JP3686961B2 - 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶パネルを用いて表示を行う液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などの他の表示装置に比べて小形で低消費電力であるとともに表示品質が高いという特長から、様々な電子機器のディスプレイとして利用されている。
【０００３】
液晶表示装置では、液晶パネルの駆動を停止した際に、それまでに表示していたパターンによっては、液晶パネルに蓄積された電荷が完全に放電するまでに要する時間（以下、「蓄積電荷放電時間」と称する）が長くなる場合がある。これは、残像が生じて表示品位が損なわれるだけでなく、場合によっては液晶パネルに電荷が蓄積されたままになってしまい、液晶パネルが劣化する原因となる。
【０００４】
このため、従来から蓄積電荷放電時間を短縮する手法が提案されている。その２つを以下に示す。まず、第１の手法は、透過型の液晶パネルである場合において、液晶パネルの駆動を停止した後もバックライトを所定時間にわたって点灯させておき、液晶パネルの液晶層と信号線との間に接続されているスイッチング素子の光導電効果により、蓄積電荷放電時間を短縮するというものである。
【０００５】
第２の手法では、図１１に示すように、液晶パネル３の液晶層に接続されているＴＦＴ（薄膜トランジスタ）のゲートを駆動する走査電極駆動回路２１に、該ＴＦＴをＯＦＦさせるための電圧ＶＥＥを供給するラインを抵抗Ｒを介してグランドに接続して、グランドに対するインピーダンスを小さくすることにより、蓄積電荷放電時間を短縮するというものである。
【０００６】
また、図１２に示すように、液晶パネル３の信号線を駆動する信号電極駆動回路２２に複数種類の電圧Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｎを供給する各ラインをそれぞれスイッチＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷｎ及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎを介してグランドに接続しておき、各スイッチＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷｎを電源供給が遮断された際にＯＮさせて、グランドに対するインピーダンスを小さくすることにより、蓄積電荷放電時間を短縮する場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライトを消灯した後に液晶パネルの駆動を停止しなければならない場合や、バックライトを搭載しない反射型の液晶パネルである場合には、蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、上記第１の手法を採用することはできず、上記第２の手法のみを採用することになるが、これでは、蓄積電荷放電時間をそれほど短縮することができず、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止しきれていなかった。
【０００８】
また、透過型と反射型との両機能を備えた液晶パネル（以下、「アドバンスト型の液晶パネル」と称する）である場合には、上記第１の手法を採用するためには、バックライトを点灯させることなく液晶パネルを駆動するモードがあるが、このようなモードであっても、液晶パネルの駆動を停止させる際には、バックライトを一旦点灯させなければならない。
【０００９】
また、特開平１０−２２２１３４号、特開平１１−２１２５２２号、及び、特開平１１−２７１７０７号の公報にも、蓄積電荷放電時間を短縮する手法や、電源ＯＦＦ時の残像や画像の乱れを防止する手法が記載されているが、これらの手法では、液晶パネルの駆動を停止する際に、液晶パネルの走査線や信号線を駆動する必要があり、制御が複雑になるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、バックライトを用いて蓄積電荷放電時間を短縮することができない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を簡単な制御で防止することができるようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、アクティブマトリクス型の液晶パネルを用いて表示を行う液晶表示装置において、前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって、前記液晶パネルを構成する全ての液晶層が共通に駆動される側の電極である対向電極のみに電圧を印加するようにしている。
【００１２】
この構成により、バックライトを用いて行う場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することが可能であることが確認されている。また、前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって前記液晶パネルの対向電極に印加する電圧が直流電圧である場合には、その直流電圧の絶対値が大きいほど、また、前記液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に電圧を印加する時間が長いほど、蓄積電荷放電時間が短縮されることが確認されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本発明の第１実施形態である液晶表示装置のブロック図を図１に示す。同図において、１は電圧発生回路、２はパネルドライバ、３はアクティブマトリクス型の液晶パネル、４は対向電極駆動回路、５は表示用コントローラ、６は外部スイッチ、７はＯＮ／ＯＦＦ検出回路である。
【００１４】
電圧発生回路１は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成する。電圧発生回路１で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路１で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。尚、電圧ＶＥＥは、液晶パネル３のＴＦＴ３１をＯＦＦさせる際に必要となる電源電圧である。
【００１５】
パネルドライバ２及び液晶パネル３の構成を図２に示す。まず、液晶パネル３について説明する。複数の走査線Ｇが平行に配置されるとともに、複数の信号線Ｓが走査線Ｇと直交する形で平行に配置されている。走査線Ｇと信号線Ｓとが交差する位置の近傍にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３１及び液晶層３２が設けられている。ＴＦＴ３１のゲートは、対応する走査線Ｇに接続されている。液晶層３２を挟み込む一方の電極３３（以下、「信号電極」と称する）は、ＴＦＴ３１のドレイン−ソース間を介して対応する信号線Ｓに接続されている。液晶層３２を挟み込む他方の電極３４（以下、「対向電極」と称する）は、共通のコモン線ＣＯＭに接続されている。
【００１６】
パネルドライバ２は、走査電極駆動回路２１と信号電極駆動回路２２とから成っている。走査電極駆動回路２１は、電圧発生回路１からそれぞれ供給される電圧ＶＤＤ、ＶＥＥのどちらか一方を選択して液晶パネル３の走査線Ｇに印加するための出力回路２１１を各走査線Ｇ毎に備えているとともに、表示用コントローラ５から与えられるタイミング信号Ｔ’に同期して、液晶パネル３の複数の走査線Ｇが順次１つずつ電圧ＶＤＤで駆動され、他の走査線Ｇは電圧ＶＥＥで駆動されるように出力回路２１１を制御する制御回路２１２を備えている。
【００１７】
尚、走査電極駆動回路２１によって電圧ＶＤＤで駆動されている走査線Ｇにゲートが接続されているＴＦＴ３１のみが導通状態（その他のＴＦＴ３１は非導通状態）になり、走査電極駆動回路２１によって電圧ＶＤＤで駆動されている走査線Ｇに対応する液晶層３２の信号電極３３には、信号電極駆動回路２２によって信号線Ｓが駆動されている電圧が印加される。
【００１８】
信号電極駆動回路２２は、電圧発生回路１から供給される複数種類の電圧のいずれかで、表示用コントローラ５から与えられるタイミング信号に同期して各信号線Ｓを駆動する。尚、信号電極駆動回路２２は、どの信号線をどの電圧で駆動するかは、表示用コントローラ５から与えられるデータ信号に基づいて決定する。
【００１９】
対向電極駆動回路４は、表示用コントローラ５からの反転タイミング信号ＨＴに同期することにより、例えば図３に示すように、１水平ライン（Ｈ）おきに出力電圧ＶＭを正のある値と負のある値とに交互に切り替える。対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭは、液晶パネル３のコモン線ＣＯＭに印加される。尚、対向電極駆動回路４は、電圧発生回路１で生成される電源電圧ＶＣＣ’で動作する。また、液晶パネル３の液晶層３２に直流電圧が印加されないように、対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭの実効値が設定されている。
