JPH02187788A

JPH02187788A - アクティブマトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH02187788A
Application number: JP720289A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nakai; 誠治中井; Tadashi Kubota; 正久保田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-23

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】産業上の利用分野本発明は、液晶表示素子、特に薄膜トランジスタ（Ｔｈ
ｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　：以下、ＴＰ
Ｔと略する）を用いたアクティブマトリクス型液晶表示
素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に関
するものである。

従来の技術近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置はテレビジ
ョン表示、グラフィックス表示などに適した新たな表示
装置として注目されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の一例について説明する。

第３図は、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
の構成図、第４図は、第３図における動作波形図である
。第３図において、３５は液晶バネル、３３は液晶パネ
ルを駆動する信号線ドライバ、３４は液晶パネルを駆動
する走査線ドライバである。液晶パネル３５において、
４１，４３５１．５３はＴＰＴで、信号線ドライバ３３
の出力となる信号電極３６と走査線ドライバ３４の出力
となる走査電極３７が交差する位置に接続されている。

４２，４４．５２．５４は液晶素子で、ＴＰＴ４１，４
３，５１．５３と共通電極３８の間に接続されている。

映像信号処理回路３１から出力された映像信号は、両極
性映像信号変換回路３２で変換され、信号線ドライバ３
３に入力される。ここで、走査線ドライバ３４から、第
４図（ａ）　、　（ｂ）に示す走査信号電圧■Ｇｉ＋　
　ｖｃｉ。１がそれぞれＴＦＴ４ＬＴＦＴ４３゜・・・
・・・およびＴＰＴ５１．ＴＰＴ５３．・・・・・・の
ゲートに順次印加されるとともに、信号線ドライバ３３
から第４図（Ｃ）に示すデータ電圧ｖｏｊがＴＰＴ４　
Ｌ　ＴＰＴ５１．・・・・・・に印加される。例えば、
走査信号電圧■６□によって選択されたＴＰＴ４１がオ
ン状態になったときに、そのＴＰＴに接続された液晶素
子４２にデータ電圧■Ｄｓに対応する液晶素子電圧Ｖ　
ｉ　ｊが第４図（ｄ）に示すごとく印加され、液晶素子
４２が駆動される（例えば［テレビジョン学会誌Ｊ　Ｖ
Ｏｌ、４２１　Ｎ（１１，ｐ、１２　（１９８８）　）
。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、Ｔ　Ｐ　Ｔのオフ
時のデータ電圧のレベルにより、液晶素子と信号電極の
間に流れるリーク電流が異なるため、液晶素子電圧が変
動する。

例えば、ある画素として液晶素子４２に注目し、これに
中間調表示を行ない、それ以外の液晶素子には白レベル
表示を行なうことを考える。このとき第４図（Ｃ）に示
すデータ電圧■ＤＪがＴＰＴ４１に印加されている。第
４図（ｄ）に示すようにＴＰＴ１７時の液晶素子電圧■
、４に対しては、ＴＰＴ１７時のデータ電圧■、が白レ
ベルのためにリーク電流がほとんど流れず、次のＴＰＴ
オンまでにΔ■１の電圧変動しか発生しない。この場合
の液晶パネルのデータ電圧−輝度特性は、第５図（ａ）
に示すようなものとする。

これとは逆に、液晶素子４２に中間調表示を行ない、そ
れ以外の液晶素子には黒レベル表示を行なうことを考え
る。このとき第４図（ｅ）に示すデータ電圧■、ＪがＴ
ＰＴ４１に印加されている。第４図（ｆ）に示すように
ＴＰＴ１７時の液晶素子電圧Ｖ　ｉ　ｊに対しては、Ｔ
ＰＴ１７時のデータ電圧■□が黒レベルのためにリーク
電流が大きくなることから、次のＴ　Ｐ　Ｔオンまでに
Δ■８の電圧変動（Δ■８〉Δ■１）が発生する。この
場合の液晶パネルのデータ電圧−輝度特性は、第５図（
ｂ）に示すようになる。第５図（ａ）の特性と比べて、
印加したデータ電圧に応じた輝度レベルが低下するとい
った現象が現れる。

