JP4559899B2 - 液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

液晶表示装置は薄型、軽量であり、従来のブラウン管に代替するものとして、近年一層用途が拡大されてきた。しかし、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶パネルは視野角が狭く、また応答速度が遅く、動画表示時には尾を引くように見える等、ブラウン管より画質が劣る。

これに対して、近年、高速応答、広視野角という特徴を有するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モードを用いた液晶表示装置が用いられるようになってきている。この液晶表示装置は、液晶をベンド配向させて視覚補償を行い、さらにこれに光学位相補償フィルムを組み合わせることにより広い視野角を得るようにしたものである。

図１２にＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の概略断面図を示す。図１２（ａ）、（ｂ）は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧印加状態の概略断面図であり、図１２（ｃ）は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧無印加状態の概略断面図である。

ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置を構成するガラス基板５１の間には、図１２（ａ）等に液晶分子５２として示すように、ネマチック液晶が注入されており、電圧を印加していない液晶の配向状態は、スプレイ状態５３と呼ばれている。液晶表示装置の電源投入時にこの液晶層に比較的大きな電圧を印加することにより、図１２（ｃ）に示すスプレイ状態５３から図１２（ａ）、（ｂ）に示すベンド状態５４ａ、５４ｂに転移させる。このベンド状態５４ａ、５４ｂを用いて表示を行うのが、ＯＣＢモードの特徴であり、電圧の大きさを変化させることでパネルの透過率を変化させるものである。図１２（ａ）に示すベンド状態５４ａは、白表示をしている場合のベンド状態を示し、図１２（ｂ）のベンド状態５４ｂは、黒表示をしている場合のベンド状態を示している。

図１３に、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧と輝度との関係を示す。５５は、温度が摂氏３０度である場合の電圧と輝度との関係を示し、５６は、温度が摂氏５５度である場合の電圧と輝度との関係である。温度が摂氏３０度の場合には、電圧と輝度との関係については、５５に示すように、電圧が増加するにつれて輝度が低下して行き、輝度はＱの位置で最小となりその後電圧が増加するにつれて若干輝度が増加する。このようにＱの位置より電圧が増加した場合、輝度は増加に転じるが、この傾向は、ＴＮ液晶にも見られるが、ＴＮ液晶よりもはるかに輝度の増加の程度が大きい。温度が摂氏５５度の場合には、電圧と輝度との関係については、５６に示すように、電圧が増加するにつれて輝度が低下して行き、輝度はＰ点の位置で最小となりその後電圧が増加するにつれて若干輝度が増加する。このようにＰの位置より電圧が増加した場合、輝度は増加に転じるが、この傾向は、ＴＮ液晶にも見られるが、ＴＮ液晶よりもはるかに輝度の増加の程度が大きい。このように輝度と電圧との関係は温度が変わると変化していく。

図１４に、摂氏３０度、４５度、５５度の場合の輝度が最小となる電圧付近の階調と輝度との関係を示す。輝度が最小となる階調は温度が増加するにつれて大きくなっている。ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置は、ノーマリーホワイトであるので、電圧について言えば、輝度が最小となる電圧は温度が増加するにつれて小さくなっている。このように、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧と輝度との関係は温度が変わると変化し、特に輝度が最小となる階調（電圧）は温度が増加するにつれて大きく（小さく）なってゆく。

また、輝度が最小となる階調より値が小さい階調では、階調が小さくなるにつれて、輝度が大きくなっており、この傾向はＴＮ液晶にもみられるが、ＴＮ液晶よりもこの傾向ははるかに大きい。電圧について言えば上述したように、輝度が最小となる電圧より大きい電圧では、電圧が増加するにつれて、輝度が増加する。そして、この傾向は、ＴＮ液晶にもみられるが、ＴＮ液晶よりもはるかに輝度の増加の程度が大きい。

しかしながら、ＴＮ配向液晶表示装置にも見られるが、特にＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、温度が増加した場合、輝度が最小となる電圧が小さくなるので、例えば黒表示を行う場合であるにも関わらず、明るく表示されてしまうことが起こる。すなわち、温度が増加する前に印加していた、輝度が最小となる電圧を、温度が増加した後に印加すると、温度が増加した後には輝度が最小となる電圧が小さくなるので、明るく表示されることになる。

また、輝度と電圧との関係が温度に応じて変化するので、温度が変化した場合、実際に表示したい輝度とは異なった輝度が表示されることになる。

すなわち、従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、温度が増加した場合、黒表示をする場合であっても、光学補償が出来ず黒色が明るく表示されてしまい、コントラストが減少するという課題がある。

また、従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、温度が変化した場合実際に表示したい輝度とは異なった輝度が表示されるという課題がある。

