JP2000292770A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単純マトリクス形液晶の駆動方式において、誘
電率異方性に起因した横方向のシャドーイングを低減、
及び画面の左右で異なる表示輝度差を低減することが可
能な液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】液晶表示装置の液晶表示制御回路では、液
晶モジュールの表示1ライン上の表示オン数を予め検出
した結果、及び該液晶モジュールの表示1ライン上の表
示位置に応じて、該階調表示データ変換部を制御し、該
液晶モジュールは該階調表示データにより階調表示を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の駆
動装置に係り、特に単純マトリクス型液晶表示装置にお
いて、表示むらの少ない液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】単純マトリックス形の液晶パネルを有す
る液晶表示装置の駆動方式として「液晶デバイスハンド
ブック」Ｐ．３９５〜Ｐ．３９９記載の電圧平均化方式
が広く採用されている。この方式は、液晶パネルの行に
対応する走査電極に、１本ずつ順次に選択走査電圧を１
走査期間ずつ印加し、１フレーム期間で全ての走査電極
を走査すると再び同じ動作を繰り返す。液晶パネルの列
に対応するデータ電極には、表示データの値に対応した
データ電圧を非選択走査電圧レベルを中心に印加する。
さらに、液晶印加電圧の極性を一定の期間毎に反転する
交流化動作を行っている。

【０００３】また、単純マトリクス形の液晶パネルには
その表示情報として表示オンまたは表示オフを示すた
め、１ビット情報しか供給しない。このため、単純マト
リクス形の液晶パネルで階調表示および多色表示を行う
ためには、『日立ＬＣＤ コントローラ／ドライバＬＳ
Ｉ』に記載の液晶表示コントローラＨＤ６６８５０等を
用いて、多色表示用の複数ビットデータを液晶パネル用
１ビットデータに変換し、表示をおこなっている。この
表示データ変換を一般にＦＲＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式と呼んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来液晶駆動方
式では、特定の表示パターンを表示したときにシャドー
イングと呼ばれる表示むらが発生する。この表示むらは
縦方向、横方向共に発生しており、このうち、横方向の
シャドーイングは、図２に示すように、液晶セルが誘電
率異方性により表示オン時と表示オフ時とで異なった誘
電率を持っているため発生する。すなわち液晶セルは表
示オンの方が大きな誘電率を持っているためオン画素が
作る静電容量はオフ画素が作る静電容量よりも大きくな
る。ここで走査電極の電圧変化を入力と見ると走査電極
上の電圧が非選択電圧から選択電圧に変化しようとする
時に、その走査電極上の全ての画素が作る静電容量の総
和が大きくなるほど電圧変化が大きく歪む。これによっ
て表示オンの多い走査電極上の画素に印加する実効電圧
は小さくなる。

【０００５】従って、表示オフの背景に表示オンの横棒
表示を行うとその横棒表示がされている走査電極上の画
素の多くは表示オンとなるので背景部よりも実効電圧が
低くなって表示むらを発生させる。図２にその一例を示
す。図２は液晶パネルに横方向の長さの異なる横棒表示
を行った例である。表示オフの背景（ラインＡ）に対
し、横棒表示の表示サイズを大きくするつれて、横棒表
示の左右横方向に背景（ラインＡ）よりも表示輝度が低
下して行く。また、この原因となる１ライン上の表示オ
ン数と液晶印加電圧実効値の関係を図３に示す。この図
から、表示オン数の少ない表示の場合（図２のライン
Ｂ、Ｃ）液晶印加電圧実効値は高くなり、表示オン数の
多い表示の場合（図２のラインＦ、Ｅ）液晶印加電圧実
効値は低くなることが判る。そこで、本発明の目的は、
上記した単純マトリクス形液晶の駆動方式において、誘
電率異方性に起因した横方向のシャドーイングを低減す
ることが可能な液晶表示装置を提供することにある。

【０００６】また、上記、従来液晶駆動方式では、図１
７に示すように液晶表示画面に縦棒表示を行った場合、
縦棒表示の上下画面方向にシャドーイングが発生する。
このシャドーイングは液晶画面の左側（液晶駆動用の走
査側駆動回路に近い側）と右側（同、遠い側）におい
て、異なった輝度の表示むらとなる。この原因として、
シャドーイングの発生は、液晶印加電圧の極性を一定期
間毎に反転する交流化駆動を行った時にデータ駆動電圧
の変化に対する走査駆動電圧へのクロストークが原因で
ある。また、シャドーイングの輝度が画面の左右で異な
ることは、走査駆動電圧の変動（非走査から走査状態へ
の変化及びクロストーク）が走査電極の左右で異なるこ
とに起因する。

【０００７】つまり、液晶パネルは１本の走査電極に対
し複数のデータ電極の抵抗成分とその電極か直交する複
数の液晶容量により構成される分布定数回路として考え
ることができ、このため走査駆動回路の近側と遠側で
は、図１８のような電圧変動を示す。このため、１本の
走査電極においても、走査駆動回路からの近側と遠側で
は印加電圧実効値に差が生じ、この結果、輝度差となっ
て現れている。そこで、本発明の目的は、上記した単純
マトリクス形液晶の駆動方式において、画面の左右で異
なる表示輝度差を低減することが可能な液晶表示装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】液晶パネルは、液晶の動
作領域においては、図４に示すように液晶印加電圧に対
しほぼ比例した表示輝度の表示を行う。このため、階調
表示を行うためには、表示オンと表示オフの印加電圧を
決定し、その間を階調数で分割すれば良い。図４では８
階調表示の場合を示している。しかし、上記課題のた
め、１ライン上の表示オン数により、液晶印加電圧と表
示輝度の特性に変動が発生する。

