JP2007094016A - 表示駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予期せぬ電源遮断が発生した場合であっても、表示パネルに表示された画像情報の残像の発生を抑制して表示品質の向上を図るとともに、表示画素への直流電圧の印加を抑制して液晶の劣化を抑制することができる表示駆動装置を提供する。
【解決手段】ゲートドライバ２０Ａは、電源電圧ＶＣＣに基づいて各駆動電圧ＶＤＤ２、ＶＤＤ３、ＶＧＨ及びＶＧＬを生成するチャージポンプ回路２１〜２３と、駆動電圧ＶＤＤ３に基づいてコモン信号電圧Ｖcomを生成するコモン信号駆動回路２４と、チャージポンプ回路２３により生成された駆動電圧ＶＧＨ、ＶＧＬ及び垂直同期信号に基づいて走査信号を生成して走査ラインＳＬに順次印加する走査信号生成出力部２５と、電源電圧ＶＣＣの電圧値の低下を検出して、駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomの電圧値を接地電位（０Ｖ）に設定する残像処理回路２６と、を備えて構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリ等の着脱可能な電源から供給される電源電圧に基づいて、表示パネルに所望の画像情報を表示する表示装置に適用可能な表示駆動装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータやテレビジョン等の情報端末や映像機器において、旧来の陰極線管（ブラウン管、Cathode Ray Tube；ＣＲＴ）に替えて、液晶表示装置（Liquid
Crystal Display；ＬＣＤ）が多用されるようになってきている。また、近年普及が著しいデジタルスチルカメラや携帯電話、電子辞書、携帯情報端末等の電子機器においても、画像や文字情報を表示するための表示装置として、液晶表示装置が一般的に搭載されている。

特に、携帯型の電子機器の分野においては、バッテリ等の着脱可能な装置電源により所望の画像情報の表示駆動が行われるが、この表示駆動時間をより長期化させるための構成として、電力消費量が比較的大きいバックライト等の光源を用いることなく良好な画像表示を行うことができる反射型の液晶表示装置を適用したものが知られている。

このような反射型の液晶表示装置においては、装置電源をオフにすると、表示パネルに画像情報を表示するためのドライバ（走査ドライバ、信号ドライバ等）に駆動電圧が供給されなくなるため、表示パネルの各表示画素には電源オフの直前に表示されていた画像情報に応じた電荷が保持された状態になる。

この電荷は、表示パネルに配設された配線層やドライバを介して自然放電により徐々に接地電位に収束するように変化していくため、上記画像情報が徐々に消えていく残像として認識され、表示品質の悪化（見苦しさ等）を招くとともに、このとき、各表示画素には、上記画像情報の表示状態に応じた直流電圧が保持された状態（直流電圧ホールド状態）になるため、表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を招くという問題を有していた。

なお、バックライトを備えた透過型の液晶表示装置においては、電源オフによりバックライトを消灯する制御が行われることにより、上述したような残像は認識されないが、表示画素に保持された電荷が自然放電により徐々に放電される現象は同等であるため、依然として表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を招くという問題を有していた。

そこで、このような問題を解決する手法として、例えば、特許文献１等に記載されているように、電源スイッチがオフにされた後、所定の時間（例えば、４フィールド分）経過するまで、信号ドライバの出力をハイインピーダンス状態に設定するとともに、走査ドライバをアクティブ状態に維持するシーケンスを実行することにより、表示画素を構成する液晶容量（画素容量）に並列に接続された補助容量（蓄積容量）に印加される補助容量配線の電位（コモン信号電位）が、上記液晶容量に書き込まれて信号ラインの電位が補助容量配線の電位と同電位となり、液晶容量を構成する液晶に印加される電圧がゼロとなる。これにより、比較的短い時間に表示画像の残像が消去されるとともに、液晶に直流電圧が保持される状態を解消することができ、表示品質の悪化を抑制しつつ液晶の劣化を防止することができる。

また、特許文献１等には、電源スイッチがオフされたときに、信号ドライバに供給する輝度階調信号を切り換えて各表示画素に白表示電圧を印加し、表示パネルに表示される画像情報を白表示画面に切り換えることにより、液晶に印加される電圧をゼロに設定して表示品質の悪化を抑制しつつ液晶の劣化を防止する構成も記載されている。

特開２０００−１６３０２５号公報 （第５頁〜第７頁、図１、図４、図５、図７）

しかしながら、上述したような電源オフ時に残像消去のためのシーケンス処理を実行する液晶表示装置においては、次に示すような問題点を有している。
すなわち、上述したような液晶表示装置が携帯電話やデジタルカメラ等の携帯型の電子機器に適用される場合のように、装置電源として、着脱可能なバッテリ等を備えた構成を有する場合において、例えば、当該バッテリの脱落等により電源電圧の供給が遮断されたり、急激に低下したりする予期せぬ異常状態が発生すると、ドライバや周辺回路への駆動電圧や制御クロック、各種制御信号の供給、入力が遮断されて、上述したような残像処理のためのシーケンス処理が正常に行われなくなって、上記異常状態（電源遮断）の直前に表示されていた画像情報に応じた電荷が表示画素（液晶容量）に保持されることにより残像が認識され、表示品質の悪化（見苦しさ等）を招くとともに、当該液晶容量の液晶に直流電圧が継続的に印加されることにより、表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を招くという問題を有していた。

