JPH04320296A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH04320296A
JPH04320296A JP11546291A JP11546291A JPH04320296A JP H04320296 A JPH04320296 A JP H04320296A JP 11546291 A JP11546291 A JP 11546291A JP 11546291 A JP11546291 A JP 11546291A JP H04320296 A JPH04320296 A JP H04320296A
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JP
Japan
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liquid crystal
voltage
brightness
characteristic
crystal display
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11546291A
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English (en)
Inventor
Minoru Akatsuka
赤塚 實
Tatsuji Asakawa
浅川 辰司
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AG Technology Co Ltd
Original Assignee
AG Technology Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピューター端末等
のディスプレイとして使用される液晶表示装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、平面型ディスプレイとして液晶表
示素子が様々な分野で広範囲に使用されている。液晶表
示素子は薄型・軽量、低消費電力、カラー化も容易等の
理由により電卓、ウオッチ等から商品化されはじめ、最
近ではワープロやパソコン用のディスプレイとして対角
10インチ程度の大型のものまで商品化され、ブラウン
管のテレビに代わる本命と目されている。
【0003】しかし従来の液晶ディスプレイはあくまで
モノクロの2値表示が主流であり、あまり階調性を考え
る必要が無かったり、あるいは階調表示を行った場合で
も濃淡の区別が付けば良いだけで階調に対する輝度の直
線性は余り考慮されていなかった。
【0004】このため、従来の液晶表示素子において階
調表示を行う場合には、液晶に印加する電圧は単純マト
リックス方式にしろアクティブマトリックス方式にしろ
、単に電圧を均等に配分しているだけで図2に示すよう
な液晶表示素子における電圧−透過率特性における非直
線性は何等考慮されていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしカラー液晶表示
素子がパソコンのディスプレイとして使用され始めるに
つれて、この階調性が問題となってきた。即ち、本来液
晶表示素子の電圧−透過率特性は完全には比例していな
いため、等間隔の入力信号に対して透過率は非線形な特
性となるため色再現性の点で不都合が発生する。
【0006】特に高度なコンピューター・グラフィック
スソフト等においては、単に色の識別が出来るだけでは
不十分で、微妙な色合いが問題となってきている。また
将来は1台の液晶表示素子でテレビとパソコン端末の両
方を兼用した機器が商品化されると考えられているため
、液晶表示素子においてもブラウン管のテレビと同じ輝
度再現性や色再現性が求められてきている。
【0007】また液晶の表示方式として、従来はTNの
ノーマリーブラック型やスーパーTNが使用されていた
が、最近ではノーマリーホワイト型の液晶表示素子や、
偏光板が不用で明るい表示が可能である高分子分散型液
晶表示素子等も使用されるようになってきており、特に
これらのモードにおいては素子の電圧−透過率曲線にお
ける非直線性が著しいためこの液晶素子の特性に合わせ
た対策が望まれていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、液晶の電圧−透過率特性
における非直線性を更正する補正回路を設けることによ
り、画面上での輝度特性に直線性を付与したことを特徴
とする液晶表示装置を提供するものである。
【0009】以下図面により詳細な説明を行う。図1は
本発明による投射型TFTカラー液晶表示素子の基本的
構成図を示したものである。図1において、(1)、(
2)、(3)は赤色R、青色B、緑色Gの各アナログ信
号入力端子、(4)は各色に対するアナログ信号を液晶
を駆動するのに適するようにレベルおよび振幅を調整す
る変換回路、(5)は液晶の非直線性を考慮して輝度特
性が直線的に変化するように入力信号を変換するLC輝
度補正回路、(6)はLC輝度補正回路(5)からの補
正された各原色信号の反転信号を作る反転回路である。
【0010】DR 、DR*、DB 、DB*、DG 
、DG*の信号(*は反転信号を示す)は、R、G、B
用の各TFTパネルの列駆動回路(7)に入り、クロッ
クCLS 、スタート信号DS を入力とするシフトレ
ジスターの各段の出力でサンプル・ホールドされて各色
に対応した液晶表示体(9)の列電極に供給される。(
8)は行駆動回路であり、クロックCLG 、スタート
信号DG を入力とするシフトレジスターの各段の出力
で、オン(VDD)とオフ(VEE)の電位を選択して
、行電極の信号としている。
【0011】VDD、VSS、VBB、VEEは駆動回
路(7)、(8)の電源電圧である。列電極の各色に対
応したアナログ信号は各色に対応した液晶パネルの画素
に入り、対向電極との間に電圧を与えて最終的に液晶表
示素子に電圧を印加する。LC輝度補正回路(5)とし
ては、例えば図3の様な回路構成で実現できる。この回
路では、図2に示すような液晶の透過率−電圧特性に対
して丁度逆特性となる図4のような入力−出力特性を設
定することにより、結果的に図1の各色信号入力(1)
、(2)、(3)に対して液晶の透過率が直線的に変化
するように設定している。
【0012】図3において反転増幅するオペアンプは、
入力抵抗及び帰還抵抗R11、R12を備え、入力抵抗
はR11の他、互いに逆方向に接続されたダイオードD
11、D12にそれぞれ抵抗R13、R14をつないだ
ものと、ダイオードD12に更にダイオードD13と抵
抗R15を接続したものを付加している。互いに逆方向
に接続されたダイオード1個、直列接続されたダイオー
ド2個の順方向の立ち上がり電圧を利用して、図4のよ
