JPH02187789A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示素子、特に薄膜１−ランジスタ（Ｔ
ｈｉｎ　　Ｆｉｌｍ　　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、
ＴＦＴと略する）を用いたアクティブマ（・リクス型液
晶表示素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装
置に関するものである。

従来の技術 近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置はテレビジ
ョン表示、グラフィックス表示などに適した新たな表示
装置として注目されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の一例について説明する。

第３図は、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の構成図、第４図は、第３図における動作波形図である
。第３図において、３５は液晶パネル、３３は液晶パネ
ルを駆動する信号線ドライバ、３４は液晶パネルを駆動
する走査線ドライバである。液晶パネル３５において、
４１，４３゜５１．５３はＴＰＴで、信号線ドライバ３
３の出力となる信号電極３６と走査線トライバ３４の出
力となる走査電極３７が交差する位置に接続されている
。４２，４４，５２．５４は液晶素子で、ＴＰＴ４１，
４３，５１．５３と共通電極３日の間に接続されている
。

映像信号処理回路３１から出力された映像信号は、両極
性映像信号変換回路３２で変換され、信号線ドライバ３
３に入力される。ここで、走査線ドライバ３４から、第
４図（ａ）　、　（ｂ）に示す走査信号電圧Ｖ　Ｇ　ｉ
　＋　Ｖ　Ｇ□、がそれぞれＴＰＴ４１．ＴＰＴ４３゜
・・・・・・およびＴＰＴ５１．ＴＰＴ５３．・・・・
・・のゲートに順次印加されるとともに、信号線ドライ
バ３３から、第４図（Ｃ）に示すデータ電圧ｖｏｊがＴ
ＰＴ４１．ＴＰＴ５１．・・・・・・に印加される。例
えば、走査信号電圧Ｖ６Ｈによって選択されたＴＰＴ４
１がオン状態になったときに、そのＴＰＴに接続された
液晶素子４２にデータ電圧■、Ｊに対応する液晶素子電
圧Ｖ、が第４図（ｄ）に示すごとく印加され、液晶素子
４２が駆動される（例えば［テレビジョン学会誌Ｊ　Ｖ
ｏｌ、４２．　Ｎｏ、　１　。

Ｐ、１２　（１９８８）　） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、ＴＰＴのオフ時の
データ電圧のレベルにより、液晶素子と信号電極の間に
流れるリーク電流が異なるため、液晶素子電圧が変動す
る。

例えば、ある画素として液晶素子４２に注目し、これに
中間調表示を行ない、それ以外の液晶素子には自レベル
表示を行なうことを考える。このとき第４図（Ｃ）に示
すデータ電圧■、ＪがＴＰＴ４１に印加されている。第
４図（ロ）に示すようにＴＰＴオン時の液晶素子電圧■
、Ｊに対しては、ＴＰＴ１７時のデータ電圧ＶＤｊが白
レベルのためにリーク電流がほとんど流れず、次のＴＰ
ＴオンまでにΔＶｗの電圧変動しか発生しない。この場
合の液晶パネルのデータ電圧−輝度特性は、第５図（ａ
）に示すようなものとする。

これとは逆に、液晶素子４２に中間調表示を行ない、そ
れ以外の液晶素子には黒レベル表示を行なうことを考え
る。このとき第４図（ｅ）に示すデータ電圧ＶＤｊがＴ
ＰＴ４１に印加されている。第４図（ｆ）に示すように
ＴＰＴオン時の液晶素子電圧Ｖ　ｉ　ｊに対しては、Ｔ
ＰＴ１７時のデータ電圧ＶＤｊが黒レベルのためにリー
ク電流が大きくなることから、次のＴＰＴオンまでにΔ
ｖｌｌの電圧変動（Δ■８〉ΔＶｗ）が発生する。この
場合の液晶パネルのデータ電圧−輝度特性は、第５図（
ｂ）に示すようになる。第５図（ａ）の特性と比べて、
印加したデータ電圧に応じた輝度レベルが低下するとい
った現象が現れる。