なお、上述した液晶表示装置においては、装置電源として着脱可能なバッテリ等を備えた場合について説明したが、パーソナルコンピュータやテレビジョン等の据え置き型のモニタにおいても、電源ケーブルやモニタケーブルの抜け落ちや停電等による電源電圧の供給遮断や急激な低下により同様の問題点が生じる可能性を有している。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、予期せぬ電源遮断が発生した場合であっても、表示パネルに表示された画像情報の残像の発生を抑制して表示品質の向上を図るとともに、表示画素への直流電圧の印加を抑制して液晶の劣化を抑制することができる表示駆動装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の液晶表示画素が２次元配列された表示パネルに、所望の画像情報を表示する駆動制御を行う表示駆動装置において、前記表示駆動装置は、前記液晶表示画素を選択状態に設定するための走査信号を生成して出力する走査駆動回路と、前記走査信号に基づいて選択状態に設定された前記液晶表示画素に書き込む表示信号電圧を生成して出力する信号駆動回路と、前記走査駆動回路及び前記信号駆動回路を駆動するための電源電圧を供給する装置電源と、を備え、前記走査駆動回路は、前記装置電源から供給される前記電源電圧に基づいて、少なくとも前記走査信号を生成して出力するための走査駆動電圧、及び、前記液晶表示画素を構成する共通電極に印加するコモン信号電圧を駆動するためのコモン駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記装置電源から供給される前記電源電圧の変化を検出する電圧変化検出手段と、該電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記走査駆動電圧及び前記コモン信号電圧を強制的に特定電圧に設定する特定電圧設定手段と、を具備することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の表示駆動装置において、前記駆動電圧生成手段は、前記信号駆動回路における前記表示信号電圧を生成して出力するための信号駆動電圧を生成する構成を有し、前記特定電圧設定手段は、前記電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記信号駆動電圧を強制的に前記特定電圧に設定する構成を有していることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の表示駆動装置において、前記電圧変化検出手段は、前記電源電圧の所定電圧レベルからの低下を検出することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、複数の液晶表示画素が２次元配列された表示パネルに、所望の画像情報を表示する駆動制御を行う表示駆動装置において、前記表示駆動装置は、前記液晶表示画素を選択状態に設定するための走査信号を生成して出力する走査駆動回路と、前記走査信号に基づいて選択状態に設定された前記液晶表示画素に書き込む表示信号電圧を生成して出力する信号駆動回路と、前記走査駆動回路及び前記信号駆動回路を駆動するための電源電圧を供給する装置電源と、を備え、前記走査駆動回路は、前記装置電源から供給される前記電源電圧に基づいて、少なくとも前記走査信号を生成して出力するための走査駆動電圧、及び、前記液晶表示画素を構成する共通電極に印加するコモン信号電圧を駆動するためのコモン駆動電圧、前記信号駆動回路における前記表示信号電圧を生成して出力するための信号駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記信号駆動電圧の変化を検出する電圧変化検出手段と、該電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記走査駆動電圧及び前記コモン信号電圧、前記信号駆動電圧を強制的に特定電圧に設定する特定電圧設定手段と、を具備することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の表示駆動装置において、前記駆動電圧生成手段は、１又は複数のコンデンサの接続状態を、切換制御信号に基づいて切換制御することにより所望の電圧を生成するチャージポンプ回路により構成され、前記切換制御信号は、前記表示駆動装置における全ての制御動作の基本となる基準クロックに基づいて生成されることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の表示駆動装置において、前記電圧変化検出手段は、前記信号駆動電圧の所定電圧レベルからの低下を検出することを特徴とする。

本発明に係る表示駆動装置によれば、アクティブマトリクス型の表示パネルを備えた液晶表示装置に適用可能な表示駆動装置において、表示パネルに２次元配列された表示画素を選択状態に設定するための走査信号を生成して出力する走査駆動回路（ゲートドライバ）に、少なくとも、装置電源から供給される電源電圧に基づいて、走査信号を生成するための走査駆動電圧、及び、表示画素の共通電極に印加されるコモン信号電圧を駆動するためのコモン駆動電圧を生成するチャージポンプ回路等からなる駆動電圧生成手段と、上記電源電圧の変化（低下）を検出する電圧変化検出手段（電圧検出回路部）と、該電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、走査駆動電圧及びコモン信号電圧を強制的に特定電圧（接地電位；０Ｖ）に設定する特定電圧設定手段（電荷放電回路部）と、を設けた構成を有していることにより、装置電源の脱落等により電源電圧の供給が遮断されたり電圧が低下したりした場合に、走査駆動電圧及びコモン信号電圧が供給される電圧供給ラインの各々を、特定電圧設定手段により接地電位に接続して、走査駆動回路から各走査ラインに印加される走査信号、及び、表示パネルの各表示画素に共通して設けられた共通電極に印加されるコモン信号電圧を接地電位（０Ｖ）に強制的に設定することができるので、各表示画素の画素トランジスタを半導通状態に制御して液晶容量に蓄積されていた電荷を速やかに放電することができる。

したがって、電源電圧が遮断される直前の状態（通常動作状態）において、表示パネルに表示されていた画像情報が迅速に消去されるので、残像の発生が抑制されて表示品質の向上を図ることができるとともに、当該表示画素の液晶に直流電圧が継続的に印加される状態が回避されるので、表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を抑制することができる。

