CN100429696C - 显示装置的驱动方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供使活动图像显示特性优化了的显示装置。在显示控制电路中设置有帧存储器、将所输入的时钟信号倍增为2倍频率的时钟频率合成器、比较电路。将由输入处理电路处理后的输入显示数据作为第1图像数据存储到一个帧存储器中，将接着输入的图像数据作为第2图像数据存储在其它帧存储器中。按2倍速时钟信号，读出已存储的第1图像数据作为第1场的图像信号，提供给各漏极驱动器。比较电路将存储在帧存储器中的第2图像数据和第1图像数据按每个像素进行比较，按比较结果控制输出数据处理电路，当第2图像数据比第1图像数据暗时，将黑显示数据作为第2场的显示数据提供给各漏极驱动器，否则，将白显示数据作为第2场的显示数据提供给各漏极驱动器。

Description

显示装置的驱动方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及高亮度且优化了活动图像显示特性的显示装置的驱动方法及显示装置。
背景技术
作为计算机及其它信息设备的高清晰度彩色监视器或电视接收机的显示设备，正广泛地使用液晶显示装置、等离子显示装置、场致发射型显示装置或有机发光显示装置等的平面型显示装置。在平面型显示装置中，有利用其像素的发光特性、被称作保持型显示装置的平面型显示装置。液晶显示装置和等离子显示装置是保持型图像显示装置的代表。例如，液晶显示装置用以下这样的结构和动作来显示图像。
图9是说明一般的有源矩阵型液晶显示装置的结构和驱动系统的概要的框图。这种液晶显示装置具有液晶显示面板PNL，在该液晶显示面板PNL的周边具有驱动显示信号线DL(也叫做图像信号线、数据线、漏极信号线、漏极线，或者简单称为信号线)的驱动电路(用IC芯片等构成)、即显示信号驱动电路(以下，也称作漏极驱动器)DR，和驱动显示扫描线GL(也叫做栅极信号线、栅极线，或者简单称为扫描线)的驱动电路(用IC芯片构成)、即显示扫描线驱动电路(以下，也称作栅极驱动器)GR，还具备作为提供用于使这些漏极驱动器DR和栅极驱动器GR显示图像的显示数据DATAin、控制信号(包括点时钟CL的各种时钟信号、显示定时信号DTMG、垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC等)、灰阶电压等的显示控制部件的显示控制电路CRL，和电源电路PWU。在显示控制电路CRL中设置有生成用于控制显示的各种显示定时信号的定时控制器Tcon。在栅极线GL和漏极线DL的交叉部分配置有像素PX。
把来自计算机、个人电脑、或电视接收电路等外部信号源(主体)的输入显示数据DATAin、点时钟DCLK、显示定时信号DTMG、垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC等各种电压信号输入到显示控制装置CRL。在显示控制装置CRL中除定时控制器Tcon外还具备未图示的灰阶基准电压生成部等，把来自外部的输入显示数据DATAin和各种电压信号转换成适合于用液晶显示面板PNL显示的形式的输出数据(显示数据)DATAout。送往漏极驱动器DR和栅极驱动器GR的显示数据DATAout和各种时钟信号如图示那样被提供。在该结构中，漏极驱动器DR的前级的进位(carry)输出CRY原封不动地提供到下级的漏极驱动器的进位输入。参照符号DB表示显示数据DATAout的数据总线。
这样的结构的液晶显示装置由于厚度小、低耗电等特征，正在取代阴极射线管(CRT)显示器。而该取代进一步发展的前提是提高液晶显示装置的图像质量的技术革新。特别是，最近对以视频图像为代表的活动图像显示的要求日益增强，正在进行液晶材料和驱动方法的改善。
但是，CRT是电子枪扫描的脉冲型发光，与此相对，如上述那样，液晶显示装置是使用了以线状灯(荧光灯)等作为照明光源的背光系统等的保持型发光，因此进行完全的活动图像显示变得困难。即，在用液晶显示装置进行了活动图像显示时，由于其保持特性，会产生活动图像轮廓劣化(一般称作“模糊(Blurring)”或“活动图像模糊(Motion Picture Blurring)”)，从而图像质量下降。这不限于液晶显示装置，在例如等离子显示器等中也同样产生。
图10是说明用具有液晶显示装置等的保持特性的显示装置显示活动图像时的活动图像轮廓劣化产生的机理(mechanism)的示意图。该图(a)表示在液晶显示装置LCD的背景画面的一部分中进行向箭头方向A移动的黑显示的情况，(b)表示其黑/白的边界部分的放大图，(c)是活动图像轮廓劣化产生原因的说明图，(d)表示与表示活动图像轮廓劣化状态的(b)相同的放大图。图中，单位四角表示像素。
如按时间序列显示了图10(b)的黑/白的边界部分一行的(c)那样，随着显示图像向箭头方向A的移动，视线如在图中向右下斜方向画出的箭头B那样移动。在1帧的显示的移动过程中保持(hold)在此期间所显示的像素的亮度。由于亮度是将像素的亮度的积分而得到的，因此产生如该图(d)所示那样的活动图像轮廓劣化。
