JPH0336519A - 液晶表示装置の駆動装置 - 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】 〔概要〕 アクティブマトリクス型液晶表示装置の表示品質を高め
ることができる駆動装置に関し、周囲環境に係わらず表
示品質を低下させるような残像やフリッカ等を無くせる
液晶表示装置の駆動装置を提供することを目的とし、 データドライバからのデータ電圧を、走査ドライバから
の走査信号によりスイッチング素子のオン時に液晶パネ
ルに書き込む構成の液晶表示装置を駆動する装置に、デ
ータドライバに入力される信号のデータ電圧を検出する
データ電圧検出手段と、液晶パネルの温度を検出するパ
ネル温度検出手段と、検出されたデータ電圧及び液晶パ
ネル温度に基づきこれに対応する補正データ電圧を演算
してこれをデータドライバに出力するデータ電圧補正手
段とを設け、このデータ電圧補正手段には、書き込まれ
るデータ電圧で変化する液晶容量とスイッチング素子の
寄生容量とによって決まる電圧補正量の、液晶パネルの
温度毎の特性を記憶させ、データ電圧補正手段は検出し
たデータ電圧及び液晶パネル温度に基づいて液晶セルの
電圧補正量をこの特性から演算し、これを検出したデー
タ電圧に加算する補正動作を行うように構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は液晶表示装置の駆動装置に関し、特に、アクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置に品質の良好な表示を
行わせる駆動装置に関する。

近年、アクティブマトリクス駆動方式のフラットデイス
プレィの研究、特に、液晶表示装置の開発が盛んに行わ
れている。このアクティブマトリクス駆動方式の液晶表
示装置はブラウン管に比べて奥行を少なくすることがで
きるので、ポケット型テレビやラップトツブ型コンピュ
ータ等の表示器として商品化もなされている。

ところが、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装
置には、スイッチング素子として用いられるＴＰＴ　（
薄膜トランジスタ〉の寄生容量により液晶セルに印加さ
れる電圧が変化した時に視認性が劣化することがあり、
この改善が望まれている。また、温度により液晶セルの
電圧−透過率特性も変化するので、その影響の改善も望
まれている。

〔従来の技術〕

第８図は従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置７
０の構成を示すものである。一般に、従来のアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置７０は、液晶セルフ３が配
置された表示層を２つのガラス基板７１．７２で挟んで
構成されており、一方のガラス基板７１の上にスイッチ
ング素子であるＴＰＴ７４のゲートに接続する走査バス
（ゲートバス）７５と、ＴＦＴ７４のドレインに接続す
るデータバス（ドレインバス）７６と、液晶セルの画素
電極７７とが設けられている。このＴＰＴ７４は走査バ
ス７５とデータバス７６との交点近傍に設けられており
、ＴＰＴ７４のソースに画素電極７７が接続している。

また、他方のガラス基板７２の上には、共通電極７８が
形成されている。そして、各データバス７６はデータド
ライバ（図示せず）によって駆動され、各走査バス７５
は走査ドライバ（図示せず）によって駆動される。

第９図は第８図の液晶表示装置７０における１つの液晶
セルの等価回路を示すものである。ＴＰＴ７４のゲート
は走査バス７５に接続され、ドレインはデータバス７６
に接続され、ソースは液晶セルフ３の一方の電極に接続
されている。７８は液晶セルフ３の共通電極を示してい
る０以上のような構成においては、第７図に示すように
、ゲート電圧■、がハイレベルＩＩＨＩＩの時に、ＴＰ
Ｔ７４がオンしてドレイン電圧Ｖｏがデータとして液晶
セルフ３に書き込まれる。そして、液晶セルフ３に書き
込まれたデータは、ゲート電圧ｖ６がローレベル″Ｌ”
になってＴＰＴ７４がオフしても、液晶セルフ３に保持
され、この性質によってパネルの全液晶セルフ３につい
て書込動作が行われて表示が行われる。

ところで、第９図の等価回路に点線で示すように、ＴＦ
Ｔ７４のゲート−ソース間には寄生容量　Ｃｃ　ｓが、
ドレイン−ソース間には寄生容量Ｃ０があり、液晶セル
フ３自体にも液晶セル容量ＣｔＣがあることが知られて
いる。そして、これらの寄生容量の影響により、第７図
に示すように、液晶セルフ３に書き込まれる電圧（Ｔ　
Ｐ　Ｔ７４のソース電圧）■、は、ゲート電圧■６の立
ち下がり時に、 ΔＶ　＝　（Ｃａｓ＊　ΔＶａ　）　／　（Ｃｃｓ＋　
ｅｔｃ）だけ変化することが知られている。なお、デー
タ電圧ＶＤの変化時にも、 ΔＶ−（Ｃｎｓ＊ΔＶＤ）　／　（ＣＩｌ！ｌ＋ｃＬｃ
）だけ変化することも知られているが、ドレインソース
間の寄生容量Ｃ□は小さいので、この変化は殆ど無視す
ることができるので、この変化分は図示していない。

