JP4082282B2 - 液晶表示装置および携帯端末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置および携帯端末に関し、特に液晶セルの対向電極に対して各画素共通に与える対向電極電圧を発生する回路を有する液晶表示装置および当該液晶表示装置を画面表示部として用いた携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistants;携帯情報端末)などの携帯端末の普及がめざましい。これら携帯端末の急速な普及の要因の一つとして、その画面表示部として搭載されている液晶表示装置が挙げられる。その理由は、液晶表示装置が原理的に駆動するための電力を要しない特性を持ち、低消費電力の表示デバイスであるためである。
【０００３】
ところで、液晶表示装置においては、液晶に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）などが劣化するのを防ぐために、各画素に書き込む表示信号の極性を１Ｈ（１Ｈは１水平期間）あるいは１Ｆ（１Ｆは１フィールド期間）の周期で反転させる駆動法が採られている。また、液晶セルの対向電極に各画素共通に与える対向電極電圧ＶＣＯＭを１Ｈあるいは１Ｆの周期で反転させる駆動法を併用することにより、水平駆動回路の低電圧化を図っている。
【０００４】
この液晶表示装置において、水平駆動回路から信号線を通して各画素ごとに表示信号を書き込むことになるが、各画素ごとに画素トランジスタを通して液晶セルの画素電極に表示信号を書き込む際に、寄生容量などに起因して画素トランジスタで電圧降下が生じるため、対向電極電圧ＶＣＯＭとして、その電圧降下分だけＤＣシフトした（オフセットを与えた）交流電圧を用いることになる。なお、対向電極電圧ＶＣＯＭとして、交流電圧でなく直流電圧を用いる場合もある。
【０００５】
このように、対向電極電圧ＶＣＯＭをＤＣシフトする、即ち対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを調整するために、従来は、画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部を搭載するガラス基板の外部に可変抵抗器を設け、この可変抵抗器によって対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを表示パネルごとに調整するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７４８２３号公報（特に、段落００３０および図７（Ｂ））
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例に係る液晶表示装置のように、対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを調整するために、可変抵抗器を外付け部品として設けた構成を採ると、可変抵抗器の大きさが大きいために液晶表示装置が大型化し、当該液晶表示装置を例えば携帯電話機等の小型携帯端末に搭載する場合に端末本体の小型化の妨げとなり、また可変抵抗器による調整では信頼性に欠けるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置本体の小型化を実現できるとともに、信頼性の向上を可能にした液晶表示装置およびこれを画面表示部として用いた携帯端末を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部と、前記表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成され、前記液晶セルの対向電極に対して与えられる対向電極電圧の直流電位を、基板外部から与えられるデジタルデータに基づいて調整するＤＡコンバータとを備え、前記ＤＡコンバータは、特定の設定を行ったときに当該ＤＡコンバータの出力がハイインピーダンスの状態になる構成となっている。この液晶表示装置は、携帯電話機やＰＤＡに代表される携帯端末において、その画面表示部として用いられる。
【００１０】
上記構成の液晶表示装置またはこれを画面表示部として用いた携帯端末において、対向電極電圧の直流電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することで、大きな外付け部品（可変抵抗器）の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。また、直流電位の調整に関しては、可変抵抗器の場合に比べて信頼性を向上できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。図１において、透明絶縁基板、例えばガラス基板１１上には、画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部（画素部）１２が形成されている。ガラス基板１１は、もう一枚のガラス基板と所定の間隙を持って対向配置され、当該基板との間に液晶材料を封止することによって表示パネル（ＬＣＤパネル）を構成している。
【００１３】
表示エリア部１２における各画素の構成の一例を図２に示す。同図において、２次元配置された画素３０の各々は、画素トランジスタであるＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)３１と、このＴＦＴ３１のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セル３２と、ＴＦＴ３１のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量３３とを有する構成となっている。ここで、液晶セル３２は、画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する液晶容量を意味する。
【００１４】
この画素構造において、ＴＦＴ３１はゲート電極がゲート線（走査線）３４に接続され、ソース電極がデータ線（信号線）３５に接続されている。液晶セル３２は対向電極がＶＣＯＭ線３６に対して各画素共通に接続されている。そして、液晶セル３２の対向電極には、ＶＣＯＭ線３６を介してコモン電圧（対向電極電圧）ＶＣＯＭ（ＶＣＯＭ電位）が各画素共通に与えられる。保持容量３３は他方の電極がＣＳ線３７に対して各画素共通に接続されている。
【００１５】
ここで、ＩＨ反転駆動または１Ｆ反転駆動を行う場合は、各画素に書き込まれる表示信号は、ＶＣＯＭ電位を基準として極性反転を行うことになる。また、ＶＣＯＭ電位の極性を１Ｈ周期または１Ｆ周期で反転させるＶＣＯＭ反転駆動をＩＨ反転駆動または１Ｆ反転駆動と併用する場合は、ＣＳ線３７に与えられるＣＳ電位の極性もＶＣＯＭ電位に同期して反転する。ただし、本実施形態に係る液晶表示装置は、ＶＣＯＭ反転駆動に限られるものではない。
【００１６】
再び図１において、表示エリア部１２と同じガラス基板１１上には、例えば、表示エリア部１２の左側にインターフェース（ＩＦ）回路１３、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１４および基準電圧ドライバ１５が、表示エリア部１２の上側に水平ドライバ１６が、表示エリア部１２の右側に垂直ドライバ１７が、表示エリア部１２の下側にＣＳドライバ１８、ＶＣＯＭドライバ１９およびＤＡコンバータ２０がそれぞれ搭載されている。これらの回路は、表示エリア部１２の画素トランジスタと共に、低温ポリシリコンあるいはＣＧ(Continuous Grain;連続粒界結晶)シリコンを用いて作製される。
