JPH08110514A - マトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温時の液晶の応答性が悪い時でも、１ライ
ン選択時間内にデータの書き込みができるようにし、表
示不能を回避する。 【構成】 走査ドライバ回路３から走査信号を液晶パネ
ル１の行電極１ａに順次シフトとして印加するととも
に、信号ドライバ回路４からデータ信号を液晶パネル１
の列電極１ｂに印加し、走査信号およびデータ信号の組
み合わせにより、液晶パネル１による表示を行う。ここ
で、液晶パネル１の低温状態を温度検出回路６にて検出
すると、走査信号によりラインを選択しているライン選
択時間を長くする。例えば、走査信号、データ信号の発
生タイミングを遅らせて、画面書換え時間を長くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶によりｎ×ｍ個の
表示画素を形成してマトリクス表示を行うマトリクス型
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のマトリクス型液晶表装置
においては、図９に示すような構成となっている。この
図９において、液晶パネル１は、ｎ条の行電極１ａとｍ
条の列電極１ｂが格子条に配置されるとともに、その間
に液晶が封入されており、ｎ条の行電極１ａとｍ条の列
電極１ｂの交差する位置に複数の画素が形成されてい
る。液晶としては、反強誘電性液晶（AntiFerroelectri
c Liquid Cristal：ＡＦＬＣ）等を用いることができ
る。

【０００３】また、表示（例えばＴＶ表示）を行うため
のビデオ信号がコンポジット信号としてビデオ回路２に
入力され、このビデオ回路２にて色信号（ＲＧＢ信号）
と同期信号に分離される。走査ドライバ回路３は、液晶
パネル１に形成されたｎ条の行電極１ａに走査信号を順
次シフトして付与し、ラインの選択を行う。信号ドライ
バ回路４は、ビデオ回路２からの色信号を入力し、液晶
パネル１に形成されたｍ条の列電極１ｂにデータ信号を
出力する。そして、この液晶パネル１の行電極１ａ、列
電極１ｂに走査信号、データ信号をそれぞれ供給するこ
とにより画像表示が行われる。

【０００４】コントロール回路５は、ビデオ信号からの
同期信号を入力して、走査ドライバ回路３、信号ドライ
バ回路４から出力される走査信号、データ信号の発生タ
イミンを制御し、液晶パネル１による表示画面を所定周
波数で書き換える。上記走査信号は、図１０（ａ）、
（ｂ）に示すように、各ライン（図ではｎ本目とｎ＋１
本目を示す）に対して、選択期間だけずれた信号波形と
なっている。ここで、走査信号は選択期間、保持期間、
消去期間から構成されており、選択期間中における信
号、すなわち選択電圧と図１０（ｃ）に示すデータ信号
との関係により、各ライン上の画素に書き込み電圧を印
加し、これにより液晶パネル１における各画素の色表示
が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の液晶素子においては、その応答時間が温度に依存して
変化する。例えば、上記ＡＦＬＣを用いた場合、図１１
に示すように応答時間の温度依存性が大きく、低温時に
は応答時間が増大する。標準のＴＶ表示方式において
は、１ラインに書き込み電圧を印加できる１ライン選択
時間を、６３．５μｓとしている。従って、図１１から
分かるように２０°Ｃ以下では、液晶の応答時間が１ラ
イン選択時間を越えてしまい、表示不能となってしま
う。

