JPH10503292A - フラットパネルディスプレイにおけるドライバ誤差補正 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フラットパネルディスプレイにおける誤差電圧補償方法及びそのための装置。フラットパネルディスプレイの列ドライバの電圧誤差を、まず既知信号レベルの期間中に各列の電圧レベルを測定し、その電圧を既知の値または基準値と比較することによって補償する。この電圧誤差信号は、列の位置に基づいて誤差メモリに記憶する。フラットパネルディスプレイの正常動作時に、各特定列が走査される毎にメモリにアクセスする。列ドライバの電子回路には入り込む電圧オフセットを全て除去するために、メモリから誤差電圧を取り出し、生ビデオ信号に加える。この誤差電圧補償によって、表示画面に現れる可能性のあるストリーキングを実質的になくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 フラットパネルディスプレイにおけるドライバ誤差補正 発明の分野 本発明は、フラットパネルディスプレイに関し、より詳しくは、フラットパネ ルディスプレイにおけるストリーキング及びその他の表示異常を除去する技術に 関する。 発明の背景 液晶表示装置（ＬＣＤ）は、多くの用途でブラウン管（ＣＲＴ）に取って代わ ることが可能な表示装置として開発されている。ＬＣＤ技術は、信頼度が高く、 電力消費、寸法及び重量が小さいなど、多くの長所がある。しかしながら、目下 の開発の現状においては、ＬＣＤの画像レンダリング性能は、ＣＲＴで達成可能 な性能には及ばない。本発明は、特にビデオ信号が黒画面を要求したとき表示画 面上に縦ストリーキングが現れる技術上の問題を解消しようとするものである。 ストリーキング障害の原因は、まず典型的な液晶ディスプレイの動作について 簡単に説明しておく方が理解し易い。周知のように、ＬＣＤは、行列状に整列さ れた一連の液晶セルで構成されている。これらの液晶セルの間には行線及び列線 が走っていて、入カビデオ信号に従って個々のセルをオン／オフする電圧信号を 伝達する。各特定の画素すなわちピクセルがどれだけオンになるかは、列線の電 圧レベルによって制御される。たとえば、列線上の電圧０ボルトは、全「オフ」 （黒）の画素てあり、２０ボルトは全「オン」の画素を示す等である。これらの 電圧信号は、列ドライバによって列線に供給される。列ドライバは、生ビデオ信 号と共にいくつかのクロックパルス及び同期パルスを受け取り、ＣＲＴの場合と 同様、画素をラスタ走査形式でアクティブにするように列ドライバと同期して電 圧信号を出力する。画素は、一時に１列当たり１画素（１行には多数の列がある ）がアクティブになり、画像は連続的にリフレッシュされる。 ＬＣＤにおけるドライバ機構は、通常、相互に接続された一連の集積回路（Ｉ Ｃ）で構成される。それらの各ＩＣは、一定数の全ての列に画像信号を送る役割 を有する。ディスプレイの動作中は、様々な発生源から電圧誤差が列線に入り込 む。ドライバ中の全ての電子部品は、列線上に送り出される信号にたとえ僅かで も電圧を付加する可能性がある。異なるＩＣは、互いに異なる一組の列をドライ ブするので、ＩＣ間の僅かな差違でも列上を伝達される電圧レベルに差を生じ得 る。 たとえば、２０ボルト信号でドライブされたときピークグレー（白）となる直 線状パネルがあると仮定する。このようなディスプレイの場合、線が約０．１２ ボルト低い電圧でドライブされた場合に最小可知差異（Just noticeable differ ennce ＪＮＤ）が現れると思われる。この値は、人間の視覚モデルから導き出す ことができる。このようなモデルによると、黒を表示する場合、あるＪＮＤを得 るのに必要な輝度変化が小さいので、最悪の事態が起こる。その輝度は、列線を 黒の場合より０．００６ボルト高い電圧でドライブすることに相当する。要求さ れる性能条件は、グラフィックスの場合で、電圧許容誤差が０〜１８ボルトの範 囲において±３ミリボルトであるということを前提としている。この許容誤差範 囲に従うことは、特に、ドライバに使用される標準的なＣＭＯＳオペアンプは通 常±１５０ミリボルトのオフセットを呈するということから見て困難であろう。 スイッチアレイ及び精密級電圧源を用いたドライバによる方法が最も優れた方法 になっているが、この方法も、グレースケールがアナログのそれに近づく（すな わちグレーレベル数が多くなる）につれて、うまく対応できなくなっている。従 って、液晶ディスプレイ用の電子回路設計における目標は、ドライバの動作範囲 全体にわたって誤差電圧をなくすか、または大幅に低減することである。 本発明の目的は、液晶ディスプレイの電圧オフセット補償手段を提供すること により、ディスプレイの動作範囲全体にわたってストリーキングが生じないよう にすることにある。 発明の概要 本願は、フラットパネルディスプレイ用の誤差コンバーゼンス回路を開示する ものである。本発明の誤差コンバーゼンス回路は、ビデオ信号を受け取り、液晶 マトリクス中の個々の画素用の画像信号を列線を介して送り出す列ドライバを有 するフラットパネルディスプレイに実装される。