うに入力電圧を4本の折れ線で近似して出力電圧として
いる。
【0013】オペアンプが基準としている電圧VL は
、図2に示す中間輝度の電圧VL に対応し、液晶表示
体の対向基板にかかる電圧を調整する手段に連動してい
る。 図3の回路においてEiがVL の電圧より低くなりか
つダイオードD11をONさせるようになると、帰還抵
抗R12には、R11の経路の他にR13−D11の経
路の電流が流れる。
【0014】一方Ei がVL の電圧より高くなりか
つダイオードD12をONさせるようになると、R11
の経路にD12−R14の経路が加わり、さらにEi 
が高くなってD12+D13のダイオードをONさせる
ようになると、更にD12−D13−R15の経路が加
わって、出力Eo は入力Ei に対して図4のように
非線形に変換される。
【0015】以上のLC輝度補正回路(5)は、R、G
、Bの各色信号に個別にあり、図1に示した変換回路と
反転回路も同様にして個々に構成されている。この理由
は液晶の電圧−透過率特性がR、G、Bの各色により微
妙に異なるためであるが、それほど厳密に制御する必要
が無い場合にはR、G、Bを一括して補正することも可
能である。
【0016】またこのLC輝度補正回路(5)は、使用
する液晶のモードにあわせて回路構成や回路素子の定数
をきめ細かく変化させなければならない。また以上の説
明においては簡単のため信号がアナログの場合について
行ったが、信号がデジタルの場合にはデジタル信号処理
により結果的に図4のような特性になるよう論理回路を
組めば良い。またこの場合には、変換回路(4)、LC
輝度補正回路(5)、反転回路(6)の変換を一括して
行うことも可能である。
【0017】またこのLC輝度補正回路(5)による輝
度の直線性の改善は、カラー表示において特に有効であ
るが、モノクロ表示においても有効であることは言うま
でもない。また液晶の表示方式として単純マトリクス方
式でも、アクティブマトリクス方式でも有効であるが、
特にアクティブマトリックス方式ではブラウン管のテレ
ビと同等な表示性能があるため特に有効である。
【0018】また液晶のモードとして動的散乱モード(
DS)、ねじれネマチック型(TN)、スーパーTN(
STN)、スーパーホメオトロピック(SH)、コレス
テリック−ネマチック相転移型、高分子分散型液晶(P
DLC)をはじめとしてあらゆる液晶のモードに有効で
あることは言うまでもないが、特に電圧−透過率特性に
おける非直線性が強いTNのノーマリーホワイトモード
や高分子分散型液晶において著しい効果がある。さらに
液晶表示素子としては直視型でも投射型でも同等な効果
が期待できる。
【0019】
【作用】従来の液晶表示素子においては、モノクロ表示
がほとんどでありその階調性は余り問題とされず、また
カラー表示と言ってもマルチカラーが主流だったためR
、G、Bの信号をそのまま線形増幅して液晶に印加して
いた。
【0020】しかし液晶セルが大型化、高輝度化し、か
つフルカラー化が進むにつれて表示品位がブラウン管の
テレビと比べられるようになってきてから、その階調表
示性能が問題となってきている。
【0021】この点において、本発明のLC輝度補正回
路(5)を用いれば液晶の輝度特性に直線性を与えるこ
とになり、ブラウン管のテレビと同等な表示性能が得ら
れることになる。
【0022】
【実施例】[実施例1]本発明による液晶テレビ装置を
以下図にしたがい説明する。まず表示用セルとして、ア
モルファスシリコンをレーザーアニール法によりポリシ
リコン化した後、セルフアライン法によりイオンドーピ
ングを行ってTFT素子を作成した。
【0023】このTFT基板を用いて、光重合相分離法
により高分子分散型液晶パネルをR、G、Bの各色に対
しそれぞれ1枚ずつ作成した。これらの高分子分散型液
晶パネルを図1のように本発明による投射型カラー液晶
表示装置に接続した。LC輝度補正回路(5)としては
図3のD11、D12、D13はシリコンダイオードと
し、本実施例における高分子分散型液晶による投射型液
晶表示装置においては、R11=R12=5KΩ、R1
3=R14=10KΩ、R15=2KΩとした。以上の
ような回路構成によるR、G、Bの各液晶パネルにダイ
クロイックミラーで色分離した3原色の光を通した後再
び合成し、シュリーレン光学系を備えた装置を用いてス
クリーン上に投影することにより投射型カラー液晶表示
装置を作成した。
【0024】この装置の各色信号入力端子に図5のよう
に輝度変化が画面上で階段状に変化するように、等間隔
の16階調の信号を入力した。この入力信号に対し本発
明によるLC輝度補正回路(5)の有無の場合に対し輝
度がどのように変化するかを比較した。その結果を図6
、図7に示す。図6は本発明によるLC輝度補正回路(
5)がない場合であり、輝度の中心付近における直線性
は良いが輝度の明るい部分および暗い部分では図2にお
ける電圧−透過率特性にしたがってつぶれている。一方
図7は本発明によるLC輝度補正回路(5)を入れた場
合であり、この場合は直線性がよくブラウン管のテレビ
と比べても遜色ない特性となっていることが分かった。
【0025】[実施例2]次に実施例1と同じように表
示用液晶セルとして、アモルファスシリコンをレーザー
アニール法によりポリシリコン化した後、セルフアライ
ン法によりイオンドーピングを行ってTFT素子を作成
した。一方対向基板には各画素に対応して赤色、緑色、
青色のマイクロカラーフィルターを作成した。
【0026】この2枚の基板により液晶セルを作成し、
今度はネマチック液晶を注入し、上下に偏光板を張り付
けることにより、ノーマリーホワイトモードの直視型T
FTカラー液晶パネルを作成した。そして今度はR、G
、Bの各信号をそれぞれの液晶パネルに入力する代わり
に、1つのパネルにおける各色に対応した信号線に入れ
ることにより直視型のTFTカラー液晶表示装置を作成
した。
【0027】LC輝度補正回路(5)としてはTNのノ
ーマリーホワイトモードでは電圧−透過率特性が図8の
ように高電圧でのみ直線から外れているため、図3のダ
イオードはD11のみとしてD12、D13、R14、
R15は除去し、R11=R12=10KΩ、R13=
2KΩとした。この直視型TFT液晶表示装置を用いて
画面上の輝度に対し実施例1と同じ様な測定をしたとこ
ろ、やはり輝度の直線性の良い表示が得られた。
【0028】
【発明の効果】本発明にかかるLC輝度補正回路を液晶
表示装置に内蔵することにより、ブラウン管のテレビと
全く同じように輝度の直線性をほぼ完全に得ることが出
来るようになり、階調表示や微妙な色彩の再現が可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の基本的構成図
【図
2】液晶素子の電圧−透過率特性図
【図3】LC輝度補
正回路の回路図
【図4】図3のLC輝度補正回路による入出力特性図

