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JP5422218B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、複数の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのOA機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話端末などの携帯端末機器の表示装置としても利用されている。
このような液晶表示装置としては、一般に、複数の画素によって構成された表示部を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えている。
各画素は、薄膜トランジスタ(TFT)を介して走査線および信号線に接続された画素電極と、画素電極に対向するように配置された対向電極と、画素電極と対向電極との間に挟持された液晶層とによって構成されている。画素電極と対向電極との間に電圧が印加されることにより、液晶層に電圧が印加され、画像が表示される。
現在、例えば携帯電話端末では、解像度が高く発色の良いメイン表示部と、時間や電池の残量などの限られた情報を表示する小さいサブ表示部とを有する2つの液晶表示装置を内蔵したもの携帯電話端末が普及している。
このような2つの液晶表示装置を備える機器としてとして、例えば、特許文献1によれば、メイン液晶パネルとサブ液晶パネルとがフレキシブル基板を介して接続されるとともにバックライトを挟んで背中合わせに配置され、メイン液晶パネル側に配置された共通電位供給配線を介してサブ信号配線にメイン信号線と共有な電位が供給される液晶表示装置が開示されている。
特開2007−114576号公報
上述したような構成において、例えば、メイン液晶パネルを非表示状態とし、サブ液晶パネルを表示状態とする場合、サブ液晶パネルの走査線のみが順次駆動され、信号線に印加される信号に応じて画面が表示される。しかしながら、メイン液晶パネルの走査線が順次駆動されず、スイッチ素子がオフとされていても、スイッチ素子のリーク電流が発生することがあり、メイン液晶パネルの表示品位の劣化が発生してしまうことがある。そこで、メイン液晶パネルのリフレッシュ駆動を行う必要がある。
例えば、メイン液晶パネルを非表示状態とし、サブ液晶パネルを表示状態とする場合、メイン液晶パネルのリフレッシュ駆動は、サブ液晶パネルのブランキング期間、特に、垂直ブランキング期間に行うことが望ましい。
しかしながら、サブ液晶パネルの低消費電力化に伴い、駆動周波数が遅く、ブランキング期間が短い。これにより、メイン液晶パネルの走査線をすべて順次駆動する時間がないことがある。メイン液晶パネルの走査線を一括で駆動すると、一括してスイッチ素子をオン/オフするタイミングで、走査線に供給する走査信号源にノイズが生じ、このノイズが大きくなると、サブ液晶パネルのスイッチ素子が一時的に導通することがあった。
上記のように垂直ブランキング期間において、サブ液晶パネルのスイッチ素子が一時的に導通すると、スイッチ素子を介して予期せぬ信号が画素電極に印加され、サブ液晶パネルの表示品位の劣化を招いてしまうことがあった。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することにある。
この発明の態様による液晶表示装置は、第1表示部と、第2表示部と、前記第1表示部および前記第2表示部に駆動信号を供給する駆動部と、を有する液晶表示装置であって、前記第1表示部は、マトリクス状に配置された複数の第1画素と、前記第1画素が配列する行に沿って配置された複数の第1走査線と、前記第1画素が配列する列に沿って配置された複数の第1信号線とを有し、前記第2表示部は、マトリクス状に配置された複数の第2画素と、前記第2画素が配列する行に沿って配置された複数の第2走査線と、前記第2画素が配列する列に沿って配置された複数の第2信号線とを有し、前記複数の第1信号線および前記複数の第2信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、前記駆動部は、前記第1走査線を駆動する第1走査線駆動部と、前記第2走査線を駆動する第2走査線駆動部と、前記第1信号線および前記第2信号線を駆動する信号線駆動部と、を有し、前記信号線駆動部は、前記複数の第1信号線の少なくとも一部を介して前記複数の第2信号線に接続されており、前記第1表示部が非表示状態であり、前記第2表示部が表示状態である場合において、前記第1走査線駆動部は、前記第2表示部の垂直ブランキング期間において、前記複数の第1走査線は2以上であり前記第1走査線の総数に対して20%以下である数の第1走査線からなる組に分割され、上記第1走査線の組毎に順次駆動する。