誤差コンバーゼンス回路は、所 定の表示列上に送られる画像信号を受け取るようにドライバと電気的に接続され たセレクタスイッチ（セレクタスイッチ）を有する。このセレクタスイッチは、 画像信号の電圧を基準電圧と比較する電圧測定手段である。これら２つの信号間 の電圧差は、画像信号を出力する各ドライバとの一対一の対応関係を有する誤差 信号としてメモリに記憶される。この誤差信号は、誤差信号が発生した各特定の ドライバがドライブされる毎に、メモリから読み出され、修正されて、入来ビデ オ信号に加えられる。 動作について説明すると、セレクタスイッチは、異なるドライバがそれぞれ列 上に画像信号を送るとき、ある特定のドライバを選択し、ある列上の画像信号出 力の振幅を測定する。この電圧信号は、基準値と比較され、基準値より高いか、 または低いと、その差に比例する誤差信号がメモリに記憶される。以後、この特 定ドライバがドライブされる毎に、メモリがアクセスされて、その記憶誤差値に 比例する信号が電圧オフセットを補償するようにビデオストリームに加えられる 。 この誤差信号をビデオストリームに加えることによって、ディスプレイ上に生 じるストリーキングがなくなる。この誤差コンバーゼンス回路は、各ドライバが 、オペアンプ、トランジスタ、抵抗器、コンデンサなどを含むスイッチング素子 により、また時間及び温度あるいは部品間変動を通じて積算される許容差により 画像信号に導入され得る電圧誤差に関して補償されるように、各ドライバに入力 される信号の大きさを変える。 図面の簡単な説明 図１は、従来技術のフラットパネルディスプレイシステムのブロック図である 。 図２は、誤差コンバーゼンス回路を実装した本発明の一実施形態のブロック図 である。 図３は、誤差コンバーゼンス回路の構成要素を示すブロック図である。 図４は、２×５フラットパネルディスプレイにおける行端クロック、最上行パ ルス及びピクセルクロック信号のタイミング図である。 図５は、本発明の第１の実施形態における１ドライバ当たり１本の列の組とセ レクタスイッチとの間の電気的接続関係を詳細に示す図である。 図６は、本発明のもう一つの実施形態におけるドライバの各列とセレクタスイ ッチとの間の電気的接続関係を詳細に示す図である。 実施形態の説明 図１は、従来技術のフラットパネル表示システムの概略ブロック図である。図 示のように、フラットパネルディスプレイ２は、液晶セルのマトリクスで形成さ れており、行ドライバ４及び列ドライバ１０の両方に接続されている。これらの ドライバは、どちらも複数のＩＣドライバを含み、それら複数の各ＩＣチップは それぞれ一定数の行及び列にわたって画像信号を供給する。これらのドライバに は、ピクセルクロック、行端クロック５及び最上行パルス３のような様々なクロ ック信号が供給される。これらの信号の機能については、以下にさらに詳しく説 明する。また、列ドライバには、ビデオ信号６が供給される。ビデオ信号には、 変換してフラットパネルディスプレイ２上に表示される画像情報が入っている。 動作について説明すると、ビデオ信号は、線を介して入力され、列ドライバ１ ０に供給される。ビデオ信号は、列ドライバ１０に供給されるとき、行長シフト レジスタ（またはフラットパネルの全ての組の列をカバーできるよう並列に動作 する一組のシフトレジスタ）にクロック同期で入力される。列ドライバには、電 圧レベル変換器、増幅器及び／またはスイッチ、及び行長レジスタファイル等が 入っている。行端パルスが入力されると、データはシフトレジスタからレジスタ ファイルへ転送され、レジスタファイルからさらにレベル変換器及び増幅器、及 び／またはスイッチへ転送される。このようにして、個々の列ドライバＩＣチッ プは、画像信号を個々の列に転送する。画像を形成するため、列ドライバＩＣは 、行ドライバによって行線を介して伝送される信号と同期して個々の液晶セルを アクティブにする。 上記のような従来技術のフラットパネル表示システムの欠点の一つは、どの種 類のドライバにも、無視できないような大きさのオフセットが出力にはっきり現 れるということである。これには、スイッチ及びその他のドライバの構成要素が 、ビデオ信号に電圧誤差を付加し、それが全ての列にわたって伝送されることが 考えられる。この電圧誤差は、画面上に縦ストリーキングとして現れる好ましく な い視覚的アーティファクトを生じさせる。本発明の回路は、これらの縦ストリー クやアーティファクトを除去するためにフラットパネル表示システムに組み込ま れるものである。 誤差コンバーゼンス回路を具備した本発明のフラットパネル表示システムを図 ２に示す。従来技術のシステムと同様に、列及び行ドライバは、画像を生成する ための信号をフラットパネルディスプレイに供給する。使用可能なフラットパネ ルディスプレイの種類は、列ドライバを用いた形態のもので、たとえば能動マト リクス型及び受動マトリクス型のものを使用することができる。行ドライバ及び 列ドライバは、各々信号伝送を同期させるタイミング信号が供給される。このシ ステムの回路には、誤差コンバーゼンス回路２０及びセレクタスイッチ１２が具 備されている。