在上述的液晶显示装置等的保持型显示装置中，是进行在1帧的期间持续显示图像的所谓“保持型”的显示的，但在CRT中，是进行只在一瞬间显示图像而在剩余的期间成为黑的所谓“脉冲型”的显示。在用保持型显示装置显示活动图像时，该影响作为图像模糊的原因表现强烈，若能够进行脉冲型的显示，那么在保持型显示装置中也能够使活动图像没有模糊地进行清晰的显示。
作为克服该课题的方法，在日本特开平11-109921号公报中公开了构成液晶显示面板(也称作液晶单元)的液晶层的液晶材料的改良或显示模式的改良、以及在光源中使用直下型背光系统的方法。关于使用在液晶显示面板的背面直接设置光源的所谓直下型背光系统的方法，是在液晶显示面板的主面的正下方(背面)，沿与上述栅极线平行的方向配置多个线状灯(冷阴极荧光灯等)或发光二极管阵列，使线状灯的各亮灯开始时间的定时从显示画面的上方向下错开，而且使之与图像显示信号的扫描周期同步的、被称作背光闪烁的照明方法。另外，在日本特开2001-343949号公报中公开了在投影型图像显示装置中，在各色的灰阶显示中间插入白信号或黑信号使显示的动态范围扩大的尝试。
发明内容
控制上述的光源的亮灯时间的方式的液晶显示装置，由于在帧之间插入黑图像(也叫做黑信号)，因此在某种程度上能够避免活动图像轮廓劣化的产生，能够提高活动图像显示特性，但其结果，在扫描的一周期中所占的发光时间变短，降低照明光的亮度效率，不能得到充分的亮度，并与黑图像的插入率成比例地使图像整体变暗。
本发明的目的在于，通过图像信号处理来消除在保持型的显示装置中显示活动图像时的活动图像轮廓劣化，得到高亮度且高质量的活动图像显示。
为达到上述目的，本发明的驱动方法将从外部信号源连续输入的连续的多个帧的图像数据分别存储到多个帧存储器中，按将从所述外部信号源输入的像素时钟信号倍增2m倍后所得到的2m倍速时钟信号，读出已存储在最初的帧存储器中的图像数据，作为第1场的显示数据，其中m是大于等于1的整数，将连续的2个帧的图像信号按每个显示单位进行比较，当后续帧的上述显示单位比先前帧的显示单位的亮度高时，将第1显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，否则，将第2显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，上述显示单位表示像素，上述第1显示数据是显示白色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
此外，与上述相同，按上述2m倍速时钟信号读出存储在最初的帧存储器中的图像信号作为第1场的显示数据，在后续帧的显示单位的亮度比预定值高时，将第1显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，否则将第2显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部。
另外，在本发明的显示装置的实施方式中，在显示控制电路CRL中设置有至少2帧的帧存储器(或具有至少2帧的容量的存储器)，和将从外部信号源(主体)输入的输入时钟信号倍增为2倍(或2倍和4倍)频率的时钟频率合成器。例如，将从主体输入的输入图像数据(第l n帧的数据)按同样从主体输入的时钟信号作为第1图像数据存储到帧存储器的一个中，将接着输入的图像数据(第n+1帧的数据)作为第2图像数据存储到其它帧存储器中。按输入时钟信号频率的2倍频率的时钟(2倍速时钟)信号，将第1图像数据作为第1场的显示数据读出并提供给各漏极驱动器。向各漏极驱动器的输出也使用2倍速时钟信号。
接着，将存储在帧存储器中的第2图像数据与第1图像数据按每个显示单位进行比较，在第2图像数据比第1图像数据亮时，将第1显示数据作为第2场的显示数据提供给各漏极驱动器，否则将第2显示数据作为第2场的显示数据提供给各漏极驱动器。在第2图像数据和第1图像数据相同时，或者两者的亮度不太变化时，按照第2图像数据的内容(亮或暗)选择第1显示数据或第2显示数据的任何一个作为第2场的显示数据提供给各漏极驱动器。这时的第1显示数据或第2显示数据的选择的分歧点，是以第2图像数据的亮度为黑显示和白显示的1/2的亮度为例的。
此外，可以取代时钟频率合成器，另外设置产生4倍(或2倍和4倍)或更多倍(8倍等)的时钟信号的部件。另外，也可以取代在第1图像数据(n帧)和第2图像数据(n+1帧)的比较后，将上述黑显示数据或白显示数据作为第2场的显示数据的方式，而是将第2图像数据与预定值(基准值)比较，在比基准值亮(亮度高或灰阶高)时，将第1显示数据作为第2场的显示数据，在比基准值暗(亮度低或灰阶低)时，将第2显示数据作为第2场的显示数据。预定值也可以任意设定。
此外，还可以采用在上述第1图像数据和第2图像数据的比较结果上加上±α量(α是任意的)的灰阶数据的方法。将该灰阶α量“+”或“-”的判断，要符合与第1图像数据的比较的程度。这就是所谓的过激励动作。