本発明は、上記課題を考慮し、温度が増加しても最小輝度の黒表示をすることが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、上記課題を考慮し、温度が変化しても表示したい輝度を表示することが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられたＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバと、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
ソースドライバ用駆動電圧発生回路とを備え、
前記ソースドライバ用駆動電圧発生回路は、前記温度検出手段により検出された前記温度に応じた温度に関する情報を含む温度検出信号の入力に対応し、前記温度で黒を表示するのに対応したソースドライバ用駆動電圧を決定し、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を最大値とし、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を抵抗を用いて分割し、各表示すべき階調に対応し、かつその階調が要求する電圧に等しい駆動電圧を生成し、
前記ソースドライバは、前記ソース信号線に対し表示すべき階調に対応した電圧を順次供給する、液晶表示装置である。

また、第２の本発明は、
マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられたＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバと、
ソースドライバ用駆動電圧発生回路とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
前記ソースドライバ用駆動電圧発生回路が、前記温度検出ステップにより検出された前記温度に応じた温度に関する情報を含む温度検出信号の入力に対応し、前記温度で黒を表示するのに対応したソースドライバ用駆動電圧を決定し、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を最大値とし、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を抵抗を用いて分割し、各表示すべき階調に対応し、かつその階調が要求する電圧に等しい駆動電圧を生成する駆動電圧発生ステップと、
前記ソースドライバが、前記ソース信号線に対し表示すべき階調に対応した電圧を順次供給する駆動電圧供給ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法である。
また、本発明に関連する第１の発明は、
マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバと、
温度を検出する温度検出手段と、
前記ソース信号を生成するための表示データを検出された前記温度に応じた表示データに補正する補正手段とを備え、
前記ソース信号は、その補正された表示データに基づいて生成される液晶表示装置である。
また、本発明に関連する第２の発明は、
前記補正手段が前記表示データを補正するとは、検出された前記温度に応じたガンマ補正を行うことである、本発明に関連する第１の発明の液晶表示装置である。
また、本発明に関連する第３の発明は、
前記補正手段が前記表示データを補正するとは、前記表示データのうちその値が０であった前記表示データの値を検出された温度に応じた値である第１の値に補正し、
前記表示データのうちその信号レベルが０以外であった前記表示データの値である第２の値を、前記表示データの値の最大値を第３の値として、第３の値から第１の値を減算した値を第３の値で割った値に第２の値をかけ算した値に第１の値を加算した値に補正することである、本発明に関連する第１の発明の液晶表示装置である。
また、本発明に関連する第４の発明は、
前記補正手段が前記表示データを補正するとは、前記表示データのうちその値が所定の値以下である前記表示データを補正することである、本発明に関連する第１の発明の液晶表示装置である。
また、本発明に関連する第５の発明は、
前記液晶表示素子は、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子である、本発明に関連する第１の発明の液晶表示装置である。
また、本発明に関連する第６の発明は、
マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバとを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
温度を検出する温度検出ステップと、
前記ソース信号を生成するための表示データを検出された前記温度に応じた表示データに補正する補正ステップとを備え、
前記ソース信号は、その補正された表示データに基づいて生成される液晶表示装置の駆動方法である。
また、本発明に関連する第７の発明は、
前記液晶表示素子は、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子である、本発明に関連する第６の発明の液晶表示装置の駆動方法である。

本発明は、温度が増加しても最小輝度の黒表示をすることが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することが出来る。

また、本発明は、温度が変化しても表示したい輝度を表示することが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することが出来る。

以下に、本発明および本発明に関連する発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明に関連する発明の第１の実施の形態について説明する。

図１に、第１の実施の形態の液晶表示装置１のブロック図を示す。

液晶表示装置１は、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置である。

液晶表示装置１は、液晶表示パネル２、ゲートドライバ３、ソースドライバ４、液晶駆動電圧発生回路５、コントローラ回路６、温度検出手段７、入力電源８、及び表示データ生成手段９から構成される。

液晶表示パネル２は、マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及びソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられ、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子を有する表示パネルである。

ゲートドライバ３は、液晶表示パネル２の各ゲート信号線に線順次走査を行うための選択走査信号を供給する回路である。

ソースドライバ４は、液晶表示パネル２の各ソース信号線に画像信号電圧を供給する回路である。

液晶駆動電圧発生回路５は、ソースドライバ４に対してはソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を供給し、ゲートドライバ３に対してはゲートドライバ用駆動電圧（ＶＧＧ，ＶＥＥ）を供給し、対向信号電極に対しては対向信号電極用駆動電圧（ＶＣＯＭ）を供給する回路である。