図２に示す特定の実施形態においては、セレクタスイッチはフラ ットパネルディスプレイに電気的に直結されている。これは、１つの実施形態に 過ぎず、本発明の範囲を限定する意味を有するものではない。 セレクタスイッチは、列線及び誤差コンバーゼンス回路の両方と電気的に接続 されており、列線を介して伝送される信号をルーティングする多目的スイッチか らなる。このセレクタスイッチは、回転方式で特定の列に切り替わり、その信号 を誤差コンバーゼンス回路２０へ導く。 誤差コンバーゼンス回路の構成要素を図３に詳細に示す。セレクタスイッチ１ ２を通過する画像信号は、誤差測定装置２２へ送られる。コントローラ２８から の制御信号は、セレクタスイッチをどの列と電気的に接続するかを決定する。誤 差測定装置２２には、基準電圧２６が接続されている。図示実施形態における誤 差測定装置は、比較器からなり、基準電圧はこの比較器の一方のノードに入力さ れ、他方のノードには列からの画像信号が入力される。比較器の出力信号は、列 電圧と基準電圧との差からなる誤差電圧である。 誤差測定装置２２は、誤差記憶装置２４と電気的に接続されている。この記憶 装置は、ディスプレイの各列毎または各列グループ毎に誤差電圧値を記憶する。 記憶装置への情報入力は、コントローラ２８の制御下で行われ、誤差電圧を生じ た列または列グループに従ってメモリ中のアドレスが与えられる。コントローラ ２８は、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ型のデバイスである。 マイクロコントローラは、誤差メモリ機能を実装するために使用できるスクラッ チパッドメモリを具備することも可能である。コントローラ２８の一つの機能は 、情報の流れを誤差メモリへ振り向け、あるいは誤差メモリからの情報の流れを 振り分けることである。誤差信号がコントローラによって誤差記憶装置２４から 直接読み出される図示実施形態においては、誤差信号は、ある関数、たとえば利 得係数によって調整されてから、誤差補正装置２９に送られた後、生ビデオスト リームと同期してリアルタイムで読み出される。誤差補正装置には、電圧誤差を 除去するためにシステムが必要とする値が記憶される。しかしながら、このシス テムの利得が１の場合は、誤差補正装置と誤差メモリは同じでもよく、同じデバ イスとして実装することができる。しかし、これら２つのメモリは、誤差コンバ ーゼンス回路をドライブするのに必要な信号と異なる電圧オフセット及び振幅範 囲を持つことが多い。誤差補正装置２９から読み出された修正誤差信号は、加算 器３２を介してビデオストリームに加えられる。加算器３２は、ディジタルデバ イスとして実装することも、アナログデバイスとして実装することも可能である 。加算器を用いるのは一つの実装例であり、誤差補正を行うことができるもので あれば、加算器に代えて任意の手段を列ドライバの入力に接続することができる 。 行列タイミングブロック３０は基準タイミング信号あるいは行及び列タイミン グ信号または同期パルスと呼ばれる基準タイミング信号の誘導信号を出す。ディ スプレイの行列タイミングは、Ｖ、Ｈ及びＰで示す３つの信号をアクセスするこ とによって取られる。Ｖは、走査時に画像の最下行に達したこと、そして画面の 一番上から走査を開始し、画像を上から下へリフレッシュするタイミングである ということをシステムに知らせる最上行パルスである。Ｈ信号は、水平方向でＶ と同様の機能を果たし、画面の右端に達したこと、そして左端に戻って新しい行 の走査を開始するタイミングであるということをシステムに知らせる行端クロッ クである。Ｐ信号は、ピクセルクロックの略号で、生ビデオストリームが水平方 向の場合に、画面の左縁からピクセルのカウントを開始するタイミングを指示す る。上に述べたように、この信号は列位置を正確に求めるために使用される。コ ントローラは、これらの信号を用いて、所与の瞬間にどの列線が何ボルトの電圧 であるべきかを決定する。たとえば、生ビデオストリームがコントローラに送ら れると、コントローラは、全ての位置について、各列に何ボルトの電圧があるべ きかを決定することができる。これは、基準信号ブロックまたは誤差補正ブロッ ク２９をドライブするために用いられる。 上記の同期信号の使い方を理解し易くするために、フラットパネルディスプレ イの動作中に、アクティブになった特定ピクセルの位置を決定し、識別する方法 を図４のタイミング図を参照して説明する。このタイミング図は、幅５列×高さ ２行のフラットパネル画面の場合示したものである。当技術分野においては周知 のように、多くのフロッピィディスプレイは数１００万個のピクセルを有し、図 示のディスプレイは、単に説明の便宜上簡略化した例を示したものでしかない。 本発明のシステムにおいては、タイミングパルスまたは同期パルスのレベル遷 移は、ディスプレイの画像の走査においてある点に達したこと、及び画面上のも う一つの点から走査を開始すべきであるということを指示する。行端クロックの ハイパルスは、左からカウントを再開できるように行カウンタをリセットする。 