JP2010008953A - 液晶表示装置及び液晶表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】待機状態を解除して表示を再開する際の一時的な画質の低下を確実に回避する。
【解決手段】液晶パネル用の対向電極印加電圧VCOMを生成するレベルシフタ35、インバータ34、オペアンプ33、コンデンサＣ22及び抵抗Ｒ21と、上記液晶パネルの表示待機状態が解除されてから所定時間は生成する対向電極印加電圧VCOMをGNDに固定化するカウンタ36、スイッチSW22，SW23とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源容量が制限される各種携帯電子機器等に好適な液晶表示装置及び液晶表示方法に関する。

電源容量が制限される各種携帯電子機器、例えば携帯電話端末では、待受け時などに表示部である液晶表示パネルでの表示動作を一時的に停止させ、必要となった時点で再度表示動作を再開させることで、電源電力の無駄な消費を極力少なくしている。

このような液晶表示パネルの表示動作を一時的に停止させるパワーセーブ機能にあって、例えばパワーセーブ後に再度表示動作に復帰する際の動作の高速化を図る技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
特開２００４−１２７０７７号公報

上記特許文献１に記載された技術も含め、液晶表示装置で上記パワーセーブ機能、あるいはスタンバイ機能と称する機能により一時的に停止していた状態から表示動作を再開させると、再開当初は表示する画像が鮮明さを欠いたものとなる。

以下、その点について詳述する。
図４は、液晶駆動用ドライバ１０の一部、具体的にはチャージポンプ／レギュレータと称される部分の概略構成を示す図である。同図で、液晶駆動用ドライバに与えられる基準の基準電源電圧ＶＣＣに対し、レギュレータ１１により定電圧のロジック部電圧ＶＣＣＩまでレギュレートし、得たロジック部電圧ＶＣＣＩをロジック部１２、第１の変圧部１３、及びＶＣＣＩ端子に印加する。

第１の変圧部１３は、与えられたロジック部電圧ＶＣＣＩをそのまま第２の変圧部１４へ出力する一方で、ロジック部電圧ＶＣＣＩから３種類の電圧ＶＤＤ２，ＶＳＲＥＦ，ＶＶＣＯＭを生成してそれぞれの端子へ出力する。

電圧ＶＤＤ２は、図示しない電源回路、ガンマ回路、及びソースドライバに供給する電源電圧であり、上記電圧ＶＣＣを降圧した後に２倍にし、さらに自身の電位でフィードバックをかけて生成する。

電圧ＶＳＲＥＦは基準抵抗電源であり、上記電圧ＶＤＤ２をレギュレートして生成する。
電圧ＶＶＣＯＭは、対向電極駆動出力ＣＯＭＯＵＴ用の電源であり、やはり上記電圧ＶＤＤ２をレギュレートして生成する。

第２の変圧部１４は、電圧ＶＣＣＩから図示しないゲート出力回路の電源として２種類（プラス／マイナス）の電圧ＶＧＨ，ＶＧＬを生成してそれぞれの端子へ出力する。

電圧ＶＧＨはゲート出力回路の昇圧回路用の出力であり、電圧ＶＧＬは上記ＶＧＨの極性反転用と昇圧回路用の出力である。

上記第１の変圧部１３及び第２の変圧部１４が生成する各出力電圧の端子はスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５を介して接地されており、必要に応じてスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５を導通させることで電圧値をＧＮＤレベルに固定化できるものとしている。

駆動対象となる図示しない液晶パネルの表示に際して、一時的に表示を停止するスタンバイ期間中には、スイッチＳＷ１３を導通させて電圧ＶＶＣＯＭをＧＮＤレベルに固定し、その後スタンバイ期間が解除されるとスイッチＳＷ１３が切断させて電圧ＶＶＣＯＭが立ち上がることになる。

電圧ＶＣＣＩを除く他の電圧ＶＤＤ２，ＶＳＲＥＦ，ＶＧＨ，ＶＧＬも同様であり、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１４，ＳＷ１５の制御によりスタンバイ期間中はＧＮＤレベルに固定される。

一方でレギュレータ１１が出力する電圧ＶＣＣＩは、ロジック部１２がスタンバイ期間中も外部からの信号入力を含む制御動作を実行する関係上、ＧＮＤレベルに落とすことができず、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１５に類するスイッチは設けていない。

