JP2003084728A

JP2003084728A - 液晶表示装置の電極駆動電圧発生回路

Info

Publication number: JP2003084728A
Application number: JP2001280883A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kamiya; 潔神谷
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】回路が簡単で、室温近辺の温度領域は温度補
償によるコントラス変化が滑らかで、低温領域ないし高
温領域は充分な視認性が確保できるようにする。【解決手段】サーミスタＴｈ１を有しアナログ制御で
温度補償を行う回路と、第２の温度センサ回路１とＡ／
Ｄコンバータ２と演算回路３とＤ／Ａコンバータ４を有
しデジタル制御で温度補償を行う回路を有し、このデジ
タル制御で温度補償を行う回路が室温近辺の温度領域で
は停止し低温領域ないし高温領域で温度補償を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の電
極駆動電圧発生回路に関し、さらに詳しくは液晶パネル
の温度変化に応じて、液晶パネルの走査電極ないし信号
電極の駆動電圧を変化させる液晶表示装置の電極駆動電
圧発生回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話器や携帯型情報機器などの表示
体としてパッシブマトリクス型液晶パネルが使用される
場合、表示容量を増やすため走査電極数が数十本を越え
るようになると捻り角が９０°を越えるスーパーツイス
テッドネマッティク（以下ＳＴＮと称する）方式が採用
されるようになる。このときＳＴＮ液晶パネルは、駆動
条件が厳しくなるのに加え表示品質の優れた液晶物質が
求められるようになるため、いろいろな物性や特性が温
度変化に対し敏感になってくる。特に駆動電圧の温度変
化は表示品質の変化として現れるため、表示容量の大き
いＳＴＮ液晶パネルを使用した液晶表示装置では駆動電
圧の温度補償が必須となっている。

【０００３】図５のブロック図によりＳＴＮ液晶パネル
を使用した液晶表示装置を説明する。電源群５０１は、
液晶表示装置の外部から表示制御回路５０４、電極駆動
電圧発生回路５０５、走査電極駆動回路５０６、信号電
極駆動回路５０７に入力する。電源群５０１には、ロジ
ック回路用電源、液晶パネル駆動の元となる電源やアナ
ログ回路用の電源、グランドなどが含まれる。制御信号
群５０２は、外部にある中央演算装置（以下ＣＰＵと称
する）から表示制御回路５０４に入力する。制御信号群
５０２は、表示制御回路５０４内にある表示用のデータ
を記憶する素子（以下表示ＲＡＭと称する）や駆動用の
データを記憶する素子（以下命令レジスタと称する）に
対し、データの書き込みや読み出しを制御する信号群で
ある。データバス５０３はＣＰＵから表示ＲＡＭや命令
レジスタへ書き込むデータ、ないし表示ＲＡＭや命令レ
ジスタからＣＰＵへ読み出すデータである。

【０００４】表示制御回路５０４は、内蔵する発振器で
クロックを発生し、このクロックと命令レジスタの値に
もとづいて電極駆動電圧発生回路５０５、走査電極駆動
回路５０６、信号電極駆動回路５０７にそれぞれ表示制
御信号５１４、５１３、５１２を出力する。さらに表示
制御回路５０４は、クロックで動作するメモリ制御回路
（表示制御回路に内蔵）により表示ＲＡＭから読み出し
た表示データ５１１を信号電極駆動回路５０７に出力す
る。

【０００５】電極駆動電圧発生回路５０５は、表示制御
信号５１４に基づいて液晶パネル５１０の走査電極５０
８と信号電極５０９を駆動するための電圧（以下駆動電
圧と称する）５１６、５１５を走査電極駆動回路５０
６、信号電極駆動回路５０７に出力する。走査電極駆動
回路５０６は、駆動電圧５１６と表示制御信号５１３か
ら走査電極５０８に印加する駆動波形を作成する。信号
電極駆動回路５０７は、駆動電圧５１５と表示制御信号
５１２と表示データ５１１から信号電極５０９に印加す
る駆動波形を作成する。また、走査電極５０８と信号電
極５０９の交差部が画素となる。