另外，也可以采用这样的结构，即，不像上述那样，依赖于第2图像数据与第1图像数据的比较结果，而只用第2图像数据的值来判断是将第1显示数据作为第2场的显示数据，还是将第2显示数据作为第2场的显示数据。而且，也能够使上述的各处理对每个像素进行或对红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色单独地进行。就是说，在将由显示红色的点、显示绿色的点、显示蓝色的点构成的1像素作为显示单位时，上述的第1显示数据成为显示白色的数据，上述第2显示数据成为显示黑色的数据。另外，在将构成1像素的上述3个点分别作为1个显示单位时，在显示红色的点中，上述第1显示数据成为显示红色的数据，在显示绿色的点中，上述第1显示数据成为显示绿色的数据，在显示蓝色的点中，上述第1显示数据成为显示蓝色的数据。此外，在上述的各点中，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
这样，通过用2个场构成在显示装置中进行显示的1帧，在第1场中将图像数据作为显示数据，在第2场中将图像数据采用与接着输入的图像信号的内容相应的第1显示数据或第2显示数据的显示数据，或者通过按将接着输入的图像信号与预定值比较的结果来采用第1显示数据或第2显示数据的显示数据，或者通过对接着输入的图像信号与预定值比较的结果加或减任意的灰阶值，来作为第2场的显示数据，从而能够不损害显示画面的亮度地实现没有活动图像轮廓劣化、没有所谓“活动图像模糊”的高亮度且高质量的图像显示。
此外，本发明不受上述的结构和后述的实施例中所公开的结构的限制，只要不脱离本发明的技术思想，可以进行各种变更。
依据本发明，能够避免尤其在图像移动的活动图像显示中的活动图像轮廓劣化的产生、能够提高活动图像显示特性，提供高质量且高亮度的显示装置。
附图说明
图1是说明本发明的实施例1的显示装置的整体结构的示意图。
图2是用于说明有源矩阵型液晶显示装置的驱动方法的水平方向动作定时基本定时图。
图3是用于说明有源矩阵型液晶显示装置的驱动方法的垂直方向动作定时基本定时图。
图4是用于说明本发明的实施例1的驱动方法的定时图。
图5是说明本发明的实施例2的显示装置的整体结构的示意图。
图6是用于说明本发明的实施例2的驱动方法的定时图。
图7是说明本发明的实施例3的显示装置的整体结构的示意图。
图8是表示作为适用了本发明的显示装置的一例的液晶显示装置的结构的模式剖面图。
图9是说明一般的有源矩阵型液晶显示装置的结构和驱动系统的概要的框图。
图10是说明用液晶显示装置等具有保持特性的显示装置显示活动图像时的活动图像轮廓劣化产生的机理的示意图。
图11是说明本发明的实施例4的电路图。
图12是说明本发明的实施例5的电路图。
图13是说明本发明的实施例6的电路图。
图14是说明本发明的实施例7的显示装置的整体结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照实施例的附图详细地说明本发明的实施方式。
【实施例1】
图1是说明本发明的实施例1的显示装置的整体结构的示意图，表示对液晶显示装置应用了本发明的例子。本实施例的液晶显示装置由液晶显示面板PNL、显示控制电路CRL和电源电路PWU组成，如下这样构成。图1中，液晶显示面板PNL是薄膜晶体管型液晶显示面板TFT-LCD，在其周边的一个边(或者，平行的2边)配置了多个漏极驱动器DR1、DR2、...、DRn，在与漏极驱动器的配置边邻接的另一个边(或者，平行的2边)配置了多个栅极驱动器GR1、GR2、...、GRm。
各栅极驱动器与栅极线GL连接并提供扫描信号，各漏极驱动器与漏极线DL连接并提供显示信号。在液晶显示面板PNL的漏极线DL和栅极线GL的各交叉部形成用薄膜晶体管电路构成的像素PX。在图中，没有详细地示出结构，但各像素由显示红色的点、显示绿色的点和显示蓝色的点构成。此外，在图中，像素是与1条漏极线连接的，但上述3个点沿着1条栅极线相邻接地设置，各自的点被分别连接到漏极线。但是，各点的配置是任意的，可以像被称作三角形配置的那样，采用将各点配置在三角形的各顶点那样的结构。
显示控制电路CRL被连接到该液晶显示面板PNL(TFT-LCD)。显示控制电路CRL具有定时控制器Tcon，生成用于显示上述各时钟信号等的各种定时信号。另外，在该定时控制器Tcon中，具备输入数据处理电路IDP和输出数据处理电路DOP，根据输入显示数据DATAin和各种定时信号生成用于显示的数据(输出数据DATAout)。在本实施例中，定时控制器Tcon中具有3个行缓冲器Lb1、Lb2、Lb3。
在显示控制电路CRL中具备将从主体输入的时钟信号DCLK的频率倍增成2倍、生成2倍速时钟2×DCLK的2倍速时钟频率合成器(synthesizer)DSN，和3个帧存储器fm1、fm2、fm3。行缓冲器Lb1、Lb2、Lb3暂时保存在输入数据处理电路IDP中处理后的显示数据的1行(1扫描线量的显示数据)的量，经过帧存储器总线fm1Bus、fm2Bus、fm3Bus分别将其提供给帧存储器fm1、fm2、fm3。从输入数据处理电路IDP将存储器时钟MCLK(＝2×DCLK)提供给行缓冲器Lb1、Lb2、Lb3和帧存储器fm1、fm2、fm3。
从主体将输入显示数据DATAin(R、G、B)、点时钟信号DCLK、垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、显示定时信号DTMG输入到显示控制电路CRL。另外，从显示控制电路CRL向液晶显示面板TFT-LCD输出时钟信号CL1、CL2、CL3、帧开始信号FLM、行开始信号STH。然后，以帧单位向液晶显示面板传送显示数据。以下，说明用2个场(field)(第1场和第2场)构成1帧的情况。
