極電圧のレベルを切り替える共通電極駆動回路を容易に構成することができる。

上記第３または第９の発明によれば、制御信号に応じて増幅回路の入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路を容易に構成することができる。

上記第４の発明によれば、制御信号に応じて共通電極電圧のレベルを３とおり以上に切り替える共通電極駆動回路を容易に構成することができる。

上記第５の発明によれば、映像信号に施す補正の内容を切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

上記第６の発明によれば、階調電圧の基準電圧のレベルを切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

上記第７の発明によれば、基準電圧に基づき生成する複数の階調電圧のレベルを切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１は、液晶パネル１０、デジタルガンマ補正回路２０、タイミング制御回路２１、走査信号線駆動回路２２、データ信号線駆動回路２３、共通電極駆動回路２４、電源回路２５、および、基準電源回路２６を備えている。以下、ｍ、ｎ、ｓ、ｔは２以上の整数であり、ｓ＜ｔであるとする。

液晶パネル１０は、２枚のガラス基板の間に液晶物質を挟み込んだ構造を有する。一方のガラス基板には、（ｍ×ｎ）個の画素電極１１、これと同数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴという）１２、ｍ本の走査信号線Ｇ１〜Ｇｍ、および、ｎ本のデータ信号線Ｓ１〜Ｓｎが形成される。他方のガラス基板には、すべての画素電極１１に対向する位置に共通電極１３が形成される。走査信号線Ｇ１〜Ｇｍは互いに平行に配置され、データ信号線Ｓ１〜Ｓｎは走査信号線Ｇ１〜Ｇｍと直交するように互いに平行に配置される。ＴＦＴ１２は走査信号線Ｇ１〜Ｇｍとデータ信号線Ｓ１〜Ｓｎの交点近傍に配置され、画素電極１１はＴＦＴ１２の近傍に配置される。

電源回路２５は、外部から供給された電源電圧（図示せず）に基づき、基準電源回路２６に供給する電源電圧を生成する。基準電源回路２６は、電源回路２５で生成された電源電圧に基づき、液晶表示装置１の動作に必要とされる複数の基準電圧を生成する。基準電源回路２６で生成された基準電圧は、走査信号線駆動回路２２やデータ信号線駆動回路２３や共通電極駆動回路２４などに供給される。

液晶表示装置１には、同期信号（例えば、水平同期信号ＨＳＹＮＣや垂直同期信号ＶＳＹＮＣなど）と映像信号Ｘが入力される。デジタルガンマ補正回路２０は、入力された映像信号Ｘに対してデジタル処理により補正を施し、補正後の映像信号Ｙを出力する（詳細は後述）。タイミング制御回路２１は、入力された同期信号に基づき、走査信号線駆動回路２２とデータ信号線駆動回路２３に対してタイミング制御信号Ｃ１、Ｃ２を出力する。

走査信号線駆動回路２２は、タイミング制御信号Ｃ１に基づき、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍを駆動する。より詳細には、走査信号線駆動回路２２は、タイミング制御信号Ｃ１に基づき走査信号線Ｇ１〜Ｇｍの中から１本の走査信号線を順に選択し、選択した走査信号線に所定レベルの電圧（例えば、ハイ電圧）を、残余の走査信号線にそれ以外のレベルの電圧（例えば、ロー電圧）を印加する。これにより、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍは１本ずつ順に選択され、選択された走査信号線に接続されたＴＦＴ１２はオン状態となる。

データ信号線駆動回路２３は、階調電圧生成回路４１、ｎ段のシフトレジスタ４２、ｎ個のラッチ４３およびｎ個のＤ／Ａ変換器４４を含み、タイミング制御信号Ｃ２と補正後の映像信号Ｙに基づきデータ信号線Ｓ１〜Ｓｎを駆動する。階調電圧生成回路４１は、図２に示すように、直列に接続された複数の抵抗を含み、基準電源回路２６から出力されたｓ個の基準電圧を分圧してｔ個の階調電圧を生成する。階調電圧生成回路４１で生成された複数の階調電圧は、Ｄ／Ａ変換器４４に出力される。

