JP3814365B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、ＡＶ機器及び広告表示などの表示装置に用いられる単純マトリクス型液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単純マトリックス型液晶表示装置は、複数個の画素がマトリクス状に配置され、走査電極と信号電極がそれぞれ複数本平行に、かつ両者は互いに直交配置されている。走査電極は、走査回路から選択パルスが印加されることにより順次選択され、信号電極からは選択された画素の表示データに対応する信号電位が印加されることによって表示が行われる。
【０００３】
この単純マトリクス型液晶表示装置においては、表示パネルのセル厚ムラ、液晶の配向特性によって液晶素子表示の中央部と端部との最適電圧値に差が生じることがある。また、バックライトのランプから発生する熱によって液晶の特性が変化するため、ランプからの距離によっても液晶表示素子の各部に最適電圧値に差が生じる。液晶表示素子上に最適電圧値の差が存在する場合、この差に対応して白ヌケ（光ヌケ）等による表示ムラが発生する。これについて、以下に具体的に説明する。
【０００４】
図３は、液晶表示パネルの中央部と端部とにおける電気光学特性を示した図である。図３において、最適な黒表示が得られる実効電圧値がパネル中心部でＶｔｈｎ、端部でＶｔｈ１とすると、中央部で最適な実効値（Ｖｔｈｎ）を印加した場合、端部の透過率は中央部より大きいので白ヌケが生じる。
【０００５】
上述した問題点を解決するために、特開平７−２０４８３号公報では、単純マトリクス液晶のパネル製造過程において生じるセル厚ムラ、液晶の配向特性による表示端部と表示中央部とにおける電気光学的特性の差に起因する表示ムラを改善する方法を示している。この方法は、通常、液晶表示素子に充放電を行う時、各走査・信号電極の引き回し配線部、駆動回路の内部抵抗が有する抵抗値によって、実際に液晶に印加される波形に歪みが発生し、この影響で液晶に印加される実効電圧値が変化するため、各走査・信号電極の引き回し配線部の抵抗値に差を持たせて、各電極毎に発生する波形歪みの度合を変えることで、液晶層各部に対して適切な実効電圧値を供給するものである。
【０００６】
また、特開平８−２０１７７９号公報では、エッジライト方式のバックライトに用いられるランプから発生する熱の影響によって生ずる表示端部と表示中央部との電気光学的特性の差に起因する表示ムラを改善する方法を示している。この方法は、走査電極に供給する選択パルスの電位を、各走査電極毎にあらかじめ予測した液晶表示素子上の温度分布に応じて制御し変化させ、液晶層各部に対してより適切な実効電圧値を供給するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２０４８３号公報に開示された方法では、液晶層に対する電荷充放電時に発生する印加電位波形の歪みに起因する実効電圧値の変化量を、各電極での抵抗値を変えることにより調整しているのであり、信号電極に印加される電位極性の反転回数に応じて実効電圧値の変化量が影響を受けるという問題点を有していた。つまり、表示パターンによって改善量が変わることになり、従来の駆動方法をそのまま適用することを前提とすれば、表示パターン依存性が存在することになる。
【０００８】
また、特開平８−２０１７７９号公報に開示された方法では、原理的には波形歪みを利用するわけではないので表示パターンによる効果の差はないが、一方で電圧供給回路の出力を随時アナログ的に連続変化させる必要があり、この場合簡易な回路構成では電位を安定化させることが難しく、液晶層に対する電荷充放電時に発生する波形歪みの影響を受けやすい状態となり、クロストーク増加の原因となる。
【０００９】
本発明は、液晶表示素子に対する電荷の充放電による実効値変化の効果を用いず、また液晶表示素子の各電極に対して印加する電位を随時アナログ的に変化させることなく液晶表示素子各部に対して適切な実効電圧値を加わることにより、表示ムラを改善した液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向させて配置し、基板間に液晶表示装置を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の補正パルスの印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に予め定めた補正パルス電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して補正パルス電位に基づいて補正パルスを付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の他の局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の非選択電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に非選択電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して非選択電位の印加期間を付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明のさらに他の局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各信号電極毎の中間電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで信号電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該信号電極に、走査電極の非選択電位であって、両極性パルス駆動法における信号電極の２つの信号電位の中心電位である中間電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該信号電極に印加する選択電位に対して中間電位の印加期間を付加し、各信号電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１４】
以下、上記構成による作用について説明する。
【００１５】
この発明によれば、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を変化させることで各部分に適切な実効電圧値を供給することができ、これに起因する表示ムラを改善することができる。
【００１６】
さらにこの発明によれば、補正パルスの幅を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各走査電極毎あるいは各信号電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１７】
さらにこの発明によれば、選択パルスの幅を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各走査電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１８】
さらにこの発明によれば、中間電位印加期間を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各信号電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に本発明の一実施形態について説明する。
図１の（ａ）は、本実施形態における液晶表示装置の回路のブロック図であり、１０は走査電極１６、信号電極１７が形成された単純マトリクス型液晶表示パネル、１１は走査側駆動回路、１２は信号側駆動回路である。また、図１の（ｂ）は前記走査側駆動回路１１の詳細図であり、１３は走査ドライバ、１４はタイミング発生回路、１５はアナログスイッチである。
【００２０】
