JP2008242440A

JP2008242440A - 表示駆動装置及び表示装置

Info

Publication number: JP2008242440A
Application number: JP2008025527A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kashiwabara; 聡柏原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】表示パネルにおける表示画質を、表示色数を減らした表示画質に変更する場合に、変更後の表示画質に適した駆動を行うことで省電力化を図ることができる表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】表示パネルに表示する画像の画質モードを高画質モードから表示色数を減らした低画質モードに変更する際に、低画質モード時において、ゲート電圧Ｖｇを高画質モード時における値より低い値に変更するとともに、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃを、高画質モード時と低画質モード時のゲート電圧Ｖｇの差分に応じたフィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ高くして、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃと表示信号電圧ＶｓｉｇのセンターレベルＶｓｉｇｃとの電位差が、フィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ小さくなるようにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示パネルを駆動するための表示駆動装置及びそれを備える表示装置に関する。

従来より、液晶を駆動して画像表示させる表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置としては、例えば、液晶表示パネル上に複数の走査ラインと複数の信号ラインとが互いに直交して行及び列方向に配置され且つ各交点近傍に液晶画素が配置されるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が知られている。

このアクティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、スイッチング素子（例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ））を介して信号ラインに接続される画素電極（表示電極）と当該画素電極に対向して配置される共通電極との間に液晶が充填され、２つの電極間にて電場が形成されることによって液晶が駆動される。

このような液晶表示装置に関連する技術として、例えば特許文献１には、通常のフルカラー表示モードの他に、ユーザによる操作が無い場合に設定される、表示色数を減らした８色表示モードを有し、且つ、回路規模の増大を抑制した表示装置及びその駆動回路が開示されている。この特許文献１に開示された技術によれば、出力毎に設けられたオペアンプ回路内の出力増幅回路で用いられているＭＯＳトランジスタを８色表示モードにおいても使用することで、回路規模の増大を抑制している。
特開２００４−１８４６４９号公報

ところで、表示パネルに表示する画像の表示色数等の表示画質を変更し、上記８色表示モードに設定したような場合には、更にその表示モードに適した駆動を行うことで、当該表示装置の省電力化を図ることが望ましい。

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、このような省電力化の技術に関しては、開示は勿論、示唆すらされていない。

本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、表示パネルにおける表示画質を、表示色数を減らした表示画質に変更する場合に、変更後の表示画質に適した駆動を行うことで省電力化を図ることができる表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する表示装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、行及び列方向に配列された複数の走査ライン及び複数の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と、前記各表示画素に共通に設けられた共通電極とを有する表示パネルを表示信号に基づいて駆動する表示駆動装置であって、前記複数の走査ラインに所定の電圧振幅を有する走査信号電圧を順次出力して行毎の前記表示画素を順次選択状態に設定する走査駆動手段と、前記複数の信号ラインの各々に前記表示信号に基づく表示信号電圧を印加する信号駆動手段と、前記表示パネルにおける表示画質を第１のモードとしたとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を第１の電圧値に設定し、前記表示画質を表示色数が前記第１のモードより少ない第２のモードに変更するとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値より小さい第２の電圧値に変更する駆動制御手段と、を備え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、前記表示駆動装置は、更に、前記共通電極に所定の電圧値を有するコモン信号電圧を印加する共通電極駆動手段を備え、前記駆動制御手段は、前記表示信号電圧及び前記コモン信号電圧の電圧レベルを、前記走査信号電圧の電圧振幅に適した値に変更す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、前記コモン信号電圧は、所定の中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記コモン信号電圧の中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の表示駆動装置において、前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記コモン信号電圧の中心電圧を高くすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の表示駆動装置において、前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に充填された液晶を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする。