另外，图2和图3是用于说明有源矩阵型液晶显示装置的驱动方法的基本定时图，图2是表示水平方向动作定时的图，图3是表示垂直方向动作定时的图。另外，图4是用于说明本发明的第1实施方式的驱动方法的定时图。参照图2、图3和图4说明图1所示的本实施方式的驱动方法。此外，以下的说明是以定时控制器Tcon为基准的动作说明。
图2的“输入”表示用于从主体输入到定时控制器Tcon的水平方向动作的各种信号，“输出”表示用于从定时控制器Tcon输出到液晶显示面板的水平方向动作的各种信号。另外图3的“输入”表示用于从主体输入到定时控制器Tcon的垂直方向动作的各种信号，“输出”表示用于从定时控制器Tcon被输出到液晶显示面板的垂直方向动作的各种信号。
在图2和图3中，“输入”的时钟DCLK表示点时钟信号(像素时钟信号)，HSYNC表示水平同步信号，CL2表示向漏极驱动器的写入时钟信号(＝DCLK)，CL3表示栅极驱动器移位时钟信号。该动作定时是上述图8所示的液晶显示装置的结构中的基本动作定时。在水平方向动作中，定时控制器Tcon根据时钟信号DCLK、水平同步信号HSYNC、显示器定时信号DTMG、输入显示数据DATAin，将时钟信号CL1、CL2、CL3、行开始信号STH和输出显示数据DATAout输出到液晶显示面板。
同样地，在垂直方向动作中，将垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、显示器定时信号DTMG、输入显示数据DATAin、帧脉冲FLM、时钟信号CL3输出到液晶显示面板。此处，1帧为60Hz。因此，1场成为120Hz。
在本实施例中，如图4所示那样，定时控制器Tcon中具有3个帧存储器fm1、fm2、fm3，输入显示数据DATAin在输入数据处理电路IDP中经过所需的处理后按顺序被存储到帧存储器fm1、fm2、fm3中。向帧存储器的1次/1像素量的存储(写入)时间与输入显示数据DATAin的时钟信号的频率相同。作为以下说明的前提条件，假定在帧存储器fm2中存储第n+1帧的显示数据(图像数据)、在fm3中存储第n帧的显示数据。因此，在当前的时刻，在帧存储器fm1中存储有第n+2帧的显示数据。
与上述的定时同时，将由2倍速时钟频率合成器DSN生成的输入显示数据的时钟信号DCLK的频率的2倍频率的时钟信号(2倍速时钟信号)2×DCLK作为基准(1像素量)读出定时，读出被存储在帧存储器fm3中的显示数据(第n帧的显示数据)。已读出的第n帧的显示数据成为第1场的显示数据。由于以2倍速时钟信号读出，因此将按第1场(120Hz)量被存储在帧存储器fm3中的全部显示数据读出，并在输出数据处理电路DPO中施加所需的处理，输出(传送)到液晶显示面板TFT-LCD的漏极驱动器DR中，并在画面上显示图像信息。接着，成为第2场的显示动作。
在第2场的显示动作中，按2倍速时钟信号2×DCLK同时读出被存储在帧存储器fm3和帧存储器fm2中的显示数据(第n帧和第n+1帧的显示数据)。此处，以存储在帧存储器fm2中的显示数据作为比较基准数据，将存储在帧存储器fm3中的显示数据作为比较数据。将作为该比较基准数据的被存储在帧存储器fm2中的显示数据的内容(1像素单位)与存储在帧存储器fm3中的显示数据进行比较。
当被存储在帧存储器fm2中的显示数据是比被存储在帧存储器fm3中的显示数据暗的显示数据时，将黑显示数据作为该像素地址的显示数据，经过输出数据处理电路DOP送到液晶显示面板的漏极驱动器。另外，在是较亮的显示数据时，将白显示数据作为该像素地址的显示数据送到液晶显示面板的漏极驱动器。对于液晶显示面板的全部显示像素(1画面量)执行该处理。第2场也以2倍速时钟信号作为基准进行动作(帧存储器的读出和向各漏极驱动器的传送处理)，因此该黑显示/白显示的处理在第2场内完成。
在下一图像帧(n+3帧)的输入中，输入显示数据被存储到帧存储器fm3中，帧存储器fm2成为第1场的显示数据和在第2场中的比较数据，被存储在帧存储器fm1中的显示数据成为第2场中的比较基准数据。与上述相同，在第1场中显示图像数据，在第2场中成为黑显示数据或白显示数据的显示。以下，重复进行该处理。
在实际的电路构成中，可对帧存储器fm1～fm3采用SDRAM或与DDR对应的DRAM。在该情况下，基准时钟信号(也称作存储器时钟信号)也被送到SDRAM中。因此，在写入(存储)处理中，也使用2倍速频率时钟信号。每个处理通常不会有变更该存储器时钟信号的频率的处理。因此，在写入处理中，暂时将显示数据保存在定时控制器Tcon内的行缓冲器Lb1、Lb2、Lb3中，对帧存储器进行存取(写入处理、存储处理)。在读出处理中，也可以经由该行缓冲器Lb1、Lb2、Lb3进行处理。
通过本实施例，能够消除在保持型的液晶显示装置中显示活动图像时的活动图像轮廓劣化，并能够得到高亮度且高质量的活动图像显示。
【实施例2】
图5是说明本发明的实施例2的显示装置的整体结构的示意图。本实施例也与实施例1一样，是将本发明应用于液晶显示装置的例子。本实施例的液晶显示装置也由液晶显示面板PNL、显示控制电路CRL和电源电路PWU组成。在本实施方式中，在定时控制器Tcon内具备2个行缓冲器Lb1、Lb2。而且，在显示控制电路CRL中具备2个帧存储器fm1、fm2，以及4倍速时钟频率合成器QSN。