以上のことから、従来の構成では、液晶素子の中間調表
示領域での階調性が劣化するという問題点を有していた
。

本発明は上記課題に鑑み、信号電極と液晶素子の間のリ
ーク電流による液晶素子の電圧変動から発生する中間調
表示領域での階調性の劣化を防ぐために、液晶パネルの
データ電圧−輝度特性の補正を行なうことにより、第４
図（Ｃ）、　（ｅ）に示すどちらのデータ電圧■ｔｌＪ
が印加されても液晶素子電圧■２、が第４図（（至）に
示すような電圧変動の少ない、階調性の優れた表示が可
能なアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置は、映像信号データの格納および入出
力が可能なフレームメモリと、フレームメモリ上の映像
信号データを列方向に平均したデータに対して、薄膜ト
ランジスタを液晶セルのスイッチング素子として用いた
アクティブマトリクス型液晶パネルのデータ電圧−輝度
特性の補正データを算出し、その補正データを用いてフ
レームメモリ上の映像信号データに対して演算を行なう
演算装置とを備え、また、映像信号データを列方向に平
均したデータはフレーム単位に算出されることとし、次
フレームの映像信号データがすべてフレームメモリに格
納されるまで、メモリ上に保持されるように構成してい
る。

作用 本発明は上記した構成によって、まずフレームメモリ上
の映像信号データを列方向に、フレーム単位に平均した
結果を得る。

次に、この平均結果に対して、ＴＰＴのオフ時のデータ
電圧のレベルにより信号電極と液晶素子の間のリーク電
流が変動し、液晶素子の電圧が変動することによる輝度
レベルの低下分を補正するための、液晶パネルのデータ
電圧−輝度特性の補正データを算出する。

さらに、この補正データを用いた補正を、フレームメモ
リの映像信号データに対して行なう。

この補正された映像信号データは、フレームメモリから
液晶パネルに出力される。

以上の結果、映像信号データの列方向のレベル分布によ
る液晶パネルの輝度レベルの低下分を補正した映像信号
データが、液晶パネルに入力されるため、データ電圧−
輝度特性がリニアリティを保つようになり、中間調表示
領域での階調性の劣化を防ぐことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のアクティブマトリクス型液晶
表示装置について、図面を参照しながら説明する。第１
図は、本発明の実施例におけるアクティブマトリクス型
液晶表示装置の構成図である。第１図において、１１は
演算装置、１７はフレームメモリである。

映像信号処理回路１８から出力された映像信号１９は、
Ａ／Ｄ変換器２０を通りフレームメモリ１７に格納され
る。

演算装置１１は、平均処理部１２．補正処理部１３、メ
モリ１４．アドレス発生部１５．制御部Ｉ６で構成され
る。演算装置１１において、制御部１６は映像信号処理
回路１８から出力された同期、クロック信号２１を受け
、演算装置１１全体の制御を行なう。アドレス発生部１
５は、フレームメモリ上の映像信号データのり一ド／ラ
イトを行なうためのアドレスを発生する。

平均処理部１２では、フレームメモリ１７に映像信号入
力データｒｒＪ（＋　＝１〜ｍ、　　ｊ＝１〜ｎ）すべ
てが入力されたのち、アドレス発生部１５からのフレー
ムメモリ上の映像信号データＦ。

（ｉ−１〜ｍ、ｊ＝Ｉ〜ｎ）を列方向ｊ＝１．２゜・・
・・・・、ｎごとにリードするアドレスによってデータ
をリードし、平均（１Ｍ（１）、　Ｍ（２）、　−、Ｍ
（ｎ）を求める。各列ごとの平均結果は、メモリ１４に
現フレームに対する補正処理が終了し、次フレームのデ
ータがフレームメモリ１７に新たに格納されるまで保持
されている。

平均結果が求められたのち、フレームメモリ上の映像信
号データＦ、ｊ（ｉ＝Ｉ−ｍ’、ｊ＝ｌ〜ｎ）に対する
補正処理は、以下のように行なわれる。

補正処理部１３では、フレームメモリ１８がらＦ＋Ｉ、
Ｆ＋□、・・・・・・＋　　Ｆ　ｌｎ＋　　Ｆ２＋＋　
Ｆ　ｚ□、・旧・・＋Ｆ２ｎ＋・・・・・・、ＦイＩ＋
　　ＦＩＩ２＋　＋　・・・・・・、Ｆ□の順に出力さ
れる映像信号データそれぞれに対して、先の平均結果に
対応する第２図に示すような入出力特性をもつようなデ
ータ電圧−輝度特性の補正データを算出したのち、この
補正データを用いて補正処理が行なわれる。

補正データの算出に際しては、平均結果が注目画素の映
像信号データの値より小さな値になれば、輝度レベルの
低下が起こりやすくなることから補正量を増加ような補
正データを算出し、逆に平均結果が注目画素の映像信号
データの値より大きな値になれば、輝度レベルの低下が
起こりにくくなることから補正量を減少ような補正デー
タを算出するようになっている。