請求項６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、前記表示信号電圧は、所定の反転中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記表示信号電圧の反転中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の表示駆動装置において、前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記表示信号電圧の反転中心電圧を高くすることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の表示駆動装置において、前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に充填された液晶を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、行及び列方向に配列された複数の走査ライン及び複数の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と、前記各表示画素に共通に設けられた共通電極とを有する表示パネルと、前記複数の走査ラインに所定の電圧振幅を有する走査信号電圧を順次出力して行毎の前記表示画素を順次選択状態に設定する走査駆動手段と、前記複数の信号ラインの各々に表示信号に基づく表示信号電圧を印加する信号駆動手段と、前記表示パネルにおける表示画質を第１のモードとしたとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を第１の電圧値に設定し、前記表示画質を表示色数が前記第１のモードより少ない第２のモードに変更するとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値より小さい第２の電圧値に変更する駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の表示装置において、前記表示装置は、更に、前記共通電極に所定の電圧値を有するコモン信号電圧を印加する共通電極駆動手段を備え、前記駆動制御手段は、前記表示信号電圧及び前記コモン信号電圧の電圧レベルを、前記走査信号電圧の電圧振幅に適した値に変更することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の表示装置において、前記コモン信号電圧は、所定の中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記コモン信号電圧の中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の表示装置において、前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記コモン信号電圧の中心電圧を高くすることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項９に記載の表示装置において、前記表示信号電圧は、所定の反転中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記表示信号電圧の反転中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の表示装置において、前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記表示信号電圧の反転中心電圧を高くすることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の表示駆動装置において、前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に封入された液晶を有し、前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする。

本発明によれば、表示パネルにおける表示画質を、表示色数を減らした表示画質に変更する場合に、変更後の表示画質に適した駆動を行うことで省電力化を図ることができる表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する表示装置を提供することができる。

以下、本発明に係わる表示駆動装置及びそれを備える液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示駆動装置の一構成例を示すブロック図であり、図２は、電源回路の一構成例を示す図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る表示駆動装置は、Ｉ／Ｏバッファ２０と、走査ドライバ（ゲートドライバ）ブロック３０と、データドライバ（ソースドライバ）ブロック４０と、タイミングジェネレータ５０と、コマンドデコーダ６０と、表示ＲＡＭ部７０と、電源回路８０と、Ｖｃｏｍ発生回路９０と、を具備する。

液晶表示パネル１０は、例えば行列方向に互いに直交するように配設された複数の走査ラインＳＬ及び複数のデータラインＤＬと、該走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に配置された複数の表示画素（液晶表示画素）Ｐｘと、を備えて構成されている。なお、この液晶表示パネル１０の詳細な構成は図３を参照して後述する。

Ｉ／Ｏバッファ２０は、データバスを介して外部から表示信号、同期信号、及び制御コマンド等が供給され、これらをバッファリングする。走査ドライバブロック３０は、液晶表示パネル１０における各走査ラインＳＬに順次走査信号電圧（ゲート電圧Ｖｇ）を印加して、各行の表示画素Ｐｘ群を順次選択状態に設定する。データドライバブロック４０は、走査ドライバブロック３０によって選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に対して、表示信号に基づく表示信号電圧Ｖｓｉｇを生成して供給する。ここで、データドライバブロック４０は、予め設定された複数の階調電圧に基づいて表示信号の階調値に応じた表示信号電圧Ｖｓｉｇを生成するデジタル−アナログ変換回路（以下、ＤＡコンバータ）と、表示信号電圧Ｖｓｉｇの階調毎の値（γ特性と呼ぶ）を適宜設定するγ回路４０Ａを有する。詳細は後述する。

タイミングジェネレータ５０は、走査ドライバブロック３０及びデータドライバブロック４０の動作タイミングを制御する制御信号（水平制御信号、垂直制御信号）等を、コマンドデコーダ６０の制御によって生成して、走査ドライバブロック３０及びデータドライバブロック４０へ出力する。

コマンドデコーダ６０は、Ｉ／Ｏバッファ２０に入力された制御コマンドに応じてタイミングジェネレータ５０の動作や、データドライバブロック４０内に設けられるγ回路４０Ａにおける、後述するγ特性調整レジスタ４５の動作、電源回路８０における昇圧動作等の制御を行う。表示ＲＡＭ部７０にはＩ／Ｏバッファ２０に入力された表示信号が書き込まれ、表示ＲＡＭ部７０は、この表示信号をデータドライバブロック４０へ出力する。

電源回路８０は、外部から入力される直流電圧Ｖｄｃを基に、当該表示駆動装置の各部に供給する各種電圧（詳細は後述）を生成する。Ｖｃｏｍ発生回路９０は、電源回路８０からの出力を基に、液晶表示パネル１０における各表示画素Ｐｘに共通に設けられた共通電極（対向電極）に対して印加する所定の電圧極性を有するコモン信号電圧Ｖｃｏｍを生成する。