シフトレジスタ４２の各段、ラッチ４３およびＤ／Ａ変換器４４は、データ信号線Ｓ１〜Ｓｎのそれぞれに対応して設けられる。タイミング制御信号Ｃ２はシフトレジスタ４２に入力され、シフトレジスタ４２の各段の出力は１つずつ順に所定レベル（例えば、ハイレベル）になる。ｉ番目（ｉは１以上ｎ以下の整数）のラッチ４３は、シフトレジスタ４２のｉ段目の出力が上記所定レベルになったときに映像信号Ｙを記憶する。１行分の映像信号Ｙがｎ個のラッチ４３に記憶された後に、ｎ個のＤ／Ａ変換器４４は、ｎ個のラッチ４３に記憶された映像信号をアナログ信号に変換し、データ信号線Ｓ１〜Ｓｎに出力する。これにより、オン状態のＴＦＴ１２に接続された画素電極１１には、補正後の映像信号Ｙに応じた電圧が印加される。

このようにデジタルガンマ補正回路２０、基準電源回路２６およびデータ信号線駆動回路２３は、入力された映像信号Ｘに基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を画素電極１１に印加する画素電極駆動回路として機能する。

共通電極駆動回路２４は、共通電極１３の駆動回路である。共通電極駆動回路２４は、基準電源回路２６から出力された基準電圧Ｖｒｅｆを分圧して共通電極電圧Ｖｃｏｍを生成し、共通電極１３に印加する（詳細は後述）。

液晶表示装置１は、ガンマ補正機能を有すると共に、ガンマ特性を切り替える機能を有する。図１に示すように、液晶表示装置１には外部から、ガンマ特性の種類を示す制御信号（以下、ガンマ制御信号ＧＣという）が与えられる。ここでは液晶表示装置１は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、ガンマ特性を２とおりに切り替えるものとする。液晶表示装置１のガンマ特性は、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには第１のガンマ特性になり、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには第２のガンマ特性になる。

デジタルガンマ補正回路２０は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、映像信号Ｘに施す補正の内容を切り替える。より詳細には、デジタルガンマ補正回路２０は、第１のテーブル３１、第２のテーブル３２、および、補正処理部３３を含んでいる（図１を参照）。第１のテーブル３１は、映像信号Ｘの各レベルに対応づけて、第１のガンマ特性を得るための補正値を記憶している。第２のテーブル３２は、映像信号Ｘの各レベルに対応づけて、第２のガンマ特性を得るための補正値を記憶している。補正処理部３３は、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには第１のテーブル３１を、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには第２のテーブル３２を選択し、選択したテーブルから映像信号Ｘのレベルに応じた補正値を読み出して、補正後の映像信号Ｙとして出力する。なお、表示品位を改善するために、補正処理部３３はディザ処理（誤差拡散処理）などを行ってもよい。

一方、共通電極駆動回路２４は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを切り替える。図３は、共通電極駆動回路２４の一例を示す回路図である。図３に示す共通電極駆動回路２４ａは、抵抗Ｒ１、Ｒ２、演算増幅器ＡＭＰ、補助抵抗Ｒ０およびスイッチＳＷを備えている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は、直列に接続される。抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に接続した回路の一端には基準電源回路２６で生成された基準電圧Ｖｒｅｆが印加され、他端は接地される。抵抗Ｒ１、Ｒ２は、基準電圧Ｖｒｅｆを分圧する分圧回路として機能する。

演算増幅器ＡＭＰの正側入力端子は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点（以下、節点Ｐという）に接続され、演算増幅器ＡＭＰの負側入力端子は演算増幅器ＡＭＰの出力端子に接続される。これにより演算増幅器ＡＭＰは、節点Ｐの電圧を１倍に増幅する。演算増幅器ＡＭＰの出力端子は共通電極１３に接続され、演算増幅器ＡＭＰの出力電圧（節点Ｐの電圧に等しい）が共通電極電圧Ｖｃｏｍとなる。

補助抵抗Ｒ０とスイッチＳＷは、ガンマ制御信号ＧＣに応じて演算増幅器ＡＭＰの入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路として機能する。より詳細には、補助抵抗Ｒ０とスイッチＳＷは直列に接続され、両者を直列に接続した回路は抵抗Ｒ２と並列に接続される。スイッチＳＷは、ガンマ制御信号ＧＣによって制御される。図３に示す例では、スイッチＳＷはＮチャネル型の電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor ：ＦＥＴ）で構成され、スイッチＳＷのゲート端子にはガンマ制御信号ＧＣが印加されている。この場合、スイッチＳＷは、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときにはオフ状態、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときにはオン状態となる。

