JP2010181836A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１表示部ＤＳＰ１および第２表示部ＤＳＰ２に駆動信号を供給する駆動部ＣＴと、を有する液晶表示装置であって、第１表示部は、複数の第１走査線Ｙ１と、複数の第１信号線Ｘ１とを有し、第２表示部は、複数の第２走査線Ｙ２と、複数の第２信号線Ｘ２とを有し、複数の第１信号線および第２信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、駆動部は、第１走査線駆動部ＣＮＹ１と、第２走査線駆動部ＣＮＹ２と、信号線駆動部ＣＮＸと、を有し、信号線駆動部ＣＮＸは、複数の第１信号線の少なくとも一部を介して複数の第２信号線に接続されており、第１表示部が非表示状態であり、第２表示部が表示状態である場合において、第１走査線駆動部は、第２表示部の垂直ブランキング期間に複数の第１走査線の一部を順次駆動する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、複数の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話端末などの携帯端末機器の表示装置としても利用されている。

このような液晶表示装置としては、一般に、複数の画素によって構成された表示部を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えている。

各画素は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して走査線および信号線に接続された画素電極と、画素電極に対向するように配置された対向電極と、画素電極と対向電極との間に挟持された液晶層とによって構成されている。画素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより、液晶層に電圧が印加され、画像が表示される。

現在、例えば携帯電話端末では、解像度が高く発色の良いメイン表示部と、時間や電池の残量などの限られた情報を表示する小さいサブ表示部とを有する２つの液晶表示装置を内蔵したもの携帯電話端末が普及している。

このような２つの液晶表示装置を備える機器としてとして、例えば、特許文献１によれば、メイン液晶パネルとサブ液晶パネルとがフレキシブル基板を介して接続されるとともにバックライトを挟んで背中合わせに配置され、メイン液晶パネル側に配置された共通電位供給配線を介してサブ信号配線にメイン信号線と共有な電位が供給される液晶表示装置が開示されている。
特開２００７−１１４５７６号公報

上述したような構成において、例えば、メイン液晶パネルを非表示状態とし、サブ液晶パネルを表示状態とする場合、サブ液晶パネルの走査線のみが順次駆動され、信号線に印加される信号に応じて画面が表示される。しかしながら、メイン液晶パネルの走査線が順次駆動されず、スイッチ素子がオフとされていても、スイッチ素子のリーク電流が発生することがあり、メイン液晶パネルの表示品位の劣化が発生してしまうことがある。そこで、メイン液晶パネルのリフレッシュ駆動を行う必要がある。

例えば、メイン液晶パネルを非表示状態とし、サブ液晶パネルを表示状態とする場合、メイン液晶パネルのリフレッシュ駆動は、サブ液晶パネルのブランキング期間、特に、垂直ブランキング期間に行うことが望ましい。

しかしながら、サブ液晶パネルの低消費電力化に伴い、駆動周波数が遅く、ブランキング期間が短い。これにより、メイン液晶パネルの走査線をすべて順次駆動する時間がないことがある。メイン液晶パネルの走査線を一括で駆動すると、一括してスイッチ素子をオン／オフするタイミングで、走査線に供給する走査信号源にノイズが生じ、このノイズが大きくなると、サブ液晶パネルのスイッチ素子が一時的に導通することがあった。

上記のように垂直ブランキング期間において、サブ液晶パネルのスイッチ素子が一時的に導通すると、スイッチ素子を介して予期せぬ信号が画素電極に印加され、サブ液晶パネルの表示品位の劣化を招いてしまうことがあった。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の態様による液晶表示装置は、第１表示部と、第２表示部と、前記第１表示部および前記第２表示部に駆動信号を供給する駆動部と、を有する液晶表示装置であって、前記第１表示部は、マトリクス状に配置された複数の第１画素と、前記第１画素が配列する行に沿って配置された複数の第１走査線と、前記第１画素が配列する列に沿って配置された複数の第１信号線とを有し、前記第２表示部は、マトリクス状に配置された複数の第２画素と、前記第２画素が配列する行に沿って配置された複数の第２走査線と、前記第２画素が配列する列に沿って配置された複数の第２信号線とを有し、前記複数の第１信号線および前記複数の第２信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、前記駆動部は、前記第１走査線を駆動する第１走査線駆動部と、前記第２走査線を駆動する第２走査線駆動部と、前記第１信号線および前記第２信号線を駆動する信号線駆動部と、を有し、前記信号線駆動部は、前記複数の第１信号線の少なくとも一部を介して前記複数の第２信号線に接続されており、前記第１表示部が非表示状態であり、前記第２表示部が表示状態である場合において、前記第１走査線駆動部は、前記第２表示部の垂直ブランキング期間に前記複数の第１走査線の一部を順次駆動する。