例えば、フレームメモリ上の第ｊ列の映像信号データＦ
　＝＝に注目したとき、まずアドレス発生部１５から、
フレームメモリ上の映像信号データＦ　ｉｊに対するア
ドレスが出力され、データがリードされる。この映像信
号データＦ　ｔＪに対する補正演算は、メモリ１４に格
納されている第ｊ列の平均値Ｍ（ｊ）に対応して算出さ
れた補正データを用いて行なわれる。さらに、補正され
た映像信号データＦ、Ｊは、フレームメモリ１７に再び
ライトされたのちフレームメモリ１７から出力され、両
極性映像信号変換回路２２を通り信号線ドライバ２３に
出力され、液晶パネル２５を駆動することになる。補正
された映像信号データＦ、Ｊが出力されたのちには、次
フレームの映像信号入力データ１．Ｊが新たにフレーム
メモリ上の映像信号データＦ、Ｊとして格納されている
ため、現フレームの映像信号データＦ、Ｊすべてに対す
る補正処理が終了した時には、次フレームの平均処理を
行なうことができ、同様の処理が続けられることになる
。

以上のように本実施例によれば、映像信号デクの格納お
よび入出力が可能なフレームメモリと、フレームメモリ
上の映像信号データに対して補正演算を行なうために平
均処理部、補正処理部、メモリ、アドレス発生部、制御
部で構成された演算装置とを備え、また、映像信号デー
タを列方向に平均したデータはフレーム単位に算出され
ることとし、次フレームの映像信号データがすべてフレ
ームメモリに格納されるまでメ干り上に保持される構成
を備えたことにより、映像信号データの列方向のレベル
分布による液晶パネルの輝度レベルの低下分を補正した
映像信号データが液晶パネルに入力されるため、データ
電圧−輝度特性がリニアリティを保つようになり、中間
調表示領域での階調性の劣化を防くことができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、映像信号データの格納お
よび入出力が可能なフレームメモリと、フレームメモリ
上の映像信号データを列方向に平均したデータに対して
、薄膜トランジスタを液晶セルのスイッチング素子とし
て用いたアクティブマトリクス型液晶パネルのデータ電
圧−輝度特性の補正データを算出し、その補正データを
用いてフレームメモリ上の映像信号データに対して演算
を行なう演算装置とを備え、また、映像信号データを列
方向に平均したデータはフレーム単位に算出されること
とし、次フレームの映像信号データがすべてフレームメ
モリに格納されるまで、メモリ上に保持される構成を備
えたことにより、ＴＰＴのオフ時のデータ電圧のレベル
により信号電極と液晶素子の間のリーク電流が変動し、
液晶素子の電圧が変動することによる輝度レベルの低下
分を補正した映像信号データが液晶パネルに入力される
ため、データ電圧−輝度特性がリニアリティをもつよう
になり、中間調表示領域での階調性の劣化を防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるアクティブマ）　Ｉ
Ｊクス型液晶表示装置の構成図、第２図は第１図の補正
処理部で算出された補正データのデータ電圧−輝度特性
の図、第３図は従来のアクティブマ）　ＩＪクス型液晶
表示装置の構成図、第４図は第３図に示す従来のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の動作波形図、第５図は
第３図に示す従来のアクティブマトリクス型液晶表示装
置におけるデータ電圧−輝度特性図である。 １１・・・・・・演算装置、１２・・・・・・平均処理
部、１３・・・・・・補正処理部、１４・・・・・・メ
モリ、１５・・・・・・アドレス発生部、１６・・・・
・・制御部、１７・・・・・・フレームメモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号データの格納および入出力が可能なフレ
   ームメモリと、前記フレームメモリ上の映像信号データ
   を列方向に平均したデータに対して、薄膜トランジスタ
   を液晶セルのスイッチング素子として用いたアクティブ
   マトリクス型液晶パネルのデータ電圧−輝度特性の補正
   データを算出し、前記補正データを用いて前記フレーム
   メモリ上の映像信号データに対して演算を行なう演算装
   置とを備えたことを特徴とするアクティブマトリクス型
   液晶表示装置。
2. （２）映像信号データを列方向に平均したデータはフレ
   ーム単位に算出されることとし、次フレームの映像信号
   データがすべてフレームメモリに格納されるまで、メモ
   リ上に保持されることを特徴とする請求項（１）記載の
   アクティブマトリクス型液晶表示装置。