JPH06175620A - 液晶階調電圧発生回路 - Google Patents

液晶階調電圧発生回路

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JPH06175620A
JPH06175620A JP35129592A JP35129592A JPH06175620A JP H06175620 A JPH06175620 A JP H06175620A JP 35129592 A JP35129592 A JP 35129592A JP 35129592 A JP35129592 A JP 35129592A JP H06175620 A JPH06175620 A JP H06175620A
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JP
Japan
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voltage
gradation
liquid crystal
circuit
gradation voltage
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JP35129592A
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English (en)
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Shiro Ueda
史朗 上田
Koji Takahashi
孝次 高橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により高コントラストを失わずに
温度変化に対応した調整を簡単にできる液晶階調電圧発
生回路を提供する。 【構成】 電圧と透過率の特性における直線性の良好な
電圧範囲に対応した定電圧になるように定電流を分圧抵
抗回路に流して中間階調電圧を形成し、この分圧抵抗回
路の一端に対して調整用の可変電圧を供給してコントラ
スト調整を行うようにする。 【効果】 1箇所の電圧調整により中間階調電圧を全体
として任意にシフトさせることができるので、温度変化
等に対応したコントラスト調整を簡単に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶階調電圧発生回
路に関し、特にTFT(薄膜トランジスタ)表示パネル
を用いて多階調表示を行うものに利用して有効な技術に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】TFTを搭載したアクティブマトリック
ス構成の液晶表示装置に関しては、例えば日経マグロウ
ヒル社、1984年9月10付『日経エレクトロニス』
頁211等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】TFT液晶表示装置
は、低電圧、低消費電力、小型軽量で薄形であることか
ら、民生用、産業用の各種ディスプレイ装置として、主
にマイクロコンピュータシステムにおけるモニター等に
用いられているが、オフィスオートメーション機器にお
けるディスプレイ装置として多階調、多色カラー表示の
要求が強い。
【0004】TFTアクティブマトリックス構成の液晶
表示パネルを用い、上記のような多階調を行わせるため
には、液晶の透過率−電圧特性におけるリニアな領域を
使う必要がある。しかしながら、TFT液晶の透過率−
電圧特性は、図2に示すように傾斜が急なこと、及び周
囲温度によってリニアな領域が推移してしまう。例え
ば、8階調を表示する場合には、常温(25°C)で駆
動電圧V0〜V7を設定設定すると、温度が60°Cの
ように高くなると全体として左方向に推移して黒レベル
側の階調がつぶれてしまう。逆に、温度が0°Cのよう
に低くなると、全体として右方向に推移して、白レベル
側の階調がつぶれてしまう。このような温度変化に対応
して、各階調電圧を調整することが考えられるが、調整
用の回路が複雑になるばかりか、調整箇所が多く、その
組み合わせが膨大になって到底実用的とは言えない。
【0005】この発明の目的は、簡単な構成により高コ
ントラストを失わずに温度変化に対応した調整を簡単に
できる液晶階調電圧発生回路を提供することにある。こ
の発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、電圧と透過率の特性におけ
る直線性の良好な電圧範囲に対応した定電圧になるよう
に定電流を分圧抵抗回路に流して中間階調電圧を形成
し、この分圧抵抗回路の一端に対して調整用の可変電圧
を供給してコントラスト調整を行うようにする。
【0007】