【０００９】つまり、１ライン上の表示オン数が少ない
場合特性ａとなり、１ライン上の表示オン数が多い場合
特性ｂとなる。このため、同じ表示オフ（階調１）であ
っても、その表示ドットの属する１ライン上の表示オン
数により、ＯＦＦａ、ＯＦＦｂと表示輝度が異なり、こ
の結果、横方向のシャドーイングとなっていた。また、
階調表示においても各階調度に対する表示輝度が特性ａ
と特性ｂでは異なり、この結果、表示むら、輝度むらと
なっていた。

【００１０】そこで、本発明では、予め１ライン上の表
示オン数を計算し、その表示オン数に応じて階調度を調
整して表示を行い、見かけ上、表示むらを解消する手段
を用いた。つまり、図５にて示すと、１ライン上の表示
オン数を計算し、表示オン数が少ないと判断した場合、
特性ａの表示になると予想し、階調度を１ａ〜８ａと設
定し表示を行い、表示オン数が多いと判断した場合、特
性ｂの表示になると予想し、階調度を１ｂ〜８ｂと設定
し表示を行う。従って、同じ表示オフ（階調度１）であ
っても、その表示ドットの属する１ライン上の表示オン
数により、階調１ａ、階調１ｂと液晶印加電圧は異なる
が、表示輝度はＯＦＦａ、ＯＦＦｂとほぼ等しくなり、
この結果、横方向のシャドーイングは改善される。

【００１１】また、画面の左右で異なる表示輝度差に対
しては、走査駆動回路からの距離に応じて階調度を異な
らせることにより、改善される。

【００１２】本発明は、以下の通りも表現できる。単純
マトリクス形液晶モジュールと、ＣＲＴ表示用の表示デ
ータおよび駆動信号から該液晶モジュールを駆動するた
めの表示データおよび駆動信号を生成する液晶表示制御
回路から成り、該液晶表示制御回路は入力する多色表示
用の表示データであって、表示１ドットに対し多色表示
を可能とするｎビット表示データを単純マトリクス形液
晶モジュール表示用の1ビットの表示データに変換する
階調表示データ変換部を有し、該階調表示データにより
液晶モジュールにて階調表示を可能とする液晶表示装置
において、該液晶表示制御回路では、該液晶モジュール
の表示1ライン上の表示オン数を予め検出し、その検出
結果により該階調表示データ変換部を制御し、該液晶モ
ジュールは該階調表示データにより階調表示を行う液晶
表示装置である。

【００１３】また、単純マトリクス形液晶モジュール
と、ＣＲＴ表示用の表示データおよび駆動信号から該液
晶モジュールを駆動するための表示データおよび駆動信
号を生成する液晶表示制御回路から成り、該液晶表示制
御回路は入力する多色表示用の表示データであって、表
示１ドットに対し多色表示を可能とするｎビット表示デ
ータを単純マトリクス形液晶モジュール表示用の1ビッ
トの表示データに変換する階調表示データ変換部を有
し、該階調表示データにより液晶モジュールにて階調表
示を可能とする液晶表示装置において、該液晶表示制御
回路では、該液晶モジュールの表示1ライン上の表示位
置に応じて該階調表示データ変換部を制御し、該液晶モ
ジュールは該階調表示データにより階調表示を行う液晶
表示装置である。

【００１４】また、単純マトリクス形液晶モジュール
と、ＣＲＴ表示用の表示データおよび駆動信号から該液
晶モジュールを駆動するための表示データおよび駆動信
号を生成する液晶表示制御回路から成り、該液晶表示制
御回路は入力する多色表示用の表示データであって、表
示１ドットに対し多色表示を可能とするｎビット表示デ
ータ）を単純マトリクス形液晶モジュール表示用の1ビ
ットの表示データに変換する階調表示データ変換部を有
し、該階調表示データにより液晶モジュールにて階調表
示を可能とする液晶表示装置において、該液晶表示制御
回路では、該液晶モジュールの表示1ライン上の表示オ
ン数を予め検出した結果、及び該液晶モジュールの表示
1ライン上の表示位置に応じて、該階調表示データ変換
部を制御し、該液晶モジュールは該階調表示データによ
り階調表示を行う液晶表示装置である。

【００１５】また、これらの液晶表示装置において、該
液晶表示制御回路では、該液晶モジュールの表示1ライ
ン上の表示オン数を予め検出した結果、表示オン数が少
ない時階調度を低くし、反対に表示オン数が多い時階調
度を高くするように、該階調表示データ変換部を制御
し、該液晶モジュールは該階調表示データにより階調表
示を行う液晶表示装置である。