【０００６】図６で電極駆動電圧発生回路５０５が出力
する駆動電圧５１６、５１５を説明する。なお図５と同
じ番号は、同一の信号、電圧、部材を示している。電圧
平均化法のなかでＡｌｔ＆Ｐｌｅｓｈｋｏ法（以下ＡＰ
Ｔと称する）が最初に提案され、つづいて走査電極駆動
回路５０６の最大電圧を半減できるＩｍｐｒｏｖｅｄＡ
ｌｔ＆Ｐｌｅｓｈｋｏ法（以下ＩＡＰＴと称する）が発
表された。これら両手法はＳＴＮ液晶パネルの駆動にお
いて現在でも広く使用されている。まずＡＰＴの場合
（ａ）は、走査電極５０８の駆動電圧５１６が液晶パネ
ル駆動用のグランド電圧ＶＭと走査電極駆動波形の選択
時の駆動電圧＋Ｖｓ、−Ｖｓ、信号電極５０９の駆動電
圧５１５が駆動電圧＋Ｖｄ、−Ｖｄでからなっている。
次にＩＡＰＴの場合（ｂ）は、走査電極５０８の駆動電
圧５１６がグランド電圧Ｇｎｄと駆動電圧Ｖ１、Ｖ４、
Ｖｏｐ、信号電極５０９の駆動電圧５１５がグランド電
圧Ｇｎｄと駆動電圧Ｖ２、Ｖ３、Ｖｏｐからなってい
る。

【０００７】ここで、（ａ）の液晶パネル駆動用のグラ
ンド電圧ＶＭと（ｂ）のグランド電圧Ｇｎｄを等しいと
すると、Ｖ１＝＋ＶｄＶ２＝＋Ｖｄ＊２Ｖ３＝＋Ｖｓ−ＶｄＶ４＝＋ＶｓＶｏｐ＝＋Ｖｓ＋Ｖｄという関係がある。一般に駆動電圧±Ｖｄ、±Ｖｓ、Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖｏｐの全て、ないし一部には
温度補償が掛けられている。

【０００８】ここで図７により問題とする温度特性を説
明する。まず（ａ）で透過率Ｔｒａｎｓと印加電圧Ｖｒ
ｍｓの関係から閾値電圧Ｖｔｈを定義する。このＳＴＮ
液晶パネルは、電圧Ｖｒｎｓが印加されていない時（０
Ｖ）に透過率Ｔｒａｎｓが最低となる（ノーマリブラッ
ク）。閾値電圧Ｖｔｈは、画素に印加する電圧Ｖｒｍｓ
がこの値に達する透過率Ｔｒａｎｓが上昇し始めるもの
である。

【０００９】次に閾値電圧Ｖｔｈの温度特性を（ｂ）で
説明する。多くの場合、閾値電圧Ｖｔｈは温度Ｔが上昇
すると単調に減少する。このとき閾値電圧Ｖｔｈの曲線
は、室温近辺の温度領域Ｂではなだらかで直線的な負の
微分係数（以下、微分係数の絶対値をもって傾斜と称す
る）をもっているのに対し、低温度領域Ａと高温度領域
Ｃの傾斜がきつくなっている。また低温度領域Ａの傾斜
は高温度領域Ｃよりも傾斜が大きいことが多い。

【００１０】駆動電圧と閾値電圧Ｖｔｈの関係を説明す
る。例えば、ＩＡＰＴにおいて最適駆動条件の場合、図
６（ｂ）の駆動電圧Ｖｏｐは、Ｖｏｐ＝｛√（Ｎ）＋１｝√〔√（Ｎ）／｛√（Ｎ）−
１｝／２〕＊Ｖｔｈここで、Ｎは走査電極の数、√（ｘ）はｘの平方根となり、駆動電圧Ｖｏｐは走査電極数Ｎが決まると閾値
電圧Ｖｔｈに比例する。最適駆動条件ではこの他の駆動
電圧±Ｖｄ、±Ｖｓ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等も駆動
電圧Ｖｏｐと同様に閾値電圧Ｖｔｈに比例し、図７
（ｂ）の閾値電圧Ｖｔｈの曲線と相似した形状となる。
最適駆動条件権でも同様である。しかしながらサーミス
タや抵抗のような受動素子だけで行ってきたこれまでの
温度補償は、回路構成が簡単なため概ね直線的な駆動電
圧補正（温度補償）に限定されていた。このため閾値電
圧Ｖｔｈの傾斜が大きくなる低温領域Ａおよび高温領域
Ｃでは表示画像が見えなくなるような事態を招いてい
た。