【０００６】このような低温時の対策を施すため、従来
では透明ヒータを液晶パネルに貼り付け、パネル温度が
２０°Ｃ以下の場合は、ヒータに通電するようにしてい
る。しかしながら、このようなヒータを用いることはコ
ストアップとなるのみならず、ヒータを設けたことによ
り液晶の透過率が低下するという問題がある。本発明は
上記問題に鑑みてなされたもので、ヒータを設けること
なく低温時の表示を実用上問題とならないようにするこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１に記載の発明においては、ｎ条の行
電極とｍ条の列電極とが格子状に配置されるとともにそ
の間に液晶が封入されており、前記ｎ条の行電極とｍ条
の列電極が交差する位置に形成される複数の画素にて表
示を行う液晶パネル（１）と、前記ｎ条の行電極に走査
信号を順次シフトして付与し前記行電極によるラインの
選択を行う行駆動手段（３）と、入力される表示信号に
より前記ｍ条の列電極にデータ信号を付与する列駆動手
段（４）と、前記走査信号および前記データ信号それぞ
れの発生タイミングを制御し、前記複数画素による画面
を所定周波数で書き換えるコントロール手段（５）とを
備え、前記走査信号により選択されているラインに対し
前記データ信号の付与にてそのラインにおける各画素の
表示を行うようにしたマトリクス型液晶表示装置におい
て、前記液晶パネルの温度を検出する温度検出手段
（６）と、この温度検出手段にて検出した前記液晶パネ
ルの温度が所定温度以下の時に、前記ラインを選択して
いるライン選択時間を、前記液晶パネルの温度が所定温
度より高い時に比べて長くするライン選択時間変更手段
（２５〜３０、４６〜５６）とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記ライン選択時間変更手段は、前
記画面を書き換える周波数を変更する手段（２５〜３
０）を有することを特徴としている。請求項３に記載の
発明では、請求項２に記載の発明において、前記画面を
書き換える周波数を変更する手段は、前記コントロール
手段における前記走査信号および前記データ信号それぞ
れの発生タイミングを変化させる手段（２５〜３０）を
有することを特徴としている。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記走査信号は前記画素の表示状態
を選択する選択電圧を含むものであり、前記ライン選択
時間変更手段は、複数ラインが同じ選択電圧となるよう
に選択電圧を所定ライン数単位で発生させる手段（４６
〜５６）を有することを特徴としている。請求項５に記
載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記デ
ータ信号を前記複数ラインで同じデータ信号となるよう
に入力される表示信号を間引いてデータ信号を出力する
データ信号間引手段（３１〜３３）を有することを特徴
としている。

【００１０】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１乃至５に記載の発明によれ
ば、液晶パネルの温度が所定温度以下の時に、走査信号
によりラインを選択しているライン選択時間を、液晶パ
ネルの温度が所定温度より高い時に比べて長くするよう
にしている。従って、低温時の液晶の応答性が悪い時で
も、１ライン選択時間内にデータの書き込みができるた
め、表示不能という状態を回避することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。 （第１実施例）図１は本発明の第１実施例を示す全体構
成図である。この第１実施例は、液晶パネル１の温度が
２０°Ｃ以下の時に、液晶画面の書換え周波数を低下さ
せて、１ライン選択時間を低温時に長くするようにした
ものである。このため、本実施例では、液晶パネル１の
温度を検出する温度検出回路６を設けている。

【００１３】この温度検出回路６の具体的な構成を図２
に示す。液晶パネル１はこの液晶パネル１を駆動する図
１の回路がプリント基板に取り付けられており、サーミ
スタ６１が、そのプリント基板上の液晶パネル１に近接
して設けられて、液晶パネル１の温度を検出する。この
サーミスタ６１にて検出した検出電圧と設定抵抗６２に
て２０°Ｃの温度に相当する設定電圧とがコンパレータ
６３にて比較され、液晶パネル１の温度が２０°Ｃ以下
になるとハイレベルの信号を出力する。

【００１４】コントロール回路５は、温度検出回路６か
らの信号を受けて、温度に応じた画面書換えの周波数を
設定する。このコントロール回路５の詳細な構成を図３
に示す。コントロール回路５には、ビデオ回路２から垂
直同期信号ａ、水平同期信号ｂ、映像サンプリング信号
ｃが入力される。垂直同期信号ａは、１フィールドの表
示作動開始タイミングを与える信号であり、これにより
最初のラインが識別される。水平同期信号ｂは、走査信
号の発生タイミングを与える信号である。映像サンプリ
ング信号ｃは色信号を信号ドライバ３にサンプリング入
力するタイミングを与える信号である。これらの信号ａ
〜ｃは、図４のタイミングチャートに示される信号波形
となる。

【００１５】カウンタリセット回路２１は、垂直同期信
号ａによりリセットされ、その後の水平同期信号ｂの発
生に同期してＶカウンタ２２にリセット信号ｅを出力す
る。Ｖカウンタ２２は、カウンタリセット回路２１から
のリセット信号ｅを受けてリセットされ、その後、水平
同期信号ｂをカウントして所定のカウント値に達した
時、パルス信号ｆを出力する。上記信号ｅ、ｆの信号波
形を図４に示す。Ｖカウンタ２２がリセットされてから
パルス信号ｆを出力するまでの期間が垂直方向のブラン
キング期間に相当する。