この発明によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。液晶表示装置は、図１に示すように、第１液晶表示パネルＬＰＮ１と、第２液晶表示パネルＬＰＮ２と、を備えている。第１液晶表示パネルＬＰＮ１と第２液晶表示パネルＬＰＮ２とは、フレキシブル基板ＦＰＣによって電気的に接続されている。

第１液晶表示パネルＬＰＮ１および第２液晶表示パネルＬＰＮ２のそれぞれは、一対の基板間に液晶層を保持することによって構成されている。第１液晶表示パネルＬＰＮ１および第２液晶表示パネルＬＰＮ２は、それぞれ画像を表示する略矩形状の第１表示部ＤＳＰ１および第２表示部ＤＳＰ２を備えている。

第１表示部ＤＳＰ１は、マトリクス状に配置された複数の第１画素ＰＸ１と、第１画素ＰＸ１が配列する行に沿って配置された第１走査線Ｙ１と、第１画素ＰＸ１が配列する列に沿って配置された第１信号線Ｘ１と、各第１画素ＰＸ１における第１走査線Ｙ１と第１信号線Ｘ１とが交差する位置の近傍に配置された第１スイッチ素子ＳＷ１と、各第１画素ＰＸ１に配置され第１スイッチ素子ＳＷ１に接続された第１画素電極ＥＰ１と、第１画素電極ＥＰ１に対向するように配置された第１対向電極ＥＴ１を備えている。

第２表示部ＤＳＰ２は、マトリクス状に配置された複数の第２画素ＰＸ２と、第２画素ＰＸ２が配列する行に沿って配置された第２走査線Ｙ２と、第２画素ＰＸ２が配列する列に沿って配置された第２信号線Ｘ２と、各第２画素ＰＸ２における第２走査線Ｙ２と第２信号線Ｘ２とが交差する位置の近傍に配置された第２スイッチ素子ＳＷ２と、各第２画素ＰＸ２に配置され第２スイッチ素子ＳＷ２に接続された第２画素電極ＥＰ２と、第２画素電極ＥＰ２と対向するように配置された第２対向電極ＥＴ２を備えている。

カラー表示タイプの液晶表示装置では、第１画素ＰＸ１および第２画素ＰＸ２は、複数の画素ＰＸ、例えば、赤色を表示する赤色画素、緑色を表示する緑色画素、青色を表示する青色画素によって構成されている。

第１スイッチ素子ＳＷ１および第２スイッチ素子ＳＷ２のゲート電極（図示せず）は、それぞれ第１走査線Ｙ１および第２走査線Ｙ２に接続されている（あるいは、ゲート電極は、それぞれ第１走査線Ｙ１および第２走査線Ｙ２と一体的に形成されている）。

第１スイッチ素子ＳＷ１および第２スイッチ素子ＳＷ２のソース電極（図示せず）は、それぞれ第１信号線Ｘ１および第２信号線Ｘ２に接続されている（あるいは、ソース電極は、それぞれ第１信号線Ｘ１および第２信号線Ｘ２と一体的に形成されている）。

第１スイッチ素子ＳＷ１および第２スイッチ素子ＳＷ２のドレイン電極（図示せず）は、それぞれ第１画素電極ＥＰ１および第２画素電極ＥＰ１に接続されている。第１スイッチ素子ＳＷ１および第２スイッチ素子ＳＷ２は、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。

第１画素電極ＥＰ１および第２画素電極ＥＰ２は、それぞれ第１画素ＰＸ１および第２画素ＰＸ２に対向して配置されている。第１画素電極ＥＰ１および第２画素電極ＥＰ２は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成される。また、第１対向電極ＥＴ１および第２対向電極ＥＴ２は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

第１信号線Ｘ１と第２信号線Ｘ２とは、同じ本数であってもよく、一方の本数が他方の本数より少なくてもよい。第１信号線Ｘ１および第２信号線Ｘ２の少なくとも一部は、互いに接続されている。つまり、第１信号線Ｘ１と第２信号線Ｘ２の少なくとも一部は、第１表示部ＤＳＰ１と第２表示部ＤＳＰ２との間の領域に延在し、電気的に接続されている。

