JP2011232564A - 液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに違和感を生じさせることなく画像のチラツキを防止することができる液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路を提供する。
【解決手段】ＣＰＵが、ＬＣＤ駆動電源により供給されている駆動電圧とＬＣＤの温度に応じて設定した最適電圧との電圧差ΔＶを算出し、算出した電圧差ΔＶに基づいてＬＣＤ駆動電源から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間Ｔ１となるような単位時間ΔＴ毎の駆動電圧の変化量Δｖを設定し、ＬＣＤ駆動電源により供給される駆動電圧が最適電圧に達するまで単位時間ΔＴ毎に設定した変化量Δｖだけ駆動電圧を変化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路に係り、特に、温度に応じた駆動電圧を液晶表示装置に供給する液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路に関するものである。

上述した液晶表示装置は、液晶層と、この液晶層を挟む二つの透明電極と、を備えていて、上記二つの透明電極を介して液晶層に電圧を印加し、この印加電圧を調整して上記液晶層を透過する光の量を調整することによって所望の画像を表示する。この液晶表示装置の液晶層は、温度によってその特性が変わる性質があり、表示される画像のコントラストも温度によって変化する。例えば、温度が上がると液晶表示装置に表示される画像全体が黒味がかり、コントラストが下がる。また、逆に温度が下がると液晶表示装置に表示される画像全体が白くなり、見えなくなることもある。

そこで、上述した温度変化による液晶表示装置に表示される画像のコントラストの変動を防止するために、例えば特許文献１及び２に記載された液晶表示装置の駆動回路が開示されている。この液晶表示装置の駆動回路は、液晶表示装置の温度を検出し、この検出された温度に応じて液晶表示装置に供給する駆動電圧の最適電圧を設定し、駆動電源から液晶表示装置に対して供給される駆動電圧を設定された最適電圧を変化させて、温度によるコントラストの変動を相殺している。

しかしながら、このような液晶表示装置の駆動回路は、急激な温度変化が生じた場合にあっては、液晶表示装置に供給する駆動電圧を大きく変化させて調整する必要があるものの、駆動電源が最適電圧を生成し出力するまでに時間を要してしまうことや、コンデンサなどの他の部品によって応答性が低くなってしまうことから、液晶表示装置に供給される駆動電圧が最適電圧に対してオーバーシュート、アンダーシュートを繰り返し、最適電圧に収束するまでに表示がちらついてしまうという問題があった。

そこで、この表示のチラツキを防止するために、液晶表示装置に供給される駆動電圧が最適電圧に達するまで駆動電圧を単位時間毎に一定量ずつ段階的に変化させることが考えられている（特許文献３）。しかしながら、上述したように駆動電圧を所定時間毎に段階的に変化させると、現在の駆動電圧と最適電圧との差に応じて、最適電圧に到達するまでの時間にばらつきが生じる恐れがある。即ち、温度変化が大きく現在の駆動電圧と最適電圧との差が大きい場合は、最適電圧に達するまでの時間が長くなり、逆に温度変化が少なく現駆動電圧と最適電圧との差が小さい場合は、最適電圧に達するまでの時間が短くなり、ユーザに違和感を生じさせる恐れがあった。

特開平２−２７８２２９号公報 特開平３−２５９２１６号公報 特開２００８−２１６６１１号公報

そこで、本発明は、ユーザに違和感を生じさせることなく画像のチラツキを防止することができる液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、液晶表示装置の温度を検出する温度検出工程と、前記検出された温度に応じて前記液晶表示装置に供給する駆動電圧の最適電圧を設定する最適電圧設定工程と、駆動電源により供給される前記液晶表示装置の駆動電圧が前記最適電圧に達するまで単位時間毎に段階的に前記駆動電源により供給される駆動電圧を変化させる駆動電圧制御工程と、を備えた液晶表示装置の駆動電圧制御方法において、前記駆動電源により供給されている駆動電圧と前記最適電圧との電圧差を算出する電圧差算出工程と、前記算出した電圧差に基づいて前記駆動電源から供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような前記単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定する変化量設定工程と、をさらに備え、前記駆動電圧制御工程において、前記駆動電源により供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまで前記単位時間毎に前記変化量設定工程で設定した変化量だけ前記駆動電圧を変化させることを特徴とする液晶表示装置の駆動電圧制御方法に存する。

請求項２記載の発明は、前記単位時間毎の駆動電圧の変化量が、前記液晶表示装置の表示異常が発生する駆動電圧の変化量の最小値より小さい値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧制御方法に存する。

