JPH0895004A - 液晶ディスプレイのコントラスト比調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ディスプレイの温度補正のマッチングや
ディスプレイの個別ばらつきによるコントラスト比のむ
らをなくし、常に、明点および暗点間のコントラスト比
を一定値以上に維持制御することができるコントラスト
比調整装置を提供する。 【構成】 コントラスト比識別器３１は、輝度検出器３
０により検出された明点および暗点間のコントラスト比
が基準コントラスト比以上であるか否かを判断する。検
出されたコントラスト比が基準コントラスト比に満たな
いと判断されると、駆動電圧調整器３２は、前記明点ま
たは暗点の輝度に基づいてコントラスト比を大きくする
方向に液晶パネルのデバイス駆動電圧を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ画面
上の明点および暗点間のコントラスト比を調整するため
のコントラスト比調整装置に関する。

【０００２】ここで、液晶ディスプレイとは、ガラス基
板間に液晶を挟み込み、その液晶に供給される駆動電圧
を制御して液晶の配向を変化させ、この配向変化に基づ
く光透過率（または反射率）の変化を利用してガラス基
板表面に明点および暗点を表示する表示装置をいう。

【０００３】

【従来の技術】液晶ディスプレイとしては、ねじれネマ
ティック効果を利用したもの、複屈折効果を利用したも
の、光散乱効果を利用したもの、ゲスト・ホスト効果を
利用したもの等が知られている。これらの液晶ディスプ
レイでは、画面上のコントラスト比、すなわち、 （コントラスト比）＝（明点の光透過率）／（暗点の光
透過率） が常に一定値以上であることが望まれる。このコントラ
スト比が低くなると、明点および暗点間の輝度差が薄
れ、画面上の画像が見づらくなるからである。コントラ
スト比を十分な大きさに確保するには、明点の光透過率
を規定する明点駆動電圧と、暗点の光透過率を規定する
暗点駆動電圧とをそれぞれ適切な電圧値に調整すればよ
い。

【０００４】一般に、液晶ディスプレイでは、駆動電圧
に対して特定の透過率特性の下で画面上の輝度が変化す
る。従って、十分なコントラスト比を確保可能な明点お
よび暗点駆動電圧を容易に特定することができる。しか
しながら、この電圧対透過率特性は温度にも依存し、駆
動電圧が変化しない場合でも、温度変化に伴ってディス
プレイの光透過率、ひいては画面上のコントラスト比が
変化することが知られている。

【０００５】その一例として、図５に、ねじれネマティ
ック効果を利用した液晶ディスプレイにおける電圧対透
過率特性を示す。このねじれネマティック方式の液晶デ
ィスプレイでは、高電圧時に画面上に明点が表示され、
低電圧時に画面上に暗点が表示される、いわゆるノーマ
リブラックに偏光板が配置されている。駆動電圧は、例
えば累積応答型マトリクス駆動といった駆動方法に基づ
いて供給され、液晶パネルに印加されるデバイス駆動電
圧を変化させると、明点駆動電圧および暗点駆動電圧は
互いに一定の電圧比を維持しつつ変化することとなる。

【０００６】液晶ディスプレイが、ある基準温度（例え
ば、常温）で示す電圧対透過率特性は、図５における曲
線Ａにより示される。十分なコントラスト比を確保する
ために明点駆動電圧Ｖｓおよび暗点駆動電圧Ｖｕｓが設
定されている。

【０００７】温度が低くなると、液晶の配向変化が鈍く
なり、電圧対透過率特性が曲線Ｂに移動する。明点駆動
電圧Ｖｓにおける光透過率が点Ｌｂまで低下する結果、
コントラスト比Ｌｂ／Ｕｂが低下し、画面上の画像が見
づらくなる。かかる場合、デバイス駆動電圧を上昇させ
て一定の電圧比（＝Ｖｓ／Ｖｕｓ）の下に明点駆動電圧
Ｖｓ１および暗点駆動電圧Ｖｕｓ１を確立すれば、十分
なコントラスト比（明点の輝度Ｌｂ１）／（暗点の輝度
Ｕｂ１）が確保される。

【０００８】一方、温度が高くなると、液晶の配向変化
が鋭くなり、電圧対透過率特性が曲線Ｃに移動する。暗
点駆動電圧Ｖｕｓにおける光透過率が点Ｕｃまで上昇す
る結果、温度が低くなったときと同様に、コントラスト
比Ｕｃ／Ｌｃが低下し、画面上の画像が見づらくなる。
かかる場合、デバイス駆動電圧を低下させて一定の電圧
比（＝Ｖｓ／Ｖｕｓ）の下に明点駆動電圧Ｖｓ２および
暗点駆動電圧Ｖｕｓ２を確立すれば、十分なコントラス
ト比（明点の輝度Ｌｃ１）／（暗点の輝度Ｕｃ１）が確
保される。