通常の両極性パルス駆動法において、走査側電極（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、・・・、ＣＯＭｎ、・・・）には走査ドライバ１３を介して非選択電位ＶＣ０、選択パルス電位ＶＣ１、ＶＣ３のいずれかが供給されるが、選択パルス電位が印加されている期間内においてタイミング発生回路１４で発生するタイミングに応じて、アナログスイッチ１５により印加する電位を選択パルス電位ＶＣ１（またはＶＣ３）と補正パルス電位ＶＣ２（またはＶＣ４）とで切り替える。
【００２１】
図２は、図１に示した走査側駆動回路１１を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭｎ、ＶＳＥＧ１はそれぞれ図１の走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎ及び信号電極ＳＥＧ１に印加される信号の電位波形を示す。また、期間τ1 、τ2 、τn はそれぞれ走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎの選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれ選択期間τ1 、τ2 、τn 中の補正パルス印加期間を示す。
【００２２】
各走査電極１６と各信号電極１７との交点に形成される各画素の表示状態は対応する走査電極印加電位２０と信号電極印加電位２１の差の実効値によって決定されるので、補正パルス電位を与える期間（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎ、・・・）を各走査電極毎に調整することで、信号電極電位が同じであっても走査電極単位で各画素に対する実効電圧値を調整することができる。
【００２３】
つまり、図３に示す電気光学特性を有する液晶表示パネルに対して、ｎ行目の走査電極ＣＯＭｎを選択する信号ＶＣＯＭｎの補正パルス印加期間ｔｎは、表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈｎとなるように設定する。また、１行目の走査電極ＣＯＭ１を選択する信号ＶＣＯＭ１の補正パルス印加期間ｔ１は、表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈ１となるように設定する。その他の走査電極を選択する信号の補正パルス印加期間についても同様の設定を行う。このように各走査電極毎に適切な補正パルス印加期間を設定することによって、液晶表示パネルの表示場所にかかわらず同等の黒レベルが得られる。
【００２４】
以下に補正パルス印加期間の設定方法について説明する。
図４は走査側駆動回路１１の更に詳細な図面を示したものである。この場合、走査電極側のドライバ４０は複数個が直列接続されており、走査開始信号及びドライバ間のイネーブル信号と走査側シフトクロックのカウント数によって、選択される走査電極の位置を判別している。各走査電極に対する補正パルスの幅は、補正パルス設定用クロックをカウントすることにより生成するが、このカウント数を各走査電極毎に変化させることで適切な実効電圧を供給することができる。各走査電極毎の最適なカウント数を得る手段としては、ロジック回路によるパターン化もしくはＲＯＭによるパターン化が使用できる。また、先述の補正パルス設定用クロックの周波数を変えることで、各補正パルス印加期間の比率を保ったまま補正量を調節することも可能である。
【００２５】
一方、各走査電極に対するＯＮ表示実効電圧値Ｖｔｈｘｏｎ、ＯＦＦ表示実効電圧値Ｖｔｈｘｏｆｆと補正パルスの電位および印加期間の関係は次式の様になる。
【００２６】
【数１】
【００２７】
一般的に液晶表示素子中央部の特性および回路構成によってＶＢｏｎ、ＶＢｏｆｆ、ＶＣｏｎ、ＶＣｏｆｆは決定されているので、あらかじめ測定した各部のＯＮ時およびＯＦＦ時の最適実効電圧値Ｖｔｈｘｏｎ、Ｖｔｈｏｆｆを考慮しながらｔｘ、ＶＡｏｎ、ＶＡｏｆｆを決定する。また、これらの設定を実際に表示を見ながらムラがなくなる様に設定する事も可能である。
【００２８】
なお、本実施例で新たに必要となる補正パルス電位は、別途従来からクロストーク補正用等に用いていた電位を流用する事も可能で、この場合新たな電源回路系を追加する必要がない。
【００２９】
また、ランプの熱による実効電圧値差の補正に関しては、時間的な熱変化に対して補正量を変化させる必要が生じる場合がある。この場合サーミスタ等の温度センサー素子によって温度変化を検出し、これに追従するように補正用クロック周波数、または補正用電位を変化させれば良い。
【００３０】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを走査電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、前記選択パルス電位ＶＣ１（またはＶＣ３）と補正パルス電位ＶＣ２（またはＶＣ４）とを切り替えるスイッチとしてアナログスイッチを用いたが、ＦＥＴ等の半導体スイッチ回路を用ることもできる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。
本実施形態は、実施形態１の構成における補正パルスの印加に代えて、図５に示すように各走査電極の選択期間中に非選択電位を印加するような構成にし、適切な補正設定をしたものである。図５においてＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭｎ、ＶＳＥＧ１はそれぞれ走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎ及び信号電極ＳＥＧ１に印加される電位波形である。期間τは走査電極の選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎに対して期間τの間に非選択電位を印加する期間を示す。
【００３３】
本実施の形態においても、実施の形態１で示したようなタイミング発生回路を用いて、その時点で選択される走査電極の位置の判別や、非選択電位とする期間ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎ、・・・の設定等を行うことが可能である。
【００３４】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、各走査電極の選択期間中に、各走査電極毎に所定の期間だけ非選択電位を印加することによって表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを走査電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００３５】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。
図６の（ａ）は本実施形態における液晶表示装置の回路ブロック図であり、６０は走査電極６５、信号電極６４が形成された単純マトリクス型液晶表示パネル、６１は走査側駆動回路、６２は信号側駆動回路である。また、図６の（ｂ）は前記信号側駆動回路６２の詳細図であり、６６は信号電極側ドライバ、６３は信号電極側ドライバ６６内に設けられたタイミング発生回路、６７はアナログスイッチである。なお、図６の（ｂ）においては、一つの信号電極側ドライバ６６のアナログスイッチ６７を一つのタイミング発生回路６３で制御しているが、各アナログスイッチ６７に対して一つのタイミング発生回路６３を設けるような構成であっても良い。
【００３６】
通常の両極性パルス駆動法において、信号側電極（ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、・・・、ＳＥＧｎ、・・・）には、各表示データに応じて信号電極側ドライバ６６を介して信号電位ＶＳ１、ＶＳ２のいずれかが供給されるが、信号電極側ドライバ６６内部において、タイミング発生回路６３で発生するタイミングに応じて、アナログスイッチ６７で印加する電位を信号電位ＶＳ１、ＶＳ２と中間電位ＶＣ０とに切り替える。
【００３７】
