JP2013225004A - 共通電圧調整装置及び共通電圧調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルの共通電極に印加される共通電圧の調整をより高い作業効率で行なう。
【解決手段】共通電圧調整装置（１００）は、液晶表示パネルに対して共通電極に設定される共通電圧を設定する共通電圧設定部（１５０）と、液晶表示パネルのフリッカの度合いを示すフリッカ値を測定するフリッカ測定部（１３０）と、測定されたフリッカ値を取得するとともに、共通電圧設定部に対して共通電圧の設定指示を行なう制御部（１４０）と、を備え、制御部は、フリッカ測定部からフリッカ値を取得した後に、共通電圧設定部に対し、次に測定すべき共通電圧である測定共通電圧に設定する指示を行ない、取得された複数のフリッカ値に基づいて、測定共通電圧に対するフリッカ値の変化を表す補間曲線を算出し、補間曲線におけるフリッカ値の極小値をパネル共通電圧として算出し、共通電圧設定部に前記パネル共通電圧を設定する指示を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、共通電圧調整装置及び共通電圧調整方法に関し、より詳しくは、画素電極と共通電極との電位差によって発生する電界により液晶組成物の配向を制御することにより、表示領域に形成された各画素の輝度を変化させ、画像を表示する液晶表示パネルの共通電極に印加される適切な共通電圧であるパネル共通電圧を調整するための共通電圧調整装置及び共通電圧調整方法に関する。

コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、電界を変化させることにより、２つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を変え、２つの基板と液晶組成物を通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置であり、この電界を変化させるために、各画素の階調値に対応する電圧を、各画素の画素トランジスタを介して画素電極に印加している。

液晶組成物は、長時間同じ極性の電圧が印加され続けると配向が固定化される性質があり、結果として残像現象となってしまう。このため、液晶表示装置では、電荷の極性を反転させながら駆動する、いわゆる反転駆動により画像の表示を行うのが一般的となっている。反転駆動において画素電極と対向する電極である共通電極にかかる電圧（共通電圧）が適切でない場合には、表示時にフリッカ（ちらつき）が生じることがあり、製造時においてこのフリッカを最小に抑えるために共通電極にかかる電圧を調整が行なわれている。

従来、液晶パネルのフリッカを最小とする共通電圧の設定は、人が目視で調整ボタンやジョグダイヤル等を操作して共通電圧の調整を行なっていたが、特許文献１に示されるように自動でフリッカを測定し、共通電圧を調整する方法も用いられている。

特開２００６−２１５５００号公報

共通電圧の自動調整のシーケンスでは、１回目に共通電圧を粗い刻みで変化させ、おおよその共通電圧を求め、２回目に共通電圧設定部の最小の刻み幅でその近辺のみを再度測定し、フリッカが最小となる共通電圧を求めている。

この共通電圧の自動調整は、作業時間の面からみると人による計測とあまり変わりがなく、複数台を同時に処理することにより、人と同等以上の作業性を実現しているのが現状である。ここで、１回目の刻みを幅を粗くし測定回数を減らすような方法も考えられるが、２回目の測定範囲が広がってしまい単純には作業性の向上とはならない。

また、フリッカはフレーム毎で変化するので、数フレームの平均値でを取得する必要があるため、測定時間自体を短縮することができない。特に、調整値付近ではばらつきが大きく、測定時間が多くかかってしまっている。

本発明は、上述の事情を鑑みてされたものであり、共通電圧の自動調整において、作業効率をより高くすることを目的とする。

本発明の共通電圧調整装置は、画素電極と共通電極との電位差によって発生する電界により液晶組成物の配向を制御することにより、表示領域に形成された各画素の輝度を変化させ、画像を表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに対して前記共通電極に設定される共通電圧を設定する共通電圧設定部と、前記液晶表示パネルのフリッカの度合いを示すフリッカ値を測定するフリッカ測定部と、前記フリッカ測定部において測定された前記フリッカ値を取得するとともに、前記共通電圧設定部に対して前記共通電圧の設定指示を行なう制御部と、を備え、前記制御部は、前記フリッカ測定部から測定された前記フリッカ値を取得した後に、前記共通電圧設定部に対し、次に測定すべき共通電圧である測定共通電圧に設定する指示を行ない、前記取得された複数の前記フリッカ値に基づいて、前記測定共通電圧に対する前記フリッカ値の変化を表す補間曲線を算出し、前記補間曲線における前記フリッカ値の極小値を、前記液晶表示パネルにおける調整後の前記共通電圧であるパネル共通電圧として算出し、前記共通電圧設定部に前記パネル共通電圧を設定する指示を行なう、ことを特徴とする共通電圧調整装置である。