【０００９】このような電圧対透過率特性の温度依存性
に鑑み、従来から、液晶ディスプレイのコントラスト比
を常に一定値以上に保持するための試みがなされてい
る。例えば、図６および図７は、液晶ディスプレイの温
度からコントラスト比を推測しその値からデバイス駆動
電圧を制御するコントラスト比調整装置を示す。

【００１０】このコントラスト比調整装置は、図６に示
されるように、液晶パネル１０の表示画面１０ａの表面
に装着した温度検出器１２により液晶ディスプレイ装置
１１の温度を検出する。駆動電圧調整部１３は、検出さ
れた温度ごとに予め得られているデータから表示画面１
０ａ上の明点および暗点間のコントラスト比を特定し、
特定されたコントラスト比が要求される基準コントラス
ト比以上になるように電圧駆動部１４に対して電圧制御
信号を出力する。電圧駆動部１４では、入力された電圧
制御信号に基づいて、液晶パネル１０へ出力されるデバ
イス駆動電圧値を調節する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のコントラス
ト比調整装置では、予め温度からコントラスト比を一義
的に特定しておき、このコントラスト比に基づいてデバ
イス駆動電圧を調節しているので、温度とコントラスト
比との相関が悪いとコントラスト比を一定値以上に維持
できないことがあり、画面上の画像が見づらくなるとい
う問題点があった。また、温度一定の場合でも個々のデ
バイスにより輝度のばらつきがあり、コントラスト比が
一定でなくなるという問題もあった。

【００１２】また、特開平３−２９６７１７号公報に開
示されるように、明点の輝度と温度との相関関係に着目
し、明点の輝度の変化に基づいて駆動電圧を制御するコ
ントラスト比調整装置が提案されている。このコントラ
スト比調整装置では、液晶ディスプレイの透過率を単一
のフォトセンサで検知し、このフォトセンサの出力レベ
ルに応じてデバイス駆動電圧を制御する。

【００１３】しかし、かかる公報記載のコントラスト比
調整装置でも、予め明点の輝度からコントラスト比を一
義的に特定しておき、このコントラスト比に基づいて駆
動電圧を調整しているので、必ずしも現実のコントラス
ト比をコントラスト調整に反映することができず、画面
上の画像が見づらくなるといった問題がある。また、こ
のコントラスト比調整装置を使用した場合でも、個々の
デバイスによる輝度のばらつきを考慮したコントラスト
調整を実現することができない。

【００１４】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、温度補正のマッチングやディスプレイの個別ばらつ
きによるコントラスト比のむらをなくし、常に、明点お
よび暗点間のコントラスト比を一定値以上に維持制御す
ることができる液晶ディスプレイのコントラスト比調整
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
れば、ガラス基板間に液晶を挟み込み、この液晶に、デ
バイス駆動電圧に基づいて一定の電圧比の下に特定され
る明点駆動電圧および暗点駆動電圧を供給し、明点駆動
電圧および暗点駆動電圧による液晶の配向の相違に基づ
く光透過率の変化を利用してガラス基板表面に明点およ
び暗点を表示する液晶ディスプレイにおいて、明点およ
び暗点の輝度を個別に検出する輝度検出器と、検出され
た明点および暗点間のコントラスト比が基準コントラス
ト比以上であるか否かを判断するコントラスト比識別器
と、検出されたコントラスト比が基準コントラスト比に
満たないとコントラスト比識別器が判断したとき、前記
明点または暗点の輝度に基づいてコントラスト比を大き
くする方向にデバイス駆動電圧を変化させる駆動電圧調
整器とを備えたことを特徴とする、液晶ディスプレイの
コントラスト比調整装置が提供される。

【００１６】また、請求項２記載の発明によれば、前記
駆動電圧調整器は、暗点の輝度と基準暗点輝度とを比較
する暗点輝度比較器と、暗点の輝度が基準暗点輝度より
も大きいと暗点輝度比較器が判断したとき、暗点の輝度
を暗くさせる方向にデバイス駆動電圧を変化させる制御
信号を出力するとともに、暗点の輝度が基準暗点輝度よ
りも小さいと暗点輝度比較器が判断したとき、暗点の輝
度を明るくさせる方向にデバイス駆動電圧を変化させる
制御信号を出力するコントラスト変更器と、コントラス
ト変更器から出力された制御信号に基づいてデバイス駆
動電圧を変化させる駆動信号を出力する駆動電圧制御器
とを備える。

【００１７】さらに、請求項３記載の発明によれば、前
記駆動電圧調整器は、明点の輝度と基準明点輝度とを比
較する明点輝度比較器と、明点の輝度が基準明点輝度よ
りも大きいと明点輝度比較器が判断したとき、明点の輝
度を暗くさせる方向にデバイス駆動電圧を変化させる制
御信号を出力するとともに、明点の輝度が基準明点輝度
よりも小さいと明点輝度比較器が判断したとき、明点の
輝度を明るくさせる方向にデバイス駆動電圧を変化させ
る制御信号を出力するコントラスト変更器と、コントラ
スト変更器から出力された制御信号に基づいてデバイス
駆動電圧を変化させる駆動信号を出力する駆動電圧制御
器とを備える。