【００１６】走査ドライバ回路３は、水平同期信号ｂを
入力するとともに、Ｖカウンタ２２からのパルス信号ｆ
を入力し、このパルス信号ｆが発生した後の水平同期信
号ｂにより、図１０（ａ）、（ｂ）に示す走査信号を水
平同期信号ｂに同期して作成し、その走査信号を液晶パ
ネル１の行電極１ａに順次シフトして印加する。また、
カウンタリセット回路２３は、水平同期信号ｂによりリ
セットされ、その後の映像サンプリング信号ｃの発生に
同期してＨカウンタ２４にリセット信号ｇを出力する。
Ｈカウンタ２４は、カウンタリセット回路２３からのリ
セット信号ｇを受けてリセットされ、その後、映像サン
プリング信号ｃをカウントして所定のカウント値に達し
た時、パルス信号ｈを出力する。上記信号ｇ、ｈの信号
波形を図４に示す。Ｈカウンタ２４がリセットされてか
らパルス信号ｈを出力するまでの期間が水平方向のブラ
ンキング期間に相当する。

【００１７】信号ドライバ回路４は、映像サンプリング
信号ｃを入力するとともに、Ｈカウンタ２４からのパル
ス信号ｈが発生した後の映像サンプリング信号ｃによ
り、ビデオ回路２からの１ライン分の色信号を順次入力
し記憶する。そして、この信号ドライバ回路４は、その
入力記憶した色信号により、図１０（ｃ）に示す電圧波
形のデータ信号を作成して、液晶パネル１の列電極に順
次印加する。この場合、表示画素と表示させない画素と
で、電圧波形が異なるようにしている。

【００１８】従って、走査ドライバ回路３から走査信号
が出力されているラインの行電極に対し、信号ドライバ
回路４から各列電極へデータ信号を印加することによ
り、そのラインにおける列方向の画素の表示状態が特定
され、この動作を行方向に順次シフトしていくことによ
り、１画面の表示が行われる。このような液晶表示装置
において、１秒間に６０画面表示され、ライン数が２６
２とすると、１ラインの画面書換え時間は、１／６０／
２６２≒６３μｓである。

【００１９】本実施例では、液晶パネル１の低温時に１
ライン選択時間を２倍にしている。このため、図３に示
すように、垂直同期信号ａ、水平同期信号ｂ、映像サン
プリング信号ｃを２分周する分周回路２５〜２７を設け
るとともに、その分周回路２５〜２７により２分周した
信号と分周しない信号とを切り換える切換回路（図では
スイッチによる切り換えを示しているが、ロジック回路
にて構成されている）２８〜３０を設けている。

【００２０】この切り換えは、温度検出回路６からの信
号ｄに基づき、液晶パネル１の温度が２０°Ｃより高
く、温度検出回路６からローレベルの信号が出力されて
いる時（高温モード時）は、切換回路２８〜３０は分周
しない信号をそれぞれ選択し、液晶パネル１の温度が２
０°Ｃ以下で、温度検出回路６からハイレベルの信号が
出力されている時（低温モード時）は、切換回路２８〜
３０は２分周した信号をそれぞれ選択する。

【００２１】従って、低温モード時は、図４に示すよう
に、各部信号波形が２倍の周期になり、これによって作
動する走査ドライバ回路３、信号ドライバ回路４から出
力される信号も２倍の周期になるため、１ラインの画面
書換え時間は、高温モード時に比べて２倍になる。すな
わち、画面書換え周波数を１／２にする。このことによ
り、低温時における応答時間を１ライン選択時間内とす
ることができるので、表示不能となるのを防止すること
ができる。

【００２２】この場合、画面書換え周波数の低下により
画面の書換え回数が減少するが、通常、液晶パネル１に
はバックライトが設けられており、このバックライトに
より液晶パネル１が昇温するまでの時間であるため、実
用上問題とはならない。なお、上記実施例では、１ライ
ンの画面書換え時間を２倍にするものを示したが３倍等
のようにより長くしてもよい。 （第２実施例）この第２実施例は、画面の走査線数を見
かけ上減らすようにしたものである。すなわち、ライン
数２６２に対し、２本ずつのラインに対して同一の選択
電圧を与えるようにするとともに、信号ドライバ回路４
に入力記憶する色信号を間引くようにして、２つのライ
ンの表示を同じにし、見かけ上走査線数を減らすように
したものである。