図７は、図６に示した信号側駆動回路６２を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｎ、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２はそれぞれ図６の信号電極ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｎ及び走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２に印加される信号の電位波形である。期間τ1 、τ2 は走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２の選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｎに対する中間電位印加期間を示す。
【００３８】
各走査電極と信号電極との交点に形成される各画素の表示状態は、対応する走査電極印加電位７０と信号電極印加電位７１との差の実効値によって決定されるので、中間電位印加期間（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎ、・・・）を各信号電極毎に調節することで、走査電極電位が同じであっても信号電極単位で各画素に対する実効電圧値を調節することができる。
【００３９】
なお、前記中間電位ＶＣＯは非選択期間に走査電極へ印加する電位でもある。また、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｎの”Ｘ”の部分は表示データによってＶＳ１もしくはＶＳ２の電位レベルとなることを示す。
【００４０】
つまり、図３に示す電気光学特性を有する液晶表示パネルに対して、ｎ列目の信号電極を印加するＶＳＥＧｎの中間電位印加期間ｔｎには表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈｎとなるように設定する。また、１列目の信号電極を印加するＶＳＥＧ１の中間電位印加期間ｔ１には表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈ１となるように設定する。その他の信号電極についても同様の設定を行うことにより、場所にかかわらず同等の黒レベルが得られる。
【００４１】
なお、前記信号側駆動回路６２内の信号電極側ドライバ６６は、通常複数個が直列接続されている。そのうち、図３に示すように表示中央部のＶ−Ｔ特性とかなりずれている電気光学特性を有する領域は、通常両端のドライバの範囲内のみであるので、この範囲で補正を行えば十分である。ドライバ出力の補正量は、図８に示すように、方向及び補正特性等を考慮すると数種類考えられる。そのため、信号側ドライバ内部には補正特性のパターンを数種類（ＴＹＰＥ１、２、・・・）記憶させ、パネルのどの部分に配置するかによってパターンを設定出来るように、ドライバ外部から選択できるようにしておくことも考えられる。
【００４２】
ここで図８の斜線部は出力ＯＵＴ１〜Ｘに対応する補正の特性を示す。つまり、ＴＹＰＥ１に示す補正パターンは、最外端のドライバ出力ＯＵＴ１の補正量が最も多く、中央に近づくにつれて補正量が一定の変化量で減少し、ほぼ中央部で補正が無くなっているものを示している。また、ＴＹＰＥ２はＴＹＰＥ１と対称のタイプであり、ＴＹＰＥ１の補正を行うドライバと反対側の端に設けられるドライバの補正量を示したものである。これに対し、ＴＹＰＥ３に示す補正パターンは、最外端のドライバ出力ＯＵＴ１の補正量が最も多く、中央に近づくにつれて補正量がある変化量で減少し、途中でその変化量を小さくして減少させたものを示している。なお、ＴＹＰＥ２、ＴＹＰＥ４はそれぞれＴＹＰＥ２、ＴＹＰＥ３に示す補正を行うドライバと反対側の端部に設けられるドライバの補正特性を表したものである。
【００４３】
以下に、中間電位印加期間の設定方法について説明する。
信号電極側ドライバ内部に設けられ、各信号電極に対する出力を制御する出力回路を図９に示す構成とし、これを信号電極側ドライバ内部で図１０に示すように接続する。なお、ここではタイミング発生回路としてカウント回路を利用している。このような構成により、信号側駆動回路６２のデータラッチ信号ＤＬに同期したカウンタリセット信号ＲＳＴの入力により出力端子ＯＵＴには中間電位が出力される。
【００４４】
ここで補正が不要な出力端子については、その出力回路にカウンタリセット信号ＲＳＴが入力されないような構成にしておけば、該当する端子には中間電位は出力されず補正されない。各出力部のカウント回路内には前述の補正特性に基づいたカウントデータが内蔵されている。このカウントデータは内部ロジック回路によるパターン化により実現することができる。
【００４５】
次に、図１０のＯＵＴ（ｍ）の出力回路を例にしてその動作を説明する。
ＯＵＴ（ｍ）の出力回路はこれに隣接するＯＵＴ（ｍ−１）の出力回路からカウンタイネーブルイン信号ＥＮＩを受けると補正用クロックＣＬＫでカウントデータ分だけカウントする。カウントが終了するとカウント回路からの信号により出力端子には信号電極電位ＶＳ１（またはＶＳ２）が出力される。それと同時にカウントイネーブルアウト信号ＥＮＯを次のＯＵＴ（ｍ＋１）の出力回路のカウントイネーブルインＥＮＩ伝え、ＯＵＴ（ｍ＋１）の出力回路は同様の動作を行う。
【００４６】
以後これら一連の動作を繰り返すことで、各出力毎の中間電位印加期間に差を持たせることができ、結果的に実効電圧値を適切に補正した形で供給することが可能である。
【００４７】
これを簡易な方法で構成した例を図１１及び図１２に示す。図１０において各出力部のカウント回路でのカウント数を全て”１”にすると図８でのＴＹＰＥ１及び２の様な直線的な特性しか持つことが出来ないが、このときのカウント回路は図１１に示すようにＤフリップフロップのみで構成することができ、簡略化できる。また、ドライバ内部で図１２の様に接続して補正用クロックとその逆相クロックの２相を用いると、各出力の中間電位印加期間の差は補正用クロックの１／２周期の期間となる。よって、図９及び図１０で示す構成よりも補正用クロックの低周波化と共に低消費電力化が可能となる。
【００４８】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを信号電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００４９】
なお、図１０、図１２の構成ともに、補正用クロックＣＬＫの周波数を変化させることによって、各中間電位印加期間の比率を保ったまま補正量を調節することも可能である。
【００５０】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施形態について以下に説明する。
本実施形態は実施形態１及び実施形態３の構成を同時に適用したものである。図１３のは、本実施形態における液晶表示装置の回路のブロック図であり、１３０は単純マトリクス型液晶表示パネル、１３１は走査側駆動回路、１３２は信号側駆動回路である。同図において、前記走査側駆動回路１３１の構成は実施形態１に示した走査側駆動回路と同一の構成であり、前記信号側駆動回路１３２の構成は実施形態３に示した信号側駆動回路と同一の構成である。なお、本実施形態においては、走査側駆動回路の非選択電位ＶＣ０と信号側の中間電位ＶＣ０は共通のものを用いている。
【００５１】