【００１７】
上記構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、ガラス基板１１に対して、低電圧振幅（例えば、３．３Ｖ振幅）のマスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃ、垂直同期パルスＶｓｙｎｃおよびＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）パラレル入力の表示データＤａｔａがフレキシブル基板２１を介して外部から入力され、インターフェース回路１３において高電圧振幅（例えば、６．５Ｖ）にレベルシフト（レベル変換）される。
【００１８】
インターフェース回路１３でレベルシフトされたマスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃおよび垂直同期パルスＶｓｙｎｃは、タイミングジェネレータ１４に供給される。タイミングジェネレータ１４は、マスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃおよび垂直同期パルスＶｓｙｎｃに基づいて基準電圧ドライバ１５、水平ドライバ１６および垂直ドライバ１７の駆動に必要な各種のタイミングパルスを生成する。インターフェース回路１３でレベルシフトされた表示データＤａｔａは水平ドライバ１６に供給される。
【００１９】
水平ドライバ１６は、例えば、水平シフトレジスタ１６１、データサンプリングラッチ回路１６２およびＤＡ（デジタル−アナログ）コンバータ（ＤＡＣ）１６３を少なくとも有する構成となっている。水平シフトレジスタ１６１は、タイミングジェネレータ１４から供給される水平スタートパルスＨＳＴに応答してシフト動作を開始し、同じくタイミングジェネレータ１４から供給される水平クロックパルスＨＣＫに同期して１水平期間に順次転送していくサンプリングパルスを生成する。
【００２０】
データサンプリングラッチ回路１６２は、水平シフトレジスタ１６１で生成されたサンプリングパルスに同期して、インターフェース回路１３から出力される表示データＤａｔａを１水平期間で順次サンプリングしてラッチする。このラッチされた１ライン分のデジタルデータはさらに、水平ブランキング期間にラインメモリ（図示せず）に移される。そして、この１ライン分のデジタルデータは、ＤＡコンバータ１６３でアナログ表示信号に変換される。
【００２１】
ＤＡコンバータ１６３は、例えば、基準電圧ドライバ１５から与えられる階調数分の基準電圧の中から、デジタルデータに対応した基準電圧を選択してアナログ表示信号として出力する基準電圧選択型ＤＡコンバータの構成となっている。ＤＡコンバータ１６３から出力される１ライン分のアナログ表示信号Ｓｉｇは、表示エリア部１２の水平方向画素数ｎに対応して配線されたデータ線３５−１〜３５−ｎに出力される。
【００２２】
垂直ドライバ１７は、垂直シフトレジスタおよびゲートバッファによって構成される。この垂直ドライバ１７において、垂直シフトレジスタは、タイミングジェネレータ１４から供給される垂直スタートパルスＶＳＴに応答してシフト動作を開始し、同じくタイミングジェネレータ１４から供給される垂直クロックパルスＶＣＫに同期して１垂直期間に順次転送していく走査パルスを生成する。この生成された走査パルスは、表示エリア部１２の垂直方向画素数ｍに対応して配線されたゲート線３４−１〜３４−ｍにゲートバッファを通して順次出力される。
【００２３】
この垂直ドライバ１７による垂直走査により、走査パルスがゲート線３４−１〜３４−ｍに順次出力されると、表示エリア部１２の各画素が行（ライン）単位で順に選択される。そして、この選択された１ライン分の画素に対して、ＤＡコンバータ１６３から出力される１ライン分のアナログ表示信号Ｓｉｇがデータ線３５−１〜３５−ｎを経由して一斉に書き込まれる。このライン単位の書き込み動作が繰り返されることにより、１画面分の画表示が行われる。
【００２４】
ＣＳドライバ１８は、先述したＣＳ電位を生成し、図２のＣＳ線３７を介して保持容量３３の他方の電極に対して各画素共通に与える。ここで、表示信号の振幅を例えば０−３．３Ｖとすると、ＶＣＯＭ反転駆動を採用する場合には、ＣＳ電位は低レベルを０Ｖ（グランドレベル）、高レベルを３．３Ｖとして交流反転を繰り返すことになる。
【００２５】
ＶＣＯＭドライバ１９は、先述したＶＣＯＭ電位を生成する。ＶＣＯＭドライバ１９から出力されるＶＣＯＭ電位は、フレキシブル基板２１を介して一度ガラス基板１１外に出力される。この基板外に出力されたＶＣＯＭ電位は、ガラス基板１１の外部に設けられたカップリング用の外付けコンデンサＣを経由した後、フレキシブル基板２１を介して再びガラス基板１１内に取り込まれ、図２のＶＣＯＭ線３６を介して液晶セル３２の対向電極に対して各画素共通に与えられる。
【００２６】
ここで、ＶＣＯＭ電位としては、ＣＳ電位とほぼ同じ振幅の交流電圧が用いられる。ただし、実際には、図２において、データ線５４からＴＦＴ５１を通して液晶セル３２の画素電極に信号を書き込む際に、寄生容量などに起因してＴＦＴ３１で電圧降下が生じることから、ＶＣＯＭ電位としては、その電圧降下分だけ低レベル側にＤＣシフト（オフセット）した交流電圧を用いる必要がある。このＶＣＯＭ電位のＤＣシフト、即ちＤＣ電位の調整をＤＡコンバータ２０が担うことになる。
【００２７】
ＤＡコンバータ２０は、その出力端が抵抗Ｒを介して外付けコンデンサＣの出力側および表示エリア部１２のＶＣＯＭ線３６（図２参照）に接続されており、コンデンサＣを通してガラス基板１１内に入力されたＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整（ＤＣシフト）する。具体的には、ガラス基板１１の外部に設けられた記憶手段であるＲＯＭ２２には、表示パネル固有の電圧降下分に対応したデジタルデータがあらかじめ記憶されており、このデジタルデータに基づいてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する。
【００２８】
ここで、抵抗ＲおよびコンデンサＣは微分回路を構成することになる。このとき、この微分回路の作用によってＶＣＯＭ電位のパルス波形が崩れない（変動しない）ようにするためには、抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣの容量値で決まる微分回路の時定数が、ＶＣＯＭ電位の反転周期よりも十分に大きくなるように設定する必要がある。このような理由から、抵抗Ｒとしては比較的大きな抵抗値のものが用いられることになる。
【００２９】
図３は、ＤＡコンバータ２０の構成の一例を示す回路図である。図３から明らかなように、本例に係るＤＡコンバータ２０は、基準電圧発生回路４１、スイッチ回路４２、レベルシフト（ＬＳ）回路４３およびデコーダ４４を有する基準電圧選択型の回路構成となっている。このＤＡコンバータ２０には、基板外部のＲＯＭ２２から例えば５ビットのパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が与えられる。ただし、パラレルデータのビット数は５ビットに限られるものではない。
【００３０】