ここで、電源回路８０は、図２に示すように複数の差動増幅回路を有する差動増幅回路部８０Ａと、チャージポンプを有する昇圧回路部８０Ｂとから成る。ここで、差動増幅回路部８０Ａは、データドライバブロック４０に供給するソース電圧Ｖｓとγ基準電圧Ｖｇｍとを生成する。また、昇圧回路部８０Ｂは、走査ドライバ３０における走査信号電圧（ゲート電圧Ｖｇ）のハイレベルとローレベルを設定するＶｇｈ、Ｖｇｌ、Ｖｃｏｍ発生回路９０におけるコモン信号電圧Ｖｃｏｍのハイレベルとローレベルを設定するＶｃｏｍｈ、Ｖｃｏｍｌ等を生成して、走査ドライバ３０及びＶｃｏｍ発生回路９０に供給する。

ところで、液晶表示パネル１０における表示制御は次のように行われる。

まず、液晶表示パネル１０における１行分の表示信号が、表示ＲＡＭ部７０を介して、順次、タイミングジェネレータ５０から供給される水平制御信号に基づいて、データドライバブロック４０によって取り込み保持される。

一方、走査信号電圧は順次、タイミングジェネレータ５０から供給される垂直制御信号に基づいて、走査ドライバブロック３０によって液晶表示パネル１０に配設された各走査ラインＳＬに印加される。このようにして、各行における表示画素Ｐｘ群が選択状態に設定される。

そして、上述したようにデータドライバブロック４０によって保持された表示信号に対応する表示信号電圧Ｖｓｉｇが、各行の表示画素Ｐｘ群の選択タイミングに同期して、データドライバブロック４０によって各データラインＤＬを介して各表示画素Ｐｘに一斉に供給されて書き込まれ、各表示画素Ｐｘに保持される。

以上のような一連の動作制御が、一画面分の各行に対して繰り返し実行されることによって、表示信号に基づく所望の画像情報が、液晶表示パネル１０に表示される。

以下、液晶表示パネル１０の表示画素Ｐｘについて、図３を参照して詳細に説明する。図３は、液晶表示パネル１０における一表示画素Ｐｘに形成される容量成分の等価回路を示す図である。

液晶表示パネル１０においては、上面ガラス基板（不図示）には、各表示画素Ｐｘに共通に設けられた単一の電極でありコモン信号電圧Ｖｃｏｍが印加される共通電極１５が形成されている。一方、下面ガラス基板（不図示）には、画素電極（画素パターン）１１と、この画素電極を駆動する為のスイッチ素子としての画素トランジスタＴＦＴと、該ＴＦＴのゲート入力となる走査ラインＳＬと、ソース入力となるデータラインＤＬとが形成されている。

ここで、画素トランジスタＴＦＴにおけるドレイン電極１２は画素電極１１に接続され、ソース電極１３はデータラインＤＬに接続され、ゲート電極１４は走査ラインＳＬに接続される。

そして、表示画素Ｐｘに形成される容量成分としては、画素電極１１と共通電極１５との間に充填且つ保持された液晶分子から成る画素容量（液晶容量）ＣＬｃｄと、画素容量ＣＬｃｄに印加された信号電圧を保持するための蓄積容量（補助容量）Ｃｃｓと、走査ラインＳＬと画素電極１１との間（画素トランジスタＴＦＴのゲート−ソース間）に寄生する容量Ｃｇｓとが挙げられる。なお、補助容量Ｃｃｓにおける補助電極１６にはコモン信号電圧Ｖｃｏｍが印加されるように構成されている。ここで、液晶表示パネル１０は交流で駆動する必要があり、例えばライン反転駆動方式が採用される。このライン反転駆動方式では、走査ラインＳＬ毎にコモン信号電圧Ｖｃｏｍに対する表示信号電圧Ｖｓｉｇの極性が反転され、更に、フレーム毎にコモン信号電圧Ｖｃｏｍに対する表示信号電圧Ｖｓｉｇの極性が反転される。ここでフレームとは、すべての走査ラインＳＬを順々に走査していき一画面を表示するまでに要する期間を意味し、１フレームは、通常、１／６０秒である。一つの表示画素Ｐｘにおいては、例えば第１フレームでは表示信号電圧Ｖｓｉｇがコモン信号電圧Ｖｃｏｍに対して低電圧（負極性）とされ、第２フレームでは表示信号電圧Ｖｓｉｇがコモン信号電圧Ｖｃｏｍに対して高電圧（正極性）とされる。これにより、画素容量ＣＬｃｄに加わる電圧ＶＬｃｄは、画素電極電圧Ｖpixとコモン信号電圧Ｖｃｏｍとの差であり、画素電極電圧Ｖpixも、第１フレームと第２フレームとでコモン信号電圧Ｖｃｏｍに対する極性が逆になる。

