(57)【要約】【課題】映像制御の精度が向上し、表示品質を高める。【解決手段】対向配置された一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶と、一対の基板のうちの一方に形成された共通電極１ｂと、共通電極１ｂを駆動する共通電極駆動回路５と、共通電極１ｂと共通電極駆動回路５との間を接続する配線Ｌとを有する液晶表示装置１を制御する制御部３であって、共通電極駆動回路５の電源供給側に挿入され共通電極１ｂに流れる電流を検出する検出部７と、検出部７において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御部３とを有する。【選択図】　図１
2004117710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板と、
該一対の基板間に挟持された表示媒体と、
前記一対の基板のうちの一方に形成された共通電極と、
該共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、
前記共通電極と前記共通電極駆動回路との間を接続する配線と、
前記共通電極駆動回路の電源供給側に設けられ前記共通電極に流れる電流を検出する検出部と
を有する表示装置。
【請求項２】
さらに、前記検出部において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御回路を有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記表示装置を駆動する駆動回路の制御信号入力端子、または前記表示装置に入力されたビデオ信号に対する信号処理回路の制御信号入力端子に入力され、前記表示装置のコントラストとブライトネスとカラーサチュレーションとガンマ補正値とのうちから選択される少なくとも１の特性を制御する回路である請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記共通電極駆動回路は、その最終出力段に前記配線とその一方の第１出力端子が接続されたトランジスタを有しており、
前記検出部は、前記トランジスタの前記第１出力端子と異なる第２の出力端子と接続された抵抗の電圧を測定する回路を含む請求項１から３までのいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方に形成された共通電極と、該共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、前記共通電極と前記共通電極駆動回路との間を接続する配線と、前記共通電極駆動回路の電源供給側に挿入され前記共通電極に流れる電流を検出する検出部とを有する液晶表示装置であって、
さらに、前記検出部において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御回路を有する液晶表示装置。
【請求項６】
前記共通電極駆動回路は、その最終出力段に前記配線とその一方の第１出力端子が接続されたトランジスタを有しており、
前記検出部は、前記トランジスタの前記第１出力端子と異なる第２の出力端子と接続された抵抗の電圧を測定する回路を含む請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方に形成された共通電極と、該共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、前記共通電極と前記共通電極駆動回路との間を接続する配線と、を有する液晶表示装置を制御する制御回路であって、
前記共通電極駆動回路の電源供給側に挿入され前記共通電極に流れる電流を検出する検出部と、
前記検出部において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御部とを有する制御回路。
【請求項８】
前記共通電極駆動回路は、その最終出力段に前記配線とその一方の第１出力端子が接続されたトランジスタを有しており、
前記検出部は、前記トランジスタの前記第１出力端子と異なる第２の出力端子と接続された抵抗の電圧を測定する回路を含む請求項７に記載の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高品質の表示を可能とする液晶表示装置に関し、特に表示のコントラスト、ブライトネス又はガンマ補正値などを精度良く制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴを用いたテレビジョン受像機では、画面の平均輝度が高くなった時、白つぶれを防止するためにＡＢＬ（自動輝度制限）回路を動作させ、ブラウン管のアノード電流の増加を制御する。
【０００３】
一方、液晶表示装置を用いた液晶テレビジョン受像機（以下「液晶テレビ」と称する。）においても、良好な映像を表示させるための制御技術が提案されている。図３に、液晶テレビ用の液晶表示装置に用いられる一般的な制御回路の一例を示す。図３に示す制御回路１００は、バッファ回路１０２と、シンクチップクランプ回路１０５と、ピークホールド回路１０７と、直流増幅回路１０８と、を有している。バッファ回路１０２はトランジスタＱ１１と抵抗Ｒ１１を有している。シンクチップクランプ回路１０５は、容量Ｃ１１とダイオードＤ１１とを有している。ピークホールド回路１０７は、ダイオードＤ１２と、容量Ｃ１２と、抵抗Ｒ１２とを有している。直流増幅回路１０８は、アンプＩＣ１１と、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４とを有している。
【０００４】
バッファ回路１０２の入力端子に映像信号１０３が入力され、シンクチップクランプ回路１０５により、映像信号１０３は同期尖頭値１０３ａでクランプされる。ピークホールド回路１０７は、映像信号１０３に応じた平均レベルを検出し、直流増幅回路１０８により、制御に適したレベルに直流増幅される。ここで得られる出力信号により、液晶表示装置のコントラスト、ブライトネスなどを制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は、映像信号の平均値を求め、求めた平均値により、液晶表示装置におけるコントラストとブライトネスとを制御する技術である。ところが、この方法を用いると、映像信号に基づいて制御信号を得るため、例えば急激な映像の変化には対応できず、精度の高い制御が難しいという問題があった。