【００２０】
表示用コントローラ５は、外部スイッチ６を介して入力されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄをパネルドライバ２用の信号Ｔ’／Ｄ’に変換してパネルドライバ２に与えるとともに、外部スイッチ６を介して入力されるタイミング信号に基づいて反転タイミング信号ＨＴを生成して対向電極駆動回路４に与える。尚、表示用コントローラ５は、電圧発生回路１で生成される電源電圧ＶＣＣで動作する。
【００２１】
外部スイッチ６は、外部から入力される電圧ＶＩＮを電圧発生回路１に供給する／しないの切り替え、及び、外部から入力されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄを表示用コントローラ５に供給する／しないの切り替えを行うためのスイッチである。
【００２２】
ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７は、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを検出する機能、及び、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを電圧発生回路１及び表示用コントローラ５に対して通知する機能を備えている。
【００２３】
そして、電圧発生回路１は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２への電源電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥの供給を終了するが、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’及び表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給は続行する。
【００２４】
尚、電圧発生回路１では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’及び表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給が所定時間にわたって可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から電圧発生回路１に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００２５】
また、表示用コントローラ５は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２へのタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄの供給を終了するが、対向電極駆動回路４への反転タイミング信号ＨＴの供給を続行する。
【００２６】
以上の構成により、図４に示すように、時刻ｔで外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥは０[V]になり（電圧ＶＳＨの波形を代表として図示している）、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４に印加される電圧をＶＣＯＭで示すように、液晶パネル３の対向電極３４には対向電極駆動回路４から出力される電圧ＶＭが印加され続ける。そして、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間ｋが経過した後には、液晶パネル３の対向電極に印加される電圧ＶＣＯＭも０[V]になる。
【００２７】
このように、本第１実施形態では、液晶パネルの駆動時にその対向電極に印加される電圧（所定の周期で反転する信号）が、液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに印加されるが、これにより、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮して、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００２８】
水平表示６４０ライン、垂直表示２４０ライン、ストライプ配列、ノーマリホワイト、源発振クロック１２.６[ＭＨｚ]、水平期間１５.７５[ｋＨｚ]、垂直期間６０[Ｈｚ]、表示パターン黒ラスタ（パネルに最も多くの電荷が蓄積される状態）での実験結果を表１に示す。尚、この実験は、液晶パネルの対向電極に印加する信号を１水平ライン毎に反転させる場合において、対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングと、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングとの時間差（表１では、対向電極に印加する信号を他の信号及び電源よりも先に供給を停止する場合をマイナスで、対向電極に印加する信号を他の信号及び電源よりも後に供給を停止する場合をプラスで、それぞれ表示している）をパラメータとして、表示品位に問題があるか否かを発明者が主観的に評価することにより行われたものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
上記実験を行った条件下では、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止してから約１５ｍｓ以上経過した後に、対向電極に印加する信号の供給を停止するようにしておけば、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮可能であることがわかる。
【００３１】
尚、対向電極に印加する信号の供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止した場合、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されているが、他の信号及び電源の供給の停止してから液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始されるため、対向電極に印加する信号の供給を停止してから他の信号及び電源の供給を停止するまでの間に表示される画像が全体的に明るくなり、表示品位が悪化してしまう。このことから、対向電極に印加する信号の供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止するという手法は、液晶パネルの劣化を防止することだけを目的とする場合にのみ有効であると言える。
【００３２】
本発明の第２実施形態である液晶表示装置のブロック図を図５に示す。同図において、８は電圧発生回路、９は対向電極駆動切り替え用スイッチ、１０はＯＮ／ＯＦＦ検出回路である。尚、第１実施形態のブロック図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
電圧発生回路８は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成するとともに、所定値の直流電圧ＶＤＣを生成する。電圧発生回路８で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路８で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。また、電圧発生回路８で生成された直流電圧ＶＤＣは対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ２に供給される。
【００３４】
対向電極駆動切り替え用スイッチ９は、４つの端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を有しており、端子Ｔ１−Ｔ４間、端子Ｔ２−Ｔ４間、端子Ｔ３−Ｔ４間のいずれかが導通状態になるように切り替えることができるようになっている。そして、端子Ｔ１には対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭが供給されており、また、端子Ｔ２には電圧発生回路８から出力される電圧ＶＤＣが供給されており、端子Ｔ３は抵抗ｒを介して接地されており、また、端子Ｔ４は液晶パネル３のコモン線ＣＯＭに接続されている。
【００３５】
ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０は、外部スイッチ６がＯＮになったことを検出する機能、外部スイッチ６がＯＮになると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ１−Ｔ４間が導通状態となるように切り替える機能、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを検出する機能、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを電圧発生回路８に対して通知する機能、外部スイッチ６がＯＦＦになると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ２−Ｔ４間が導通状態になるように切り替える機能、及び、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３−Ｔ４間が導通状態になるように切り替える機能を備えている。