ところで、画素トランジスタＴＦＴがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる際には、主に画素容量ＣＬｃｄ、蓄積容量Ｃｃｓ、及び寄生容量Ｃｇｓに蓄積された電荷が再分配されることによって、画素電極１１の電圧値である画素電極電圧Ｖpixの値が、下記のフィードスルー電圧ΔＶだけ低下するフィードスルー現象が発生する。

このフィードスルー電圧ΔＶは、一般に次式（１）のように表され、寄生容量Ｃｇｓに対して密接な関係を有している。

ΔＶ＝Ｃｇｓ×ΔＶｇ／（ＣＬｃｄ＋Ｃｃｓ＋Ｃｇｓ） …（１）
ここで、ΔＶｇは走査信号電圧の電圧振幅（Ｖｇｈ−Ｖｇｌ）である。そして、画素容量ＣＬｃｄに加わる電圧ＶＬｃｄは、画素電極電圧Ｖpixとコモン信号電圧Ｖｃｏｍとの差であるから、このようなフィードスルー現象（フィードスルー電圧ΔＶ）によって、フレーム毎の画素容量ＣＬｃｄに加わる電圧ＶＬｃｄが、表示信号電圧Ｖｓｉｇの反転中心電圧（センターレベル）Ｖｓｉｇｃに対して非対称となると、フレーム毎のセンターレベルＶｓｉｇｃに対する画素電極電圧Ｖpixの絶対値の差分（オフセット電位）に相当する直流電圧（ＤＣ）成分が、画素容量ＣＬｃｄに印加されることになり、フリッカーの発生による表示画質の劣化の問題及び液晶の焼き付きが生じることによる液晶表示パネルの特性劣化を招く。そのため、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃを、表示信号電圧ＶｓｉｇのセンターレベルＶｓｉｇｃに対してフィードスルー電圧ΔＶに対応した電圧だけ低くして、フレーム毎に画素容量ＣＬｃｄに加わる電圧が表示信号電圧ＶｓｉｇのセンターレベルＶｓｉｇｃに対して対称に近くなるように設定される。また、画素容量ＣＬｃｄは一定ではなく、印加された電圧によって変化する性質を有しているため、フィードスルー電圧ΔＶの値も印加電圧によって変化する。このフィードスルー電圧ΔＶの印加電圧に応じた変化をΔΔＶと呼ぶ。そのため、後述するように、表示信号電圧Ｖｓｉｇの階調毎のセンターレベルＶｓｉｇｃがΔΔＶに応じた値となるように、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性が設定される。

図４は、ゲート電圧Ｖｇ、画素電極電圧Ｖpix、表示信号電圧Ｖｓｉｇ、及びコモン信号電圧Ｖｃｏｍの電圧波形を示す図である。ここで、太実線で示されている電圧波形は、ゲート電圧Ｖｇの波形である。破線で示されている電圧波形は、画素電極電圧Ｖpixの電圧波形である。点線で示されている電圧波形は、表示信号電圧Ｖｓｉｇの波形である。細実線で示されている電圧波形は、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの波形である。また、一点鎖線で示されている電圧値は、表示信号電圧Ｖｓｉｇのセンターレベルの値を示している。さらに、二点鎖線で示されている電圧値は、コモン信号電圧Ｖｃｏｍのセンターレベルの値を示している。

ここでは、図４に示すようにゲート電圧Ｖｇにおけるゲート選択電位（ＯＮ電位）及びゲート非選択電位（ＯＦＦ電位）は、それぞれ＋１５Ｖ，−１５Ｖに設定されている。

そして、ゲート電極１４に走査ラインＳＬを介して正のパルスが加わると、画素トランジスタＴＦＴはＯＮ状態となり、データラインＤＬに加えられている表示信号電圧Ｖｓｉｇがソース電極１３からドレイン電極１２を経て、画素トランジスタＴＦＴの画素容量ＣＬｃｄ及び蓄積容量Ｃｃｓへ送られる。

この場合、画素電極電圧Ｖpixは、ゲートパルスとともに立ち上がり、ゲート電圧がＯＦＦ電位となった時点における値が維持され、画素容量ＣＬｃｄに加わる。そして、画素電極電圧Ｖpixは、寄生容量Ｃｇｓの影響でフィードスルー電圧ΔＶのレベルシフトを受けた後、画素容量ＣＬｃｄを流れる電流と画素トランジスタＴＦＴのＯＦＦ電位に応じて変化する。