共通電極電圧Ｖｃｏｍを好適なレベルに調整するために、抵抗Ｒ１、Ｒ２のうち少なくとも一方には可変抵抗が用いられる。共通電極電圧Ｖｃｏｍを調整するためには、２個の抵抗のうち１個が可変抵抗であればよい。また、固定抵抗と可変抵抗を任意に接続して、可変抵抗として用いてもよい。

ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには、スイッチＳＷはオフ状態となり、共通電極電圧Ｖｃｏｍ（節点Ｐの電圧に等しい）は、基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値で按分した値となる。すなわち、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２としたとき、共通電極電圧Ｖｃｏｍは次式（１）で与えられる。
Ｖｃｏｍ＝Ｖｒｅｆ×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２） …（１）

ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには、スイッチＳＷはオン状態となり、抵抗Ｒ２には補助抵抗Ｒ０が並列に接続される。このため、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときよりも、節点Ｐと接地の間の抵抗は小さくなり、共通電極電圧Ｖｃｏｍは低くなる。このように共通電極駆動回路２４ａによれば、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを２とおりに切り替えることができる。

補助抵抗Ｒ０の抵抗値は、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときの共通電極電圧と、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときの共通電極電圧との差が、第１のガンマ特性に従って表示された画面に発生するフリッカが最小になる共通電極電圧と、第２のガンマ特性に従って表示された画面に発生するフリッカが最小になる共通電極電圧との差に一致するように決定することが好ましい。

共通電極駆動回路２４には、ガンマ制御信号ＧＣに応じて共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを切り替える任意の回路を用いることができる。例えば、共通電極駆動回路２４には、図４〜図６に示す回路を用いることができる。図４に示す共通電極駆動回路２４ｂでは、補助抵抗Ｒ０とスイッチＳＷを直列に接続した回路は、抵抗Ｒ２ではなく、抵抗Ｒ１と並列に接続されている。共通電極駆動回路２４ｂでは、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときよりもガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときのほうが、共通電極電圧Ｖｃｏｍは高くなる。

また、図５に示す共通電極駆動回路２４ｃでは、補助抵抗Ｒ０とスイッチＳＷ１を直列に接続した回路はスイッチＳＷ２と並列に接続され、この並列接続回路は抵抗Ｒ２と接地との間に挿入されている。スイッチＳＷ２はスイッチＳＷ１と逆の極性を有し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のゲート端子にはガンマ制御信号ＧＣが印加される。ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには、スイッチＳＷ１はオフ状態、スイッチＳＷ２はオン状態となり、共通電極電圧Ｖｃｏｍは上式（１）で与えられる。ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには、スイッチＳＷ１はオン状態、スイッチＳＷ２はオフ状態となり、抵抗Ｒ２と接地との間に補助抵抗Ｒ０が挿入される。共通電極駆動回路２４ｃでは、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときよりもガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときのほうが、共通電極電圧Ｖｃｏｍは高くなる。

また、図６に示す共通電極駆動回路２４ｄでは、補助抵抗Ｒ０とスイッチＳＷ１を直列に接続した回路はスイッチＳＷ２と並列に接続され、この並列接続回路は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間に挿入される。演算増幅器ＡＭＰの正側入力端子は、この並列接続回路と抵抗Ｒ２の接続点（図６に示す節点Ｑ）に接続される。共通電極駆動回路２４ｄでは、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときよりもガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときのほうが、共通電極電圧Ｖｃｏｍは低くなる。

また、ガンマ特性を３とおり以上に切り替えるためには、デジタルガンマ補正回路２０に必要なテーブルを追加し、追加したテーブルから補正値を読み出す機能を補正処理部３３に追加し、ガンマ制御信号ＧＣに応じて共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを３とおり以上に切り替える共通電極駆動回路２４を用いればよい。

図７は、共通電極電圧のレベルを３とおりに切り替える共通電極駆動回路の例を示す回路図である。図７に示す共通電極駆動回路２４ｅは、抵抗Ｒ１、Ｒ２、演算増幅器ＡＭＰ、補助抵抗Ｒ０ａ、Ｒ０ｂおよびスイッチＳＷａ、ＳＷｂを備えている。補助抵抗Ｒ０ａとスイッチＳＷａを直列に接続した回路、および、補助抵抗Ｒ０ｂとスイッチＳＷｂを直列に接続した回路は、いずれも抵抗Ｒ２と並列に接続され、差動増幅器ＡＭＰの入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路として機能する。補助抵抗Ｒ０ｂには、補助抵抗Ｒ０ａよりも抵抗値の小さいものが用いられる。