この発明によれば、表示品位の良好な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。液晶表示装置は、図1に示すように、第1液晶表示パネルLPN1と、第2液晶表示パネルLPN2と、を備えている。第1液晶表示パネルLPN1と第2液晶表示パネルLPN2とは、フレキシブル基板FPCによって電気的に接続されている。
第1液晶表示パネルLPN1および第2液晶表示パネルLPN2のそれぞれは、一対の基板間に液晶層を保持することによって構成されている。第1液晶表示パネルLPN1および第2液晶表示パネルLPN2は、それぞれ画像を表示する略矩形状の第1表示部DSP1および第2表示部DSP2を備えている。
第1表示部DSP1は、マトリクス状に配置された複数の第1画素PX1と、第1画素PX1が配列する行に沿って配置された第1走査線Y1と、第1画素PX1が配列する列に沿って配置された第1信号線X1と、各第1画素PX1における第1走査線Y1と第1信号線X1とが交差する位置の近傍に配置された第1スイッチ素子SW1と、各第1画素PX1に配置され第1スイッチ素子SW1に接続された第1画素電極EP1と、第1画素電極EP1に対向するように配置された第1対向電極ET1を備えている。
第2表示部DSP2は、マトリクス状に配置された複数の第2画素PX2と、第2画素PX2が配列する行に沿って配置された第2走査線Y2と、第2画素PX2が配列する列に沿って配置された第2信号線X2と、各第2画素PX2における第2走査線Y2と第2信号線X2とが交差する位置の近傍に配置された第2スイッチ素子SW2と、各第2画素PX2に配置され第2スイッチ素子SW2に接続された第2画素電極EP2と、第2画素電極EP2と対向するように配置された第2対向電極ET2を備えている。
カラー表示タイプの液晶表示装置では、第1画素PX1および第2画素PX2は、複数の画素PX、例えば、赤色を表示する赤色画素、緑色を表示する緑色画素、青色を表示する青色画素によって構成されている。
第1スイッチ素子SW1および第2スイッチ素子SW2のゲート電極(図示せず)は、それぞれ第1走査線Y1および第2走査線Y2に接続されている(あるいは、ゲート電極は、それぞれ第1走査線Y1および第2走査線Y2と一体的に形成されている)。
第1スイッチ素子SW1および第2スイッチ素子SW2のソース電極(図示せず)は、それぞれ第1信号線X1および第2信号線X2に接続されている(あるいは、ソース電極は、それぞれ第1信号線X1および第2信号線X2と一体的に形成されている)。
第1スイッチ素子SW1および第2スイッチ素子SW2のドレイン電極(図示せず)は、それぞれ第1画素電極EP1および第2画素電極EP1に接続されている。第1スイッチ素子SW1および第2スイッチ素子SW2は、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ(TFT)によって構成されている。
第1画素電極EP1および第2画素電極EP2は、それぞれ第1画素PX1および第2画素PX2に対向して配置されている。第1画素電極EP1および第2画素電極EP2は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの光透過性を有する導電材料によって形成される。また、第1対向電極ET1および第2対向電極ET2は、例えば、ITOやIZOなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
第1信号線X1と第2信号線X2とは、同じ本数であってもよく、一方の本数が他方の本数より少なくてもよい。第1信号線X1および第2信号線X2の少なくとも一部は、互いに接続されている。つまり、第1信号線X1と第2信号線X2の少なくとも一部は、第1表示部DSP1と第2表示部DSP2との間の領域に延在し、電気的に接続されている。
また、第1液晶表示パネルLPN1および第2液晶表示パネルLPN2は、第1表示部DSP1および第2表示部DSP2を駆動する駆動部(図示せず)を備えている。第1走査線駆動部は、第1表示部DSP1の外側に位置する外周部OT1に配置されている。第2走査線駆動部は、第2表示部DSP2の外側に位置する外周部OT2に配置されている。信号線駆動部は、第1液晶表示パネルLPN1および第2液晶表示パネルLPN2のいずれか一方に配置されている。
