JPH0990320A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、温度変化に対応する駆動電圧の調整
を簡単に、しかも正確に行うことができる液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】液晶パネル１１を構成する画素のうち任意
の画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをモニター画素
に設定し、これらモニター画素１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄに対しモニター画素駆動回路１６より、これ
らモニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがオン
状態を取る電圧とオフ状態を取る電圧のほぼ中間の電圧
を駆動電圧として供給するようにしていて、液晶パネル
１１の表示状態の変動に対応するモニター画素１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの電流変化を電流検出回路１７
で検出し、この検出電流に応じた出力を液晶パネル１１
の電源回路１５にフィードバックして駆動電圧を調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの駆動
電圧調整機能を有する液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶表示装置は、薄型軽量で、低
消費電力という大きな利点を持つことから、日本語ワー
ドプロセッサやパーソナルコンピュータなどのパーソナ
ルＯＡ機器の表示装置として積極的に用いられている。

【０００３】しかして、従来、この種の液晶表示装置
は、例えば、透過形カラー表示液晶パネルを使用したも
のの場合、図５に示すように、液晶パネル１に対して走
査信号を与える査電極駆動回路２、信号信号を与える信
号電極駆動回路３を設けるとともに、対向電極駆動回路
４を接続していて、これら走査電極駆動回路２、信号電
極駆動回路３および対向電極駆動回路４に対して電源回
路５より外部から供給される直流電圧に基づいて複数レ
ベルの駆動用電圧を供給し、液晶パネル１に対し走査電
極駆動回路２より走査信号を与えるとともに、信号電極
駆動回路３から表示信号を与えることにより所定の画面
表示を行うようになっている。

【０００４】ところで、このような液晶表示装置に用い
られる液晶パネルでは、駆動電圧ＶOPと透過率Ｔの関係
は、図６の（ａ）に示すようになっているが、周囲温度
など環境が変化すると、駆動電圧Ｖ0Pは（ｂ）または
（ｃ）のように変動することが知られている。そして、
この駆動電圧Ｖ0Pが変動することは、液晶パネルでの表
示の明るさに変動を生じ、視認性が著しく損なわれるこ
とになる。

【０００５】このため、液晶表示装置を搭載したＯＡ機
器などでは、このような事態を想定して使用者が手動操
作により駆動電圧を調整するためのボリウムなどを設け
るようにしている。ところが、このような方法は、例え
ば、直接手で触れることができない場所に設置される掲
示板や運転中の操作が難しいカーナビゲーションのよう
にボリュウムによる手動操作の難しいものについては採
用することができない。

【０００６】そこで、このようなものについては、温度
センサの検出出力により電気抵抗を変化させることによ
り駆動電圧Ｖ0Pを変更するものや、液晶パネルの画素の
光をモニターして、この時の透過光に応じて駆動電圧Ｖ
0Pを変更するものなども考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者は、液
晶パネルの製造上のバラツキなどにより、各液晶パネル
ごとに温度センサの検出出力に応じた電気抵抗と駆動電
圧Ｖ0Pの関係を調整する必要があり、このための作業に
多大の手間がかかってしまい、さらに、液晶パネルを新
規なものに変えたり、液晶パネルの形状を変えた場合に
は対応できず、改めて調整をし直す必要があるなど取扱
いが面倒である。

【０００８】また、後者は、外光の影響を受けやすいた
め、正確な調整が難しく、また、光センサを液晶パネル
の上方に配置することになるため、装置の薄型化に支障
を来すことにもなり、さらには、反射型の液晶パネルに
は適用できないという問題もあった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、周囲温度の変化に対する液晶パネルの駆動電圧の調
整を簡単に、しかも正確に行うことができる液晶表示装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
多数の画素により構成される液晶パネルと、この液晶パ
ネルに駆動電圧を供給する第１の電源手段と、前記液晶
パネルを構成する画素中より設定される少なくとも１つ
のモニター画素と、このモニター画素に駆動電圧を供給
する第２の電源手段と、このモニター画素に流れる電流
を検出する電流検出手段とを具備し、前記電流検出手段
での検出電流に応じて前記第１の電源手段による駆動電
圧を調整するようにしている。

【００１１】請求項２記載の発明では、請求項１記載に
おいて、第２の電源手段は、モニター画素がオン状態を
取る電圧とオフ状態を取る電圧のほぼ中間の電圧を駆動
電圧としてモニター画素に供給するようにしている。

【００１２】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載において、モニター画素は、液晶パネル周縁部に
存在する複数の画素からなっている。この結果、請求項
１記載の発明によれば、液晶パネルの表示状態の変動に
対応するモニター画素の電流変化を検出し、この検出電
流に応じた出力を第１の電源手段にフィードバックして
液晶パネルの駆動電圧を調整するようになるので、周囲
温度の変化などに対する液晶パネルの駆動電圧の調整を
簡単に、しかも正確に行うことができ、液晶パネルでの
表示状態を常に一定に保つことができる。