基準電圧発生回路４１は、第１の基準電位ＶＡと第２の基準電位ＶＢとの間に５ビットのパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１に対応した数、即ち３２個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３２がスイッチＳＷ０を介して直列に接続され、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ３２の各々の間の分圧点Ｐ１〜Ｐ３１に３１個の基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１を抵抗分割によって発生する抵抗分割回路からなる構成となっている。スイッチＳＷ０は、例えばＰｃｈＭＯＳスイッチによって構成されている。
【００３１】
スイッチ回路４２は、基準電圧発生回路４１の分圧点Ｐ１〜Ｐ３１に各一端が接続され、各他端が共通に接続されて当該スイッチ回路４２の出力端となる３１個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３１によって構成されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３１は、例えばＣＭＯＳスイッチによって構成されている。レベルシフト回路４３は、低電圧振幅（例えば、３．３Ｖ振幅）のパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を高電圧振幅（例えば、６．５Ｖ）にレベルシフトする。
【００３２】
デコーダ４４は、レベルシフト回路４３でレベルシフトされたパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１をデコードし、そのデコード結果に応じてスイッチＳＷ１〜ＳＷ３１の中の一つを選択的にオン（閉）させることにより、３１個の基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１の中からパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１に対応した基準電圧を選択する。デコーダ４４はまた、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が全てＬレベル（論理“０”）のときに、通常はオン状態にあるスイッチＳＷ０をオフ（開）させることにより、本ＤＡコンバータ２０の出力をハイインピーダンスの状態にする。
【００３３】
図４に、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１および実際の出力電圧の対応関係を示す。ここでは、ＶＣＯＭドライバ１９から出力されるＶＣＯＭ電位の振幅をＶＤＤとし、パラレルデータＶＣ５，ＶＣ４，ＶＣ３，ＶＣ２，ＶＣ１がＬ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌのときに基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４を選択し、当該基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４がＶＤＤ／２になるように設定されている。
【００３４】
この出力電圧ＶＤＤ／２は、ＶＣＯＭ電位の振幅の中心レベルに相当する。したがって、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４を選択したときはＤＣレベルのシフトを行わないことを意味する。そして、出力電圧ＶＤＤ／２を中心に、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１が例えば０．０２５［Ｖ］ステップで変化するように設定されている。なお、先述したように、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が全てＬレベルのときは、スイッチＳＷ０がオフすることにより、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１の選択が行われず、ＤＡコンバータ２０の出力はハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）の状態になる。
【００３５】
上記構成のＤＡコンバータ２０を、水平ドライバ１６や垂直ドライバ１７等の周辺駆動回路と共に、表示エリア部１２と同じガラス基板１１に集積する場合には、表示エリア部１２の各画素トランジスタとして薄膜トランジスタを用いていることから、スイッチ回路４２、レベルシフト回路４３およびデコーダ４４を構成するトランジスタとしても薄膜トランジスタを用いるようにすれば良い。そして、薄膜トランジスタについては、近年の性能向上や低消費電力化に伴って集積化が容易になっていることから、ＤＡコンバータ２０を表示エリア部１２と同じガラス基板１１上に同一プロセスを用いて形成することにより、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、表示エリア部１２と同一基板（ガラス基板１１）上に、水平ドライバ１６および垂直ドライバ１７に加えて、インターフェース回路１３、タイミングジェネレータ１４、基準電圧ドライバ１５、ＣＳドライバ１８、ＶＣＯＭドライバ１９およびＤＡコンバータ２０などの周辺の駆動回路を搭載したことにより、全駆動回路一体型の表示パネル（ＬＣＤパネル）を構成でき、外部に別の基板やＩＣ、トランジスタ回路を設ける必要がないため、システム全体の小型化および低コスト化が可能になる。
【００３７】
特に、ＶＣＯＭ電位（対向電極電圧）のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータ２０を用い、これを表示エリア部１２と同一のガラス基板１１上に同一プロセスを用いて形成するようにしたことにより、大きな外付け部品（可変抵抗器）の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。
【００３８】
また、ＤＡコンバータ２０として基準電圧選択型のものを用いることにより、基準電圧選択型ＤＡコンバータは出力電位の絶対値のばらつきに強く、特に特性ばらつきの大きな薄膜トランジスタを用いて形成する場合に効果的であるため、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位の調整に関して、可変抵抗器を用いる場合に比べて信頼性を向上できる。
【００３９】
さらに、基準電圧発生回路４１として抵抗分割回路を用いることにより、当該抵抗分割回路の各抵抗Ｒ１〜Ｒ３１の抵抗値を十分大きく設定すれば、図１において、ＤＡコンバータ２０の出力側に挿入されている抵抗値の比較的大きな抵抗Ｒを省略することができるため、ガラス基板１１上の周辺駆動回路全体の構成を簡略化し、表示パネルの狭額縁化（表示エリア部１２の周辺領域の縮小化）を図る上で都合が良い。因みに、抵抗Ｒ１〜Ｒ３１の各抵抗値は、それらのトータルの抵抗値が抵抗Ｒの抵抗値に近い値になるように設定されることになる。