以下、本発明に係る表示駆動装置について、実施の形態を示して詳しく説明する。
まず、本発明に係る表示駆動装置を適用した表示装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の概略構成の一例を示す全体ブロック図である。

本発明に係る表示駆動装置が適用される液晶表示装置は、図１に示すように、概略、複数の表示画素（液晶表示画素）Ｐｘが２次元配列された表示パネル（液晶表示パネル）１０と、該表示パネル１０の行方向に配設された走査ラインＳＬに接続されたゲートドライバ（走査ドライバ；表示駆動装置、走査駆動回路）２０Ａと、表示パネル１０の列方向に配設されたデータラインＤＬに接続されたソースドライバ（データドライバ；表示駆動装置、信号駆動回路）３０Ａと、少なくともゲートドライバ２０及びソースドライバ３０に直接電源電圧ＶＣＣを供給するバッテリ等の装置電源４０と、を備えて構成されている。

ここで、表示パネル１０は、対向する透明基板（図示を省略）間に、互いに直交する方向に配設された複数の走査ラインＳＬ及び複数のデータラインＤＬと、該走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に配置された複数の表示画素Ｐｘと、を備えて構成されている。各表示画素Ｐｘは、液晶容量Ｃlcを構成する画素電極とデータラインＤＬ間に電流路が接続され、走査ラインＳＬに制御端子が接続された画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（画素トランジスタ）ＴＦＴと、画素電極及び各表示画素Ｐｘの画素電極に対向して設けられ、コモン信号電圧Ｖcomが印加される単一の共通電極（コモン電極）、画素電極と共通電極の間に充填、保持された液晶分子からなる液晶容量（画素容量）Ｃlcと、該液晶容量Ｃlcに並列に接続され、他端側に所定電圧Ｖcs（例えば、コモン信号電圧Ｖcom）が印加される補助容量（蓄積容量）Ｃcsと、を備えた周知の構成を有している。

＜第１の実施形態＞
次に、本発明に特有の構成を有するゲートドライバ及びソースドライバについて具体的に説明する。
図２は、本発明に係る表示駆動装置の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図３は、第１の実施形態に係る表示駆動装置に適用される残像処理回路の一構成例を示す概略回路図である。

ゲートドライバ２０Ａは、図２に示すように、装置電源４０から直接供給される電源電圧ＶＣＣに基づいて、第１の駆動電圧ＶＤＤ２を生成するチャージポンプ回路（図示の都合上、「チャージポンプ」と表記する）２１と、第２の駆動電圧ＶＤＤ３を生成するチャージポンプ回路２２と、第２の駆動電圧ＶＤＤ３に基づいて第３及び第４の駆動電圧ＶＧＨ、ＶＧＬを生成するチャージポンプ回路２３と、第２の駆動電圧ＶＤＤ３に基づいて表示パネル１０の共通電極に供給するコモン信号電圧Ｖcomを生成するコモン信号駆動回路（図示の都合上、「Ｖcom回路」と表記する）２４と、チャージポンプ回路２３により生成された第３及び第４の駆動電圧ＶＧＨ、ＶＧＬ及び後述するソースドライバ３０Ａから供給される垂直同期信号に基づいて、所定の電圧レベルを有する走査信号を生成して、表示パネル１０の各行に配設された走査ラインＳＬに順次印加する走査信号生成出力部２５と、装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣの電圧値（電圧値の低下）を検出して、少なくとも走査信号生成出力部に供給される駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomの電圧値を接地電位（０Ｖ）に設定する残像処理回路２６と、を備えて構成されている。

チャージポンプ回路（駆動電圧生成手段）２１、２２、２３は、例えば、１又は複数のコンデンサに対して、所定のタイミングで切換スイッチを切換制御して電荷を充放電することにより、所望の電圧値を有する駆動電圧を生成する周知の回路構成を有している。ここで、当該チャージポンプ回路２１、２２、２３のスイッチを切換制御するための動作クロック（切換制御信号）は、例えば、装置外部から供給される制御クロックに基づいて生成される。また、第１の駆動電圧ＶＤＤ２は、後述するソースドライバ３０Ａに設けられる信号電圧生成出力部３３における出力バッファ電圧（信号駆動電圧）であり、第２の駆動電圧ＶＤＤ３は、コモン信号駆動回路２４におけるコモン信号電圧Ｖcomの電圧レベルを規定する電圧（コモン駆動電圧）であり、第３及び第４の駆動電圧ＶＧＨ、ＶＧＬは、各々、走査信号生成出力部２５における走査信号のハイレベル及びローレベルを規定する電圧（走査駆動電圧）である。

走査信号生成出力部２５は、後述するソースドライバ３０Ａに設けられた表示制御回路３１から供給される垂直制御信号に基づいて、所定の電圧レベル（ハイレベル）を有する走査信号を生成し、所定のタイミングで各走査ラインＳＬに順次印加することにより、当該走査ラインＳＬに接続された表示画素Ｐｘを、映像信号（表示データ）に応じた表示信
号電圧を書き込むことができる選択状態に設定する。

残像処理回路２６は、図３に示すように、大別して、装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣの変化（低下）を検出する電圧検出回路部（電圧変化検出手段）２６ａと、該電圧検出回路部２６ａからの検出信号に基づいて、少なくとも駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomの電圧供給ラインを接地電位（Ｖgnd）に接続して各電圧を０Ｖに設定する電荷放電回路部（特定電圧設定手段）２６ｂと、を有している。