図１４は、図１３に示した走査側駆動回路１３１及び信号側駆動回路１３２を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭａ、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｂはそれぞれ図１３の走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａ及び信号電極ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに印加される信号の電位波形である。期間τは走査電極の選択期間を示し、期間ｔｃ１、ｔｃ２、ｔｃａはそれぞれＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａに対する補正パルス印加期間を示す。また、ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓｂ（＝０）はそれぞれＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに対する中間電位印加期間を示す。各走査電極と各信号電極との交点に形成される各画素に対して印加される電圧波形は走査電極印加電位１４０と信号電極印加電位１４１の差であり、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａとＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに関する、走査側基準の電圧波形は図１５〜１７の様になる。ここで、Ｖ１＝ＶＳ１−ＶＣ０、Ｖ２＝ＶＣ０−ＶＣ３、Ｖ３＝ＶＣ０−ＶＣ４、Ｖ４＝ＶＳ１−ＶＣ３、Ｖ５＝ＶＳ１−ＶＣ４である。
【００５２】
このように、走査側の補正パルス電位を与える期間（ｔｃ１、ｔｃ２、・・・、ｔｃａ、・・・）を各走査電極毎に調整し、信号側の中間電位印加期間（ｔｓ１、ｔｓ２、・・・、ｔｓｂ、・・・）を各信号電極毎に調整することで、走査電極単位及び信号電極単位で各画素に対する実効電圧値を調整することができ、部分による最適実効電圧値の差に起因する表示ムラを改善する事ができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに、セル厚ムラ、配向ムラ、熱ムラの影響による液晶表示素子の各部分における最適電圧値の差に起因する表示ムラを改善した液晶表示装置を提供できる。
【００５４】
このほか、液晶表示素子の透明電極抵抗による電圧降下に起因する表示グラデーションのような、液晶表示素子中の各部の液晶に対して均等な実効電圧値が加えられない場合に発生する表示ムラについても、本発明における液晶表示素子の各部に印加する実効電圧値を調整できるという手段を利用して液晶各部に適切な実効電圧値を印加するようにすることで改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に関する液晶表示装置における走査側駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の電極印加電位波形を示す図である。
【図３】表示ムラの原因を説明するための液晶の電気光学的特性の一例である。
【図４】図１のタイミング発生回路１４の構成に関するブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２の電極印加電位波形を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に関する液晶表示装置における信号側駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態３の電極印加電位波形を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３の信号側ドライバ出力の補正特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３を実現するための信号側ドライバの出力部のブロック図である。
【図１０】実施例３の信号側ドライバ内における上記の出力部の接続を示す図である。
【図１１】図９の構成を基に回路を簡略化するための信号側ドライバ出力部のブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の簡略化した構成の信号側ドライバの出力部の接続を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に関する液晶表示装置における各駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の電極印加電位波形を示す図である。
【図１５】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【図１６】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【図１７】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【符号の説明】
１０ 単純マトリクス液晶表示パネル
１１ 走査側駆動回路
１２ 信号側駆動回路
１３ 走査側ドライバ
１４ タイミング発生回路
１５ アナログスイッチ
１６ 走査側電極
１７ 信号側電極
２０ 走査側電極印加電位波形
２１ 信号側電極印加電位波形
３０ 液晶表示パネルの中央部の電気光学的特性
３１ 液晶表示パネルの端部の電気光学的特性
４０ 走査電極側ドライバ
４１ タイミング発生回路
５０ 走査側電極印加電位波形
５１ 信号側電極印加電位波形
６０ 単純マトリクス液晶表示パネル
６１ 走査側駆動回路
６２ 信号側駆動回路
６３ タイミング発生回路
６４ 信号側電極
６５ 走査側電極
６６ 信号電極側ドライバ
６７ アナログスイッチ
７０ 走査側電極印加電位波形
７１ 信号側電極印加電位波形
８０ 信号側ドライバの各出力に対する補正量
９０ スイッチ回路
１１０ スイッチ回路
１１２ Ｄ−フリップフロップ
１３０ 単純マトリクス液晶表示パネル
１３１ 走査側駆動回路
１３２ 信号側駆動回路
１３３ 信号側電極
１３４ 走査側電極
１４０ 走査側電極印加電位波形
１４１ 信号側電極印加電位波形
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、ＡＶ機器及び広告表示などの表示装置に用いられる単純マトリクス型液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単純マトリックス型液晶表示装置は、複数個の画素がマトリクス状に配置され、走査電極と信号電極がそれぞれ複数本平行に、かつ両者は互いに直交配置されている。走査電極は、走査回路から選択パルスが印加されることにより順次選択され、信号電極からは選択された画素の表示データに対応する信号電位が印加されることによって表示が行われる。
【０００３】
この単純マトリクス型液晶表示装置においては、表示パネルのセル厚ムラ、液晶の配向特性によって液晶素子表示の中央部と端部との最適電圧値に差が生じることがある。また、バックライトのランプから発生する熱によって液晶の特性が変化するため、ランプからの距離によっても液晶表示素子の各部に最適電圧値に差が生じる。液晶表示素子上に最適電圧値の差が存在する場合、この差に対応して白ヌケ（光ヌケ）等による表示ムラが発生する。これについて、以下に具体的に説明する。
【０００４】
図３は、液晶表示パネルの中央部と端部とにおける電気光学特性を示した図である。図３において、最適な黒表示が得られる実効電圧値がパネル中心部でＶｔｈｎ、端部でＶｔｈ１とすると、中央部で最適な実効値（Ｖｔｈｎ）を印加した場合、端部の透過率は中央部より大きいので白ヌケが生じる。
【０００５】
上述した問題点を解決するために、特開平７−２０４８３号公報では、単純マトリクス液晶のパネル製造過程において生じるセル厚ムラ、液晶の配向特性による表示端部と表示中央部とにおける電気光学的特性の差に起因する表示ムラを改善する方法を示している。この方法は、通常、液晶表示素子に充放電を行う時、各走査・信号電極の引き回し配線部、駆動回路の内部抵抗が有する抵抗値によって、実際に液晶に印加される波形に歪みが発生し、この影響で液晶に印加される実効電圧値が変化するため、各走査・信号電極の引き回し配線部の抵抗値に差を持たせて、各電極毎に発生する波形歪みの度合を変えることで、液晶層各部に対して適切な実効電圧値を供給するものである。
【０００６】
