JP2011227375A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基準電圧を設定するのに要する抵抗数を減らしつつ、従来と同様の階調数を表現することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】極性の異なる階調電圧により表示パネルを駆動させて映像を表示する表示装置において、直列接続された複数の設定抵抗により所定の電源電圧を分圧して、最低階調域以外の階調電圧に対応する基準電圧を生成する第１の基準電圧設定回路と、前記複数の設定抵抗に直列接続される補正抵抗により前記電源電圧を分圧して、最低階調域の階調電圧に対応する基準電圧を生成する第２の基準電圧設定回路と、前記第１の基準電圧設定回路及び前記第２の基準電圧設定回路により生成された基準電圧をもとに階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は表示装置に関し、特に、映像データーの階調値に対応した階調電圧を設定して表示パネルを駆動させる表示装置に関する。

従来、取得した映像データーの階調値に応じて表示パネルを駆動するための階調電圧を設定するためのドライバー回路が知られている。ドライバー回路は、階調値を示すデジタルの画像データーを受信すると、画像データーが示す階調値に応じた階調電圧を生成し、表示パネルに出力する。

図６は、ドライバー回路により設定される階調電圧を示す図である。従来、階調電圧は基準電圧をもとに設定される。具体的には、ドライバー回路は基準電圧（Ｖ１〜Ｖ５、Ｖ１’〜Ｖ５’）により設定されたおおまかな階調電圧に対して各電圧間を分圧することにより、画像データーの階調数に対応した階調電圧を設定する。この基準電圧はドライバー回路が生成する階調電圧の基準となるものであり、例えば、電源回路から供給される所定の電源電圧を分圧して生成される（例えば、特許文献１−５参照）。

特開２０００−１８１４１２号公報 特許公報（特許第３７９５２０９号） 特許公報（特許第３４４８４９３号） 特開２００５−２２７７４１号公報 特開２０００−２４２２３３号公報

上記した階調電圧の設定において、設定した階調電圧を容易に補正できるよう補正回路を備える表示装置がある。この補正回路は、ドライバー回路内の設定抵抗と組み合わせることで、ドライバー回路から出力される階調電圧の値を変更するものであり、複数の抵抗群を備えて構成される。

上記した従来の補正回路を備えるドライバー回路では、ドライバー回路内の各設定抵抗に対応した補正抵抗を組み合わせて階調電圧を設定するため、補正回路における抵抗数が多くなるという問題があった。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、基準電圧を設定するのに要する抵抗数を減らしつつ、従来と同様の階調数を表現することが可能な表示装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、極性の異なる階調電圧により表示パネルを駆動させて映像を表示する表示装置において、直列接続された複数の設定抵抗により所定の電源電圧を分圧して、最低階調域以外の階調電圧に対応する基準電圧を生成する第１の基準電圧設定回路と、前記複数の設定抵抗に直列接続される補正抵抗により前記電源電圧を分圧して、最低階調域の階調電圧に対応する基準電圧を生成する第２の基準電圧設定回路と、前記第１の基準電圧設定回路及び前記第２の基準電圧設定回路により生成された基準電圧をもとに階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、を有する構成としてある。

上記のように構成された発明では、第１の基準電圧設定回路は、直列接続された複数の設定抵抗により所定の電源電圧を分圧して、最低階調域以外の階調電圧に対応する基準電圧を生成する。また、第２の基準電圧設定回路は、前記複数の設定抵抗に直列接続される補正抵抗により電源電圧を分圧して、最低階調域の階調電圧に対応する基準電圧を生成する。そして、階調電圧生成回路は、上記生成された基準電圧から階調電圧を生成し、表示パネルに出力する。
そのため、第１の基準電圧設定回路と第２の基準電圧設定回路はそれぞれの抵抗を直列接続させて対応する基準電圧を設定し、又第２の基準電圧設定回路は低階調域に対応する基準電圧を設定するための抵抗のみを有するため、抵抗数を削減することができる。

また、表示パネルが液晶パネルである場合は、低階調域の階調電圧（基準電圧）は液晶画素が光の透過を開始する印加電圧に応じて設定すればよい。そのため、本発明は、前記表示パネルは液晶パネルであって、前記補正抵抗は、前記液晶パネルにおける階調電圧と透過率との関係に応じて設定される構成としてもよい。

さらに、補正抵抗を設定する手法の一例として、前記補正抵抗は、高階調域及び低階調域の前記階調電圧の変化が非線形となる箇所に設定される構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、階調電圧の変化が非線形となる低階調値及び高階調域においては、補正抵抗を複数設定すれば、第２の階調電圧設定回路における補正抵抗の値を調整するだけで階調電圧の補正をより容易に行うことが可能となる。