このため、液晶セルフ４に書き込まれるデータ波形が共
通電極の電圧Ｖ、に対して正負非対称になり、残像やフ
リッカ等が発生していた。そこで、本出願人は、対向基
板７２の共通電極７８の電圧を変更することにより、液
晶セルに正負対称な電圧が印加されるような装置を既に
提案した（特願昭６３−２３３７３６号参照）。

また、共通電極７８の電圧を変更する以外の方法として
は、液晶セルに付加容量を設けてデータ電圧によって変
化する液晶セルの容量ＣＬＣの影響を小さくすることも
行われている。

ところが、液晶セル容量ＣＬｃは、液晶セルに書き込ま
れるデータ電圧の値で変化するので、共通電極７８の電
圧を変更するだけでは常に液晶セルに正負対称な電圧が
印加される訳ではなく、液晶セルフ４に書き込まれるデ
ータ波形が共通電極の電圧■ｏに対して常には正負対称
にならず、残像やフリッカが発生するという問題がある
。

また、液晶セルに付加容量を設ける方法は、付加容量を
設けるための工程が余計に必要になり、製品の歩留りが
低下するという問題を生じていた。

そこで、本出願人は液晶セルにスイッチング素子を有す
る液晶表示装置において、液晶セルに書き込むデータ電
圧によって決まる液晶容量とスイッチング素子のゲート
・ソース間の寄生容量とによって生じる液晶セルの電圧
変動量を液晶の透過率−電圧特性曲線の立ち上がり電圧
、飽和電圧を基準にして、データ電圧が０〜立ち上がり
電圧では立ち上がり時の電圧変動量を、データ電圧が飽
和電圧以上では飽和時の電圧変動量を、そして、データ
電圧が立ち上がり電圧と飽和電圧の間ではその両方の電
圧での電圧変動量を結ぶ直線で求められる電圧変動量を
、データ電圧に予め補正量として加えておくことにより
、液晶セルに常に正負対称な電圧がかかるようにする液
晶表示装置の駆動装置を提案した（特願平１−３８３３
５号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、液晶セルはその温度によって透過率−電
圧特性曲線が変化するので、上述の液晶表示装置の駆動
装置では、温度が変化した時に液晶セルに必ずしも正負
対称な電圧がかかるようにはならず、残像やフリッカの
発生が完全には抑えられないという問題があった。

本発明は、前記従来の液晶表示装置の駆動装置の有する
課題を解消し、周囲環境に変化があっても液晶表示装置
の液晶セルに常に正負対称な電圧が印加され、残像やフ
リッカの影響が取り除かれて表示の品質の向上が可能な
液晶表示装置の駆動装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成する本発明の液晶表示装置の駆動装置の
原理構成が第１図に示される。

第１図において、５はデータドライバ３からのデータ電
圧■。を走査ドライバ４からの走査信号によりスイッチ
ング素子のオン時に液晶セルに書き込む構成の液晶表示
装置であり、この液晶表示装置を駆動する装置は、デー
タドライバ３に入力される信号のデータ電圧Ｖｎを検出
するデータ電圧検出手段１と、液晶パネルの温度を検出
するパネル温度検出手段６と、検出されたデータ電圧Ｖ
Ｄ及び液晶パネル温度Ｔに基づきこれに対応する補正デ
ータ電圧■。。を演算してこれをデータドライバ３に出
力するデータ電圧補正手段２とから構成されており、こ
のデータ電圧補正手段２には、書き込まれるデータ電圧
Ｖ０で変化する液晶容量とスイッチング素子の寄生容量
とによって決まる電圧補正量の、液晶パネルの温度毎の
特性が記憶されており、データ電圧補正手段２は検出し
たデータ電圧ｖｌｌ及び液晶パネル温度Ｔに基づいて液
晶セルの電圧補正量をこの特性から演算し、これを検出
したデータ電圧ｖ０に加算する補正動作を行うことを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の液晶表示装置の駆動装置によれば、アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置のデータドライバに入力さ
れるデータ電圧及び液晶パネル温度が検出される。一方
、液晶表示装置の駆動装置には、データ電圧が０＝Ｖｏ
。ｒｒ　（Ｖｏｏｒｒ）　（７）時は電圧補正量ｖｌが
得られ、データ電圧がＶＤｏｆｆ（Ｖｎ。ｆｆ）からＶ
　ｏ。−（Ｖ　ａ。−）　（７）間ではＶＤｏｆｆと■
。。での補正電圧値を結ぶ直線で求められる電圧補正量
が得られ、そしてデータ電圧が０〜■。。、（−Ｖｏ。