【００１３】また、請求項２記載の発明によれば、モニ
ター画素の駆動電圧は、モニター画素がオン状態を取る
電圧とオフ状態を取る電圧のほぼ中間の電圧に設定され
るので、液晶パネルの表示状態の変動に対してモニター
画素の電流に大きな変化が得られ、液晶パネルの駆動電
圧の調整を精度よく実現できる。

【００１４】また、請求項３記載の発明によれば、液晶
パネル周縁部に存在する複数の画素をモニター画素とし
て用いているので、これら複数のモニター素子の検出出
力の平均を採用することで、さらに精度の高い液晶パネ
ルの駆動電圧の調整を得られ、さらにモニター画素をパ
ネル枠などにより表示画面より容易に隠すようにもでき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（発明の原理）例えば、ＴＮ形表示モードを採用した液
晶パネルでは、図１に示すような透過率−印加電圧特性
を有している。また、図２に示すように印加電圧によっ
て液晶の容量も変化する。そして、液晶の容量が変化す
ると、電流も比例して変化するため、電流と印加電圧と
の関係も図３に示すようになる。すなわち、印加電圧が
変動すると、液晶の配向状態が変化して、表示状態が変
わり、それにともない液晶に流れる電流も変化する。

【００１６】そこで、本発明では、液晶の印加電圧が変
動すると、この液晶に流れる電流が変化することに着目
して、液晶パネルを構成する画素のうち任意の画素をモ
ニター画素に設定し、これらモニター画素に対して図
１、図２の斜線部分に示す透過率や容量が急激に変化す
る範囲にある所定の交流電圧をモニター画素の印加電圧
に設定し、この時の印加電圧を、液晶パネルの駆動電圧
ＶOPと比例関係になるようにする。

【００１７】これにより、周囲温度などにより駆動電圧
ＶOPが過剰になると、モニター画素に印加される電圧も
過剰となり、モニター画素の容量が大きくなって、流れ
る電流も増大し、逆に、駆動電圧ＶOPが不足すると、モ
ニター画素に印加される電圧も不足となり、モニター画
素の容量が小さくなって、流れる電流も減少するように
なる。

【００１８】この結果として、モニター画素に流れる電
流は、液晶の表示状態に対応することになるから、この
モニター画素に流れる電流を検出し、この電流に応じた
出力を駆動電圧ＶOPにフィードバックすることにより、
液晶パネルでの表示状態を常に一定に保つことができる
ようになる。なお、モニター画素に印加される電圧は、
モニター画素のオンとオフの中間の電圧であることが、
検出感度を上げるのに有効である。

【００１９】本発明は、このような考えに基づいてなさ
れており、以下に本発明の実施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図４は、本発明が適用される液晶
表示装置の概略構成を示している。図において、１１は
液晶パネルで、この液晶パネル１１には、ＴＮ形表示モ
ードを採用した６４０×４８０ドットの画素数を有する
透過形カラー表示ＴＦＴ形液晶パネルが用いられてい
る。

【００２０】この液晶パネル１１には、走査電極駆動回
路１２、信号電極駆動回路１３を設けるとともに、対向
電極駆動回路１４を接続している。この場合、走査電極
駆動回路１２は、液晶パネル１１に対して走査信号を印
加し、信号電極駆動回路１３は、液晶パネル１１に対し
て信号信号を与えるようにしている。ここでの、信号電
極駆動回路１３には、８階調のデジタルドライバを用い
ていて、８階調表示を可能にしている。また、対向電極
駆動回路１４は、液晶パネル１１の図示しない対向電極
に駆動電圧を供給するものである。

【００２１】そして、これら走査電極駆動回路１２、信
号電極駆動回路１３および対向電極駆動回路１４には、
電源回路１５を接続している。この電源回路１５は、外
部から供給される直流電圧に基づいて複数レベルの駆動
電圧を生成するもので、これを走査電極駆動回路１２、
信号電極駆動回路１３および対向電極駆動回路１４に供
給するようにしている。

【００２２】一方、液晶パネル１１を構成する画素のう
ち任意の画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをモニタ
ー画素に設定している。この場合、これらモニター画素
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、液晶パネル１１の
周縁部に存在し、図示しないパネル枠などを用いること
で、表示画面から隠れるようにしている。