請求項３記載の発明は、液晶表示装置に駆動電圧を供給する駆動電源と、前記液晶表示装置の温度を検出する温度検出手段と、前記検出された温度に応じて前記液晶表示装置に供給する駆動電圧の最適電圧を設定する最適電圧設定手段と、駆動電源により供給される前記液晶表示装置の駆動電圧が前記最適電圧に達するまで単位時間毎に段階的に前記駆動電源により供給される駆動電圧を変化させる駆動電圧制御手段と、を備えた液晶表示装置の駆動回路において、前記駆動電源により供給されている駆動電圧と前記最適電圧との電圧差を算出する電圧差算出手段と、前記算出した電圧差に基づいて前記駆動電源から供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような前記単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定する変化量設定手段と、をさらに備え、前記駆動電圧制御手段が、前記駆動電源により供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまで前記単位時間毎に前記変化量設定手段により設定された変化量だけ前記駆動電圧を変化させることを特徴とする液晶表示装置の駆動回路に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、駆動電源により供給されている駆動電圧と液晶表示装置の温度に応じて設定した最適電圧との電圧差を算出し、算出した電圧差に基づいて駆動電源から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような単位時間毎の駆動電圧を設定し、駆動電源により供給される駆動電圧が最適電圧に達するまで単位時間毎に設定した変化量だけ駆動電圧を変化させる。これにより、画像のチラツキを防止するために駆動電圧を段階的に変化させるにあたり、駆動電源により供給されている駆動電圧と最適電圧との電圧差によらず最適電圧に達するまでの時間を常に予め定めた時間で一定にすることができ、ユーザに違和感を生じさせることなく画像のチラツキを防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、単位時間毎の駆動電圧の変化量が、液晶表示装置の表示異常が発生する駆動電圧の変化量の最小値より小さい値に設定されているので、確実に画像のチラツキを防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、電圧差算出手段が、駆動電源により供給されている駆動電圧と最適電圧との電圧差を算出し、変化量設定手段が、算出した電圧差に基づいて駆動電源から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定し、駆動電圧制御手段が、駆動電源により供給される駆動電圧が最適電圧に達するまで単位時間毎に変化量設定手段により設定された変化量だけ駆動電圧を変化させる。これにより、画像のチラツキを防止するために駆動電圧を段階的に変化させるにあたり、駆動電源により供給されている駆動電圧と最適電圧との電圧差によらず最適電圧に達するまでの時間を常に予め定めた時間で一定にすることができ、ユーザに違和感を生じさせることなく画像のチラツキを防止することができる。

本発明の液晶表示装置の駆動回路を組み込んだ液晶表示ユニットの一実施形態のブロック図である。 図１に示す液晶表示ユニットを構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートを示す図である。 図１に示す液晶表示ユニットを構成するＬＣＤ駆動電源からＬＣＤに対して供給される駆動電圧のタイムチャートである。

以下、本発明の液晶表示装置の駆動電圧制御方法及び液晶表示装置の駆動回路を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の液晶表示装置の駆動回路を組み込んだ液晶表示ユニット１は、電源回路２と、液晶表示装置としてのＬＣＤ３と、ＬＣＤ３に駆動電圧を供給する駆動電源としてのＬＣＤ駆動電源４と、ＬＣＤドライバ５と、温度検出手段としての温度センサ６と、液晶表示ユニット１全体の制御を司る中央演算処理ユニット（以下、ＣＰＵという）７と、ＥＥＰＲＯＭ８と、を備えている。

上記電源回路２は、車載バッテリＢから電源電圧を生成して、後述するＣＰＵ７やＬＣＤ駆動電源４に対して電源電圧を供給する回路である。上記ＬＣＤ３は、液晶層と、この液晶層を挟むドットマトリクス状やセグメント状に形成された二つの透明電極と、液晶層の背面に光を入射するバックライトユニット（いずれも図示せず）と、から構成されている。ＬＣＤ３は、二つの透明電極を介して液晶層に印加する印加電圧を調整することにより上記液晶層を透過するバックライトユニットからの光の量を調整して所望の画像を表示する。

上記ＬＣＤ駆動電源４は、上記電源回路２から供給される電源電圧からＬＣＤ３の駆動電圧を生成して、生成した駆動電圧をＬＣＤ３に対して供給する。上記ＬＣＤ駆動電源４は、出力Ｉ／Ｆ９を介してＣＰＵ７に接続されていて、後述するＣＰＵ７によってＬＣＤ３に対して供給する駆動電圧の大きさが制御される。

上記ＬＣＤドライバ５は、ＣＰＵ７から出力される画像データに応じて画像信号を生成してＬＣＤ３に対して供給する。ＬＣＤ３は、ＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧をＬＣＤドライバ５からの画像信号に応じて液晶層に印加することにより画像を表示させる。