また、特開平８−２０１７７９号公報では、エッジライト方式のバックライトに用いられるランプから発生する熱の影響によって生ずる表示端部と表示中央部との電気光学的特性の差に起因する表示ムラを改善する方法を示している。この方法は、走査電極に供給する選択パルスの電位を、各走査電極毎にあらかじめ予測した液晶表示素子上の温度分布に応じて制御し変化させ、液晶層各部に対してより適切な実効電圧値を供給するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２０４８３号公報に開示された方法では、液晶層に対する電荷充放電時に発生する印加電位波形の歪みに起因する実効電圧値の変化量を、各電極での抵抗値を変えることにより調整しているのであり、信号電極に印加される電位極性の反転回数に応じて実効電圧値の変化量が影響を受けるという問題点を有していた。つまり、表示パターンによって改善量が変わることになり、従来の駆動方法をそのまま適用することを前提とすれば、表示パターン依存性が存在することになる。
【０００８】
また、特開平８−２０１７７９号公報に開示された方法では、原理的には波形歪みを利用するわけではないので表示パターンによる効果の差はないが、一方で電圧供給回路の出力を随時アナログ的に連続変化させる必要があり、この場合簡易な回路構成では電位を安定化させることが難しく、液晶層に対する電荷充放電時に発生する波形歪みの影響を受けやすい状態となり、クロストーク増加の原因となる。
【０００９】
本発明は、液晶表示素子に対する電荷の充放電による実効値変化の効果を用いず、また液晶表示素子の各電極に対して印加する電位を随時アナログ的に変化させることなく液晶表示素子各部に対して適切な実効電圧値を加わることにより、表示ムラを改善した液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向させて配置し、基板間に液晶表示装置を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の補正パルスの印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に予め定めた補正パルス電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して補正パルス電位に基づいて補正パルスを付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の他の局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の非選択電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に非選択電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して非選択電位の印加期間を付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明のさらに他の局面によれば、信号電極群を設けた信号側基板と、信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、信号側基板および走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、液晶表示回路に固有の表示ムラの原因となる液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各信号電極毎の中間電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで信号電極毎のカウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該信号電極に、走査電極の非選択電位であって、両極性パルス駆動法における信号電極の２つの信号電位の中心電位である中間電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、タイミング発生回路によって設定された期間中、当該信号電極に印加する選択電位に対して中間電位の印加期間を付加し、各信号電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とするものである。
【００１４】
以下、上記構成による作用について説明する。
【００１５】
この発明によれば、液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を変化させることで各部分に適切な実効電圧値を供給することができ、これに起因する表示ムラを改善することができる。
【００１６】
さらにこの発明によれば、補正パルスの幅を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各走査電極毎あるいは各信号電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１７】
さらにこの発明によれば、選択パルスの幅を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各走査電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１８】
さらにこの発明によれば、中間電位印加期間を、液晶表示素子各部の最適電圧値に対して適切になるように各信号電極毎に調整することで、各部の最適電圧値の差に起因する表示ムラを、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに改善することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に本発明の一実施形態について説明する。
図１の（ａ）は、本実施形態における液晶表示装置の回路のブロック図であり、１０は走査電極１６、信号電極１７が形成された単純マトリクス型液晶表示パネル、１１は走査側駆動回路、１２は信号側駆動回路である。また、図１の（ｂ）は前記走査側駆動回路１１の詳細図であり、１３は走査ドライバ、１４はタイミング発生回路、１５はアナログスイッチである。
【００２０】
通常の両極性パルス駆動法において、走査側電極（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、・・・、ＣＯＭｎ、・・・）には走査ドライバ１３を介して非選択電位ＶＣ０、選択パルス電位ＶＣ１、ＶＣ３のいずれかが供給されるが、選択パルス電位が印加されている期間内においてタイミング発生回路１４で発生するタイミングに応じて、アナログスイッチ１５により印加する電位を選択パルス電位ＶＣ１（またはＶＣ３）と補正パルス電位ＶＣ２（またはＶＣ４）とで切り替える。
【００２１】
図２は、図１に示した走査側駆動回路１１を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭｎ、ＶＳＥＧ１はそれぞれ図１の走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎ及び信号電極ＳＥＧ１に印加される信号の電位波形を示す。また、期間τ1 、τ2 、τn はそれぞれ走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎの選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれ選択期間τ1 、τ2 、τn 中の補正パルス印加期間を示す。
【００２２】
各走査電極１６と各信号電極１７との交点に形成される各画素の表示状態は対応する走査電極印加電位２０と信号電極印加電位２１の差の実効値によって決定されるので、補正パルス電位を与える期間（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎ、・・・）を各走査電極毎に調整することで、信号電極電位が同じであっても走査電極単位で各画素に対する実効電圧値を調整することができる。
【００２３】
つまり、図３に示す電気光学特性を有する液晶表示パネルに対して、ｎ行目の走査電極ＣＯＭｎを選択する信号ＶＣＯＭｎの補正パルス印加期間ｔｎは、表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈｎとなるように設定する。また、１行目の走査電極ＣＯＭ１を選択する信号ＶＣＯＭ１の補正パルス印加期間ｔ１は、表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈ１となるように設定する。その他の走査電極を選択する信号の補正パルス印加期間についても同様の設定を行う。このように各走査電極毎に適切な補正パルス印加期間を設定することによって、液晶表示パネルの表示場所にかかわらず同等の黒レベルが得られる。