【作用】上記した手段によれば、1箇所の電圧調整によ
り中間階調電圧を全体として任意にシフトさせることが
できるので、温度変化等に対応したコントラスト調整を
簡単に行うことができる。
【0008】
【実施例】図1には、この発明に係る液晶階調電圧発生
回路の一実施例の回路図が示されている。この実施例で
は、図2に示したようなからのような8階調の電圧
発生回路に向けられている。透過率が0の黒表示を行う
階調と透過率が100%の白表示を行う階調を除
く、階調から階調までの6階調に対応した中間階調
電圧V1ないしV6は、液晶の透過率−電圧特性におけ
る直線性の良好な部分を用いて設定される。
【0009】図2の特性図において、0°Cから60°
Cまでの温度範囲において、液晶の透過率−電圧特性
は、ほぼ平行にシフトすることが判る。本願発明では、
このことを利用し、上記のように8階調を得るときに、
透過率100%が得られる電圧は、T1のような一定の
幅を持っている。このため、周囲温度に影響されない電
圧V8を選ぶことができる。同様に、透過率0%の黒表
示は、電圧幅T2を持っているので、電圧V0に設定す
ることにより周囲温度に影響されなくできる。
【0010】階調から階調に対応した中間階調は、
透過率−電圧特性の傾斜で決まる幅T3を持っており、
0Vから階調電圧V6までの電圧幅T4を変化できるよ
うにすれば、液晶の温度変化による透過率−電圧特性の
シフトに合わせることができる。
【0011】図1において、ツェナーダイオードZD2
は、上記透過率100%に対応した電圧V7を形成す
る。ツェナーダイオードZD1は、上記電圧幅T3に対
応した定電圧を形成する。この定電圧を、上記階調電圧
V6ないしV1を形成する抵抗R2ないしR7からなる
分圧抵抗回路に印加する。これにより、各中間階調電圧
V6〜V1は、相対的関係において電圧幅T3を抵抗R
2ないしR6により分圧された一定電圧となる。言い換
えるならば、上記抵抗R2ないしR6には、ツェナーダ
イオードZD2の定電圧と、上記抵抗回路の抵抗値によ
り決められる定電流が流れることになる。
【0012】上記電圧V7を基準にして、温度変化に対
応したコントラスト調整を行うために、可変抵抗VR1
が設けられる。この抵抗VR1は上記分圧抵抗回路の抵
抗R7と直列接続される。この可変抵抗VR1の抵抗値
を変化させることにより、電圧V7を基準にして、階調
に対応した階調電圧V6の絶対値を変化させることか
できる。すなわち、上記抵抗VR1の調整により、0V
を基準にした電圧幅T4を調整できる。他の階調電圧V
5〜V1は、上記電圧V6を基準にして自動的にシフト
されるので、1箇所でのコントラスト調整により最適コ
ントラストを簡単に得ることができる。
【0013】なお、黒表示に対応した電圧V0は、電源
電圧+Vと抵抗RL及び上記抵抗回路に流れる定電流と
ツェナーダイオードに流れる電流により変化するが、上
記のように電圧幅T2の範囲にあるようにすることによ
り、温度変化やコントラストの調整に影響されないよう
にすることができる。
【0014】液晶は交流駆動される必要がある。同図で
は、省略されているが、コモン電極を0V付近に設定し
たときには、上記電圧+Vを−Vのように変化させるこ
とにより、正書き込み用と負書き込み用の両階調電圧を
得ることができる。また、コモン電極の電位を交流化信
号により変化させるようにし、そのコモン電極との関係
で上記階調電圧の極性を切り替えるようにするものであ
ってもよい。
【0015】上記ツェナーダイオードZD1を省略し
て、抵抗R2〜R7及びVR1に定電電流が流れるよう
にしてもよい。すなわち、これらの直列抵抗回路に定電
流源を挿入して定電流を流すようにすることによって、
電圧V1〜V6の電圧差を透過率−電圧特性に対応した
電圧幅T3に合わせるようにしても上記同様な動作を行
わせることができる。
【0016】図3には、この発明に係る液晶階調電圧発
生回路を用いた液晶表示装置の一実施例のブロック図が
示されている。液晶表示パネルは、大型でRGBの三原
色画素によりカラー多色表示が可能にされる。カラー液
晶パネルの信号線は、奇数番目のものと偶数番目のもの
が上下に振り分けられて、上側に信号線駆動回路DDV
1〜DDV10が設けられ、下側には信号線駆動回路D
DV11〜DDV20が設けられる。
【0017】初段の信号線駆動回路DDV1とDDV1
1においてシリアル入力用のクロックパルスCL2によ
りデータの取り込みが終了すると、直ちに低消費電力モ
ードに入る。そして、出力信号をロウレベルにして次段
の信号線駆動回路DDV2とDDV12がそれぞれ動作
を開始して、以後のクロックパルスによってデータを取
り込む。以下、同様にして最終段の信号線駆動回路DD
V10とDDV20までに入力データの取り込みが完了
すると、クロックパルスCL1が発生して上記取り込ま