以上のことから、従来の構成では、液晶素子の中間調表
示領域での階調性が劣化するという問題点を有していた
。

本発明は上記課題に鑑み、信号電極と液晶素子の間のリ
ーク電流による液晶素子の電圧変動から発生する中間調
表示領域での階調性の劣化を防ぐために、液晶パネルの
データ電圧−輝度特性の補正を行なうことにより、第４
図（Ｃ）、　（ｅ）に示すどちらのデータ電圧Ｖ　Ｄ　
ｊが印加されても液晶素子電圧Ｖ　ｉ　ｊが第４図（９
）に示すような電圧変動の少ない、階調性の優れた表示
が可能なアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供す
るものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置は、映像信号データの格納および入出
力が可能なフレームメモリと、フレームメモリ上の映像
信号データを列方向に平均したデータに対して、薄膜ト
ランジスタを液晶セルのスイッチング素子として用いた
アクティブマトリクス型液晶パネルのデータ電圧−輝度
特性の補正データを算出し、その補正データを用いてフ
レームメモリ上の映像信号データに対して演算を行ない
、前記映像信号データを列方向に平均したデータの更新
に用いる映像信号データの入力を行なう演算装置とを備
え、また、映像信号データを列方向に平均したデータは
、メモリ上に保持されており、次フレームの映像信号デ
ータが画素単位で入力されるごとに、画素位置に対応す
る列方向の平均データが算出され、メモリ上のデータが
更新されるように構成している。

作用本発明は上記した構成によって、まずフレームメモリ上
の映像信号データを列方向に平均した結果を得る。これ
は、メモリ上に保持される。

次に、この平均結果に対して、ＴＰＴのオフ時のデータ
電圧のレベルにより信号電極と液晶素子の間のリーク電
流が変動し、液晶素子の電圧が変動することによる輝度
レベルの低下分を補正するための、液晶パネルのデータ
電圧−輝度特性の補正データを算出する。

さらに、この補正データを用いた補正をフレームメモリ
の映像信号データに対して行ない、この補正された映像
信号データはフレームメモリから液晶パネルに出力され
る。

このとき、出力された映像信号データのフレームメモリ
上の位置には次フレームの映像信号データが人力される
ため、この位置に対応する列方向の平均データが算出さ
れ、メモリ上のデータが更新される。

以上の結果、映像信号データの列方向のレベル分布によ
る液晶パネルの輝度レベルの低下分を補正した映像信号
データが液晶パネルに入力されるため、データ電圧−輝
度特性がリニアリティを保つようになり、中間調表示領
域での階調性の劣化を防ぐことができる。

実施例以下、本発明の一実施例のアクティブマトリクス型液晶
表示装置について、図面を参照しながら説明する。第１
図は、本発明の実施例におけるアクティブマトリクス型
液晶表示装置の構成図である。第１図において、１０は
演算装置、１７はフレームメモリである。

映像信号処理回路１日から出力された映像信号１９は、
Ａ／Ｄ変換器２０を通りフレームメモリ１７に格納され
る。

演算装置ＩＯは、映像信号データ入力部１１゜平均処理
部１２．補正処理部１３．メモリ１４アドレス発生部１
５．制御部１６で構成される。

演算装置１０において、制御部１６は映像信号処理回路
１８から出力された同期、クロック信号２１を受け、演
算装置ＩＯ全全体制御を行なう。

アドレス発生部１５は、フレームメモリ上の映像信号デ
ータのり一ド／ライトを行なうためのアドレスを発生す
る。

平均処理部１２では、フレームメモリ１７に映像信号入
力データｌ　ｒＪ（ｉ　＝　１〜ｍ＋　Ｊ　＝　１〜ｎ
　）すべてが入力されたのち、アドレス発生部１５から
のフレームメモリ上の映像信号データＦＢ（ｉ＝１−ｍ
、ｊ−１〜ｎ）を列方向ｊ　＝　１　、　２　、　＝−
−−−ｎごとにリードするアドレスによってデータをリ
ードし、平均値Ｍｌ、Ｍ２．・・・・・・、Ｍ（ｎ）を
求める。

各列ごとの平均結果は、メモリ１４に保持されている。

平均結果が求められたのち、フレームメモリ上の映像信
号データＦ、Ｊ（ｉ＝　１〜ｍ、　　ｊ　＝　１〜ｎ　
）に対する補正処理は、以下のように行なわれる。

補正処理部１３では、フレームメモリ１８からＦｌｌｌ
　　Ｆ１２＋　　・・・・・・、　　Ｆｌｌｌ、　　Ｆ
ＢＩ、　　Ｆ２□、・・・・・・Ｆ２．、　　・・・・
・・＋　　Ｆｍ＋＋　　Ｆｅａ２．＋　・・・・・・、
Ｆ１７の順に出力される映像信号データそれぞれに対し
て、先の平均結果に対応する第２図に示すような入出力
特性をもつようなデータ電圧−輝度特性の補正ブタを算
出したのち、この補正データを用いて補正処理が行なわ
れる。

補正データの算出に際しては、平均結果が注目画素の映
像信号データの値より小ざな値になれば、輝度レベルの
低下が起こりやすくなることから補正量を増加ような補
正データを算出し、逆に平均結果が注目画素の映像信号
データの値より大きな値になれば、輝度レベルの低下が
起こりにくくなることから補正量を減少ような補正デー
タを算出するようになっている。