なお、図中に一点鎖線で示す範囲は、図示しない液晶パネルの対向電極に与えるための電圧ＣＯＭＯＵＴその他を作成する対向電極出力生成回路１５である。

この対向電極出力生成回路１５内では、基準電圧をそのまま電圧ＶＶＣＯＭとして端子より出力すると共に、アンプ１５ａの動作用にも与える。このアンプ１５ａには、レベルシフタ（ＬＳ）１５ｂを介して電圧レベルがシフトされた極性制御パルスＦＲＰが入力され、その増幅出力が電圧ＣＯＭＯＵＴとして端子より出力される。

図５にスタンバイ期間解除時の各電圧信号波形を例示する。
ここで図５（９）に示す対向電極駆動基準直流出力である電圧ＣＯＭＤＣは、図５（４）に示す基準抵抗電圧ＶＳＲＥＦを抵抗分割して生成する電圧である。図５（５）に示す電圧ＶＶＣＯＭがタイミングｔ１１で立ち上がるのに同期し、図５（８）に示す電圧ＣＯＭＯＵＴ、図５（９）の電圧ＣＯＭＤＣが同様に立ち上がることとなる。

この場合、電圧ＶＶＣＯＭが過渡的に変化するのに合わせてここでは図示しない対向電極駆動信号ＶＣＯＭが生成されるため、スタンバイ解除直後の液晶パネルの表示に影響を及ぼす。

具体的には、スタンバイを解除して液晶パネルの表示が開始された直後に表示される画像全体が一瞬不鮮明な状態となる。この状態は、液晶パネルのバックライトが同時に点灯しない場合は画面が暗く、視認できるほどでもないが、バックライトが点灯する場合には容易に視認できる。

このように所定、従来の液晶表示装置では表示品質の一時的な低下があった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、待機状態を解除して表示を再開する際の一時的な画質の低下を確実に回避することが可能な液晶表示装置及び液晶表示方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、液晶パネル用の対向電極印加電圧を生成する電圧生成部と、上記液晶パネルの表示待機状態が解除されてから所定時間は上記電圧生成部で生成する対向電極印加電圧を固定化する制御部とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記電圧生成部は、パルス状の対向電極出力とこの対向電極出力を偏倚させる対向電極直流出力の２種類の印加電圧を生成し、上記制御部は、上記２種類の印加電圧双方を上記所定時間固定化することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記制御部は、上記液晶表示パネルに供給する画像信号中の垂直同期信号をカウントして上記所定時間を計時することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、液晶パネル用の対向電極印加電圧を生成する電圧生成部に対し、液晶パネルの表示待機状態が解除されてから所定時間は生成する対向電極印加電圧を固定化する制御工程を有したことを特徴とする。

本発明によれば、待機状態を解除して表示を再開する際の一時的な画質の低下を確実に回避することが可能となる。

以下図面を参照して本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について説明する。

図１は、上記図４の対向電極出力生成回路１５に代わって用いる対向電極出力生成回路２１の詳細な構成を部分的に示すものである。同図で、基準抵抗電源ＶＳＲＥＦとＧＮＤとの間が直列接続された５００本の抵抗により均等に抵抗分割することでＶＣ０（＝ＧＮＤ）からＶＣ５００（＝ＶＳＲＥＦ）に至る５０１段階の電圧値を生成する。これら生成した電圧がすべてマルチプレクサ（ＭＵＸ）３１に入力されると共に、基準抵抗電源ＶＳＲＥＦがオペアンプ３２の正相入力端子にも与えられる。

マルチプレクサ３１は、ここでは図示しないロジック部から送られてくる７ビットのＣＯＭＤＣ電圧選択信号ＴＧＣＯＭＤＣに基づいて上記電圧値の中から１つを選択し、ＣＯＭＤＣ選択電圧としてオペアンプ３３の正相入力端子に与える。

オペアンプ３２は、プラス電源に電圧ＶＤＤ２が与えられ、マイナス電源が接地されており、自身の出力が逆相入力端子に負帰還接続されるもので、その出力が端子Ｔ２１よりこの対向電極出力生成回路２１外に導出され、一端を接地した外付けのコンデンサＣの他端側と接続された後に対向電極電圧ＶＶＣＯＭとして利用される。