【００１１】そこで当社は、閾値電圧Ｖｔｈの形状に合
わせた駆動電圧Ｖｏｐを得るため、デジタル制御による
温度補償を採用した。これを図８と図９で説明する。図
８では電極駆動電圧発生回路内にある昇圧回路の基準電
圧Ｖｒｅｆの温度変化を示している。ここでは基準電圧
Ｖｒｅｆを４本の線分で表し、基準電圧Ｖｒｅｆの温度
変化を閾値電圧Ｖｔｈの温度変化に似させている。そし
て後述するように液晶パネルの駆動電圧Ｖｏｐは、基準
電圧Ｖｒｅｆと比例するので、閾値電圧Ｖｔｈの温度変
化とも近似的に相似した温度変化を示す。なお温度領域
は、室温２５℃を中心とし、低温領域Ａを−１０℃以
下、低い側の室温近辺の温度領域Ｂ１を−１０℃から２
５℃、高い側の室温近辺の温度領域Ｂ２を２５℃から５
０℃、高温領域Ｃを５０℃以上と設定した。

【００１２】図９は駆動電圧Ｖｏｐを得るための回路図
であり、昇圧回路としてスイッチングレギュレータを使
用している。温度センサ回路９１の出力電圧はＡ／Ｄコ
ンバータ９２でデジタル信号に変換される。演算回路９
３はこのデジタル信号と図５の表示制御回路５０４中の
命令レジスタに保持されている表示制御用のデータ９７
に基づいて演算処理を行い、結果をＤ／Ａコンバータ９
４に出力する。この出力信号をＤ／Ａコンバータ９４が
電圧に変換し、これが基準電圧Ｖｒｅｆとなる。なお表
示制御用のデータ９７は、コントラスト調整に関する情
報、液晶パネルや部品の特性ばらつきを補正するための
トリミング情報、温度変化に対し基準電圧Ｖｒｅｆをど
れだけ変化させるかという傾斜（微分）情報からなって
いる。また基準電圧Ｖｒｅｆは、電圧比較器９５の非反
転入力端子に入力する。Ａ／Ｄコンバータ９２の出力は
２℃ごとに変化するので、温度計測における誤差（以下
量子化誤差と称する）である１ＬＳＢ（ｔｈｅｌｅａ
ｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｂｉｔ）は、２℃とな
る。

【００１３】発振器９６は、電圧比較器９５の出力信号
がハイレベルのときに昇圧クロックをトランジスタＴｒ
９１のゲート端子に出力し、電圧比較器９５の出力信号
がローレベルのときには出力をローレベルとする。昇圧
クロックがローレベルになるとトランジスタＴｒ９１は
電源ＶＤＤからグランドに流れるコイルＩｎ９１の電流
を遮断し高電圧を発生させる。この高電圧をダイオード
Ｄｉ９１とコンデンサＣ９１で整流し駆動電圧Ｖｏｐを
得る。駆動電圧Ｖｏｐを抵抗Ｒ９１とＲ９２で分割した
電圧は、電圧比較器９５の反転入力端子に入力する。こ
の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低ければ電圧比較器９
５の出力はハイレベルとなり昇圧が継続し、この電圧が
基準電圧Ｖｒｅｆよりも高ければ電圧比較器９５の出力
はローレベルとなり昇圧が停止する。この負帰還回路に
より、駆動電圧Ｖｏｐは、Ｖｏｐ＝Ｖｒｅｆ＊（Ｒ９１
＋Ｒ９２）／Ｒ９１で安定する。駆動電圧Ｖｏｐと基準
電圧Ｖｒｅｆが比例するので、基準電圧Ｖｒｅｆと同様
に駆動電圧Ｖｏｐも閾値電圧Ｖｔｈの温度変化を近似し
たものとなる。なおコンデンサＣ９２はリップル防止用
である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように温度セン
サ回路９１の出力電圧をＡ／Ｄコンバータ９２で計測す
るので量子化誤差（１ＬＳＢ）が発生する。とくに温度
センサ回路９１の出力電圧が、Ａ／Ｄコンバータ９２の
出力信号が切り替わる電圧の近傍である場合、このＡ／
Ｄコンバータ９２の出力信号はノイズ等の影響で１ＬＳ
Ｂ分だけ不安定になる。この不安定性によって引き起こ
される変動が、演算回路９３とＤ／Ａコンバータ９４を
通じて基準電圧Ｖｒｅｆの変動を引き起こし、結果的に
駆動電圧Ｖｏｐを変動させでしまう。そしてこの駆動電
圧Ｖｏｐの変動でＳＴＮ液晶パネルのコントラスが変動
する。図９の回路において１ＬＳＢの温度精度を２℃と
していたので、この間の実効値Ｖｒｍｓの変化量が大き
くなってしまったため、コントラスト変化が視認されて
しまうという問題が生じた。