【００４０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置、即ちＬＣＤモジュールを組み込むセット側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整するためデジタルデータをあらかじめ記憶したＲＯＭ２２を持たない場合もあり得る。このような液晶表示システムに適用する場合にも、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整しなければ良好な表示画像を得ることができないため、当然のことながら、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する手段が必要となる。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る液晶表示装置では、ＲＯＭ２２を持たない液晶表示システムに適用する場合にも、従来と同様に、可変抵抗器などの外付け回路を用いてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位の調整を行うことができるように工夫を凝らしている。具体的には、当該調整を外付け回路を用いて行うために特定の設定を行う、具体的にはデコーダ４４に入力するパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を全てＬレベルにすることにより、スイッチＳＷ０がオフ状態となり、その結果、ＤＡコンバータ２０の出力がハイインピーダンス状態になるため、コンデンサＣの出力側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のための外付け回路を接続することが可能になる。
【００４２】
このような構成を採る場合には、当然のことながら、コンデンサＣの出力側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のための外付け回路を接続する端子をあらかじめ設けておく必要がある。また、デコーダ４４に入力するパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を全てＬレベルにするには、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を基板内部に取り込むための端子を例えばグランドに接続（接地）することによって容易に実現できる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のために基板外部に設けたＲＯＭ２２に表示パネル固有のデジタルデータを格納し、このデジタルデータに基づいてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整するとしたが、図５に示すように、システム全体の制御を司るＣＰＵ本液晶表示装置（表示パネル）との間に介在するインターフェースＩＣ５２上にＤＣ電位調整のためのデジタルデータを格納するＲＡＭ５３を設ける一方、ＣＰＵ５１に接続されたＲＯＭ５４に表示パネル固有のデジタルデータを格納する構成を採ることも可能である。
【００４４】
この構成を採った場合、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に格納されている表示パネル固有のデジタルデータに基づく設定信号をインターフェースＩＣ５２に渡す。すると、インターフェースＩＣ５２は、ＣＰＵ５１から渡された設定信号をデコードしてＲＡＭ５３に格納し、このＲＡＭ５３に格納したデジタルデータをガラス基板１１上のＤＡコンバータ２０に与える。これにより、ＣＰＵ５１に接続されたＲＯＭ５４に格納されている設定値に対応したＤＣ電位にシフトされた最適ＶＣＯＭ電位を表示エリア部１２の各画素の対向電極に与えることができる。
【００４５】
［適用例］
図６は、本発明が適用される携帯端末、例えば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【００４６】
本例に係る携帯電話機は、装置筐体６１の前面側に、スピーカ部６２、画面表示部６３、操作部６４およびマイク部６５が上部側から順に配置された構成となっている。かかる構成の携帯電話機において、画面表示部６３には液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として、先述した実施形態に係る液晶表示装置が用いられる。
【００４７】
このように、携帯電話機やＰＤＡに代表される携帯端末において、先述した実施形態に係る液晶表示装置を画面表示部６３として用いることにより、当該液晶表示装置は、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することで、装置の小型化、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができるため、携帯端末の小型化、低コスト化、さらには薄型化、コンパクト化に大きく寄与できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、対向電極電圧のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することにより、大きな外付け部品の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができ、また可変抵抗器の場合に比べて信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】表示エリア部の画素回路の構成例を示す回路図である。
【図３】基準電圧選択型ＤＡコンバータの構成の一例を示す回路図である。
【図４】パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１および実際の出力電圧の対応関係を示す図である。
【図５】本発明の変形例に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明が適用される携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【符号の説明】
１１…ガラス基板、１２…表示エリア部、１６…水平ドライバ、１７…垂直ドライバ、１９…ＶＣＯＭドライバ、２０…ＤＡコンバータ、３０…画素、３１…ＴＦＴ（画素トランジスタ）、３２…液晶セル、３３…保持容量、３６…ＶＣＯＭ線、４１…基準電圧発生回路、４２…スイッチ回路、４３…レベルシフト回路、４４…デコーダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置および携帯端末に関し、特に液晶セルの対向電極に対して各画素共通に与える対向電極電圧を発生する回路を有する液晶表示装置および当該液晶表示装置を画面表示部として用いた携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistants;携帯情報端末)などの携帯端末の普及がめざましい。これら携帯端末の急速な普及の要因の一つとして、その画面表示部として搭載されている液晶表示装置が挙げられる。その理由は、液晶表示装置が原理的に駆動するための電力を要しない特性を持ち、低消費電力の表示デバイスであるためである。
【０００３】
ところで、液晶表示装置においては、液晶に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）などが劣化するのを防ぐために、各画素に書き込む表示信号の極性を１Ｈ（１Ｈは１水平期間）あるいは１Ｆ（１Ｆは１フィールド期間）の周期で反転させる駆動法が採られている。また、液晶セルの対向電極に各画素共通に与える対向電極電圧ＶＣＯＭを１Ｈあるいは１Ｆの周期で反転させる駆動法を併用することにより、水平駆動回路の低電圧化を図っている。
【０００４】
