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JPH04232991A - ディスプレイ装置 - Google Patents

ディスプレイ装置

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JPH04232991A
JPH04232991A JP3105640A JP10564091A JPH04232991A JP H04232991 A JPH04232991 A JP H04232991A JP 3105640 A JP3105640 A JP 3105640A JP 10564091 A JP10564091 A JP 10564091A JP H04232991 A JPH04232991 A JP H04232991A
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JP
Japan
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brightness
signal
section
display device
memory
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JP3105640A
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S Beeteson John
ジョン・エス・ビーテソン
C Petresach Christopher
クリストファー・シー・ピートルザック
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Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ装置、特
に個々にアドレス指定可能のピクセルセルのアレイを備
える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを含むディスプ
レイ装置に関する。
【０００２】そのようなディスプレイ装置用のＬＣＤス
クリーンは、受動ＬＣＤスクリーンと薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）ＬＣＤスクリーンとを含む。
【０００３】
【従来の技術】受動ＬＣＤパネルは、行と列の形態の平
行の導電性トラックの２個の直交アレイを含む。液晶材
料の層が、２個のアレイの間に配置され、直交アレイの
各交差部でコンデンサを形成している。交差部のコンデ
ンサは、対応する導電性トラック間に電圧を付与するこ
とにより充電される。コンデンサが充電されると、交差
部において液晶材料を通して光路が生成される。
【０００４】ＴＦＴ　　ＬＣＤにおいては、液晶材料が
平坦な電極と個別のピクセル電極アレイとの間に配置さ
れる。各ピクセル電極はトランジスタスイッチのドレイ
ンに結合される。トランジスタスイッチは、２個の直交
する導電性トラック（行と列のトラック）の交差部に配
置される。トランジスタのソースは、列トラックに結合
され、ゲートは行トラックに結合される。トランジスタ
は、行トラックに電圧が付与されるとオンする。トラン
ジスタがオンすることに応答して、ピクセル電極と平坦
な電極との間に形成されたコンデンサが、行トラックに
付与されたデータ電圧まで充電される。次いでトランジ
スタがオフとなると、コンデンサに蓄積された電荷はそ
のまま残留する。ピクセル電極における液晶材料を通し
て光路が生成し、ピクセルセルを発生する。
【０００５】受動スクリーンおよびＴＦＴ　　ＬＣＤス
クリーンは、表示された像がグレースケールビデオ信号
により発生した場合明るさの非均一性を示す可能性があ
る。非均一エラーは、ＬＣＤパネルにわたって分布した
擬似明るさ変動の受け入れ難い可視様相の形態をとる。 これらの変動は、グレースケールの明るさレベルの量を
制限し、これは明確に発生しうる。
【０００６】明るさの非均一性は、液晶の層の厚さの変
動から生じうる。ＬＣＤパネルの過渡応答時間を低減す
るために、液晶層が薄く（典型的には４μｍ）作られた