例えば、フレームメモリ上の第１列の映像信号データＦ
０に注目したとき、まずアドレス発生部１５から、フレ
ームメモリ上の映像信号データＦ、Ｊに対するアドレス
が出力され、データがリドされる。この映像信号データ
Ｆ　ｉｊに対する補正演算は、メモリ１４に格納されて
いる第３列の平均値Ｍ　（ｊ）に対応して算出された補
正データを用いて行なわれる。さらに、補正された映像
信号データＦ、Ｊは、フレームメモリ１７に再びライト
されたのちフレームメモリ１７から出力され、両極性映
像信号変換回路２２を通り信号線ドライバ２３に出力さ
れ、液晶パネル２５を駆動することになる。

補正された映像信号データＦ、１が出力されたのちには
、次フレームの映像信号入力データＩ　ｉｊが新たにフ
レームメモリ上に入力される。このとき同じ映像信号入
力データ１．４が映像信号データ入力部１１に入力され
る。平均処理部１２では、メモリ１４に格納されている
第３列の平均値Ｍ（ｊ）に対して、現フレームの補正処
理前の映像信号ブタＦ、１と映像信号データ入力部１１
に入力された映像信号入力データＩ８、から（ＭＯ）ｘ
ｍ−Ｆ、、＋１、、）７ｍに相当する演算を行ない、平
均値Ｍ（ｊ）をこのデータに更新する。以降このように
して平均処理が行なわれ、同様の処理が続けられること
になる。

以上のように本実施例によれば、映像信号データの格納
および入出力が可能なフレームメモリと、フレームメモ
リートの映像信刊データに対して補正演算を行なうため
に映像信号データ入力部、平均処理部、補正処理部、メ
モリ、アドレス発生部制御部で構成された演算装置とを
備え、また、映像信号データを列方向に平均したデータ
はメモリ上に保持されており、次フレームの映像信号ブ
タが画素単位で入力されるごとに画素位置に対応する列
方向の平均データが算出され、メモリ上のデータが更新
される構成を備えたことに、Ｌす、映像信号データの列
方向のレベル分布による液晶パネルの輝度レベルの低下
分を補正した映像信号データが、液晶パネルに入力され
るため、データ電圧−輝度特性がリニアリティを保つよ
うになり、中間調表示領域での階調性の劣化を防くこと
ができる。

発明の効果以上のように本発明によれば、映像信号データの格納お
よび入出力が可能なフレームメモリと、フレームメモリ
上の映像信号データを列方向に平均したデータに対して
、薄膜トランジスタを液晶セルのスイッチング素子とし
て用いたアクティブマトリクス型液晶パネルのデータ電
圧−輝度特性の補正データを算出し、その補正データを
用いてフレームメモリ上の映像信号データに対して演算
を行ない、前記映像信号データを列方向に平均したデー
タの更新に用いる映像信月データの入力を行なう演算装
置とを備え、また、映像信号データを列方向に平均した
データは、メモリ上に保持されており、次フレームの映
像信号データが画素単位で入力されるごとに、画素位置
に対応する列方向の平均データが算出され、メモリート
のデータが更新される構成を備えたことにより、ＴＰＴ
のオフ時のデータ電圧のレベルにより信号電極と液晶素
子の間のリーク電流が変動し、液晶素子の電圧が変動す
ることによる輝度レベルの低下分を補正した映像信号デ
ータが、液晶パネルに入力されるため、データ電圧−輝
度特性がリニアリティをもつようになり、中間調表示領
域での階調性の劣化を防くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の構成図、第２図は第１図の補正処理
部で算出された補正データのデータ電圧−輝度特性図、
第３図は従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
構成図、第４図は第３図に示す従来のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の動作波形図、第５図は第３図に示
す従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置における
データ電圧−輝度特性図である。ＩＯ・・・・・・演算装置、１１・・・・・・映像信号
データ入力部、１２・・・・・・平均処理部、１３・・
・・・・補正処理部、１４・・・・・・メモリ、１５・
・・・・・アドレス発生部、１６・・・・・・制御部、
１７・・・・・・フレームメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）映像信号データの格納および入出力が可能なフレ
ームメモリと、前記フレームメモリ上の映像信号データ
を列方向に平均したデータに対して、薄膜トランジスタ
を液晶セルのスイッチング素子として用いたアクティブ
マトリクス型液晶パネルのデータ電圧−輝度特性の補正
データを算出し、前記補正データを用いて前記フレーム
メモリ上の映像信号データに対して演算を行ない、前記
映像信号データを列方向に平均したデータの更新に用い
る映像信号データの入力を行なう演算装置とを備えたこ
とを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
（２）映像信号データを列方向に平均したデータはメモ
リ上に保持されており、次フレームの映像信号データが
画素単位で入力されるごとに画素位置に対応する列方向
の平均データが算出され、メモリ上のデータが更新され
ることを特徴とする請求項（１）記載のアクティブマト
リクス型液晶表示装置。