JP3380068B2 - 液晶画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置の端末等
に利用される液晶画像表示装置に係り、特に高精細及び
高信頼性を特徴とする液晶画像表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図11は従来の液晶画像表示装置の概略を
示すブロック図であり、１はＴＦＴ (薄膜トランジス
タ)液晶パネル、２はＴＦＴ液晶パネル１の走査線、３
はＴＦＴ液晶パネル１の信号線、４は、それぞれ電位が
異なる９つの基準電圧に基づいて入力画像データのディ
ジタル／アナログ(Ｄ／Ａ)変換を行う６ビットディジタ
ル信号線駆動集積回路(以下、信号線駆動ＩＣという)、
５は走査線駆動集積回路 (以下、走査線駆動ＩＣとい
う)、６は所定の電圧から中心電位及び中心電位に対し
て対称の電位を有する９つの基準電圧を取り出す基準電
圧回路、７は、信号線駆動ＩＣ４及び走査線駆動ＩＣ５
を駆動するための駆動信号を出力し、かつ入力画像デー
タを処理するディジタル信号処理回路である、101は同
期信号、102はシステムクロック、103はディジタル表示
信号である入力画像データ、104はディジタル信号処理
回路７で処理された処理画像データ、105は信号線駆動
ＩＣ４及び走査線駆動ＩＣ５の駆動信号である。

【０００３】図12は図11のディジタル信号処理回路の構
成を示すブロック図であり、11は同期信号101及びシス
テムクロック102に基づいて駆動信号105及び反転タイミ
ング信号106を発生する制御信号回路、12は反転タイミ
ング信号106が入力したタイミングで入力画像データ103
をデータビット反転する反転処理回路である。ここで、
反転処理回路12は、反転タイミング信号106の入力が奇
数回である反転時には、入力画像データ103がビット反
転された処理画像データ104を出力し、反転タイミング
信号106の入力が偶数回である正転時には、入力画像デ
ータ103を処理画像データ104として出力する。

【０００４】図13は図11の入力画像データ103と信号線
駆動ＩＣから出力される駆動電圧との関係を示した特性
図であり、横軸は入力画像データ103に対応する10進化
された階調レベル、縦軸は階調レベルに対応する信号線
駆動ＩＣ４からの駆動電圧の電位を表している。図13に
おいて、実線Ｌ1はデータ正転時の階調レベルに対応す
る駆動電圧の電圧値を示し、破線Ｌ2は反転時の階調レ
ベルに対応する駆動電圧の電圧値を示している。例え
ば、正転時には０，30，31，32，33，63の階調レベルに
対応して信号線駆動ＩＣ４からは、Ｖ０，Ｖ30，Ｖ31，
Ｖ32，Ｖ33，Ｖ63の駆動電圧が出力される。また、横軸
にプロットされた上段の数値は、入力画像データ103の
階調レベル、即ち、正転時の処理画像データ104の階調
レベルを示し、下段の括弧内の数値は、上段の入力画像
データ103をビット反転した反転時の処理画像データ104
の階調レベルを示している。

【０００５】図14は図11の基準電圧回路の一例を示す構
成図である。ＶＤＤとＶＳＳとは、異なる２つの電位で
あり、基準電圧回路６は、Ｒ1からＲ10の10個の抵抗で
ＶＤＤとＶＳＳとの電位差を抵抗分割し、９つの基準電
圧Ｖref１からＶref９を取り出す回路である。ここで、
基準電圧回路６は、基準電圧の中心電位を有する基準電
圧Ｖref５に対して対称の電位を有する基準電圧Ｖref１
〜４とＶref６〜９とが得られるように抵抗Ｒ1＝Ｒ10，
Ｒ2＝Ｒ9，Ｒ3＝Ｒ8，Ｒ4＝Ｒ7，Ｒ5＝Ｒ6の抵抗値が設
定されている。