【００３６】
そして、電圧発生回路８は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２への電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥの供給、対向電極駆動回路４への電圧ＶＣＣ’への供給、及び、表示用コントローラ５への電圧ＶＣＣの供給を終了するが、直流電圧ＶＤＣの出力は続行する。
【００３７】
尚、電圧発生回路８では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、所定時間にわたって直流電圧ＶＤＣの出力が可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０から電圧発生回路８に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００３８】
尚、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３を省略するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０が有する外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３−Ｔ４間が導通状態になるように切り替えるという機能を省略してもよい。このようにしても、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、電圧発生回路８から出力される直流電圧が０[V]になるので、結果的には同じ動作となる。
【００３９】
以上の構成により、図６に示すように、時刻ｔで外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥは０[V]になり（電圧ＶＳＨの波形を代表として図示している）、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４に印加される電圧をＶＣＯＭで示すように、液晶パネル３の対向電極３４には電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣが印加される。そして、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間ｋが経過した後には、液晶パネル３の対向電極に印加される電圧ＶＣＯＭも０[V]になる。
【００４０】
尚、図６は、電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣが正である場合に対応する場合のものであるが、電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣは負であってもよく、その場合に対応する図を図７に示す。
【００４１】
このように、本第２実施形態では、液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに直流電圧が印加されるが、これにより、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の大きさ、及び、印加時間を適切に設定すれば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）よりも、蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されている。
【００４２】
尚、蓄積電荷放電時間は、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の絶対値、及び、該直流電圧を印加する時間（以下、「ディレイ期間」と称する）に依存する。具体的には、直流電圧の絶対値が大きいほど、電荷の放電速度が増し、したがって、同じ蓄積電荷放電時間を実現するにあたって、ディレイ期間を短くすることができる。
【００４３】
また、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の絶対値が、正である場合には７[V]以上でなければ、また、負である場合には２[V]以上でなければ、バックライトを用いて行う場合よりも、蓄積電荷放電時間を短縮することができないという実験結果が得られている。ある大きさの液晶パネルにおいて、バックライトを用いる場合よりも、蓄積電荷放電時間が短縮される直流電圧の大きさとディレイ期間との組み合わせの領域を図８（正の場合）及び図９（負の場合）に斜線で示す。
【００４４】
また、ある大きさの液晶パネルにおいては、直流電圧が８[V]の場合には２〜３秒、１０[V]の場合には１〜１.５秒、−３[V]の場合には１.５〜２秒、−５[V]の場合には１〜１.５秒、−１０[V]の場合には０.５秒程度に、それぞれディレイ期間を設定しておけば、バックライトを用いる場合よりも、蓄積電荷放電時間が短縮されるという実験結果が得られている。
【００４５】
まとめると、上記第１、第２の各実施形態の液晶表示装置によれば、バックライトを用いて行う場合と同程度以上に、バックライトを用いることなく蓄積電荷放電時間を短縮することができるので、バックライトを搭載しない反射型の液晶パネルである場合や、バックライトを点灯させないモードが存在するアドバンスト型の液晶パネルである場合や、バックライトを消灯させた後に液晶パネルの駆動を停止しなければならない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することができる。また、液晶パネルの駆動を停止した後に所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに電圧を印加するという構成であるので、制御が複雑になることもない。
【００４６】
本発明の第３実施形態である液晶表示装置のブロック図を図１０に示す。同図において、１１は電圧発生回路である。尚、第１実施形態のブロック図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
電圧発生回路１１は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成する。電圧発生回路１１で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路１１で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。
【００４８】
そして、電圧発生回路１１は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、電圧ＶＥＥを除くパネルドライバ２への電圧の供給を終了するが、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’、及び、表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給を所定時間にわたって続行する。
【００４９】
尚、電圧発生回路１１では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’、及び、表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給が所定時間にわたって可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から電圧発生回路１１に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００５０】
以上より、本第３実施形態の液晶表示装置では、外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧は電圧ＶＥＥを除いて０[V]になり、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４には１水平ライン毎に反転する電圧信号が所定時間にわたって印加されるとともに、パネルドライバ２には電圧ＶＥＥが所定時間にわたって供給される。
【００５１】
これにより、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ及び液晶パネル３の対向電極３４に印加される信号以外の信号及び電源の供給が停止した時点から液晶パネル３の蓄積電荷の放電が開始され、対向電極３４に印加する信号の供給及び電圧ＶＥＥが停止するタイミングと、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５２】