ガンマ特性を３とおりに切り替えるために、共通電極駆動回路２４ｅには２本のガンマ制御信号ＧＣａ、ＧＣｂが供給される。スイッチＳＷａは、ガンマ制御信号ＧＣａがローレベルのときはオフ状態、ガンマ制御信号ＧＣａがハイレベルのときはオン状態となる。スイッチＳＷｂは、ガンマ制御信号ＧＣｂがローレベルのときはオフ状態、ガンマ制御信号ＧＣｂがハイレベルのときはオン状態となる。

スイッチＳＷａ、ＳＷｂが両方ともオフ状態のときには、共通電極電圧Ｖｃｏｍは上式（１）で与えられる。スイッチＳＷａがオン状態でスイッチＳＷｂがオフ状態のときには、抵抗Ｒ２には補助抵抗Ｒ０ａが並列に接続されるので、共通電極電圧ＶｃｏｍはスイッチＳＷａ、ＳＷｂが両方ともオフ状態のときよりも低くなる。スイッチＳＷａがオフ状態でスイッチＳＷｂがオン状態のときには、抵抗Ｒ２には補助抵抗Ｒ０ａよりも抵抗値が小さい補助抵抗Ｒ０ｂが並列に接続されるので、共通電極電圧ＶｃｏｍはスイッチＳＷａがオン状態でスイッチＳＷｂがオフ状態のときよりもさらに低くなる。

このように共通電極駆動回路２４ｅによれば、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを３とおりに切り替えることができる。なお、共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを３とおり以上に切り替える共通電極駆動回路においても、補助抵抗とスイッチを直列に接続した回路を抵抗Ｒ１と並列に設けてもよく、補助抵抗とスイッチを直列に接続した回路を逆極性のスイッチと並列に接続した上で、差動増幅器ＡＭＰの入力端子と接地との間（あるいは、差動増幅器ＡＭＰの入力端子と基準電圧Ｖｒｅｆの供給点との間）に挿入してもよい。

このように液晶表示装置１は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて映像信号Ｘに施す補正の内容を切り替えるデジタルガンマ補正回路２０と、ガンマ制御信号ＧＣに応じて共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを切り替える共通電極駆動回路２４とを備えている。これにより、ガンマ特性を切り替えるときに、階調電圧のレベルと共に共通電極電圧のレベルを切り替えることができる。したがって、ガンマ特性を切り替えたときに階調電圧のレベルだけを切り替える液晶表示装置とは異なり、ガンマ特性を切り替えたときでも共通電極電圧を好適なレベルに保ち、フリッカを抑制することができる。また、図３〜図７に示す共通電極駆動回路を用いることにより、このような効果を奏する液晶表示装置を容易に構成することができる。

以上に示すように、本実施形態によれば、映像信号に施す補正の内容を切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図８に示す液晶表示装置２は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１からデジタルガンマ補正回路２０を削除し、基準電圧切替回路２７を追加したものである。本実施形態の構成要素のうち第１の実施形態と同一のものについては、同一の参照符号を付して説明を省略する。

液晶表示装置２では、ガンマ制御信号ＧＣは、共通電極駆動回路２４と基準電圧切替回路２７に入力される。基準電圧切替回路２７は、第１のパラメータと第２のパラメータを記憶し、パラメータ設定部３４を含んでいる。ここで、第１のパラメータとは、第１のガンマ特性を得るために基準電源回路２６に設定すべきパラメータをいい、第２のパラメータとは、第２のガンマ特性を得るために基準電源回路２６に設定すべきパラメータをいう。パラメータ設定部３４は、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには第１のパラメータを、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには第２のパラメータを基準電源回路２６に設定する。

基準電源回路２６は、基準電圧切替回路２７によって設定されたパラメータに応じて、複数の基準電圧を生成する。より詳細には、基準電源回路２６は、第１のパラメータが設定されたときには、第１のガンマ特性が得られる複数の基準電圧を生成し、第２のパラメータが設定されたときには、第２のガンマ特性が得られる複数の基準電圧を生成する。このように基準電源回路２６は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、生成する複数の基準電圧のレベルを切り替える。液晶表示装置２は、階調電圧の基準電圧のレベルを切り替えることにより、ガンマ特性を切り替える。