【０００６】上記のように構成された従来の液晶画像表
示装置の動作を説明する。走査線駆動ＩＣ５は、ＴＦＴ
液晶パネル１における走査線２を駆動し、信号線駆動Ｉ
Ｃ４はＴＦＴ液晶パネル１における信号線３を駆動す
る。ディジタル信号処理回路７は、制御信号回路11が信
号線駆動ＩＣ４及び走査線駆動ＩＣ５を駆動するための
駆動信号105を出力するとともに、所定の周期で反転タ
イミング信号106を出力する。反転処理回路12は、反転
タイミング信号106が入力したタイミングで入力画像デ
ータ103の全データビットを反転して処理画像データ104
を信号線駆動ＩＣ４に出力する。前述したように、反転
タイミング信号106の入力が奇数回である場合には、処
理画像データ104は入力画像データ103がビット反転され
た信号であり、反転タイミング信号106の入力が偶数回
である場合には、処理画像データ104は入力画像データ1
03と同一の信号になる。信号線駆動ＩＣ４は、基準電圧
回路６からの基準電圧Ｖref１〜９に基づいて処理画像
データ104をＤ／Ａ変換して駆動電圧を信号線３に出力
する。

【０００７】信号線駆動ＩＣ４は、反転処理回路12の正
転時には入力画像データ103によって図13の実線Ｌ1で示
される駆動電圧を出力し、また反転処理回路12の反転時
には入力画像データ103によって図13の破線Ｌ2で示され
る駆動電圧を出力し、所定周期で入力画像データ103を
ビット反転し、駆動電圧を反転処理することによりＴＦ
Ｔ液晶パネル１の交流化駆動を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような液晶画像表示装置では、信号線３の駆動電圧
は、入力画像データ103の階調レベルが30の場合、反転
処理回路12の正転時には、処理画像データ104での階調
レベルが30として処理され、駆動電圧は図13の実線Ｌ1
におけるＶ30の電圧となり、また反転時には、処理画像
データ104での階調レベルが33として処理され、駆動電
圧は図13の実線Ｌ1におけるＶ33の電圧となる。

【０００９】ここで、基準電圧回路６の中心電位である
基準電圧Ｖref５は、階調レベルの存在する点で設定し
なければならず、基準電圧Ｖref１〜４，Ｖref６〜９が
中心電位に対して対称な複数の電位になるように基準電
圧回路６を設計しても、Ｖ31あるいはＶ32のいずれか一
方の駆動電圧に対し、Ｖ30とＶ33とは１階調分非対称で
ある。同様に、入力画像データ103の階調レベルが０の
場合、正転時の駆動電圧はＶ0であり、反転時の駆動電
圧はＶ63であるが、Ｖ0とＶ63とは、Ｖ31あるいはＶ32
のいずれか一方の電位に対し１階調分非対称である。

【００１０】以上のように、正転時の入力画像データ10
3に対応する駆動電圧とビット反転時の入力画像データ1
03に対応する駆動電圧とは、中心電位の基準電圧Ｖref
５に対して１階調分非対称になり、ＴＦＴ液晶パネル１
を正確に交流化駆動することが難しいという課題を有し
ていた。

【００１１】本発明は、アクティブマトリクス液晶パネ
ルを正確に交流化駆動するため、所定の反転周期でデー
タビット反転されるディジタル表示信号によって信号線
駆動集積回路が出力する駆動電圧の組が、中心電位に対
して対称になる液晶画像表示装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１の手段は、各画素毎にスイッチング素
子を有したアクティブマトリクス液晶パネルと、このア
クティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動する走査
線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及びこの
中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準電圧を
取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディ
ジタル表示信号をディジタル／アナログ変換して駆動電
圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの信号線に出
力する信号線駆動集積回路と、前記ディジタル表示信号
を所定の反転周期でデータビット反転し、データビット
反転したディジタル表示信号に対応する階調レベルが最
大階調レベルの２分の１以上の場合、ディジタル表示信
号の階調レベルを１階調減算処理し、１階調減算処理し
たディジタル表示信号を前記信号線駆動集積回路に出力
する信号処理回路とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、第２の手段は、各画素毎にスイッチ
ング素子を有したアクティブマトリクス液晶パネルと、
このアクティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動す
る走査線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及
びこの中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準
電圧を取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づい
て前記ディジタル表示信号をディジタル／アナログ変換
して駆動電圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの
信号線に出力する信号線駆動集積回路と、前記ディジタ
ル表示信号を所定の反転周期でデータビット反転し、デ
ータビット反転したディジタル表示信号に対応する階調
レベルが最大階調レベルの２分の１以下の場合、前記デ
ィジタル表示信号の階調レベルを１階調加算処理し、１
階調加算処理したディジタル表示信号を前記信号線駆動
集積回路に出力する信号処理回路とを備えたことを特徴
とする。