また、補正抵抗を設定する手法の一例として、前記表示パネルはコモン電圧を基準として極性の異なる階調電圧を交互に印加させて駆動する反転駆動方式により駆動し、前記第１の基準電圧設定回路は、正極性側の設定抵抗と、負極性側の設定抵抗とを有し、前記第２の基準電圧設定回路は、前記正極性側の設定抵抗と、前記負極性側の設定抵抗とに接続される一つの補正抵抗により、正極性の階調電圧及び負極性の階調電圧における最低階調値に対応した基準電圧を設定する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、第１の基準電圧設定回路における個々の設定抵抗のバラツキを補うことができる。

そして、本発明の他の局面として、前記表示パネルは液晶パネルであって、コモン電圧を基準として極性の異なる階調電圧を交互に印加させて駆動する反転駆動方式により駆動し、前記第１の基準電圧設定回路は、正極性側の設定抵抗と、負極性側の設定抵抗とを有し、前記第２の基準電圧設定回路は、前記正極性側の設定抵抗と、前記負極性側の設定抵抗とに接続される一つの補正抵抗により、正極性の階調電圧及び負極性の階調電圧における最低階調値に対応した基準電圧を設定し、更に、高階調域及び低階調域の前記階調電圧の変化が非線形となる箇所に設定される構成としてもよい。

以上説明したように本発明によれば、基準電圧を設定するのに要する抵抗数を減らしつつ、従来と同様の階調数を表現することが可能な表示装置の提供を目的とする。
また請求項３にかかる発明によれば、階調電圧の設定において階調電圧の変化が非線形となる低階調域及び高階調域においては、補正抵抗を複数設定することで階調電圧の補正をより容易に行うことが可能となる。
そして請求項４にかかる発明によれば、第１の基準電圧設定回路における個々の設定抵抗のバラツキを補うことができる。

第１の実施形態にかかる表示装置１００の構成を示すブロック構成図である。 表示パネル９７を構成する各画素に印加される階調電圧を示す図である。 ドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０の構成を説明する回路図である。 ドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０が備える各抵抗の抵抗値と、合成抵抗値を示す図である。 一例として表示パネルのＴ−Ｖ特性を示すグラフである。 ドライバー回路により設定される階調電圧を示す図である。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
２．第２の実施形態：
３．その他の実施形態：

１．第１の実施形態：
以下、図１〜図６を参照して、この発明に係る表示装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。

（１）表示装置１００の構成：
図１は、第１の実施形態にかかる表示装置１００の構成を示すブロック構成図である。表示装置１００は、外部から供給されたビデオ信号をもとに映像を表示する装置であり、ビデオ信号処理回路９９と、ドライバー回路８０と、表示パネル９７と、電源回路９８と、補正抵抗回路７０と、を備えて構成されている。

表示パネル９７は、液晶を充填した画素を解像度の数だけ配列させた表示部を有し、各画素は階調電圧を印加するための電極と、階調電圧を供給する画素を切換えるためのスイッチ回路とを備えて構成されている。図２は、表示パネル９７を構成する各画素に印加される階調電圧を示す図である。本実施形態にかかる表示パネル９７は、階調電圧の極性を所定周期で反転させて各画素に印加する反転駆動方式を採用する。この反転駆動方式では階調電圧はコモン電圧ＶＣＯＭを基準として、正極性側の電圧及び負極性側の電圧により構成されるため、ドライバー回路８０は正負それぞれの極性に応じた６４レベルの階調電圧を表示パネル９７に供給する。

ビデオ信号処理回路９９は、図示しない外部端子等を介して供給されたアナログのビデオ信号をアナログ／デジタル変換し、後段のドライバー回路８０が変換可能な信号形式に変換する。このビデオ信号には、映像を示す画像データーと、同期信号（垂直同期信号ＶＳＹＣ、水平同期信号ＨＳＹＣ）とを備えて構成され、水平同期信号ＨＳＹＣにより表示パネル９７における水平走査のタイミングが設定され、垂直同期信号ＶＳＹＣにより１フレームの表示タイミングが設定される。なお、ビデオ信号処理回路９９に供給されるビデオ信号はデジタルであってもよい。

図３は、ドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０の構成を説明する回路図である。また、図４は、ドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０が備える各抵抗の抵抗値と、合成抵抗値を示す図である。

ドライバー回路８０は、基準電圧設定抵抗（第１の基準電圧設定回路）８１と、Ｄ／Ａコンバーター（階調電圧生成回路）８２とを備えて構成され、ビデオ信号に含まれる画像データーから各画素を駆動するためのアナログの階調電圧を生成する。図６に示すようにドライバー回路８０は、正負それぞれに対応する６４レベルの階調電圧を生成する。