電圧検出回路部２６ａは、具体的には、図示を省略した基準電圧源により設定されたしきい値電圧（電圧低下検出電圧）と、被検出電圧（装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣ）をチャージポンプ回路２３により生成される駆動電圧ＶＧＬとの間で分圧した電圧とを比較するコンパレータＣＭＰと、該コンパレータＣＭＰの出力端子と接点Ｎ１間に設けられた抵抗素子Ｒ、及び、接点Ｎ１と接地電位（Ｖgnd）間に設けられた容量素子（コンデンサ）ＣからなるＣＲ回路と、電源電圧ＶＣＣ及び駆動電圧ＶＧＬを動作電圧とし、接点Ｎ１の電位Ｖdetを所定の電圧レベルに増幅して検出信号として出力する複数段のインバータＩＶ１、ＩＶ２からなるバッファ回路と、を備えている。

すなわち、コンパレータＣＭＰから出力される出力信号は、電源ノイズによる誤検出を防止するためのＣＲ回路により積分されて、接点Ｎ１の電位Ｖdetを設定する。この電位Ｖdetはバッファ回路により所定の信号レベルに増幅されて検出信号として次段の電荷放電回路部２６bに出力される。

ここで、コンパレータＣＭＰにおける電源電圧ＶＣＣの低下検出処理（電圧比較処理）に適用されるしきい値電圧は、当該コンパレータＣＭＰの動作電圧（電源電圧ＶＣＣ−駆動電圧ＶＧＬ）の概ね１／２、又は、同１／２以下程度の電圧レベルに設定される。具体的には、コンパレータＣＭＰの動作電圧が３Ｖの場合、検出電圧は１．５Ｖ〜１Ｖ程度に設定される。なお、このしきい値電圧は、基準電圧源として、例えば、ダイオードの順方向電圧、ツェナー電圧、トランジスタのバンドギャップ電圧、バンドギャップレギュレータ等の周知の電位差生成素子や電位差生成回路を用いて、任意の電圧に設定することができる。

電荷放電回路部２６ｂは、例えば、駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomの電圧供給ラインと接地電位（Ｖgnd）間に電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）等からなるスイッチを接続した構成を有し、電圧検出回路部２６ａから出力される検出信号が所定の電圧以下（０Ｖ以下；ローレベル）になると、上記スイッチを導通動作（オン動作）させて、上記各電圧供給ラインに接地電位（０Ｖ）を印加し、走査信号生成出力部２５に供給される駆動電圧ＶＧＬ及び表示パネル１０に設けられた共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomを接地電位（０Ｖ）に設定する。

また、ソースドライバ３０ａは、図２に示すように、装置外部から供給される同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）及び制御クロック（システムクロック）に基づいて水平制御信号及び垂直制御信号を生成するとともに、映像信号から輝度階調成分を取り出す表示制御回路３１と、当該表示制御回路３１により抽出された輝度階調成分に対してガンマ補正処理を施し、表示データとして出力するガンマ補正回路３２と、表示制御回路３１から供給される水平制御信号に基づいて、表示データに応じた表示信号電圧を生成して、表示パネル１０の各列に配設されたデータラインＤＬに印加する信号電圧生成出力部３３と、を備えて構成されている。

信号電圧生成出力部３３は、表示制御回路３１から供給される水平制御信号に基づいて、各データラインＤＬに表示データに応じた表示信号電圧を印加することにより、上記ゲートドライバ２０Ａ（走査信号生成出力部２５）から走査信号が印加されることにより選択状態に設定された各表示画素Ｐｘに、当該表示信号電圧を書き込む（液晶容量に保持させる）。ここで、表示制御回路３１は、装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣに基づいて動作し、ガンマ補正回路３２及び信号電圧生成出力部３３は、上述したゲートドライバ２０Ａ（チャージポンプ回路２１）により生成される駆動電圧ＶＤＤ２に基づいて動作する。

次に、上述した構成を有する表示駆動装置を適用した液晶表示装置の駆動制御方法について詳しく説明する。
図４は、第１の実施形態に係る表示駆動装置の駆動制御動作の一例を示すタイミングチャートである。

上述したような構成を有する表示駆動装置（表示装置）における駆動制御方法は、まず、装置電源４０から所定の電圧値を有する電源電圧ＶＣＣが正常に表示駆動装置（ゲートドライバ２０Ａ、ソースドライバ３０Ａ）に供給されている通常動作状態においては、図４に示すように、ゲートドライバ２０Ａに設けられた残像処理回路２６の電圧検出回路部２６ａを構成するコンパレータＣＭＰに設定されたしきい値電圧よりも、電源電圧ＶＣＣの方が高いので（電源電圧ＶＣＣ＞しきい値電圧）、当該コンパレータＣＭＰからはハイレベルの出力信号が出力され、ＣＲ回路及びバッファ回路を介して電荷放電回路部２６ｂにハイレベル（＞０Ｖ）の検出信号が出力される。

これにより、電荷放電回路２６ｂに設けられたスイッチが非導通状態（オフ状態）を保持するので、駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomが供給される電圧供給ラインは接地電位から切り離された（遮断された）状態となり、チャージポンプ回路２３から電圧供給ラインを介して所定の電圧値を有する駆動電圧ＶＧＬが走査信号生成出力部２５に供給されるとともに、コモン信号駆動回路２４から電圧供給ラインを介して所定の電圧値を有するコモン信号電圧Ｖcomが表示パネル１０の共通電極に印加される。