上記温度センサ６は、ＬＣＤ３の周囲温度を検出し、検出した周囲温度に応じた温度データを出力する。上記ＣＰＵ７は、電源回路２から供給される電源電圧の供給を受けて動作する。また、上記ＣＰＵ７には、温度センサ６からの温度データ、イグニッションスイッチＩＧＮのオンオフ状態を示すイグニッション信号が入力インタフェース（以下Ｉ／Ｆという）１０、１１を介して入力されている。

上述したＣＰＵ７は、画像データに応じて生成した画像信号をＬＣＤドライバ５に出力して、ＬＣＤ３に画像を表示させるＬＣＤ制御処理と、温度データに応じた最適電圧を設定して、ＬＣＤ駆動電源４により供給されるＬＣＤ３の駆動電圧が最適電圧に達するまで単位時間毎に段階的にＬＣＤ駆動電源４により供給される駆動電圧を変化させる駆動電圧制御処理などを実行する。上記ＥＥＰＲＯＭ８は、不揮発性のメモリであり、温度データに応じた駆動電圧の最適電圧を示すテーブルや、駆動電圧制御処理により駆動電圧が最適電圧まで達するのにかかる時間Ｔ１が予め記録されている。

次に、上述した構成の液晶表示ユニット１の動作について図２及び図３を参照して説明する。ＣＰＵ７は、イグニッションスイッチＩＧＮのオンに応じて上述したＬＣＤ制御処理及び駆動電圧制御処理を開始する。駆動電圧制御処理において、ＣＰＵ７は、図２に示すように、まず温度センサ６から出力される温度データを取得して、ＥＥＰＲＯＭ８内に一時的に記憶させておく（ステップＳ１）。このステップＳ１が請求項中の温度検出工程に相当する。

次に、ＣＰＵ７は、今回のステップＳ１で取得した温度データと前回のステップＳ１で取得した温度データとを比較して、その温度差を求める（ステップＳ２）。前回のステップＳ１で取得した温度データが記憶されていなかったり、求めた温度差が一定量以上でなければ（ステップ３でＮ）、ＣＰＵ７は再びステップＳ１に戻る。

これに対して、ステップＳ２で求めた温度差が一定値以上であれば（ステップＳ３でＹ）、ＣＰＵ７は、最適電圧設定手段として働き、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されたテーブルからステップＳ１で検出された温度データに応じた駆動電圧の最適電圧を求めて設定する（ステップＳ４）。このステップＳ４が請求項中の最適電圧設定工程に相当する。

次に、ＣＰＵ７は、電圧差算出手段として働き、ＬＣＤ駆動電源４により供給されている駆動電圧とステップＳ４で設定した最適電圧との電圧差を算出する（ステップＳ５）。このステップＳ５が請求項中の電圧差算出工程に相当する。その後、ＣＰＵ７は、変化量設定手段として働き、算出した電圧差に基づいてＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間Ｔ１（図３参照）となるように単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定する（ステップＳ６）。このステップＳ６が請求項中の変化量設定工程に相当する。

上記ステップＳ６の詳細について図３を参照して説明する。今、ＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間がＴ１に、単位時間がΔＴに、予め設定されている。また、ステップＳ５で算出された電圧差をΔＶ、ステップＳ６で設定する単位時間毎の駆動電圧の変化量をΔｖとすると、Δｖは下記に示す式（１）で求められる。
Δｖ＝ΔＶ／｛Ｔ１／ΔＴ＋１｝…（１）

なお、時間Ｔ１としては、単位時間毎ΔＴの駆動電圧の変化量ΔｖがＬＣＤ３のチラツキなどの表示異常が発生する駆動電圧の変化量の最小値Δｖminより小さい値となるような値に設定されている（Δｖ＜Δｖmin）。即ち、ＬＣＤ３のステップＳ５で求められる電圧差ΔＶの最大値をΔＶmaxとすると、時間Ｔ１としては下記の式（２）に示す値に設定される。
Ｔ１＞ΔＴ×｛ΔＶmax／Δｖmin−１｝…（２）

以上のように変化量Δｖを設定することにより、図３に示すように、ステップＳ５で算出された電圧差ΔＶが大きいほど変化量Δｖが大きく設定され、電圧差ΔＶが小さいほど変化量Δｖが小さく設定される。従って、電圧差ΔＶの大小に関係なくＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間を常に予め定めたＴ１とすることができる。

次に、ＣＰＵ７は、現在供給されている駆動電圧ＶにステップＳ６で求めた変化量Δｖを加算（電圧差ΔＶ＞０の場合）または減算（電圧差ΔＶ＜０）した駆動電源Ｖを供給するようにＬＣＤ駆動電源４を制御する（ステップＳ７）。ステップＳ７の結果、駆動電源Ｖが最適電圧に達していれば（ステップＳ８Ｙ）、ＣＰＵ７は、再びステップＳ１に戻る。一方、駆動電源Ｖが最適電圧に達していなければ（ステップＳ８でＮ）、単位時間ΔＴが経過するのを待って（ステップＳ９でＹ）、ステップＳ７に戻る。このステップＳ７〜Ｓ９を繰り返すことにより、図３に示すように、ＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧が段階的に変化する。