【００１６】また、これらの液晶表示装置において、液
晶表示制御回路では、液晶モジュールを構成する走査電
極駆動回路の近側の表示を行う表示データに対しては階
調度を高くし、反対に走査電極駆動回路の遠側の表示を
行う表示データに対しては階調度を低くするように、該
階調表示データ変換部を制御し、該液晶モジュールは該
階調表示データにより階調表示を行うものである。

【００１７】単純マトリクス形液晶パネルとこれを駆動
するデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路で構成する
液晶モジュールと、ＣＲＴ表示用駆動信号から該液晶モ
ジュールを駆動するため駆動信号を生成する液晶表示制
御回路から成る液晶表示装置において、該データ電極駆
動回路は、多色表示用の表示データ（表示１ドットに対
し多色表示を可能とするｎビット表示データ）を単純マ
トリクス形液晶パネル表示用の1ビットの表示データに
変換する階調表示データ変換部を有し、該液晶パネルの
表示1ライン上の表示オン数を予め検出し、その検出結
果により該階調表示データ変換部を制御し、該液晶パネ
ルは該階調表示データにより階調表示を行う液晶表示装
置である。

【００１８】単純マトリクス形液晶パネルとこれを駆動
するデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路で構成する
液晶モジュールと、ＣＲＴ表示用駆動信号から該液晶モ
ジュールを駆動するため駆動信号を生成する液晶表示制
御回路から成る液晶表示装置において、該データ電極駆
動回路は、多色表示用の表示データ（表示１ドットに対
し多色表示を可能とするｎビット表示データ）を単純マ
トリクス形液晶パネル表示用の1ビットの表示データに
変換する階調表示データ変換部を有し、該液晶パネルの
表示1ライン上の表示位置より該階調表示データ変換部
を制御し、該液晶パネルは該階調表示データにより階調
表示を行う液晶表示装置である。

【００１９】単純マトリクス形液晶パネルとこれを駆動
するデータ電極駆動回路、走査電極駆動回路で構成する
液晶モジュールと、ＣＲＴ表示用駆動信号から該液晶モ
ジュールを駆動するため駆動信号を生成する液晶表示制
御回路から成る液晶表示装置において、該データ電極駆
動回路は、多色表示用の表示データ（表示１ドットに対
し多色表示を可能とするｎビット表示データ）を単純マ
トリクス形液晶パネル表示用の1ビットの表示データに
変換する階調表示データ変換部を有し、該液晶パネルの
表示1ライン上の表示オン数を予め検出した結果、及び
該液晶パネルの表示1ライン上の表示位置により該階調
表示データ変換部を制御し、該液晶パネルは該階調表示
データにより階調表示を行うことを特徴とする液晶表示
装置である。

【００２０】これらの液晶表示装置において、階調表示
データ変換部は、ＦＲＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ）方式で制御されるものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図１
および図６〜図１５を用いて説明する。図１は本発明の
一実施例の単純マトリクス形液晶表示装置の構成図であ
る。図１において、１０は単純マトリクス形の液晶モジ
ュール（尚、ここでは、説明の簡略上、モノクロ階調表
示の液晶モジュールで説明する）、２０は１０を表示、
駆動させる表示データ及び駆動信号を生成する液晶コン
トローラである。

【００２２】２０において、８０はパーソナルコンピュ
ータなどから供給されるＣＲＴ表示用の制御信号の垂直
同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、データ
同期信号ＤＯＴＣＬＫ、表示タイミング信号ＤＴＭＧを
受け、液晶モジュール１０を制御する先頭ライン信号Ｆ
ＬＭ、ライン信号ＣＬ１、データ転送クロックＣＬ２及
び２０内部で使用するＤＯＴＣＬＫの分周クロックであ
るＰＤＯＴＣＬＫを生成するクロック制御回路である。

【００２３】３０はＣＲＴ表示用のシリアル表示データ
ＳＤ（階調表示用のため、深さｎビットの表示データで
ある。また液晶モジュールがカラー表示の場合は、ＳＤ
はＲ，Ｇ，Ｂ各色必要となる。）を液晶モジュール１０
を駆動するデータ電極駆動回路の仕様に合った転送ビッ
トｍ幅の表示データに変換するシリアル／パラレル変換
（ＳＰ変換）回路である。

【００２４】４０はｎビットの階調表示データＰＤをＦ
ＲＣ方式により階調表示を実現するための１ビットの表
示データに変換するＦＲＣ変換Ａ回路である。

【００２５】５０はＦＲＣ変換Ａ回路４０の出力する表
示データＡＤを１ライン分取り込み、そのデータの論理
１（論理１は、液晶モジュールで表示オンを示す）の数
をカウントする１ラインデータ検出回路である。６０は
ＳＰ変換回路の出力する表示データＰＤを１水平期間格
納し１水平期間転送を遅延させるラインメモリである。
また、７０はラインメモリ６０から送られるｎビットの
階調表示データＭＤをＦＲＣ方式により階調表示を実現
するための１ビットの表示データに変換するＦＲＣ変換
Ｂ回路であり、本回路は１ラインデータ検出回路５０の
出力する検出結果Ｓにより、制御される。