ところで、ゲート電圧Ｖｇとして、従来においては、液晶表示パネルに表示する画像の表示色数や表示画質等に関係なく、上述したように、常時、一定の電圧値（例えば±１５Ｖ）が用いられている。これに対し、本一実施形態に係る表示駆動装置では、液晶表示パネル１０に表示する画像の表示色数（画質モード）に応じて、ゲート電圧Ｖｇの値を変化させる。

具体的には、本一実施形態に係る表示駆動装置では、例えば低画質モード（表示画像における表示色数が少ない（８色等）モード）時におけるゲート電圧Ｖｇの値は、高画質モード（表示画像における表示色数が多い（２６０Ｋ色等）モード；通常はこちらのモードに設定されている）時におけるゲート電圧Ｖｇの値よりも小さく設定されている。そして、低画質モードから高画質モードへの切り替え時、及び低画質モードから高画質モードへの切り替え時には、ゲート電圧Ｖｇの値が、前述したように画質モードに応じて設定された値に切り替えられる。ここで、ゲート電圧Ｖｇを通常の値より低くした場合、各表示画素Ｐｘへの書き込みが不純分となって生じる尾引きや、リーク電流が発生することによって各表示画素Ｐｘに保持された電荷が一部放電されることによる表示のムラ等が発生して、画質劣化が生じる。しかしながら、低画質モードでは、このような画質劣化が目立ち難い。そこで、本実施形態では、ゲート電圧Ｖｇの値を、低画質モードでは高画質モードでの値より小さくして、省電力化を図る。なお、ゲート電圧Ｖｇの値を切り替える為の手段としては、例えば源回路８０の昇圧回路部８０Ｂにおけるチャージポンプの昇圧比の切り替えを挙げることができる。

なお、電源回路８０によるチャージポンプの昇圧比の切り替えは、例えばデータバスを介して外部から入力された制御コマンドに基づいて、コマンドデコーダ６０を介して制御される。

図５は、高画質モード時における各種電圧波形と低画質モード時における各種電圧波形とを比較して示す図であり、図５（ａ）は高画質モードでの波形を示し、図５（ｂ）は、ゲート電圧Ｖｇの値を小さくした低画質モードでの波形を示す。ここで、太実線で示されている電圧波形は、ゲート電圧Ｖｇの波形である。破線で示されている電圧波形は、画素電極電圧Ｖpixの電圧波形である。点線で示されている電圧波形は、表示信号電圧Ｖｓｉｇの波形である。細実線で示されている電圧波形は、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの波形である。また、一点鎖線で示されている電圧値は、表示信号電圧Ｖｓｉｇのセンターレベルの値を示している。さらに、二点鎖線で示されている電圧値は、コモン信号電圧Ｖｃｏｍのセンターレベルの値を示している。

図５に示すように、本一実施形態においては、高画質モード時におけるゲート電圧Ｖｇの値は±１５Ｖとし、低画質モード時におけるゲート電圧Ｖｇは±１１．２Ｖと設定する。そして、画質モードを変更した場合、ゲート電圧Ｖｇの値を、昇圧回路部８０Ｂにおけるチャージポンプの昇圧比を切り替えることによって、変更された画質モードに対応する値に切り替える。

このようにして、本一実施形態に係る表示駆動装置では、低画質モード時においてはゲート電圧Ｖｇを小さくすることで、表示駆動装置の省電力化を図る。

ところで、上述したように低画質モード時においてゲート電圧Ｖｇの値を小さくする場合、これに対応してフィードスルー電圧ΔＶ及びΔΔＶの値も変化する。このため、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの信号レベルの値及び表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性が、高画質モードのゲート電圧Ｖｇでのフィードスルー電圧ΔＶに対応した値に設定されていた場合、低画質モードでは、センターレベルＶｓｉｇｃの値が適切な値からずれた状態となってしまう。このため、フリッカーが発生して表示画質の劣化を招いたり、液晶の焼き付きが生じて液晶表示パネルの特性劣化を招いたりする。

そこで、本一実施形態に係る表示駆動装置では、画質モードに応じたゲート電圧Ｖｇの値の変更に加えてコモン信号電圧Ｖｃｏｍの信号レベルと表示信号電圧Ｖｓｉｇの信号レベル間の電位差、及び、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性を、変更したゲート電圧Ｖｇに適した値に変更するように制御する。