【００２３】図示例では、４個のモニター画素１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを用いているが、１個以上であ
ればよいことは、勿論である。そして、これらモニター
画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄには、モニター画
素駆動回路１６を接続している。このモニター画素駆動
回路１６は、これらモニター画素１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄを独立して駆動するもので、ここでは電源回
路１５より電源が供給され、８階調の中間に相当する４
階調目、つまりモニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄがオン状態を取る電圧とオフ状態を取る電圧のほ
ぼ中間の電圧を駆動電圧として各モニター画素１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに与えるようにしている。

【００２４】また、モニター画素１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄには、電流検出回路１７を接続して、各モニ
ター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに流れる電流
の平均値を検出し、この検出電流に応じた電圧をローパ
スフィルタ１８で平滑して電源回路１５にフィードバッ
クするようにしている。

【００２５】そして、電源回路１５では、電流検出回路
１７よりフィードバックされた電圧値に対応させて走査
電極駆動回路１２、信号電極駆動回路１３および対向電
極駆動回路１４に対する各レベルの駆動電圧を調整する
ようにしている。

【００２６】しかして、このように構成した液晶表示装
置では、電源回路１５より複数のレベルの駆動用電圧が
生成され、これら駆動電圧が走査電極駆動回路１２、信
号電極駆動回路１３および対向電極駆動回路１４に供給
されると、液晶パネル１１は、走査電極駆動回路１２か
ら与えられる走査信号と信号電極駆動回路１３から与え
られる表示信号により所定の画面表示が行われる。

【００２７】また、この状態で、液晶パネル１１上に設
定された各モニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄには、モニター画素駆動回路１６より、これらモニタ
ー画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのオンとオフの
中間電圧を駆動電圧として供給されている。

【００２８】この状態から、仮に、周囲温度の変化によ
り、電源回路１５の駆動用電圧が過剰傾向となり、液晶
パネル１１の表示状態に変動を生じる状態になると、モ
ニター画素駆動回路１６よりモニター画素１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄに印加される電圧も増加し、これら
モニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの容量が
大きくなって、流れる電流も増大し、電流検出回路１７
での検出電流も増大される。すると、この検出電流に応
じた電圧がローパスフィルタ１８で平滑され電源回路１
５にフィードバックされるようになり、電源回路１５で
は、このフィードバックされた電圧値に基づいて走査電
極駆動回路１２、信号電極駆動回路１３および対向電極
駆動回路１４に対する駆動電圧が抑制される方向で調整
され、これにより液晶パネル１１の表示状態は、一定に
保たれたままとなる。

【００２９】また、逆に、仮に、周囲温度の変化によ
り、電源回路１５の駆動用電圧が不足傾向となると、モ
ニター画素駆動回路１６よりモニター画素１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄに印加される電圧が減少し、モニタ
ー画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに流れる電流も
減少し、電流検出回路１７での検出電流も減少されるこ
とから、電源回路１５では、フィードバックされた検出
電流に応じた電圧値に基づいて、走査電極駆動回路１
２、信号電極駆動回路１３および対向電極駆動回路１４
に対する各レベルの駆動電圧が増加される方向で調整さ
れ、液晶パネル１１の表示状態が一定に保たれるように
なる。

【００３０】ちなみに、このようにした液晶表示装置を
周囲温度５０℃の環境に放置したところ、上述した温度
補償が作用して、室温時と同様な明るさの均一な視認性
の良好な画面を維持することができた。

【００３１】従って、このようにすれば、液晶パネル１
１を構成する画素のうち任意の画素１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄをモニター画素に設定し、これらモニター
画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに対しモニター画
素駆動回路１６より、これらモニター画素１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄがオン状態を取る電圧とオフ状態を
取る電圧のほぼ中間の電圧を駆動電圧として供給するよ
うにしていて、液晶パネル１１の表示状態の変動によ
り、モニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの電
流変化を電流検出回路１７で検出し、この検出電流に応
じた出力を液晶パネル１１の電源回路１５にフィードバ
ックして駆動電圧を調整するようにしたので、周囲温度
の変化などに対する液晶パネル１１の駆動電圧の調整を
簡単に、しかも正確に行うことができ、液晶パネル１１
での表示状態を常に一定に保つことができる。

【００３２】また、モニター画素１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄの駆動電圧が、モニター画素１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄのオン状態を取る電圧とオフ状態を
取る電圧のほぼ中間の電圧に設定されるので、液晶パネ
ル１１の表示状態の変動に対して各モニター画素１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの電流に大きな変化が得ら
れ、液晶パネル１１の駆動電圧の調整を精度の高い状態
で実現できる。