基準電源回路２６およびデータ信号線駆動回路２３（階調電圧生成回路４１とＤ／Ａ変換器４４を含む）は、入力された映像信号Ｘに基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を画素電極１１に印加する画素電極駆動回路として機能する。また、Ｄ／Ａ変換器４４は、階調電圧生成回路４１で生成された複数の階調電圧の中から、映像信号Ｘに応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路として機能する。

液晶表示装置２でも液晶表示装置１と同様に、共通電極駆動回路２４には、例えば図３〜図７に示す回路が使用される。共通電極駆動回路２４は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、共通電極電圧Ｖｃｏｍのレベルを切り替える。

したがって、液晶表示装置２でも、ガンマ特性を切り替えるときに、階調電圧のレベルと共に共通電極電圧のレベルを切り替えることができる。よって、本実施形態によれば、階調電圧の基準電圧のレベルを切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図９に示す液晶表示装置３は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１からデジタルガンマ補正回路２０を削除し、データ信号線駆動回路２３をデータ信号線駆動回路２８に置換したものである。データ信号線駆動回路２８は、データ信号線駆動回路２３において階調電圧生成回路４１を階調電圧生成回路４５に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち第１の実施形態と同一のものについては、同一の参照符号を付して説明を省略する。

液晶表示装置３では、ガンマ制御信号ＧＣは、共通電極駆動回路２４と階調電圧生成回路４５に入力される。階調電圧生成回路４５は、第１の分圧回路４６、第２の分圧回路４７および電圧選択回路４８を含んでいる。第１の分圧回路４６と第２の分圧回路４７は、いずれも階調電圧生成回路４１と同様の構成を有する（図２を参照）。ただし、第１の分圧回路４６と第２の分圧回路４７では、内部の抵抗の抵抗値が異なっている。

第１の分圧回路４６は、基準電源回路２６から出力されたｓ個の基準電圧を分圧して、第１のガンマ特性が得られるｔ個の階調電圧を生成する。第２の分圧回路４７は、基準電源回路２６から出力されたｓ個の基準電圧を分圧して、第２のガンマ特性が得られるｔ個の階調電圧を生成する。電圧選択回路４８は、ガンマ制御信号ＧＣがローレベルのときには第１の分圧回路４６で生成された複数の階調電圧を選択し、ガンマ制御信号ＧＣがハイレベルのときには第２の分圧回路４７で生成された複数の階調電圧を選択する。電圧選択回路４８で選択された複数の階調電圧は、Ｄ／Ａ変換器４４に出力される。

基準電源回路２６およびデータ信号線駆動回路２８（階調電圧生成回路４５とＤ／Ａ変換器４４を含む）は、入力された映像信号Ｘに基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を画素電極１１に印加する画素電極駆動回路として機能する。また、Ｄ／Ａ変換器４４は、階調電圧生成回路４５で生成された複数の階調電圧の中から、映像信号Ｘに応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路として機能する。

液晶表示装置３でも液晶表示装置１、２と同様に、共通電極駆動回路２４には、例えば図３〜図７に示す回路が使用される。共通電極駆動回路２４は、ガンマ制御信号ＧＣに応じて、共通電極電圧Ｖｃｏｍを切り替える。

したがって、液晶表示装置３でも、ガンマ特性を切り替えるときに、階調電圧のレベルと共に共通電極電圧のレベルを切り替えることができる。よって、本実施形態によれば、基準電圧に基づき生成する複数の階調電圧のレベルを切り替えてガンマ特性を切り替える液晶表示装置において、ガンマ特性を切り替えたときに発生するフリッカを抑制することができる。

以上に示すように、本発明の各実施形態に係るに液晶表示装置によれば、ガンマ特性を切り替えるときに、階調電圧のレベルと共に共通電極電圧を切り替えることができる。したがって、ガンマ特性を切り替えたときでも、共通電極電圧を好適なレベルに保ち、フリッカを抑制することができる。