【００１８】さらにまた、請求項４記載の発明によれ
ば、前記駆動電圧調整器は、明点の輝度が基準明点輝度
よりも小さいと判断したとき、明点の輝度を明るくさせ
る方向にデバイス駆動電圧を変化させる制御信号を出力
する明点輝度比較器を備え、この制御信号に基づいて、
前記駆動電圧制御器がデバイス駆動電圧を変化させる液
晶ディスプレイのコントラスト比調整装置が提供され
る。

【００１９】

【作用】請求項１記載のコントラスト比調整装置によれ
ば、個別に検出された明点および暗点の輝度から、明点
および暗点間のコントラスト比が基準コントラスト比以
上であるか否かが判断される。温度の上昇・下降によっ
て明点および暗点間のコントラスト比が基準コントラス
ト比を下回ると、コントラスト比識別器がこのコントラ
スト比の低下を認識する。コントラスト比識別器がコン
トラスト比の低下を認識すると、駆動電圧調整器は、コ
ントラスト比が基準コントラスト比を満たすようにデバ
イス駆動電圧を増減する。デバイス駆動電圧を増減させ
ると、明点駆動電圧および暗点駆動電圧が増減し、液晶
ディスプレイの電圧対透過率特性に従って明点および暗
点の透過率（輝度）が変化する。明点駆動電圧および暗
点駆動電圧間には一定の電圧比が存在し、従って、明点
または暗点の輝度（透過率）を基礎にデバイス駆動電圧
を増減すれば、電圧対透過率特性からある程度コントラ
スト比を特定することができる。このため、デバイス駆
動電圧の増減は明点または暗点の輝度に基づいて実行さ
れる。

【００２０】また、請求項２記載のコントラスト比調整
装置によれば、暗点輝度比較器が、暗点の輝度が基準暗
点輝度よりも大きいと判断すると、コントラスト変更器
は、暗点の輝度を暗くさせる方向にデバイス駆動電圧を
変化させる。また、暗点輝度比較器が、暗点の輝度が基
準暗点輝度よりも小さいと判断すると、コントラスト変
更器は、暗点の輝度を明るくさせる方向にデバイス駆動
電圧を変化させる。従って、暗点の輝度に基づいて、確
実にコントラスト比を増大させる方向にデバイス駆動電
圧を変化させることができる。

【００２１】さらに、請求項３記載のコントラスト比調
整装置によれば、明点輝度比較器が、明点の輝度が基準
明点輝度よりも大きいと判断すると、コントラスト変更
器は、明点の輝度を暗くさせる方向にデバイス駆動電圧
を変化させる。また、明点輝度比較器が、明点の輝度が
基準明点輝度よりも小さいと判断すると、コントラスト
変更器は、明点の輝度を明るくさせる方向にデバイス駆
動電圧を変化させる。従って、明点の輝度に基づいて、
確実にコントラスト比を増大させる方向にデバイス駆動
電圧を変化させることができる。

【００２２】さらにまた、請求項４記載のコントラスト
比調整装置によれば、明点輝度比較器が、常に、明点の
輝度が基準明点輝度を越えるようにデバイス駆動電圧を
制御する。従って、コントラスト比が基準コントラスト
比を満たすか否かに拘わらず、常に、明点の輝度を一定
値以上に確保して、画面全体の明るさを確保することが
できる。

【００２３】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施
例を説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施例に係るコントラ
スト比調整装置を備えた液晶ディスプレイ装置を示す。
液晶ディスプレイ装置２０は、ねじれネマティック式の
液晶パネルからなる表示画面２１を備える。表示画面２
１には、これに対向するように、輝度検出器の一対のフ
ォトセンサ２２が取り付けられる。

【００２５】液晶パネルは、周知の通り、電極を有する
一対のガラス基板間に液晶を挟み込んで構成される。液
晶は、一方の電極から他方の電極に向かって連続的に９
０度ねじれた状態に配列されている。ガラス基板の両面
には一対の偏光板が平行に配置される。すなわち、この
液晶ディスプレイ装置２０では、液晶パネルに印加され
るデバイス駆動電圧に基づいて暗点駆動電圧が液晶に供
給されると、液晶は連続的に９０度ねじれた状態を維持
し、入射光は旋光する。その結果、入射光は平行な偏光
板を通過することができず、光透過率が低下し、ガラス
基板表面に暗点が表示される。デバイス駆動電圧に基づ
いて明点駆動電圧が液晶に供給されると、液晶の配向が
平行状態に変化し、入射光は旋光せずに平行な偏光板を
通過する。その結果、光透過率が向上し、ガラス基板表
面に明点が表示される。すなわち、この液晶ディスプレ
イ２０は、電圧オンのとき明点が表示され、電圧オフの
とき暗点が表示される、いわゆるノーマリブラックと呼
ばれる偏光板配置を採用している。

