JPH02184891A

JPH02184891A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH02184891A
Application number: JP370289A
Authority: JP
Inventors: Hisao Fujiwara; 久男藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えばテレビ画像等の多階調の画像を表示す
る液晶表示装置に関する。

（従来の技術）一般に液晶で表示を行う場合、液晶の信頼性の向上、長
寿命化のために交流駆動を行うのが通例である。

また、テレビ画像等の多階調の画像の表示を行う場合は
、表示用液晶セルをマトリクス状に設け、その各々に取
り付けられているスイッチング素子により表示信号の書
き込み及び表示信号の保持を行っている。

マトリクス状に設けられた液晶セルは表示用電極と走査
用電極を通じて駆動されるが、液晶の信頼性の向上及び
長寿命化のために交流駆動される必要があるので、その
交流駆動法としてフィールドまたはフレーム毎に表示信
号を反転するフィールド又はフレーム反転駆動法、走査
線ごとに表示信号を反転するライン反転駆動法、隣り合
った信号線でそれぞれ表示信号を反転する信号線反転駆
動法等、種々の駆動法が採用されている。

第１０図にマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの構成
例を示す。信号電極駆動回路１４は、人力されたシリア
ルな表示信号１１を信号電極駆動のタイミング信号１２
により水平方向に順次シフトしながら各々の水平画素位
置に対応したパラレルな表示信号に変換してホールドす
る。

また、走査電極駆動回路１３は、走査制御信号８に基づ
き人力された表示信号１１がどの走査線に対応している
かに応じていずれかの走査電極線１６をオンにする。

従って、表示信号１１は信号電極駆動回路１４で水平方
向の画素信号が決められ、走査電極駆動回路１３で垂直
方向の位置が決められて各画素に書き込まれる。

書き込まれる信号は、走査電極駆動回路１３によりオン
状態となっているスイッチ素子１７を通じて信号蓄積キ
ャパシタ１８に供給され液晶表示素子１９に印加される
。

スイッチ素子１７がオフになった後は、信号蓄積キャパ
シタ１８に蓄えられている信号により液晶表示素子１９
に信号が印加され、その状態が次の表示信号書き込みま
で保持される。

ところで、液晶で階調表示を行う場合、液晶に印加する
電圧により液晶を透過する光を制御しているが、印加す
る電圧と液晶の光透過率の関係（Ｖ−Ｔ特性）は必ずし
も線形にはなっていない。

また、信号電極駆動回路中のホールド回路も、表示信号
が正極性の場合と負極性の場合とてその特性は異なる。

第１１図に、液晶表示デバイスのＶ−Ｔ特性の一例を示
す。この図は、表示信号を一定のレベルにしたときの正
極性駆動の場合と負極性駆動の場合との液晶の光透過率
の差を表している。

同図より明らかなように、同一レベルの表示信号の場合
でも、正極性駆動の場合と負極性駆動の場合とでは光透
過率が異なるため、液晶表示デバイスの表示輝度が異な
ることがわかる。

第１２図に、従来の液晶表示装置の構成の一例を示す。

同図に示されるように、入力された画像信号は映像信号
処理回路２と液晶表示タイミング制御回路３の両方に入
力される。

映像信号処理回路２では、液晶表示デバイス１０を交流
駆動するために正極性の表示信号４と負極性の表示信号
５とを出力する。

液晶表示タイミング制御回路３からの極性切換信号６に
より、映像信号処理回路２から出力された正極性の表示
信号４または負極性の表示信号５が選択されて、液晶表
示デバイス］０中の信号電極駆動回路１４に供給される
。

液晶表示デバイス１０中では、極性切換信号６により選
択された正または負極性の表示信号１１と、信号電極駆
動タイミング制御信号１２と、ｉｔ査電極駆動タイミン
グ制御信号８とにより、対応した液晶セルに表示信号が
書き込まれていく。

この場合には、前述のように液晶表示デバイスをＩ［極
性駆動した場合と負極性駆動した場合のｉｌ１品表示デ
バイスの表示特性の差の影響がそのまま表示画像の品質
を低ドさせてしまう。

従って、液晶をテレビ画像のフィールド又はフレーム毎
に表示信号の極性を反転して駆動するフィールド又はフ
レーム反転駆動を行った場合、フィールド又はフレーム
毎に表示輝度の差かあるためにフィールドフリッカを生
し、画像の表示品質を劣化させる。