【００３３】さらに、液晶パネル１１周縁部に存在する
複数の画素をモニター画素１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄとして用いているので、これら複数のモニター素子
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの検出出力の平均を採
用することで、さらに精度の高い液晶パネルの駆動電圧
の調整を得られ、また、モニター画素１１ａ、１１ｂ、
１１ｃ、１１ｄをパネル枠などにより表示画面より容易
に隠すこともできる。 （第２の実施の形態）この第２の実施の形態では、液晶
パネルとしてＴＮ形表示モードを採用した６４０×４８
０ドットの画素数を有する反射形白黒表示ＴＦＴ形液晶
パネルを用い、第１の実施の形態と同様な液晶表示装置
を構成した。そして、このような液晶表示装置について
も周囲温度５０℃の環境に放置したところ、上述した温
度補償が作用して、室温時と同様な明るさの均一な視認
性の良好な画面を維持することができた。 （第３の実施の形態）この第２の実施の形態では、液晶
パネルとしてＳＴＮ形表示モードを採用した６４０×４
８０ドットの画素数を有するカラー表示単純マトリクス
液晶パネルを用い、第１の実施の形態と同様な液晶表示
装置を構成した。この場合、対向電極駆動回路１４は、
必要としないので、省略している。

【００３４】そして、このような液晶表示装置について
も周囲温度１０℃の環境に放置したところ、上述した温
度補償が作用して、室温時と同様な明るさの均一な視認
性の良好な画面を維持することができた。また、周囲温
度５０℃の環境に放置したところ、ややコントラストの
低下はあったものの十分な視認性画面を維持することが
できた。

【００３５】なお、上述した実施の形態では、ＴＮ形表
示モードのＴＦＴ型液晶パネルおよびＳＴＮ形表示モー
ドの単純マトリクス液晶パネルについて述べたが、ＭＩ
Ｍなどの２端子型の液晶パネルにも適用することができ
る。また、上述した実施例では、駆動電圧に対してその
電流を急激に変化するような領域を有する液晶パネルの
一部をモニター画素として使用するものについて述べた
が、例えば、ＨＡＮ形表示モードの液晶パネルのように
駆動電圧と電流がほぼ比例して変化するようなものにも
適用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、液晶
パネルの表示状態の変動に対応するモニター画素の電流
変化を検出し、この検出電流に応じた出力を第１の電源
手段にフィードバックして液晶パネルの駆動電圧を調整
するようになるので、周囲温度の変化などに対する液晶
パネルの駆動電圧の調整を簡単に、しかも正確に行うこ
とができ、液晶パネルでの表示状態を常に一定に保つこ
とができる。

【００３７】また、モニター画素の駆動電圧は、モニタ
ー画素がオン状態を取る電圧とオフ状態を取る電圧のほ
ぼ中間の電圧に設定されるので、液晶パネルの表示状態
の変動に対してモニター画素の電流に大きな変化が得ら
れるようになり、液晶パネルの駆動電圧の調整を精度よ
く実現できる。

【００３８】さらに、液晶パネル周縁部に存在する複数
の画素をモニター画素として用いているので、これら複
数のモニター素子の検出出力の平均を採用することで、
さらに精度の高い液晶パネルの駆動電圧の調整を得ら
れ、また、これらモニター画素をパネル枠などにより表
示画面より容易に隠すようにもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＴＮ形表示モードのＴＦＴ形液晶パネルの透過
率−印加電圧特性図。

【図２】ＴＮ形表示モードのＴＦＴ形液晶パネルの液晶
の容量−印加電圧特性図。

【図３】ＴＮ形表示モードのＴＦＴ形液晶パネルの電流
−印加電圧特性図。

【図４】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。

【図５】従来の液晶表示装置の概略構成を示す図。

【図６】従来の液晶表示装置に用いられる液晶パネルの
駆動電圧と透過率の関係を示す図。

【符号の説明】

１１…液晶パネル、 １１ａ，１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ…モニター画素、 １２…走査電極駆動回路、 １３…信号電極駆動回路、 １４…対向電極駆動回路、 １５…電源回路、 １６…モニター画素駆動回路、 １７…電流検出回路、 １８…ローパスフィルタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の画素により構成される液晶パネル
   と、 この液晶パネルに駆動電圧を供給する第１の電源手段
   と、 前記液晶パネルを構成する画素中より設定される少なく
   とも１つのモニター画素と、 このモニター画素に駆動電圧を供給する第２の電源手段
   と、 このモニター画素に流れる電流を検出する電流検出手段
   とを具備し、前記電流検出手段での検出電流に応じて前
   記第１の電源手段による駆動電圧を調整することを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 第２の電源手段は、モニター画素がオン
   状態を取る電圧とオフ状態を取る電圧のほぼ中間の電圧
   を駆動電圧としてモニター画素に供給することを特徴と
   する請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 モニター画素は、液晶パネル周縁部に存
   在する複数の画素からなることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の液晶表示装置。