JPH09509758A - 能動マトリックス表示のパラメータ変化を補償する補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 素子の変化（スイッチ（３５）の著しきエージング）を知らせるフィードバックライン（３９）への駆動信号、特に列信号の影響が排除される補正回路を提供する。この目的で、到来（映像）信号（４２）の一部がフィードバックライン（３９）からの信号と混合される。

Description

【発明の詳細な説明】 能動マトリックス表示のパラメータ変化 を補償する補正回路 この発明は、行および列に配置された画素のマトリックスと、画素を駆動する 行電極の群および列電極の群と、行電極へ行選択信号を与える駆動手段と、列電 極へデータ信号を与える駆動手段とを具え、各画素がスイッチング素子を介して 行電極または列電極へ接続される電子・光学表示素子を具え、表示装置が行選択 信号を補償する補償手段を具える表示装置に関するものである。 かかる表示装置は例えばモニタに使用されるが、例えば映像応用の装置にも使 用される。 上述の種類の表示装置はＥＰ・Ａ・０，５２３，７９７号（ＰＨＢ３３．７３ ２）に記載されている。この文献に示されている装置では、例えばエージング（ ageing）に起因するＭＩＭの振舞いの変化はセンサ回路によって検出される。セ ンサ回路は関連した例では例えば液晶画素からなる付加的に備えられた画素の容 量により構成される１つまたは複数のコンデンサを具えている。コンデンサをよ ぎる電圧（それは例えばほぼ１画像選択時間である与えられた時間周期にわたる 平均電圧であってよい）と基準電圧間差に依存して、行選択信号は例えばエージ ングとか温度の影響を補償される。基準電圧はその時好適には中間・灰色に関連 した値にセットされる。 液晶材料の劣化を防ぐため、液晶表示素子にかかる駆動電圧の極性は周期的に 例えば各ライン選択周期毎に変えられる。上述の装置では、液晶材料の関連した 型について、異なったフィールド（field）で、列電極上の異なった輝度と関連 した（データ）電圧の平均値は互いに等しくなく、また中間・灰色と関連した値 とも異なるという問題をそれ自身に与えている。画像表示向きの列電極上の電圧 は容量性クロストーク（crosstalk）を介してセンサ回路のコンデンサにかかる 電圧に影響するから、この基準電圧はまた高すぎたり低すぎたりして、選択電圧 の補償は高すぎたり低すぎたりしてセットされる。このことは画像のフリッカ（ fllc ker）のみならずコントラストの削減とか画像の焼き付きを生じる。 なかんずく本発明の目的は上述の問題点を排除せんとするものである。この目 的で、本発明に係る表示装置は、前記補償手段が与えられたデータ信号に依存し て補償の程度を補正する補正手段を備えることを特徴とするものである。 黒（白）と関連した信号が与えられ、基準電圧が容量性クロストークに起因し て低すぎたり（高すぎたり）ということになるフィールドでは、センサ回路のコ ンデンサ上の容量性クロストークに起因する可能な偏倚が排除されるような選択 電圧の適応を前記補正手段が提供している。 前記補正手段は、例えば画像選択周期にわたる到来信号を平均化する（そして 上述の例では到来信号を反転する）低周波フィルタとフィルタされた信号用の減 衰器により実行されてもよい。 これらのことおよび本発明の他の実施の形態は以下に説明する実施例によりよ り明らかにされるであろう。 図１は本発明に係る表示装置を線図的に示し、 図２はかかる装置に使用されるような列電圧のある典型的な値を示し、 図３はＥＰ・Ａ・０，５２３，７９７号に示された装置で使用されるような補 正方法を線図的に示し、 図４は本発明に係る装置に使用されるような補正方法を線図的に示している。 図１は情報、例えばｍ行（１からｍ）と各行毎にｎ画素（１からｎ）からなる 能動マトリックスまたは液晶表示パネル１０を具えた映像画像を表示する表示装 置を示している。