すなわち、低画質モード時にゲート電圧Ｖｇの値を小さくする場合には、図５に示すように、低画質モード時において、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃを、高画質モード時と低画質モード時のゲート電圧Ｖｇの差分に応じたフィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ高くするように変更して、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃと表示信号電圧ＶｓｉｇのセンターレベルＶｓｉｇｃとの電位差が、フィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ小さくなるようにする。あるいは、図６に示すように、低画質モード時において、表示信号電圧ＶｓｉｇのセンターレベルＶｓｉｇｃを、高画質モード時と低画質モード時のゲート電圧Ｖｇの差分に応じたフィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ低くするとともに、データドライバブロック４０内に設けられるγ回路４０Ａにより、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性を、低画質モードの小さくしたゲート電圧ＶｇでのΔΔＶに対応した特性に切り替えて、階調に対する表示画素Ｐｘの透過率の特性を高画質モードでの値に近づけるようにする。

なお、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの電圧値の変更は、例えば源回路８０の昇圧回路部８０Ｂにおけるチャージポンプの昇圧比を切り替えることによって行うことができ、このチャージポンプの昇圧比の切り替えは、例えば外部から入力された制御コマンドに基づいて、コマンドデコーダ６０を介して制御される。また、上記の低画質モード時においてコモン信号電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｏｍｃをフィードスルー電圧ΔＶの差分に対応した電圧だけ高くする構成において、更に、γ回路４０Ａにより、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性を低画質モードのゲート電圧ＶｇでのΔΔＶに対応した特性に切り替える構成を有してもよい。

ここで、図６は、液晶表示パネル１０の表示信号電圧Ｖｓｉｇとコモン信号電圧Ｖｃｏｍとの差分電圧に対する階調特性を示す図であり、図６に示すグラフ（ａ）は高画質モードでの特性を示し、図６に示すグラフ（ｂ）は、ゲート電圧Ｖｇの値を小さくした低画質モードでの特性を示す。ここで、点線で示されるグラフは、画素電極１１に印加される正極性電圧の電圧（Ｖｓｉｇ‐Ｖｃｏｍ≧０）の階調値に対する変化（γ特性）を示すグラフである。破線で示されるグラフは、画素電極１１に印加される負極性電圧の電圧（Ｖｓｉｇ‐Ｖｃｏｍ≦０）のγ特性を示すグラフである。実線で示されるグラフは、センターレベルＶｓｉｇｃの階調値に対する変化を示すグラフである。一点鎖線で示されるグラフは、表示画素Ｐｘの透過率の階調値に対する変化を示すグラフである。

なお、本一実施形態においては、液晶表示パネル１０にはノーマリーホワイトモードが採用されているものとした。ノーマリーホワイトモードでは、二枚の偏光フィルムが直角に配置（クロスニコル）されており、図６に示すように、液晶表示パネル１０の各画素電極１１に電圧が印加されていないときに透過率が高く（白表示）、印加される電圧の絶対値が高くなると透過率が低下して表示が暗くなる（黒表示）。

次に、γ特性の切り替えについて、データドライバブロック４０内に設けられているγ回路４０Ａの一構成例を示す図である図７を参照して説明する。

γ特性を設定する回路であるγ回路４０Ａは、図７に示すように、複数のγ基準電圧を生成する複数のγ基準抵抗４１を有するγ基準電圧生成部４２と、各γ基準電圧を選択して表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性を設定するための複数（図７では６個）のγ設定電圧の電圧値を設定するための複数のセレクタ４４と各セレクタ４４によるγ基準電圧の選択を制御するγ特性調整レジスタ４５とを有するγ特性設定部４６と、各セレクタ４４により選択された各γ設定電圧が印加され、図示しない複数のラダー抵抗により分割し、階調アンプ４８を介して表示信号の階調数に応じた複数の階調電圧Ｖ０，Ｖ１，・・・，Ｖ６２，Ｖ６３を生成して、データドライバブロック４０内のＤＡコンバータに供給する階調電圧生成部４９と、を有する。なお、表示信号電圧Ｖｓｉｇは、ＤＡコンバータにより、γ回路４０Ａによって生成された各階調電圧を表示信号の階調値に応じて選択することによって生成される。