場合には、この作用は特に重要である。層の厚さを薄く
したＬＣＤスクリーンにおいては、層の厚さの僅かな変
動でも明るさを対応して変動させる。カラーＬＣＤにお
いては、カラーフィルタ層によりさらに厚さの変動が導
入されうる。このようなさらなる厚さの変動が上記作用
に加わる。
【０００７】明るさの非均一性はまた、ＬＣＤパネルの
内面に付与された液晶整合層の分子配向の変動からも生
じうる。
【０００８】さらに、明るさの非均一性は、行トラック
、列トラックあるいは（ＴＦＴ　　ＬＣＤの）薄膜トラ
ンジスタあるいはそれらのいずれかの組合せの電気特性
の変動からも生じうる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は
、擬似明るさ変動を示さないＬＣＤディスプレイパネル
を有するディスプレイ装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
アドレス指定可能の明るさ可変セクションに分割された
液晶ディスプレイパネルと、タイミング信号に応答して
あるセクションに対応するセクションアドレスを発生さ
せるアドレス手段と、ビデオ信号から導出された明るさ
信号に応答して当該セクションの明るさを変えるドライ
バ手段とを含み、さらに、当該セクションに対応する所
定の訂正信号を記憶するメモリと、前記ドライバ手段に
結合され、組み合わされたビデオ信号と訂正信号とに応
答して、表示された像の明るさの非均一性を低減するよ
うに明るさ信号を変える制御手段とを含むことを特徴と
する、ビデオ信号に応答して可視像を表示するディスプ
レイ装置が提供される。
【００１１】本発明は、ＬＣＤパネル上に表示された像
におけるいずれかの擬似明るさ変動が、ディスプレイ装
置の製作中に適切な訂正データを発生させ、かつディス
プレイ装置の動作の間にこの訂正データを検索のために
メモリに記憶することにより除去できるという利点を有
する。
【００１２】後述する本発明の特に好ましい実施例にお
いては、各セクションは複数のアドレス指定可能で、明
るさ可変のピクセルセルを含む。しかしながら、本発明
のその他の実施例においては、各セクションは単一の明
るさ可変ピクセルセルを備えうることが認められる。
【００１３】後述する一好適実施例においては、前記制
御手段は、訂正信号をビデオ信号に加えて総和信号を生
成し、明るさ信号を決定する総和回路を含む。
【００１４】後述する別の好適実施例においては、前記
制御手段は、訂正信号に応答して明るさ信号の振幅を変
える電圧制御回路を含む。
【００１５】後述する本発明の好適実施例においては、
前記メモリは、２ビットの２進数の形式で各訂正信号が
メモリに記憶されるプログラム可能の読出し専用メモリ
を備える。本発明のこの例においては、メモリは、各訂
正信号がＬＣＤパネルの異なるセクションに対応するル
ックアップテーブルの形態で複数の訂正信号を記憶する
ように動作しうる。
【００１６】本発明の好適例のディスプレイ装置におい
ては、セクションのアドレスに応答して、メモリに記憶
された訂正信号をアドレス指定するためのメモリアドレ
スを発生させるセクション復号器が設けられる。しかし
ながら、本発明の他の例においては、メモリアドレスは
、コンピュータプログラムの命令に基き動作するコンピ
ュータシステムにより発生しうる。
【００１７】本発明のこれらおよびその他の実施例は、
本発明のディスプレイ装置と関連した電気回路が安価で
単純な集積回路パッケージに含みうるという利点を有す
る。従って、本発明のディスプレイは製作コストに著し
く影響を与えることなく製作することができる。
【００１８】
【実施例】添付図面を参照して本発明の好適例を以下説
明する。
【００１９】従来技術のＬＣＤディスプレイを図１を参
照して以下説明する。ＬＣＤディスプレイは、受動ＬＣ
Ｄパネル１と該ＬＣＤパネル１上に像を発生させる制御
回路２とを含む。ＬＣＤパネルは、行３と列４に配列さ
れた個々にアドレス指定可能のピクセルセル５から構成
されている。各ピクセルセルは、行アドレスＹｍと列ア
ドレスＸｎとによってアドレス指定される。特定のピク
セルセルの明るさは、行明るさ値Ｙ’と列明るさ値Ｘ’