加えて、オペアンプ３２の出力はスイッチＳＷ２１を介して接地される他、インバータ３４のプラス電源としても与えられる。同インバータ３４のマイナス電源は接地されている。

上記オペアンプ３３は、マイナス電源が接地されており、自身の出力が逆相入力端子に負帰還接続されるもので、その出力が端子Ｔ２３より電圧ＣＯＭＤＣとしてこの対向電極出力生成回路２１外に導出され、バイアス抵抗Ｒ２１を介してカップリングコンデンサＣ２２の一端に印加される。また、オペアンプ３３の出力はスイッチＳＷ２２を介して接地される。

上記インバータ３４は、レベルシフタ（ＬＳ）３５で電圧レベルをシフトした極性制御パルスＦＲＰの極性を反転して対向電極駆動出力ＣＯＭＯＵＴとするもので、その出力はスイッチＳＷ２３を介して接地されると共に、端子Ｔ２２より導出され、外付けの上記カップリングコンデンサＣ２２を介して直流成分がカットされた後に上記バイアス抵抗Ｒ２１を介した上記電圧ＣＯＭＤＣでバイアスされ、対向電極出力ＶＣＯＭとして図示しない液晶パネルのＣＯＭ電極に供給される。

なお、表示対象の液晶パネルに対する表示の待機を指示するスタンバイ信号ＳＴＢＹＢと映像に同期した垂直同期信号ＶＳＹＮＣとがカウンタ３６に入力され、そのカウント値が遅延信号ＶＣＯＭＤＥＬＡＹとして上記スイッチＳＷ２２，ＳＷ２３の開閉制御に用いられる。

次に上記実施形態の動作について説明する。
図２は、スタンバイ解除時に生成される対向電極出力ＶＣＯＭの様子を示す。図中のタイミングｔ３１でスタンバイが解除され、図２（１）に示す電圧ＶＶＣＯＭの立ち上がりが開始される。

これと同時に図２（２）に示す極性制御パルスＦＲＰの発振が開始され、レベルシフタ３５で電圧レベルがシフトされた後にインバータ３４で極性が反転され、図２（４）に示すように出力ＣＯＭＯＵＴとして端子Ｔ２２より導出される。

この出力ＣＯＭＯＵＴが立ち上がる間、本来であれば選択信号ＴＧＣＯＭＤＣが対向電極出力生成回路２１によりバイアス電圧として印加され、対向電極出力ＶＣＯＭを図２（５）で示すようにｔ３２の期間、不安定な状態にしてしまうところである。すなわち、液晶パネルへのソースドライバの出力電圧をＧＮＤ固定、もしくは一定の電圧としても対向電極出力ＶＣＯＭの電位が変動し、ＶＣＯＭ−ソース出力電圧間の電圧が表示パネルに印加されてしまい、表示に悪影響を及ぼすところである。

この対向電極出力ＶＣＯＭが立ち上がるのに要する期間はおよそ３０［ｍ秒］弱であり、ＮＴＳＣ方式（フィールドレート：６０［フィールド／秒］）であれば２フィールドで収まる時間となるので、本実施形態ではこの期間にカウンタ３６のカウント出力に応じて上記スイッチＳＷ２２，ＳＷ２３をオンさせ、出力ＣＯＭＯＵＴと、電圧ＣＯＭＤＣを共にＧＮＤレベルで固定して、対向電極出力ＶＣＯＭを安定化させる。

図３は、上記カウンタ３６による動作をより詳細に説明する図である。同図で、図３（１）はカウンタ３６に入力される垂直同期信号ＶＳＹＮＣを示し、スタンバイ解除の設定はこの垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立ち上がりに同期して（タイミングｔ３１）、図３（２）に示す信号ＳＴＢＹＢが“Ｈ”レベルとなることで実行される。

この信号ＳＴＢＹＢが“Ｈ”レベルとなることで図３（３）に示すようにカウンタ３６がカウント可能となり、同時に入力される垂直同期信号ＶＳＹＮＣにより初期値「０」をカウントする。

カウンタ３６は、このカウント値に応じて遅延信号ＶＣＯＭＤＥＬＡＹを図３（４）に示す如くそれまでの“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとするもので、これによりスイッチＳＷ２３，ＳＷ２２がいずれも上述したようにオンし、インバータ３４の出力ＣＯＭＯＵＴと、オペアンプ３３の出力する電圧ＣＯＭＤＣとを共にＧＮＤレベルで固定し、結果として対向電極出力ＶＣＯＭをＧＮＤレベルで安定化させる。