同様に、最上行パルスは、画面の最下行に達したとき行カウントをリセットする 。列カウンタと行カウンタとの組合せによって、ある特定時点で走査されている 特定ピクセルを同定することがてきる。 電圧補正を行うための最初のステップは、それぞれ特定の列について誤差信号 を得ることである。それには、セレクタスイッチを用いて、測定する列に接続を 切り替え、それらの各列の画像信号を測定して、期待値と比較する。セレクタス イッチは、測定装置と組み合わせた時相互に対して低いオフセット電圧しか呈し ないスイッチングデバイス技術を用いたものでなければならない。各列グループ に取り付けられたスイッチ素子のオフセットは、絶対値て、あるいは相互に対し て約６ミリボルト以下でなければならない。図示実施形態においては、この要求 を満たすために、ＭＯＳＦＥＴスイッチングデバイスを使用している。入力と出 力の間のオフセットが６ミリボルトよりはるかに小さくなるような設計を行うこ とも可能である。このような低オフセット電圧のＭＯＳＦＥＴスイッチングデバ イスとしては、たとえば、グールド（Ｇｏｕｌｄ）社の設計、製造になるスイッ チを使用することがてきる。 本発明の一実施形態においては、各列の誤差信号はビデオストリームが黒の期 間中に発生させる。アプリオリ情報（a Priori information）が、何ボルトが黒 の画像に対応するかを決定する。基準電圧２６は、一定の黒ビデオ電圧レベル時 に供給することができ、列電圧のサンプリングは、ビデオが黒であることが知ら れている水平及び／または垂直同期期間中に行うことができ、黒ビデオ電圧レベ ルは、フラットパネルに印加されるバックプレーン電圧に対して通常ゼロボルト である。システムを電圧レベルがゼロ（黒ビデオ）である固定された期間中に誤 差を測定するような形態で実装する場合は、コントローラへの生ビデオストリー ムの転送は不要である。 本発明の他の実施形態においては、誤差信号は、ディスプレイの正常動作時に 特別なグレーシェードを用いて測定することができる。グレーシェードを用いる 場合、次の２つの方法で対処することが可能である：１）テスト信号を観察者に 可視にする方法、及び２）テスト信号を観察者に不可視にする方法。 上記の第１の方法では、テストグレーシェードを見ることができる。選択され たグレーシェードが表示画像の要素になっていないと、表示画像が乱れたものと なることがある。ある特定グレーレベルについて、画面上での１点を選ぶと、間 もなくグレーシェードが現れ、その点及び位置に対応する列ドライブをサンプリ ングすることができる。これは、ディスプレイパネルに入るビデオストリームが コントローラに供給され、そのビデオ信号の部分が時間的に少なくとも１行走査 時間（１０２４×１０２４ピクセルディスプレイの場合で１６マイクロ秒、これ は好適な一例の値で、必ずしもこの値である必要はない）だけ上流側にある時可 能である。コントローラは、入来ビデオストリームを監視することができれば、 正しい列ドライブ出力を選択して測定するようスイッチを設定し、測定結果を評 価することができる。コントローラは、テストをセットアップするためのアプリ オリ情報を有する。 上記の第２の方法では、目的は、画面上に表示される画像の一部のこともあれ ばそうでないこともある任意に選択された電圧を用いてテスト信号を観察者に見 えなくすることである（これは実際には上記の方法を用いて行うことができる） 。この場合は、電圧レベルを画面上で１行走査時間またはフレーム時間（通常そ れぞれ１６マイクロ秒及び１６ミリ秒）あるいは視覚的に気にならないこれらと 同 程度の短い期間だけ見ることができる。もう一つの方法は、垂直ブランク期間中 に既知の電圧を印加するやり方てある。テスト電圧が印加されている間は、行を 選択しないように行信号をホールドすることも可能である。これは、選択解除モ ードとして知られている。多くの形態のディスプレイの場合、行選択解除電圧は 能動マトリクスでは−１５ボルト、受動マトリクスではｖ_cutoffまたは約１．５ ボルトである。ｖ_cutoffは液晶をその休止状態からアクティブにするには不十分 なエネルギーを供給する電圧である。 ブランキング期間中は、黒ビデオ電圧が印加されるか、または最後に表示され た電圧がそのまま維持される。この方法では、代わりに、測定しようとするター ゲット電圧をアサートにし、その行のアクティブドライブレベルを取り去ること によってそのターゲット電圧を見えない状態に保つ。最新の行ドライバは、これ ができるように変更することができ、また好ましい実施形態では、普通のドライ バをそのまま使用できるようにドライブすることができる。これは、現在使用可 能な制御信号を用いて、行ドライバがアクティブ状態、すなわち能動マトリクス で１０ボルト、受動マトリクスでｖ_onのような正の電圧から選択解除されるとい うことを意味する。 このために用いるのに好適な制御信号は、クロック信号及びデータイン信号で ある。クロック信号は、データイン信号からのギャロップする“１”（オン状態 論理レベル）を行ドライバ（シフトレジスタの後にパネル用の電圧範囲にするた めのレベル変換器と、行線に接続されていてパネルをドライブする増幅器／スイ ッチを接続したもの）を介して移動させる。