コントローラ回路６は、画像信号処理や駆動タイミングを制御する回路である。コントローラ回路６は、図２に示すように、画像信号処理回路１０とタイミング制御回路１１とから構成される。画像信号処理回路１０は、表示データ生成手段９で生成された入力表示データを入力し、その入力表示データを温度検出手段７で検出された温度に応じた表示データに補正し、補正した表示データに対応する表示信号を出力する回路である。また、タイミング制御回路１１は、ソースドライバ４、ゲートドライバ３、液晶駆動電圧発生回路５に対しタイミング制御信号を送る回路である。

温度検出手段７は、液晶表示パネル２の温度を検出する手段である。

入力電源８は、液晶表示装置１が動作するための電源を供給する手段である。

表示データ生成手段９は、液晶表示パネル２に表示される表示データを生成する手段であり、例えばフレームバッファに格納されている画像データを読みとり読みとった画像データを出力する手段である。

なお、本実施の形態の画像信号処理回路１０は本発明に関連する発明の補正手段の例である。

次に、このような本実施の形態の動作を説明する。

入力電源８は、コントローラ回路６と液晶駆動電圧発生回路５に供給され、まず、コントローラ回路６が立ち上がる。そしてコントローラ回路６はソースドライバ４に対し画像表示信号とタイミング制御信号を送り、ゲートドライバ３に対しタイミング制御信号を送り、液晶駆動電圧発生回路５に対しタイミング制御信号を送る。

液晶駆動電圧発生回路５は、ソースドライバ４に対してはソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を供給し、ゲートドライバ３に対してはゲートドライバ用駆動電圧（ＶＧＧ，ＶＥＥ）を供給し、対向信号電極に対しては対向信号電極用駆動電圧（ＶＣＯＭ）を供給することにより表示動作が可能となる。

一方、温度検出手段７は、液晶表示パネル２の温度を検出しており、温度検出結果を画像信号処理回路１０に出力する。画像信号処理回路１０は、表示データ生成手段９で生成された入力表示データを入力し、その入力表示データを温度検出手段７で検出された温度に応じた表示データに補正し、補正した表示データに対応する表示信号を出力する。

すなわち、画像信号処理回路１０は、温度検出手段７で検出された液晶表示パネル２の温度に応じたガンマ補正を行うための、ガンマ補正テーブルを保持しており、検出された温度に応じたガンマ補正テーブルを用いて、入力表示データのガンマ補正を行う。図３に検出された温度に応じたガンマ補正テーブルの一例を示す。図３では、一例として、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合を基準として、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度に増加した場合に各階調がどのように変換されるかを示すガンマ補正テーブルを示している。図３のガンマ補正テーブルは、温度が摂氏３０度の場合を基準として、温度が摂氏６０度に増加した場合に、温度が変わっても同じ輝度を表示するためには表示データの各階調をどのように変化させればよいかを予め測定して求めたものである。

図１４で説明したように、温度が上昇すると、階調と輝度との関係において、輝度が最小となる階調は大きくなる。従って、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合を基準にすると、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度に上昇した場合には、入力表示データの階調が大きくなるようにガンマ補正する必要がある。例えば、図３から明らかなように、液晶表示パネルの温度が摂氏６０度の場合には、階調が０である入力表示データの階調は、階調が３２に変換されている。また、階調が６４の表示データの階調は、階調が７４に変換されている。

液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以外の場合にも、液晶表示パネルの温度が摂氏３０度の場合を基準として、温度が変わった場合に、温度が変わっても同じ輝度を表示するためには表示データの各階調をどのように変化させればよいかを予め測定しておけば、温度に応じたガンマ補正テーブルを得ることが出来る。

画像信号処理回路１０は、このような温度に応じたガンマ補正テーブルを用いて入力表示データのガンマ補正を行うので、温度が増加しても黒表示をすることが出来、また、温度が変化しても表示したい輝度を表示することが出来る。

なお、本実施の形態では、ガンマ補正テーブルを作成する際に、温度が摂氏３０度の場合を基準として、温度が変わった場合に、温度が変わっても同じ輝度を表示するためには表示データの各階調をどのように変化させればよいかを予め測定するとして説明したが、基準とする温度は摂氏３０度に限らずこれ以外の温度であっても構わない。

なお、本実施の形態では、入力表示データの全階調に渡ってガンマ補正を行うとして説明したが、これに限らない。入力表示データの階調のうち、低階調部のみガンマ補正しても構わない。

すなわち、黒色の階調だけをガンマ補正した場合には、ガンマ補正することによって、入力表示データの連続性がなくなってしまう。従って、入力表示データの連続性を保つために、入力表示データの階調のうち、低階調部のみをガンマ補正しても構わない。