この液晶表示装置において、水平駆動回路から信号線を通して各画素ごとに表示信号を書き込むことになるが、各画素ごとに画素トランジスタを通して液晶セルの画素電極に表示信号を書き込む際に、寄生容量などに起因して画素トランジスタで電圧降下が生じるため、対向電極電圧ＶＣＯＭとして、その電圧降下分だけＤＣシフトした（オフセットを与えた）交流電圧を用いることになる。なお、対向電極電圧ＶＣＯＭとして、交流電圧でなく直流電圧を用いる場合もある。
【０００５】
このように、対向電極電圧ＶＣＯＭをＤＣシフトする、即ち対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを調整するために、従来は、画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部を搭載するガラス基板の外部に可変抵抗器を設け、この可変抵抗器によって対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを表示パネルごとに調整するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７４８２３号公報（特に、段落００３０および図７（Ｂ））
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例に係る液晶表示装置のように、対向電極電圧ＶＣＯＭのＤＣレベルを調整するために、可変抵抗器を外付け部品として設けた構成を採ると、可変抵抗器の大きさが大きいために液晶表示装置が大型化し、当該液晶表示装置を例えば携帯電話機等の小型携帯端末に搭載する場合に端末本体の小型化の妨げとなり、また可変抵抗器による調整では信頼性に欠けるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置本体の小型化を実現できるとともに、信頼性の向上を可能にした液晶表示装置およびこれを画面表示部として用いた携帯端末を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による液晶表示装置は、液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部と、前記表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成され、前記液晶セルの対向電極に対して与えられる対向電極電圧の直流電位を、基板外部から与えられるデジタルデータに基づいて調整するＤＡコンバータとを備え、前記ＤＡコンバータは、特定の設定を行ったときに当該ＤＡコンバータの出力がハイインピーダンスの状態になる構成となっている。この液晶表示装置は、携帯電話機やＰＤＡに代表される携帯端末において、その画面表示部として用いられる。
【００１０】
上記構成の液晶表示装置またはこれを画面表示部として用いた携帯端末において、対向電極電圧の直流電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することで、大きな外付け部品（可変抵抗器）の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。また、直流電位の調整に関しては、可変抵抗器の場合に比べて信頼性を向上できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。図１において、透明絶縁基板、例えばガラス基板１１上には、画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部（画素部）１２が形成されている。ガラス基板１１は、もう一枚のガラス基板と所定の間隙を持って対向配置され、当該基板との間に液晶材料を封止することによって表示パネル（ＬＣＤパネル）を構成している。
【００１３】
表示エリア部１２における各画素の構成の一例を図２に示す。同図において、２次元配置された画素３０の各々は、画素トランジスタであるＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)３１と、このＴＦＴ３１のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セル３２と、ＴＦＴ３１のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量３３とを有する構成となっている。ここで、液晶セル３２は、画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する液晶容量を意味する。
【００１４】
この画素構造において、ＴＦＴ３１はゲート電極がゲート線（走査線）３４に接続され、ソース電極がデータ線（信号線）３５に接続されている。液晶セル３２は対向電極がＶＣＯＭ線３６に対して各画素共通に接続されている。そして、液晶セル３２の対向電極には、ＶＣＯＭ線３６を介してコモン電圧（対向電極電圧）ＶＣＯＭ（ＶＣＯＭ電位）が各画素共通に与えられる。保持容量３３は他方の電極がＣＳ線３７に対して各画素共通に接続されている。
【００１５】
ここで、ＩＨ反転駆動または１Ｆ反転駆動を行う場合は、各画素に書き込まれる表示信号は、ＶＣＯＭ電位を基準として極性反転を行うことになる。また、ＶＣＯＭ電位の極性を１Ｈ周期または１Ｆ周期で反転させるＶＣＯＭ反転駆動をＩＨ反転駆動または１Ｆ反転駆動と併用する場合は、ＣＳ線３７に与えられるＣＳ電位の極性もＶＣＯＭ電位に同期して反転する。ただし、本実施形態に係る液晶表示装置は、ＶＣＯＭ反転駆動に限られるものではない。
【００１６】
再び図１において、表示エリア部１２と同じガラス基板１１上には、例えば、表示エリア部１２の左側にインターフェース（ＩＦ）回路１３、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１４および基準電圧ドライバ１５が、表示エリア部１２の上側に水平ドライバ１６が、表示エリア部１２の右側に垂直ドライバ１７が、表示エリア部１２の下側にＣＳドライバ１８、ＶＣＯＭドライバ１９およびＤＡコンバータ２０がそれぞれ搭載されている。これらの回路は、表示エリア部１２の画素トランジスタと共に、低温ポリシリコンあるいはＣＧ(Continuous Grain;連続粒界結晶)シリコンを用いて作製される。
【００１７】
上記構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、ガラス基板１１に対して、低電圧振幅（例えば、３．３Ｖ振幅）のマスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃ、垂直同期パルスＶｓｙｎｃおよびＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）パラレル入力の表示データＤａｔａがフレキシブル基板２１を介して外部から入力され、インターフェース回路１３において高電圧振幅（例えば、６．５Ｖ）にレベルシフト（レベル変換）される。
【００１８】
インターフェース回路１３でレベルシフトされたマスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃおよび垂直同期パルスＶｓｙｎｃは、タイミングジェネレータ１４に供給される。タイミングジェネレータ１４は、マスタークロックＭＣＫ、水平同期パルスＨｓｙｎｃおよび垂直同期パルスＶｓｙｎｃに基づいて基準電圧ドライバ１５、水平ドライバ１６および垂直ドライバ１７の駆動に必要な各種のタイミングパルスを生成する。インターフェース回路１３でレベルシフトされた表示データＤａｔａは水平ドライバ１６に供給される。