【００１４】また、第３の手段は、各画素毎にスイッチ
ング素子を有したアクティブマトリクス液晶パネルと、
このアクティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動す
る走査線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及
びこの中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準
電圧を取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づい
てディジタル表示信号をディジタル／アナログ変換して
駆動電圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの信号
線に出力する信号線駆動集積回路と、前記ディジタル表
示信号に対応する階調レベルが最大階調レベルの２分の
１以下の場合、ディジタル表示信号の階調レベルを１階
調加算処理し、１階調加算処理されたディジタル表示信
号に対して所定の反転周期で２の補数を取り、２の補数
を取ったディジタル表示信号を前記信号線駆動集積回路
に出力する信号処理回路とを備えたことを特徴とする。

【００１５】また、第４の手段は、各画素毎にスイッチ
ング素子を有したアクティブマトリクス液晶パネルと、
このアクティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動す
る走査線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及
びこの中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準
電圧を取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づい
てディジタル表示信号をディジタル／アナログ変換して
駆動電圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの信号
線に出力する信号線駆動集積回路とを備え、前記信号線
駆動集積回路が、所定の反転周期で反転タイミング信号
が入力する反転制御端子と、この反転制御端子からの前
記反転タイミング信号の入力によって前記ディジタル表
示信号をデータビット反転し、データビット反転したデ
ィジタル表示信号に対応する階調レベルが最大階調レベ
ルの２分の１以上の場合、ディジタル表示信号の階調レ
ベルを１階調減算処理するディジタル信号処理回路とを
備えたことを特徴とする。

【００１６】また、第５の手段は、各画素毎にスイッチ
ング素子を有したアクティブマトリクス液晶と、このア
クティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動する走査
線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及びこの
中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準電圧を
取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディ
ジタル表示信号をディジタル／アナログ変換して駆動電
圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの信号線に出
力する信号線駆動集積回路とを備え、前記信号線駆動集
積回路が、所定の反転周期で反転タイミング信号が入力
する反転制御端子と、この反転制御端子からの前記反転
タイミング信号の入力によって前記ディジタル表示信号
をデータビット反転し、データビット反転したディジタ
ル表示信号に対応する階調レベルが最大階調レベルの２
分の１以下の場合、ディジタル表示信号の階調レベルを
１階調加算処理するディジタル信号処理部とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１７】また、第６の手段は、各画素毎にスイッチ
ング素子を有したアクティブマトリクス液晶パネルと、
このアクティブマトリクス液晶パネルの走査線を駆動す
る走査線駆動集積回路と、所定の電圧から、中心電位及
びこの中心電位に対して対称の電位を有する複数の基準
電圧を取り出す基準電圧回路と、前記基準電圧に基づい
てディジタル表示信号をディジタル／アナログ変換して
駆動電圧を前記アクティブマトリクス液晶パネルの信号
線に出力する信号線駆動集積回路とを備え、前記信号線
駆動集積回路が、所定の反転周期で反転タイミング信号
が入力する反転制御端子と、前記ディジタル表示信号に
対応する階調レベルが最大階調レベルの２分の１以下の
場合、ディジタル表示信号の階調レベルを１階調加算処
理し、前記反転制御端子からの前記反転タイミング信号
の入力によって１階調加算処理したディジタル表示信号
に対して２の補数を取るディジタル信号処理部とを備え
たことを特徴とする。

【００１８】さらに、第７の手段は、前記反転周期を、
１水平走査線周期と等しくしたことを特徴とする。

【００１９】

【作用】従来、階調数が偶数であるために、中心の階調
レベルに対応させて基準電圧の中心電位を設定すること
ができなったが、上記した本発明の第１の手段乃至第６
の手段のいずれかの手段によれば、所定の反転周期で反
転したディジタル表示信号の所定範囲の階調レベルを１
階調ずらす処理を行うことにより、最大階調レベルの２
分の１を中心に、正転時の階調レベルに対応する駆動電
圧と反転時の階調レベルに対応する駆動電圧とを常に対
称な電圧にすることができ、アクティブマトリクス液晶
パネルの正確な交流駆動が容易に、かつ簡単な回路構成
で実現することができるので、焼き付きや不正確な交流
駆動等による寿命低下を防止できアクティブマトリクス
液晶パネルの信頼性を向上することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、図11，図12及び図14に基づいて説明した部
材に対応する部材については、同一符号を付して説明を
省略する。