また、高階調部をガンマ補正すると、低階調部に比べて白色が色付いてしまうという問題が起こりやすい。従って、図４に示すように、入力表示データのうちその値が所定の値以下である入力表示データを補正することにより、高階調部で白色表示が色付くなどの問題を避けることが出来る。

例えば、図４では、入力表示データの階調が１２８未満である低階調部（高電圧部）のみがガンマ補正されていることがわかる。

さらに、本実施の形態では、入力表示データに対して液晶表示パネル２の温度に応じたガンマ補正を行うとして説明したが、ガンマ補正以外の補正を入力表示データに施すことも出来る。図５にこのような入力表示データの補正の方法を示す。

すなわち、図５では、液晶表示パネル２の温度が３０度である場合を基準とし、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度である場合に、入力表示データの階調をどのように補正するかを示すものである。すなわち、図５の温度が摂氏３０度の場合の階調が０すなわち黒表示の階調は、図１３で説明した摂氏３０度における電圧と輝度との関係５５のＱ点に相当する。図１３において、温度が増加すると輝度が最小となるＱ点は、例えばＰ点のように電圧（階調）が小さい（大きい）方向に移動する。また、温度が増加した場合に、黒表示を行うためには、輝度が最小となる点に対応する電圧（階調）とする必要がある。図５では、温度が摂氏３０度において黒表示を行うために入力表示データの階調が０であった場合には、温度が変わっても黒表示を行うことが出来るためには、その階調を３２に変換する必要があることを示している。このように、温度が摂氏３０度の場合の黒表示に対応する階調は０であるが、温度が摂氏６０度に増加した場合には、黒表示に対応する階調は３２になる。

そして、黒表示以外の入力表示データの階調の変換は、次のように行う。例えば、温度が摂氏３０度の場合の階調６４は、階調０から階調６４までの長さをＢとし、階調０から階調２５５までの長さをＡとし、階調３２から階調２５５までの長さをＡ’とし、階調３２から変換後の階調までの長さをＢ’とした場合、次の数１が成立するように摂氏３０度の場合の階調６４が変換される。

（数１）
Ａ：Ａ’＝Ｂ：Ｂ’
数１から階調６４は階調８８に変換されることがわかる。なお、階調６４以外の他の階調も数１に従って変換される。

数１を言い換えると、摂氏３０度における黒表示の階調が０であり、摂氏６０度における黒表示の階調をＬ１とし、摂氏３０度における変換前の階調をＸ１とし、階調の最大値をＬｍａｘとすると、変換前の階調Ｘ１は、摂氏６０度において変換後の階調Ｘ２に以下の数２に基づいて変換される。

（数２）
Ｘ２＝Ｌ１＋（Ｌｍａｘ−Ｌ１）×Ｘ１／Ｌｍａｘ
また、数２は温度が摂氏６０度以外の場合にも階調を変換する場合に用いることが出来る。すなわち、温度が摂氏６０度以外の温度Ｔの場合にも、その温度Ｔにおける黒表示の階調をＬ１とし、すなわち摂氏３０度における階調０がその温度Ｔで階調Ｌ１に変換されるとし、摂氏３０度における変換前の階調をＸ１とし、階調の最大値をＬｍａｘとすると、温度がＴの場合の変換後の階調Ｘ２は数２を用いて求めることが出来る。

このように、数２を用いることにより、温度が摂氏３０度の場合を基準とし、液晶表示パネル２の温度が変化した場合に、温度が変化した後の階調を求めることが出来る。画像信号処理回路１０は、数２を用いて温度が摂氏３０度の場合の階調を基準として温度が変化した場合に変換後の入力表示データの階調を求める、表示信号として出力する。このように画像信号処理回路１０が入力表示データの階調を温度に応じて変換することにより、入力表示データをガンマ補正するのと同様の効果を得ることが出来る。また、ガンマ補正する場合にガンマ補正する前の階調をガンマ補正した後の階調に変換するためのテーブルを用いた場合には、液晶表示装置のコントローラ内などにこのテーブルを格納するためにメモリを設け、このメモリの中にこのテーブルを格納する必要がある。ところが、本実施の形態では、このようなテーブルを用いず、数２を用いて、温度が変化した後の階調を求めるので、液晶表示装置のコントローラ内などにメモリを設ける必要がなく、メモリの節約をすることが出来る。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図６に、第２の実施の形態の液晶表示装置１２のブロック図を示す。

液晶表示装置１２は、第１の実施の形態と同様にＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置である。

液晶表示装置１２は、液晶表示パネル２、ゲートドライバ３、ソースドライバ４、液晶駆動電圧発生回路１３、コントローラ回路１４、温度検出手段７、入力電源８から構成される。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に表示データ生成回路も備えているが、簡単のために図示していない。

