JP2007133016A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】OCBモード液晶のソース線を選択するための、複数の選択スイッチを同時にオフする際に、誤作動を防止することを目的とする。
【解決手段】複数のソース線SLと、これら複数のソース線SLのいずれかに接続された複数の表示画素PXと、これら複数のソース線SLに対して共通な非映像信号Vbk、及び、複数のソース線SLに対してそれぞれ独立な映像信号Vpを順次出力するソースドライバDSLと、複数のソース線SLとソースドライバDSLとの間に接続された選択スイッチ回路CSWと、ソースドライバDSL及び選択スイッチ回路CSWを制御するコントローラCTRと、を備え、コントローラCTRは、ソースドライバDSLから出力される非映像信号Vbkを複数のソース線SLに並列的に供給し、これらソース線間で非映像信号Vbkの供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御するように構成される液晶表示装置。
【選択図】図1
【解決手段】複数のソース線SLと、これら複数のソース線SLのいずれかに接続された複数の表示画素PXと、これら複数のソース線SLに対して共通な非映像信号Vbk、及び、複数のソース線SLに対してそれぞれ独立な映像信号Vpを順次出力するソースドライバDSLと、複数のソース線SLとソースドライバDSLとの間に接続された選択スイッチ回路CSWと、ソースドライバDSL及び選択スイッチ回路CSWを制御するコントローラCTRと、を備え、コントローラCTRは、ソースドライバDSLから出力される非映像信号Vbkを複数のソース線SLに並列的に供給し、これらソース線間で非映像信号Vbkの供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御するように構成される液晶表示装置。
【選択図】図1
Description
この発明は、液晶表示装置、特に、アクティブマトリクス方式で駆動を行う液晶表示装置に関する。
近年、小型ゲーム機、ポータブルPC、あるいは携帯電話等、液晶パネルを組み込んだモバイル製品が急速に普及しつつある。
液晶表示パネルは、一般にアレイ基板および対向基板間に液晶層を挟持した構造である。液晶表示パネルがアクティブマトリクス型である場合、アレイ基板は略マトリクス状に配置される複数の画素電極、複数の画素電極の行に沿って配置される複数のゲート線、複数の画素電極の列に沿って配置される複数のソース線、複数のゲート線および複数のソース線の交差位置近傍に配置される複数の画素スイッチング素子を有する。
複数のゲート線はこれらゲート線を駆動するゲートドライバに接続され、複数のソース線はこれらソース線を駆動するソースドライバに接続され、ゲートドライバおよびソースドライバは制御回路によって制御される。各画素スイッチング素子は例えば薄膜トランジスタ(TFT)からなり、対応ゲート線がゲートドライバによって駆動されたときに導通して対応ソース線にソースドライバによって設定された画素電圧を対応画素電極に印加する。
対向基板には、アレイ基板に配置された複数の画素電極に対向するように共通電極が設けられる。一対の画素電極および共通電極は、これら電極間に位置する液晶層の一部である画素領域と共に液晶画素を構成する。画素の駆動電圧は画素電極に印加される画素電圧と共通電極に印加される共通電圧との差であり、画素スイッチング素子が非導通になった後も画素電極および共通電極間に保持される。
画素領域内の液晶分子配列はこの駆動電圧に対応した電界により設定され、画素の透過率を制御する。駆動電圧の極性反転は例えば画素電圧を共通電圧に対して周期的に逆極性にすることにより行われ、液晶層内で液晶分子の偏在化を阻止するように電界の方向を反転させる。
大型液晶テレビなどの分野では、動画表示に必要とされる高速な液晶応答性を有するOCB(Optically Compensated Bend)モードの液晶表示パネルが採用されつつある。この液晶表示パネルは液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベンド配向に予め転移させて表示動作を行う。このとき、このベンド配向は長時間に渡って電圧無印加状態、あるいは、この状態に近い状態が続く場合にスプレイ配向へ逆転移してしまう。このような液晶表示パネルでは、黒挿入駆動がスプレイ配向への逆転移を防止することを意図して用いられている。
一方、従来、一水平期間内に複数回の書込み期間を設け、各期間にそれぞれ異なるソース線に映像信号を振分けて出力する構成の液晶表示装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2004−219823号公報