したがって、ゲートドライバ２０Ａから各走査ラインＳＬに所定のタイミングで所定の電圧値を有する走査信号が順次印加されて、各行の表示画素Ｐｘが選択状態に設定されるとともに、各表示画素Ｐｘに共通して設けられた共通電極に所定の電圧値で駆動制御されたコモン信号電圧Ｖcomが印加されるので、映像信号（表示データ）に応じた表示信号電圧が正常に各表示画素に書き込まれるとともに、表示パネル１０に所望の画像情報が良好に表示される。

一方、例えば、装置電源４０が脱落した場合のような異常状態が発生した場合にあっては、図４に示すように、当該装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣが遮断又は急激に低下し始めると、当該電源電圧ＶＣＣの電圧値の低下に応じて、残像処理回路２６の電圧検出回路部２６ａを構成するコンパレータＣＭＰから出力される出力信号の電圧値（接点Ｎ１の電位Ｖdet）も低下し、当該コンパレータＣＭＰに設定されたしきい値電圧と上記電源電圧ＶＣＣが同等になると（電源電圧ＶＣＣ≒しきい値電圧）、コンパレータＣＭＰにより差分電圧が検出されなくなり０Ｖの出力信号が出力される。さらに、当該しきい値電圧よりも電源電圧ＶＣＣの方が低くなると（電源電圧ＶＣＣ＜しきい値電圧）、コンパレータＣＭＰからはローレベル（＜０Ｖ）の出力信号（接点Ｎ１の電位Ｖdet参照）が出力される。

これにより、ＣＲ回路及びバッファ回路を介して電荷放電回路部２６ｂにローレベルの検出信号が出力されることにより、電荷放電回路２６ｂに設けられたスイッチが導通状態（オン状態）に切り替わり、駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomが供給される電圧供給ラインと接地電位（０Ｖ）が接続されて、各電圧供給ラインに接地電位（０Ｖ）が印加されるので、走査信号生成出力部２５に印加される駆動電圧ＶＧＬが接地電位に収束するように変化するとともに、共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomも接地電位に収束するように変化する。

そして、駆動電圧ＶＧＬが接地電位に到達すると、電圧検出回路部２６ａを構成するバッファ回路（インバータＩＶ１、ＩＶ２）の動作電圧である電源電圧ＶＣＣ及び駆動電圧ＶＧＬがともに接地電位になるので、当該バッファ回路は動作が停止して、電荷放電回路部２６ｂに検出信号が出力されなくなる（０Ｖの出力信号が出力される）。

このように、走査信号生成出力部２５及び共通電極に供給される駆動電圧ＶＧＬ及びコモン信号電圧Ｖcomが接地電位（０Ｖ）に設定されることにより、各走査ラインＳＬに印加される走査信号、及び、各表示画素Ｐｘに共通して設けられた共通電極に印加される電圧が全て０Ｖに設定されるので、各表示画素Ｐｘの画素トランジスタＴＦＴが半ばオン動作した半導通状態に設定されてそのインピーダンス（１０^９Ω程度）が低下することになり、各表示画素Ｐｘの液晶容量に蓄積されていた電荷が速やかに放電されて（引き抜かれて）、それまで表示パネルに表示されていた画像情報が迅速に消去される（表示が消える）。

したがって、装置電源（バッテリ）の脱落等による電源電圧の予期せぬ供給遮断が発生した場合であっても、表示画素に保持された電荷を迅速に放電して残像を消して表示品質の向上を図ることができるとともに、当該表示画素の液晶に直流電圧が継続的に印加される状態を回避して表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を抑制することができる。

なお、上述した表示駆動装置の駆動制御方法においては、装置電源４０の脱落等により電源電圧ＶＣＣが急激に低下することにより、当該電源電圧ＶＣＣに基づいて動作するソースドライバ３０Ａから各データラインＤＬに出力される表示信号電圧も低下して、上述した走査信号やコモン信号電圧Ｖcomと同様に、最終的に接地電位（０Ｖ）に収束するように変化するが、電源電圧ＶＣＣの低下を検出した場合にソースドライバ３０Ａの出力（すなわち、データラインＤＬに印加される表示信号電圧）を直接的に接地電位（０Ｖ）に収束させる構成として、例えば、図２、図３に示した残像処理回路２６に設けられた電荷放電回路部２６ｂにおいて、駆動電圧ＶＧＬやコモン信号電圧Ｖcomと同様に、電圧検出回路部２６ａからのローレベルの検出信号に基づいて、チャージポンプ回路２１からソースドライバ３０Ａ（信号電圧生成出力部３３やガンマ補正回路３２等）に供給される駆動電圧ＶＤＤ２の電圧供給ラインをスイッチを介して接地電位に接続するようにするものであってもよい（図中に点線で経路を表記する）。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る表示駆動装置の第２の実施形態について説明する。
図５は、本発明に係る表示駆動装置の第２の実施形態を示す概略構成図であり、図６は、第２の実施形態に係る表示駆動装置に適用される残像処理回路の一構成例を示す概略回路図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化し、本実施形態に特徴的な構成について詳しく説明する。