【００２４】
以下に補正パルス印加期間の設定方法について説明する。
図４は走査側駆動回路１１の更に詳細な図面を示したものである。この場合、走査電極側のドライバ４０は複数個が直列接続されており、走査開始信号及びドライバ間のイネーブル信号と走査側シフトクロックのカウント数によって、選択される走査電極の位置を判別している。各走査電極に対する補正パルスの幅は、補正パルス設定用クロックをカウントすることにより生成するが、このカウント数を各走査電極毎に変化させることで適切な実効電圧を供給することができる。各走査電極毎の最適なカウント数を得る手段としては、ロジック回路によるパターン化もしくはＲＯＭによるパターン化が使用できる。また、先述の補正パルス設定用クロックの周波数を変えることで、各補正パルス印加期間の比率を保ったまま補正量を調節することも可能である。
【００２５】
一方、各走査電極に対するＯＮ表示実効電圧値Ｖｔｈｘｏｎ、ＯＦＦ表示実効電圧値Ｖｔｈｘｏｆｆと補正パルスの電位および印加期間の関係は次式の様になる。
【００２６】
【数１】
一般的に液晶表示素子中央部の特性および回路構成によってＶＢｏｎ、ＶＢｏｆｆ、ＶＣｏｎ、ＶＣｏｆｆは決定されているので、あらかじめ測定した各部のＯＮ時およびＯＦＦ時の最適実効電圧値Ｖｔｈｘｏｎ、Ｖｔｈｏｆｆを考慮しながらｔｘ、ＶＡｏｎ、ＶＡｏｆｆを決定する。また、これらの設定を実際に表示を見ながらムラがなくなる様に設定する事も可能である。
【００２８】
なお、本実施例で新たに必要となる補正パルス電位は、別途従来からクロストーク補正用等に用いていた電位を流用する事も可能で、この場合新たな電源回路系を追加する必要がない。
【００２９】
また、ランプの熱による実効電圧値差の補正に関しては、時間的な熱変化に対して補正量を変化させる必要が生じる場合がある。この場合サーミスタ等の温度センサー素子によって温度変化を検出し、これに追従するように補正用クロック周波数、または補正用電位を変化させれば良い。
【００３０】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを走査電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、前記選択パルス電位ＶＣ１（またはＶＣ３）と補正パルス電位ＶＣ２（またはＶＣ４）とを切り替えるスイッチとしてアナログスイッチを用いたが、ＦＥＴ等の半導体スイッチ回路を用ることもできる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。
本実施形態は、実施形態１の構成における補正パルスの印加に代えて、図５に示すように各走査電極の選択期間中に非選択電位を印加するような構成にし、適切な補正設定をしたものである。図５においてＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭｎ、ＶＳＥＧ１はそれぞれ走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎ及び信号電極ＳＥＧ１に印加される電位波形である。期間τは走査電極の選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭｎに対して期間τの間に非選択電位を印加する期間を示す。
【００３３】
本実施の形態においても、実施の形態１で示したようなタイミング発生回路を用いて、その時点で選択される走査電極の位置の判別や、非選択電位とする期間ｔ１、ｔ２、・・・ｔｎ、・・・の設定等を行うことが可能である。
【００３４】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、各走査電極の選択期間中に、各走査電極毎に所定の期間だけ非選択電位を印加することによって表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを走査電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００３５】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。
図６の（ａ）は本実施形態における液晶表示装置の回路ブロック図であり、６０は走査電極６５、信号電極６４が形成された単純マトリクス型液晶表示パネル、６１は走査側駆動回路、６２は信号側駆動回路である。また、図６の（ｂ）は前記信号側駆動回路６２の詳細図であり、６６は信号電極側ドライバ、６３は信号電極側ドライバ６６内に設けられたタイミング発生回路、６７はアナログスイッチである。なお、図６の（ｂ）においては、一つの信号電極側ドライバ６６のアナログスイッチ６７を一つのタイミング発生回路６３で制御しているが、各アナログスイッチ６７に対して一つのタイミング発生回路６３を設けるような構成であっても良い。
【００３６】
通常の両極性パルス駆動法において、信号側電極（ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、・・・、ＳＥＧｎ、・・・）には、各表示データに応じて信号電極側ドライバ６６を介して信号電位ＶＳ１、ＶＳ２のいずれかが供給されるが、信号電極側ドライバ６６内部において、タイミング発生回路６３で発生するタイミングに応じて、アナログスイッチ６７で印加する電位を信号電位ＶＳ１、ＶＳ２と中間電位ＶＣ０とに切り替える。
【００３７】
図７は、図６に示した信号側駆動回路６２を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｎ、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２はそれぞれ図６の信号電極ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｎ及び走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２に印加される信号の電位波形である。期間τ1 、τ2 は走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２の選択期間を示し、期間ｔ１、ｔ２、ｔｎはそれぞれＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｎに対する中間電位印加期間を示す。
【００３８】
各走査電極と信号電極との交点に形成される各画素の表示状態は、対応する走査電極印加電位７０と信号電極印加電位７１との差の実効値によって決定されるので、中間電位印加期間（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎ、・・・）を各信号電極毎に調節することで、走査電極電位が同じであっても信号電極単位で各画素に対する実効電圧値を調節することができる。
【００３９】
なお、前記中間電位ＶＣＯは非選択期間に走査電極へ印加する電位でもある。また、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｎの”Ｘ”の部分は表示データによってＶＳ１もしくはＶＳ２の電位レベルとなることを示す。
【００４０】
つまり、図３に示す電気光学特性を有する液晶表示パネルに対して、ｎ列目の信号電極を印加するＶＳＥＧｎの中間電位印加期間ｔｎには表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈｎとなるように設定する。また、１列目の信号電極を印加するＶＳＥＧ１の中間電位印加期間ｔ１には表示データが黒表示の場合の実効値がＶｔｈ１となるように設定する。その他の信号電極についても同様の設定を行うことにより、場所にかかわらず同等の黒レベルが得られる。
【００４１】