基準電圧設定抵抗８１は、補正抵抗回路７０が備える抵抗と組み合わせることで、正負６４レベルの階調電圧を生成するための基準電圧を生成する回路であり、第１の設定抵抗群８１ａと、第２の設定抵抗群８１ｂとを、備えて構成される。第１の設定抵抗群８１ａは、正極性側の階調電圧（Ｖ１〜Ｖ４）を生成するための直列接続された設定抵抗Ｒｉｃ１〜Ｒｉｃ４を備えて構成される。また、第２の設定抵抗群８１ｂは、負極性側の階調電圧（Ｖ１’〜Ｖ４’）を生成するための直列接続された設定抵抗Ｒｉｃ１’〜Ｒｉｃ４’を備えて構成される。

Ｄ／Ａコンバーター８２は、基準電圧Ｖ１〜Ｖ５（Ｖ１’〜Ｖ５’）をもとに正負６４レベルの階調電圧を生成し、画像データーの階調値に応じて生成した階調電圧を出力する。Ｄ／Ａコンバーター８２は基準電圧間を複数等分することで画像データーが示す階調値に対応した階調電圧を生成する。なお、Ｄ／Ａコンバーター８２による階調電圧の生成は、各基準電圧を均等に分割するものに限らず、所望とする階調値と階調電圧との関係に応じて適宜分割幅及び分割数が設定される。

補正抵抗回路（第１の基準電圧設定回路）７０は、ドライバー回路８０内の基準電圧設定抵抗８１と組み合わせることで、基準電圧を生成するための抵抗値を設定する回路である。補正抵抗回路７０は、電圧を安定させるためのシャントレギュレーターＤ１や、電源回路９８から供給される電源電圧ＶＤＤを分圧する分圧抵抗Ｒｄ、及び分圧された電源電圧から所定の基準電圧を設定するための補正抵抗Ｒａ１，Ｒａ２、ドライバー回路８０と接続する端子ＧＭＡ１〜ＧＭＡ４と、を備えて構成されている。
ここで、分圧抵抗Ｒｄは、端子ＧＭＡ１を介して第１の設定抵抗群８１ａに接続され、分圧後の電源電圧ＶＤＤを基準電圧設定抵抗８１に供給する。また、端子ＧＭ２、ＧＭ３はそれぞれ一方の端でＤ／Ａコンバーター８２に接続されるとともに、補正抵抗Ｒａ１を介して他端が接続されている。また、端子ＧＭＡ４は一方の端が第２の設定抵抗群８１ｂに接続され、他端が補正抵抗Ｒａ２を通じて接地されている。

補正抵抗回路７０の補正抵抗Ｒａ１は、正負両極性における最低階調値（０階調）に対応した階調電圧を設定するため、表示パネル９７のＴ−Ｖ（透過率−電圧）特性に応じた抵抗値が設定される。図５は、一例として表示パネルのＴ−Ｖ特性を示すグラフである。Ｔ−Ｖ特性とは、各画素に電圧を印加した際の画素の透過率を示すグラフであり、表示装置では、透過率１００パーセントが最高階調（６３）に対応し、透過率０パーセントが最低階調（０）に対応することが望ましい。そのため、本実施形態では、補正抵抗Ｒａ１の値は、図５に示すＴ−Ｖ特性を備える表示パネルにおいては、液晶が光を透過し始める印加電圧（図中Ａ点）に応じて設定されている。

（２）ドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０の作用：
以下、上記構成のドライバー回路８０及び補正抵抗回路７０の作用について説明する。電源回路９８から電源電圧ＶＤＤが補正抵抗回路７０に供給されると、電源電圧ＶＤＤは補正抵抗回路７０の分圧抵抗Ｒｄにより分圧された後、端子ＧＭＡ１から第１の設定抵抗群８１ａに供給される。第１の設定抵抗群８１ａの各出力端子ＯＵＴ１〜４は各設定抵抗Ｒｉｃ１〜Ｒｉｃ４の分圧比に応じた正極性側の基準電圧Ｖ１〜Ｖ４を出力する。また、端子ＧＭＡ２からは上記第１の設定抵抗群８１ａに接続された補正抵抗Ｒａ１の分圧比に応じた基準電圧Ｖ５が出力される。そして、端子ＧＭＡ３からは第１の設定抵抗群８１ａ及び第２の設定抵抗群８１ｂに接続された補正抵抗Ｒａ１の分圧比に応じた負極性側の基準電圧Ｖ５’が出力される。同様に、補正抵抗Ｒａ２に接続された第２の設定抵抗群８１ｂの出力端子ＯＵＴ５〜８からは設定抵抗Ｒｉｃ１’〜Ｒｉｃ４’及び補正抵抗Ｒａ２の分圧比に応じた負極性側の基準電圧Ｖ１’〜Ｖ４’が出力される。