【００１５】これに対しＡ／Ｄコンバータ９２や演算回
路９３、Ｄ／Ａコンバータ９４の分解能をあげれば量子
化誤差（１ＬＳＢ）が小さくなるのでコントラスト変動
も小さくできることは明らかである。しかし分解能をあ
げることは素子数の増加を招き回路が大型化してしま
う。

【００１６】また液晶パネルの温度が急激に変化してい
るか、安定しているか、を判断し、安定している場合は
温度測定の頻度を低下させ駆動電圧Ｖｏｐの変更を希に
する、というアルゴリズムで温度補償を行いコントラス
ト変化を目立たなくさせることも考えられる。これは温
度センサ回路９１の出力と時間の関係をモニタして達成
でき、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を利用すれば容易で
あるが、ソフトウェアに負荷を掛けることになってしま
う。この論理が実現できる回路を液晶表示装置側に設け
ることも可能であるが、やはり素子数の増加を招いてし
まう。

【００１７】また前述したように受動素子だけの簡単な
回路によるアナログ温度補償では、低温領域ないし高温
領域の温度補償が不十分で充分な視認性を確保できなか
った。

【００１８】以上のような制御方法では、全温度領域に
わたって滑らかなコントラスト変化と視認性確保が困難
であるとう課題が生じた。

【００１９】危機管理という観点から低温ないし高温領
域では表示画像が視認できればよいと考えられているの
で、本発明の目的は、簡単な回路で、室温近辺の温度領
域では温度補償によるコントラス変化が滑らかで、低温
領域ないし高温領域では充分な視認性が確保できる液晶
表示装置の電極駆動電圧発生回路を提供することであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、アナログ制御
による温度補償を行うアナログ補償回路と、デジタル制
御による温度補償を行うデジタル補償回路を有し、室温
近辺の温度領域ではアナログ補償回路により温度補償を
行い、低温領域または高温領域では少なくともデジタル
補償回路により温度補償を行うことを特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
説明する。

【００２２】（実施例１）本発明の温度補償がなされた
駆動電圧Ｖｏｐを得る回路例を図１に示す。第１の温度
センサ回路は、コンデンサＣ２、サーミスタＴｈ１、抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４からなっている。サーミスタ
Ｔｈ１と直列に抵抗Ｒ２が接続し、サーミスタＴｈ１と
抵抗Ｒ２の合成抵抗と並列に抵抗Ｒ１が接続している。
同様にサーミスタＴｈ１と抵抗Ｒ１、Ｒ２の合成抵抗と
直列に抵抗Ｒ３が接続し、さらにサーミスタＴｈ１と抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の合成抵抗と直列に抵抗Ｒ４が接続
している。ここで抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続部が、第１
の温度センサ回路の出力となり、電圧比較器５の反転入
力端子と接続している。

【００２３】第２の温度センサ回路１の出力電圧は、６
ビットのＡ／Ｄコンバータ２でデジタル信号に変換され
る。演算回路３はこのデジタル信号（量子化された温
度）に対し、表示制御回路（図示せず）中の命令レジス
タに保持されているデータ７（コントラスト、トリミン
グ、傾斜の情報）に基づいて演算処理を行う。Ｄ／Ａコ
ンバータ４は、この演算結果を電圧に変換し、基準電圧
Ｖｒｅｆとして電圧比較器５の非反転入力端子へ出力す
る。