【００２１】図１は本発明の液晶画像表示装置の第１実
施例を示すブロック図であり、20は、信号線駆動ＩＣ４
及び走査線駆動ＩＣ５を駆動するための駆動信号を出力
し、かつ入力画像データ103を処理するディジタル信号
処理回路である。

【００２２】図２は第１実施例におけるディジタル信号
処理回路の構成を示すブロック図であり、21は、反転処
理回路12によって反転処理された処理画像データ104に
対して後述する演算処理を行い、処理画像データ110を
信号線駆動ＩＣ４に出力する演算処理回路である。

【００２３】図３は図２の入力画像データ103と第１実
施例の信号線駆動ＩＣから出力される駆動電圧との関係
を示した特性図であり、横軸は入力画像データ103に対
応する階調レベル、縦軸は階調レベルに対応する信号線
駆動ＩＣ４からの駆動電圧の電位を表している。図３に
おいて、実線Ｌ3はデータ正転時の入力画像データ103の
階調レベルに対応する駆動電圧の電位を示し、破線Ｌ4
はデータ反転時の入力画像データ103の階調レベルの対
応する駆動電圧の電位を示している。なお、一点鎖線Ｌ
1は、図11に示す従来の液晶画像表示装置におけるデー
タ正転時の階調レベルに対応する駆動電圧の電位を示し
ている。また、横軸にプロットされた上段の数値は、入
力画像データ103の階調レベル、即ち、正転時の処理画
像データ104を示し、下段の括弧内の数値は、上段の入
力画像データ103をビット反転した反転時の処理画像デ
ータ104を示している。

【００２４】以上のように構成された本発明の第１実施
例の液晶画像表示装置の動作を説明する。ディジタル信
号処理回路20において、制御信号回路11は、同期信号10
1及びシステムクロック102に基づいて信号線駆動ＩＣ４
及び走査線駆動ＩＣ５を駆動するための駆動信号105を
出力するとともに、所定の反転周期で反転タイミング信
号106を反転処理回路12に出力する。反転処理回路12
は、反転タイミング信号106が入力することにより入力
画像データ103の全データビットを反転して処理画像デ
ータ104を演算処理回路21に出力する。このとき、反転
タイミング信号106の入力が奇数回である場合には、処
理画像データ104は入力画像データ103がビット反転され
た信号であり、反転タイミング信号106の入力が偶数回
である場合には、処理画像データ104は入力画像データ1
03と同一の信号になる。

【００２５】演算処理回路21は、処理画像データ104に
対応する階調レベルが最大階調レベルの１／２以上の場
合、処理画像データ104を１階調減算処理し、最大階調
レベルの１／２以下のデータは１階調減算処理すること
なく、処理画像データ110を信号線駆動ＩＣ４に出力す
る。

【００２６】信号線駆動ＩＣ４は、基準電圧Ｖref１〜
９に基づいて処理画像データ110をＡ／Ｄ変換すること
により、反転処理回路12の正転時には入力画像データ10
3によって図３の実線Ｌ3で示される駆動電圧を出力し、
また反転処理回路12の反転時には入力画像データ103に
よって図３の破線Ｌ4で示される駆動電圧を出力し、１
水平走査線(１Ｈ)周期と等しい反転周期で入力画像デー
タ103をビット反転し、駆動電圧の反転処理を行うこと
によりＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動を行う。

【００２７】以上の入力画像データ103の処理におい
て、演算処理回路21が１Ｈ周期ごとにデータビット反転
された処理画像データ104のうち、階調レベルが32以上
の処理画像データ104の階調レベルを１階調減算処理す
ることにより、図３に示すように階調レベルが32以上の
入力画像データ103に対する出力電圧は、一点鎖線Ｌ1に
よって示される従来の駆動電圧に対して１階調低い電圧
にシフトする。したがって、例えば階調レベルが32の処
理画像データ104は、１階調減算処理されて階調レベル
が31の処理画像データ110として信号線駆動ＩＣ４に出
力される。この結果、信号線駆動ＩＣ４は、階調レベル
が32の処理画像データ104によって電位がＶ31の駆動電
圧を出力する。同様に、階調レベルが33の入力画像デー
タ103は、階調レベルが32の処理画像データ110として出
力されるため、駆動電圧の電位はＶ32となる。また、信
号線駆動ＩＣ４は、階調レベル31に対応して中心電位の
基準電圧Ｖref５に等しい駆動電圧を出力するように設
定されている。