最上行から最下行までシフトレジス タを介して“１”を歩進させることによって、クロック及びシフトレジスタはパ ネルで各行または一対の行を次々にアクティブにする。データイン信号は画面の 最上行で１行走査時間の間“１”にセットされ、その後走査が画面の最上行に戻 るまで“０”に下げられる。 誤差信号を発生させるために使用する方法に関わらず、比較によって得られる これらの誤差信号はメモリに記憶され、アプリオリ情報を用いて、誤差信号及び システムの直流及び交流の電気光学的利得のの関数である袖正関数が設定される 。これらの利得は、温度、画像コヒーレンス、タイミング、経年劣化、液晶材料 、 偏光子及びドライバオフセットの関数である。コントローラは、これらの修正を 行い、修正された誤差信号を誤差補正装置に記憶する。ディスプレイの動作時に ある特定の列またはドライバがドライブされると、コントローラはその列または ドライバに関する修正誤差信号を取り出し、該修正誤差信号は加算器または他の 適切な経路を介して生ビデオストリームと結合される（通常セレクタ型のドライ バには基準電圧が供給される）。 本発明の動作は、次の例によってより良く理解することができる。フラットパ ネルディスプレイの初期段階においては、ビデオ信号は黒で、このことはその列 で測定される電圧は０ボルトのはずであるということを意味する。しかし、たと えば、列Ｎが６０ミリボルトで、セレクタスイッチのオフセットが４ミリボルト であると、電圧測定手段は列Ｎについて電圧を６４ミリボルトと測定する。この とき、記憶装置は、列Ｎについて６４ミリボルトを誤差電圧として誤差メモリに 記憶する。次に、コントローラは、現在の垂直同期期間中または多くの期間にわ たって次の列を測定し、全ての列または列グループについて誤差電圧を完全なリ ストの形に記憶する。 コントローラは、これらの誤差値に適切な利得関数を適用する。たとえば生ビ デオストリームが１ピクセル毎に２ボルトの電圧の場合に、列ドライバは、出力 が±１０ボルトになるようその電圧を±５の増幅度で増幅する。極性は、液晶に 電気メッキ作用が生じるのを防ぐために、奇数／偶数フレームドライブの関数に なっている。コントローラは、アプリオリ情報によって、偶数フレームならば、 それが偶数フレームであること、そしてシステム利得及び極性が正であることを 知る。そのため、この偶数列についての利得は＋５で、加算器に入力すべき誤差 は−６４／５ミリボルトとなる。誤差補正装置２９は、−６４／５の値を受け取 り、その値は列Ｎに対応する記憶セルに記憶される。ディスプレイの動作時には 、誤差補正装置のテーブル７が生ビデオストリームと同期して読み出される。そ して、列Ｎについての誤差は直接加算器に読み込まれ、加算器で調整が行われる 。加算器は、−６４／５＋生ビデオ信号の電圧を列ドライバに供給する。具体的 なタイミング要素及び実装形態は、各システムの最適化条件（コスト、電力消費 、サイズ集積化のレベル）に左右される。 セレクタスイッチ１２と列ドライバの間の相互関係を図５に詳細に示す。当技 術分野では周知のように、列ドライバは一連のドライバＩＣよりなる（ドライバ をパネルに一体化して作り込む新しい技術が生まれつつある）。ドライバＩＣ４ ２〜４８は、フラットパネルディスプレイ２の所定数の列上に画像信号を供給す る。次に、各ドライバＩＣは、列ドライバ内の他の動作用電子回路にも接続され ている。本発明の第１の実施形態においては、セレクタスイッチは、各ドライバ ＩＣに接続された１つのドライバだけと電気的に接続されている。この構成では 、各ドライバＩＣに接続された列が、個々のドライバＩＣ内にあるスイッチ素子 のためにほぼ同じオフセットを呈するという長所がある。各ＩＣに毎に１列だけ 電圧オフセットを測定することによって、そのＩＣ内の他の列について電圧誤差 の正確な表現を得ることができる。この設計は、全ての列からセレクタスイッチ １２へ線を接続する必要がないので、簡単である。 図６に本発明の第２の実施形態を示す。この特定の実施形態においては、誤差 測定線が個々のＩＣ（または集積ドライバ上のドライバアレイ）の各列に接続さ れている。この実施形態は、精密な補正が要求される用途の場合に、精密な誤差 電圧制御を可能にする。セレクタスイッチは、各ドライバＩＣの各列からの複数 の入力をさばくことができるようになっている。 以上、本発明の新規かつ非自明の誤差コンバーゼンス回路について説明した。 本願出願入は、上記説明によって本発明を限定しようとするものではなく、本発 明は特許請求の範囲の記載によって限定されるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年８月２９日 【補正内容】 補正明細書 を有する。ディスプレイの動作中は、様々な発生源から電圧誤差が列線に入り込 む。ドライバ中の全ての電子部品は、列線上に送り出される信号にたとえ僅かで も電圧を付加する可能性がある。