なお、以上の説明では、各実施形態に係る液晶表示装置は線順次駆動を行うこととしたが、これに代えて、点順次駆動を行ってもよい。また、液晶パネル１０に、周辺回路の一部（例えば、走査信号線駆動回路２２やデータ信号線駆動回路２３、２８）を一体に形成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる階調電圧生成回路の回路図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる共通電極駆動回路の第１の例を示す回路図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる共通電極駆動回路の第２の例を示す回路図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる共通電極駆動回路の第３の例を示す回路図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる共通電極駆動回路の第４の例を示す回路図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる共通電極駆動回路の第５の例を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。 従来の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図である。 ２種類のガンマ特性を示す図である。

符号の説明

１、２、３…液晶表示装置
１０…液晶パネル
１１…画素電極
１２…ＴＦＴ
１３…共通電極
２０…デジタルガンマ補正回路
２１…タイミング制御回路
２２…走査信号線駆動回路
２３、２８…データ信号線駆動回路
２４…共通電極駆動回路
２５…電源回路
２６…基準電源回路
２７…基準電圧切替回路
４１、４５…階調電圧生成回路
４４…Ｄ／Ａ変換器
Ｘ…映像信号
Ｙ…補正後の映像信号
ＧＣ…ガンマ制御信号
Ｖｒｅｆ…基準電圧
Ｖｃｏｍ…共通電極電圧

Claims (10)

1. ガンマ補正機能を有する液晶表示装置であって、
   複数の画素電極と共通電極とを含む液晶パネルと、
   入力映像信号に基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を前記画素電極に印加する画素電極駆動回路と、
   所定の共通電極電圧を前記共通電極に印加する共通電極駆動回路とを備え、
   前記画素電極駆動回路は、ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて前記階調電圧のレベルを切り替え、
   前記共通電極駆動回路は、前記制御信号に応じて前記共通電極電圧のレベルを切り替えることを特徴とする、液晶表示装置。
2. 前記共通電極駆動回路は、直列に接続された複数の抵抗を含む分圧回路と、前記分圧回路で得られた電圧を増幅する増幅回路と、前記制御信号に応じて前記増幅回路の入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路とを含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記電圧切替回路は、前記制御信号によって制御されるスイッチと、前記スイッチと直列に接続された補助抵抗とを含み、前記分圧回路に含まれる抵抗に並列に接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記共通電極駆動回路は、前記電圧切替回路を複数個含むことを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記画素電極駆動回路は、
   デジタル処理により、前記入力映像信号に補正を施すデジタルガンマ補正回路と、
   補正後の映像信号に基づく階調電圧を前記画素電極に印加するデータ信号線駆動回路とを含み、
   前記デジタルガンマ補正回路は、前記制御信号に応じて、前記入力映像信号に施す補正の内容を切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記画素電極駆動回路は、
   前記階調電圧の基準電圧を生成する基準電源回路と、
   前記基準電圧を分圧し、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、
   前記複数の階調電圧の中から、前記入力映像信号に応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路とを含み、
   前記基準電源回路は、前記制御信号に応じて前記基準電圧のレベルを切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記画素電極駆動回路は、
   前記階調電圧の基準電圧を生成する基準電源回路と、
   前記基準電圧を分圧し、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、
   前記複数の階調電圧の中から、前記入力映像信号に応じた階調電圧を選択する階調電圧選択回路とを含み、
   前記階調電圧生成回路は、前記制御信号に応じて前記複数の階調電圧のレベルを切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
8. ガンマ補正機能を有する液晶表示装置の共通電極駆動回路であって、
   直列に接続された複数の抵抗を含む分圧回路と、
   前記分圧回路で得られた電圧を増幅する増幅回路と、
   ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて、前記増幅回路の入力電圧のレベルを切り替える電圧切替回路とを備えた、共通電極駆動回路。
9. 前記電圧切替回路は、前記制御信号によって制御されるスイッチと、前記スイッチと直列に接続された補助抵抗とを含み、前記分圧回路に含まれる抵抗に並列に接続されていることを特徴とする、請求項８に記載の共通電極駆動回路。
10. ガンマ補正機能を有する液晶表示装置の駆動方法であって、
    入力映像信号に基づき、所定のガンマ特性が得られる階調電圧を液晶パネルの画素電極に印加するステップと、
    所定の共通電極電圧を前記液晶パネルの共通電極に印加するステップとを備え、
    前記階調電圧を印加するステップは、ガンマ特性の種類を示す制御信号に応じて前記階調電圧のレベルを切り替え、
    前記共通電極電圧を印加するステップは、前記制御信号に応じて前記共通電極電圧のレベルを切り替えることを特徴とする、液晶表示装置の駆動方法。

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