第２の実施の形態の液晶表示装置１２は、第１の実施の形態の液晶表示装置１とコントローラ回路及び液晶駆動電圧発生回路１３が相違している。

すなわち、コントローラ回路１４は、画像信号処理や駆動タイミングを制御する回路であるが、第１の実施の形態とは異なり、温度に応じた入力データの補正を行わない回路である。

また、液晶駆動電圧発生回路１３は、図７に示すように、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５、ゲートドライバ用駆動電圧発生回路１６，及び対向信号電圧発生回路１７からなる多出力構成の回路である。すなわち、液晶駆動電圧発生回路１３のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、ソースドライバ４に対してソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を供給する回路である。液晶駆動電圧発生回路１３のゲートドライバ用駆動電圧発生回路１６は、ゲートドライバ３に対してゲートドライバ用駆動電圧（ＶＧＧ，ＶＥＥ）を供給する回路である。液晶駆動電圧発生回路１３の対向信号電圧発生回路１７は、対向信号電極に対して対向信号電極用駆動電圧（ＶＣＯＭ）を供給する回路である。

また、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、温度検出手段が検出した液晶表示パネル２の温度に応じたソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）をソースドライバに供給する回路である。

それ以外は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

なお、本実施の形態のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は本発明のソースドライバ駆動手段の例である。

次に、このような本実施の形態の動作を説明する。

入力電源８は、コントローラ回路１４と液晶駆動電圧発生回路１３に供給され、まず、コントローラ回路１４が立ち上がる。そしてコントローラ回路１４はソースドライバ４に対して画像表示信号とタイミング制御信号を送り、ゲートドライバ３に対してタイミング制御信号を送り、液晶駆動電圧発生回路１３に対してタイミング制御信号を送る。

液晶駆動電圧発生回路１３のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、ソースドライバ４に対してソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を供給する。また、液晶駆動電圧発生回路１３のゲートドライバ用駆動電圧発生回路１６は、ゲートドライバ３に対してゲートドライバ用駆動電圧（ＶＧＧ，ＶＥＥ）を供給する。また、液晶駆動電圧発生回路１３の対向信号電圧発生回路１７は、対向信号電極に対して対向信号電極用駆動電圧（ＶＣＯＭ）を供給する。以上により液晶表示装置１２の表示動作が可能となる。

一方、温度検出手段７は、液晶表示パネル２の温度を検出しており、温度検出結果を液晶駆動電圧発生回路１３のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５に出力する。ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、温度検出手段７で検出された温度に応じたソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）をソースドライバ４に供給する。なお、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）とは、ソースドライバ４のアナログ電圧である。

図８に、入力表示データの階調とソースドライバ４の出力電圧との関係及びソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を示す。また、図８には、液晶表示パネルの温度が摂氏３０度である場合のソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）がＡＶＤＤ（３０度）１８として示されている。また、図８には、液晶表示パネルの温度が摂氏６０度である場合のソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）がＡＶＤＤ（６０度）１９として示されている。そして、ＡＶＤＤ（３０度）１８よりＡＶＤＤ（６０度）１９の方が電圧が低い。つまり、図１３で説明したように、温度が上昇すると、電圧と輝度との関係において、輝度が最小となる電圧は小さくなる。従って、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方が、輝度が最小となる電圧は小さくなる。そして、輝度が最小となる電圧は黒表示の場合すなわち、電圧では、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）に相当する電圧である。従って、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、ＡＶＤＤ（３０度）１８よりＡＶＤＤ（６０度）１９の方を低い電圧に設定する。

このように、ＡＶＤＤ（３０度）１８及びＡＶＤＤ（６０度）１９を、それぞれの液晶表示パネル２の温度において輝度が最小となる電圧に設定することにより、黒表示の場合であっても、光学補償が出来ず黒色が明るく表示されてしまい、コントラストが減少するという不具合を改善することが出来る。

また、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５がソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を温度検出手段７で検出された液晶表示パネル２の温度に応じた電圧にすることにより、各階調におけるソースドライバ４への出力電圧が変化する。例えば図８に示すように、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方がソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を低く設定することにより、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方が各階調におけるソースドライバ４への出力電圧も低くなる。このようにソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を温度に応じて変化させることにより、各階調におけるソースドライバ４への出力電圧も変化させることが出来る。従って、液晶表示パネル２の温度が変化しても表示したい輝度を表示することが出来るようになる。

図９に、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を温度検出手段７で検出された液晶表示パネル２の温度に応じた電圧にすることが出来るソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成の一例を示す。

ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、電圧制御回路４２と、ｎ−１個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１とから構成されている。電圧制御回路４２は、入力電源８から端子４０によって電源電圧の供給を受け、また、端子４１によって温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号を入力し、温度に応じたソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を出力する回路である。電圧制御回路４２の出力は、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎによって電圧制御回路４２の出力の電圧を抵抗分割する回路に接続されている。電圧制御回路４２の出力の電圧を抵抗分割する回路からは、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を抵抗分割したｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・、Ｖｒｅｆｎ−１が出力される。

次に、このような図９に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の動作を説明する。

入力電源８から供給される電源電圧は、端子４０に供給される。また、温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号は、端子４１に入力される。

電圧制御回路４２は、入力電源４０から供給される電圧を、例えば図８に示すように、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方がソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を低く設定する。すなわち、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方が各階調におけるソースドライバ４への出力電圧も低くなる。このように電圧制御回路４２は、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を温度に応じて変化させる。

電圧制御回路４２の出力であるソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）は、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１から構成される回路で電圧が抵抗分割され、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５からは、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）とともに、電圧が抵抗分割されたｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１が出力される。出力されたこれらの電圧は、図示していないフレキシブルプリント基板を経由してソースドライバ４に供給される。

ソースドライバ４は、ＡＶＤＤ、ｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１を利用して、各階調に対応する電圧を発生する。

このように図９に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の電圧制御回路４２は、黒色の電圧に対応するソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）のみを温度に応じて補正するだけで、黒色以外の階調に対応するＶｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１などの各電圧についてはバランスよく自動的に決定することが出来る。しかも、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、温度が上昇するにつれて、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）、Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１等の各出力電圧を低下させる、つまり、温度が上昇するにつれて、液晶表示装置１２が消費する平均電力を低下させることが出来るので、温度が上昇した場合であっても、液晶表示装置１２からの熱の発生を防止することも出来る。

また、第１の実施の形態では、表示データの階調を補正するというデジタル的な処理を行ったが、この場合には、温度が上昇した場合には、補正された結果、表示されるデータが取り得る階調数が少なくなるということが起こる場合がある。例えば、図５に示す場合には、パネル温度が摂氏３０度の時には、表示データの階調数は２５６階調あるが、パネル温度が摂氏６０度に上昇した時には、表示データは、階調が３２から２５５の範囲に補正される。つまり階調数が２２４になり実際に表示される表示データの階調数が少なくなる。

これに対して、第２の実施の形態では、ソースドライバ４に供給するＡＶＤＤ、ｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１をアナログ的に補正するので、表示データの各階調間の電圧値の差は小さくなることはあっても、表示データの階調数が少なくなってしまうことはない。

なお、図９で、電圧制御回路４２及び温度検出手段７を設ける代わりに、端子４０を抵抗４３ａに直接接続し、抵抗４３ａとしてサーミスタを用いることも可能である。すなわち、抵抗４３ａには、温度に応じて電圧が変化しない固定電圧のソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）が供給されるが、抵抗４３ａはサーミスタであるので、温度に応じてその抵抗値が変化する。従って、抵抗４３ａによりＶｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１等の電圧が温度に応じて変化することになる。従って、このような構成であっても、図９と同等の効果を得ることが出来る。

なお、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５として、図９で説明したように、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を温度に応じて補正する物に限らず、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を固定にしてＶｒｅｆ０等を温度に応じて補正することも出来る。

図１０に、Ｖｒｅｆ０を温度検出手段７で検出された液晶表示パネル２の温度に応じた電圧にするソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成の一例を示す。

図１０に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、第１電圧制御回路４２ａと、第２電圧制御回路４２ｂと、ｎ−１個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１とから構成されている。

第１電圧制御回路４２ａは、入力電源８から端子４０ａによって電源電圧の供給を受け、温度に応じて変化しない、固定電圧であるソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を発生する回路である。第２電圧制御回路４２ｂは、入力電源８から端子４０ｂによって電源電圧の供給を受け、また、端子４１によって温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号を入力し、温度に応じた電圧Ｖｒｅｆ０を出力する回路である。第１電圧制御回路４２ａの出力は、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎによって電圧制御回路４２の出力の電圧を抵抗分割する回路の抵抗４３ａに接続され、また、第２電圧制御回路４２ｂの出力は、抵抗４３ａと抵抗４３ｂとの接続点に接続されている。

次に、このような図１０に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の動作を説明する。

入力電源８から供給される電源電圧は、端子４０ａと端子４０ｂに供給される。また、温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号は、端子４１に入力される。