また、本発明の共通電圧調整装置において、前記測定共通電圧は、所定の電圧範囲で等しい電圧間隔で並べられた複数の電圧値から選択される、こととしてもよい。

また、本発明の共通電圧調整装置において、補間曲線は２次曲線であってもよい。

本発明の共通電圧調整方法は、画素電極と共通電極とを有する液晶表示装置における共通電極に印加される共通電圧を調整する共通電圧調整方法であって、前記液晶表示パネルに対して測定用の共通電圧である測定共通電圧を設定する測定共通電圧設定ステップと、前記液晶表示パネルのフリッカの度合いを示すフリッカ値を測定するフリッカ値測定ステップと、すべての測定すべき前記測定共通電圧について設定又は測定したかどうかを判定し、否定的な判定の場合には前記測定共通電圧ステップに移行する測定共通電圧設定判定ステップと、前記測定共通電圧設定判定ステップにおいて、肯定的な判定の場合には、前記取得された複数の前記フリッカ値に基づいて、前記共通電圧に対する前記フリッカ値の変化を表す補間曲線を算出する補間曲線算出ステップと、前記補間曲線における前記フリッカ値の極小値を、前記液晶表示パネルにおける調整後の前記共通電圧であるパネル共通電圧として算出し、前記パネル共通電圧を前記液晶表示パネルに設定するパネル共通電圧設定ステップと、を備えることを特徴とする共通電圧の調整方法である。

本発明の一実施形態に係る共通電圧調整装置について示す図である。 図１のフリッカ測定装置において観察されるフリッカ値の時間遷移グラフである。 共通電圧の調整処理について示すフローチャートである。 測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値を測定点と、その測定点に基づいて求められた補間曲線を重ね合わせたグラフである。 測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値と、その補間曲線と、補間曲線の極小値付近について詳細に測定されたフリッカ値とについて示すグラフである。 測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値と、その補間曲線と、補間曲線の極小値付近について詳細に測定されたフリッカ値とについて示すグラフである。 測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値と、その補間曲線と、補間曲線の極小値付近について詳細に測定されたフリッカ値とについて示すグラフである。 フリッカ値を要求範囲と補間曲線の関係について示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る共通電圧調整装置について示す図である。この図に示されるように、共通電圧調整装置１００は、共通電圧の調整対象となる液晶表示パネル１１０と、液晶表示パネル１１０の画面の前に配置され、画面の明るさを検知して電気信号に変換するフォトセンサ１２０と、フォトセンサ１２０からの電気信号を取得し、フリッカ値を測定するフリッカ測定装置１３０と、測定されたフリッカ値をフリッカ測定装置１３０から取得し、液晶表示パネル１１０に次に測定すべき共通電圧である測定共通電圧の値を選択し設定を指示する制御部１４０と、制御部１４０から指示された次の測定共通電圧の値を取得し、設定用共通電圧を生成し、液晶表示パネル１１０に設定する共通電圧設定部１５０と、により構成されている。

図２には、フリッカ測定装置１３０において観察されるフリッカ値の時間遷移グラフが示されている。フリッカ値はフレーム反転周期で上下するものの、平均して略一定の値をとる。この値は、共通電圧を変化させることにより上下する。

図３には、上述の共通電圧調整装置１００を用いた共通電圧調整処理について示すフローチャートである。このフローチャートに示されるように、共通電圧調整処理では、まず、ステップＳ１１において、制御部１４０により、共通電圧設定部１５０に対して測定用の共通電圧（Ｖｃｏｍ）である測定共通電圧値の設定指示を行い、共通電圧設定部１５０が液晶表示パネル１１０に対して測定共通電圧を設定する。測定共通電圧は、予め定められた複数の電圧値の集合から選択される電圧であり、この電圧値の集合は、所定の電圧範囲で等しい電圧間隔で並べられた複数の電圧値とすることができる。

次にステップＳ１２において、液晶表示パネル１１０は所定の画像を表示し、フォトセンサ１２０が画面の明るさを電気信号に変換し、フリッカ測定装置１３０に送信する。フリッカ測定装置１３０では、受信した電気信号からフリッカ値を測定し、制御部１４０に送信する。

その後、ステップＳ１３において、すべての測定共通電圧について設定済みであるか又は測定済みであるかどうかが判定される。すべての測定共通電圧について設定済みでない又は測定済みでないという否定的な判定の場合には、ステップＳ１１に戻り、残りの測定共通電圧について設定を行なう。つまり、フリッカ測定装置１３０から測定されたフリッカ値を取得した後に、共通電圧設定部１５０に対し次の測定共通電圧を設定する指示を行なう。

