JPH0229718A - 液晶のコントラスト調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は液晶表示装置のコントラストを調整する装置
に関するもので、特に、最適コントラストが自動的に得
られる液晶表示装置のコントラスト：Ｉ！Ｊ整装置に関
するものである。

〔従来の技術］ 液晶表示装置としてアクティブマトリックス駆動方式が
採用されている。この駆動方式は、液晶デバイスの各画
素にスイッチ装置、必要に応じて信号蓄積要塞とを設け
、それらを一体化した構成で液晶を駆動するものである
。

′！Ｊ３図は、薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと略す。

）をスイッチ要素とし、信号蓄積要素を設けた場合のア
クティブマトリックス液晶表示装置の動作原理図である
。図において、アクティブマトリックス表示装置は、ゲ
ートバス１０１に接続された走査回路、１０２と、ソー
スバス１０３に接続され、信号を供給するためのホール
ド回路１０４と、ゲー、トバスとソースバスとで構成さ
れたマトリックスの各交点に設けられたスイッチ装置と
なるＴＦＴ１０５と、信号を保持するための信号蓄積キ
ャパシタ１０６と、液晶表示装置１０７（以下セルと略
す。）とを含む。アクティブマトリックス液晶表示装置
は、全順次方式でゲートバス１０１の操作電極を順に操
作し、１つのゲートバス１０１上のすべてのＴ、ＦＴ１
０５を一時導通状態にし、ホールド回路１０４からソー
スバス１０３を介して、各信号蓄積キャパシタ１０６に
信号を供給する。供給された信号は次のフレームの操作
時まで液晶を励起できる。

第４図は従来のアクティブマトリックス液晶表示装置の
概略断面図である。第４図を参照して、従来のアクティ
ブマトリックス液晶表示装置は、外側に偏光板２２．３
８を有するガラス基板１．３６と、ガラス基板１．３６
の内側に形成された絵素電極１０．３２と、その上に形
成された液晶の分子軸を揃えるための液晶配向膜２４と
、２枚のガラス基板９．３６、およびフレーム３０によ
って囲まれた空間内に封入された液晶２６とを含む。バ
ックライト３９の所有される側の絵素電極１０は、スイ
ッチング装置としてのＴＰＴが接続される。

第３図、第４図を参照して、液晶表示装置はゲートバス
１０１により操作信号が入力され、ＴＰＴ１０５が駆動
され、ソースバス１０３より画像信号が入力されること
により、各絵素電極１０に対応するセル１０７を通して
液晶が駆動される。

第５図は液晶表示装置を構成している各セルの最適コン
トラストの温度特性を示す図である。

図中に３つのセルＡ、ＢＳＣの温度特性が示される。セ
ルＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ独自の温度に対する駆動電圧特
性を有していることがわかる。

従来は、このばらつきを補正するために温度変化に対し
てはサーミスタを用い、セルそのもののばらつきに対し
てはボリューム等を用い、最適コントラストに近くなる
ように駆動電圧を変化させていた。第６図は第５図の基
になった図であり、１つのセルに対する各温度ごとの駆
動電圧とコントラスト比の大小を示す図である。第６図
を参照して、コントラストが最大となる駆動電圧は温度
によって異なり、また温度によってコントラスト比のピ
ーク値も変化している。したがってコントラスト比の絶
対値で駆動電圧を制御することは不適当である。

［発明が解決しようとする課８］ 上記のようにセルそのもののばらつきを従来はサーミス
タ等を用いて補正していた。しかし上記の方法には次の
ような問題点があった。

（１）　セルの最適コントラストが得られる電圧を実験
的に決めるとか、セルの駆動電圧の範囲を装置のばらつ
きを考慮しながら決めるといった煩雑な操作が必要であ
った。

（２）　最適なコントラストが得られる電圧は液晶のユ
ニット自体のばらつきによって変わる。

そのばらつきに対してどのような電圧で駆動したらよい
かは前もってわからなかった。

（３）　温度補正をサーミスタ回路を利用して行なう場
合に、個々の液晶セルの温度特性に合わせることは困難
である。というのは、実際は駆動電圧の温度特性カーブ
はリニアでなく、曲線であり、カーブに沿った補正は困
難であるためである。