【００２６】以上説明した図１中の各回路について詳細
を図６〜図１４を用いて説明する。図６はＳＰ変換回路
３０の構成図、図７はＳＰ変換回路３０のタイミング
図、図８はＦＲＣ変換Ａ回路４０の構成図、図９はＦＲ
Ｃ変換Ａ回路４０での階調データを説明する図、図１０
はＦＲＣ変換Ａ回路４０内の階調データ選択の論理図、
図１１は１ラインデータ検出回路５０の構成図、図１２
は１ラインデータ検出回路５０の論理図、図１３はＦＲ
Ｃ変換Ｂ回路７０の構成図、図１４はＦＲＣ変換Ｂ回路
７０内の階調データ選択の論理図である。

【００２７】まず、図６、７により、ＳＰ変換回路３を
説明する。ＳＰ変換回路３はシリアル表示データＳＤを
ｍビットのパラレルデータに変換する回路であり、ＤＯ
ＴＣＬＫで動作するｍ段のシリアルラッチ回路３１と、
ＤＯＴＣＬＫのｍ分周クロックＰＤＯＴＣＬＫで動作す
るｍ段のパラレルラッチ回路３２で構成される。ｍを４
とした時の動作は図７のようになる。ＰＤＯＴＣＬＫは
ＤＯＴＣＬＫを４分周した信号であり、ＰＤＯＴＣＬＫ
に同期して、シリアルデータＳＤが４ビット幅のパラレ
ルデータＰＤ（ＰＤ１〜ＰＤ４）に変換される。次にＦ
ＲＣ変換Ａ回路４０を図８〜１０により説明する。ＦＲ
Ｃ変換Ａ回路４０はＶＳＹＮＣ、ＨＳＹＮＣ、ＰＤＯＴ
ＣＬＫからＦＲＣ表示データを２のｎ乗種類生成する階
調データ生成回路４２と、階調データ生成回路４２の出
力する２のｎ乗種類の階調データからパラレル表示デー
タＰＤに応じて１種類を選択して出力する階調データ選
択回路４１から構成される。（尚、ここでｎは階調表示
の深さを示すビット幅である。）階調データ生成回路４
２は２のｎ乗種類の階調データ発生部で構成されている
が、その１例を図９に示す。図９は各表示ドットにおい
て５フレーム中１度だけ表示オン（図９の網掛け部が表
示オンである）することにより表示オン輝度と表示オフ
輝度の約１／５の輝度を示す１／５階調の表示データを
示している。この表示データはＶＳＹＮＣによりフレー
ム毎制御され、ＨＳＹＮＣにより各フレーム内のライン
方向を制御し、ＰＤＯＴＣＬＫにより各フレーム内のド
ット方向を制御している。ここで、ＰＤＯＴＣＬＫはｍ
分周クロックであるため、ＰＤＯＴＣＬＫの１クロック
に対しｍドット分の階調表示データを同時に生成してい
る。階調データ選択回路４１は階調データ生成回路４２
の出力する２のｎ乗種類の階調データからパラレル表示
データＰＤに応じて１種類を選択して出力する回路であ
り、その１例を図１０に示す。図１０はｎが３の場合を
示したものであり、２のｎ乗種類すなわち８種類の階調
データ発生部で生成した階調データの内１種類を、３ビ
ットの表示データＰＤ（ＰＤ２〜ＰＤ０）に従って選択
している。ここで、階調率は１／８〜８／８の８種類に
設定している。

【００２８】次に１ラインデータ検出回路５０について
図１１、１２を用いて説明する。図１１は１ラインデー
タ検出回路５０の構成図であり、ＨＳＹＮＣによりリセ
ットし表示データＡＤをＰＤＯＴＣＬＫで取り込みなが
らＡＤの論理１の数をカウントするデータカウンタ５１
と、そのカウント結果ＤＣＮＴを図１２に示すように予
め定めた値Ｓに変換するオン数デコーダ５２と、その値
ＳをＨＳＹＮＣで確定するラッチ回路５３で構成する。
オン数デコーダ５２は、図１２に示すように、ＤＣＮＴ
に対しデコード値Ｓを出力する回路であり、図１２の一
例は、表示オン数カウント値ＤＣＮＴを５区分した例で
ある。これを具体的な表示例で説明すると、ある１ライ
ンにおいて、表示ドット全てが表示オフ（ＰＤ２〜ＰＤ
０＝０）の場合、図１０より階調率１／８が選択される
ため、１ライン上の表示オン数（ＤＣＮＴ）は１２．５
％表示オンとなり、デコード値ＳはＳ２〜Ｓ０＝０とな
り、表示ドット全てが表示オン（ＰＤ２〜ＰＤ０＝１）
の場合、図１０より階調率８／８が選択されるため、１
ライン上の表示オン数（ＤＣＮＴ）は１００％表示オン
となり、デコード値ＳはＳ２＝１，Ｓ１，Ｓ０＝０とな
る。また、１ライン上の表示ドットの１／２が表示オン
（ＰＤ２〜ＰＤ０＝１）、残り１／２が階調４（ＰＤ２
＝０，ＰＤ１,ＰＤ０=１）の表示の場合、図１０より１
ライン上の１／２は階調率８／８が選択され、残り１／
２は階調率４／８が選択される。このため、１ライン上
の表示オン数は、約７５％となり、表示オン数デコード
値ＳはＳ２＝０、Ｓ１,Ｓ０＝１となるように動作す
る。ＦＲＣ変換Ｂ回路７０を図１３、１４により説明す
る。ＦＲＣ変換Ｂ回路７０はＶＳＹＮＣ、ＨＳＹＮＣ、
ＰＤＯＴＣＬＫ及び１ラインデータ検出回路５０の出力
Ｓにより、ＦＲＣ表示データを２のｎ乗種類生成する階
調データ生成回路７２と、階調データ生成回路７２の出
力する２のｎ乗種類の階調データからパラレル表示デー
タＭＤに応じて１種類を選択して出力する階調データ選
択回路７１から構成される。ここで、表示データＭＤは
ラインメモリ６において、パラレル表示データＰＤを１
水平期間遅延した表示データのことである。