駆動部は、第1走査線駆動部と、第2走査線駆動部と、信号線駆動部と、を有している。信号線駆動部は、第1信号線X1に映像信号を供給する。第2信号線X2には、第1信号線X1を介して映像信号が供給される。第1走査線駆動部は、第1表示部DSP1に配置された第1走査線Y1に走査信号を供給する。第2走査線駆動部は、第2表示部DSP2に配置された第2走査線Y2に走査信号を供給する。
なお、第1液晶表示パネルLPN1および第2液晶表示パネルLPN2への書き込みは、水平ライン反転駆動方式により行っている。
ここで、第1液晶表示パネルLPN1が非表示状態であり、第2液晶表示パネルLPN2が表示状態である場合において、液晶表示装置が行う動作について説明する。ここで、非表示状態とは、ノーマリーブラックの場合には黒表示の状態であり、ノーマリーホワイトの場合には、白表示の状態である。本実施の形態では、第2液晶表示パネルLPN2が表示状態の駆動を行いつつ、第1液晶表示パネルLPN1が非表示状態の駆動を行っている状態をリフレッシュ駆動が行われている状態と呼ぶ。また、表示状態とは、外部の信号供給源から表示させる信号が供給されている状態である。
ここでは、液晶表示装置として、第1液晶表示パネルLPN1に信号線駆動部が配置され、すべての第2信号線X2が第1信号線X1の一部と接続されている例について説明する。第1走査線駆動部CNY1および第2走査線駆動部CNY2は、図2に示した構成になっている。
図2に示すように、第1走査線駆動部CNY1は、第1走査線Y1の端部に接続されたゲートバッファGBと、夫々のゲートバッファGBの入力端子側に接続された複数の第1シフトレジスタを含む順次走査回路SR1と、複数のゲートバッファGBの入力端子側に接続された複数の第2シフトレジスタを含むリフレッシュ走査回路SR2と、を備えている。また、第1走査線駆動部CNY1は、走査信号の供給を順次走査回路SR1とリフレッシュ走査回路SR2とに切換える切換部(図示せず)を備えている。
また、図2に示すように、第2走査線駆動部CNY2は、第2走査線Y2の端部に接続されたゲートバッファGBと、夫々のゲートバッファGBの入力端子側に接続されたシフトレジスタを含む順次走査回路を備えている。
まず、図3に示すように、期間T1において、第2走査線駆動部CNY2のシフトレジスタS/R(n)に走査信号が順次印加される。第2走査線駆動部CNY2のシフトレジスタS/R(n)は走査信号が供給されたタイミングの次のタイミングで、ゲートバッファGB(n)および隣接するシフトレジスタS/R(n+1)に走査信号を出力する。
そして、ゲートバッファGB(n)から走査信号が出力されると、ゲートバッファGBを介して第2走査線Y2(n)に走査信号が供給され、対応する第2走査線Y2(n)が選択状態となる。
つまり、第2走査線駆動部CNY2により、第2走査線Y2が順次駆動され、駆動された第2走査線Y2に対応する第2スイッチ素子SW2がオンになる。信号駆動回路により、各第2画素PX2に対応する第2信号線X2に第1信号線X1を介して映像信号が供給される。これにより、第2液晶表示パネルLPN2に画像が表示される。
そして、図3に示すように、期間T2において、第1走査線駆動部CNY1により、複数の第2シフトレジスタS/R(k)〜(k+x)に信号が同時に印加される。そして、複数の第2シフトレジスタS/R(k)〜(k+x)のそれぞれに対応する複数の第1走査線Y1(k)〜(k+x)が順次選択状態となり、ゲートバッファGB(k)〜(k+x)を介して複数の第1走査線Y1に走査信号が供給される。
ここでは、第1走査線駆動部CNY1により、第2シフトレジスタS/R(k)〜(k+x)に接続された第1走査線Y1(k)〜(k+x)ごとに信号が順次印加され、複数の第1走査線Y1(k)〜(k+x)ごとに順次駆動される。つまり、第1走査線駆動部CNY1により、複数の第1走査線Y1は、所定数の第1走査線Y1を含む組に分割され、この第1走査線Y1の組毎に順次駆動される。
ここでは、期間T2は、第2液晶表示パネルLPN2の垂直ブランキング期間である。ここで、ブランキング期間とは、1フレーム期間内において、第2表示部DSP2の最終の画素ラインへの映像信号の書き込みが終了してから次の1フレーム期間が開始されるまでの期間である。
上記のように、第2液晶表示パネルLPN2の垂直ブランキング期間に第1液晶表示パネルLPN1を非表示状態にする場合には、第1液晶表示パネルLPN1はリフレッシュ駆動を行う。ここで、第1走査線駆動部CNY1によって順次駆動される所定数の第1走査線は、2以上である。