【０００６】
例えば特開平１−４２９９３号公報に記載され図４に示す液晶表示装置は、液晶パネル２０１と、液晶パネル２０１のラインを順次選択して走査する垂直ドライバ２０２と、加算器２０４と第１極性反転回路２０５とを介して印加される映像信号をサンプリングし、このサンプリングしたデータをラインに同時に印加する水平ドライバ２０３とを有している。抵抗Ｒ２１５は、液晶パネル２０１の共通電極とアースとの間に接続されている。この抵抗Ｒ２１５の共通電極側の端部に、第２極性反転回路２０７が接続されており、第２極性反転回路２０７は、第１極性反転回路２０５と同一の制御信号により制御される。
【０００７】
さらに、上記液晶表示装置は、第２極性反転回路２０７からの出力をサンプリングしホールドするサンプルホールド回路２０８と、サンプルホールド回路２０８の出力を平滑にするローパスフィルタ２０９と、ローパスフィルタ２０９の出力を１フィールド期間ホールドするホールド回路２１０と、ホールド回路２１０の出力を基準電圧と比較するコンパレータ２１１と、コンパレータ２１１の出力の加算器２０４への印加を制御するスイッチ２１２と、を有している。
液晶パネル２０１の共通電極に流れる電流を、抵抗Ｒ２１５の両端に現れる電圧に基づいて検出し、これに基づいて映像信号を制御することにより、自動輝度制御を行うことができる。
【０００８】
しかしながら、図４に示す液晶表示装置においては、電流検出用としての抵抗Ｒ２１５を液晶パネル２０１の共通電極とアース間に挿入しているため共通電極に電位差が生じ、この電圧変化により１フィールド内で表示装置の明るさが変化してしまうという問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解消し高品位な映像を得ることのできる液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された表示媒体と、前記一対の基板のうちの一方に形成された共通電極と、該共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、前記共通電極と前記共通電極駆動回路との間を接続する配線と、前記共通電極駆動回路の電源供給側に挿入され前記共通電極に流れる電流を検出する検出部とを有する表示装置が提供される。
さらに、前記検出部において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御回路を有するのが好ましい。
【００１０】
上記表示装置を用いると、前記共通電極に流れる電流を前記配線の外側において検出するため、検出に際して前記共通電極駆動回路の出力に及ぼす影響が少なく、精度の高い検出が可能となる。また、精度良く検出できるため、表示装置の制御も良好になる。前記電流による電圧降下値を測定することにより、測定精度が向上する。
【００１１】
尚、前記制御回路は、前記表示装置を駆動する駆動回路の制御信号入力端子に入力され、前記表示装置のコントラストとブライトネスとカラーサチュレーションとガンマ補正値とのうちから選択される少なくとも１の特性を制御する回路であるのがましい。
【００１２】
本発明の他の観点によれば、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記一対の基板のうちの一方に形成された共通電極と、該共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、前記共通電極と前記共通電極駆動回路との間を接続する配線と、前記共通電極駆動回路の電源供給側に挿入され前記共通電極に流れる電流を検出する検出部とを有する液晶表示装置であって、さらに、前記検出部において検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う制御回路を有する液晶表示装置が提供される。
【００１３】
前記共通電極駆動回路は、その最終出力段に前記配線とその一方の第１出力端子（エミッタ端子）が接続されたトランジスタを有しており、前記検出部は、前記トランジスタの前記第１出力端子と異なる第２の出力端子（コレクタ端子）と接続された抵抗の電圧を測定する回路を含むのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
共通電極に流れる電流を直接検出し、検出された電流に基づいて表示に関する制御を行う方法が、画面全体のバランスから適している。発明者は、共通電極用駆動回路の駆動信号出力端と共通電極との間に電流検出部を設けるのではなく、それよりも外側に検出部を向けることを考えた。特に、駆動信号出力端の近傍に検出部を設けるのが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、共通電極用駆動回路のドライブ能力に影響を与えず、かつ、共通電極用駆動回路に近い位置で共通電極に流れる電流を検出することができ、液晶表示装置（液晶パネル）に対する制御を精度良く行うことができる。
【００１６】
上記考察に基づき、本発明の実施の形態による液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態による液晶表示装置の機能ブロック図であり、図２は、図１の要部の回路図である。図１に示すように、本発明の一実施の形態による液晶表示装置Ａは、液晶パネル１と、制御回路３と、共通電極駆動回路５と、電流検出回路７と、を有している。
【００１７】
液晶パネル１は、例えばアクティブマトリックス型の液晶パネルであり、２枚の対向する基板と、基板間に挟持された液晶と、を含んでいる。２枚の基板のうちの一方（第１の基板）側には、画素毎に区画され行列状に整列配置された多数の画素電極と、画素電極毎に設けられ画素電極をスイッチングするＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、ＴＦＴのゲート端子とソース端子とにそれぞれ接続され行方向及び列方向に延びる複数本の走査線及び信号線と、走査線を駆動する走査線駆動回路と、信号線を駆動する信号線駆動回路と、が形成されている。２枚の基板のうちの他方（第２の基板）側には、基板のほぼ全面に共通電極１ｂが形成されている。走査線と信号線により所望の画素電極を選択し、その画素電極と共通電極１ｂとの間の電圧を切り替えることで液晶の配向を変化させ、液晶層の透過率の違いにより例えば白黒表示やカラー表示（カラーフィルタを用いた場合）を行うことができる。