尚、液晶パネルの対向電極に印加する信号及びパネルドライバへの電圧ＶＥＥを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも先に供給を停止してもよい。この場合、対向電極に印加する信号及び電圧ＶＥＥの供給を停止した時点から液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始され、対向電極に印加する信号及び電圧ＶＥＥの供給が停止するタイミングとその他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５３】
実験の結果、液晶パネルの対向電極に印加する信号及びパネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、供給を停止するタイミングの時間差は、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを遅らせる場合に比べて短くて済むことが確認されたが、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮することができる最小の時間差については、測定器の分解能の関係上、確認することができなかった。
【００５４】
また、パネルドライバへの電圧ＶＥＥのみを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも後に供給を停止するようにしてもよい。この場合、電圧ＶＥＥの供給を停止した時点から液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始され、電圧ＶＥＥの供給が停止するタイミングとその他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５５】
一方、パネルドライバへの電圧ＶＥＥを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも先に供給を停止した場合、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されているが、他の信号及び電源の供給の停止してから液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始されるため、電圧ＶＥＥの供給を停止してから他の信号及び電源の供給を停止するまでの間に表示される画像が全体的に白っぽくなり、表示品位が悪化してしまう。このことから、電圧ＶＥＥの供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止するという手法は、液晶パネルの劣化を防止することだけを目的とする場合にのみ有効であると言える。
【００５６】
実験の結果、パネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングのみを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、供給を停止するタイミングの時間差は、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを遅らせる場合に比べて短くて済むことが確認されたが、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮することができる最小の時間差については、測定器の分解能の関係上、確認することができなかった。
【００５７】
ここで、パネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、パネルドライバ内の走査電極駆動回路に使用する他の電源を含めたシーケンスを考慮しなければ、走査電極駆動回路の仕様を満足せず、破壊を招くおそれがある。これを防止するには、供給を停止するタイミングに関して周囲とのシーケンスを考慮した回路構成とする必要があり、これにより、許容範囲が狭くなって部品に対してより高い精度が要求されることになる。このため、回路構成が複雑になるとともに、コスト高になる可能性がある。
【００５８】
よって、液晶パネルの駆動停止時に液晶パネルの蓄積電荷放電時間の短縮により表示品位の低下及び液晶パネルの劣化の防止を実現するにあたって、回路構成の複雑化及びコスト高を回避するという観点から、対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを他の信号及び電源の供給を停止するタイミングよりも遅らせるという手法を採用することが望ましい。
【００５９】
上記各実施形態の液晶表示装置は、カーナビゲーション機器、車のサブメータ、携帯電話、携帯ゲーム機、ポータブルテレビ、ノート型パソコン、携帯情報端末等の様々の電子機器のディスプレイとして利用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、液晶パネルの駆動を停止する際に、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングと、液晶パネルを駆動する回路が液晶パネルのスイッチング素子をＯＦＦにする際に必要とする電圧の供給を停止するタイミングとの少なくとも一方を、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらすことによって蓄積電荷放電時間を短縮しているので、バックライトを用いて蓄積電荷放電時間を短縮することができない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を簡単な制御で防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図２】 パネルドライバ及び液晶パネルの構成を示す図である。
【図３】 対向電極駆動回路の出力電圧の波形を示す図である。
【図４】 第１実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形を示す図である。
【図５】 本発明の第２実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図６】 第２実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形の一例を示す図である。
【図７】 第２実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形の別例を示す図である。
【図８】 液晶パネルの駆動を停止した後に液晶パネルの対向電極に正の直流電圧を印加する場合において、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合よりも蓄積電荷放電時間が短縮される、直流電圧の大きさと印加時間との組み合わせの実験結果を示す図である。
【図９】 液晶パネルの駆動を停止した後に液晶パネルの対向電極に負の直流電圧を印加する場合において、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合よりも蓄積電荷放電時間が短縮される、直流電圧の大きさと印加時間との組み合わせの実験結果を示す図である。
【図１０】 本発明の第３実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図１１】 蓄積電荷放電時間を短縮するために、従来の液晶表示装置において採用されていた構成を示す図である。
【図１２】 蓄積電荷放電時間を短縮するために、従来の液晶表示装置において採用されていた別の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 電圧発生回路
２ パネルドライバ
３ 液晶パネル
４ 対向電極駆動回路
５ 表示用コントローラ
６ 外部スイッチ
７ ＯＮ／ＯＦＦ検出回路
８ 電圧発生回路
９ 対向電極駆動切り替え用スイッチ
１０ ＯＮ／ＯＦＦ検出回路
１１ 電圧発生回路
２１ 走査電極駆動回路
２２ 信号電極駆動回路
３１ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
３２ 液晶層
３３ 信号電極
３４ 対向電極
２１１ 出力回路
２１２ 制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶パネルを用いて表示を行う液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などの他の表示装置に比べて小形で低消費電力であるとともに表示品質が高いという特長から、様々な電子機器のディスプレイとして利用されている。
【０００３】
液晶表示装置では、液晶パネルの駆動を停止した際に、それまでに表示していたパターンによっては、液晶パネルに蓄積された電荷が完全に放電するまでに要する時間（以下、「蓄積電荷放電時間」と称する）が長くなる場合がある。これは、残像が生じて表示品位が損なわれるだけでなく、場合によっては液晶パネルに電荷が蓄積されたままになってしまい、液晶パネルが劣化する原因となる。