とによって決定される。行明るさ値Ｘ’は行ドライバ７
によって行ドライブ信号１４に変換される。列明るさ値
Ｙ’が列ドライバ８によって列ドライブ信号１５に変換
される。ビデオバッファ９が、アナログ入力ビデオ信号
１０に応答して行および列明るさ値を発生する。行ドラ
イブ信号１４は、行アドレスＹによって特定される行に
付与される。列ドライブ信号１５は、列アドレスＸによ
って特定される列に付与される。行および列のアドレス
はアドレスレジスタ６に記憶される。アドレスレジスタ
６における行と列のアドレスはレジスタ制御信号１１に
応答して変化する。レジスタ制御信号１１はタイミング
制御装置１３によって発生する。またタイミング制御装
置１３はゲート信号１２も発生する。ゲート信号１２は
、入力ビデオ信号１０をレジスタ制御信号１１に同期化
させることにより適切な明るさが特定のピクセルセルに
割り当てられることを保証する。
【００２０】動作時、ＬＣＤパネルに表示された像は、
ピクセルセルの行を順次アドレス指定することにより再
生される。行ドライブ信号１４は特定のピクセル行にア
ドレス指定され、個別の列ドライブ信号１５は各ピクセ
ル列に同時に付与される。このように、ピクセルセルの
行全体が同時に再生される。次いで行アドレスＹが増分
され、行ドライブ信号が隣接のピクセル行に付与される
。
【００２１】本発明のＬＣＤパネルを図２を参照して説
明する。本発明の一実施例において、ＬＣＤパネルは典
型的には幅が２２５ｍｍで高さが１７０ｍｍである。パ
ネル領域は、４５２０個の３ｍｍ平方のセクション（Ｐ
，Ｑ，Ｒ）に分割される。各セクショは、ピクセルセル
の種々の群の行と列とにより画成される。例えば、セク
ションＰは行Ｙ１からＹ７および列Ｘ１からＸ７までに
おけるピクセルセルを含む。本発明のＬＣＤパネルを制
御する制御回路を図３を参照して以下説明する。ビデオ
信号１０はビデオバッファ９に接続されている。ビデオ
バッファ９は、ゲート信号１２に応答して加算器３１へ
の特定のピクセルセルに対応する行および列の像明るさ
値３４をラッチする。加算器３１は、像明るさ値３４と
明るさ訂正値３５とに応答して、ピクセルセルに対する
行明るさ値Ｙ’および列明るさ値Ｘ’を決定する。明る
さ訂正値は、ピクセルセルを含むＬＣＤパネルのセクシ
ョンに対応する２ビットの２進数である。各セクション
は、８．５キロビットのプログラム可能読出し専用メモ
リ（ＰＲＯＭ）３６に記憶された別の訂正値と関連して
いる。セクション復号器３２は、ピクセルセルを特定す
る行および列のアドレスを復号してＰＲＯＭアドレス３
３を生成する。ＰＲＯＭアドレスは、ピクセルセルを含
むセクションに対応する明るさ訂正値３５を選択する。
【００２２】本発明による、ＬＣＤパネルを制御する別
の制御回路を図４に参照して以下説明する。ビデオ信号
１０はビデオバッファ９に接続されている。ビデオバッ
ファ９は、行明るさ値Ｘ’を行ドライバ７に、列明るさ
値Ｙ’を列ドライバ８にラッチする。明るさ値は特定の
ピクセルセルに対応する。行ドライバ７は行明るさ値Ｘ
’を行ドライブ信号１４に変換する。列ドライバ８は列
明るさ値Ｙ’を列ドライブ信号１５に変換する。行およ
び列ドライブ信号はピクセルセルの明るさを決める。 行ドライブ信号１４の振幅はまた、行訂正値Ｙ”によっ
ても制御される。同様に列ドライブ信号１５の振幅は訂
正値Ｘ”によって制御される。訂正値Ｘ”とＹ”とは、
ピクセルセルを含むＬＣＤパネルのセクションに対応す
る。各セクションは、プログラム可能読出し専用メモリ
（ＰＲＯＭ）３６に記憶された別の対の訂正値Ｘ”およ
びＹ”と関連している。セクション復号器３２は、ピク
セルセルを特定する行と列のアドレスを復号化してＰＲ
ＯＭアドレス３３、行セクションアドレスＳＹおよび列
セクションアドレスＳＸとを生成する。ＰＲＯＭアドレ
ス３３は、ピクセルセルを含むＬＣＤパネルのセクショ
ンに対応する一対の訂正値Ｘ”およびＹ”を選択する。 行ドライバにおけるセクションドライバにより、行ドラ
イブ信号がこのセクションの行に付与される。同様に、
列ドライバのセクションドライバにより、ドライブ信号
がこのセクションの列に付与される。行セクションアド
レスは、アドレス指定して行訂正値を行セクションドラ