【００１９】
水平ドライバ１６は、例えば、水平シフトレジスタ１６１、データサンプリングラッチ回路１６２およびＤＡ（デジタル−アナログ）コンバータ（ＤＡＣ）１６３を少なくとも有する構成となっている。水平シフトレジスタ１６１は、タイミングジェネレータ１４から供給される水平スタートパルスＨＳＴに応答してシフト動作を開始し、同じくタイミングジェネレータ１４から供給される水平クロックパルスＨＣＫに同期して１水平期間に順次転送していくサンプリングパルスを生成する。
【００２０】
データサンプリングラッチ回路１６２は、水平シフトレジスタ１６１で生成されたサンプリングパルスに同期して、インターフェース回路１３から出力される表示データＤａｔａを１水平期間で順次サンプリングしてラッチする。このラッチされた１ライン分のデジタルデータはさらに、水平ブランキング期間にラインメモリ（図示せず）に移される。そして、この１ライン分のデジタルデータは、ＤＡコンバータ１６３でアナログ表示信号に変換される。
【００２１】
ＤＡコンバータ１６３は、例えば、基準電圧ドライバ１５から与えられる階調数分の基準電圧の中から、デジタルデータに対応した基準電圧を選択してアナログ表示信号として出力する基準電圧選択型ＤＡコンバータの構成となっている。ＤＡコンバータ１６３から出力される１ライン分のアナログ表示信号Ｓｉｇは、表示エリア部１２の水平方向画素数ｎに対応して配線されたデータ線３５−１〜３５−ｎに出力される。
【００２２】
垂直ドライバ１７は、垂直シフトレジスタおよびゲートバッファによって構成される。この垂直ドライバ１７において、垂直シフトレジスタは、タイミングジェネレータ１４から供給される垂直スタートパルスＶＳＴに応答してシフト動作を開始し、同じくタイミングジェネレータ１４から供給される垂直クロックパルスＶＣＫに同期して１垂直期間に順次転送していく走査パルスを生成する。この生成された走査パルスは、表示エリア部１２の垂直方向画素数ｍに対応して配線されたゲート線３４−１〜３４−ｍにゲートバッファを通して順次出力される。
【００２３】
この垂直ドライバ１７による垂直走査により、走査パルスがゲート線３４−１〜３４−ｍに順次出力されると、表示エリア部１２の各画素が行（ライン）単位で順に選択される。そして、この選択された１ライン分の画素に対して、ＤＡコンバータ１６３から出力される１ライン分のアナログ表示信号Ｓｉｇがデータ線３５−１〜３５−ｎを経由して一斉に書き込まれる。このライン単位の書き込み動作が繰り返されることにより、１画面分の画表示が行われる。
【００２４】
ＣＳドライバ１８は、先述したＣＳ電位を生成し、図２のＣＳ線３７を介して保持容量３３の他方の電極に対して各画素共通に与える。ここで、表示信号の振幅を例えば０−３．３Ｖとすると、ＶＣＯＭ反転駆動を採用する場合には、ＣＳ電位は低レベルを０Ｖ（グランドレベル）、高レベルを３．３Ｖとして交流反転を繰り返すことになる。
【００２５】
ＶＣＯＭドライバ１９は、先述したＶＣＯＭ電位を生成する。ＶＣＯＭドライバ１９から出力されるＶＣＯＭ電位は、フレキシブル基板２１を介して一度ガラス基板１１外に出力される。この基板外に出力されたＶＣＯＭ電位は、ガラス基板１１の外部に設けられたカップリング用の外付けコンデンサＣを経由した後、フレキシブル基板２１を介して再びガラス基板１１内に取り込まれ、図２のＶＣＯＭ線３６を介して液晶セル３２の対向電極に対して各画素共通に与えられる。
【００２６】
ここで、ＶＣＯＭ電位としては、ＣＳ電位とほぼ同じ振幅の交流電圧が用いられる。ただし、実際には、図２において、データ線５４からＴＦＴ５１を通して液晶セル３２の画素電極に信号を書き込む際に、寄生容量などに起因してＴＦＴ３１で電圧降下が生じることから、ＶＣＯＭ電位としては、その電圧降下分だけ低レベル側にＤＣシフト（オフセット）した交流電圧を用いる必要がある。このＶＣＯＭ電位のＤＣシフト、即ちＤＣ電位の調整をＤＡコンバータ２０が担うことになる。
【００２７】
ＤＡコンバータ２０は、その出力端が抵抗Ｒを介して外付けコンデンサＣの出力側および表示エリア部１２のＶＣＯＭ線３６（図２参照）に接続されており、コンデンサＣを通してガラス基板１１内に入力されたＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整（ＤＣシフト）する。具体的には、ガラス基板１１の外部に設けられた記憶手段であるＲＯＭ２２には、表示パネル固有の電圧降下分に対応したデジタルデータがあらかじめ記憶されており、このデジタルデータに基づいてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する。
【００２８】
ここで、抵抗ＲおよびコンデンサＣは微分回路を構成することになる。このとき、この微分回路の作用によってＶＣＯＭ電位のパルス波形が崩れない（変動しない）ようにするためには、抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣの容量値で決まる微分回路の時定数が、ＶＣＯＭ電位の反転周期よりも十分に大きくなるように設定する必要がある。このような理由から、抵抗Ｒとしては比較的大きな抵抗値のものが用いられることになる。
【００２９】
図３は、ＤＡコンバータ２０の構成の一例を示す回路図である。図３から明らかなように、本例に係るＤＡコンバータ２０は、基準電圧発生回路４１、スイッチ回路４２、レベルシフト（ＬＳ）回路４３およびデコーダ４４を有する基準電圧選択型の回路構成となっている。このＤＡコンバータ２０には、基板外部のＲＯＭ２２から例えば５ビットのパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が与えられる。ただし、パラレルデータのビット数は５ビットに限られるものではない。
【００３０】
基準電圧発生回路４１は、第１の基準電位ＶＡと第２の基準電位ＶＢとの間に５ビットのパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１に対応した数、即ち３２個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３２がスイッチＳＷ０を介して直列に接続され、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ３２の各々の間の分圧点Ｐ１〜Ｐ３１に３１個の基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１を抵抗分割によって発生する抵抗分割回路からなる構成となっている。スイッチＳＷ０は、例えばＰｃｈＭＯＳスイッチによって構成されている。
【００３１】
スイッチ回路４２は、基準電圧発生回路４１の分圧点Ｐ１〜Ｐ３１に各一端が接続され、各他端が共通に接続されて当該スイッチ回路４２の出力端となる３１個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３１によって構成されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３１は、例えばＣＭＯＳスイッチによって構成されている。レベルシフト回路４３は、低電圧振幅（例えば、３．３Ｖ振幅）のパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を高電圧振幅（例えば、６．５Ｖ）にレベルシフトする。
【００３２】