【００１８】
上記第１の基板側には、共通電極１ｂを駆動するための共通電極駆動回路５も形成されている。電流検出回路７は、電流検出機能と、検出された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換との機能を有している電流検出部１１と、この電流検出部１１から出力された電圧信号を増幅するアンプ部１５とを含んでいる。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態による液晶表示装置Ａにおいては、電流検出回路７が、共通電極駆動回路５と共通電極１ｂとの間の配線内でなく、この配線よりも共通電極駆動回路５を挟んでその外側に設けられている。ここで共通電極１ｂに流れる電流を検出し、これに基づいて制御回路３にいかなる制御を行わせるかに関する第１の制御信号を出力する。電流検出回路７からの出力信号は、制御回路（マイクロコンピュータ、以下「マイコン」と称する。）３に入力する。制御回路３は、各種制御信号を出力し、例えば液晶パネル１の液晶駆動回路１ａに対して第２の制御信号（駆動信号）を出力する。この第２の制御信号を受けて、液晶駆動回路１ａが液晶パネル１を駆動する。
【００２０】
図２に示すように、共通電極駆動回路５は、例えばｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１と、逆導電型のｐｎｐ型のバイポーラトランジスタＱ２と、を含んでいる。ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１のエミッタ端子とｐｎｐ型のバイポーラトランジスタＱ２のエミッタ端子とが共通接続され、両者のベース端子は互いに抵抗を介して共通接続されている。ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１のコレクタ端子は、第１の抵抗Ｒ１を介して電源電圧ＶＣＣに接続され、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタＱ２のコレクタ端子は抵抗を介してＶＥＢに接続されている。
【００２１】
これらの構成により、相補回路を形成している。相補回路は、液晶パネル１の共通電極１ｂを一定電圧に保持するように、共通電極１ｂへの電流の供給又は電流の吸収を行うことができる。すなわち、共通電極１ｂには、相補回路により所定のバイアスが与えられている。
【００２２】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１のコレクタ端子よりも電源電圧ＶＣＣ側に、第１の抵抗Ｒ１が設けられている。この第１の抵抗Ｒ１には、共通電極１ｂに流れるエミッタ電流とほぼ等しいコレクタ電流（実際にはトランジスタの電流利得によるが、電流利得が大きければ、エミッタ電流とコレクタ電流との差は非常に小さい）が流れる。コレクタ電流分の電圧降下はダイオードＤ１と容量Ｃ１とにより保持する。このようにして、共通電極１ｂに流れる電流値を電圧値に変換し、変化された電圧値に基づいて、容量Ｃ２、抵抗Ｒ６、Ｒ３、Ｒ４と増幅器ＩＣ７により制御に適した制御電圧に設定する。尚、抵抗Ｒ７は、制御電圧にヒステリシスを持たせるために設けられている。
【００２３】
上述の如く、電流検出回路７からの出力信号は、例えば制御回路３中に設けられているマイコンのＡＤコンバータに入力し、マイコンが、液晶パネル１のコントラスト、ブライトネス、カラーサチュレーション、ガンマ補正値などをそれぞれ制御するための各種制御信号を出力する。
【００２４】
液晶パネル１においては、共通電極の電位と信号レベルとの和によって液晶層の透過率が決まる。また、液晶パネル１に流れる電流は、共通電極が全画素共通になっており、全ての画素に流れる電流の総和となる。従って、液晶の表示に関しては、共通電極に流れる電流に基づき制御するのが最も良い精度を有する。また、共通電極に流れる電流は、表示画面全体の表示バランスを代表する値であると考えて良く、最も適した制御が可能である。
【００２５】
以上説明したように、本発明の一実施の形態による液晶表示装置によれば、急激な映像信号の変化の影響を受けにくく、かつ、精度の高い平均画像レベルを得ることができる。従って映像制御の精度が向上し、表示品質を高めることができる。
【００２６】
以上、本実施の形態に沿って説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、種々の変形が可能であるのは言うまでもない。本実施の形態による液晶表示装置は、液晶テレビやノート型パーソナルコンピュータなどを含む液晶表示装置を利用した各種電子機器に応用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置を用いると、急激な映像信号の変化の影響を受けにくく、かつ、精度の高い平均画像レベルを得ることができる。従って映像制御の精度が向上し、表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】
本発明の一実施の形態による液晶表示装置の要部である電流検出回路を中心とする回路図である。
【図３】
液晶表示装置に用いられる一般的な制御回路の一例である。
【図４】
液晶表示装置の他の例である。
【符号の説明】
Ａ…液晶表示装置、１ａ…液晶駆動回路、１ｂ…共通電極、３…制御回路、５…共通電極駆動回路、７…電流検出回路、１１…電流検出部、１５…アンプ部、Ｒ１…第１の抵抗、２５…積分回路、Ｑ１…第１のトランジスタ、Ｑ２…第２のトランジスタ、Ｖｔｏ…出力端子、Ｌ…配線、ＶＣＣ…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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