4倍速时钟频率合成器QSN生成时钟信号DCLK的4倍速时钟信号4×DCLK和2倍速时钟信号2×DCLK。另外，在帧存储器fm1、fm2中使用与DDR对应的DRAM，可进行适用于4倍速时钟信号的高速存取。此外，2倍速时钟信号2×DCLK成为向漏极驱动器的输出基准时钟。其它的结构与图1相同，因此省略重复的说明。
另外，图6是用于说明本发明的实施例2的驱动方法的定时图，“输入”表示用于从主体输入到定时控制器Tcon的水平方向动作的各种信号，“内部”表示涉及定时控制器Tcon中的内部信号处理的各种信号，“输出”表示用于从定时控制器Tcon输出到液晶显示面板的水平方向动作的各种信号。以下，参照图6的定时图说明图5的动作。来自主体的输入显示数据DATAin在输入数据处理电路IDP中被施加所需的处理，经由行缓冲器Lb2、Lb1顺次存储在帧存储器fm2、fm1中。作为此处的前提条件，假定第n帧的图像数据(显示数据)被存储到帧存储器fm2中。因此，第n+1帧的显示数据被存储到帧存储器fm1中。此外，在行缓冲器和帧存储器之间用存储器总线fm1Bus、fm2Bus连接。
与该定时同时地，使用4倍速时钟信号4×DCLK读出被存储在帧存储器fm2中的数据，并暂时保存在行缓冲器Lb2中。被暂时保存在该行缓冲器Lb2中的数据成为第1场的显示数据。用2倍速时钟信号2×DCLK读出被保存在行缓冲器Lb2中的数据，通过输出处理电路DOP传送到液晶显示面板的漏极驱动器。按第1场的量(相当于120Hz)读出被存储在帧存储器fmf2中的全部显示数据，并显示在液晶显示面板上。接着，成为第2场的动作。
在第2场的动作中，使用4倍速时钟信号4×DCLK同时读出帧存储器fm2、fm1。此处，被存储在帧存储器fm1中的显示数据成为比较基准数据，被存储在帧存储器fm2中的显示数据成为比较数据。比较被存储在帧存储器fm1中的显示数据的内容(1像素单位)和被存储到帧存储器fm2中的显示数据的内容(1像素单位、相同画面内显示地址)。当被存储在帧存储器fm1中的显示数据比被存储在帧存储器fm2中的显示数据暗时，将黑显示数据作为该地址的显示数据，通过输出处理电路DOP传送到漏极驱动器，较亮时，将白显示数据作为该地址的显示数据，通过输出处理电路DOP传送到漏极驱动器。
对液晶显示面板的全部显示像素(1画面量)执行该处理。第2场也按2倍速时钟基准进行动作(帧存储器的读出和向各漏极驱动器的传送处理)，因此该黑显示/白显示的处理在第2场内完成。在下一个图像帧(n+2帧)中，n+2帧的显示数据被存储在存储器fm2中，被存储在帧存储器fm1中的数据成为第1场的显示数据和第2场中的比较数据，被存储在帧存储器fm2中的数据成为比较基准数据。以下，重复该处理。
通过本实施例，也能够消除保持型的液晶显示装置显示活动图像时的活动图像轮廓劣化，能得到高亮度且高质量的活动图像显示。
此外，在上述的各实施例中，是将1个帧存储器的存储容量设定为图像的1帧量的，但若使用DDR那样的高速存储器，那么可用1个大容量存储器构成多个帧的量的存储器，也可进行按更高速、例如8倍速的时钟信号频率的处理。在该情况下，成为用1个大容量存储器置换图1和图5的帧存储器fm1～fm3，或fm1和fm2的结构。
【实施例3】
图7是说明本发明的实施例3的显示装置的整体结构的示意图。在图7的结构中，除比较电路COMP的功能外与图1相同，因此不进行重复的说明。在本实施例中，在将被存储在帧存储器fm1～fm3中的n帧的图像数据作为第1场的显示数据提供给液晶显示面板后，上述实施例1中的比较电路COMP将被存储在帧存储器fm1～fm3中的n+1帧的像素的明亮度(亮度或灰阶)与预定值BS比较，比较结果是比预定值BS高(明亮的、高亮度、高灰阶)时，采用白显示数据进行第2场的显示，否则采用黑显示数据进行第2场的显示。预定值BS为显示装置的显示能力(动态范围)的1/2较适当，但也可以根据需求设定其它的值，而且还可以采用从外部任意设定该预定值BS的结构。
【实施例4】
另外，作为本发明的实施例4，根据图7中的比较电路COMP中的比较结果，可以对该n+1帧的像素的灰阶值加上或减去预定的灰阶值。在该情况下，也可以采用作为预定值BS而任意设定进行±的灰阶值的结构。
另外，也可以将图7所示的实施例和实施例4适用于在图5中已说明的实施例2。另外，在上述的实施例中记载了，是以由显示红色的点、显示绿色的点、显示蓝色的点构成的1个像素为焦点的，从而根据预定的亮度，使第2场进行白显示或黑显示。但是，也可以在构成1像素的上述3个点的各自中，根据预定的亮度，在显示红色的点中进行红显示或黑显示，在显示绿色的点中进行绿显示或黑显示，在显示蓝色的点中进行蓝显示或黑显示。另外，此处所示的白显示，或红、绿、蓝色的显示不受各像素或点可显示的最大亮度的限制，也可以是比最大亮度低的亮度。同样地，黑显示不受各像素或点可显示的最小亮度的限制，也可以是比最小亮度高的亮度。
图8是表示应用了本发明的显示装置的一例的液晶显示装置的结构的示意剖面图。本例的液晶显示装置由以优选为玻璃的第1基板SUB1和第2基板SUB2挟持着液晶层LC的液晶显示面板PNL和背光系统BL构成。第1基板SUB 1是所谓有源基板(也称作薄膜晶体管基板、TFT基板)，在其内面形成有漏极线、栅极线、像素，在周边外侧安装了漏极驱动器DR和栅极驱动器。栅极驱动器被安装在其它的边上，因此没有图示。在第1基板SUB1和第2基板SUB2的各表面层叠了偏振板POL1、POL2。光学片OPS介于液晶显示面板PNL和背光系统BL之间。该光学片OPS是如图示那样使扩散片SC和棱镜片PRZ重叠而示出的，但不受这样的结构限制。