選択駆動を行う場合、ソース線出力の選択スイッチは選択されたもののみオンにして、所望の信号電圧をソース線に書込んでいる。このときにさらに黒挿入駆動を行う場合、複数の選択スイッチを同時にオンして黒レベルの信号電圧の書込みを開始し、その後同時にオフして書込みを終了すると、選択スイッチをオフとする前後でソースドライバの負荷が変化し、複数の選択スイッチのチャンネルを同時にオンオフするタイミングで定格電圧を上回る電圧信号が発生する場合があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ソース線を選択するための複数の選択スイッチを同時にオフする際に定格電圧以上の電圧信号が発生することを抑制し、誤作動を防止する液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明の態様による液晶表示装置は、複数のソース線と、前記複数のソース線のいずれかに接続された複数の表示画素と、これら複数のソース線に対して共通な非映像信号、及び、これら複数のソース線に対してそれぞれ独立な映像信号を順次出力する出力ドライバと、前記複数のソース線と前記出力ドライバとの間に接続された選択スイッチ回路と、前記出力ドライバ及び前記選択スイッチ回路を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記出力ドライバから出力される非映像信号を前記複数のソース線に並列的に供給し、これらソース線間で前記非映像信号の供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御するように構成された液晶表示装置。
この発明によれば、ソース線間で前記非映像信号の供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御することによって、ソース線を選択するための複数の選択スイッチを同時にオフする際に定格電圧以上の電圧信号が発生することを抑制し、誤作動を防止する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。
本実施形態に係る液晶表示装置は、図1に示すような液晶表示パネルDP及びコントローラCTRを有している。液晶表示パネルDPは、アレイ基板12、対向基板14、及び、アレイ基板12と対向基板14との間に挟持された液晶層LQを有している。液晶層LQは、例えばノーマリホワイトの表示動作のために予めスプレイ配向からベンド配向に転移される液晶を液晶材料として含む。
ベンド配向からスプレイ配向への逆転移は黒表示に対応した非映像信号Vbkを液晶層LQに周期的に印加することにより阻止される。すなわち、非映像信号Vbkは、液晶分子の逆転移を防止するための電圧レベルである。
アレイ基板12は、例えばガラス等の透明絶縁基板上に略マトリクス状に配置される複数の画素電極PE、複数の画素電極PEの行に沿って配置される複数のゲート線GL(GL1〜GLm)、複数の画素電極PEの列に沿って配置された複数のソース線SL(SL1〜SLn)、並びにこれらゲート線GLおよびソース線SLの交差位置近傍に配置され各々対応ゲート線GLを介して駆動されたときに対応ソース線SLおよび対応画素電極PE間で導通する複数の画素スイッチング素子W1を有している。
各画素スイッチング素子W1は例えば薄膜トランジスタからなり、薄膜トランジスタのゲートがゲート線GLに接続され、ソース−ドレインパスがソース線SLおよび画素電極PE間に接続される。
対向基板14は、複数の画素電極PEに対向して配置される共通電極CE等を含む。各画素電極PEおよび共通電極CEは例えばITO等の透明電極材料からなり、互いに平行にラビング処理される配向膜(図示せず)でそれぞれ覆われている。
各画素電極PEおよび共通電極CEは、画素電極PEおよび共通電極CEからの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層LQの一部である画素領域と共にOCB液晶画素PXを構成する。
液晶表示パネルDPは、さらに、複数のゲート線GLに接続されたゲートドライバDGLと、複数のソース線SLに接続された選択スイッチ回路CSWと、選択スイッチ回路CSWに接続されたソースドライバDSLと、を備えている。ゲートドライバDGLは、複数のスイッチング素子W1を行単位に導通させるように複数のゲート線GLを順次駆動する。