上記構成により、基準電圧設定抵抗８１及び補正抵抗回路７０から供給された基準電圧Ｖ１〜Ｖ５（Ｖ１’〜Ｖ５’）はＤ／Ａコンバーター８２に出力され、Ｄ／Ａコンバーター８２は基準電圧をもとに正負６４レベルの階調電圧を生成する。そして、生成された階調電圧は画像データーの階調値に応じて表示パネル９７に供給され、各画素の透過率を変化させることで映像を表示する。

また、低階調域の階調電圧を調整する場合、補正抵抗回路７０の補正抵抗Ｒａ１を調整することで、容易に階調電圧の調整を行うことができる。

以上説明したように、ドライバー回路８０と補正抵抗回路７０とは、それぞれの抵抗を直列接続させて対応する基準電圧を設定し、又補正抵抗回路７０は低階調域に対応する基準電圧を設定するための抵抗のみを有するため、抵抗数を削減することができる。

２．第２の実施形態：
補正抵抗回路７０が備える補正抵抗は所望とする階調電圧の形状に応じて設定してもよい。図６に示すように階調電圧は、高階調域及び低階調域において非線形となるため、基準電圧設定抵抗８１内の設定抵抗のみでは所望とする階調電圧の変化を設定するのが難しい場合も想定される。そのため、第２の実施形態では、補正抵抗回路７０はこれら非線形域における基準電圧を設定する抵抗を補正抵抗Ｒａ１，Ｒａ２以外にも有する構成としてもよい。
上記構成とすることで階調電圧を補正する際に補正抵抗を変更させるだけで対応することができるとともに、最低限の抵抗数により所望とする階調電圧を設定することができる。

３．その他の実施形態：
本発明は様々な実施形態が存在する。表示装置１００の構成は図１に示すものに限定されず、本実施形態にかかるドライバー回路及び補正抵抗回路を備えるものであればどの様なものであってもよい。

ドライバー回路の設定抵抗の数は一例であり、これに限定されない。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

７０…補正抵抗回路、８０…ドライバー回路、８１…基準電圧設定抵抗、８１ａ…第１の設定抵抗群、８１ｂ…第２の設定抵抗群、８２…Ｄ／Ａコンバーター、９７…表示パネル、９８…電源回路、９９…ビデオ信号処理回路、１００…表示装置

Claims (5)

1. 階調電圧により表示パネルを駆動させて映像を表示する表示装置において、
   直列接続された複数の設定抵抗により所定の電源電圧を分圧して、最低階調域以外の階調電圧に対応した基準電圧を生成する第１の基準電圧設定回路と、
   前記複数の設定抵抗に直列接続される補正抵抗により前記電源電圧を分圧して、最低階調域の階調電圧に対応した基準電圧を生成する第２の基準電圧設定回路と、
   前記第１の基準電圧設定回路及び前記第２の基準電圧設定回路により生成された基準電圧をもとに階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルは液晶パネルであって、
   前記補正抵抗は、前記液晶パネルにおける階調電圧と透過率との関係に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記補正抵抗は、高階調域及び低階調域の前記階調電圧の変化が非線形となる箇所に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の表示装置。
4. 前記表示パネルはコモン電圧を基準として極性の異なる階調電圧を交互に印加させて駆動する反転駆動方式により駆動し、
   前記第１の基準電圧設定回路は、正極性側の設定抵抗と、負極性側の設定抵抗とを有し、
   前記第２の基準電圧設定回路は、前記正極性側の設定抵抗と、前記負極性側の設定抵抗とに接続される一つの補正抵抗により、正極性の階調電圧及び負極性の階調電圧における最低階調値に対応した基準電圧を設定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記表示パネルは液晶パネルであって、コモン電圧を基準として極性の異なる階調電圧を交互に印加させて駆動する反転駆動方式により駆動し、
   前記第１の基準電圧設定回路は、正極性側の設定抵抗と、負極性側の設定抵抗とを有し、
   前記第２の基準電圧設定回路は、前記正極性側の設定抵抗と、前記負極性側の設定抵抗とに接続される一つの補正抵抗により、正極性の階調電圧及び負極性の階調電圧における最低階調値に対応した基準電圧を設定し、更に、
   高階調域及び低階調域の前記階調電圧の変化が非線形となる箇所に設定されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
   

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