【００２６】前述のように、明点駆動電圧および暗点駆
動電圧間には、デバイスごとに固有の電圧比が存在す
る。デバイス駆動電圧の変更を通じて、一定の電圧比の
下で明点駆動電圧および暗点駆動電圧が変化する。

【００２７】図２を併せて参照し、表示画面２１は、画
面の大部分を占め、明点および暗点を用いて画像を表示
するための矩形の画面表示部２１ａと、この画面表示部
２１ａの周囲に形成された画面代としての画面非表示部
２１ｂとを備える。画面非表示部２１ａには比較パター
ン２３が形成される。この比較パターン２３は、点灯表
示された点の集合である明点群２３ａと、非点灯表示さ
れた点の集合である暗点群２３ｂとからなる。

【００２８】輝度検出器の一対のフォトセンサ２２は、
比較パターン２３の明点群２３ａおよび暗点群２３ｂに
個別に当てられ、明点および暗点の輝度をそれぞれ個別
に測定する。

【００２９】図３はコントラスト比調整装置の回路構成
を示す。輝度検出器３０には、検出された明点および暗
点間のコントラスト比が基準コントラスト比以上である
か否かを判断するコントラスト比識別器３１が接続され
る。コントラスト比識別器３１は、明点および暗点間の
コントラスト比が基準コントラスト比に満たないと判断
すると、ハイレベル信号を出力する。このハイレベル信
号は、輝度検出器３０で検出された明点および暗点の輝
度に対応する輝度信号とともに、駆動電圧調整器３２に
供給される。駆動電圧調整器３２は、供給された信号に
基づいて、コントラスト比を大きくする方向にデバイス
駆動電圧を変化させる。すなわち、駆動電圧調整器３２
から出力された電圧制御信号は、電圧駆動器３３に供給
され、この電圧駆動器３３が電圧制御信号によって定め
られたデバイス駆動電圧を液晶パネルの液晶に供給す
る。

【００３０】輝度検出器３０は、フォトセンサ２２で検
出した輝度を電圧に変換し、出力する。

【００３１】駆動電圧調整器３２は、検出された暗点の
輝度と基準暗点輝度とを比較する暗点輝度比較器３４を
備える。この暗点輝度比較器３４に接続されたコントラ
スト変更器３５は、コントラスト比識別器３１からハイ
レベル信号が入力された状態のときデバイス駆動電圧を
増減する制御信号を出力する。すなわち、暗点の輝度が
基準暗点輝度よりも大きいと暗点輝度比較器３４が判断
したとき、暗点の輝度を暗くさせるようデバイス駆動電
圧を下降させる制御信号を出力するとともに、暗点の輝
度が基準暗点輝度よりも小さいと暗点輝度比較器３４が
判断したとき、暗点の輝度を明るくさせるようデバイス
駆動電圧を上昇させる制御信号を出力する。駆動電圧制
御器３６は、コントラスト変更器３５から出力された制
御信号に基づいてデバイス駆動電圧を変化させる電圧制
御信号を出力する。かかる構成によれば、駆動電圧調整
器３２は、検出されたコントラスト比が基準コントラス
ト比以上になるまで、検出された暗点の輝度が基準暗点
輝度に一致する方向にデバイス駆動電圧を調整し続け
る。

【００３２】駆動電圧制御器３６には、さらに、検出さ
れた明点の輝度が基準明点輝度よりも小さいと判断した
とき、明点の輝度を明るくさせるべくデバイス駆動電圧
を上昇させる制御信号を出力する明点輝度比較器３７が
接続される。かかる制御信号によれば、検出されたコン
トラスト比が基準コントラスト比以上であるか否かに拘
わらず、デバイス駆動電圧を上昇させて画面の輝度を一
定値以上に維持することができる。

【００３３】図４はコントラスト比調整装置の主要部を
構成する回路の一具体例を示す。コントラスト比識別器
３１では、検出された明点の輝度に相当する明点輝度電
圧を２つの抵抗４０、４１を用いて分圧する。分圧の比
率は、基準コントラスト比に相当する値に設定される。
これにより、明点輝度電圧から、基準コントラスト比を
維持するのに必要な暗点輝度比較電圧が算出される。算
出された暗点輝度比較電圧と、検出された暗点の輝度に
相当する暗点輝度電圧とはコンパレータ４２で比較され
る。コンパレータ４２は、暗点輝度電圧が暗点輝度比較
電圧より大きいと、検出された明点および暗点間のコン
トラスト比が基準コントラスト比に満たないと判断し、
ハイレベル信号を出力する。