また。異なった種類のセルでは温度特性も変わるため、
新たな補正が必要となる。

（４）　セル個々の特性ばらつきを調整するためには、
−船釣にユーザが表示コントラストを調整できるボリュ
ームが付加されている。しかし第５図に示すセルＡとセ
ルＣの最適駆動電圧をカバーできるように装置を設計す
ると、個々のセルに対するボリューム調整ストロークが
小さくなり、調整が困難になる。これを改善するには別
途レベルシフト回路等が必要である。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、どのようなセルが用いられても、最適なコン
トラストが得られる駆動電圧を決定できる液晶のコント
ラスト調整装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明における液晶表示装置のコントラスト調整装置
は、液晶表示装置の点灯部と消灯部との光量を検出し、
その光量差が最大になるように液晶表示装置の駆動電圧
を↑り御するようにしたものである。

［発明の作用］ 液晶表示のコントラストは白レベルと黒レベルの輝度の
比で決定される。したがってそれが一番良いところはど
こかというのは視覚的に決定できる。そこで光センサで
一番良いコントラストが得られる電圧に液晶駆動装置を
フィードバックする。

フィードバックのかかる対象は明暗の差であって構成す
る回路の定数のばらつきに関係しない。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明に係るコントラスト調整装置のブロッ
ク図である。第１図を参照してこの発明に係るコントラ
スト調整装置は、表示部となる液晶表示パネル１と、液
晶表示パネル１の消灯レベル検出用セル５のレベルを検
出するための光電変換装置ＣＤ５１と、液晶表示パネル
１の点灯レベル検出用セル６のレベルを検出するための
光電変換装置ＣＤ５２と、表示コントラストを調整する
ためのゲイン調整４と、光電変換装置ＣＤ５１とＣＤ５
２との出力の差を増幅するための差動増幅器ＯＰＩと、
差動増幅器ＯＰＩに接続され光電変換装置ＣＤ５１とＣ
Ｄ５２との差のピークを検出するためのピーク検出回路
２と、液晶表示パネル１の液晶を駆動するための駆動用
電源３とを含む。

差動増幅器ＯＰＩの出力電圧が最大となるようにピーク
検出回路２から駆動用電源３にフィードバックをかける
。

次に個々の動作について説明する。駆動用電源３の駆動
電圧を大きくして差動増幅器ＯＰＩの出力が大きくなる
ときは、さらに駆動電圧を上げる。

駆動電圧を大きくして、差動増幅器ＯＰＩの出力が小さ
くなるときは、駆動電圧を下げる。駆動電圧を小さくし
て差動増幅器ＯＰＩの出力が大きくなるときはさらに駆
動電圧を下げる。駆動電圧を小さくして差動増幅器ＯＰ
Ｉの出力が小さくなるときは駆動電圧を上げる。以上の
ように駆動用型１！ｉ、３の電圧を１−り検出回路２に
よってフィードバックして制御することにより、任意の
？ントラスト特性を有するセルによって構成、された液
晶パネルが最適コントラストを有するように自動的に調
整される。

次にユーザが表示装置のコントラストを変えたい場合に
ついて説明する。ゲイン調整４にはユーザが操作するた
めの調整ボリュームＶＲＩが付属されている。コントラ
スト調整ボリュームＶＲ１により光電変換装置ＣＤ５１
の出力ゲインが第２図に示すように調整される。第２図
の上段はピーク検出回路１で検出されるコントラスト比
を示し、下段は上段のコントラスト比が得られる基とな
る差動増幅器ＯＰＩに入力される光電変換装置ＣＤ５ｌ
、ＣＤ５２の各々の出力レベルを示す図である。駆動電
圧に対する光電変換装置ＣＤ５ＩとＣＤ５２の出力レベ
ル差がピークとなる電圧を変えることによって実際のコ
ントラスト調整が行なわれる。