【００２３】この実施例におけるコントロール回路５の
具体的な構成を図５に示す。本実施例では、図５に示す
ように、水平同期信号ｂを２分周する分周回路３１を設
けるとともに、この分周回路３１からの分周信号と温度
検出回路６からの信号とのＮＡＮＤ論理をとるＮＡＮＤ
回路３２、およびその出力とＨカウンタ２４からのパル
ス信号ｈのＡＮＤ論理をとるＡＮＤ回路３３を設けてい
る。

【００２４】高温モード時で、温度検出回路６からの出
力がローレべルの時はＮＡＮＤ回路３２の出力がハイレ
ベルとなるため、ＡＮＤ回路３３はＨカウンタ２４の出
力をそのまま信号ドライバ回路４に出力する。しかし、
低温モード時には、温度検出回路６からハイレベルの信
号が出力されるため、ＮＡＮＤ回路３２が開くことにな
り、分周回路３１にて２分周された水平同期信号ｂがＡ
ＮＤ回路３３に出力される。この出力により、図６のタ
イミングチャートに示すように、Ｈカウンタ２４からの
信号ｈは１回毎に間引かれて信号ドライバ回路４に出力
される。従って、信号ドライバ回路４は、ビデオ回路２
からの色信号を１回毎に間引いた形で入力記憶する。

【００２５】一方、走査ドライバ回路３では、上述した
ように、２本ずつのラインに対して同一の選択期間の電
圧を与えるようにしている。図７に、走査ドライバ回路
３における、選択期間の電圧を作成する回路を示す。図
７において、水平同期信号ｂおよびクロック信号（ＣＬ
Ｋ）によりＤフリップフロップ４１〜４４……により選
択期間の電圧の作成タイミングを示す信号が作成され
る。

【００２６】ここで、高温モード時で、温度検出回路６
からの信号がローレベルであると、ＡＮＤ回路４６〜４
９の出力が全てローレベルとなるため、ＯＲ回路５０〜
５３を介し、上記Ｄフリップフロップ４１〜４４により
作成された電圧がそのままＰ１〜Ｐ４として出力され
る。この時の各部信号波形を図８に示す。また、低温モ
ード時で、温度検出回路６からハイレベル信号が出力さ
れると、ＡＮＤ回路４６、４７およびＯＲ回路５０、５
１の作用により、Ｄフリップフロップ４１、４２それぞ
れがハイレベル信号を出力している期間において、信号
Ｐ１、Ｐ２がともにハイレベルとなる。同様に、Ｄフリ
ップフロップ４３、４４それぞれがハイレベル信号を出
力している期間において、信号Ｐ３、Ｐ４がともにハイ
レベルとなる。従って、この低温モード時には、図８に
示すように、２ライン単位で同一の信号が出力される。

【００２７】一方、選択電圧は、選択期間中に、図１１
（ａ）、（ｂ）に示すように、選択電圧のレベルが反転
される。このため、その反転のための反転用パルス信号
ＤＰが出力される。さらに、この反転用パルス信号ＤＰ
に対し、分周回路５４およびＤフリップフロップ５５に
て反転用パルス信号ＤＰを２倍の周期に変換した信号が
作成される。選択回路５６は、温度検出回路６からの信
号ｄに基づき、そのいずれかを選択する。すなわち、高
温モード時には、反転用パルス信号ＤＰを選択し、低温
モード時には、反転用パルス信号ＤＰを２倍の周期に変
換した信号を選択する。

【００２８】デコーダ（ＤＥＣ）５７〜６０は、選択回
路５６にて選択した信号ＣＰと上記Ｐ１〜Ｐ４信号とに
より決定される電圧信号Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれ出力す
る。このデコーダ５７〜６０は、ＣＰおよびＰｎがそれ
ぞれハイレベルの時Ｖｗを出力し、ＣＰがローレベルで
Ｐｎがハイレベルの時−Ｖｗを出力し、Ｐｎがローレベ
ルの時０ボルトを出力する。従って、この論理に基づ
き、高温モード時のＱ１〜Ｑ４出力に対し、低温モード
時のＱ１〜Ｑ４出力は、図８に示すように、２倍の周期
となる。また、低温モード時には２ライン単位で同一の
電圧信号波形となる。