【００３４】駆動電圧調整器３２の暗点輝度比較器３４
は、２つのコンパレータ４３、４４を用いて、検出され
た暗点輝度と基準暗点輝度との大小関係を判断する。す
なわち、第１コンパレータ４３の反転入力端子および第
２コンパレータ４４の非反転入力端子には暗点輝度電圧
が入力される。一方、第１コンパレータ４３の非反転入
力端子および第２コンパレータ４４の反転入力端子には
暗点基準電圧が入力される。暗点基準電圧は、出力端子
４５から出力される所定の電圧を２つの抵抗４６、４７
を用いて分圧することにより得られ、その電圧値は、デ
バイス駆動電圧を調整する際の基礎となる暗点基準輝度
に相当する。第１コンパレータ４３は、暗点輝度電圧が
暗点基準電圧に満たないと、ハイレベル信号を出力し続
ける。第２コンパレータ４４は、暗点輝度電圧が暗点基
準電圧を越えると、ハイレベル信号を出力し続ける。

【００３５】駆動電圧調整器３２のコントラスト変更器
３５は第１および第２ＡＮＤゲート４８、４９を備え
る。各ＡＮＤゲート４８、４９の一方の入力端子には、
第１および第２コンパレータ４３、４４からの出力が個
別に入力され、他方の入力端子には、コントラスト比識
別器３１のコンパレータ４２からの信号が入力される。
従って、コントラスト比識別器３１が、検出されたコン
トラスト比が基準コントラスト比を満たさないと判断
し、かつ、第１コンパレータ４３が、検出された暗点の
輝度が暗点基準輝度に満たないと判断すると、第１ＡＮ
Ｄゲート４８がハイレベル信号を出力する。同様に、コ
ントラスト比識別器３１が、検出されたコントラスト比
が基準コントラスト比を満たさないと判断し、かつ、第
２コンパレータ４４が、検出された暗点の輝度が暗点基
準輝度を越えると判断すると、第２ＡＮＤゲート４９が
ハイレベル信号を出力する。

【００３６】駆動電圧調整器３２の駆動電圧制御器３６
は、デバイス駆動電圧の増減を制御する電圧制御信号を
出力するアップダウンカウンタ５０を備える。このアッ
プダウンカウンタ５０は、アップ側入力端子にハイレベ
ル信号が入力されると、発振器５１からの発振信号を増
加側にカウントし、ダウン側入力端子にハイレベル信号
が入力されると、発振器５１からの発振信号を減少側に
カウントする。カウントされた値に対応する信号が電圧
駆動器３３のＤ／Ａ変換器５２に入力され、このＤ／Ａ
変換器５２から、カウントされた値が増減されたデバイ
ス駆動電圧が出力される。

【００３７】アップダウンカウンタ５０の各入力端子に
は、第１および第２ＡＮＤゲート４８、４９からの信号
が入力される。従って、コントラスト比識別器３１が、
検出されたコントラスト比が基準コントラスト比を満た
さないと判断し、かつ、第１コンパレータ４３が、検出
された暗点の輝度が暗点基準輝度に満たないと判断する
と、アップダウンカウンタ５０は、第１ＡＮＤゲート４
８のハイレベル信号に応じて増加側にカウントされた値
を出力する。同様に、コントラスト比識別器３１が、検
出されたコントラスト比が基準コントラスト比を満たさ
ないと判断し、かつ、第２コンパレータ４４が、検出さ
れた暗点の輝度が暗点基準輝度を越えると判断すると、
アップダウンカウンタ５０は、第２ＡＮＤゲート４９の
ハイレベル信号に応じて減少側にカウントされた値を出
力する。

【００３８】ここで、アップダウンカウンタ５０のアッ
プ側入力端子には、さらに、明点輝度比較器３７からの
信号が入力される。明点輝度比較器３７は、コンパレー
タ５３を用いて、検出された明点輝度と基準明点輝度と
の大小関係を判断する。すなわち、コンパレータ５３の
反転入力端子には、検出された明点の輝度に対応する明
点輝度電圧が入力され、コンパレータ５３の非反転入力
端子には明点基準電圧が入力される。明点基準電圧は、
出力端子５４から出力される所定の電圧を２つの抵抗５
５、５６を用いて分圧することにより得られ、その電圧
値は、デバイス駆動電圧を調整する際の基礎となる明点
基準輝度に相当する。コンパレータ５３は、明点輝度電
圧が明点基準電圧に満たないと、検出された明点の輝度
が基準明点輝度よりも小さいと判断し、ハイレベル信号
を出力し続ける。

【００３９】次に、本実施例の動作を図５を参照しつつ
説明する。この液晶ディスプレイ装置２０は、基準温度
（例えば、常温）での電圧対透過率特性が図５における
曲線Ａを示し、この特性に基づき、明点および暗点間の
コントラスト比を十分に確保するために、明点駆動電圧
および暗点駆動電圧がそれぞれ電圧値Ｖｓ、Ｖｕｓに設
定されると仮定する。