イバに送る。同様に、列セクションアドレスは、アドレ
ス指定して列訂正値を列セクションドライバに送る。
【００２３】図５は、列セクションドライバ５０，５１
，５２のアレイに分割された列ドライバ８のブロック線
図である。特定のセクションドライバ５０が、ＬＣＤパ
ネルの７個の隣接列、Ｘ１からＸ７までに付与される電
圧レベルの形態の個別のドライブ信号を発生する。電圧
レベルは７個の個別の像明るさ値によって初期に決まる
。列に付与された電圧レベルは、列セクションドライバ
にアドレス指定された訂正値に応答して列セクションド
ライバの出力で調整される。
【００２４】明るさ値と明るさ訂正値との間の関係を、
図６を参照して以下説明する。図６は、ピクセルセル光
透過率と、典型的なＬＣＤセルに対するピクセルセルに
印加された電圧との間の関係を示す曲線の形態のグラフ
である。ピクセルセル透過率は、ＬＣＤパネルが適当な
光源により背後から照射されたときのピクセルセルの明
るさを決める。前記曲線は、透過範囲ｄＩに対応する電
圧範囲ｄＶにおいては直線に近似できる。従って、ピク
セルセルに印加される電圧に何らかの変化があれば、ピ
クセルの明るさを比例的に変化させる。但し電圧は範囲
ｄＶ内にあるものとする。ＬＣＤディスプレイにおいて
、制御回路は、電圧範囲ｄＩを明るさ値（７４，７５）
のデジタルシーケンスに効果的に量子化する。本発明の
好適実施例においては、表示された像に対する訂正値の
効果は明るさ値の作用と比較して小さいことが好ましい
ので、明るさ訂正値に対応する電圧は、電圧範囲ｄＶの
外側で曲線の低透過率端（７０，７１，７２，７３）に
向かって位置している。
【００２５】ＬＣＤパネルの出力応答性を分析し、ＬＣ
Ｄディスプレイに対する訂正値を決定するシステムを図
７を参照して以下説明する。このシステムは、ＬＣＤパ
ネル６０からの可視出力を検出する光センサアレイ６１
を備える。センサアレイ６１における各センサはＬＣＤ
パネルの異るセクションにそれぞれ対応する。例えば、
センサＺ１はセクションＤ１に対応する。グレースケー
ルのビデオ信号発生器６２は、ＬＣＤパネルを低い明る
さブロックで充たすためのテストビデオ信号６３を発生
する。テストビデオ信号に対するＬＣＤパネルの各セク
ションの応答はセンサアレイの別のセンサによって測定
される。比較器アレイが、測定されたグレーレベルをシ
ステムメモリ６４に記憶された対応する基準グレーレベ
ルとデジタル的に比較する。対応する測定グレーレベル
と基準グレーレベルとの間の差異値はシステムメモリ６
４に記憶される。この過程はより高い明るさのブロック
を用いることにより繰り返される。ＬＣＤパネルの特定
セクションに対する明るさ訂正値は、当該セクションに
対応する種々の値を平均化することにより決定される。 明るさ訂正値は処理ロジック６５によりＬＣＤディスプ
レイのＰＲＯＭ３６に記録されている。
【００２６】本発明の実施例を受動ＬＣＤパネルを含む
ＬＣＤディスプレイを参照して説明してきた。しかしな
がら、本発明は、薄膜トランジスタＬＣＤパネルを含む
ＬＣＤディスプレイにも適用可能なことが認められる。 さらに、前述した本発明の例は、２２５×１１７ｍｍの
ＬＣＤパネルを含んでいるが、本発明はその他の寸法の
ＬＣＤパネルに対しても同等に適用可能なことが認めら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のＬＣＤパネルとＬＣＤパネル制御回
路とを含むＬＣＤディスプレイのブロック図である。
【図２】本発明のＬＣＤパネルの平面図である。
【図３】本発明の制御回路のブロック図である。
【図４】本発明の別の制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の列バッファのブロック図である。
【図６】ＬＣＤパネルのセル電圧とセル透過率（明るさ
）との関係を示すグラフである。
【図７】ＬＣＤパネルを分析し、ＬＣＤディスプレイの
ための明るさ訂正値を決めるシステムのブロック図であ
る。
【符号の説明】
１：ＬＣＤパネル　　　　　　　　２：制御回路　　　
　　　　　　　５：ピクセルセル ６：アドレスレジスタ　　　　７，８：ドライバ　　　