また、走査毎に表示信号の極性を反転して駆動するライ
ン反転駆動の場合は、人間の１１に検知される３　０Ｈ
ｚ成分のフィールＩ・フリッカは低減されるが、走査線
毎に輝度差を生じるため横しまの妨害が生じ、それがフ
ィールドまたはフレーム毎に交互に繰り返されるのでラ
インフリッカ妨害となり画像の表示品質か劣化する。

また、隣り合う信号線の極性を反転して駆動する信号線
反転駆動の場合には、縦しまの妨害か牛し画像の表示品
質が劣化する。

また、Ｖ−Ｔ特性は温度によっても変化するので、上記
のフィールドフリッカ、ラインフリッカ縦じま妨害など
の現われ方は異なり、ある温度ではト１立たなかった妨
害も、別な温度では［ｌ立って来る場合もある。

（発明が解決しようとする課題）従来の液晶表示デバイスは、表示信号の正極性駆動時と
負極性駆動時とてその表示特性に差があるため、フィー
ルド又はフレーム反転駆動時にはフィールドフリッカを
生じ、ライン反転駆動時にはラインフリッカ、信号線反
転駆動時には縦じま妨害を牛し、表示画像の品質を芹し
く劣化させ、更に液晶表示デバイスの温度により妨害の
現れ方が異なってしまうという問題があった。

この発明は、上述の問題点を解決するためになされたも
のであり、その［１的とするところは、液晶表示デバイ
スをフィールド反転駆動した場合のフィールドフリッカ
、ライン反転駆動した場合のラインフリッカ、信号線反
転駆動した場合の縦しま妨害を防１卜することができ、
液晶の表示画像の品質を向上できる液晶表示装置を提供
することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、液晶表示デバイスに入力する表示信号の極性
を正負に切換えて人力する場合に、正極性駆動時と負極
性駆動時の表示信号系の少なくとも一方に、液晶表示デ
バイスの表示特性を補正する手段を設けたことを特徴と
するものである。

また、本発明は、その補正特性を液晶表示デバイスの温
度により可変とすることを特徴とするものである。

（作用）上記のように、液晶表示デバイスに人力する表示信号の
極性を切換える際に、正極性駆動時と負極性駆動時の少
なくとも一方の系に液晶表示デバイスの表示特性を補正
する手段を備えることにより、正極性と負極性の表示特
性差によるフィールドフリッカやラインフリッカ、縦じ
ま妨害を防止し、更に、液晶表示デバイスの表示特性の
補正を液晶表示デバイスの温度により可変とすることに
より、液晶表示デバイスの使用温度による表示品質の差
を防止することができる。

（実施例）第１図に本発明の一実施例に係わる液晶表示装置のブロ
ック図を示す。

第１図において、液晶表示デバイス１０の内部には信号
電極駆動回路１４と走査電極駆動回路１３とか含まれて
おり、表示デバイス１０の外部には映像信号処理回路２
とタイミング制御回路３とが設けられている。

液晶表示デバイス１０には、１Ｌ負に極性を切り換えら
れた表示信号１１と信号電極駆動タイミング信号１２と
走査電極制御信号８とが人力される。

この実施例では、液晶表示デバイス１０に人力する表示
信号１１は一ツノの極性のみが補正回路２３により補Ｉ
Ｉモされており、他方の極性の信号については補１１回
路２３により処理された信号と遅延量を合わせるための
遅延回路２４を通って液晶表示デバイス１０に人力され
る。

ここで、液晶表示デバイス１〔〕の光透過特性か前述の
第９図に示すような特性であった場合、この液晶表示デ
バイス１０にフィールドで正負に極性か反転する表示信
号を人力すると、３０　Ｈｚのフリッカを生じてしまう
。

第１１図の負極性駆動時の光透過率を補正するための補
正回路の特性を第２図に示す。

第２図の補正特性は、入力信号のレベルが低い場合には
レベルを上げるように補正し、人力信号のレベルが高い
場合にはレベルをドげるように補正を行うものである。

第２図の補正特性を、第１図の補正回路２３の特性とす
ると、第１１図の光透過特性は第３図に示される特性に
補正される。

第３図から明らかなように、第１１図では正極性駆動時
と負極性駆動時とで光透過率に約１０％の差があったも
のが、負極性の信号に第２図に示す特性の補正を行うこ
とにより、正極性駆動と負極性駆動との光透過率が同一
な特性になる。

従って、正極性駆動時と負極性駆動時の光透過率の差に
よって生じていたフィールド反転駆動時のフリッカが防
止される。

また、ライン反転駆動時に生じるラインフリッカも、負
極性駆動時の表示信号を補正することにより防止できる
。

更に、信号線反転駆動時の縦じま妨害も同様な補正によ
り防止することができる。

第４図に、液晶表示デバイス使用時の周囲温度が変化し
た場合の光透過率特性を示す。第４図（ａ）は周囲温度
が＋２０℃の場合、第４図（ｂ）は＋４０℃の場合の光
透過率特性である。