なお、前記信号側駆動回路６２内の信号電極側ドライバ６６は、通常複数個が直列接続されている。そのうち、図３に示すように表示中央部のＶ−Ｔ特性とかなりずれている電気光学特性を有する領域は、通常両端のドライバの範囲内のみであるので、この範囲で補正を行えば十分である。ドライバ出力の補正量は、図８に示すように、方向及び補正特性等を考慮すると数種類考えられる。そのため、信号側ドライバ内部には補正特性のパターンを数種類（ＴＹＰＥ１、２、・・・）記憶させ、パネルのどの部分に配置するかによってパターンを設定出来るように、ドライバ外部から選択できるようにしておくことも考えられる。
【００４２】
ここで図８の斜線部は出力ＯＵＴ１〜Ｘに対応する補正の特性を示す。つまり、ＴＹＰＥ１に示す補正パターンは、最外端のドライバ出力ＯＵＴ１の補正量が最も多く、中央に近づくにつれて補正量が一定の変化量で減少し、ほぼ中央部で補正が無くなっているものを示している。また、ＴＹＰＥ２はＴＹＰＥ１と対称のタイプであり、ＴＹＰＥ１の補正を行うドライバと反対側の端に設けられるドライバの補正量を示したものである。これに対し、ＴＹＰＥ３に示す補正パターンは、最外端のドライバ出力ＯＵＴ１の補正量が最も多く、中央に近づくにつれて補正量がある変化量で減少し、途中でその変化量を小さくして減少させたものを示している。なお、ＴＹＰＥ２、ＴＹＰＥ４はそれぞれＴＹＰＥ２、ＴＹＰＥ３に示す補正を行うドライバと反対側の端部に設けられるドライバの補正特性を表したものである。
【００４３】
以下に、中間電位印加期間の設定方法について説明する。
信号電極側ドライバ内部に設けられ、各信号電極に対する出力を制御する出力回路を図９に示す構成とし、これを信号電極側ドライバ内部で図１０に示すように接続する。なお、ここではタイミング発生回路としてカウント回路を利用している。このような構成により、信号側駆動回路６２のデータラッチ信号ＤＬに同期したカウンタリセット信号ＲＳＴの入力により出力端子ＯＵＴには中間電位が出力される。
【００４４】
ここで補正が不要な出力端子については、その出力回路にカウンタリセット信号ＲＳＴが入力されないような構成にしておけば、該当する端子には中間電位は出力されず補正されない。各出力部のカウント回路内には前述の補正特性に基づいたカウントデータが内蔵されている。このカウントデータは内部ロジック回路によるパターン化により実現することができる。
【００４５】
次に、図１０のＯＵＴ（ｍ）の出力回路を例にしてその動作を説明する。
ＯＵＴ（ｍ）の出力回路はこれに隣接するＯＵＴ（ｍ−１）の出力回路からカウンタイネーブルイン信号ＥＮＩを受けると補正用クロックＣＬＫでカウントデータ分だけカウントする。カウントが終了するとカウント回路からの信号により出力端子には信号電極電位ＶＳ１（またはＶＳ２）が出力される。それと同時にカウントイネーブルアウト信号ＥＮＯを次のＯＵＴ（ｍ＋１）の出力回路のカウントイネーブルインＥＮＩ伝え、ＯＵＴ（ｍ＋１）の出力回路は同様の動作を行う。
【００４６】
以後これら一連の動作を繰り返すことで、各出力毎の中間電位印加期間に差を持たせることができ、結果的に実効電圧値を適切に補正した形で供給することが可能である。
【００４７】
これを簡易な方法で構成した例を図１１及び図１２に示す。図１０において各出力部のカウント回路でのカウント数を全て”１”にすると図８でのＴＹＰＥ１及び２の様な直線的な特性しか持つことが出来ないが、このときのカウント回路は図１１に示すようにＤフリップフロップのみで構成することができ、簡略化できる。また、ドライバ内部で図１２の様に接続して補正用クロックとその逆相クロックの２相を用いると、各出力の中間電位印加期間の差は補正用クロックの１／２周期の期間となる。よって、図９及び図１０で示す構成よりも補正用クロックの低周波化と共に低消費電力化が可能となる。
【００４８】
このように、本実施形態における液晶表示装置は、表示部分に応じた最適実効電圧値を印加することができるので、表示ムラを信号電極単位で改善することができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００４９】
なお、図１０、図１２の構成ともに、補正用クロックＣＬＫの周波数を変化させることによって、各中間電位印加期間の比率を保ったまま補正量を調節することも可能である。
【００５０】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施形態について以下に説明する。
本実施形態は実施形態１及び実施形態３の構成を同時に適用したものである。図１３のは、本実施形態における液晶表示装置の回路のブロック図であり、１３０は単純マトリクス型液晶表示パネル、１３１は走査側駆動回路、１３２は信号側駆動回路である。同図において、前記走査側駆動回路１３１の構成は実施形態１に示した走査側駆動回路と同一の構成であり、前記信号側駆動回路１３２の構成は実施形態３に示した信号側駆動回路と同一の構成である。なお、本実施形態においては、走査側駆動回路の非選択電位ＶＣ０と信号側の中間電位ＶＣ０は共通のものを用いている。
【００５１】
図１４は、図１３に示した走査側駆動回路１３１及び信号側駆動回路１３２を用いて駆動したときのタイミングチャートを示した図であり、ＶＣＯＭ１、ＶＣＯＭ２、ＶＣＯＭａ、ＶＳＥＧ１、ＶＳＥＧ２、ＶＳＥＧｂはそれぞれ図１３の走査電極ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａ及び信号電極ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに印加される信号の電位波形である。期間τは走査電極の選択期間を示し、期間ｔｃ１、ｔｃ２、ｔｃａはそれぞれＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａに対する補正パルス印加期間を示す。また、ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓｂ（＝０）はそれぞれＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに対する中間電位印加期間を示す。各走査電極と各信号電極との交点に形成される各画素に対して印加される電圧波形は走査電極印加電位１４０と信号電極印加電位１４１の差であり、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭａとＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＳＥＧｂに関する、走査側基準の電圧波形は図１５〜１７の様になる。ここで、Ｖ１＝ＶＳ１−ＶＣ０、Ｖ２＝ＶＣ０−ＶＣ３、Ｖ３＝ＶＣ０−ＶＣ４、Ｖ４＝ＶＳ１−ＶＣ３、Ｖ５＝ＶＳ１−ＶＣ４である。
【００５２】
このように、走査側の補正パルス電位を与える期間（ｔｃ１、ｔｃ２、・・・、ｔｃａ、・・・）を各走査電極毎に調整し、信号側の中間電位印加期間（ｔｓ１、ｔｓ２、・・・、ｔｓｂ、・・・）を各信号電極毎に調整することで、走査電極単位及び信号電極単位で各画素に対する実効電圧値を調整することができ、部分による最適実効電圧値の差に起因する表示ムラを改善する事ができる。また、補正量をアナログ的に変化させていないので、クロストークの増加を防ぐことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、表示パターン依存性あるいはクロストーク増加を伴わずに、セル厚ムラ、配向ムラ、熱ムラの影響による液晶表示素子の各部分における最適電圧値の差に起因する表示ムラを改善した液晶表示装置を提供できる。
【００５４】
このほか、液晶表示素子の透明電極抵抗による電圧降下に起因する表示グラデーションのような、液晶表示素子中の各部の液晶に対して均等な実効電圧値が加えられない場合に発生する表示ムラについても、本発明における液晶表示素子の各部に印加する実効電圧値を調整できるという手段を利用して液晶各部に適切な実効電圧値を印加するようにすることで改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に関する液晶表示装置における走査側駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の電極印加電位波形を示す図である。