差動増幅回路部８０Ａによって生成されデータドライバブロック４０に供給されたγ基準電圧Ｖｇｍは、γ基準電圧生成部４２のγ基準抵抗４１の一端に印加され、複数のγ基準電圧に分圧される。生成された複数のγ基準電圧は、所定数のγ基準電圧毎に、γ特性設定部４６のセレクタ４４に印加され、印加されたγ基準電圧の何れかがγ設定電圧として各セレクタ４４によって選択され、階調電圧生成部４９に供給される。γ特性調整レジスタ４５は、コマンドデコーダ６０を介して、Ｉ／Ｏバッファ２０に入力された制御コマンドに応じて制御され、各セレクタ４４における所定数のγ基準電圧の選択は、γ特性調整レジスタ４５からの制御信号によって制御される。これにより、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性における複数箇所（図７では６箇所）の電圧値が設定される。なお、各セレクタ４４における所定数のγ基準電圧の選択は、制御コマンドに対応して直接的に制御されるものであってもよいし、例えばγ特性調整レジスタ４５に予め複数の設定値が記憶されていて、制御コマンドに応じて設定値を選択して制御するものであってもよい。

階調電圧生成部４９においては、供給された各γ設定電圧を、表示信号のビット数に応じた階調数（例えば、図７に示す例では、表示信号が６ビットで、２^６＝６４階調）に応じた数の抵抗によって分圧し、各階調アンプ４４を介して階調電圧としてＤＡコンバータに供給する。

以上説明したように、本一実施形態によれば、表示色数等の表示画質を変更して通常の高画質モードから表示色数を減らした低画質モードした場合に、ゲート電圧Ｖｇを高画質モード時における値より低い値に変更するとともに、変更したゲート電圧Ｖｇに対応した駆動条件に変更して、画質を大きく劣化させることなく省電力化を図ることができる。

具体的には、ゲート電圧Ｖｇの値を画質モード（表示色数等）に応じた適当な値に設定することで、消費電力の低減を実現した表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する液晶表示装置を提供することができる。

例えば、表示色数が少ない低画質モード時においては、ゲート電圧Ｖｇを通常より低くした場合に生じる尾引きや表示のムラが目立ち難いことに基づいて、低画質モードおけるゲート電圧Ｖｇの値を、表示色数が多い高画質モード時におけるゲート電圧Ｖｇの値よりも、表示画質が大きく劣化しない程度に低い値に変更する。これにより、低画質モード時における表示駆動装置の省電力化を実現する。

さらに、本一実施形態に係る表示駆動装置及び該表示駆動装置を具備する液晶表示装置では、低画質モード時においてゲート電圧Ｖｇの値を低い値に変更した際、駆動条件を変更し、コモン信号電圧Ｖｃｏｍの信号レベルと表示信号電圧Ｖｓｉｇの信号レベル間の電位差、及び、表示信号電圧Ｖｓｉｇのγ特性を、変更したゲート電圧Ｖｇに適した値に変更するように制御して、ゲート電圧Ｖｇ低くしたことによる画質劣化を低減することができる。

なお、前記一実施形態においては、ゲート電圧Ｖｇの値の変更及び駆動条件の変更を、表示画像における表示色数（画質モード）の変更に合わせて行う構成としたが、本発明はこれに限るものではない。要するに、ゲート電圧Ｖｇを通常より低くした場合に生じる尾引きや表示のムラが目立ち難い表示状態において、本発明の構成を好適に適用することができる。例えば、表示画面が白ラスタ表示、黒ラスタ表示、単色ラスタ表示となった場合に、ゲート電圧Ｖｇを通常状態より低い値に変更するとともに、変更したゲート電圧Ｖｇに対応した駆動条件に変更して、省電力化を図るようにしてもよい。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。

さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の一実施形態に係る表示駆動装置の一構成例を示すブロック図。電源回路の一構成例を示す図。液晶表示パネルにおける一表示画素に形成される容量成分を示す等価回路を示す図。ゲート電圧Ｖｇ、画素電極電圧Ｖpix、表示信号電圧Ｖｓｉｇ、及びコモン信号電圧Ｖｃｏｍの電圧波形を示す図。高画質モード時の各種電圧波形と低画質モード時の各種電圧波形とを比較して示す図。液晶表示パネルの表示信号電圧Ｖｓｉｇとコモン信号電圧Ｖｃｏｍとの差分電圧に対する階調特性を示す図。データドライバ内に設けられているγ回路の一構成例を示す図。