　　　９：ビデオバッファ １３：タイミング制御装置　　３１：加算器　　　　　
　　　３２：セクション復号器 ３６：メモリ　　　　　　　　　　　　　　６０：ＬＣ
Ｄパネル　　６１：光センサアレイ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ビデオ信号（１０，３４）に応答して
    可視像を表示するディスプレイ装置であって、複数のア
    ドレス指定可能で明るさ可変のセクション（５）に分割
    された液晶ディスプレイパネル（１）と、タイミング信
    号（１１）に応答して、あるセクションに対応するセク
    ションアドレスを発生するアドレス手段（６）と、ビデ
    オ信号（１０，３４）から導出された明るさ信号（１４
    ，１５）に応答して当該セクションの明るさを変えるド
    ライバ手段（７，８）とを含むディスプレイ装置におい
    て、当該セクションに対応する所定の訂正信号（３５）
    を記憶するメモリ（３６）と、前記ドライバ手段（７，
    ８）に結合され、ビデオ信号（３４）と訂正信号（３５
    ）とに応答して、表示された像の明るさの非均一性を低
    減させるために明るさ信号（１４，１５）を変える制御
    手段（３１）とを組み合わせてさらに含むことを特徴と
    するディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】　　各セクションは、複数のアドレス指定
    可能で明るさ可変のピクセルセルを備える請求項１に記
    載のディスプレイ装置。
  3. 【請求項３】　　前記制御手段は、訂正信号をビデオ信
    号に加え明るさ信号を決めるための総和信号を発生する
    総和回路を含む請求項１または２に記載のディスプレイ
    装置。
  4. 【請求項４】　　前記制御手段は、訂正信号に応答して
    明るさ信号の振幅を変えるための電圧制御回路を含む請
    求項１または２に記載のディスプレイ装置。
  5. 【請求項５】　　セクションアドレスに応答して、前記
    メモリに記憶された訂正信号に対応するメモリアドレス
    を発生するセクション復号器をさらに含む請求項３また
    は４に記載のディスプレイ装置。
  6. 【請求項６】　　各訂正信号が２ビットの２進数の形式
    でメモリに記憶されている請求項５に記載のディスプレ
    イ装置。
  7. 【請求項７】　　前記メモリはプログラム可能読出し専
    用メモリを備える請求項５または６に記載のディスプレ
    イ装置。
  8. 【請求項８】　　前記メモリは、ルックアップテーブル
    の形態で複数の訂正信号を記憶するように動作可能であ
    り、各訂正信号は、ＬＣＤパネルの当該セクションに対
    応する請求項１から７までのいずれか一項に記載のディ
    スプレイ装置。
  9. 【請求項９】　　薄膜トランジスタの液晶ディスプレイ
    パネルを含む請求項１から８までのいずれか一項に記載
    のディスプレイ装置。
  10. 【請求項１０】　　受動液晶ディスプレイパネルを含む
    請求項１から８までのいずれか一項に記載のディスプレ
    イ装置。
  11. 【請求項１１】　　複数のアドレス指定可能で明るさ可
    変のセクションに分割された液晶ディスプレイパネルと
    、ビデオ信号から導出された明るさ信号をあるセクショ
    ンにアドレス指定するセクションアドレスを発生するア
    ドレス手段と、明るさ信号に応答して当該セクションの
    明るさを変えるドライバ手段とを含むディスプレイ装置
    により、ビデオ信号に応答して、発生した可視像におけ
    る明るさの非均一性を低減する方法において、当該セク
    ションに対応した所定の訂正信号を前記ディスプレイ装
    置のメモリに記憶し、ビデオ信号と訂正信号の双方に応
    答して明るさ信号を変えるステップを備えることを特徴
    とする可視像における明るさの非均一性を低減する方法
    。
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