デコーダ４４は、レベルシフト回路４３でレベルシフトされたパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１をデコードし、そのデコード結果に応じてスイッチＳＷ１〜ＳＷ３１の中の一つを選択的にオン（閉）させることにより、３１個の基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１の中からパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１に対応した基準電圧を選択する。デコーダ４４はまた、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が全てＬレベル（論理“０”）のときに、通常はオン状態にあるスイッチＳＷ０をオフ（開）させることにより、本ＤＡコンバータ２０の出力をハイインピーダンスの状態にする。
【００３３】
図４に、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１および実際の出力電圧の対応関係を示す。ここでは、ＶＣＯＭドライバ１９から出力されるＶＣＯＭ電位の振幅をＶＤＤとし、パラレルデータＶＣ５，ＶＣ４，ＶＣ３，ＶＣ２，ＶＣ１がＬ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌのときに基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４を選択し、当該基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４がＶＤＤ／２になるように設定されている。
【００３４】
この出力電圧ＶＤＤ／２は、ＶＣＯＭ電位の振幅の中心レベルに相当する。したがって、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ４を選択したときはＤＣレベルのシフトを行わないことを意味する。そして、出力電圧ＶＤＤ／２を中心に、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１が例えば０．０２５［Ｖ］ステップで変化するように設定されている。なお、先述したように、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１が全てＬレベルのときは、スイッチＳＷ０がオフすることにより、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１の選択が行われず、ＤＡコンバータ２０の出力はハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）の状態になる。
【００３５】
上記構成のＤＡコンバータ２０を、水平ドライバ１６や垂直ドライバ１７等の周辺駆動回路と共に、表示エリア部１２と同じガラス基板１１に集積する場合には、表示エリア部１２の各画素トランジスタとして薄膜トランジスタを用いていることから、スイッチ回路４２、レベルシフト回路４３およびデコーダ４４を構成するトランジスタとしても薄膜トランジスタを用いるようにすれば良い。そして、薄膜トランジスタについては、近年の性能向上や低消費電力化に伴って集積化が容易になっていることから、ＤＡコンバータ２０を表示エリア部１２と同じガラス基板１１上に同一プロセスを用いて形成することにより、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、表示エリア部１２と同一基板（ガラス基板１１）上に、水平ドライバ１６および垂直ドライバ１７に加えて、インターフェース回路１３、タイミングジェネレータ１４、基準電圧ドライバ１５、ＣＳドライバ１８、ＶＣＯＭドライバ１９およびＤＡコンバータ２０などの周辺の駆動回路を搭載したことにより、全駆動回路一体型の表示パネル（ＬＣＤパネル）を構成でき、外部に別の基板やＩＣ、トランジスタ回路を設ける必要がないため、システム全体の小型化および低コスト化が可能になる。
【００３７】
特に、ＶＣＯＭ電位（対向電極電圧）のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータ２０を用い、これを表示エリア部１２と同一のガラス基板１１上に同一プロセスを用いて形成するようにしたことにより、大きな外付け部品（可変抵抗器）の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができる。
【００３８】
また、ＤＡコンバータ２０として基準電圧選択型のものを用いることにより、基準電圧選択型ＤＡコンバータは出力電位の絶対値のばらつきに強く、特に特性ばらつきの大きな薄膜トランジスタを用いて形成する場合に効果的であるため、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位の調整に関して、可変抵抗器を用いる場合に比べて信頼性を向上できる。
【００３９】
さらに、基準電圧発生回路４１として抵抗分割回路を用いることにより、当該抵抗分割回路の各抵抗Ｒ１〜Ｒ３１の抵抗値を十分大きく設定すれば、図１において、ＤＡコンバータ２０の出力側に挿入されている抵抗値の比較的大きな抵抗Ｒを省略することができるため、ガラス基板１１上の周辺駆動回路全体の構成を簡略化し、表示パネルの狭額縁化（表示エリア部１２の周辺領域の縮小化）を図る上で都合が良い。因みに、抵抗Ｒ１〜Ｒ３１の各抵抗値は、それらのトータルの抵抗値が抵抗Ｒの抵抗値に近い値になるように設定されることになる。
【００４０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置、即ちＬＣＤモジュールを組み込むセット側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整するためデジタルデータをあらかじめ記憶したＲＯＭ２２を持たない場合もあり得る。このような液晶表示システムに適用する場合にも、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整しなければ良好な表示画像を得ることができないため、当然のことながら、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する手段が必要となる。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る液晶表示装置では、ＲＯＭ２２を持たない液晶表示システムに適用する場合にも、従来と同様に、可変抵抗器などの外付け回路を用いてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位の調整を行うことができるように工夫を凝らしている。具体的には、当該調整を外付け回路を用いて行うために特定の設定を行う、具体的にはデコーダ４４に入力するパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を全てＬレベルにすることにより、スイッチＳＷ０がオフ状態となり、その結果、ＤＡコンバータ２０の出力がハイインピーダンス状態になるため、コンデンサＣの出力側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のための外付け回路を接続することが可能になる。
【００４２】