【０００４】
このため、従来から蓄積電荷放電時間を短縮する手法が提案されている。その２つを以下に示す。まず、第１の手法は、透過型の液晶パネルである場合において、液晶パネルの駆動を停止した後もバックライトを所定時間にわたって点灯させておき、液晶パネルの液晶層と信号線との間に接続されているスイッチング素子の光導電効果により、蓄積電荷放電時間を短縮するというものである。
【０００５】
第２の手法では、図１１に示すように、液晶パネル３の液晶層に接続されているＴＦＴ（薄膜トランジスタ）のゲートを駆動する走査電極駆動回路２１に、該ＴＦＴをＯＦＦさせるための電圧ＶＥＥを供給するラインを抵抗Ｒを介してグランドに接続して、グランドに対するインピーダンスを小さくすることにより、蓄積電荷放電時間を短縮するというものである。
【０００６】
また、図１２に示すように、液晶パネル３の信号線を駆動する信号電極駆動回路２２に複数種類の電圧Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｎを供給する各ラインをそれぞれスイッチＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷｎ及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎを介してグランドに接続しておき、各スイッチＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷｎを電源供給が遮断された際にＯＮさせて、グランドに対するインピーダンスを小さくすることにより、蓄積電荷放電時間を短縮する場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライトを消灯した後に液晶パネルの駆動を停止しなければならない場合や、バックライトを搭載しない反射型の液晶パネルである場合には、蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、上記第１の手法を採用することはできず、上記第２の手法のみを採用することになるが、これでは、蓄積電荷放電時間をそれほど短縮することができず、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止しきれていなかった。
【０００８】
また、透過型と反射型との両機能を備えた液晶パネル（以下、「アドバンスト型の液晶パネル」と称する）である場合には、上記第１の手法を採用するためには、バックライトを点灯させることなく液晶パネルを駆動するモードがあるが、このようなモードであっても、液晶パネルの駆動を停止させる際には、バックライトを一旦点灯させなければならない。
【０００９】
また、特開平１０−２２２１３４号、特開平１１−２１２５２２号、及び、特開平１１−２７１７０７号の公報にも、蓄積電荷放電時間を短縮する手法や、電源ＯＦＦ時の残像や画像の乱れを防止する手法が記載されているが、これらの手法では、液晶パネルの駆動を停止する際に、液晶パネルの走査線や信号線を駆動する必要があり、制御が複雑になるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、バックライトを用いて蓄積電荷放電時間を短縮することができない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を簡単な制御で防止することができるようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、アクティブマトリクス型の液晶パネルを用いて表示を行う液晶表示装置において、前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって、前記液晶パネルを構成する全ての液晶層が共通に駆動される側の電極である対向電極のみに電圧を印加するようにしている。
【００１２】
この構成により、バックライトを用いて行う場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することが可能であることが確認されている。また、前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって前記液晶パネルの対向電極に印加する電圧が直流電圧である場合には、その直流電圧の絶対値が大きいほど、また、前記液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に電圧を印加する時間が長いほど、蓄積電荷放電時間が短縮されることが確認されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本発明の第１実施形態である液晶表示装置のブロック図を図１に示す。同図において、１は電圧発生回路、２はパネルドライバ、３はアクティブマトリクス型の液晶パネル、４は対向電極駆動回路、５は表示用コントローラ、６は外部スイッチ、７はＯＮ／ＯＦＦ検出回路である。
【００１４】
電圧発生回路１は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成する。電圧発生回路１で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路１で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。尚、電圧ＶＥＥは、液晶パネル３のＴＦＴ３１をＯＦＦさせる際に必要となる電源電圧である。
【００１５】
パネルドライバ２及び液晶パネル３の構成を図２に示す。まず、液晶パネル３について説明する。複数の走査線Ｇが平行に配置されるとともに、複数の信号線Ｓが走査線Ｇと直交する形で平行に配置されている。走査線Ｇと信号線Ｓとが交差する位置の近傍にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３１及び液晶層３２が設けられている。ＴＦＴ３１のゲートは、対応する走査線Ｇに接続されている。液晶層３２を挟み込む一方の電極３３（以下、「信号電極」と称する）は、ＴＦＴ３１のドレイン−ソース間を介して対応する信号線Ｓに接続されている。液晶層３２を挟み込む他方の電極３４（以下、「対向電極」と称する）は、共通のコモン線ＣＯＭに接続されている。
【００１６】
パネルドライバ２は、走査電極駆動回路２１と信号電極駆動回路２２とから成っている。走査電極駆動回路２１は、電圧発生回路１からそれぞれ供給される電圧ＶＤＤ、ＶＥＥのどちらか一方を選択して液晶パネル３の走査線Ｇに印加するための出力回路２１１を各走査線Ｇ毎に備えているとともに、表示用コントローラ５から与えられるタイミング信号Ｔ’に同期して、液晶パネル３の複数の走査線Ｇが順次１つずつ電圧ＶＤＤで駆動され、他の走査線Ｇは電圧ＶＥＥで駆動されるように出力回路２１１を制御する制御回路２１２を備えている。
【００１７】
尚、走査電極駆動回路２１によって電圧ＶＤＤで駆動されている走査線Ｇにゲートが接続されているＴＦＴ３１のみが導通状態（その他のＴＦＴ３１は非導通状態）になり、走査電極駆動回路２１によって電圧ＶＤＤで駆動されている走査線Ｇに対応する液晶層３２の信号電極３３には、信号電極駆動回路２２によって信号線Ｓが駆動されている電圧が印加される。
【００１８】
信号電極駆動回路２２は、電圧発生回路１から供給される複数種類の電圧のいずれかで、表示用コントローラ５から与えられるタイミング信号に同期して各信号線Ｓを駆動する。尚、信号電極駆動回路２２は、どの信号線をどの電圧で駆動するかは、表示用コントローラ５から与えられるデータ信号に基づいて決定する。
【００１９】
対向電極駆動回路４は、表示用コントローラ５からの反転タイミング信号ＨＴに同期することにより、例えば図３に示すように、１水平ライン（Ｈ）おきに出力電圧ＶＭを正のある値と負のある値とに交互に切り替える。対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭは、液晶パネル３のコモン線ＣＯＭに印加される。尚、対向電極駆動回路４は、電圧発生回路１で生成される電源電圧ＶＣＣ’で動作する。また、液晶パネル３の液晶層３２に直流電圧が印加されないように、対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭの実効値が設定されている。
【００２０】
表示用コントローラ５は、外部スイッチ６を介して入力されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄをパネルドライバ２用の信号Ｔ’／Ｄ’に変換してパネルドライバ２に与えるとともに、外部スイッチ６を介して入力されるタイミング信号に基づいて反転タイミング信号ＨＴを生成して対向電極駆動回路４に与える。尚、表示用コントローラ５は、電圧発生回路１で生成される電源電圧ＶＣＣで動作する。
【００２１】
外部スイッチ６は、外部から入力される電圧ＶＩＮを電圧発生回路１に供給する／しないの切り替え、及び、外部から入力されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄを表示用コントローラ５に供給する／しないの切り替えを行うためのスイッチである。