背光系统BL是由导光体GLB和冷阴极荧光管CFL构成的称作侧边型的背光系统。在背光系统BL的背面设置了接口基板PCB。在该接口基板PCB中安装了在上述各实施例中已说明的定时控制器Tcon、2倍速时钟频率合成器DSN(或者，4倍速时钟频率合成器QSN)、帧存储器fm(fm1～fm3，或者fm1和fm2)，用挠性印刷基板FPC连接到漏极驱动器DR和栅极驱动器GR(栅极驱动器GR未图示)。
以下，进行关于过激励驱动的说明。所谓过激励驱动，就是通过将1帧前的显示数据信号和当前的显示数据信号与各R、G、B的每一个进行比较，将超过灰阶变化量的亮度数据输入到信号线驱动电路并增大变化量，从而使液晶的响应速度提高的驱动。
图11是说明本发明的实施例4的电路图，是表示用于进行过激励驱动的结构。从个人电脑等的图像信号输出装置提供例如24位的RGB数据。该数据是显示R(红)、G(绿)、B(蓝)的1点的数据，R、G、B分别由8位组成。
在图11中，在某帧期间所提供的数据被输入到用于进行过激励驱动的比较器CP，也输入到第1帧存储器Fm1。另外，通过与上述的动作配合，读出已经被存储在第2帧存储器Fm2中的1帧前的数据并提供给比较器，比较器对在某帧期间所提供的数据和1帧前的数据进行比较。再根据比较结果，运算部OD进行过激励运算，并将运算结果作为RGB24位输出。此处所输出的RGB24位的数据作为上述的输入显示数据DATAin被输入到在图1等中所示的显示控制电路CRL。
另外，在上述的下一帧中，由图像信号输出装置提供的显示数据被存储在第2帧存储器中，上述所存储的1帧前的帧的显示数据被提供给比较器。以后，重复上述步骤，进行过激励驱动的处理。
上述帧存储器一般使用32位结构的DRAM等存储器。此外，关于上述比较器、运算器的内部构造、定时等的详细情况没有叙述，但不特别限制。另外，从个人电脑等图像信号输出装置可以对每1点串行地提供显示数据，也可以对例如每2点并行地输入。另外，为了缩小用于提供显示数据的总线宽度，可以用差动信号进行提供。
【实施例5】
图12是说明本发明的实施例5的电路图，表示用于进行过激励驱动的其他结构。与图11的结构一样，从个人电脑等的图像数据输出装置提供某帧的RGB24位的显示数据。所提供的显示数据被输入到用于进行过激励驱动的比较器CP，并输入到串并转换电路S/P。在串并转换电路中，将对每1点串行地输入的RGB24位的显示数据作为2点的并行数据而输出。所输出的数据被输入到RGB-YUV转换电路RTY。
在RGB-YUV转换电路中，将按RGB数据输入的信号向YUV数据转换。所谓YUV数据是由表示亮度的信号(Y)和表示色差的信号(U、V)组成的显示数据。RGB-YUV转换电路根据被并行输入的2点量的RGB数据，求出各点的亮度和2点间的色差，作为YUV数据输出。这时，RGB-YUV转换电路输出由16位组成的2个YUV数据。从RGB-YUV转换电路输出的2个YUV16位数据被输入到帧存储器Fm进行存储。
与上述的动作一起，读出关于已经被存储在帧存储器中的1帧前的帧的YUV数据。从帧存储器并列地读出2个YUV16位信号，提供给YUV-RGB转换电路YTR。在YUV-RGB转换电路中，与前面所述的RGB-YUV转换电路相反，将所输入的2个YUV16位数据向2个RGB24位数据转换。转换后的2个RGB24位数据被输入到并串转换电路P/S，在向1点量的串行的RGB24位数据转换后，输入到比较器CP。
在比较器中，比较所输入的当前的帧的显示数据和从帧存储器读出的1帧前的显示数据，在运算部OD中进行过激励运算，并将运算结果作为RGB24位输出。所输出的RGB24位的数据作为上述的输入显示数据DATAin被输入到在图1等中所示的显示控制电路CRL。向比较器的输入以后的动作与图11相同。
在图12的结构中，2个YUV16位数据被提供到32位结构的帧存储器。因此，与图11的结构相比，可以将2点量的数据一并对帧存储器写入或读出。就是说，可以交互地以时分割对帧存储器进行写入、读出，在图11的结构中，可以将2个必要的帧存储器变成1个，能够提高帧存储器的利用效率，可实现低成本的结构。
当然，通过在RGB-YUV转换电路和帧存储器之间设置并串转换电路，在帧存储器和YUV-RGB转换电路之间设置串并转换电路，可以不采用32位结构，而是切换2个16位结构的存储器。在该情况下，如图11那样，需要使2个帧存储器交互地动作，但与图11的情况相比，能降低成本。另外，在图像信号输出装置输出2点量的RGB数据时，通过使图12的串并转换电路转移到当前的帧的显示数据直接被提供给比较器的总线，能够进行同样的处理。
【实施例6】
图13是说明本发明的实施例6的电路图。上述的图像信号输出装置是假定个人电脑等输出RGB的显示数据的装置的，而电视等直接输出YUV数据。就是说，将从图像信号输出装置输出的16位的YUV数据提供给用于过激励驱动的比较器CP，也提供给16位结构的第1帧存储器Fm1。并且，读出被存储在第2帧存储器Fm2中的1帧前的帧数据并提供给比较器。比较器比较当前的帧数据和1帧前的帧数据，运算电路OD根据比较结果进行过激励处理。