【００２４】駆動電圧Ｖｏｐを発生する昇圧回路は電圧
比較器５、発振器６、トランジスタＴｒ１、コイルＩｎ
１、ダイオードＤｉ１とコンデンサＣ１からなってい
る。この昇圧回路において発振器６は、電圧比較器５の
出力信号がハイレベルのときに昇圧クロックをトランジ
スタＴｒ１のゲート端子に出力し、電圧比較器５の出力
信号がローレベルのときに出力をローレベルとする。ト
ランジスタＴｒ１は、昇圧クロックがローレベルになる
コイルＩｎ１を通って電源ＶＤＤからグランドに流れる
電流を遮断する。これで発生した高電圧をダイオードＤ
ｉ１とコンデンサＣ１で整流し電圧Ｖｏｐを得る。また
この昇圧回路は、スイッチングレギュレータの一部であ
り、サーミスタＴｈ１を含む第１の温度センサ回路に駆
動電圧Ｖｏｐが入力してフィードバックループを形成し
ているため、駆動電圧Ｖｏｐが安定する。なおコンデン
サＣ２はリップル防止用である。

【００２５】ここで電圧比較器５の反転入力端子と非反
転入力端子は昇圧回路の昇圧制御端子となっている。言
い換えると電圧比較器５は、反転入力端子に入力する第
１の温度センサの出力電圧と非反転入力端子に入力する
基準電圧Ｖｒｅｆを比較して昇圧回路の動作を制御して
いる。第１の温度センサ回路の出力電圧が基準電圧Ｖｒ
ｅｆよりも低い場合、電圧比較器５の出力はハイレベル
となり、発振器６から昇圧クロックを出力させ駆動電圧
Ｖｏｐを上昇させようとする。反対に、第１の温度セン
サ回路の出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合、
電圧比較器５の出力はローレベルとなり、発振器６の出
力がローレベルとなり駆動電圧Ｖｏｐの上昇を止める。

【００２６】図２により本実施の形態の温度補償方式を
説明する。温度領域は、低温領域Ａを−１０℃以下、室
温近辺の領域Ｂを−１０℃から５０℃、高温領域Ｃを５
０℃以上とした。まず（ａ）で本実施の形態における基
準電圧Ｖｒｅｆと温度の関係を示す。基準電圧Ｖｒｅｆ
は、低温領域Ａで傾斜を持つ一方、室温近辺の温度領域
Ｂでは平坦になっており、高温領域Ｃでは再び傾斜をも
っている。これは、図１の演算回路の演算処理が、低温
領域Ａと高温領域Ｃで温度に対し傾斜を持たせるように
してあるのに対し、室温近辺の温度領域Ｂでは傾斜情報
が０（平坦）であることに対応している。この結果、室
温近辺の温度領域ＢではＤ／Ａコンバータ４の出力（基
準電圧Ｖｒｅｆ）が一定値となり、低温領域Ａないし高
温領域ＣではＤ／Ａコンバータ４の出力が変化する。な
お基準電圧Ｖｒｅｆの傾斜は低温領域Ａの方が高温領域
Ｃよりも大きい。

【００２７】次に第１の温度センサ回路による温度補償
の様子を図２（ｂ）を用いて説明する。（ｂ）は図１の
基準電圧Ｖｒｅｆが全温度領域で一定値をとったものと
仮定した場合の駆動電圧Ｖｏｐの挙動を示している。低
温領域ＡではサーミスタＴｈ１の抵抗値が抵抗Ｒ１に比
べて非常に大きくなるので、第１の温度センサ回路の出
力は、抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４で駆動電圧Ｖｏｐを分圧し
たものとなる。この結果、低温領域Ａでは駆動電圧Ｖｏ
ｐは概ね一定値になる。高温領域ＣではサーミスタＴｈ
１の抵抗値が小さくなり、抵抗Ｒ２も抵抗Ｒ１に比べて
小さな値にしてあるので、第１の温度センサ回路の出力
は、概ね抵抗Ｒ３、Ｒ４で駆動電圧Ｖｏｐを分圧したも
のとなる。この結果、高温領域Ｃでも駆動電圧Ｖｏｐは
概ね低電圧で一定値になる。室温近辺の温度領域Ｂの駆
動電圧Ｖｏｐは、低温領域Ａと高温領域Ｃの値をなめら
かにつないだものとなる。