【００２２】
ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７は、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを検出する機能、及び、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを電圧発生回路１及び表示用コントローラ５に対して通知する機能を備えている。
【００２３】
そして、電圧発生回路１は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２への電源電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥの供給を終了するが、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’及び表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給は続行する。
【００２４】
尚、電圧発生回路１では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’及び表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給が所定時間にわたって可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から電圧発生回路１に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００２５】
また、表示用コントローラ５は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２へのタイミング信号及びデータ信号Ｔ／Ｄの供給を終了するが、対向電極駆動回路４への反転タイミング信号ＨＴの供給を続行する。
【００２６】
以上の構成により、図４に示すように、時刻ｔで外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥは０[V]になり（電圧ＶＳＨの波形を代表として図示している）、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４に印加される電圧をＶＣＯＭで示すように、液晶パネル３の対向電極３４には対向電極駆動回路４から出力される電圧ＶＭが印加され続ける。そして、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間ｋが経過した後には、液晶パネル３の対向電極に印加される電圧ＶＣＯＭも０[V]になる。
【００２７】
このように、本第１実施形態では、液晶パネルの駆動時にその対向電極に印加される電圧（所定の周期で反転する信号）が、液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに印加されるが、これにより、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮して、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００２８】
水平表示６４０ライン、垂直表示２４０ライン、ストライプ配列、ノーマリホワイト、源発振クロック１２.６[ＭＨｚ]、水平期間１５.７５[ｋＨｚ]、垂直期間６０[Ｈｚ]、表示パターン黒ラスタ（パネルに最も多くの電荷が蓄積される状態）での実験結果を表１に示す。尚、この実験は、液晶パネルの対向電極に印加する信号を１水平ライン毎に反転させる場合において、対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングと、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングとの時間差（表１では、対向電極に印加する信号を他の信号及び電源よりも先に供給を停止する場合をマイナスで、対向電極に印加する信号を他の信号及び電源よりも後に供給を停止する場合をプラスで、それぞれ表示している）をパラメータとして、表示品位に問題があるか否かを発明者が主観的に評価することにより行われたものである。
【００２９】
【表１】
上記実験を行った条件下では、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止してから約１５ｍｓ以上経過した後に、対向電極に印加する信号の供給を停止するようにしておけば、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮可能であることがわかる。
【００３１】
尚、対向電極に印加する信号の供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止した場合、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されているが、他の信号及び電源の供給の停止してから液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始されるため、対向電極に印加する信号の供給を停止してから他の信号及び電源の供給を停止するまでの間に表示される画像が全体的に明るくなり、表示品位が悪化してしまう。このことから、対向電極に印加する信号の供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止するという手法は、液晶パネルの劣化を防止することだけを目的とする場合にのみ有効であると言える。
【００３２】
本発明の第２実施形態である液晶表示装置のブロック図を図５に示す。同図において、８は電圧発生回路、９は対向電極駆動切り替え用スイッチ、１０はＯＮ／ＯＦＦ検出回路である。尚、第１実施形態のブロック図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
電圧発生回路８は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成するとともに、所定値の直流電圧ＶＤＣを生成する。電圧発生回路８で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路８で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。また、電圧発生回路８で生成された直流電圧ＶＤＣは対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ２に供給される。
【００３４】
対向電極駆動切り替え用スイッチ９は、４つの端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を有しており、端子Ｔ１−Ｔ４間、端子Ｔ２−Ｔ４間、端子Ｔ３−Ｔ４間のいずれかが導通状態になるように切り替えることができるようになっている。そして、端子Ｔ１には対向電極駆動回路４の出力電圧ＶＭが供給されており、また、端子Ｔ２には電圧発生回路８から出力される電圧ＶＤＣが供給されており、端子Ｔ３は抵抗ｒを介して接地されており、また、端子Ｔ４は液晶パネル３のコモン線ＣＯＭに接続されている。
【００３５】
ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０は、外部スイッチ６がＯＮになったことを検出する機能、外部スイッチ６がＯＮになると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ１−Ｔ４間が導通状態となるように切り替える機能、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを検出する機能、外部スイッチ６がＯＦＦになったことを電圧発生回路８に対して通知する機能、外部スイッチ６がＯＦＦになると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ２−Ｔ４間が導通状態になるように切り替える機能、及び、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３−Ｔ４間が導通状態になるように切り替える機能を備えている。
【００３６】
そして、電圧発生回路８は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、パネルドライバ２への電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥの供給、対向電極駆動回路４への電圧ＶＣＣ’への供給、及び、表示用コントローラ５への電圧ＶＣＣの供給を終了するが、直流電圧ＶＤＣの出力は続行する。
【００３７】