第２図はコントラスト調整ボリュームＶＲ１を調整した
場合の駆動電圧とコントラスト比との関係を示す図であ
る。図中（ａ）は表示パネル全体が淡い場合を示し、駆
動電圧Ｖａ（＜Ｖ＋）でコントラスト比がピークとなる
ように光電変換装置ＣＤ５１の出力のゲインが調整され
ている場合を示す。図中２１はゲイン調整後のピークコ
ントラスト比を示す。図中１２はゲイン調整後のピーク
値に対応する光電変換装置ＣＤ５Ｉの出力とＣＤ５２の
出力との差を示す。ゲイン：Ａａ後の光電変換装置ＣＤ
５Ｉの出力が１３で、ゲイン調整後の光電変換装置ＣＤ
５２の出力が１４で示される。

（ｂ）は実際のコントラスト最大の場合を示す図であり
、光電変換装置ＣＤ５１のゲイン未調整状態を示す。こ
の場合駆動電圧はＶ、である。

（ｃ）は表示パネル全体が濃い場合を示し、駆動電圧は
Ｖ　　（＞Ｖ、）で、コントラスト比がピークとなるよ
うに光電変換装置ＣＤ５１の出力のゲインが調整されて
いる。（ａ）、（Ｃ）では、それぞれ駆動電圧ＶａＳＶ
　　でゲイン調整後のピーク値が得られるように、光電
変換装置ＣＪ）Ｓｌの出力カーブが調整されている。

［発明の効果］ 以上のように二の発明によれば、液晶表示装置の点灯部
と消灯部の光量を検出し、その光量差が最大になるよう
に液晶表示装置の駆動電圧をフィードバックで制御する
。したがってフィードバックのかかる対象は表示パネル
の明暗の差であって、構成する液晶セルの定数等のばら
つきは無視できる。その結果、任意のコントラスト特性
を有するセルによって構成された液晶表示パネルが最適
コントラストを有するように自動的に調整されるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る液晶のコントラスト調整装置を
示すブロック図であり、第２図はコントラスト調整ボリ
ュームを調整した場合の駆動電圧とコントラスト比との
関係を示す図であり、第３図は従来のアクティブマトリ
ックス液晶表示装置の動作原理を示す図であり、第４図
は従来のアクティブマトリックス液晶表示装置の概略断
面図であり、第５図は液晶表示装置を構成している各セ
ルの最適コントラストの温度特性を示す図であり、第６
図は液晶の駆動電圧とコントラスト比の温度による変化
を示す図である。 図において、１は液晶表示パネル、２はビーク−検出回
路、３は駆動用電源、４はゲイン調整、５は消灯レベル
検出用セル、６は点灯レベル検出用セル、ＣＤＳ　１は
点灯レベル検出用光電変換装置、ＣＤ５２は消灯レベル
検出用光電装置、ＯＰＩは差動増幅器、ＶＲＩは表示コ
ントラスト調整ボリューム、１２は光電変換装置ＣＤ５
１とＣＤ５２との出力差、１３はゲイン調整後のＣＤ５
Ｉの出力、１４は光電変換装置ＣＤ５２の出力、２１は
ゲイン調整後のピークコントラスト比を示す。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第３０ ゲートバ人 り食回給 ソー人パ人 よ、−ルド回冷 ○５：ＴＰＴ ｏ６゛　化号り移」黛パシタ ０７゛液晶表水索か

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 点灯輝度レベルと消灯輝度レベルとを有する液晶表示装
   置と、 前記点灯輝度レベルと消灯輝度レベルそれぞれの輝度を
   検出するための点灯輝度レベルおよび消灯輝度レベル検
   出手段と、 前記点灯輝度レベルおよび消灯輝度レベル検出手段で得
   られた各々の輝度レベルの出力差を検出するための出力
   差検出手段と、 前記出力差検出手段で検出される出力差が最大になるよ
   うに前記液晶表示装置を駆動するための駆動用電源とを
   含む液晶のコントラスト調整装置。