れたラッチデータをラインデータラッチ回路転送し、次
のラインに対応したシリアルデータの取り込みを開始す
る。
【0018】走査線電極は、走査線駆動回路CDV1〜
CDV4により駆動される。この走査線駆動回路CDV
1〜CDV4は、それぞれ複数の出力端子を持ち、ライ
ン同期信号を受けて順次に選択する走査線を切り替え
る。
【0019】コントローラは、少なくとも1画面分の表
示データを格納する画像メモリを持ち、ホストコンピュ
ータ(マイクロコンピュータ)CPUは上記画像メモリ
に対して表示データを入力する。コントローラは、液晶
表示パネルの走査タイミングに同期して画像メモリのデ
ータを順次に読み出してシリアルデータと制御信号を生
成する。
【0020】液晶駆動電源回路は、前記のような液晶階
調電圧発生回路と、各電圧に対応して設けられた出力バ
ッファからなり、階調電圧V0〜V7を出力する。ま
た、液晶パネルのコモン電極に供給されるコモン電位Vc
omも形成する。この液晶駆動電圧回路には、前記のよう
なコントラスト調整機能が設けられ、周囲温度の変化に
対応したコントラスト調整が行われるものである。
【0021】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) 電圧と透過率の特性における直線性の良好な電
圧範囲に対応した定電圧になるように定電流を分圧抵抗
回路に流して中間階調電圧を形成し、この分圧抵抗回路
の一端に対して調整用の可変電圧を供給してコントラス
ト調整を行うようにすることにより、1箇所の電圧調整
により中間階調電圧を全体として任意にシフトさせるこ
とができるので、温度変化等に対応した高コントラスト
調整を簡単に行うことができるという効果が得られる。
【0022】(2) 上記(1)により、調整箇所が一
か所であるので簡単な回路により、周囲温度等に対応さ
せた高コントラスト調整機能を実現できるという効果が
得られる。
【0023】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図1
において、階調数は、8階調の他に、4階調等のように
必要に応じて増減できる。透過率0%に対応した黒表示
の電圧V1は、電源電圧そのものであってもよい。定電
圧素子は、ツェナーダイオードを用いるもの他、ダイオ
ードの順方向電圧を組み合わせたもの等種々の実施形態
を採ることができる。可変抵抗VR1に代えて、レベル
シフト回路を用いるものであってもよい。この発明は、
多階調表示を行うときの液晶階調電圧発生回路に広く利
用できるものである。
【0024】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、電圧と透過率の特性におけ
る直線性の良好な電圧範囲に対応した定電圧になるよう
に定電流を分圧抵抗回路に流して中間階調電圧を形成
し、この分圧抵抗回路の一端に対して調整用の可変電圧
を供給してコントラスト調整を行うようにすることによ
り、1箇所の電圧調整により中間階調電圧を全体として
任意にシフトさせることができるので、温度変化等に対
応した高コントラスト調整を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る液晶階調電圧発生回路の一実施
例を示す回路図である。
【図2】この発明を説明するための液晶の透過率−電圧
特性図である。
【図3】この発明に係る液晶駆動回路を用いた液晶表示
装置の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
R1〜R7…抵抗、ZD1,ZD2…ツェナーダイオー
ド、VR1…可変抵抗、CPU…ホストコンピュータ、
DDV1〜DDV20…信号線駆動回路、CVD1〜C
VD4…走査線駆動回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧と透過率の特性における直線性の良
    好な電圧範囲に対応した定電圧になるように定電流が流
    れるようにされ、中間階調電圧を形成する分圧抵抗回路
    と、上記分圧抵抗回路の一端に対して調整用の可変電圧
    を供給する可変電圧回路とを含むことを特徴とする液晶
    階調電圧発生回路。
  2. 【請求項2】 上記分圧抵抗回路の両端には、ツェナー
    ダイオードを含む定電圧手段が設けられることによって
    定電流が流れるようにされるものであることを特徴とす
    る請求項1の液晶階調電圧発生回路。
JP35129592A 1992-12-07 1992-12-07 液晶階調電圧発生回路 Pending JPH06175620A (ja)

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