【００２８】以上のように階調レベルが32以上の処理画
像データ104に対して階調レベルを１階調減算処理し、
この１階調減算処理した処理画像データ110を信号線駆
動ＩＣ４に出力することにより、ある階調レベルの入力
画像データ103に対応して信号線駆動ＩＣ４から出力さ
れる正転時の駆動電圧と反転時の駆動電圧とを、Ｖ31の
電位を中心として対称な電位の電圧にすることができ
る。このため、信号線駆動ＩＣ４は、ＴＦＴ液晶パネル
１における信号線３を所定の階調レベルの入力画像デー
タ103に対応させて１Ｈ周期ごとに対称な電圧で駆動
し、ＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動を正確に行うこと
ができる。

【００２９】図４及び図６は、それぞれ第１実施例にお
けるディジタル信号処理回路の他の例を示すブロック図
であり、図２に基づいて説明した部材については、同一
符号を付して説明を省略する。図４に示すディジタル信
号処理回路において、31は、反転処理回路12によって反
転処理された処理画像データ104に対して後述する演算
処理を行い、処理画像データ120を信号線駆動ＩＣ４に
出力する演算処理回路である。

【００３０】図５は図４の入力画像データ103と第１実
施例の信号線駆動ＩＣから出力される駆動電圧との関係
を示した特性図であり、横軸は入力画像データ103に対
応する階調レベル、縦軸は階調レベルに対応する信号線
駆動ＩＣ４からの駆動電圧の電位を表している。図５に
おいて、実線Ｌ5はデータ正転時の入力画像データ103の
階調レベルに対応する駆動電圧の電位を示し、破線Ｌ6
はデータ反転時の入力画像データ103の階調レベルの対
応する駆動電圧の電位を示している。なお、一点鎖線Ｌ
1は、図13に示す従来の液晶画像表示装置におけるデー
タ正転時の階調レベルに対応する駆動電圧の電位を示し
ている。また、横軸にプロットされた上段の数値は、入
力画像データ103の階調レベル、即ち、正転時の処理画
像データ104を示し、下段の括弧内の数値は、上段の入
力画像データ103をビット反転した反転時の処理画像デ
ータ104を示している。

【００３１】演算処理回路31は、処理画像データ104に
対応する階調レベルが最大階調レベルの１／２以下の場
合、処理画像データ104を１階調加算処理し、最大階調
レベルの１／２以上のデータは１階調加算処理すること
なく、処理画像データ120を信号線駆動ＩＣ４に出力す
る。

【００３２】信号線駆動ＩＣ４は、基準電圧Ｖref１〜
９に基づいて処理画像データ120をＡ／Ｄ変換すること
により、反転処理回路12の正転時には入力画像データ10
3によって図５の実線Ｌ5で示される駆動電圧を出力し、
また反転処理回路12の反転時には入力画像データ103に
よって図５の破線Ｌ6で示される駆動電圧を出力し、１
水平走査線(１Ｈ)周期と等しい反転周期で入力画像デー
タ103をビット反転し、駆動電圧の反転処理を行うこと
によりＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動を行う。

【００３３】以上の入力画像データ103の処理におい
て、演算処理回路31が１Ｈ周期ごとにデータビット反転
された処理画像データ104のうち階調レベル31以下の処
理画像データ104の階調レベルを１階調減算処理するこ
とにより、図５に示すように階調レベル31以下の入力画
像データ103に対する出力電圧は、一点鎖線Ｌ1によって
示される従来の駆動電圧に対して１階調高い電圧にシフ
トする。したがって、例えば階調レベルが31の処理画像
データ104は、１階調加算処理されて階調レベルが32の
処理画像データ120として信号線駆動ＩＣ４に出力され
る。この結果、信号線駆動ＩＣ４は、階調レベルが31の
処理画像データ104によって電位がＶ32の駆動電圧を出
力する。同様に、階調レベルが30の処理画像データ104
は、階調レベルが31の処理画像データ120として出力さ
れるため、駆動電圧の電位はＶ31となる。また、信号線
駆動ＩＣ４は、階調レベル32に対応して中心電位の基準
電圧Ｖref５に等しい駆動電圧を出力するように設定さ
れている。