図2に示すように、ソースドライバDSLは出力バッファBfを有している。ソースドライバDSLは、複数のソース線SLに対して共通な非映像信号Vbk、及び、複数のソース線SLのそれぞれに対して独立な映像信号Vpを出力バッファBfから順次出力する。
選択スイッチ回路CSWは、各々ソースドライバDSLと複数のソース線SLのうち対応する1つとの間に接続される複数のアナログスイッチW2(W21〜W2n)を含んでいる。本実施形態では、図2に示すように、ソースドライバDSLの出力バッファBfの出力ラインは、アナログスイッチW2を介して2本のソース線SLに接続されている。上記のゲートドライバDGL、ソースドライバDSL、及び、選択スイッチ回路CSWは、コントローラCTRによって制御される。
コントローラCTRは、ソースドライバDSLから出力される非映像信号Vbkを複数のソース線SLに並列的に供給し、これらソース線SL間で非映像信号Vbkの供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御するように構成されている。
すなわち、コントローラCTRは、図1に示すように、駆動信号生成回路C1、選択スイッチ制御回路C2、及びディレイ回路CDLを含んでいる。駆動信号生成回路C1は、外部信号源SSから入力されるタイミング信号、映像信号等から、駆動信号として水平同期信号CTG、垂直同期信号CTSを出力する。
選択スイッチ制御回路C2は、駆動信号生成回路C1から垂直同期信号CTSを受信し、選択スイッチ回路CSWのアナログスイッチW2を制御する第1選択スイッチ制御信号CTW1を選択スイッチ回路CSW及びディレイ回路CDLに出力する。ディレイ回路CDLは、複数のソース線SLに対する非映像信号Vbkの供給タイミングを互いにずらすように複数のアナログスイッチW2に対する第1選択スイッチ制御信号CTW1を遅延させて、第2選択スイッチ制御信号CTW2として出力する。
上記の液晶表示装置は、コントローラCTRが電源源投入時に共通電圧Vcomを変化させて、比較的大きな駆動電圧を液晶層LQに印加することにより液晶分子をスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化処理を行うように構成されている。また、コントローラCTRは、外部信号源SSから入力される同期信号に基づいて発生される制御信号CTGをゲートドライバDGLに出力し、外部信号源SSから入力される同期信号に基づいて発生される制御信号CTS、および外部信号源SSから入力される映像信号または黒挿入用の非映像信号をソースドライバDSLに出力する。
コントローラCTRは、さらに共通電圧Vcomを対向基板CTの共通電極CEに対して出力する。コントローラCTRの駆動信号生成回路C1では、外部信号源SSから入力される同期信号に基づき、図3に示すように、非映像信号書込み期間Tbk、および複数の映像信号書込み期間Tpが設定される。映像信号書込み期間Tpは、非映像信号書込み期間Tbkとは異なる長さとなっている。
非映像信号書込み期間Tbkは複数の液晶画素PXに対して黒レベルの電圧信号を非映像信号Vbkとして書込むために用いられ、映像信号書込み期間Tpは複数の液晶画素PXに対して映像信号を書込むために用いられる。
ゲートドライバDGLは制御信号CTGの制御により非映像信号書込み期間Tbkにおいて複数の液晶画素PXの行を黒挿入走査として順次選択するように複数のゲート線GLを順次駆動する。ゲートドライバDGLは、この非映像信号書込み期間Tbkに続く複数の映像信号書込み期間Tpにおいて、複数の液晶画素PXの行を映像信号書込走査として順次選択するように複数のゲート線GLを順次駆動する。
他方、ソースドライバDSLは非映像信号書込み期間Tbkにおいて複数のゲート線GLの各々が駆動される間に1行分の非映像信号Vbkとして黒レベルの画素電圧を出力し、さらに映像信号書込み期間Tpにおいて複数のゲート線GLの各々が駆動される間に対応した1行分の映像信号Vpを出力する。
ソースドライバDSLの出力信号は出力バッファBfから選択スイッチ回路CSWに入力される。選択スイッチ回路CSWのアナログスイッチW2は、コントローラCTRの選択スイッチ制御回路C2から入力される第1選択スイッチ制御信号CTW1と、選択スイッチ制御回路C2からディレイ回路CDLを介して入力される第2選択スイッチ制御信号CTW2とによって制御される。
本実施形態では、奇数番目のソース線SL(SL1、SL3、…)に接続されたアナログスイッチW2(W21、W23…)は、第1選択スイッチ制御信号CTW1によって制御され、偶数番目のソース線SL(SL2、SL4…)に接続されたアナログスイッチW2(W22、W24…)は、第2選択スイッチ制御信号CTW2によって制御される。このとき、第2選択スイッチ制御信号CTW2は、ディレイ回路CDLによって、第1選択スイッチ制御信号CTW1よりも0.4μ秒遅れた信号となっている。