このような構成を採る場合には、当然のことながら、コンデンサＣの出力側にＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のための外付け回路を接続する端子をあらかじめ設けておく必要がある。また、デコーダ４４に入力するパラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を全てＬレベルにするには、パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１を基板内部に取り込むための端子を例えばグランドに接続（接地）することによって容易に実現できる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位調整のために基板外部に設けたＲＯＭ２２に表示パネル固有のデジタルデータを格納し、このデジタルデータに基づいてＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整するとしたが、図５に示すように、システム全体の制御を司るＣＰＵ本液晶表示装置（表示パネル）との間に介在するインターフェースＩＣ５２上にＤＣ電位調整のためのデジタルデータを格納するＲＡＭ５３を設ける一方、ＣＰＵ５１に接続されたＲＯＭ５４に表示パネル固有のデジタルデータを格納する構成を採ることも可能である。
【００４４】
この構成を採った場合、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に格納されている表示パネル固有のデジタルデータに基づく設定信号をインターフェースＩＣ５２に渡す。すると、インターフェースＩＣ５２は、ＣＰＵ５１から渡された設定信号をデコードしてＲＡＭ５３に格納し、このＲＡＭ５３に格納したデジタルデータをガラス基板１１上のＤＡコンバータ２０に与える。これにより、ＣＰＵ５１に接続されたＲＯＭ５４に格納されている設定値に対応したＤＣ電位にシフトされた最適ＶＣＯＭ電位を表示エリア部１２の各画素の対向電極に与えることができる。
【００４５】
［適用例］
図６は、本発明が適用される携帯端末、例えば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【００４６】
本例に係る携帯電話機は、装置筐体６１の前面側に、スピーカ部６２、画面表示部６３、操作部６４およびマイク部６５が上部側から順に配置された構成となっている。かかる構成の携帯電話機において、画面表示部６３には液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として、先述した実施形態に係る液晶表示装置が用いられる。
【００４７】
このように、携帯電話機やＰＤＡに代表される携帯端末において、先述した実施形態に係る液晶表示装置を画面表示部６３として用いることにより、当該液晶表示装置は、ＶＣＯＭ電位のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することで、装置の小型化、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができるため、携帯端末の小型化、低コスト化、さらには薄型化、コンパクト化に大きく寄与できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、対向電極電圧のＤＣ電位を調整する手段として、従来の可変抵抗器に代えてＤＡコンバータを用い、これを表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成することにより、大きな外付け部品の削減に伴って装置の小型化を図ることができるとともに、製造プロセスの簡略化に伴う低コスト化、さらには集積化に伴う装置の薄型化、コンパクト化を図ることができ、また可変抵抗器の場合に比べて信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】表示エリア部の画素回路の構成例を示す回路図である。
【図３】基準電圧選択型ＤＡコンバータの構成の一例を示す回路図である。
【図４】パラレルデータＶＣ５〜ＶＣ１、基準電圧ＶＣＯＭＤＣ１〜ＶＣＯＭＤＣ３１および実際の出力電圧の対応関係を示す図である。
【図５】本発明の変形例に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明が適用される携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【符号の説明】
１１…ガラス基板、１２…表示エリア部、１６…水平ドライバ、１７…垂直ドライバ、１９…ＶＣＯＭドライバ、２０…ＤＡコンバータ、３０…画素、３１…ＴＦＴ（画素トランジスタ）、３２…液晶セル、３３…保持容量、３６…ＶＣＯＭ線、４１…基準電圧発生回路、４２…スイッチ回路、４３…レベルシフト回路、４４…デコーダ
Claims (6)
- 液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部と、
前記表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成され、前記液晶セルの対向電極に対して与えられる対向電極電圧の直流電位を、基板外部から与えられるデジタルデータに基づいて調整するＤＡコンバータとを備え、
前記ＤＡコンバータは、特定の設定を行ったときに当該ＤＡコンバータの出力がハイインピーダンスの状態になる
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記ＤＡコンバータは、電圧値が異なる複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路を有し、前記複数の基準電圧の中から前記デジタルデータに対応した電圧値の基準電圧を選択して前記直流電位とする
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 前記基準電圧発生回路は、２つの基準電位間に複数の抵抗が直列に接続されてなり、前記複数の抵抗の各々の間に前記複数の基準電圧を抵抗分割によって発生する抵抗分割回路からなる
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。 - 画面表示部として、
液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる表示エリア部と、
前記表示エリア部と同一基板上に同一プロセスを用いて形成され、前記液晶セルの対向電極に対して与えられる対向電極電圧の直流電位を、基板外部から与えられるデジタルデータに基づいて調整するＤＡコンバータとを備え、
前記ＤＡコンバータは、特定の設定を行ったときに当該ＤＡコンバータの出力がハイインピーダンスの状態になる液晶表示装置を用いた
ことを特徴とする携帯端末。 - 前記ＤＡコンバータは、電圧値が異なる複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路を有し、前記複数の基準電圧の中から前記デジタルデータに対応した電圧値の基準電圧を選択して前記直流電位とする
ことを特徴とする請求項４記載の携帯端末。 - 前記基準電圧発生回路は、２つの基準電位間に複数の抵抗が直列に接続されてなり、前記複数の抵抗の各々の間に前記複数の基準電圧を抵抗分割によって発生する抵抗分割回路からなる
ことを特徴とする請求項５記載の携帯端末。
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