【００３４】以上のように階調レベルが31以下の処理画
像データ104に対して階調レベルを１階調加算処理し、
この１階調加算処理した処理画像データ120を信号線駆
動ＩＣ４に出力することにより、ある階調レベルの入力
画像データ103に対応して信号線駆動ＩＣ４から出力さ
れる正転時の駆動電圧と反転時の駆動電圧とを、簡単な
回路構成によってＶ32の電位を中心として対称な電位の
電圧にすることができる。このため、信号線駆動ＩＣ４
は、ＴＦＴ液晶パネル１における信号線３を所定の階調
レベルの入力画像データ103に対応させて１Ｈ周期ごと
に対称な電圧で駆動し、ＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆
動を正確に行うことができる。

【００３５】また、図６に示すディジタル信号処理回路
において、41は、入力画像データ103に対応する階調レ
ベルが最大階調レベルの１／２以下の場合、入力画像デ
ータ103を１階調加算処理し、階調レベルが最大階調レ
ベルの１／２以上の場合、１階調加算処理することな
く、処理画像データ130として出力する演算処理回路、4
2は、反転タイミング信号106の入力によって処理画像デ
ータ130の２の補数をとり、２の補数を取った処理画像
データ130を処理画像データ131として出力する補数変換
回路である。

【００３６】補数変換回路42は、１Ｈ周期の反転タイミ
ング信号106の入力によって、１Ｈ周期で処理画像デー
タ130の２の補数をとる変換を行い、処理画像データ131
を信号線駆動ＩＣ４に出力する。このとき、補数変換回
路42への反転タイミング信号106の入力が奇数回である
反転時には、処理画像データ131は、処理画像データ130
の２の補数を取ったものになり、反転タイミング信号10
6の入力が偶数回である正転時には、処理画像データ131
は、再び２の補数がとられることにより処理画像データ
130と等しいものになる。

【００３７】演算処理回路41は、階調レベルが31以下の
入力画像データ103を１階調加算処理するため、階調レ
ベルが０から31の入力画像データ103を階調レベルが１
から32の処理画像データ130に変換する。次に、補数変
換回路42は、１Ｈ周期で処理画像データ130の２の補数
をとり、処理画像データ130の階調レベルが１から32の
場合、正転時には階調レベルが１から32の処理画像デー
タ131を出力し、反転時には階調レベルが63から32の処
理画像データ131を出力する。また、処理画像データ130
の階調レベルが32から63のデータの場合、正転時には階
調レベルが32から63の処理画像データ131を出力し、反
転時には階調レベルが32から１の処理画像データ131を
出力する。

【００３８】入力画像データ103に対する上記の処理に
よれば、補数変換回路42からの処理画像データ131は、
図４に示す演算処理回路31からの処理画像データ120と
同じものになり、信号線駆動ＩＣ４は、基準電圧Ｖref
１〜９に基づいて処理画像データ131をＡ／Ｄ変換する
ことにより、補数変換回路42の正転時には入力画像デー
タ103によって図５の実線Ｌ5で示される駆動電圧を出力
し、また補数変換回路42の反転時には入力画像データ10
3によって図５の破線Ｌ6で示される駆動電圧を出力し、
１水平走査線(１Ｈ)周期と等しい反転周期で入力画像デ
ータ103をビット反転し、駆動電圧の反転処理を行うこ
とによりＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動を行う。

【００３９】以上のように階調レベルが31以下の入力画
像データ103に対して階調レベルを１階調加算処理し、
この１階調加算処理した処理画像データ130の２の補数
を取った処理画像データ131を信号線駆動ＩＣ４に出力
することにより、ある階調レベルの入力画像データ103
に対応して信号線駆動ＩＣ４から出力される正転時の駆
動電圧と反転時の駆動電圧とを、簡単な回路構成によっ
てＶ32の電位を中心として対称な電位の電圧にすること
ができる。このため、信号線駆動ＩＣ４は、ＴＦＴ液晶
パネル１における信号線３を所定の階調レベルの入力画
像データ103に対応させて１Ｈ周期ごとに対称な電圧で
駆動し、ＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動を正確に行う
ことができる。