このように、第1走査線Y1を所定の数の第1走査線Y1からなる組に分割してリフレッシュ駆動すると、すべての第1走査線Y1を一括駆動する場合と比べて、第1走査線Y1の駆動によって生じる第1走査線Y1および第2走査線Y2に供給される走査信号源への影響が小さくなる。
つまり、図5に示すように、リフレッシュ駆動の際に、第1走査線Y1を一括駆動すると、第1走査線Y1を一括して選択するタイミングと選択を解除するタイミングとにおいて、走査信号源にノイズが生じる。このノイズによって第2走査線Y2が一時的に選択されスイッチ素子SW2が導通すると、第2信号線X2を介して望まない信号線電圧が第2表示部に供給される。しかし、図3に示すように、リフレッシュ駆動において、第1走査線Y1を一括駆動せずに、所定の数の第1走査線Y1からなる組に分割して駆動することによって、走査信号源のノイズが小さくなる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、ノイズによって、第2走査線Y2が一時的に選択されることがなくなり、第2液晶表示パネルLPN2の表示品位の劣化を抑制することが可能となる。
次に、この実施形態に係る液晶表示装置について効果を検証した結果について説明する。第1液晶表示パネルLPN1(解像度240×320)と、第2液晶表示パネルLPN2(解像度120×160)とを備えた液晶表示装置を用意する。第1液晶表示パネルLPN1と第2液晶表示パネルLPN2において、赤色画素、緑色画素、青色画素それぞれ3本の信号線は、順次3選択駆動される。
このような液晶表示装置において、駆動本数(%)に対するノイズの高さ(%)を測定した。ここで、駆動本数(%)とは、第1表示部DSP1に配置されたすべての第1走査線Y1の本数に対して分割され駆動された第1走査線Y1の本数の割合である。ノイズの高さ(%)は、第1表示部DSP1に配置されたすべての第1走査線Y1を一括駆動したときのノイズの高さに対するノイズの高さの割合である。
図4に示した測定結果から、駆動本数(%)が減少するにつれて、ノイズの高さ(%)が減少することが分かる。例えば、駆動本数が20%以下になったときに、ノイズの高さが第1走査線Y1を一括駆動したときのノイズの高さの60%にまで減少することが分かる。つまり、図4に示す結果から、第1走査線Y1の分割数が増加すると、駆動ノイズの影響が小さくなることが分かる。
すなわち、例えば図5に示すように、第2表示部DSP2の垂直ブランキング期間において、複数の第1走査線Y1をすべて駆動すると、すべての第1走査線Y1が選択されるタイミングで第1走査線Y1および第2走査線Y2に供給される走査信号(H)の出力信号には負側のノイズが発生し、すべての第1走査線Y1の選択が解除されるタイミングで走査信号(L)に正側のノイズが発生する。
図4では、このときのノイズの高さを100%としている。図4に示すように、走査信号に生じるノイズの大きさ(走査信号源に対するノイズ波形のピーク位置の高さ)は、同時に駆動する走査線の数が多くなると大きく(高く)なる傾向があった。
そのため、図5に示すように、すべての第1走査線Y1を同時に駆動すると、走査信号(L)が供給された第2走査線Y2によって、オフされたスイッチ素子がノイズによって一時的に導通し、第2信号線X2を介して望まない信号線電圧が第2画素に供給され、第2表示部の表示品位が劣化する場合が生じる。
しかし、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、複数の第1走査線Y1は、その一部を含む組に分割され、垂直ブランキング期間において、分割された組毎に順次駆動されるため、ノイズの高さが低減されるため、望まない信号線電圧が第2画素に供給されることが抑制される。
以上、本実施形態によれば、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の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
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]第1表示部と、第2表示部と、前記第1表示部および前記第2表示部に駆動信号を供給する駆動部と、を有する液晶表示装置であって、
前記第1表示部は、マトリクス状に配置された複数の第1画素と、前記第1画素が配列する行に沿って配置された複数の第1走査線と、前記第1画素が配列する列に沿って配置された複数の第1信号線とを有し、
前記第2表示部は、マトリクス状に配置された複数の第2画素と、前記第2画素が配列する行に沿って配置された複数の第2走査線と、前記第2画素が配列する列に沿って配置された複数の第2信号線とを有し、