尚、電圧発生回路８では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、所定時間にわたって直流電圧ＶＤＣの出力が可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０から電圧発生回路８に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００３８】
尚、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３を省略するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路１０が有する外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、対向電極駆動切り替え用スイッチ９の端子Ｔ３−Ｔ４間が導通状態になるように切り替えるという機能を省略してもよい。このようにしても、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間が経過すると、電圧発生回路８から出力される直流電圧が０[V]になるので、結果的には同じ動作となる。
【００３９】
以上の構成により、図６に示すように、時刻ｔで外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥは０[V]になり（電圧ＶＳＨの波形を代表として図示している）、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４に印加される電圧をＶＣＯＭで示すように、液晶パネル３の対向電極３４には電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣが印加される。そして、外部スイッチ６がＯＦＦになってから所定時間ｋが経過した後には、液晶パネル３の対向電極に印加される電圧ＶＣＯＭも０[V]になる。
【００４０】
尚、図６は、電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣが正である場合に対応する場合のものであるが、電圧発生回路８から出力される直流電圧ＶＤＣは負であってもよく、その場合に対応する図を図７に示す。
【００４１】
このように、本第２実施形態では、液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに直流電圧が印加されるが、これにより、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の大きさ、及び、印加時間を適切に設定すれば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）よりも、蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されている。
【００４２】
尚、蓄積電荷放電時間は、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の絶対値、及び、該直流電圧を印加する時間（以下、「ディレイ期間」と称する）に依存する。具体的には、直流電圧の絶対値が大きいほど、電荷の放電速度が増し、したがって、同じ蓄積電荷放電時間を実現するにあたって、ディレイ期間を短くすることができる。
【００４３】
また、液晶パネルの駆動を停止した後も対向電極に印加する直流電圧の絶対値が、正である場合には７[V]以上でなければ、また、負である場合には２[V]以上でなければ、バックライトを用いて行う場合よりも、蓄積電荷放電時間を短縮することができないという実験結果が得られている。ある大きさの液晶パネルにおいて、バックライトを用いる場合よりも、蓄積電荷放電時間が短縮される直流電圧の大きさとディレイ期間との組み合わせの領域を図８（正の場合）及び図９（負の場合）に斜線で示す。
【００４４】
また、ある大きさの液晶パネルにおいては、直流電圧が８[V]の場合には２〜３秒、１０[V]の場合には１〜１.５秒、−３[V]の場合には１.５〜２秒、−５[V]の場合には１〜１.５秒、−１０[V]の場合には０.５秒程度に、それぞれディレイ期間を設定しておけば、バックライトを用いる場合よりも、蓄積電荷放電時間が短縮されるという実験結果が得られている。
【００４５】
まとめると、上記第１、第２の各実施形態の液晶表示装置によれば、バックライトを用いて行う場合と同程度以上に、バックライトを用いることなく蓄積電荷放電時間を短縮することができるので、バックライトを搭載しない反射型の液晶パネルである場合や、バックライトを点灯させないモードが存在するアドバンスト型の液晶パネルである場合や、バックライトを消灯させた後に液晶パネルの駆動を停止しなければならない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することができる。また、液晶パネルの駆動を停止した後に所定時間にわたって液晶パネルの対向電極のみに電圧を印加するという構成であるので、制御が複雑になることもない。
【００４６】
本発明の第３実施形態である液晶表示装置のブロック図を図１０に示す。同図において、１１は電圧発生回路である。尚、第１実施形態のブロック図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
電圧発生回路１１は、外部スイッチ６を介して供給される電圧ＶＩＮから液晶パネル３を駆動するために必要な各種の電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥ、ＶＣＣ、ＶＣＣ’を生成する。電圧発生回路１１で生成された電圧ＶＳＨ、ＶＬＳ、…、ＶＥＥはパネルドライバ２に供給される。また、電圧発生回路１１で生成された電圧ＶＣＣ、ＶＣＣ’はそれぞれ表示用コントローラ５、対向電極駆動回路４にそれぞれ供給される。
【００４８】
そして、電圧発生回路１１は、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から外部スイッチ６がＯＦＦになった旨の通知を受けると、電圧ＶＥＥを除くパネルドライバ２への電圧の供給を終了するが、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’、及び、表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給を所定時間にわたって続行する。
【００４９】
尚、電圧発生回路１１では、外部スイッチ６がＯＦＦされても、すなわち、電源供給が遮断されても、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ、対向電極駆動回路４への電源電圧ＶＣＣ’、及び、表示用コントローラ５への電源電圧ＶＣＣの供給が所定時間にわたって可能となるように、電源が保持される構成となっている。あるいは、外部スイッチ６がＯＦＦされてから所定時間が経過するまでは、ＯＮ／ＯＦＦ検出回路７から電圧発生回路１１に対して電源供給が行われるようにしてもよい。
【００５０】
以上より、本第３実施形態の液晶表示装置では、外部スイッチ６がＯＦＦになると、パネルドライバ２に供給される電圧は電圧ＶＥＥを除いて０[V]になり、また、パネルドライバ２に供給されるタイミング信号及びデータ信号Ｔ’／Ｄ’が無信号状態になるので、液晶パネル３の駆動は停止するが、液晶パネル３の対向電極３４には１水平ライン毎に反転する電圧信号が所定時間にわたって印加されるとともに、パネルドライバ２には電圧ＶＥＥが所定時間にわたって供給される。
【００５１】
これにより、パネルドライバ２への電圧ＶＥＥ及び液晶パネル３の対向電極３４に印加される信号以外の信号及び電源の供給が停止した時点から液晶パネル３の蓄積電荷の放電が開始され、対向電極３４に印加する信号の供給及び電圧ＶＥＥが停止するタイミングと、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５２】
尚、液晶パネルの対向電極に印加する信号及びパネルドライバへの電圧ＶＥＥを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも先に供給を停止してもよい。この場合、対向電極に印加する信号及び電圧ＶＥＥの供給を停止した時点から液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始され、対向電極に印加する信号及び電圧ＶＥＥの供給が停止するタイミングとその他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５３】
実験の結果、液晶パネルの対向電極に印加する信号及びパネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、供給を停止するタイミングの時間差は、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを遅らせる場合に比べて短くて済むことが確認されたが、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮することができる最小の時間差については、測定器の分解能の関係上、確認することができなかった。