第１電圧制御回路４２ａは、端子４０ａから供給される電源電圧から温度によって電圧値が変化しない、固定電圧のソースドライバ用駆動電圧を生成し、抵抗４３ａに供給する。

これに対して、第２電圧制御回路４２ｂは、端子４０ｂから供給される電源電圧を、端子４１から入力される温度検出信号を利用して、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方がその出力電圧を低く設定する。すなわち、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方が第２電圧制御回路４２ｂからの出力電圧も低くなる。このように第２電圧制御回路４２ｂは、その出力電圧を温度に応じて変化させる。

従って、第１電圧制御回路４２ａが供給するソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）は、温度に応じて変化しない、固定電圧ではあるが、第２電圧制御回路４２ｂが供給するＶｒｅｆ０は、温度に応じて変化する電圧であるので、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１から構成される回路で電圧が抵抗分割され、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５からは、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）とともに、電圧が抵抗分割されたｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１が出力される。出力されたこれらの電圧は、図示していないフレキシブルプリント基板を経由してソースドライバ４に供給される。

ソースドライバ４は、ＡＶＤＤ、ｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１を利用して、各階調に対応する電圧を発生する。

このように図１０に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の第２電圧制御回路４２ｂは、Ｖｒｅｆ０を温度に応じて補正するだけで、各階調に対応するＶｒｅｆ１などの各電圧についてもバランスよく自動的に決定することが出来る。しかも、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、温度が上昇するにつれて、Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１等の各出力電圧を低下させる、つまり、温度が上昇するにつれて、液晶表示装置１２が消費する平均電力を低下させることが出来るので、温度が上昇した場合であっても、液晶表示装置１２からの熱の発生を防止することも出来る。

また、第１の実施の形態では、表示データの階調を補正するというデジタル的な処理を行ったが、この場合には、温度が上昇した場合には、補正された結果、表示されるデータの階調数が少なくなるということが起こり得る。例えば、図５に示す場合には、パネル温度が摂氏３０度の時には、表示データの階調数は２５６階調あるが、パネル温度が摂氏６０度に上昇した時には、表示データは、階調が３２から２５５の範囲に補正される。つまり階調数が２２４になり実際に表示される表示データが取り得る階調数が少なくなる。

これに対して、第２の実施の形態では、ソースドライバ４に供給するＡＶＤＤ、ｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１をアナログ的に補正するので、表示データの各階調間の電圧値の差は小さくなることはあっても、表示データの階調数が少なくなってしまうことはない。

また、図１０のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５では、温度に応じてＶｒｅｆ０を補正したが、温度に応じてＶｒｅｆ０のみならず、Ｖｒｅｆｎ−１をも補正することも出来る。

図１１に、Ｖｒｅｆ０及びＶｒｅｆｎ−１を両方とも補正するソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成の一例を示す。

図１１に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、第１電圧制御回路４２ａと、第２電圧制御回路４２ｃと、ｎ−１個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１とから構成されている。

第１電圧制御回路４２ａは、入力電源８から端子４０ａによって電源電圧の供給を受け、温度に応じて変化しない、固定電圧であるソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を発生する回路である。第２電圧制御回路４２ｃは、入力電源８から端子４０ｂによって電源電圧の供給を受け、また、端子４１によって温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号を入力し、温度に応じた電圧Ｖｒｅｆ０及び温度に応じたＶｒｅｆｎ−１を出力する回路である。第１電圧制御回路４２ａの出力は、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎによって電圧制御回路４２の出力の電圧を抵抗分割する回路の抵抗４３ａに接続され、また、第２電圧制御回路４２ｃの出力は、抵抗４３ａと抵抗４３ｂとの接続点と、抵抗４２ｎ−１に接続されている。

次に、このような図１１に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の動作を説明する。

入力電源８から供給される電源電圧は、端子４０ａと端子４０ｂに供給される。また、温度検出手段７が検出した、温度に関する情報を含む温度検出信号は、端子４１に入力される。

第１電圧制御回路４２ａは、端子４０ａから供給される電源電圧から温度によって電圧値が変化しない、固定電圧のソースドライバ用駆動電圧を生成し、抵抗４３ａに供給する。

これに対して、第２電圧制御回路４２ｃは、端子４０ｂから供給される電源電圧を、端子４１から入力される温度検出信号を利用して、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方がＶｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１との差分が小さくなるようにする。すなわち、液晶表示パネル２の温度が摂氏３０度の場合より、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度の場合の方が第２電圧制御回路４２ｃからの出力であるＶｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１との差分が小さくなる。このように第２電圧制御回路４２ｃは、その出力電圧であるＶｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１との差分を温度に応じて変化させる。