该比较器和运算电路与图11、12不同，根据YUV数据进行处理。然后，运算电路将运算结果作为16位的YUV数据输出。所输出的YUV数据通过串并转换电路S/P向并行数据转换，并向YUV-RGB转换电路YTR输入。YUV-RGB转换电路将所输入的数据作为2点量并行的RGB24位数据输出。
在图13中，之后，2点量的RGB24位数据被输入到并串转换电路P/S，作为每点的串行数据，作为输入显示数据DATAin而提供给图1等所示的显示控制电路CRL。但作为2点量的并行数据也没问题。通常，在将RGB向YUV转换，再进行向RGB的逆转换时，原来的数据和逆转换后的数据未必一致。但是，在图13的结构中，由于所输入的数据本身是YUV，因此能消除原来数据和复原后数据的不一致，而且，能容易地进行着眼于Y(亮度)信息的过激励处理。
此外，关于向YUV的转换、逆转换，已知有各种方法，关于上述的结构，假定了被称作YUV422的转换·逆转换，但不特别限制于此。另外，关于转换电路，有用移位电路(1/2n化)和加法电路来实现的方法和使用DSP的方法等，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行适当变更。
图14是说明本发明的实施例6的显示装置的整体结构的示意图，是使从图11到图13所示的YUV转换适用于图1的结构。从外部提供到显示控制电路CRL的RGB24位的显示数据被输入到输入数据处理电路IDP，之后，经由RGB-YUV转换电路RTY提供给行缓冲器。这时，将24位的RGB数据向16位的YUV数据变更，并提供给行缓冲器。行缓冲器的数据是被存储在帧存储器中的，但如前面所述的那样，相对于图1的结构，能减小帧存储器的容量。
进而，从帧存储器读出的YUV数据被再次取入到行缓冲器，并提供给比较电路COMP，进行图1所示的比较。比较本身与图1所示的没有不同，但因为是比较具有亮度信号的YUV数据，因此处理比图1变得更容易。另外，行缓冲器的YUV数据也被提供到输出数据处理电路DOP，但在输出数据处理电路的后级设置有YUV-RGB转换电路YTG，向显示面板提供RGB信号。
在图14的结构中，必须做到在进行YUV-RGB转换时，不对从输出数据处理电路输出的黑数据或白数据进行转换。但是，也可以采用在各行缓冲器和比较电路之间设置3个YUV-RGB转换电路，按RGB进行比较的结构，或者，采用在各行缓冲器和输出数据处理电路之间设置3个YUV-RGB转换电路的结构。
此外，虽然没有进行图示，但也能够将图14的结构应用于图5或图7的结构。另外，在从外部输入的信号是YUV时，在输入数据处理电路和行缓冲器之间不必设置RGB-YUV转换电路，只要在显示面板之前使YUV向RGB转换即可。也可以是在比较的前级向RGB转换、按RGB进行比较的结构。采用任何一种方法，与图1、图5、图7的结构相比，能够减小帧存储器的容量，并能实现低成本化。
通过用在所述的各实施方式中已说明的方法驱动该液晶显示装置，能够使高亮度且高质量的活动图像显示没有活动图像轮廓劣化，并以低成本进行显示。
在上述的液晶显示装置中，是以使用侧边型作为背光系统为例的，但本发明不限于此，对于使用了在液晶显示面板的背面直接配置多个线状光源的所谓直下型的背光系统的液晶显示装置也同样能适用。此外，本发明不限于液晶显示装置，只要是保持型的显示装置，对什么样的显示装置都能适用。

Claims (12)

1.一种用第1场和第2场构成显示装置的1帧量的画面的显示装置的驱动方法，其特征在于：
将从外部信号源连续输入的连续的多个帧的图像数据分别存储到多个帧存储器中，按将从所述外部信号源输入的像素时钟信号倍增2m倍后所得到的2m倍速时钟信号，读出已存储在最初的帧存储器中的图像数据，作为第1场的显示数据，其中m是大于等于1的整数，
将连续的2个帧的图像信号按每个显示单位进行比较，当后续帧的上述显示单位比先前帧的显示单位的亮度高时，将第1显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，否则，将第2显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，
上述显示单位表示像素，上述第1显示数据是显示白色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
2.一种用第1场和第2场构成显示装置的1帧量的画面的显示装置的驱动方法，其特征在于：
将从外部信号源连续输入的连续的多个帧的图像数据分别存储到多个帧存储器中，按将从所述外部信号源输入的像素时钟信号倍增2m倍后所得到的2m倍速时钟信号，读出已存储在最初的帧存储器中的图像数据，作为第1场的显示数据，其中m是大于等于1的整数，
当后续帧的显示单位具有比预定值高的亮度时，将第1显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，否则，将第2显示数据作为第2场的显示数据提供给显示部，
上述显示单位表示像素，上述第1显示数据是显示白色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