異なるＩＣは、互いに異なる一組の列をドライ ブするので、ＩＣ間の僅かな差違でも列上を伝達される電圧レベルに差を生じ得 る。 たとえば、２０ボルト信号でドライブされたときピークグレー（白）となる直 線状パネルがあると仮定する。このようなディスプレイの場合、線が約０．１２ ボルト低い電圧でドライブされた場合に最小可知差異（just noticeable differ ennce ＪＮＤ）が現れると思われる。この値は、人間の視覚モデルから導き出す ことができる。このようなモデルによると、黒を表示する場合、あるＪＮＤを得 るのに必要な輝度変化が小さいので、最悪の事態が起こる。その輝度は、列線を 黒の場合より０．００６ボルト高い電圧でドライブすることに相当する。要求さ れる性能条件は、グラフィックスの場合で、電圧許容誤差が０〜１８ボルトの範 囲において±３ミリボルトであるということを前提としている。この許容誤差範 囲に従うことは、特に、ドライバに使用される標準的なＣＭＯＳオペアンプは通 常±１５０ミリボルトのオフセットを呈するということから見て困難であろう。 スイッチアレイ及び精密級電圧源を用いたドライバによる方法が最も優れた方法 になっているが、この方法も、グレースケールがアナログのそれに近づく（すな わちグレーレベル数が多くなる）につれて、うまく対応できなくなっている。従 って、液晶ディスプレイ用の電子回路設計における目標は、ドライバの動作範囲 全体にわたって誤差電圧をなくすか、または大幅に低減することである。 日本国特許第ＪＰ５２６５４４０５号には、フラットパネルディスプレイにお けるドライバの誤差補正を行うためのシステムが開示されている。このシステム では、各ドライバの誤差を垂直同期期間中に測定し、その値をメモリに記憶する 。そして、各ドライバがアクティブのときに、適切な大きさの電圧をその値から 減じるようになっている。 本発明の目的は、液晶ディスプレイの電圧オフセット補償手段を提供すること により、ディスプレイの動作範囲全体にわたってストリーキングが生じないよう にすることにある。 発明の概要 本願は、フラットパネルディスプレイ用の誤差コンバーゼンス回路を開示する ものである。本発明の誤差コンバーゼンス回路は、ビデオ信号を受け取り、液晶 マトリクス中の個々の画素用の画像信号を列線を介して送り出す列ドライバを有 するフラットパネルディスプレイに実装される。 補正請求の範囲 １．ビデオ信号列ドライバ入力を受け取って画像信号をフラットパネルディスプ レイのピクセル列に供給する複数の列ドライブ手段を有するフラットパネルディ スプレイに対して複数モードで電圧誤差補償を行う、列ドライブ手段から画像信 号を個別に読み出すセレクタスイッチを有するコンバーゼンス回路であって、 フラットパネルディスプレイが動作するモードに従って変えることができ、基 準信号を出力する基準電圧源と、 その基準信号と上記画像信号を比較して誤差信号を出力する比較手段と、 上記列ドライブ手段により出力される上記画像信号と基準信号との差に比例す る誤差信号をその誤差信号が発生した列ドライブ手段に対応するアドレスに従っ て記憶する第１のメモリ手段と、 現在ビデオ信号によってドライブされている列ドライブ手段に対応する誤差信 号を上記第１のメモリから取り出し、上記ビデオ信号の列ドライブ入力の利得に 従って上記誤差信号を修正する手段と、 その修正信号を上記ビデオ信号の列ドライバ入力と結合して、ドライブ手段の 中の１つによりドライブされている列について電圧誤差補償を行う手段と、 を具備したコンバーゼンス回路。 ２．上記ドライブ手段が上記画像信号をピクセル列に供給する前にバッファに記 憶し、上記基準電圧源が所望の強度の基準信号を出力するように変えられ、上記 画像信号が上記バッファ中にある間に所望強度を有する画像信号を指定し、この 信号がピクセル列に供給されるとき、それを用いて誤差補償を行う請求項１記載 のコンバーゼンス回路。 ３．上記基準信号と上記画像信号との比較を１フレーム分の画像情報について行 う請求項１記載のコンバーゼンス回路。 ４．上記修正信号を上記ビデオ信号列ドライバ入力に加える加算器をさらに具備 した請求項１記載のコンバーゼンス回路。 ５．マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサを用いて、上記セレクタス イッチを制御し、上記メモリに記憶された誤差信号にアドレスを指定し、その誤 差信号に比例する上記修正誤差信号を発生し、その修正誤差信号を第２のメモリ 手段に記憶し、上記ビデオ信号列ドライバ入力及び現在ドライブされているドラ イブ手段と同期して上記加算器に供給する請求項４記載のコンバーゼンス回路。 ６．上記誤差信号が発生し、上記第１のメモリ手段に記憶されるとき、上記基準 電圧源がゼロボルトであり、上記ビデオ信号列ドライバ入力がそれに対応したレ ベルになる請求項５記載のコンバーゼンス回路。 ７．上記セレクタスイッチが液晶ディスプレイの全ての列に各々接続されている 請求項１記載のコンバーゼンス回路。 ８．上記セレクタスイッチが上記各ドライブ手段の１列に接続されている請求項 １記載のコンバーゼンス回路。 ９．