一方、肯定的な判定の場合には、ステップＳ１４に進み、制御部１４０において、設定された測定共通電圧に対するフリッカ値についての補間曲線を算出する。図４には、測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値を測定点と、その測定点に基づいて求められた補間曲線を重ね合わせたグラフの例が示されている。ここで、補間曲線は２次曲線としている。続いて、ステップＳ１５において、算出された補間曲線の極小値を液晶表示パネル１１０における調整後の共通電圧であるパネル共通電圧として決定し、共通電圧設定部１５０に対して、液晶表示パネル１１０にパネル共通電圧を設定するよう指示し、指示を受信した共通電圧設定部１５０は、液晶表示パネル１１０にパネル共通電圧を設定する。

図５Ａ〜５Ｃは、それぞれ３種類の液晶パネルについて、測定共通電圧に対して測定されたフリッカ値である粗測定の測定点と、その粗測定の測定点に基づいて求められた補間曲線と、補間曲線の極小値付近について詳細な測定を行なった場合の測定点とについて重ねて示すグラフである。これらのグラフに示されるように、補間曲線の極小値を示す電圧値と詳細測定の最小フリッカ値を示す電圧値は略一致し、粗測定に基づく補間曲線によりパネル共通電圧を求めた場合であっても、詳細測定の場合とほとんど変わらないことが分かる。測定共通電圧及び測定共通電圧の数は、適切な補間曲線が描ける範囲において任意に設定することができる。

また、図６に示されるように、フリッカ測定装置１３０の最小分解能では、求められる要求レベルのパネル共通電圧の値が測定できない場合であっても、補間曲線を利用することにより、補間曲線においてフリッカ値が要求範囲に入るパネル共通電圧に設定することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の共通電圧調整装置では、共通電圧の自動調整において、より少ないフリッカの測定回数で設定すべき共通電圧を調整することができるため作業効率をより高くすることができる。

本実施形態においては、フリッカ測定装置、制御部及び共通電圧設定部を別々の装置として構成したが、これらの２つ以上が統合された装置であってもよい。

１００ 共通電圧調整装置、１１０ 液晶表示パネル、１２０ フォトセンサ、１３０ フリッカ測定装置、１４０ 制御部、１５０ 共通電圧設定部。

Claims (4)

1. 画素電極と共通電極との電位差によって発生する電界により液晶組成物の配向を制御することにより、表示領域に形成された各画素の輝度を変化させ、画像を表示する液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルに対して前記共通電極に設定される共通電圧を設定する共通電圧設定部と、
   前記液晶表示パネルのフリッカの度合いを示すフリッカ値を測定するフリッカ測定部と、
   前記フリッカ測定部において測定された前記フリッカ値を取得するとともに、前記共通電圧設定部に対して前記共通電圧の設定指示を行なう制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記フリッカ測定部から測定された前記フリッカ値を取得した後に、前記共通電圧設定部に対し、次に測定すべき共通電圧である測定共通電圧に設定する指示を行ない、
   前記取得された複数の前記フリッカ値に基づいて、前記測定共通電圧に対する前記フリッカ値の変化を表す補間曲線を算出し、前記補間曲線における前記フリッカ値の極小値を、前記液晶表示パネルにおける調整後の前記共通電圧であるパネル共通電圧として算出し、前記共通電圧設定部に前記パネル共通電圧を設定する指示を行なう、ことを特徴とする共通電圧調整装置。
2. 請求項１に記載の共通電圧調整装置であって、
   前記測定共通電圧は、所定の電圧範囲で等しい電圧間隔で並べられた複数の電圧値から選択される、ことを特徴とする共通電圧調整装置。
3. 請求項１又は２に記載の共通電圧調整装置であって、
   補間曲線は２次曲線である、ことを特徴とする共通電圧調整装置。
4. 画素電極と共通電極とを有する液晶表示装置における共通電極に印加される共通電圧を調整する共通電圧調整方法であって、
   前記液晶表示パネルに対して測定用の共通電圧である測定共通電圧を設定する測定共通電圧設定ステップと、
   前記液晶表示パネルのフリッカの度合いを示すフリッカ値を測定するフリッカ値測定ステップと、
   すべての測定すべき前記測定共通電圧について設定又は測定したかどうかを判定し、否定的な判定の場合には前記測定共通電圧設定ステップに移行する測定共通電圧設定判定ステップと、
   前記測定共通電圧設定判定ステップにおいて、肯定的な判定の場合には、前記取得された複数の前記フリッカ値に基づいて、前記共通電圧に対する前記フリッカ値の変化を表す補間曲線を算出する補間曲線算出ステップと、
   前記補間曲線における前記フリッカ値の極小値を、前記液晶表示パネルにおける調整後の前記共通電圧であるパネル共通電圧として算出し、前記パネル共通電圧を前記液晶表示パネルに設定するパネル共通電圧設定ステップと、を備えることを特徴とする共通電圧調整方法。

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