従って、第１電圧制御回路４２ａが供給するソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）は、温度に応じて変化しない、固定電圧ではあるが、第２電圧制御回路４２ｃが供給するＶｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１との差分は、温度に応じて変化する電圧であるので、ｎ個の抵抗４３ａ、４３ｂ、・・・４３ｎ−１から構成される回路で電圧が抵抗分割され、ソースドライバ用駆動電圧発生回路１５からは、ソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）とともに、電圧が抵抗分割されたｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１が出力される。出力されたこれらの電圧は、図示していないフレキシブルプリント基板を経由してソースドライバ４に供給される。

ソースドライバ４は、ＡＶＤＤ、ｎ通りの電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、・・・Ｖｒｅｆｎ−１を利用して、各階調に対応する電圧を発生する。

このように図１１に示すソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の第２電圧制御回路４２ｃは、Ｖｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１との差分を温度に応じて補正するだけで、各階調に対応するＶｒｅｆ１などの各電圧についてもバランスよく自動的に決定することが出来るなど、図１０のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５と同様の効果を得ることが出来る。

さらに、図１１のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５は、温度に応じて、Ｖｒｅｆ０とＶｒｅｆｎ−１の両方を補正するので、図１０のソースドライバ用駆動電圧発生回路１５と比べてよりダイナミックレンジを広くとることも出来る。

本発明に係る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法は、温度が増加しても最小輝度の黒表示をすることが出来るという効果を有し、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法等に有用である。

また、本発明に係る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法は、温度が変化しても表示したい輝度を表示することが出来るという効果を有し、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法等に有用である。

本発明に関連する発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明に関連する発明の第１の実施の形態におけるコントローラ回路６の詳細な構成を示すブロック図 本発明に関連する発明の第１の実施の形態におけるガンマ補正テーブルの一例を示す図 本発明に関連する発明の第１の実施の形態における入力表示データのうちその値が所定の値以下である入力表示データを補正する場合のガンマ補正テーブルの一例を示す図 本発明に関連する発明の第１の実施の形態における入力表示データの補正の方法を示す図 本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における液晶駆動電圧発生回路の詳細な構成を示す図 本発明の第２の実施の形態における入力表示データの階調とソースドライバ４の出力電圧との関係及びソースドライバ用駆動電圧（ＡＶＤＤ）を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成の一例を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成の別の一例を示す図 本発明の第２の実施の形態におけるソースドライバ用駆動電圧発生回路１５の構成のもう一つの一例を示す図 （ａ）従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧印加状態（白表示状態）の場合の概略断面図 （ｂ）従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧印加状態（黒表示状態）の場合の概略断面図 （ｃ）従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置の電圧無印加状態の場合の概略断面図 ＯＣＢモード液晶表示装置の電圧と輝度との関係を示す図 ＯＣＢモード液晶表示装置の輝度が最小となる付近の階調と輝度との関係を示す図

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶表示パネル
３ ゲートドライバ
４ ソースドライバ
５ 液晶駆動電圧発生回路
６ コントローラ回路
７ 温度検出手段
８ 入力電源
９ 表示データ生成手段
１０ 画像信号処理回路
１１ タイミング制御回路
１２ 液晶表示装置
１３ 液晶駆動電圧発生回路
１４ コントローラ回路
１５ ソースドライバ用駆動電圧発生回路
１６ ゲートドライバ用駆動電圧発生回路
１７ 対向信号電圧発生回路

Claims (2)

1. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられたＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
   前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
   前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバと、
   前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
   ソースドライバ用駆動電圧発生回路とを備え、
   前記ソースドライバ用駆動電圧発生回路は、前記温度検出手段により検出された前記温度に応じた温度に関する情報を含む温度検出信号の入力に対応し、前記温度で黒を表示するのに対応したソースドライバ用駆動電圧を決定し、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を最大値とし、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を抵抗を用いて分割し、各表示すべき階調に対応し、かつその階調が要求する電圧に等しい駆動電圧を生成し、
   前記ソースドライバは、前記ソース信号線に対し表示すべき階調に対応した電圧を順次供給する、液晶表示装置。
2. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられたＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
   前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
   前記ソース信号線にソース信号を供給するソースドライバと、
   ソースドライバ用駆動電圧発生回路とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
   前記ソースドライバ用駆動電圧発生回路が、前記温度検出ステップにより検出された前記温度に応じた温度に関する情報を含む温度検出信号の入力に対応し、前記温度で黒を表示するのに対応したソースドライバ用駆動電圧を決定し、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を最大値とし、前記温度で黒を表示するのに対応した前記ソースドライバ用駆動電圧を抵抗を用いて分割し、各表示すべき階調に対応し、かつその階調が要求する電圧に等しい駆動電圧を生成する駆動電圧発生ステップと、
   前記ソースドライバが、前記ソース信号線に対し表示すべき階調に対応した電圧を順次供給する駆動電圧供給ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法。

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