【図３】表示ムラの原因を説明するための液晶の電気光学的特性の一例である。
【図４】図１のタイミング発生回路１４の構成に関するブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２の電極印加電位波形を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に関する液晶表示装置における信号側駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態３の電極印加電位波形を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３の信号側ドライバ出力の補正特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３を実現するための信号側ドライバの出力部のブロック図である。
【図１０】実施例３の信号側ドライバ内における上記の出力部の接続を示す図である。
【図１１】図９の構成を基に回路を簡略化するための信号側ドライバ出力部のブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の簡略化した構成の信号側ドライバの出力部の接続を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に関する液晶表示装置における各駆動回路の特徴を説明するブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の電極印加電位波形を示す図である。
【図１５】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【図１６】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【図１７】実施の形態４での走査電極と信号電極の間に形成される各画素に加わる電圧波形である。
【符号の説明】
１０ 単純マトリクス液晶表示パネル
１１ 走査側駆動回路
１２ 信号側駆動回路
１３ 走査側ドライバ
１４ タイミング発生回路
１５ アナログスイッチ
１６ 走査側電極
１７ 信号側電極
２０ 走査側電極印加電位波形
２１ 信号側電極印加電位波形
３０ 液晶表示パネルの中央部の電気光学的特性
３１ 液晶表示パネルの端部の電気光学的特性
４０ 走査電極側ドライバ
４１ タイミング発生回路
５０ 走査側電極印加電位波形
５１ 信号側電極印加電位波形
６０ 単純マトリクス液晶表示パネル
６１ 走査側駆動回路
６２ 信号側駆動回路
６３ タイミング発生回路
６４ 信号側電極
６５ 走査側電極
６６ 信号電極側ドライバ
６７ アナログスイッチ
７０ 走査側電極印加電位波形
７１ 信号側電極印加電位波形
８０ 信号側ドライバの各出力に対する補正量
９０ スイッチ回路
１１０ スイッチ回路
１１２ Ｄ−フリップフロップ
１３０ 単純マトリクス液晶表示パネル
１３１ 走査側駆動回路
１３２ 信号側駆動回路
１３３ 信号側電極
１３４ 走査側電極
１４０ 走査側電極印加電位波形
１４１ 信号側電極印加電位波形
Claims (3)
- 信号電極群を設けた信号側基板と、前記信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向させて配置し、前記基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、
前記信号側基板および前記走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を前記液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、
前記液晶表示装置に固有の表示ムラの原因となる前記液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、前記液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の補正パルスの印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎の前記カウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に予め定めた補正パルス電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して前記補正パルス電位に基づいて前記補正パルスを付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、前記液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電位レベル切換部とを有することを特徴とする、液晶表示装置。 - 信号電極群を設けた信号側基板と、前記信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、前記基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、
前記信号側基板および前記走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を前記液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、
前記液晶表示装置に固有の表示ムラの原因となる前記液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、前記液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各走査電極毎の非選択電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで各走査電極毎の前記カウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該走査電極に前記非選択電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路によって設定された期間中、当該走査電極に印加する選択パルスに対して前記非選択電位の印加期間を付加し、各走査電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、前記液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とする、液晶表示装置。 - 信号電極群を設けた信号側基板と、前記信号電極群と交差配列した走査電極群を設けた走査側基板とを対向して配置し、前記基板間に液晶表示素子を挟持した液晶表示パネルと、
前記信号側基板および前記走査側基板にそれぞれ対応する駆動回路を前記液晶表示パネル上またはその周辺に設けた液晶表示装置において、
前記液晶表示装置に固有の表示ムラの原因となる前記液晶表示パネル各部の最適電圧値の差を補うために、前記液晶表示パネルの補正すべき特性に基づいた各信号電極毎の中間電位の印加期間に対応するカウントデータを予め記憶し、補正用クロックで前記信号電極毎の前記カウントデータをカウントし終えるまでの期間を、当該信号電極に、走査電極の非選択電位であって、両極性パルス駆動法における信号電極の２つの信号電位の中心電位である前記中間電位を印加する期間として設定するタイミング発生回路と、
前記タイミング発生回路によって設定された期間中、当該信号電極に印加する選択電位に対して前記中間電位の印加期間を付加し、各信号電極毎に印加する電位波形を変化させることによって、前記液晶表示素子上の各部分に加わる実効電圧値を調整する電圧レベル切換部とを有することを特徴とする、液晶表示装置。
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