正極性駆動と負極性駆動との光透過率が一致する点（Ａ
）、（Ｂ）があるが、光透過率が一致する点（特性曲線
の交差している点）は、液晶表示デバイスの温度により
異なっていることがわかる。

また、光透過率特性の曲線そのものの形は温度が変化し
ても殆ど変わらないことが分かる。

つまり、正極性駆動と負極性駆動との光透過率の交点は
、温度によって移動しその移動の仕方は印加電圧のＤＣ
成分の変化に応じて移動する。

また、液晶表示デバイスの温度が変化した場合は、ｉｌ
Ｅ極性駆動と負極性駆動との透過率の交点は（Ａ）から
（Ｂ）へ移動するが、その移動量は正極性駆動又は負極
性駆動の表示信号のＤＣ成分が（ＶＢ−ＶＡ）の絶対値
だけ変化した量に相当することがわかる。

ここで前述のように、正極性駆動時と負極性駆動時とで
液晶表示デバイスの光透過率が一致するような補正を行
った場合を考えると、ある温度では？Ｉｎ正することが
できても温度が変化すると正極性駆動と負極性駆動の光
透過率にオフセットが生じ、結果として、小信号レベル
から大信号レベルまで光透過率に差が生じることがわか
る。

つまり、ある温度では正極性駆動時と負極性駆動時との
光透過特性を一致させる補正が出来ても、温度が変化す
ることによりそのままの補正ではｉＥ極性駆動と負極性
駆動とて光透過特性に差が生じ、しかもその差は印加信
号が小レベルから大レベルまでの広い範囲にわたる。

そこで、第１図に示すように、液晶表示デバイスの一部
に温度センサ２１を取り付け、その出力を温度センサ出
力検出回路２０を介して補正回路２３に人力し、補正回
路２３では第５図に示すような特性で温度変化に対して
ＤＣ成分の制御を行うことにより、温度変化による正極
性駆動と負極性駆動の光透過率の差を補正することがで
きる。

この実施例に示す液晶表示装置によれば、表示信号が正
極性駆動時と負極性駆動時で液晶表示デバイスの光透過
率が異なる場合でも、その光透過率の差を補正すること
ができ、しかも液晶表示デバイスの温度変化による光透
過率の変化をも補正することができる。

従って、表示信号が正極性駆動時と負極性駆動時で液晶
表示デバイスの光透過率が異なるために生じていたフィ
ールド反転駆動時のフリッカ、ライン反転駆動時のライ
ンフリッカ、信号線反転駆動時の縦じま妨害等の光透過
率の差異により生じる妨害を防止することができ、表示
品質を向上することができる。

第６図は、表示信号に対し正極性と負極性の両方の信号
に補正を行う場合の本発明の実施例を示すブロック図で
ある。

この実施例においては、映像信号処理回路２の後段に、
１Ｆ極性信号の補正回路２３１と負極性信号の補正回路
２３２とを備えており、正極性信号と負極性信号の各々
に対し独立に補正を行うことができる。

この実施例の場合も、液晶表示デバイス１０のＶ−Ｔ特
性が第１１図に示すような特性であるとすれば、それを
リニアな特性に補正する場合は第７図に示すような補正
を行えば良い。

第８図は、映像信号処理中に補正を行なう場合の本発明
の実施例（第３の実施例）を示すブロック図である。

この実施例の場合には、タイミング制御回路３からの極
性切換信号６を受けて映像信号処理回路２の中で補正を
行なっている。

第９図は、映像信号処理回路２中で１１′、極性信号と
負極性信号を作成する時に、同時に補正を行なう場合の
補正回路の一例を示す図である。

この回路においては、正極性信号と負極性信号とを作成
する際のアンプ２６のフィードバックルプ０一中に補正回路２５を挿入しており、その補正回＾路２５の補正特性を極性切換信号６によって切換えてい
る。

第８図の実施例のような構成にすれば、どちらか一方の
極性の信号に対して補正を行なう場合に、第１図の実施
例のように補正回路を映像信号処理回路と別々に構成す
るよりも回路規模（部品点数）を小さくてきる。

例えば、第１図の実施例と第８図の実施例を比較してみ
ると、同一の補正を行なうとすれば、遅延回路２４を必
要としない第８図の実施例の方が明らかに部品点数を削
減できることがわかる。