【００２９】階調データ生成回路７２は２のｎ乗種類の
階調データ発生部で構成されているが、その１種類はさ
らに複数種類の階調データ発生部で構成され、表示オン
数デコード値Ｓにより複数種類のなかから１種類を選択
している。すなわち図１４に示すように表示オン数デコ
ード値を５区分とした場合、階調１データ発生部Ｂは階
調率４／６４，５／６４，６／６４，７／６４，８／６
４の５種類の階調データ発生部から成り、表示オン数デ
コード値Ｓ（Ｓ２〜Ｓ０）に従い、該5種類から1種類を
選択し、階調１データとして階調データ選択回路７１に
出力する。尚、これら階調データ発生回路は図９を用い
て説明したデータ生成方法となんら変わりない。階調デ
ータ選択回路７１は階調データ生成回路７２の出力する
２のｎ乗種類の階調データからパラレル表示データＭＤ
に応じて１種類を選択して出力する回路であり、その１
例を図１４に示す。図１４はｎが３の場合を示したもの
であり、２のｎ乗種類すなわち８種類の階調データ発生
部で生成した階調データの内１種類を、３ビットの表示
データＭＤ（ＭＤ２〜ＭＤ０）に従って選択している。

【００３０】以上、説明した液晶表示装置において、図
２に示す表示パターンを表示した時の表示結果を図１
５、１６を用いて説明する。説明上、入力するシリアル
データＳＤの階調の深さは３ビットの８階調表示、表示
オン数デコード値の区分は図１２に示すように５区分と
する。図２の表示パターンは、表示オフ（階調１）の背
景に横方向の表示サイズの異なる表示オン（階調８）の
横棒表示を行ったものである。ＡからＦの各表示ライン
において、１ラインデータ検出回路５の出力Ｓはそれぞ
れ０、０、１、２、３、４であったとすると、各横棒表
示の左右の背景部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆドット（各々
階調１）は図１４より４／６４，４／６４，５／６４，
６／６４，７／６４，８／６４の階調率の表示となる。
この表示輝度の特性を図１５に示すと、１ライン上の表
示オン数が変化する（Ｓ＝０から４に変化）と、それに
伴い特性もシフトするが、それに合わせて階調率も４／
６４から８／６４の間に変化させるため、その結果、図
１６に示すように、背景部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆはほ
ぼ同じ表示輝度の階調１表示を実現する。

【００３１】次に本発明第二の実施例である液晶表示装
置について、図１９〜２１を用いて説明する。第二の実
施例は、第二の課題である画面の左右方向における輝度
差を解消するためのものである。図１９にその液晶表示
装置の構成を示す。図１９において、１１０は単純マト
リクス形の液晶モジュール（尚、ここでは、説明の簡略
上、モノクロ階調表示の液晶モジュールで説明する）、
１２０は１１０を表示、駆動させる表示データ及び駆動
信号を生成する液晶コントローラである。１２０におい
て、１８０はパーソナルコンピュータなどから供給され
るＣＲＴ表示用の制御信号の垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、
水平同期信号ＨＳＹＮＣ、データ同期信号ＤＯＴＣＬ
Ｋ、表示タイミング信号ＤＴＭＧを受け、液晶パネル１
１０を制御する先頭ライン信号ＦＬＭ、ライン信号ＣＬ
１、データ転送クロックＣＬ２及び１２０内部で使用す
るＤＯＴＣＬＫの分周クロックであるＰＤＯＴＣＬＫを
生成するクロック制御回路である。１３０はＣＲＴ表示
用のシリアル表示データＳＤ（階調表示用のため、深さ
ｎビットの表示データである。また液晶モジュールがカ
ラー表示の場合は、ＳＤはＲ，Ｇ，Ｂ各色必要とな
る。）を液晶モジュールを駆動するデータ電極駆動回路
の仕様に合った転送ビットｍ幅の表示データに変換する
シリアル／パラレル変換（ＳＰ変換）回路である。