前記複数の第1信号線および前記複数の第2信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、
前記駆動部は、前記第1走査線を駆動する第1走査線駆動部と、前記第2走査線を駆動する第2走査線駆動部と、前記第1信号線および前記第2信号線を駆動する信号線駆動部と、を有し、
前記第1表示部が非表示状態であり、前記第2表示部が表示状態である場合において、前記第1走査線駆動部は、前記第2表示部の垂直ブランキング期間に前記複数の第1走査線の一部を順次駆動する液晶表示装置。
[2]前記第1走査線駆動部は、前記第2表示部の垂直ブランキング期間に、2以上の第1走査線を順次駆動する[1]に記載の液晶表示装置。
[3]前記垂直ブランキング期間において、前記信号線駆動部は、前記複数の第1信号線に黒表示に対応する映像信号を供給するリフレッシュ駆動手段を備える[1]に記載の液晶表示装置。
[4]前記第1走査線駆動部は、前記複数の第1走査線のそれぞれに対応して出力端子が接続されたゲートバッファと、前記複数のゲートバッファのそれぞれに対して順次走査線信号を供給する順次走査回路と、前記複数のゲートバッファのうち2以上のゲートバッファ毎に順次走査信号を供給するリフレッシュ走査回路と、走査信号源との接続を、前記順次走査回路と、前記リフレッシュ走査回路とのいずれかに切り換える切換部と、を備えた[1]に記載の液晶表示装置。
図1は、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの一構成例を概略的に示す図である。 図2は、図1に示した液晶表示装置の第1走査線駆動部および第2走査線駆動部を駆動するための構成を概略的に示す図である。 図3は、図1に示した液晶表示装置の第2液晶表示パネルの表示状態の動作を説明するための図である。 図4は、図1に示した液晶表示装置の第1走査線を分割して駆動したことによる効果の検証結果を示す図である。 図5は、すべての第1走査線を同時に駆動したときの信号波形を示す図である。
DSP1…第1表示部 LPN1…第1液晶表示パネルLPN1 DSP2…第2表示部 LPN2…第2液晶表示パネル CT…駆動部 Y1…第1走査線 X1…第1信号線 Y2…第2走査線 X2…第2信号線 CNY1…第1走査線駆動部 CNY2…第2走査線駆動部CNY2 CNX…信号線駆動部

Claims (3)

  1. 第1表示部と、第2表示部と、前記第1表示部および前記第2表示部に駆動信号を供給する駆動部と、を有する液晶表示装置であって、
    前記第1表示部は、マトリクス状に配置された複数の第1画素と、前記第1画素が配列する行に沿って配置された複数の第1走査線と、前記第1画素が配列する列に沿って配置された複数の第1信号線とを有し、
    前記第2表示部は、マトリクス状に配置された複数の第2画素と、前記第2画素が配列する行に沿って配置された複数の第2走査線と、前記第2画素が配列する列に沿って配置された複数の第2信号線とを有し、
    前記複数の第1信号線および前記複数の第2信号線の少なくとも一部は、互いに接続され、
    前記駆動部は、前記第1走査線を駆動する第1走査線駆動部と、前記第2走査線を駆動する第2走査線駆動部と、前記第1信号線および前記第2信号線を駆動する信号線駆動部と、を有し、
    前記第1表示部が非表示状態であり、前記第2表示部が表示状態である場合において、前記第1走査線駆動部は、前記第2表示部の垂直ブランキング期間において、前記複数の第1走査線は2以上であり前記第1走査線の総数に対して20%以下である数の第1走査線からなる組に分割され、上記第1走査線の組毎に順次駆動する液晶表示装置。
  2. 前記垂直ブランキング期間において、前記信号線駆動部は、前記複数の第1信号線に黒表示に対応する映像信号を供給するリフレッシュ駆動手段を備える請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第1走査線駆動部は、前記複数の第1走査線のそれぞれに対応して出力端子が接続されたゲートバッファと、前記複数のゲートバッファのそれぞれに対して順次走査線信号を供給する順次走査回路と、前記複数のゲートバッファのうち2以上のゲートバッファ毎に順次走査信号を供給するリフレッシュ走査回路と、走査信号源との接続を、前記順次走査回路と、前記リフレッシュ走査回路とのいずれかに切り換える切換部と、を備えた請求項1に記載の液晶表示装置。
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