上記フラットパネルディスプレイが能動マトリクス型である請求項１記載の コンバーゼンス回路。 １０．上記フラットパネルディスプレイが能動マトリクス型である請求項１記載 のコンバーゼンス回路。 １１．ビデオ信号列ドライバ入力を受け取ってフラットパネルディスプレイのピ クセル列に画像信号を供給する複数の列ドライブ手段を有するフラットパネルデ ィスプレイの誤差信号を低減するための、上記フラットパネルディスプレイのピ クセル列を何本か指定して監視する第１のステップを具備した方法において、 フラットパネルディスプレイがどのモードで動作しているかに従って変えるこ とができる基準信号を供給するステップと、 ドライブされている上記第１のステップで指定されたピクセル列上の信号の大 きさを上記基準信号と比較し、ドライブされているピクセル列上の信号と基準信 号との差である誤差信号を発生するステップと、 上記誤差信号をドライブされているピクセル列に対応づけられたアドレスによ って第１のメモリに記憶するステップと、 フラットパネルディスプレイの動作中に、上記メモリから誤差信号を取り出し 、その誤差信号を上記ビデオ信号のドライバ入力の利得に従って修正するステッ プと、 その修正誤差信号を第２のメモリに記憶するステップと、 上記誤差信号に対応する特定のピクセル列がドライブされている間に上記修正 誤差信号を上記第２のメモリから取り出し、ビデオ信号列ドライバ入力に加える ステップと、 をさらに具備した方法。 １２．フラットパネルディスプレイが動作中でなく、上記ビデオ信号列ドライバ 入力が既知の値である所定のテスト期間中に上記誤差信号を発生させる請求項１ １記載の方法。 １３．上記ビデオ信号列ドライバ入力が上記テスト期間中対応するレベルにある とき、上記基準信号がゼロボルトである請求項１２記載の方法。 １４．上記誤差信号を列信号に等しいレベルに設定し、上記誤差信号を発生させ るために使用した列信号をフラットパネルディスプレイ上に生成される画像に反 映させる請求項１２記載の方法。 １５．上記基準信号が上記指定されたピクセル列上の信号の大きさに対応する請 求項１４記載の方法。 １６．上記各ドライブ手段のピクセル列の中の１列を指定して監視する請求項１ ２記載の方法。 １７．上記各ドライブ手段の各ピクセル列を指定して監視する請求項１２記載の 方法。 １８．上記誤差信号を、フラットパネルディスプレイ上に生成される画像上で視 覚的に気にならないよう、フラットパネルディスプレイの動作中短い期間だけ発 生させる請求項１２記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ビデオ信号列ドライバ入力を受け取ってフラットパネルディスプレイのピク セル列に画像信号を供給する複数の列ドライブ手段を有するフラットパネルディ スプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路において： 該ドライブ手段各々から画像信号を受け取ると共に、該画像信号の大きさを既 知の大きさの基準信号と比較する手段と； 該ドライブ手段によって出力される該画像信号と該基準信号との差に比例する 誤差信号を記憶するための第１のメモリ手段で、該誤差信号が該誤差信号を発生 したドライブ手段に対応するアドレスに従って記憶される第１のメモリ手段と； 現在ビデオ信号によってドライブされているドライブ手段に対応する誤差信号 を該メモリ手段から取り出して、該誤差信号を修正し、その修正誤差信号を該ビ デオ信号列ドライバ入力と結合して、該ドライブ手段の１つによってドライブさ れている列の電圧誤差補償を行う手段と； を具備したフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼ ンス回路。 ２．上記画像信号が、ドライブされているドライブ手段への電気的接続を行うセ レクタスイッチによって列から読み出される請求項１記載のフラットパネルディ スプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路。 ３．上記基準信号が、基準電圧源によって供給され、該基準電圧源が上記セレク タスイッチと電気的に接続されている比較器によって上記画像信号の大きさと比 較され、該比較器が上記誤差信号を上記メモリ手段に出力する請求項２記載のフ ラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路。 ４．上記修正誤差信号をビデオ信号列ドライバ入力に加える加算器をさらに具備 した請求項３記載のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコ ンバーゼンス回路。 ５．マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサを用いて、上記セレクタス イッチを制御し、上記メモリに記憶された誤差信号にアドレスを指定し、該誤差 信号に比例する上記修正誤差信号を発生し、上記ビデオ信号列ドライバ入力及び 現在ドライブされているドライブ手段と同期して上記加算器に供給する請求項４ 記載のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス 回路。 ６．上記マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサと電気的に接続されて いる第２のメモリ手段が上記修正誤差信号を記憶し、上記ビデオ信号列ドライバ 入力と同期して該修正誤差信号を出力する請求項５記載のフラットパネルディス プレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路。 ７．上記誤差信号が発生し、上記第１のメモリ手段に記憶されるとき、上記基準 電圧源がゼロボルトであり、上記ビデオ信号列ドライバ入力がそれに対応したレ ベルになる請求項６記載のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うた めのコンバーゼンス回路。 ８．上記マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサが上記ビデオ信号列ド ライバ入力の大きさに従って上記基準電圧源の大きさを変化させる請求項６記載 のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路 。 ９．上記セレクタスイッチが液晶ディスプレイの全ての列に各々接続されている 請求項２記載のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバ ーゼンス回路。 １０．上記セレクタスイッチが上記各ドライブ手段の１列に接続されている請求 項２記載のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼ ンス回路。 １１．上記フラットパネルディスプレイが能動マトリクス型である請求項１記載 のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路 。 １２．上記フラットパネルディスプレイが能動マトリクス型である請求項２記載 のフラットパネルディスプレイの電圧誤差補償を行うためのコンバーゼンス回路 。 １３．ビデオ信号列ドライバ入力を受け取ってフラットパネルディスプレイのピ クセル列に画像信号を供給する複数の列ドライブ手段を有するフラットパネルデ ィスプレイの誤差信号を低減する方法において： 該フラットパネルディスプレイのピクセル列を何本か指定して監視するステッ プと； 上記ステップで指定された各ピクセル列がドライブされている間に該各ピクセ ル列の信号強度を測定するステップと； ドライブされている該指定されたピクセル列上の信号の大きさを基準信号と比 較し、ドライブされている該ピクセル列上の信号と該基準信号との差である誤差 信号を発生するステップと； 該誤差信号をドライブされている該ピクセル列に対応づけられたアドレスによ って第１のメモリに記憶するステップと； フラットパネルディスプレイの動作中に、該メモリから該誤差信号を取り出し 、該誤差信号を修正し、その修正誤差信号を該誤差信号に対応する特定のピクセ ル列がドライブされている間にビデオ信号列ドライバ入力に加えるステップと； を具備したフラットパネルディスプレイの誤差信号を低減する方法。 １４．上記修正誤差信号がドライブされている該ピクセル列に対応する第２のア ドレスによって第２のメモリに記憶され、該修正誤差信号が上記ビデオ信号列ド ライバ入力に同期して該第２のメモリから取り出され該ビデオ信号列ドライバ入 力に加えられる請求項１３記載のフラットパネルディスプレイの誤差信号を低減 する方法。 １５．フラットパネルディスプレイが動作中でなく、上記ビデオ信号列ドライバ 入力が既知の値である所定のテスト期間中に上記誤差信号を発生させる請求項１ ３記載のフラットパネルディスプレイの誤差信号を低減する方法。 １６．上記ビデオ信号列ドライバ入力が上記テスト期間中対応するレベルにある とき、上記基準信号がゼロボルトである請求項１５記載のフラットパネルディス プレイの誤差信号を低減する方法。 １７．上記誤差信号をフラットパネルディスプレイの動作中に発生させ、該誤差 信号を発生させるために使用した列信号をフラットパネルディスプレイ上に生成 される画像に反映させる請求項１３記載のフラットパネルディスプレイの誤差信 号を低減する方法。 １８．上記基準信号が上記指定されたピクセル列上の信号の大きさに対応する請 求項１７記載のフラット・パネルディスプレイの誤差信号を低減する方法。 １９．上記各ドライブ手段のピクセル列の中の１列を指定して監視する請求項１ ３記載の フラットパネルディスプレイの誤差信号を低減する方法。 ２０．上記各ドライブ手段の各ピクセル列を指定して監視する請求項１３記載の フラットパネルディスプレイの誤差信号を低減する方法。 ２１．上記誤差信号を、フラットパネルディスプレイ上に生成される画像上で視 覚的に気にならないよう、フラットパネルディスプレイの動作中短い期間だけ発 生させる請求項１３記載のフラットパネルディスプレイの誤差信号を低減する方 法。