例えば、図2に示すように、ソース線SLk(kは偶数)に接続されたアナログスイッチW2kとソース線SL(k+1)に接続されたアナログスイッチW2(k+1)とは、図3に示すように制御される。すなわち、アナログスイッチW2kとアナログスイッチW2(k+1)とは、非映像信号書込み期間Tbkにおいてオンとなり、ソース線SLk、SL(k+1)に非映像信号Vbkとして黒レベルの電圧信号が印加される。
このとき、アナログスイッチW2kとアナログスイッチW2(k+1)とは、ソース線SLkに対して非映像信号Vbkの書込みを終了するタイミングと、ソース線SL(k+1)に対して非映像信号Vbkの書込みを終了するタイミングとが互いにずれるように制御される。本実施形態では、アナログスイッチSW2(k+1)はアナログスイッチSW2kよりも遅れてオン及びオフするように制御される。
続いて、非映像信号書込み期間Tbkの後の映像信号書込み期間Tpにおいて、アナログスイッチW2kがオンとなりソース線SLkに映像信号Vp(信号1)が印加され、さらにその後の映像信号書込み期間Tpにおいて、アナログスイッチW2(k+1)がオンとなりソース線SL(k+1)に映像信号Vp(信号2)が印加される。複数のソース線SLに順次印加された1行分の画素電圧Vpは対応画素スイッチング素子W1を介して選択行の液晶画素PXに印加される。なお、全液晶画素PXに対する映像信号Vpはカラム反転駆動の場合には画素列毎に逆極性に設定され、フレーム反転駆動の場合にはフレーム毎に逆極性に設定される。
ここで、第1選択スイッチ制御信号CTW1及び第2選択スイッチ制御信号CTW2が同時にオフとなると、複数のソース線SLの各々と接続されていたときに対してソースドライバDSLの負荷が小さくなるため、ソースドライバDSLの出力信号が一時的に大きくなる。これに対し、本実施形態では、図4A及び図4Bに示すように第1選択スイッチ制御信号CTW1及び第2選択スイッチ制御信号CTW2がオフとなるタイミングが互いにずれているため、ソースドライバDSLに対する負荷の変化が分散され、ソースドライバDSLの出力信号が定格電圧を越えることが抑制される。
すなわち、このことによって、ソース線SLを選択するための複数のチャンネルを同時にオフする際に定格電圧以上の電圧信号が発生することを抑制し、誤作動を防止する液晶表示装置を提供することができる。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施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。
PX…表示画素、SL(SL1〜SLn)…ソース線、Vbk…非映像信号、Vp…映像信号、DSL…ソースドライバ、CSW…選択スイッチ回路、CTR…コントローラ、CDL…ディレイ回路
Claims (4)
- 複数のソース線と、
前記複数のソース線のいずれかに接続された複数の表示画素と、
これら複数のソース線に対して共通な非映像信号、及び、これら複数のソース線に対してそれぞれ独立な映像信号を順次出力する出力ドライバと、
前記複数のソース線と前記出力ドライバとの間に接続された選択スイッチ回路と、
前記出力ドライバ及び前記選択スイッチ回路を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記出力ドライバから出力される非映像信号を前記複数のソース線に並列的に供給し、これらソース線間で前記非映像信号の供給終了タイミングを互いにずらすように選択スイッチ回路を制御するように構成された液晶表示装置。 - 前記選択スイッチ回路は、各々前記出力ドライバと複数のソース線のうちの対応する1つとの間に接続される複数のアナログスイッチを含み、
前記コントローラは前記複数のソース線に対して共通な非映像信号の供給タイミングを互いにずらすように前記複数のアナログスイッチに対するスイッチ制御信号を選択的に遅延させるディレイ回路を含む請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記複数の表示画素は、OCBモードの液晶層を含む請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記非映像信号は、液晶分子の逆転移を防止するための電圧レベルである請求項3記載の液晶表示装置。
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