【００４０】液晶ディスプレイ装置２０の電源を入れる
と、液晶パネルにデバイス駆動電圧が印加され、比較パ
ターン２３に明点および暗点が表示される。フォトセン
サ２２は常時比較パターン２３の明点および暗点の輝度
を個別に検出し、各輝度信号がコントラスト比識別器３
１に供給される。液晶ディスプレイ装置２０が基準温度
を維持していれば、予め設定された明点駆動電圧および
暗点駆動電圧により十分なコントラスト比が確保され、
また、表示画面２１上の輝度が十分な明るさを満たして
いるため、コントラスト比の調整は行われない。

【００４１】液晶ディスプレイ装置２０の温度が下がる
と、液晶の特性が変化し、この変化に伴い、液晶ディス
プレイ装置２０の電圧対透過率特性が、例えば、図５に
おける曲線Ｂに移動する。明点駆動電圧Ｖｓでの明点の
輝度は輝度値Ｌｂまで下降し、暗点駆動電圧Ｖｕｓでの
暗点の輝度は輝度値Ｕｂまで下降する。輝度検出器３０
は、これら下降した輝度値に対応する輝度信号をコント
ラスト比識別器３１に供給する。

【００４２】コントラスト比識別器３１では、基準コン
トラスト比に基づいて明点輝度電圧から暗点輝度比較電
圧が分圧される。暗点輝度電圧が暗点輝度比較電圧より
大きいと、コントラスト比（Ｌｂ／Ｕｂ）が基準コント
ラスト比に満たないと判断し、コンパレータ４２からハ
イレベル信号を出力する。

【００４３】一方、暗点の輝度に相当する暗点輝度電圧
は暗点輝度比較器３４に供給され、暗点基準輝度の大き
さに対応する暗点基準電圧と比較される。図５に示され
るように暗点の輝度Ｕｂは暗点基準輝度よりも小さいた
め、第１コンパレータ４３からはハイレベル信号が出力
されるが、第２コンパレータ４４からはハイレベル信号
が出力されない。

【００４４】第１コンパレータ４３から出力されたハイ
レベル信号は、コントラスト比識別器３１からのハイレ
ベル信号とともにコントラスト変更器３５に供給され
る。第１ＡＮＤゲート４８は、２つのハイレベル信号の
入力に応じてハイレベル信号を出力する。このハイレベ
ル信号は、駆動電圧制御器３６におけるアップダウンカ
ウンタ５０のアップ側入力端子に入力され、アップダウ
ンカウンタ５０は、発振器５１からの発振信号を増加側
にカウントする。カウントされた値に対応する信号が電
圧駆動器３３のＤ／Ａ変換器５２に入力され、このＤ／
Ａ変換器５２から、カウントされた値が増加されたデバ
イス駆動電圧が出力される。

【００４５】デバイス駆動電圧の上昇に伴い、明点駆動
電圧および暗点駆動電圧は一定の電圧比を維持したまま
上昇する。その結果、図５の曲線Ｂの特性に従って明点
および暗点の輝度が上昇する。この上昇過程で、検出さ
れたコントラスト比が基準コントラスト比を満たしたも
のと判断されると、第１ＡＮＤゲート４８からのハイレ
ベル信号の出力が停止し、アップダウンカウンタ５０の
カウントが終了する。例えば、デバイス駆動電圧が上昇
し、図５において、明点駆動電圧Ｖｓ１および暗点駆動
電圧Ｖｕｓ１が確立された時点で、コントラスト比Ｌｂ
１／Ｕｂ１が基準コントラスト比を越えると、デバイス
駆動電圧はその電圧値で保持される。

【００４６】その際、明点輝度比較器３７では、検出さ
れた明点の輝度が基準明点輝度を満たすか否かが判断さ
れる。明点輝度比較器３７が、検出された明点の輝度が
基準明点輝度を満たしていないと認めると、画面全体の
輝度が暗すぎると判断し、明点比較器３７はハイレベル
の信号を出力する。このハイレベル信号は、駆動電圧制
御器３６におけるアップダウンカウンタ５０のアップ側
入力端子に入力され、アップダウンカウンタ５０は、発
振器５１からの発振信号を増加側にカウントする。カウ
ントされた値に対応する信号が電圧駆動器３３のＤ／Ａ
変換器５２に入力され、このＤ／Ａ変換器５２から、カ
ウントされた値が増加されたデバイス駆動電圧が出力さ
れる。