この例では、各画素１２はねじれたネマチック液晶表示素子１ ４からなり、素子１４は非線形２極スイッチング素子１５（この例では金属・絶 縁物・金属素子かＭＩＭ、または金属・半導体・金属素子かＭＳＭ）と電気的に 直列に接続され、素子１５は行または選択導線１６と列またはデータ導線１７間 でスイッチング素子として作用する。画素１２は例えばガラスの２つの基板（図 示されず）の向かい合って対面する側に配置された行と列導線を介して駆動され 、その対面する側にはまた画素の対面する電極が備えられている。スイッチング 素子１５は行電極または行導線１６の群と同じ基板上に配置されている。 行導線１６は行駆動回路２０により順次に選択され、一方同時にデータ信号は 列駆動回路２２を介して列導線または列電極に与えられる。これら駆動回路はま たタイミングが制御される制御回路２５によって制御される。タイミング信号と 選択信号の電圧を決定する信号とは制御回路２５から行駆動回路２０へライン２ ６と２７を介してそれぞれ印加される。データ信号（映像信号）の電圧を決定す る信号は制御回路２５から列駆動回路２２へ１つまたは複数のライン２８を介し て印加され、一方タイミング信号は１つまたは複数のライン２９を介して行選択 用タイミング信号と同期して印加される。 この実施例では２極スイッチング素子はＭＩＭにより構成されているが、他の 非線形２極スイッチング素子は例えばダイオードリング、背中合わせのダイオー ドまたは他のダイオード構造が代わりに使用されてもよい。 図１の装置はまたコンデンサ３６と直列に配置されたＭＩＭ３５を具える基準 回路３４を含んでいる。コンデンサ３６用の画素を選択し、他のＭＩＭ１５と同 時にＭＩＭ３５を製作することにより、基準回路３４は関連したスイッチング素 子を備えた画素とほぼ同じように振舞う。このように基準回路３４は例えば温度 変化またはエージングに起因するＭＩＭにかかる電圧の変化を検出するのに適し ている。 ＭＩＭ３５は余分の（ｍ＋１）番目の行導線１６へ接続され、それはｍ番目の 行の選択後同じ信号により行１からｍと同じように選択される。ＥＰ・０，５２ ３，７９７号に記載されているごとく、電気電圧はコンデンサ３６または対応す る画素の選択の間ＭＩＭへ接続されない端子へ与えられる。コンデンサにかかる 電圧差は基準電圧と比較され、可能な電圧差に依存して選択電圧は補正されたり 補正されなかったりする。この例では、与えられる電圧は余分の（ｍ＋１）番目 の行導線１６の選択間に例えば列電極１を介して列駆動回路２２により与えられ る。与えられた電圧は、例えば中間・灰色と関連した電圧である。ＭＩＭへ接続 されたコンデンサ端子での電圧は次にライン３９を介して制御回路２５の一部を 形成する制御回路へ与えられる。この電圧は（列電極で同じ電圧（中間・灰色） で常に）コンデンサにかかる電圧差に直接関係付けられる。ＭＩＭの振舞いの変 化を記録するためにコンデンサにかかる電圧差が基準電圧と比較されるのと同様 に、ライン３９上の電圧は、例えば列電極上に与えられた値と関連付けられる電 圧Ｖ_mと比較されてもよい。これは図３に線図的に示されており、そこではライ ン３９の信号は、引続いて演算増幅回路４１の所望の電圧Ｖ_mと比較されるよう 、まず必要とあればバッファ回路４０にバッファされる。この信号がＶ_mから偏 倚する範囲に依存して、行選択信号を補正する補正信号Ｖ_s+．Ｖ_sーが供給される 。図１に破線で示されるように、複数のコンデンサ（余分の複数画素）が（ｍ＋ １）番目の行の選択間に選択される。おおよその平均がその時ライン３９上で検 出される。 顕著ではあるが、排他的ではなく、ＭＩＭ（または表示セル）に接続されない コンデンサ端子が列電極に接続されると、コンデンサをよぎって発生する信号は 他の列電極のクロストークに起因して前記与えられた値から偏倚するかもしれな い。このことは列電圧が典型的な液晶画素について示される図２を参照して明ら かにされよう。大抵の駆動構成では、画素をよぎる電圧の符号は例えば各フレー ム周期ごとに規則正しく変化する。正および負の信号について以下言及されよう 。使用される電圧のふれが両符号について同じでないのは複雑で；例えば図２ａ は列電圧が正フィールドの関連画素については３Ｖ（黒）と７Ｖ（白）間で変化 するのに対し、負のフィールドでは３．