【００２８】そこで（ｂ）のように制御する第１の温度
センサ回路に対し、（ａ）に示したように基準電圧Ｖｒ
ｅｆを変動させる。室温近辺の温度領域Ｂでは基準電圧
Ｖｒｅｆが一定なので駆動電圧Ｖｏｐは第１の温度セン
サ回路の制御に従う。一方低温領域Ａと高温領域Ｃで
は、第１の温度センサ回路の出力が概ね一定値になるの
で、駆動電圧Ｖｏｐは基準電圧Ｖｒｅｆで制御された傾
斜を持つ。以上のように室温近辺の温度領域Ｂでは、Ｄ
／Ａコンバータ４の出力である基準電圧Ｖｒｅｆが一定
電圧をとることでデジタル制御による温度補償が停止
し、第１の温度センサ回路によるアナログ制御だけの温
度補償がなされることになる。また低温領域Ａないし高
温領域Ｂでは、基準電圧Ｖｒｅｆが傾斜を持つことか
ら、デジタル制御による温度補償とアナログ温度補償が
同時に行われている。なお低温領域Ａと高温領域Ｃで
は、サーミスタＴｈ１の抵抗値が異なるので駆動電圧Ｖ
ｏｐに対する基準電圧Ｖｒｅｆの倍率が異なる。この結
果、得られた駆動電圧Ｖｏｐは図２（ｃ）のようにな
り、閾値電圧Ｖｔｈの形状を近似できた。なお傾向を説
明することに限定しているので、縦軸Ｖは任意のスケー
ルとしている（以下同様）。

【００２９】（実施例２）実施例１ではＩＡＰＴの最高
駆動電圧Ｖｏｐに温度補償を掛ける例を示した。同様の
方法でＡＰＴの最高駆動電圧Ｖｓに温度補償を行うこと
も可能であるが、実施例２としてＡＰＴにおいて走査電
極駆動電圧を第１の温度センサ回路で温度補償し、信号
電極駆動電圧をＤ／Ａコンバータの出力で温度補償する
例を図３に示す。（ａ）は、ＡＰＴにおける駆動電圧±
Ｖｄ、±Ｖｓを発生するためのブロック図である。第１
の温度センサ回路３１の出力電圧は昇圧回路３２の昇圧
制御端子に接続している。昇圧回路３２から出力される
駆動電圧＋Ｖｓは第１の温度センサ回路３１にフィード
バックしている。昇圧回路３２は、第２の駆動電圧−Ｖ
ｓも出力しており、液晶パネル駆動用のグランド電圧Ｖ
Ｍが入力している。第１の温度補償回路３１と昇圧回路
３２を合わせると、液晶パネル駆動用のグランド電圧Ｖ
Ｍを中心として対称な高電圧を発生するスイッチングレ
ギュレータになっている。

【００３０】第２の温度センサ回路３３とＡ／Ｄコンバ
ータ３４と演算回路３５とＤ／Ａコンバータ３６が縦列
して接続し、Ｄ／Ａコンバータ３６の出力と液晶パネル
駆動用のグランド電圧ＶＭがアナログ演算回路３７に入
力している。アナログ演算回路３７は液晶パネル駆動用
のグランド電圧ＶＭを中心としてＤ／Ａコンバータ３６
の出力から絶対値の等しい駆動電圧＋Ｖｄ、−Ｖｄを作
成している。なお演算回路３５に表示制御用のデータ３
８が入力している。

【００３１】図３（ｂ）に駆動電圧＋Ｖｓ、＋Ｖｄと、
温度Ｔの関係を示す（駆動電圧−Ｖｓ、−Ｖｄは液晶パ
ネル駆動用のグランド電圧ＶＭに対し対称なので省略し
た）。駆動電圧＋Ｖｓは、図１の第１の温度センサ回路
と同様にサーミスタと抵抗で構成したものなので図２
（ｂ）の曲線と同様になる。一方、駆動電圧＋Ｖｄは、
低温領域Ａと高温領域Ｃで傾斜を持ち、室温近辺の温度
領域Ｂでは平坦になっている。これらの駆動電圧±Ｖ
ｓ、±Ｖｄで作成された駆動波形は、低温部Ａと高温部
Ｂで傾斜が大きくなり閾値Ｖｔｈの温度特性に合うよう
なる。なお駆動電圧＋Ｖｄの変化のほうが駆動電圧＋Ｖ
ｓの変化よりも実効値変化に強く影響するので、駆動電
圧＋Ｖｄは僅か（１Ｖ以内）に変化するだけある。