【００４７】例えば、図５の曲線Ｂにおいて、明点駆動
電圧Ｖｓおよび暗点駆動電圧Ｖｕｓによるコントラスト
比Ｕｂ／Ｌｂが基準コントラスト比を満たす場合でも、
明点の輝度Ｌｂが明点基準輝度よりも小さいため、明点
輝度比較器３７のハイレベル信号に基づいてデバイス駆
動電圧は上昇する。かかる場合、明点の輝度Ｌｂ２が明
点基準輝度を満たした時点で明点輝度比較器３７のハイ
レベル信号の出力が停止し、デバイス駆動電圧はその電
圧値で維持される。これによって明点の輝度を一定値以
上に確保した上でコントラスト比を一定値以上に維持す
ることが可能となる。

【００４８】反対に、液晶ディスプレイ装置２０の温度
が上がると、液晶の特性の変化に伴い、液晶ディスプレ
イ装置２０の電圧対透過率特性が、図５における曲線Ｃ
に移動する。明点駆動電圧Ｖｓでの明点の輝度は輝度値
Ｌｃまで上昇し、暗点駆動電圧Ｖｕｓでの暗点の輝度は
輝度値Ｕｃまで上昇する。輝度検出器３０は、これら上
昇した輝度値に対応する輝度信号をコントラスト比識別
器３１に供給する。

【００４９】コントラスト比識別器３１では、基準コン
トラスト比に基づいて明点輝度電圧から暗点輝度比較電
圧が分圧される。暗点輝度電圧が暗点輝度比較電圧より
大きいと、コントラスト比（Ｌｃ／Ｕｃ）が基準コント
ラスト比に満たないと判断し、コンパレータ４２からハ
イレベル信号を出力する。

【００５０】一方、暗点の輝度に相当する暗点輝度電圧
は暗点輝度比較器３４に供給され、暗点基準輝度の大き
さに対応する暗点基準電圧と比較される。図５に示され
るように暗点の輝度Ｕｃは暗点基準輝度よりも大きいた
め、第２コンパレータ４４からはハイレベル信号が出力
されるが、第１コンパレータ４３からはハイレベル信号
が出力されない。

【００５１】第２コンパレータ４４から出力されたハイ
レベル信号は、コントラスト比識別器３１からのハイレ
ベル信号とともにコントラスト変更器３５に供給され
る。第２ＡＮＤゲート４９は、２つのハイレベル信号の
入力に応じてハイレベル信号を出力する。このハイレベ
ル信号は、駆動電圧制御器３６におけるアップダウンカ
ウンタ５０のダウン側入力端子に入力され、アップダウ
ンカウンタ５０は、発振器５１からの発振信号を減少側
にカウントする。カウントされた値に対応する信号が電
圧駆動器３３のＤ／Ａ変換器５２に入力され、このＤ／
Ａ変換器５２から、カウントされた値が減少されたデバ
イス駆動電圧が出力される。

【００５２】デバイス駆動電圧の下降に伴い、明点駆動
電圧および暗点駆動電圧は一定の電圧比を維持したまま
下降する。その結果、図５の曲線Ｃの特性に従って明点
および暗点の輝度が下降する。この上昇過程で、検出さ
れたコントラスト比が基準コントラスト比を満たしたも
のと判断されると、第２ＡＮＤゲート４９からのハイレ
ベル信号の出力が停止し、アップダウンカウンタ５０の
カウントが終了する。例えば、デバイス駆動電圧が下降
し、図５において、明点駆動電圧Ｖｓ２および暗点駆動
電圧Ｖｕｓ２が確立された時点で、コントラスト比Ｌｃ
１／Ｕｃ１が基準コントラスト比を越えると、デバイス
駆動電圧はその電圧値で保持される。

【００５３】その際、明点輝度比較器３７では、検出さ
れた明点の輝度が基準明点輝度を満たすか否かが判断さ
れるが、明点の輝度Ｌｃ、Ｌｃ１は基準明点輝度を常に
満たしているので、明点輝度比較器３７によるデバイス
駆動電圧の調整は行われない。

【００５４】以上、本発明をノーマリブラック型の液晶
ディスプレイ装置に適用した実施例を説明したが、本発
明をノーマリホワイト型の液晶ディスプレイ装置に適用
することができる。その場合には、アップダウンカウン
タ５０のアップ側入力端子に供給される信号と、ダウン
側入力端子に供給される信号とを入れ替えればよい。ま
た、上記実施例では、暗点の輝度を基準としてデバイス
駆動電圧の増減を制御しているが、明点駆動電圧および
暗点駆動電圧間に所定の電圧比が存在することを考慮す
れば、暗点の輝度の代わりに明点の輝度を基準としてデ
バイス駆動電圧の増減を制御することもできる。その場
合であっても、明点の輝度を一定値以上に確保するため
に、駆動電圧調整器に明点輝度比較器を設けることがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、実際に検出された明点および暗点間のコントラス
ト比を基準コントラスト比と比較しつつデバイス駆動電
圧を調整するので、現実の画面上のコントラスト比をコ
ントラスト調整に確実に反映させて、温度変化によるコ
ントラスト比の変動や、個々の液晶パネルごとのコント
ラスト比のばらつきを調整することができる。これによ
り、常にコントラストの鋭い画像を確保することができ
る。