【００３２】１４０はｎビットの階調表示データＰＤを
ＦＲＣ方式により階調表示を実現するための１ビットの
表示データＦＤに変換するＦＲＣ変換Ｃ回路である。
尚、クロック制御回路１８０、ＳＰ変換回路１３０は、
第一の実施例に示した回路と全く同様のため、ここでは
説明を省略する。ＦＲＣ変換Ｃ回路１４０は図２０に示
す構成となっており、ＶＳＹＮＣ、ＨＳＹＮＣ、ＰＤＯ
ＴＣＬＫからＦＲＣ表示データを２のｎ乗種類生成する
階調データ生成回路１４２と、階調データ生成回路１４
２の出力する２のｎ乗種類の階調データからパラレル表
示データＰＤに応じて１種類を選択して出力する階調デ
ータ選択回路１４１から構成される。（尚、ここでｎは
階調表示の深さを示すビット幅である。）階調データ生
成回路１４２は２のｎ乗種類の階調データ発生部Ｃで構
成されている。１つの階調データ発生部Ｃは１走査期間
（ＨＳＹＮＣの１周期）をＰＤＯＴＣＬＫでカウントす
ることにより複数の期間（ブロック）に分割し、各々の
ブロックにおいて階調率を調整している。すなわち、ｎ
を３とした８階調表示で、１走査期間をａ〜ｅの５ブロ
ックに分割した場合、図２１に示すような動作となる。
具体的には、階調１データ発生部Ｃでは、ブロックａは
階調率８／６４、ブロックｂは階調率７／６４、ブロッ
クｃは階調率６／６４、ブロックｄは階調率５／６４、
ブロックｅは階調率４／６４の階調表示データを発生す
ることになる。

【００３３】以上、説明した液晶表示装置により液晶表
示を行った場合、分割したブロックが画面の左側（走査
駆動回路の近側）から順番にブロックａ〜ブロックｅと
すると、同じ階調度の表示を行ったとき、ブロックａか
らブロックｅへ階調率が徐々に低くなる表示が行われ
る。すなわち、例えば階調度１の表示を行った場合、ブ
ロックａは階調率８／６４、ブロックｂは階調率７／６
４、……、ブロックｅは階調率４／６４の表示が行われ
る。しかし、従来の問題点であった画面の左右方向で走
査電極印加電圧波形が異なることを考慮すると、液晶に
印加される実効値が画面の左右方向でほぼ同一となり、
その結果表示輝度も同等となり、左右表示輝度むらが解
消される。

【００３４】つぎに、横方向のシャドーイングおよび画
面の左右方向表示輝度むらの課題を同時に解決する液晶
表示装置を第三の実施例として以下、説明する。図２２
は本発明第三の実施例の液晶表示装置の構成を示す図で
ある。図２２において、２１０は単純マトリクス形の液
晶モジュール（尚、ここでは、説明の簡略上、モノクロ
階調表示の液晶モジュールで説明する）、２２０は２１
０を表示、駆動させる表示データ及び駆動信号を生成す
る液晶コントローラである。２２０において、２８０は
パーソナルコンピュータなどから供給されるＣＲＴ表示
用の制御信号の垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号
ＨＳＹＮＣ、データ同期信号ＤＯＴＣＬＫ、表示タイミ
ング信号ＤＴＭＧを受け、液晶モジュール２１０を制御
する先頭ライン信号ＦＬＭ、ライン信号ＣＬ１、データ
転送クロックＣＬ２及び２２０内部で使用するＤＯＴＣ
ＬＫの分周クロックであるＰＤＯＴＣＬＫを生成するク
ロック制御回路である。２３０はＣＲＴ表示用のシリア
ル表示データＳＤ（階調表示用のため、深さｎビットの
表示データである。

【００３５】また液晶パネルがカラー表示の場合は、Ｓ
ＤはＲ，Ｇ，Ｂ各色必要となる。）を液晶モジュールを
駆動するデータ電極駆動回路の仕様に合った転送ビット
ｍ幅の表示データに変換するシリアル／パラレル変換
（ＳＰ変換）回路である。２４０はｎビットの階調表示
データＰＤをＦＲＣ方式により階調表示を実現するため
の１ビットの表示データに変換するＦＲＣ変換Ａ回路で
ある。２５０はＦＲＣ変換Ａ回路２４０の出力する表示
データＡＤを１ライン分取り込み、そのデータの論理１
（論理１は、液晶モジュールで表示オンを示す）の数を
カウントする１ラインデータ検出回路である。２６０は
ＳＰ変換回路２３０の出力する表示データＰＤを１水平
期間格納し１水平期間転送を遅延させるラインメモリで
ある。

【００３６】また、２７０はラインメモリ２６０から送
られるｎビットの階調表示データＭＤをＦＲＣ方式によ
り階調表示を実現するための１ビットの表示データに変
換するＦＲＣ変換Ｄ回路であり、本回路は１ラインデー
タ検出回路２５０の出力する検出結果Ｓにより、制御さ
れる。尚、クロック制御回路２８０、ＳＰ変換回路２３
０、ＦＲＣ変換Ａ回路２４０、１ラインデータ検出回路
２５０は、第一の実施例に示した回路と全く同様のた
め、ここでは説明を省略する。ＦＲＣ変換Ｄ回路２７０
は図２３に示す構成となっており、ＶＳＹＮＣ、ＨＳＹ
ＮＣ、ＰＤＯＴＣＬＫからＦＲＣ表示データを２のｎ乗
種類生成する階調データ生成回路２７２と、階調データ
生成回路２７２の出力する２のｎ乗種類の階調データか
らパラレル表示データＭＤに応じて１種類を選択して出
力する階調データ選択回路２７１から構成される。
（尚、ここでｎは階調表示の深さを示すビット幅であ
る。）階調データ生成回路２７２は２のｎ乗種類の階調
データ発生部Ｄで構成されている。