【００３２】なお信号電極駆動電圧を第１の温度センサ
回路で温度補償し、走査電極駆動電圧をＤ／Ａコンバー
タの出力で温度補償してもよい。

【００３３】（実施例３）第１の温度センサ回路の出力
と、Ｄ／Ａコンバータ出力をアナログ加算し駆動電圧を
温度補償する例を図４に示す。（ａ）は、ＩＡＰＴにお
ける駆動電圧Ｖｏｐを発生するためのブロック図であ
る。第１の温度センサ回路４１の出力電圧４０２はアナ
ログ加算回路４７に入力する。第２の温度センサ回路４
３とＡ／Ｄコンバータ４４と演算回路４５とＤ／Ａコン
バータ４６が縦列して接続し、Ｄ／Ａコンバータ４６の
出力電圧４０１もアナログ加算回路４７に入力する。ア
ナログ加算回路４７は、第１の温度センサ回路４１の出
力電圧４０２とＤ／Ａコンバータ４６の出力電圧４０１
を加算し、アンプ４２に出力する。アンプ４２はアナロ
グ加算回路４７の出力電圧４０３を増幅して駆動電圧Ｖ
ｏｐを発生する。なおアンプ４２はスイッチングレギュ
レータが利用できる。演算回路４５に表示制御用のデー
タ４８が入力している。このようにアンプ４２とアナロ
グ加算回路４７を昇圧回路と見なすことも可能であり、
このときアナログ加算回路の入力端子は昇圧回路の制御
端子となる。

【００３４】図４（ｂ）にＤ／Ａコンバータ４６の出力
電圧４０１、第１の温度センサ回路４１の出力電圧４０
２、アナログ加算回路４７の出力電圧４０３と、温度Ｔ
の関係を示す。Ｄ／Ａコンバータ４６の出力電圧４０１
は図２（ａ）の折れ線と同様になり、第１の温度センサ
回路４１の出力電圧４０２は図２（ｂ）の曲線と同様に
なる。これらを加算すると閾値電圧Ｖｔｈの温度特性に
合うような曲線が得られる。アナログ加算回路４７の出
力電圧４０３はアンプ４２で増幅され駆動電圧Ｖｏｐが
作成されるので、駆動電圧Ｖｏｐも閾値電圧Ｖｔｈの温
度特性に合うような曲線になる。

【００３５】

【発明の効果】本発明では、アナログ制御による温度補
償とデジタル制御による温度補償を混在させている。ア
ナログ制御による温度補償は、概ね室温近傍の温度領域
で直線に近い温度補償を行えばよいので簡単な回路で実
現できる。危機管理という観点から通常の使用温度範囲
からはずれた低温ないし高温領域では、表示画像の視認
性確保が重要になり、この領域は量子化誤差によるコン
トラスト変動が無視できる。このため、デジタル制御に
よる温度補償は精度が低くても良くなるため回路が簡単
化する。

【００３６】室温近傍の通常使用温度範囲ではデジタル
制御による温度補償が停止し、温度補償がアナログ制御
だけになっているので温度変化にたいしコントラストが
滑らかに変化する。一方、低温ないし高温領域では、デ
ジタル制御系による温度補償が支配的になり、アナログ
温度補償だけでは補償しきれなかった駆動電圧を得るこ
とができるようになり、液晶パネルの視認性が確保でき
るようになる。

【００３７】以上の説明から明らかなように、本発明の
液晶表示装置の電極駆動電圧発生回路は、簡単な回路
で、室温近辺の温度領域では温度補償によるコントラス
変化が滑らかで、低温領域ないし高温領域では充分な視
認性が確保できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の第１の実施の形態における回路図であ
る。