また、第１液晶表示パネルＬＰＮ１および第２液晶表示パネルＬＰＮ２は、第１表示部ＤＳＰ１および第２表示部ＤＳＰ２を駆動する駆動部（図示せず）を備えている。第１走査線駆動部は、第１表示部ＤＳＰ１の外側に位置する外周部ＯＴ１に配置されている。第２走査線駆動部は、第２表示部ＤＳＰ２の外側に位置する外周部ＯＴ２に配置されている。信号線駆動部は、第１液晶表示パネルＬＰＮ１および第２液晶表示パネルＬＰＮ２のいずれか一方に配置されている。

駆動部は、第１走査線駆動部と、第２走査線駆動部と、信号線駆動部と、を有している。信号線駆動部は、第１信号線Ｘ１に映像信号を供給する。第２信号線Ｘ２には、第１信号線Ｘ１を介して映像信号が供給される。第１走査線駆動部は、第１表示部ＤＳＰ１に配置された第１走査線Ｙ１に走査信号を供給する。第２走査線駆動部は、第２表示部ＤＳＰ２に配置された第２走査線Ｙ２に走査信号を供給する。

なお、第１液晶表示パネルＬＰＮ１および第２液晶表示パネルＬＰＮ２への書き込みは、水平ライン反転駆動方式により行っている。

ここで、第１液晶表示パネルＬＰＮ１が非表示状態であり、第２液晶表示パネルＬＰＮ２が表示状態である場合において、液晶表示装置が行う動作について説明する。ここで、非表示状態とは、ノーマリーブラックの場合には黒表示の状態であり、ノーマリーホワイトの場合には、白表示の状態である。本実施の形態では、第２液晶表示パネルＬＰＮ２が表示状態の駆動を行いつつ、第１液晶表示パネルＬＰＮ１が非表示状態の駆動を行っている状態をリフレッシュ駆動が行われている状態と呼ぶ。また、表示状態とは、外部の信号供給源から表示させる信号が供給されている状態である。

ここでは、液晶表示装置として、第１液晶表示パネルＬＰＮ１に信号線駆動部が配置され、すべての第２信号線Ｘ２が第１信号線Ｘ１の一部と接続されている例について説明する。第１走査線駆動部ＣＮＹ１および第２走査線駆動部ＣＮＹ２は、図２に示した構成になっている。

図２に示すように、第１走査線駆動部ＣＮＹ１は、第１走査線Ｙ１の端部に接続されたゲートバッファＧＢと、夫々のゲートバッファＧＢの入力端子側に接続された複数の第１シフトレジスタを含む順次走査回路ＳＲ１と、複数のゲートバッファＧＢの入力端子側に接続された複数の第２シフトレジスタを含むリフレッシュ走査回路ＳＲ２と、を備えている。また、第１走査線駆動部ＣＮＹ１は、走査信号の供給を順次走査回路ＳＲ１とリフレッシュ走査回路ＳＲ２とに切換える切換部（図示せず）を備えている。

また、図２に示すように、第２走査線駆動部ＣＮＹ２は、第２走査線Ｙ２の端部に接続されたゲートバッファＧＢと、夫々のゲートバッファＧＢの入力端子側に接続されたシフトレジスタを含む順次走査回路を備えている。

まず、図３に示すように、期間Ｔ１において、第２走査線駆動部ＣＮＹ２のシフトレジスタＳ／Ｒ（ｎ）に走査信号が順次印加される。第２走査線駆動部ＣＮＹ２のシフトレジスタＳ／Ｒ（ｎ）は走査信号が供給されたタイミングの次のタイミングで、ゲートバッファＧＢ（ｎ）および隣接するシフトレジスタＳ／Ｒ（ｎ＋１）に走査信号を出力する。

そして、ゲートバッファＧＢ（ｎ）から走査信号が出力されると、ゲートバッファＧＢを介して第２走査線Ｙ２（ｎ）に走査信号が供給され、対応する第２走査線Ｙ２（ｎ）が選択状態となる。

つまり、第２走査線駆動部ＣＮＹ２により、第２走査線Ｙ２が順次駆動され、駆動された第２走査線Ｙ２に対応する第２スイッチ素子ＳＷ２がオンになる。信号駆動回路により、各第２画素ＰＸ２に対応する第２信号線Ｘ２に第１信号線Ｘ１を介して映像信号が供給される。これにより、第２液晶表示パネルＬＰＮ２に画像が表示される。