符号の説明

１０…液晶表示パネル、１１…画素電極、１２…ドレイン電極、１３…ソース電極、１４…ゲート電極、１５…共通電極、１６…補助電極、２０…Ｉ／Ｏバッファ、３０…走査ドライバブロック、４０…データドライバブロック、４０Ａ…γ回路、４１…γ基準抵抗、４２…γ基準電圧生成部、４４…セレクタ、４５…γ特性調整レジスタ、４６…γ特性設定部、４８…階調アンプ、４９…階調電圧生成部、５０…タイミングジェネレータ、６０…コマンドデコーダ、７０…ＲＡＭ部、８０…電源回路、８０Ａ…差動増幅回路部、８０Ｂ…昇圧回路部、９０…Ｖｃｏｍ発生回路。

Claims

行及び列方向に配列された複数の走査ライン及び複数の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と、前記各表示画素に共通に設けられた共通電極とを有する表示パネルを表示信号に基づいて駆動する表示駆動装置であって、
前記複数の走査ラインに所定の電圧振幅を有する走査信号電圧を順次出力して行毎の前記表示画素を順次選択状態に設定する走査駆動手段と、
前記複数の信号ラインの各々に前記表示信号に基づく表示信号電圧を印加する信号駆動手段と、
前記表示パネルにおける表示画質を第１のモードとしたとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を第１の電圧値に設定し、前記表示画質を表示色数が前記第１のモードより少ない第２のモードに変更するとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値より小さい第２の電圧値に変更する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする表示駆動装置。
前記表示駆動装置は、更に、前記共通電極に所定の電圧値を有するコモン信号電圧を印加する共通電極駆動手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記表示信号電圧及び前記コモン信号電圧の電圧レベルを、前記走査信号電圧の電圧振幅に適した値に変更することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
前記コモン信号電圧は、所定の中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記コモン信号電圧の中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記コモン信号電圧の中心電圧を高くすることを特徴とする請求項３に記載の表示駆動装置。
前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に充填された液晶を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする請求項４に記載の表示駆動装置。
前記表示信号電圧は、所定の反転中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記表示信号電圧の反転中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする請求項１に記載の表示駆動装置。
前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記表示信号電圧の反転中心電圧を高くすることを特徴とする請求項６に記載の表示駆動装置。
前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に充填された液晶を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする請求項７に記載の表示駆動装置。
行及び列方向に配列された複数の走査ライン及び複数の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と、前記各表示画素に共通に設けられた共通電極とを有する表示パネルと、
前記複数の走査ラインに所定の電圧振幅を有する走査信号電圧を順次出力して行毎の前記表示画素を順次選択状態に設定する走査駆動手段と、
前記複数の信号ラインの各々に表示信号に基づく表示信号電圧を印加する信号駆動手段と、
前記表示パネルにおける表示画質を第１のモードとしたとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を第１の電圧値に設定し、前記表示画質を表示色数が前記第１のモードより少ない第２のモードに変更するとき、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値より小さい第２の電圧値に変更する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記表示装置は、更に、前記共通電極に所定の電圧値を有するコモン信号電圧を印加する共通電極駆動手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記表示信号電圧及び前記コモン信号電圧の電圧レベルを、前記走査信号電圧の電圧振幅に適した値に変更することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
前記コモン信号電圧は、所定の中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記コモン信号電圧の中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記コモン信号電圧の中心電圧を高くすることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
前記表示信号電圧は、所定の反転中心電圧に対して周期的に極性が反転される信号であり、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅の変更に応じて、前記表示信号電圧の反転中心電圧を、前記走査信号電圧の電圧振幅の値に適した値に変更することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
前記表示画素は、画素電極と、制御端子が前記走査ラインに接続され、電流路が前記信号ラインと前記画素電極に接続されたアクティブ素子を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記走査信号電圧の立ち下がりタイミングにおいて、前記走査信号電圧の電圧振幅に応じて前記画素電極に生じるフィードスルー電圧の電圧値の、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値に応じた値の差分に対応した電圧だけ、前記表示信号電圧の反転中心電圧を高くすることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
前記表示画素は、前記画素電極と前記共通電極の間に封入された液晶を有し、
前記駆動制御手段は、前記走査信号電圧の電圧振幅を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更したとき、前記表示信号電圧の反転中心電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性を、前記表示信号の階調値に応じた前記表示信号電圧に基づいて前記液晶に印加される電圧に応じた前記液晶の容量値の変化に対応した、前記フィードスルー電圧の前記表示信号の階調値に対する変化特性に対応した値に設定することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。