上述した第１の実施形態においては、装置電源４０から直接供給される電源電圧ＶＣＣの変化を直接検出する場合について説明したが、本実施形態においては、チャージポンプ回路２１により生成され、ソースドライバ３０Ａに供給される駆動電圧ＶＤＤ２の変化を検出することにより、装置外部からの制御クロックの供給状態を間接的に検出するように構成されている。

本実施形態に係る表示駆動装置は、図５に示すように、上述した第１の実施形態と同等のゲートドライバ２０Ａ及びソースドライバ３０Ａを備えた構成を有し、特に、ゲートドライバ２０Ａに設けられた残像処理回路２６に供給される被検出電圧が第１の実施形態に示した装置電源４０からの電源電圧ＶＣＣではなく、チャージポンプ回路２１により生成された駆動電圧ＶＤＤ２になるように構成されている。

残像処理回路２６は、具体的には、図６に示すように、チャージポンプ回路２１から供給される駆動電圧（信号駆動電圧）ＶＤＤ２の変化を検出する電圧検出回路部（電圧変化検出手段）２６ｃと、該電圧検出回路部２６ｃからの検出信号に基づいて、駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２及びコモン信号電圧Ｖcomの各電圧供給ラインを接地電位に接続して、当該電圧値を接地電位（０Ｖ）に設定する電荷放電回路部（特定電圧設定手段）２６ｄと、を有している。

電圧検出回路部２６ｃは、上述した第１の実施形態と同様に所定の基準電圧源（図示を省略）により設定されたしきい値電圧（電圧低下検出電圧）と、被検出電圧である駆動電圧ＶＤＤ２をチャージポンプ回路２３により生成される駆動電圧ＶＧＬとの間で分圧した電圧とを比較するコンパレータＣＭＰと、該コンパレータＣＭＰの出力端子と接点Ｎ２間に設けられた抵抗素子Ｒ、及び、接点Ｎ２と接地電位（Ｖgnd）間に設けられた容量素子（コンデンサ）ＣからなるＣＲ回路と、電源電圧ＶＣＣ及び駆動電圧ＶＧＬを動作電圧とし、接点Ｎ２の電位Ｖdetを所定の電圧レベルに増幅して検出信号として出力する複数段のインバータＩＶ１、ＩＶ２からなるバッファ回路と、を備えている。

ここで、被検出電圧となる駆動電圧ＶＤＤ２は、例えば、チャージポンプ回路２１により電源電圧ＶＣＣを昇圧して生成されるが、周知のようにチャージポンプ回路は１又は複数のコンデンサの接続状態を、所定の切換制御クロック（切換制御信号）に基づいて切換制御することにより任意の電圧を生成するように構成されているので、コンパレータＣＭＰにより検出される駆動電圧ＶＤＤ２の低下は、上述した第１の実施形態と同様に電源電圧ＶＣＣが低下した場合のほか、チャージポンプ回路２１の動作が停止して駆動電圧ＶＤＤ２が出力されなくなった状態（出力停止状態）を意味し、これはチャージポンプ回路２１への切換制御クロックの供給停止を意味している。

なお、チャージポンプ回路２１の動作を制御する上記切換制御クロックは、具体的には、水平同期信号そのものや、同期信号及び制御クロックに基づいて表示制御回路３１において生成される各ドライバにおける動作クロックを分周したもの、あるいは、水平同期信号及びドライバにおける動作クロックに基づいて生成された水平同期信号の１／２周期の信号等であって、ソースドライバ３０Ａの表示制御回路３１において装置外部から供給される同期信号及び制御クロック（基準クロック）に基づいて生成され、垂直制御信号として供給されるものである。したがって、上述したチャージポンプ回路２１への切換制御クロックの供給停止は、ソースドライバ３０Ａ（表示制御回路３１）への制御クロックの供給停止を間接的に意味している。

電荷放電回路部２６ｄは、電圧検出回路部２６ｃから出力される検出信号（又は、接点Ｎ２の電位Ｖdet）が所定の電圧以下（０Ｖ以下；ローレベル）になると、駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２及びコモン信号電圧Ｖcomが供給される各電圧供給ラインを接地電位（０Ｖ）に接続して、走査信号生成出力部２５に供給される駆動電圧ＶＧＬ及びソースドライバ３０Ａ（信号電圧生成出力部３３）に供給される駆動電圧ＶＤＤ２、共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomを接地電位（０Ｖ）に設定する。

そして、このような構成を有する表示駆動装置を適用した液晶表示装置において、装置電源４０が脱落して電源電圧ＶＣＣの供給が停止した場合や急激に低下した場合、あるいは、装置外部からソースドライバ３０Ａ（表示制御回路３１）への制御クロックの供給が停止した場合には、電源電圧ＶＣＣや、ゲートドライバ２０Ａに設けられたチャージポンプ回路２１において生成される駆動電圧ＶＤＤ２の電圧値が低下するため、残像処理回路２６の電圧検出回路部２６ｃから電荷放電回路部２６ｄに出力される検出信号がローレベルに設定される。

これにより、電荷放電回路２６ｂに設けられたスイッチが導通状態（オン状態）に切り替わり、駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２及びコモン信号電圧Ｖcomが供給される電圧供給ラインと接地電位（０Ｖ）が接続されて、各電圧供給ラインに接地電位（０Ｖ）が印加されるので、駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２及びコモン信号電圧Ｖcomが接地電位に収束するように変化する。