そして、図３に示すように、期間Ｔ２において、第１走査線駆動部ＣＮＹ１により、複数の第２シフトレジスタＳ／Ｒ（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）に信号が同時に印加される。そして、複数の第２シフトレジスタＳ／Ｒ（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）のそれぞれに対応する複数の第１走査線Ｙ１（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）が順次選択状態となり、ゲートバッファＧＢ（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）を介して複数の第１走査線Ｙ１に走査信号が供給される。

ここでは、第１走査線駆動部ＣＮＹ１により、第２シフトレジスタＳ／Ｒ（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）に接続された第１走査線Ｙ１（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）ごとに信号が順次印加され、複数の第１走査線Ｙ１（ｋ）〜（ｋ＋ｘ）ごとに順次駆動される。つまり、第１走査線駆動部ＣＮＹ１により、複数の第１走査線Ｙ１は、所定数の第１走査線Ｙ１を含む組に分割され、この第１走査線Ｙ１の組毎に順次駆動される。

ここでは、期間Ｔ２は、第２液晶表示パネルＬＰＮ２の垂直ブランキング期間である。ここで、ブランキング期間とは、１フレーム期間内において、第２表示部ＤＳＰ２の最終の画素ラインへの映像信号の書き込みが終了してから次の１フレーム期間が開始されるまでの期間である。

上記のように、第２液晶表示パネルＬＰＮ２の垂直ブランキング期間に第１液晶表示パネルＬＰＮ１を非表示状態にする場合には、第１液晶表示パネルＬＰＮ１はリフレッシュ駆動を行う。ここで、第１走査線駆動部ＣＮＹ１によって順次駆動される所定数の第１走査線は、２以上である。

このように、第１走査線Ｙ１を所定の数の第１走査線Ｙ１からなる組に分割してリフレッシュ駆動すると、すべての第１走査線Ｙ１を一括駆動する場合と比べて、第１走査線Ｙ１の駆動によって生じる第１走査線Ｙ１および第２走査線Ｙ２に供給される走査信号源への影響が小さくなる。

つまり、図５に示すように、リフレッシュ駆動の際に、第１走査線Ｙ１を一括駆動すると、第１走査線Ｙ１を一括して選択するタイミングと選択を解除するタイミングとにおいて、走査信号源にノイズが生じる。このノイズによって第２走査線Ｙ２が一時的に選択されスイッチ素子ＳＷ２が導通すると、第２信号線Ｘ２を介して望まない信号線電圧が第２表示部に供給される。しかし、図３に示すように、リフレッシュ駆動において、第１走査線Ｙ１を一括駆動せずに、所定の数の第１走査線Ｙ１からなる組に分割して駆動することによって、走査信号源のノイズが小さくなる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、ノイズによって、第２走査線Ｙ２が一時的に選択されることがなくなり、第２液晶表示パネルＬＰＮ２の表示品位の劣化を抑制することが可能となる。

次に、この実施形態に係る液晶表示装置について効果を検証した結果について説明する。第１液晶表示パネルＬＰＮ１（解像度２４０×３２０）と、第２液晶表示パネルＬＰＮ２（解像度１２０×１６０）とを備えた液晶表示装置を用意する。第１液晶表示パネルＬＰＮ１と第２液晶表示パネルＬＰＮ２において、赤色画素、緑色画素、青色画素それぞれ３本の信号線は、順次３選択駆動される。

このような液晶表示装置において、駆動本数（％）に対するノイズの高さ（％）を測定した。ここで、駆動本数（％）とは、第１表示部ＤＳＰ１に配置されたすべての第１走査線Ｙ１の本数に対して分割され駆動された第１走査線Ｙ１の本数の割合である。ノイズの高さ（％）は、第１表示部ＤＳＰ１に配置されたすべての第１走査線Ｙ１を一括駆動したときのノイズの高さに対するノイズの高さの割合である。

図４に示した測定結果から、駆動本数（％）が減少するにつれて、ノイズの高さ（％）が減少することが分かる。例えば、駆動本数が２０％以下になったときに、ノイズの高さが第１走査線Ｙ１を一括駆動したときのノイズの高さの６０％にまで減少することが分かる。つまり、図４に示す結果から、第１走査線Ｙ１の分割数が増加すると、駆動ノイズの影響が小さくなることが分かる。