図5】等階調の入力出力特性図
【図6】従来の液晶表示装置における輝度特性図
【図7
】本発明によるLC輝度補正回路が入った場合における
輝度特性図
【図8】TNのノーマリーホワイト型液晶素子における
電圧−透過率特性図
【符号の説明】
5  LC輝度補正回路 6  反転回路 7  列駆動回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶の電圧−透過率特性における非直線性
    を更正する補正回路を設けることにより、画面上での輝
    度特性に直線性を付与したことを特徴とする液晶表示装
    置。
JP11546291A 1991-04-19 1991-04-19 液晶表示装置 Withdrawn JPH04320296A (ja)

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JP11546291A JPH04320296A (ja) 1991-04-19 1991-04-19 液晶表示装置

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JP11546291A JPH04320296A (ja) 1991-04-19 1991-04-19 液晶表示装置

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JPH04320296A true JPH04320296A (ja) 1992-11-11

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ID=14663143

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JP (1) JPH04320296A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007065A1 (fr) * 1998-07-29 2000-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif d'affichage a diffusion et procede d'excitation de ce dispositif
EP0735520B1 (en) * 1995-03-31 2002-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Brightness control in a liquid crystal display device with non-linearity compensation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0735520B1 (en) * 1995-03-31 2002-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Brightness control in a liquid crystal display device with non-linearity compensation
WO2000007065A1 (fr) * 1998-07-29 2000-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif d'affichage a diffusion et procede d'excitation de ce dispositif

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Effective date: 19980711