ｎ）の範囲の外では電圧補正１ｖｚが得られるデータ電
圧補正テーブルが液晶パネルの温度毎に格納されており
、検出されたパネル温度に応じたテーブルが先ず選ばれ
、続いてそのテーブルからデータ電圧に応じた電圧補正
量が選ばれてデータ電圧に加えられる。これにより、液
晶表示パネルの周囲環境に係わらず液晶セルに常に正負
対称な電圧が印加されるので、非対称な電圧による駆動
によって生じる残像やフリッカ等がなくなる。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図（ａ）は本発明の液晶表示装置の駆動装置の一実
施例の構成を示すものである。アクティブマトリクス型
の液晶表示装置２０は、液晶層を２つのガラス基板（図
示せず）で挟んで構成されており、一方のガラス基板の
上には複数の走査バス２２と複数のデータバス２３がマ
トリクス状に設けられており、これら走査バス２２とデ
ータバス２３との交点近傍にＴ　Ｐ　Ｔ２１がそのゲー
トが走査バス２２に接続され、ドレインがデータバス２
３に接続されて設けられている。そして、このＴ　Ｆ　
Ｔ２１のソースは図示しない画素電極を介して液晶２４
に接続している。

また、他方のガラス基板の上には、液晶２４の他端に接
続する共通電極２５が設けられている。そして、各デー
タバス２３はデータドライバ２６によって駆動され、各
走査バス２２は走査ドライバ２７によって駆動される。

この液晶表示装置２０の駆動装置３０は、アナログのビ
デオ信号が入力される人力処理部３１と、データ電圧処
理部３２とから構成されている。ビデオ信号は入力処理
部３１により３原色に対応したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号
に分けられてデータ処理部３２に入力されるようになっ
ており、このデータ処理部３２には各色信号に対応した
Ａ／Ｄ変換器３３Ｒ，３３Ｇ、　３３Ｂと、変換テーブ
ル３４Ｒ，３４Ｇ、３４Ｂ　、およびＤ／Ａ変換器３５
Ｒ，３５Ｇ、　３５Ｂとが設けられている。Ａ／Ｄ変換
器３３Ｒ，３３Ｇ、　３３Ｂは入力されるアナログ電圧
をディジタル値に変換し、Ｄ／Ａ変換器３５Ｒ，３５Ｇ
、３５Ｂは逆に入力されるディジタル信号をアナログ電
圧に変換する。また、変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、３
４Ｂには、この実施例では８段階の液晶セルの温度Ｔ１
〜Ｔ８に応じた８種類の変換テーブルがそれぞれに設け
られているものとする。

液晶表示装置２０の外部には表示パネルの温度、即ち、
液晶セルの温度を検出するための温度センサ６Ｉが設け
られており、この温度センサ６１から出力される液晶パ
ネルの温度Ｔは表示パネル温度検出回路６０において電
圧値に変換される。電圧値に変換された液晶パネルの温
度Ｔは変換テーブル選択回路５０に入力され、ここで、
液晶パネルの温度Ｔに応じた変換テーブルを選択する信
号が作られ、このテーブル選択信号はデータ処理部３２
の各色信号に対応した変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、３
４Ｂに入力される。前述のように変換テーブル３４Ｒ，
３４Ｇ、３４Ｂ内に液晶パネルの温度に応じた８種類の
変換テーブルがそれぞれ用意されている場合には、変換
テーブル選択回路５０において作られる変換テーブルを
選択する信号は３ビツトの信号で良い。

第３図は各変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、３４Ｂに設け
られたテーブル（ＲＯＭ）の−例を示すものである。

液晶パネルの温度Ｔに応じた８種類の変換テーブルはこ
の実施例では上位３ビツトの信号により選択されるよう
になっており、例えば、変換テーブル選択回路５０から
の信号が“００１°゛である場合はパネル温度Ｔ２での
テーブルが各変換テーブル３４１？、　３４Ｇ、　３４
Ｂにおいて選択される。変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、
３４Ｂ中の各テーブルからは、入力されるディジタル値
のデータ電圧に対応する電圧変動量を補正する値が選択
され、その補正値が入力されたデータ電圧値に加算補正
されて各変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、　３４Ｂから出
力される。この入力データ電圧に対する電圧変動量の補
正量の求め方を以下に説明する。