その後、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立ち上がり毎にカウンタ３６のカウント値が「＋１」更新設定される。そして、上記タイミング３１から２フィールド後の垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立ち上がり時にカウンタ３６のカウント値が「２」となると、その時点でカウンタ３６のカウント値は「２」となり、カウント動作を停止させると共に、その遅延信号ＶＣＯＭＤＥＬＡＹを図３（４）に示す如くそれまでの再び“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとする。

これにより、スイッチＳＷ２３，ＳＷ２２がいずれもオフし、極性制御パルスＦＲＰの電圧レベルをレベルシフタ３５でシフトした後に極性を反転したパルス状の電圧をインバータ３４が対向電極駆動出力ＣＯＭＯＵＴとして出力する一方で、オペアンプ３３もマルチプレクサ３１で選択されたＣＯＭＤＣ選択電圧の内容を増幅した結果を電圧ＣＯＭＤＣとして出力することになる。

以上詳述した如く本実施形態によれば、スタンバイ状態が解除されてから一定時間をカウンタ３６でカウントしてその間は対向電極出力ＶＣＯＭをＧＮＤレベルに固定化することで、対向電極出力ＶＣＯＭの立ち上がり時の変動による表示画質への影響を確実に回避することができる。

なお、上記実施形態では、パルス状の対向電極駆動出力ＣＯＭＯＵＴと直流の電圧ＣＯＭＤＣとを出力し、外付けのカップリングコンデンサＣ２２とを用いて対向電極出力ＶＣＯＭを得るものとしている。

そのため、例えば間引き走査の液晶パネルで画像中に横筋が発生する場合には直流分をカットするカップリングコンデンサＣ２２の容量値をより大きいものに変更するなど、接続対象となる液晶パネルの個体差を含めた特性にもきめ細かく対処することができる。

また、上記実施形態では、スタンバイ状態が解除されてからの一定時間の経過をカウンタ３６で垂直同期信号ＶＳＹＮＣをカウントすることにより判断するものとした。これにより、簡易な構成としながら、表示画像のフィールド数を単位として各フィールドの先頭位置に直接同期した適切なタイミングで対向電極出力ＶＣＯＭに対する制御を実施することができ、設定が容易となる。

なお、本発明は表示対象となる液晶パネルの構造、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）方式、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等を限定するものではなく、各種液晶パネルに適用可能となる。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組合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、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の一実施形態に係る対向電極出力生成回路の部分的な回路構成を示すブロック図。 同実施形態に係るスタンバイ解除時の各信号波形を例示するタイミングチャート。 同実施形態に係るスタンバイ解除時の各信号波形を例示するタイミングチャート。 一般的な液晶駆動用ドライバの部分的な回路構成を示すブロック図。 図４の各信号波形を例示するタイミングチャート。

符号の説明

１０…液晶駆動用ドライバ、１１…レギュレータ、１２…ロジック部、１３…第１の変圧部、１４…第２の変圧部、１５…対向電極出力生成回路、１５ａ…アンプ、１５ｂ…レベルシフタ（ＬＳ）、２１…対向電極出力生成回路、３１…マルチプレクサ（ＭＵＸ）、３２…オペアンプ、３３…オペアンプ、３４…インバータ、３５…レベルシフタ（ＬＳ）、３６…カウンタ。

Claims (4)

1. 液晶パネル用の対向電極印加電圧を生成する電圧生成部と、
   上記液晶パネルの表示待機状態が解除されてから所定時間は上記電圧生成部で生成する対向電極印加電圧を固定化する制御部と
   を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記電圧生成部は、パルス状の対向電極出力とこの対向電極出力を偏倚させる対向電極直流出力の２種類の印加電圧を生成し、
   上記制御部は、上記２種類の印加電圧双方を上記所定時間固定化する
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 上記制御部は、上記液晶表示パネルに供給する画像信号中の垂直同期信号をカウントして上記所定時間を計時することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 液晶パネル用の対向電極印加電圧を生成する電圧生成部に対し、液晶パネルの表示待機状態が解除されてから所定時間は生成する対向電極印加電圧を固定化する制御工程を有したことを特徴とする液晶表示方法。

Images