従って、映像信号処理中に補正を行なう方法によれば、
部品点数の削減が出来る為コストの低減と低消費電力化
が図れ、また、回路規模が小さい分たけＩＣ化する際の
回路の設計等が容品になり、ＩＣ化しやすいというメリ
ットが生じる。

この他、補正特性は種々考えられるが、補１Ｅ後の特性
は必ずしもリニアな特性である必要はなく、要するに同
一レベルの信号をある周期て正負の極性を反転して液晶
表示デバイスに印加した時に正負の極性で光透過率が同
一であれば良い。

また、ＣＲＴではグリッドに加えられた電圧と実際のＣ
ＲＴの発光出力は直線的ではないため、通常テレビジョ
ン信号は非直線補正（ガンマ補正）されている。

つまり、通常のテレビ信号はＣＲＴの電圧−輝度特性に
合わせられており、そのままの信号を液晶表示デバイス
に加えて表示を行うのは好ましくない。

そこで、例えば第６図の補正回路２３１，２３２で、ガ
ンマ補正されたテレビ信号のガンマ特性を補正しながら
、液晶表示デバイスに適した補ＩＦを加えることにより
、品質の良い液晶表示画像を得ることができる。

尚、本発明は前述の実施例の補１Ｌ特性に限るものでは
ない。補正後の特性は必ずしも直線的でなくとも良い。

また、入力信号レベルに対応して細やかな補正を行なえ
ば行なうほど表示品質は向上するが、各々の補正特性を
直線又は折れ線又は２次、３次の曲線で補正特性を近似
しても表示品質を向上することができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、同一レベルの映像信
号が入力されている場合には、液晶表示デバイスに印加
される表示信号が正極性、負極性のいずれても光透過率
が同一であり、しかも液晶表示デバイスの温度変化によ
る特性の変動に対しても同様な効果を得ることができる
。

従っ゛Ｃ，液晶表示デバイスをフィールド反転駆動した
場合のフィールドフリッカ、ライン反転駆動した場合の
ラインフリッカ、信号線反転駆動した場合の縦じま妨害
を防１１−することができ、液晶の表示画像の品質を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の第１の実施例に係わる補ｉｌＥ回路の特性
例を示す図、第３図は補１１′、後のＶ−Ｔ特性を示す
図、第４図は温度変化によるＶ−Ｔ特性の変動の一例を
示す図、第５図は温度変化によるＶ−Ｔ特性の変動を補
ＩＦする特性の一例を示す図、第６図は本発明の第２の
実施例を示すブロック図、第７図は本発明の第２の実施
例に係わる補ｉＩ−回路の特性例を示す図、第８図は本
発明の第３の実施例を示すブロック図、第９図は第３の
実施例における捕ｉＥ回路の一例を示す図、第１０図は
液晶表示デバイスの一構成例を示す図、第１１図は液晶
表示デバイスのＶ−Ｔ特性の一例を示す図、第１２図は
従来の液晶表示装置の−（を成例を示す図である。２・・・映像信号処理回路３・・・液晶駆動タイミング制御回路１０・・・液晶表示デバイス１３・・・走査電極駆動回路１４・・・信号電極駆動回路１５・・・信号電極線１６・・・走査電極線１７・・・スイッチング素子１８・・・信号保持用キャパシタ９・・・液晶０・・・温度センサ出力検出回路・・・温度センサ２３１゜３２゜・・表示信号補１Ｅ回路第２ワ第３図享４図（ａ）第４区（ｂ）第５　図第６　図 ’Ｅ　７　［７１（ａ）正極性駆動信号の補正特性第７図（ｂ）負極性駆動信号の補正特性トロ極性切換信号第９図〕○

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液晶表示デバイスに交互に極性が切り替わる表示
信号を印加し表示を行う液晶表示装置において、正負に
極性を切り替える表示信号系の少なくとも一方に、表示
信号の極性を正負に変えることによって生じる液晶表示
デバイスの表示特性差を補正する手段を設けたことを特
徴とする液晶表示装置。
（２）表示信号の極性が正負に切り換わることによって
生じる液晶表示デバイスの表示特性差の補正は、一方の
極性の表示特性に他方の極性の表示特性を合わせるよう
に補正するか、双方の極性の表示特性を任意の特性に合
わせるように補正することを特徴とする請求項１に記載
の液晶表示装置。
（３）表示信号の極性を正負に切り換えることにより生
じる液晶表示デバイスの表示特性差の補正は、液晶表示
デバイスの温度変化によりその補正特性を可変とするこ
とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。