【００３７】１つの階調データ発生部Ｄは１走査期間
（ＨＳＹＮＣの１周期）をＰＤＯＴＣＬＫでカウントす
ることにより複数の期間（ブロック）に分割し、各々の
ブロックにおいて階調率を調整している。これに加え、
その１つの階調データ発生部Ｄはさらに複数種類の階調
データ発生部で構成され、表示オン数デコード値Ｓによ
り複数種類のなかから１種類を選択している。すなわち
図２４に示すように表示オン数デコード値を５区分と
し、１走査期間をａ〜ｅの５ブロックに分割した場合、
階調１データ発生部Ｄは階調率０／６４，１／６４，２
／６４、３／６４，４／６４，５／６４，６／６４，７
／６４，８／６４の８種類の階調データ発生部から成
り、表示オン数デコード値Ｓ（Ｓ２〜Ｓ０）と、１走査
期間のブロック制御に従い、該８種類から1種類を選択
し、階調1データとして階調データ選択回路２７１に出
力する。尚、これら階調データ発生回路は図９を用いて
説明したデータ生成方法となんら変わりない。階調デー
タ選択回路２７１は階調データ生成回路２７２の出力す
る２のｎ乗種類の階調データからパラレル表示データＭ
Ｄに応じて１種類を選択して出力する回路であり、その
選択動作は図２４に示す通りである。以上説明した液晶
表示装置により、横方向のシャドーイング及び表示画面
の左右方向の表示輝度むらを解消することが可能とな
る。

【００３８】以上説明した３つの実施例において、表示
オン数デコード値および１水平期間内の表示ブロックに
よる階調率の選択回路において、選択される階調率の設
定は、上記に挙げた一例に限ることはない。この場合、
液晶の印加電圧と表示輝度特性から、選択される階調率
を設定すれば良い。また表示オン数デコード値を５区分
として例を挙げたが、これに限ることはない。但しこの
場合、階調データ発生部の種類および階調データ選択回
路も合わせて変更する必要がある。さらに、１水平期間
内の表示ブロックを５ブロックとして例を挙げたが、こ
れに限ることはない。但しこの場合も、階調データ発生
部の種類及び階調データ選択回路も合わせて変更する必
要がある。

【００３９】以上説明した３つの実施例は、既存の液晶
モジュールを駆動するための表示データおよび駆動信号
を生成する液晶コントローラ内部で、実現しているが、
これに限らず、液晶コントローラ内部の制御回路を液晶
モジュール内部に入れる構成としても良い。この場合、
液晶モジュールに内蔵されるデータ電極駆動回路内に、
上記制御回路を配置する構成となる。

【００４０】第三の実施例の代案として、第三の実施例
の液晶コントローラの機能をデータ電極駆動回路に配置
した時の液晶表示装置を図２５に示す。図２５におい
て、３１０は液晶モジュールであり、液晶パネル３１
１、データ電極駆動回路３１２、走査電極駆動回路３１
３から構成される。データ電極駆動回路３１２は表示デ
ータ変換回路３９３で生成された表示データＦＤをデー
タラッチＡ回路３９０でＣＬ２信号により取り込み、デ
ータラッチＢ回路３９１でＣＬ１信号により１水平期間
保持し、この保持された表示データに従い液晶電圧セレ
クタ３９２においてデータ電極駆動電圧を生成し、液晶
パネル３１１に出力する。ここで表示データ変換回路３
９３はＦＲＣ変換Ａ回路３４０、１ラインデータ検出回
路３５０、ラインメモリ３６０、及びＦＲＣ変換Ｄ回路
３７０で構成する。尚、この表示データ変換回路３９３
を構成する各回路は、第三の実施例で説明した各回路と
同様である。また、３２０は液晶コントローラであり、
ＳＰ変換回路３３０、クロック制御回路３８０で構成さ
れ、これらも第三の実施例と同様である。

【００４１】

【発明の効果】上記本発明によれば、単純マトリクス形
液晶パネルにおいて、誘電率異方性の影響を予め表示デ
ータから表示データ自身を補正して表示を行うことによ
り、横方向のシャドーイングを低減させ、表示品質を向
上させることが可能となる。

【００４２】また、上記本発明によれば、単純マトリク
ス形液晶パネルにおいて、画面の左右で異なる表示輝度
差を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の第１実施例の実施例で
ある。