このように、走査信号生成出力部２５及び信号電圧生成出力部３３、共通電極に供給される駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２及びコモン信号電圧Ｖcomが接地電位（０Ｖ）に設定されることにより、各走査ラインＳＬに印加される走査信号、及び、各データラインＤＬに印加される表示信号電圧、各表示画素Ｐｘに共通して設けられた共通電極に印加される電圧が全て０Ｖに設定され、上述した第１の実施形態と同様に、各表示画素Ｐｘの画素トランジスタＴＦＴが半導通状態に設定されるとともに、全てのデータラインＤＬにも０Ｖが印加されるので、各表示画素Ｐｘの液晶容量に蓄積されていた電荷が速やかに放電されて（引き抜かれて）、それまで表示パネルに表示されていた画像情報が迅速に消去される（表示が消える）。

したがって、装置電源（バッテリ）の脱落等による電源電圧供給遮断が発生した場合のみならず、制御クロックの供給遮断等の予期せぬ異常状態が発生した場合であっても、表示画素に保持された電荷を迅速に放電して残像を消して表示品質の向上を図ることができるとともに、当該表示画素の液晶に直流電圧が継続的に印加される状態を回避して表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を抑制することができる。

次に、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の他の構成例について説明する。
図７は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の概略構成の他の例を示す全体ブロック図である。ここで、図１に示した液晶表示装置と同等の構成についてはその説明を省略する。

上述した各実施形態においては、図１に示したように、装置電源４０からの電源電圧ＶＣＣが直接ゲートドライバ２０Ａ及びソースドライバ３０Ａに供給される構成を有するとともに、装置外部からの映像信号、同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）及び制御クロック（システムクロック）がソースドライバ３０Ａに供給される構成を有し、当該ソースドライバ３０Ａ内で垂直制御信号を生成してゲートドライバ２０Ａに供給し、さらに、当該ゲートドライバ２０Ａ内でコモン信号電圧Ｖcomを生成して表示パネル１０の共通電極に供給する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置として、例えば、図７に示すように、液晶表示パネル１１０の各行の表示画素Ｐｘを順次走査して選択状態に設定するゲートドライバ２０Ｂ、選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘに映像信号に基づく表示信号電圧を出力するソースドライバ３０Ｂ、少なくともゲートドライバ２０Ｂ及びソースドライバ３０Ｂに電源電圧ＶＣＣを供給する装置電源４０に加え、後述する表示信号生成回路６０から供給される各種タイミング信号に基づいて、ゲートドライバ２０Ｂ及びソースドライバ３０Ｂにおける各動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）、及び、コモン信号電圧Ｖcomを生成、出力するＬＣＤコントローラ５０と、映像信号から輝度階調成分を抽出して表示データとしてソースドライバ３０Ｂに供給するとともに、各種タイミング信号（同期信号、制御クロック）を生成してＬＣＤコントローラ５０に供給する表示信号生成回路６０と、を備えた構成を有するものであってもよい。

ここで、ゲートドライバ２０Ｂは、図１におけるチャージポンプ回路部２１〜２３及び表示信号生成出力部２５、残像処理回路２６を備えた構成を有し、ソースドライバ３０Ｂは、図１における信号電圧生成出力部３３を備えた構成を有し、ＬＣＤコントローラ５０は、図１におけるコモン信号駆動回路２４及び表示制御回路３１に対応する構成を有し、表示信号生成回路６０は、図１における表示制御回路３１及びガンマ補正回路３２に対応する構成を有している。

また、少なくともゲートドライバ２０Ｂに設けられたチャージポンプ回路部２１〜２３により生成された駆動電圧ＶＤＤ２、ＶＤＤ３は、各々ソースドライバ３０Ｂ及びＬＣＤコントローラ５０に供給される。また、ＬＣＤコントローラ５０には、装置電源４０から電源電圧ＶＣＣが供給されている。

この場合においても、上述した各実施形態と同様に、ゲートドライバ２０Ｂ内にチャージポンプ回路２１〜２３及び残像処理回路２６を備え、装置電源４０から供給される電源電圧ＶＣＣやチャージポンプ回路２１により生成される駆動電圧ＶＤＤ２の電圧低下を検出して、走査信号生成出力部に供給される駆動電圧ＶＧＬ、表示パネル１０の共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcom、ソースドライバ３０Ｂに供給される駆動電圧ＶＤＤ２を接地電位（０Ｖ）を印加して、表示画素Ｐｘに保持された電荷を迅速に放電させることができるので、それまで表示パネルに表示されていた画像情報を迅速に消去して表示品質の向上を図ることができるとともに、当該表示画素の液晶に直流電圧が継続的に印加されることに起因する表示パネルの焼き付きや液晶の劣化を抑制することができる。

また、ゲートドライバ２０Ｂに、少なくともチャージポンプ回路２１〜２３と走査信号生成出力部２５、残像処理回路２６のみを備えた構成とすることにより、ソースドライバ２０Ｂ、ＬＣＤコントローラ５０、表示信号生成回路６０として既存のドライバチップや回路構成をそのまま適用することができるので、製品コストの上昇を抑制することができる。