【００５４】
また、パネルドライバへの電圧ＶＥＥのみを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも後に供給を停止するようにしてもよい。この場合、電圧ＶＥＥの供給を停止した時点から液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始され、電圧ＶＥＥの供給が停止するタイミングとその他の信号及び電源の供給が停止するタイミングとの時間差を適切に設定しておけば、バックライトを用いる場合（すなわち、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合）と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮することによって、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を防止することが可能であることが実験で確認されている。
【００５５】
一方、パネルドライバへの電圧ＶＥＥを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源よりも先に供給を停止した場合、バックライトを用いる場合と同程度に蓄積電荷放電時間を短縮可能であることが実験で確認されているが、他の信号及び電源の供給の停止してから液晶パネルの蓄積電荷の放電が開始されるため、電圧ＶＥＥの供給を停止してから他の信号及び電源の供給を停止するまでの間に表示される画像が全体的に白っぽくなり、表示品位が悪化してしまう。このことから、電圧ＶＥＥの供給を他の信号及び電源の供給よりも先に停止するという手法は、液晶パネルの劣化を防止することだけを目的とする場合にのみ有効であると言える。
【００５６】
実験の結果、パネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングのみを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮するにあたって、供給を停止するタイミングの時間差は、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを遅らせる場合に比べて短くて済むことが確認されたが、表示品位の観点から問題がない程度にまで蓄積電荷放電時間を短縮することができる最小の時間差については、測定器の分解能の関係上、確認することができなかった。
【００５７】
ここで、パネルドライバへの電圧ＶＥＥの供給を停止するタイミングを液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらす場合、パネルドライバ内の走査電極駆動回路に使用する他の電源を含めたシーケンスを考慮しなければ、走査電極駆動回路の仕様を満足せず、破壊を招くおそれがある。これを防止するには、供給を停止するタイミングに関して周囲とのシーケンスを考慮した回路構成とする必要があり、これにより、許容範囲が狭くなって部品に対してより高い精度が要求されることになる。このため、回路構成が複雑になるとともに、コスト高になる可能性がある。
【００５８】
よって、液晶パネルの駆動停止時に液晶パネルの蓄積電荷放電時間の短縮により表示品位の低下及び液晶パネルの劣化の防止を実現するにあたって、回路構成の複雑化及びコスト高を回避するという観点から、対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングのみを他の信号及び電源の供給を停止するタイミングよりも遅らせるという手法を採用することが望ましい。
【００５９】
上記各実施形態の液晶表示装置は、カーナビゲーション機器、車のサブメータ、携帯電話、携帯ゲーム機、ポータブルテレビ、ノート型パソコン、携帯情報端末等の様々の電子機器のディスプレイとして利用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、液晶パネルの駆動を停止する際に、液晶パネルの対向電極に印加する信号の供給を停止するタイミングと、液晶パネルを駆動する回路が液晶パネルのスイッチング素子をＯＦＦにする際に必要とする電圧の供給を停止するタイミングとの少なくとも一方を、液晶パネルの駆動に係わる他の信号及び電源の供給を停止するタイミングからずらすことによって蓄積電荷放電時間を短縮しているので、バックライトを用いて蓄積電荷放電時間を短縮することができない場合であっても、表示品位の低下及び液晶パネルの劣化を簡単な制御で防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図２】 パネルドライバ及び液晶パネルの構成を示す図である。
【図３】 対向電極駆動回路の出力電圧の波形を示す図である。
【図４】 第１実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形を示す図である。
【図５】 本発明の第２実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図６】 第２実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形の一例を示す図である。
【図７】 第２実施形態の液晶表示装置において、外部スイッチがＯＦＦされる前後の各部の電圧波形の別例を示す図である。
【図８】 液晶パネルの駆動を停止した後に液晶パネルの対向電極に正の直流電圧を印加する場合において、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合よりも蓄積電荷放電時間が短縮される、直流電圧の大きさと印加時間との組み合わせの実験結果を示す図である。
【図９】 液晶パネルの駆動を停止した後に液晶パネルの対向電極に負の直流電圧を印加する場合において、液晶パネルの駆動を停止してからバックライトを消灯する場合よりも蓄積電荷放電時間が短縮される、直流電圧の大きさと印加時間との組み合わせの実験結果を示す図である。
【図１０】 本発明の第３実施形態である液晶表示装置のブロック図である。
【図１１】 蓄積電荷放電時間を短縮するために、従来の液晶表示装置において採用されていた構成を示す図である。
【図１２】 蓄積電荷放電時間を短縮するために、従来の液晶表示装置において採用されていた別の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 電圧発生回路
２ パネルドライバ
３ 液晶パネル
４ 対向電極駆動回路
５ 表示用コントローラ
６ 外部スイッチ
７ ＯＮ／ＯＦＦ検出回路
８ 電圧発生回路
９ 対向電極駆動切り替え用スイッチ
１０ ＯＮ／ＯＦＦ検出回路
１１ 電圧発生回路
２１ 走査電極駆動回路
２２ 信号電極駆動回路
３１ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
３２ 液晶層
３３ 信号電極
３４ 対向電極
２１１ 出力回路
２１２ 制御回路
Claims (9)
- アクティブマトリクス型の液晶パネルを用いて表示を行う液晶表示装置において、前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって、前記液晶パネルを構成する全ての液晶層が共通に駆動される側の電極である対向電極のみに電圧を印加するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
- 前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって前記対向電極に印加する電圧が、前記液晶パネルの駆動時に前記対向電極に印加する電圧であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶パネルの駆動を停止してから前記対向電極に電圧を印加する時間が１５ｍｓ以上であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶パネルの駆動を停止した後も所定時間にわたって前記対向電極に印加する電圧が直流電圧であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記直流電圧が正の電圧であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 前記直流電圧が負の電圧であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶パネルが反射型であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶パネルが透過型と反射型との両機能を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
- 請求項１から８のいずれか１つに記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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