【００２９】このＱ１〜Ｑ４出力は選択期間の電圧とし
て行電極に印加されるものであるため、低温モード時の
選択期間の電圧は、高温モード時に比べて２倍の周期と
なるとともに２ライン単位で同じ波形となるように作成
される。従って、上述した実施例によれば、信号ドライ
バ回路４により色信号の入力が間引かれるとともに、走
査ドライバ回路３からの選択期間の電圧が２ライン単位
で作成されるため、２ライン単位で表示が行われること
になる。すなわち、低温モード時には、画面の走査線数
が見かけ上半分になったことになり、１ラインの選択時
間は、高温時に比べて２倍になる。従って、第１実施例
と同様、各ラインの画面書換え時間を１ライン選択時間
内とすることができるので、表示不能となるのを防止す
ることができる。

【００３０】なお、上記実施例において、画面の走査線
数の見かけ上の減少は半分のみならず、３分の１等のよ
うに、より多く減少させるようにしてもよい。また、上
記第１、第２実施例では、反強誘電性液晶を用いた表示
装置に適用するものを示したが、反強誘電性液晶以外の
他の液晶、例えば強誘電性液晶等を用いた表示装置に適
用するようにしてもよい。

【００３１】さらに、色信号を信号ドライバ回路４にて
１ライン毎に入力記憶するものを示したが、１画面全体
の色信号を記憶するフレームメモリを信号ドライバ回路
４の前に設けるようにしてもよい。さらに、走査信号に
おける選択期間の信号を交流信号としたが、それを直流
信号とし、選択期間毎にその直流レベルを異ならせるよ
うにして、結果として交流となるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成図である。

【図２】温度検出回路６の詳細構成を示す電気回路図で
ある。

【図３】図１に示すコントロール回路５の詳細構成を示
す構成図である。

【図４】図３中の各部の信号波形を示すタイミングチャ
ートである。

【図５】本発明の第２実施例を示すコントロール回路５
の詳細構成を示す構成図である。

【図６】図５中の各部の信号波形を示すタイミングチャ
ートである。

【図７】第２実施例における走査ドライバ回路３の構成
を示す構成図である。

【図８】図７中の各部の信号波形を示すタイミングチャ
ートである。

【図９】従来の液晶表示装置の構成を示す構成図であ
る。

【図１０】図９に示す装置における走査信号波形および
データ信号波形を示す波形図である。

【図１１】液晶の応答時間と温度をの関係を示す特性図
である。

【符号の説明】

１……液晶パネル、２……ビデオ回路、３……走査ドラ
イバ回路、４……信号ドライバ回路、５……コントロー
ル回路、６……温度検出回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ条の行電極とｍ条の列電極とが格子状
   に配置されるとともにその間に液晶が封入されており、
   前記ｎ条の行電極とｍ条の列電極が交差する位置に形成
   される複数の画素にて表示を行う液晶パネルと、 前記ｎ条の行電極に走査信号を順次シフトして付与し前
   記行電極によるラインの選択を行う行駆動手段と、 入力される表示信号により前記ｍ条の列電極にデータ信
   号を付与する列駆動手段と、 前記走査信号および前記データ信号それぞれの発生タイ
   ミングを制御し、前記複数画素による画面を所定周波数
   で書き換えるコントロール手段とを備え、 前記走査信号により選択されているラインに対し前記デ
   ータ信号の付与にてそのラインにおける各画素の表示を
   行うようにしたマトリクス型液晶表示装置において、 前記液晶パネルの温度を検出する温度検出手段と、 この温度検出手段にて検出した前記液晶パネルの温度が
   所定温度以下の時に、前記ラインを選択しているライン
   選択時間を、前記液晶パネルの温度が所定温度より高い
   時に比べて長くするライン選択時間変更手段とを備えた
   ことを特徴とするマトリクス型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記ライン選択時間変更手段は、前記画
   面を書き換える周波数を変更する手段を有することを特
   徴とする請求項１に記載のマトリクス型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記画面を書き換える周波数を変更する
   手段は、前記コントロール手段における前記走査信号お
   よび前記データ信号それぞれの発生タイミングを変化さ
   せる手段を有することを特徴とする請求項２に記載のマ
   トリクス型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記走査信号は前記画素の表示状態を選
   択する選択電圧を含むものであり、前記ライン選択時間
   変更手段は、複数ラインが同じ選択電圧となるように選
   択電圧を所定ライン数単位で発生させる手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のマトリクス型液晶表示
   装置。
5. 【請求項５】 前記データ信号を前記複数ラインで同じ
   データ信号となるように入力される表示信号を間引いて
   データ信号を出力するデータ信号間引手段を有すること
   を特徴とする請求項４に記載のマトリクス型液晶表示装
   置。