上述した液晶表示ユニット１によれば、ＣＰＵ７が、ＬＣＤ駆動電源４により供給されている駆動電圧と最適電圧との電圧差ΔＶを算出し、算出した電圧差ΔＶに基づいてＬＣＤ駆動電源４から供給される駆動電圧が最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間Ｔ１となるような単位時間ΔＴ毎の駆動電圧の変化量Δｖを設定し、ＬＣＤ駆動電源４により供給される駆動電圧が最適電圧に達するまで単位時間ΔＴ毎に設定された変化量Δｖだけ駆動電圧を変化させる。これにより、画像のチラツキを防止するために駆動電圧を段階的に変化させるにあたり、ＬＣＤ駆動電源４により供給されている駆動電圧と最適電圧との電圧差ΔＶによらず最適電圧に達するまでの時間を常に予め定めた時間Ｔ１で一定にすることができ、ユーザに違和感を生じさせることなく画像のチラツキを防止することができる。

また、上述した液晶表示ユニット１によれば、単位時間ΔＴ毎の駆動電圧の変化量Δｖが、ＬＣＤ３のチラツキなどの表示異常が発生する駆動電圧の変化量Δｖの最小値Δｖminより小さい値に設定されているので、確実に画像のチラツキを防止することができる。

なお、上述した実施形態では、予め定めた時間Ｔ１、単位時間ΔＴ及び上記電圧差ΔＶから単位時間ΔＴ毎の駆動電圧の変化量Δｖを算出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、ＥＥＰＲＯＭ８に予め電圧差ΔＶに対応する駆動電圧が最適電圧に達する時間が予め定めた時間Ｔ１となるような変化量Δｖを示すテーブルを記憶させて、このテーブルから電圧差ΔＶに対応する変化量Δｖを求めても良い。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

３ ＬＣＤ（液晶表示装置）
４ ＬＣＤ駆動電源（駆動電源）
６ 温度センサ（温度検出手段）
７ ＣＰＵ（最適電圧設定手段、駆動電圧制御手段、電圧差算出手段、変化量設定手段）

Claims (3)

1. 液晶表示装置の温度を検出する温度検出工程と、前記検出された温度に応じて前記液晶表示装置に供給する駆動電圧の最適電圧を設定する最適電圧設定工程と、駆動電源により供給される前記液晶表示装置の駆動電圧が前記最適電圧に達するまで単位時間毎に段階的に前記駆動電源により供給される駆動電圧を変化させる駆動電圧制御工程と、を備えた液晶表示装置の駆動電圧制御方法において、
   前記駆動電源により供給されている駆動電圧と前記最適電圧との電圧差を算出する電圧差算出工程と、
   前記算出した電圧差に基づいて前記駆動電源から供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような前記単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定する変化量設定工程と、をさらに備え、
   前記駆動電圧制御工程において、前記駆動電源により供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまで前記単位時間毎に前記変化量設定工程で設定した変化量だけ前記駆動電圧を変化させる
   ことを特徴とする液晶表示装置の駆動電圧制御方法。
2. 前記単位時間毎の駆動電圧の変化量が、前記液晶表示装置の表示異常が発生する駆動電圧の変化量の最小値より小さい値に設定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧制御方法。
3. 液晶表示装置に駆動電圧を供給する駆動電源と、前記液晶表示装置の温度を検出する温度検出手段と、前記検出された温度に応じて前記液晶表示装置に供給する駆動電圧の最適電圧を設定する最適電圧設定手段と、駆動電源により供給される前記液晶表示装置の駆動電圧が前記最適電圧に達するまで単位時間毎に段階的に前記駆動電源により供給される駆動電圧を変化させる駆動電圧制御手段と、を備えた液晶表示装置の駆動回路において、
   前記駆動電源により供給されている駆動電圧と前記最適電圧との電圧差を算出する電圧差算出手段と、
   前記算出した電圧差に基づいて前記駆動電源から供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまでの時間が予め定めた時間となるような前記単位時間毎の駆動電圧の変化量を設定する変化量設定手段と、をさらに備え、
   前記駆動電圧制御手段が、前記駆動電源により供給される駆動電圧が前記最適電圧に達するまで前記単位時間毎に前記変化量設定手段により設定された変化量だけ前記駆動電圧を変化させる
   ことを特徴とする液晶表示装置の駆動回路。

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