【図２】発明の第１の実施の形態における温度補償に関
わるグラフである。

【図３】発明の第２の実施の形態におけるブロック図
（ａ）と駆動電圧のグラフ（ｂ）である。

【図４】発明の第３の実施の形態におけるブロック図
（ａ）と温度補償に関わるグラフ（ｂ）である。

【図５】従来例の液晶表示装置のブロック図である。

【図６】液晶表示装置の駆動電圧の関係図で、（ａ）が
ＡＰＴ、（ｂ）がＩＡＰＴによるものである。

【図７】液晶パネルの閾値の定義（ａ）と閾値の温度特
性（ｂ）の説明図である。

【図８】従来例の温度補償方式の説明図である。

【図９】従来例の温度補償方式の回路図である。

【符号の説明】

１、３３、４３第２の温度センサ回路２、３４、４４、９２Ａ／Ｄコンバータ３、３５、４５、９３演算回路４、３６、４６、９４Ｄ／Ａコンバータ５、９５電圧比較器６，９６発振器３１、４１第１の温度センサ回路３２昇圧回路３７アナログ演算回路４２アンプ４７アナログ加算回路５０１電源群５０２制御信号群５０３データバス５０４表示制御回路５０５電極駆動電圧発生回路５０６走査電極駆動回路５０７信号電極駆動回路５０８走査電極５０９信号電極５１０液晶パネルＡ低温領域Ｂ、Ｂ１、Ｂ２室温近辺の温度領域Ｃ高温領域Ｔｒ１、Ｔｒ９１トランジスタＩｎ１、Ｉｎ９１コイルＤｉ１、Ｄｉ９１ダイオードＣ１、Ｃ２、Ｃ９１、Ｃ９２コンデンサＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ９１、Ｒ９２抵抗Ｔｈ１サーミスタＶｔｈ閾値電圧Ｖｒｅｆ基準電圧 ±Ｖｄ、±Ｖｓ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖｏｐ、３
１５、３１６駆動電圧ＶＭ液晶駆動のグランド電圧Ｇｎｄグランド電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルの信号電極と走査電極を駆動
するための電圧を発生する液晶表示装置の電極駆動電圧
発生回路において、アナログ制御による温度補償を行うアナログ補償回路
と、デジタル制御による温度補償を行うデジタル補償回路を
有し、室温近辺の温度領域では該アナログ補償回路により温度
補償を行い、低温領域または高温領域では少なくとも該デジタル補償
回路により温度補償を行うことを特徴とする、液晶表示
装置の電極駆動電圧発生回路。
【請求項２】前記アナログ補償回路は第１の温度セン
サ回路からなり、前記デジタル補償回路は第２の温度センサ回路とＡ／Ｄ
コンバータと演算回路とＤ／Ａコンバータを有し、該第２の温度センサ回路の出力端子と該Ａ／Ｄコンバー
タの入力端子、該Ａ／Ｄコンバータの出力端子と該演算
回路の入力端子、該演算回路の出力端子と該Ｄ／Ａコン
バータの入力端子とがそれぞれ接続し、室温近辺の温度領域では該Ｄ／Ａコンバータの出力が一
定値となり、低温領域ないし高温領域では該Ｄ／Ａコンバータの出力
が変化することを特徴とする請求項１に記載の、液晶表
示装置の電極駆動電圧発生回路。
【請求項３】昇圧回路を設け、前記第１の温度センサ
回路の出力と上記Ｄ／Ａコンバータの出力がそれぞれ該
昇圧回路の昇圧制御端子に入力することを特徴とする請
求項２に記載の、液晶表示装置の電極駆動電圧発生回
路。
【請求項４】昇圧回路を設け、前記第１の温度センサ
回路の出力が該昇圧回路の昇圧制御端子に入力し、該第
１の温度センサ回路に該昇圧回路の出力電圧が入力して
フィードバックループを形成したことを特徴とする請求
項２または請求項３に記載の、液晶表示装置の電極駆動
電圧発生回路。
【請求項５】前記昇圧回路は電圧比較器を有し、前記
第１の温度センサ回路の出力が該電圧比較器の反転入力
端子に接続し、前記Ｄ／Ａコンバータの出力が該電圧比
較器の非反転入力端子に接続することを特徴とする請求
項３に記載の、液晶表示装置の電極駆動電圧発生回路。