なお、上述した各実施形態形態においては、電源電圧ＶＣＣや駆動電圧ＶＤＤ２の低下が検出された場合に、走査信号生成出力部に供給される駆動電圧ＶＧＬやコモン信号電圧Ｖcom、ソースドライバ（信号電圧生成出力部）に供給される駆動電圧ＶＤＤ２を、接地電位（０Ｖ）に設定する場合のみを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各表示画素の液晶容量に保持された電荷を速やかに放電することができる特定電圧であれば、他の電圧値を有するものであってもよい。

また、電源電圧ＶＣＣや駆動電圧ＶＤＤ２の低下が検出された場合に、上記駆動電圧ＶＧＬ、ＶＤＤ２やコモン信号電圧Ｖcomが供給される電圧供給ラインを接地電位（０Ｖ）に接続して接地電位に設定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、走査ライン、共通電極、データラインの少なくともいずれかに、各表示画素の液晶容量に保持された電荷を速やかに放電することができる任意の電圧を印加することができるものであれば、他の電圧供給ラインに特定電圧（接地電位等）を印加するものであってもよいし、他の電圧印加方法を適用するものであってもよい。

本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の概略構成の一例を示す全体ブロック図である。 本発明に係る表示駆動装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。 第１の実施形態に係る表示駆動装置に適用される残像処理回路の一構成例を示す概略回路図である。 第１の実施形態に係る表示駆動装置の駆動制御動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る表示駆動装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。 第２の実施形態に係る表示駆動装置に適用される残像処理回路の一構成例を示す概略回路図である。 本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の概略構成の他の例を示す全体ブロック図である。

符号の説明

１０ 表示パネル
２０Ａ、２０Ｂ ゲートドライバ
２１〜２３ チャージポンプ回路
２４ コモン信号駆動回路
２５ 走査信号生成出力部
２６ 残像処理回路
２６ａ、２６ｃ 電圧検出回路部
２６ｂ、２６ｄ 電荷放電回路部
３０Ａ、３０Ｂ ソースドライバ
３１ 表示制御回路
３２ ガンマ補正回路
３３ 信号電圧生成出力部
４０ 装置電源

Claims (6)

1. 複数の液晶表示画素が２次元配列された表示パネルに、所望の画像情報を表示する駆動制御を行う表示駆動装置において、
   前記表示駆動装置は、
   前記液晶表示画素を選択状態に設定するための走査信号を生成して出力する走査駆動回路と、
   前記走査信号に基づいて選択状態に設定された前記液晶表示画素に書き込む表示信号電圧を生成して出力する信号駆動回路と、
   前記走査駆動回路及び前記信号駆動回路を駆動するための電源電圧を供給する装置電源と、
   を備え、
   前記走査駆動回路は、
   前記装置電源から供給される前記電源電圧に基づいて、少なくとも前記走査信号を生成して出力するための走査駆動電圧、及び、前記液晶表示画素を構成する共通電極に印加するコモン信号電圧を駆動するためのコモン駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
   前記装置電源から供給される前記電源電圧の変化を検出する電圧変化検出手段と、
   該電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記走査駆動電圧及び前記コモン信号電圧を強制的に特定電圧に設定する特定電圧設定手段と、
   を具備することを特徴とする表示駆動装置。
2. 前記駆動電圧生成手段は、前記信号駆動回路における前記表示信号電圧を生成して出力するための信号駆動電圧を生成する構成を有し、
   前記特定電圧設定手段は、前記電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記信号駆動電圧を強制的に前記特定電圧に設定する構成を有していることを特徴とする請求項１記載の表示駆動装置。
3. 前記電圧変化検出手段は、前記電源電圧の所定電圧レベルからの低下を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の表示駆動装置。
4. 複数の液晶表示画素が２次元配列された表示パネルに、所望の画像情報を表示する駆動制御を行う表示駆動装置において、
   前記表示駆動装置は、
   前記液晶表示画素を選択状態に設定するための走査信号を生成して出力する走査駆動回路と、
   前記走査信号に基づいて選択状態に設定された前記液晶表示画素に書き込む表示信号電圧を生成して出力する信号駆動回路と、
   前記走査駆動回路及び前記信号駆動回路を駆動するための電源電圧を供給する装置電源と、
   を備え、
   前記走査駆動回路は、
   前記装置電源から供給される前記電源電圧に基づいて、少なくとも前記走査信号を生成して出力するための走査駆動電圧、及び、前記液晶表示画素を構成する共通電極に印加するコモン信号電圧を駆動するためのコモン駆動電圧、前記信号駆動回路における前記表示信号電圧を生成して出力するための信号駆動電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
   前記信号駆動電圧の変化を検出する電圧変化検出手段と、
   該電圧変化検出手段からの検出信号に基づいて、前記走査駆動電圧及び前記コモン信号電圧、前記信号駆動電圧を強制的に特定電圧に設定する特定電圧設定手段と、
   を具備することを特徴とする表示駆動装置。
5. 前記駆動電圧生成手段は、１又は複数のコンデンサの接続状態を、切換制御信号に基づいて切換制御することにより所望の電圧を生成するチャージポンプ回路により構成され、
   前記切換制御信号は、前記表示駆動装置における全ての制御動作の基本となる基準クロックに基づいて生成されることを特徴とする請求項４記載の表示駆動装置。
6. 前記電圧変化検出手段は、前記信号駆動電圧の所定電圧レベルからの低下を検出することを特徴とする請求項４又は５記載の表示駆動装置。
   

Images