【図２】従来の液晶表示装置による表示例を示す図であ
る。

【図３】液晶パネルの表示特性を示す図である。

【図４】従来の液晶表示装置における課題を説明する特
性図である。

【図５】本発明の液晶表示装置における特性図である。

【図６】図１のＳＰ変換回路の構成図である。

【図７】図１のＳＰ変換回路のタイミング図である。

【図８】図１のＦＲＣ変換Ａ回路の構成図である。

【図９】図８の階調データ生成回路を説明する図であ
る。

【図１０】図８の階調データ選択回路を説明する図であ
る。

【図１１】図１の１ラインデータ検出回路の構成図であ
る。

【図１２】図１２のオン数デコーダを説明する図であ
る。

【図１３】図１のＦＲＣ変換Ｂ回路の構成図である。

【図１４】図１３のＦＲＣ変換Ｂ回路を説明する図であ
る。

【図１５】本発明の液晶表示装置の特性を説明する図で
ある。

【図１６】本発明の液晶表示装置における表示例を示す
図である。

【図１７】従来の液晶表示装置における表示例を示す図
である。

【図１８】従来の液晶表示装置における走査電圧波形を
示す図である。

【図１９】本発明第二の実施例である液晶表示装置の構
成図である。

【図２０】図１９のＦＲＣ変換Ｃ回路の構成図である。

【図２１】図１９のＦＲＣ変換Ｃ回路を説明する図であ
る。

【図２２】本発明第三の実施例である液晶表示装置の構
成図である。

【図２３】図２２のＦＲＣ変換Ｄ回路の構成図である。

【図２４】図２２のＦＲＣ変換Ｄ回路を説明する図であ
る。

【図２５】本発明第四の実施例である液晶表示装置の構
成図である。

【符号の説明】

１０…液晶モジュール、２０…液晶表示コントローラ、
３０…ＳＰ変換回路、４０…ＦＲＣ変換Ａ回路、５０…
１ラインデータ検出回路、６０…ラインメモリ、７０…
ＦＲＣ変換Ｂ回路、８０…クロック制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 犬塚 達裕 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム (72)発明者 古橋 勉 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 松戸 利充 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 2H093 NA10 NA43 NA55 NA64 NC13 NC16 NC22 NC26 NC27 NC59 ND05 ND06 ND09 ND15 5C006 AA11 AA14 AA21 AF42 AF46 BB12 BC16 BF04 BF05 FA02 FA22 FA25 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD05 DD10 EE29 EE30 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単純マトリクス形液晶モジュールと、ＣＲ
   Ｔ表示用の表示データおよび駆動信号から該液晶モジュ
   ールを駆動するための表示データおよび駆動信号を生成
   する液晶表示制御回路から成り、該液晶表示制御回路は
   入力する多色表示用の表示データであって、表示１ドッ
   トに対し多色表示を可能とするｎビット表示データを単
   純マトリクス形液晶モジュール表示用の1ビットの表示
   データに変換する階調表示データ変換部を有し、該階調
   表示データにより液晶モジュールにて階調表示を可能と
   する液晶表示装置において、 該液晶表示制御回路では、該液晶モジュールの表示1ラ
   イン上の表示オン数を予め検出し、その検出結果により
   該階調表示データ変換部を制御し、該液晶モジュールは
   該階調表示データにより階調表示を行うことを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】単純マトリクス形液晶モジュールと、ＣＲ
   Ｔ表示用の表示データおよび駆動信号から該液晶モジュ
   ールを駆動するための表示データおよび駆動信号を生成
   する液晶表示制御回路から成り、該液晶表示制御回路は
   入力する多色表示用の表示データであって、表示１ドッ
   トに対し多色表示を可能とするｎビット表示データを単
   純マトリクス形液晶モジュール表示用の1ビットの表示
   データに変換する階調表示データ変換部を有し、該階調
   表示データにより液晶モジュールにて階調表示を可能と
   する液晶表示装置において、 該液晶表示制御回路では、該液晶モジュールの表示1ラ
   イン上の表示位置に応じて該階調表示データ変換部を制
   御し、該液晶モジュールは該階調表示データにより階調
   表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】単純マトリクス形液晶モジュールと、ＣＲ
   Ｔ表示用の表示データおよび駆動信号から該液晶モジュ
   ールを駆動するための表示データおよび駆動信号を生成
   する液晶表示制御回路から成り、該液晶表示制御回路は
   入力する多色表示用の表示データであって、表示１ドッ
   トに対し多色表示を可能とするｎビット表示データ）を
   単純マトリクス形液晶モジュール表示用の1ビットの表
   示データに変換する階調表示データ変換部を有し、該階
   調表示データにより液晶モジュールにて階調表示を可能
   とする液晶表示装置において、 該液晶表示制御回路では、該液晶モジュールの表示1ラ
   イン上の表示オン数を予め検出した結果、及び該液晶モ
   ジュールの表示1ライン上の表示位置に応じて、該階調
   表示データ変換部を制御し、該液晶モジュールは該階調
   表示データにより階調表示を行うことを特徴とする液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の液晶表示装置において、 該液晶表示制御回路では、該液晶モジュールの表示1ラ
   イン上の表示オン数を予め検出した結果、表示オン数が
   少ない時階調度を低くし、反対に表示オン数が多い時階
   調度を高くするように、該階調表示データ変換部を制御
   し、該液晶モジュールは該階調表示データにより階調表
   示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】請求項３に記載の液晶表示装置において、 該液晶表示制御回路では、液晶モジュールを構成する走
   査電極駆動回路の近側の表示を行う表示データに対して
   は階調度を高くし、反対に走査電極駆動回路の遠側の表
   示を行う表示データに対しては階調度を低くするよう
   に、該階調表示データ変換部を制御し、該液晶モジュー
   ルは該階調表示データにより階調表示を行うことを特徴
   とする液晶表示装置。