第４図（ａ）はアクティブマトリクス型液晶のある温度
におけるデータ印加電圧■、に対する透過率特性（Ｔ−
Ｖ特性）を示す線図である。図において、ＶＤ、、、は
この特性の立ち上がり電圧を示しており、液晶への印加
電圧ＶＤがこの立ち上がり電圧より低い範囲では液晶は
オフ状態であり、例えばＳＴＮ型の液晶では青色の表示
になる。また、■。。７はこの特性の飽和電圧を示して
おり、液晶への印加電圧■、がこの飽和電圧ｖＩ、。７
より高い状態では液晶はオン状態であり、例えば無色の
表示になる。そして、このＴ−Ｖ特性において、印加電
圧Ｖｏが立ち上がり電圧Ｖｏ。１１より低い範囲と、印
加電圧■、が飽和電圧Ｖ　Ｄｏｎより高い範囲では、液
晶セルの電圧変動量はそれぞれ異なるある一定の値であ
り、立ち上がり電圧■。。１１と飽和電圧Ｖ。イの間の
範囲では印加電圧Ｖ、の関数であることが分かっている
。

即ち、データ電圧ＶＩの補正電圧値をＶゎ。と表すとす
ると、データ電圧Ｖ０の各範囲における補正電圧値は次
式で表される。

（ｔ）　　ｌｖｏ　　ｌ＜１Ｌｏｒｒｌ（７）時Ｖ、、
＝Ｖ。＋ｖＩ　　・・・■ （２） −ｖ０゜７ ≦ＶＤ ≦ ■、。ｆｆの時 （３）　　Ｖｏｏｔｔ≦Ｖｏ≦Ｖ　Ｄｏｎの時（４）　
　ｌ　ｖｎ　　ｌ　＞　ｌ　ＶＤ、、　　ｌ　ノ時■。

、＝Ｖ、＋Ｖ□　　　・・・■ 但し、Ｖ、：Ｖ。。、ｆ時の電圧変動量Ｖｔ：ＶＩ、。

７時の電圧変動量 これらの式のから式■で表されるデータ補正電圧ＶＩＩ
Ｃを、横軸をデータ電圧ＶＤｓ縦軸をデータ補正電圧Ｖ
ＤＣとして表すと、第５図のようになる。

一方、前述のＴ−Ｖ特性は液晶パネル（液晶セル）の温
度により第４図（ｂ）のように変化する。なお、第４図
（ｂ）には液晶パネル温度が０°〜７０°の８段階のＴ
−Ｖ特性が示されている。従って、第５図に示したデー
タ電圧補正特性は液晶パネルの各温度毎にｖｏ。ｆｆ及
びＶ、。７の位置が異なったデータとして求めることが
できる。

よって、第２図（ａ）に示したデータ処理部３２に設け
る変換テーブル３４Ｒ，３４Ｇ、３４Ｂには、第４図中
）のＴ−Ｖ特性から第５図のようなデータ電圧補正特性
を液晶パネル温度に応じて８種類作威し、この８種類の
データ電圧補正特性からディジタル変換された入力端子
■。のきざみ値に対応するデータ補正電圧値Ｖｔ１Ｃの
ディジタル値を求め、予めテーブルの形で８種類ずつ記
憶させておけば良い。

以上のように構成された実施例の液晶表示装置では、第
６図に示すように、液晶パネル温度Ｔ及びデータ電圧■
。に応じて適正な電圧変動量ΔＶが変換テーブル３４Ｒ
，３４Ｇ、３４Ｂから選択され、これがデータ電圧ＶＤ
に加算補正されてデータ電圧■。

となり、この補正されたデータ電圧Ｖｌ）Ｃがデータド
ライバ２６に入力されるので、液晶セル２４に印加され
る電圧ｖ８は、ゲート電圧Ｖ、が立ち下がった後に電圧
変動量ΔＶだけ下がり、この状態で共通電極電圧■ｃに
対して振幅Ｖｄの正負対称な波形になる。この結果、液
晶パネルの周囲環境にかかわらず、液晶に書き込まれる
電圧の正負非対称に起因する残像やプリン力等を無くす
ことができ、液晶の表示品質が向上する。