すなわち、例えば図５に示すように、第２表示部ＤＳＰ２の垂直ブランキング期間において、複数の第１走査線Ｙ１をすべて駆動すると、すべての第１走査線Ｙ１が選択されるタイミングで第１走査線Ｙ１および第２走査線Ｙ２に供給される走査信号（Ｈ）の出力信号には負側のノイズが発生し、すべての第１走査線Ｙ１の選択が解除されるタイミングで走査信号（Ｌ）に正側のノイズが発生する。

図４では、このときのノイズの高さを１００％としている。図４に示すように、走査信号に生じるノイズの大きさ（走査信号源に対するノイズ波形のピーク位置の高さ）は、同時に駆動する走査線の数が多くなると大きく（高く）なる傾向があった。

そのため、図５に示すように、すべての第１走査線Ｙ１を同時に駆動すると、走査信号（Ｌ）が供給された第２走査線Ｙ２によって、オフされたスイッチ素子がノイズによって一時的に導通し、第２信号線Ｘ２を介して望まない信号線電圧が第２画素に供給され、第２表示部の表示品位が劣化する場合が生じる。

しかし、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、複数の第１走査線Ｙ１は、その一部を含む組に分割され、垂直ブランキング期間において、分割された組毎に順次駆動されるため、ノイズの高さが低減されるため、望まない信号線電圧が第２画素に供給されることが抑制される。

以上、本実施形態によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

図１は、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの一構成例を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置の第１走査線駆動部および第２走査線駆動部を駆動するための構成を概略的に示す図である。 図３は、図１に示した液晶表示装置の第２液晶表示パネルの表示状態の動作を説明するための図である。 図４は、図１に示した液晶表示装置の第１走査線を分割して駆動したことによる効果の検証結果を示す図である。 図５は、すべての第１走査線を同時に駆動したときの信号波形を示す図である。

ＤＳＰ１…第１表示部 ＬＰＮ１…第１液晶表示パネルＬＰＮ１ ＤＳＰ２…第２表示部 ＬＰＮ２…第２液晶表示パネル ＣＴ…駆動部 Ｙ１…第１走査線 Ｘ１…第１信号線 Ｙ２…第２走査線 Ｘ２…第２信号線 ＣＮＹ１…第１走査線駆動部 ＣＮＹ２…第２走査線駆動部ＣＮＹ２ ＣＮＸ…信号線駆動部

Claims (4)

1. 第１表示部と、第２表示部と、前記第１表示部および前記第２表示部に駆動信号を供給する駆動部と、を有する液晶表示装置であって、
   前記第１表示部は、マトリクス状に配置された複数の第１画素と、前記第１画素が配列する行に沿って配置された複数の第１走査線と、前記第１画素が配列する列に沿って配置された複数の第１信号線とを有し、
   前記第２表示部は、マトリクス状に配置された複数の第２画素と、前記第２画素が配列する行に沿って配置された複数の第２走査線と、前記第２画素が配列する列に沿って配置された複数の第２信号線とを有し、
   前記複数の第１信号線および前記複数の第２信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、
   前記駆動部は、前記第１走査線を駆動する第１走査線駆動部と、前記第２走査線を駆動する第２走査線駆動部と、前記第１信号線および前記第２信号線を駆動する信号線駆動部と、を有し、
   前記第１表示部が非表示状態であり、前記第２表示部が表示状態である場合において、前記第１走査線駆動部は、前記第２表示部の垂直ブランキング期間に前記複数の第１走査線の一部を順次駆動する液晶表示装置。
2. 前記第１走査線駆動部は、前記第２表示部の垂直ブランキング期間に、２以上の第１走査線を順次駆動する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記垂直ブランキング期間において、前記信号線駆動部は、前記複数の第１信号線に黒表示に対応する映像信号を供給するリフレッシュ駆動手段を備える請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１走査線駆動部は、前記複数の第１走査線のそれぞれに対応して出力端子が接続されたゲートバッファと、前記複数のゲートバッファのそれぞれに対して順次走査線信号を供給する順次走査回路と、前記複数のゲートバッファのうち２以上のゲートバッファ毎に順次走査信号を供給するリフレッシュ走査回路と、走査信号源との接続を、前記順次走査回路と、前記リフレッシュ走査回路とのいずれかに切り換える切換部と、を備えた請求項１に記載の液晶表示装置。

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