【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、コン
トラスト比識別器が、検出されたコントラスト比が基準
コントラスト比に満たないと判断したとき、暗点の輝度
に基づいて確実にコントラスト比が増大する方向にデバ
イス駆動電圧を調整することができる。

【００５７】さらに、請求項３記載の発明によれば、コ
ントラスト比識別器が、検出されたコントラスト比が基
準コントラスト比に満たないと判断したとき、明点の輝
度に基づいて確実にコントラスト比が増大する方向にデ
バイス駆動電圧を調整することができる。

【００５８】さらにまた、請求項４記載の発明によれ
ば、常に、画面の輝度を一定値以上の輝度の明るさに維
持した上で、コントラスト比の調整が行えるので、一層
鋭いコントラスト比の画像を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコントラスト比調整装置を備えた
液晶ディスプレイ装置の全体外観図である。

【図２】液晶ディスプレイ装置表示画面の正面概略図で
ある。

【図３】コントラスト比調整装置の全体ブロック図であ
る。

【図４】駆動電圧調整器の回路構成図である。

【図５】ノーマリブラック液晶ディスプレイの電圧対透
過率特性を示すグラフである。

【図６】従来のコントラスト比調整装置を備えた液晶デ
ィスプレイ装置の全体外観図である。

【図７】従来のコントラスト比調整装置の全体ブロック
図である。

【符号の説明】

２０ 液晶ディスプレイ装置 ３０ 輝度検出器 ３１ コントラスト比識別器 ３２ 駆動電圧調整器 ３４ 暗点輝度比較器 ３５ コントラスト変更器 ３６ 駆動電圧制御器 ３７ 明点輝度比較器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板間に液晶を挟み込み、この液
   晶に、デバイス駆動電圧に基づいて一定の電圧比の下に
   特定される明点駆動電圧および暗点駆動電圧を供給し、
   明点駆動電圧および暗点駆動電圧による液晶の配向の相
   違に基づく光透過率の変化を利用してガラス基板表面に
   明点および暗点を表示する液晶ディスプレイにおいて、 明点および暗点の輝度を個別に検出する輝度検出器と、 検出された明点および暗点間のコントラスト比が基準コ
   ントラスト比以上であるか否かを判断するコントラスト
   比識別器と、 検出されたコントラスト比が基準コントラスト比に満た
   ないとコントラスト比識別器が判断したとき、前記明点
   または暗点の輝度に基づいてコントラスト比を大きくす
   る方向にデバイス駆動電圧を変化させる駆動電圧調整器
   と、を備えたことを特徴とする、液晶ディスプレイのコ
   ントラスト比調整装置。
2. 【請求項２】 前記駆動電圧調整器は、 暗点の輝度と基準暗点輝度とを比較する暗点輝度比較器
   と、 暗点の輝度が基準暗点輝度よりも大きいと暗点輝度比較
   器が判断したとき、暗点の輝度を暗くさせる方向にデバ
   イス駆動電圧を変化させる制御信号を出力するととも
   に、暗点の輝度が基準暗点輝度よりも小さいと暗点輝度
   比較器が判断したとき、暗点の輝度を明るくさせる方向
   にデバイス駆動電圧を変化させる制御信号を出力するコ
   ントラスト変更器と、 コントラスト変更器から出力された制御信号に基づいて
   デバイス駆動電圧を変化させる駆動信号を出力する駆動
   電圧制御器と、を備えることを特徴とする請求項１記載
   の液晶ディスプレイのコントラスト比調整装置。
3. 【請求項３】 前記駆動電圧調整器は、 明点の輝度と基準明点輝度とを比較する明点輝度比較器
   と、 明点の輝度が基準明点輝度よりも大きいと明点輝度比較
   器が判断したとき、明点の輝度を暗くさせる方向にデバ
   イス駆動電圧を変化させる制御信号を出力するととも
   に、明点の輝度が基準明点輝度よりも小さいと明点輝度
   比較器が判断したとき、明点の輝度を明るくさせる方向
   にデバイス駆動電圧を変化させる制御信号を出力するコ
   ントラスト変更器と、 コントラスト変更器から出力された制御信号に基づいて
   デバイス駆動電圧を変化させる駆動信号を出力する駆動
   電圧制御器と、を備えることを特徴とする請求項１記載
   の液晶ディスプレイのコントラスト比調整装置。
4. 【請求項４】 前記駆動電圧調整器は、明点の輝度が基
   準明点輝度よりも小さいと判断したとき、明点の輝度を
   明るくさせる方向にデバイス駆動電圧を変化させる制御
   信号を出力する明点輝度比較器を備え、この制御信号に
   基づいて、前記駆動電圧制御器がデバイス駆動電圧を変
   化させることを特徴とする請求項２または３記載の液晶
   ディスプレイのコントラスト比調整装置。