第２図（ロ）は本発明の他の実施例の構成を示すもので
あり、第２図（ａ）のＡ／Ｄ変換器３３Ｒ１変換テーブ
ル３４Ｒ，Ｄ／Ａ変換器３５Ｒと同じ部分の別の回路構
成を示すものである。この例ではデータ電圧をデジタル
変換せず、アナログ電圧のまま、正極性のデータ信号は
正データ変換補正部４１で補正し、負極性のデータ信号
は負データ変換補正部４２で補正するようにし、その切
り換えを極性信号によりスイッチングするアナログスイ
ッチ４３でおこなっているものである。この実施例では
正データ変換補正部４１と負データ変換補正部４２とを
ハードウェアで関数発生器を構成し、これにＲ，Ｇ、Ｈ
の各輝度信号を入力して電圧補正すれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、液晶セル内にス
イッチング素子を持つ液晶表示装置に対して、液晶パネ
ルの周囲環境に係わらず常に液晶セルに正負対称な電圧
が印加されるため、残像やフリッカ等を抑えて画質の向
上を図ることができるという効果がある。また、液晶表
示装置のパネルの製造に関しては、付加容量を設けなく
ても良いので、製造工程数の増加による歩留り低下とい
う問題が発生しないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の駆動装置の原理構成図
、第２図（ａ）は本発明の液晶表示装置の駆動装置の一
実施例の構成を示すブロック図、第２図（ｂ）は本発明
の液晶表示装置の駆動装置の他の実施例の構成を示す部
分図、第３図は本発明の変換テーブルの構成例を示す図
、第４図（ａ）は液晶の印加電圧−透過率特性を示す線
図、第４図（ｂ）は液晶の印加電圧−透過率特性の温度
変化を示す図、第５図はある温度におけるデータ電圧補
正特性を示す特性図、第６図は本発明の液晶表示装置の
駆動装置の動作波形を示す波形図、第７図は従来の液晶
表示装置の駆動装置の動作波形を示す波形図、第８図は
従来の液晶表示装置の構成を示す斜視図、第９図は第８
図の１つの画素の等価回路図である。 １・・・データ電圧検出手段、２・・・データ電圧補正
手段、３・・・データドライバ、４・・・走査ドライバ
、５・・・液晶表示装置、６・・・パネル温度検出手段
、２０・・・アクティブマトリクス型の液晶表示装置、
２１・・・ＴＦＴ、２２・・・走査バス、２３・・・デ
ータバス、２４・・・液晶セル、２５・・・共通電極、
２６・・・データドライバ、２７・・・走査ドライバ、
３１・・・人力処理部、３２・・・データ処理部、３３
Ｒ，３３Ｇ、　３３Ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器、３４Ｒ，３
４Ｇ、３４Ｂ・・・変換テーブル、３５Ｒ、３５Ｇ　、
　３５Ｂ・・・Ｄ／Ａ変換器、５０・・・変換テーブル
選択回路、６０・・・表示パネル温度検出回路、６１・
・・温度センサ。 本発明の８８４８１１１図 第１図 本ｇ＠明の一実施例の液晶！Ｉ示装置の構成図（Ｑ） ！Ｉ２図 第 ２ 図 本発明の変換テーブルの構成例を示￥図（Ｑ） Ｔ−Ｖ特性の温度変化 （ｂ） 所定液晶セル温度におけるデータ電圧補正特性図ｖ１１
５　　図 本発明のＴＰＴ印加波形と液晶セルの波形を示す図１８
６図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 データドライバ（３）からのデータ電圧（Ｖ＿Ｄ）を、
   走査ドライバ（４）からの走査信号によりスイッチング
   素子のオン時に液晶パネルに書き込む構成の液晶表示装
   置（５）を駆動する装置であって、 データドライバ（３）に入力される信号のデータ電圧（
   Ｖ＿Ｄ）を検出するデータ電圧検出手段（１）と、液晶
   パネルの温度を検出するパネル温度検出手段（６）と、
   検出されたデータ電圧（Ｖ＿Ｄ）及び液晶パネル温度（
   Ｔ）に基づきこれに対応する補正データ電圧（Ｖ＿Ｄ＿
   Ｃ）を演算してこれをデータドライバ（３）に出力する
   データ電圧補正手段（２）とを備え、 このデータ電圧補正手段（２）には、書き込まれるデー
   タ電圧（Ｖ＿Ｄ）で変化する液晶容量とスイッチング素
   子の寄生容量とによって決まる電圧補正量の、液晶パネ
   ルの温度毎の特性が記憶されており、データ電圧補正手
   段（２）は検出したデータ電圧（Ｖ＿Ｄ）及び液晶パネ
   ル温度（Ｔ）に基づいて液晶セルの電圧補正量をこの特
   性から演算し、これを検出したデータ電圧（Ｖ＿Ｄ）に
   加算する補正動作を行うことを特徴とする液晶表示装置
   の駆動装置。