3.一种显示装置，包括：
显示面板，该显示面板具有使图像信号线和扫描信号线呈矩阵排列，并在上述图像信号线和上述扫描信号线的交叉部具有像素的显示部，和配置在上述显示部的周边的、将显示数据提供给上述图像信号线的图像信号线驱动电路及将扫描信号提供给上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路；
具备定时控制器的显示控制电路，所述定时控制器具有生成用于根据从外部信号源输入的图像数据和定时信号、在上述显示面板中显示图像的显示数据的输入数据处理电路，和向上述图像信号线驱动电路输出上述显示数据的输出数据处理电路；
其特征在于，还包括：
存储器，存储从上述输入数据处理电路输出到上述显示控制电路的多个帧的量的图像数据；
时钟频率合成器，将从上述外部信号源输入的输入时钟信号倍增2m倍后，生成用于上述存储器的读出时钟信号，其中m是大于等于1的整数；以及
亮度比较电路，将存储在上述存储器中的第n帧和第n+1帧之间的图像数据按每个显示单位进行比较，并将指示第1显示数据或第2显示数据的显示的显示指令信号输出到上述输出数据处理电路；
其中，将存储在上述存储器中的第n帧的图像数据作为第1场的显示数据，将与上述显示指令信号相应的上述第1显示数据或上述第2显示数据作为第2场的显示数据，输出给上述图像信号线驱动电路。
4.一种显示装置，包括：
显示面板，该显示面板具有使图像信号线和扫描信号线呈矩阵排列，并在上述图像信号线和上述扫描信号线的交叉部具有像素的显示部，和配置在上述显示部的周边的、将显示数据提供给上述图像信号线的图像信号线驱动电路及将扫描信号提供给上述扫描信号线的扫描信号线驱动电路；
具备定时控制器的显示控制电路，所述定时控制器具有生成用于根据从外部信号源输入的图像数据和定时信号、在上述显示面板中显示图像的显示数据的输入数据处理电路，和向上述图像信号线驱动电路输出上述显示数据的输出数据处理电路；
其特征在于，还包括：
存储器，存储从上述输入数据处理电路输出到上述显示控制电路的多个帧的量的图像数据；
时钟频率合成器，将从上述外部信号源输入的输入时钟信号倍增2m倍后，生成用于上述存储器的读出的时钟信号，其中m是大于等于1的整数；以及
亮度比较电路，将存储在上述存储器中的第n帧的图像数据作为第1场的显示数据，将存储在上述存储器中的第n+1帧的图像数据的亮度按每个显示单位与预定值进行比较，当比预定值高时，将指示第1显示数据的显示的显示指令信号输出到上述输出数据处理电路，当比预定值低时，将指示第2显示数据的显示的显示指令信号输出到上述输出数据处理电路；
其中，将存储在上述存储器中的第n帧的图像数据作为第1场的显示数据，将与上述显示指令信号相应的上述第1显示数据或上述第2显示数据作为第2场的显示数据，输出到上述图像信号线驱动电路。
5.如权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于：上述时钟频率合成器的倍增数2m是2，上述存储器用分别存储图像信号的1帧量的3个帧存储器构成。
6.如权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于：上述时钟频率合成器的倍增数2m是4，上述存储器用分别存储图像信号的1帧量的2个帧存储器构成。
7.如权利要求3或4项所述的显示装置，其特征在于：上述显示单位表示像素所具有的显示红色的点，
上述第1显示数据是显示红色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：上述显示单位表示像素所具有的显示红色的点，
上述第1显示数据是显示红色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：上述显示单位表示像素所具有的显示红色的点，
上述第1显示数据是显示红色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
10.如权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于：
上述显示单位分别表示像素所具有的显示红色的点、显示绿色的点、显示蓝色的点，
上述第1显示数据是显示上述各点所能够显示的各色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
11.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
上述显示单位分别表示像素所具有的显示红色的点、显示绿色的点、显示蓝色的点，
上述第1显示数据是显示上述各点所能够显示的各色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
12.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：
上述显示单位分别表示像素所具有的显示红色的点、显示绿色的点、显示蓝色的点，
上述第1显示数据是显示上述各点所能够显示的各色的数据，上述第2显示数据是显示黑色的数据。
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