６Ｖ（白）と６．４Ｖ（黒）間で変化し 、一方中間・灰色用の列電圧が両フィールドについて５Ｖであることを示してい る。 もし、例えば列１の１つまたは複数の画素が完全に黒であるように駆動される と（図２ｂ）、３Ｖの列電圧が正のフィールドで与えられ、６．４Ｖの列電圧が 負のフイールドで与えられる。列電極の平均電圧はかくて４．７Ｖとなり、５Ｖ に対し０．３Ｖだけ低い。しかしながら、もし他方で列１の１つまたは複数の画 数が完全に白であるように駆動されると（図２ｃ）、７Ｖの列電圧が代りに正の フィールドで与えられ、３．６Ｖの列電圧が負のフィールドで与えられる。列電 極の平均電圧はかくて５．３Ｖとなり、５Ｖに対し０．３Ｖだけ高い。中間の灰 色色調用にはアナログ論理が適用される。平均列電圧の高すぎるまたは低すぎる 値は基準回路のＭＩＭに接続されないコンデンサ端子（または表示セル）に容量 性クロストークを引き起し、図３に示される回路を介する十分なフィードバック に影響を与える。セットするや否やこのセッティングに対して最小のフリッカを 得るための中間・白色に対応する列電極値は基準回路のクロストークで乱されて しまう。 本発明によれば、これを避けるため、選択電圧はライン３９上の基準回路３４ からの信号のクロストークに依存して前もって補正される。はじめに反転された 後この例では、到来（映像）信号４２は低域通過フィルタ４３と減衰器４４とを 介してバッファ回路４０からの信号３９′と混合される。この例では、信号は和 算回路４５で加算される。正のフィールドの電圧では高すぎるから、反転正の信 号の一部がライン４６上の電圧が減少するようにそれに加算される。負のフィー ルドの電圧では低すぎるので反転負の信号の一部がライン４６上の電圧が増加す るようにそれに加算される。減衰器４４とフィルタ４３との減衰因子を適切に選 択して、信号３９は列を介するクロストークの影響が無視できる程度に補正され る。（映像）信号は反転されるけれど、２つのフィールドに関する中間・灰色レ ベルで、その一方が列上の平均電圧の他方と正確に一致するような素子および／ または駆動方法は実現可能であり；その場合本発明は不必要になる。 要約すれば、本発明は、素子の変化（スイッチの著しきエージング）を知らせ るフィードバックラインへの駆動信号、特に列信号の影響が排除される補正回路 を提供するものである。この目的で、到来（映像）信号の一部がフィードバック ラインからの信号と混合される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン ホルプ ヘンリクス セオドラス フランシスカス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフェソル ホルストラーン ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．行および列に配置された画素のマトリックスと、画素を駆動する行電極の群 および列電極の群と、行電極へ行選択信号を与える駆動手段と、列電極へデータ 信号を与える駆動手段とを具え、各画素がスイッチング素子を介して行電極また は列電極へ接続される電子・光学表示素子を具え、表示装置が行選択信号を補償 する補償手段を具える表示装置において、前記補償手段が与えられたデータ信号 に依存して補償の程度を補正する補正手段を備えることを特徴とする表示装置。 ２．請求項１記載の装置において、前記スイッチング素子が非線形２極スイッチ ング素子を具えることを特徴とする表示装置。 ３．請求項１または２記載の装置において、駆動信号を補償する前記補償手段が スイッチング素子の特性変化を検出する走査手段を具えることを特徴とする表示 装置。 ４．請求項１から３いずれかに記載の装置において、前記補正手段が補償手段か らの信号と補正された駆動信号への到来データ信号とを処理することを特徴とす る表示装置。 ５．請求項４記載の装置において、前記補正手段が到来データ信号用の低域通過 フィルタと減衰器とを具えることを特徴とする表示装置。