【００４０】図７は本発明の液晶画像表示装置の第２実
施例を示すブロック図であり、50は同期信号101及びシ
ステムクロック102に基づいて駆動信号105及び反転タイ
ミング信号106を出力するディジタル信号処理回路、51
は、ＴＦＴ液晶パネル１への駆動電圧を１Ｈ周期で反転
処理するための反転制御端子52を備え、入力画像データ
103に対応する駆動電圧をＴＦＴ液晶パネル１に出力す
る信号線駆動ＩＣである。

【００４１】図８は第２実施例における信号線駆動ＩＣ
の内部構成をブロック図であり、53は反転制御端子52へ
の反転タイミング信号106の入力によって入力画像デー
タ103をビット反転して処理画像データ140を出力する反
転処理回路、54は、処理画像データ140の階調レベルが
最大階調レベルの１／２以上の場合、処理画像データ14
0を１階調減算処理し、階調レベルが最大階調レベルの
１／２以下の場合、処理画像データ140を１階調減算処
理することなく、処理画像データ141として出力する演
算処理回路、55は基準電圧Ｖref１〜９に基づいて処理
画像データ141をＤ／Ａ変換して駆動電圧142を出力する
Ｄ／Ａ変換回路である。

【００４２】以上のように構成された第２の実施例の画
像表示装置の動作を説明する。ディジタル信号処理回路
50は、同期信号101及びシステムクロック102に基づいて
駆動信号105を走査線駆動ＩＣ５及び信号線駆動ＩＣ51
に出力する。走査線駆動ＩＣ５及び信号線駆動ＩＣ51
は、それぞれ駆動信号105に対応させて走査線２及び信
号線３を駆動する。

【００４３】反転制御端子52には、水平走査線(１Ｈ)周
期で反転タイミング信号106が入力し、この１Ｈ周期の
反転タイミング信号106は、信号線駆動ＩＣ51において
反転処理回路53に入力する。反転処理回路53は、入力画
像データ103を１Ｈ周期ごとにビット反転して処理画像
データ140を出力する。演算処理回路54は、処理画像デ
ータ140の階調レベルが最大階調レベルの１／２以上の
場合、処理画像データ140を１階調減算処理し、階調レ
ベルが最大階調レベルの１／２以下の場合、処理画像デ
ータ140を１階調減算処理することなく、処理画像デー
タ141として出力する。

【００４４】Ｄ／Ａ変換回路55は、処理画像データ141
を基準電圧Ｖref１〜９に対応させてＤ／Ａ変換し、駆
動電圧142をＴＦＴ液晶パネル１に出力する。Ｄ／Ａ変
換回路55は、入力した反転タイミング信号106が偶数回
である正転時には、入力画像データ103によって図３の
実線Ｌ3に対応する駆動電圧142を出力し、また反転処理
回路53に入力した反転タイミング信号106が奇数回であ
る反転時には、図３の破線Ｌ4に対応する駆動電圧142を
出力する。ここで、演算処理回路54は、１Ｈ周期ごとに
ビット反転された処理画像データ140において階調レベ
ルが32以上のデータを１階調減算処理するため、図３に
示すように階調レベルが32以上の処理画像データ140に
対応する出力電圧142は、一点鎖線Ｌ1によって示される
従来装置の駆動電圧に対して１階調低い電圧にシフトす
る。したがって、例えば階調レベルが32の処理画像デー
タ140は階調レベルが31として処理されるため、信号線
駆動ＩＣ51からの駆動電圧142は、階調レベルが31であ
る場合と同じＶ31の電位になる。同様に、階調レベルが
33の処理画像データ140は階調レベルが32として処理さ
れるため、駆動電圧142の電位はＶ32となる。また、Ｄ
／Ａ変換回路55は、階調レベルが31の処理画像データ14
1に対応させて中央電位の基準電圧Ｖref５に等しい駆動
電圧142を出力するように設定されている。

【００４５】以上のように、１Ｈ周期でビット反転され
た処理画像データ140の階調レベルが32以上の場合、処
理画像データ140に対して階調レベルを１階調減算処理
し、この１階調減算処理した処理画像データ141をＤ／
Ａ変換回路55に出力することにより、ある階調レベルの
入力画像データ103に対応して信号線駆動ＩＣ51から出
力される正転時の駆動電圧と反転時の駆動電圧とを、Ｖ
31の電位を中心として対称な電位にすることができる。
このため、信号線駆動ＩＣ51は、簡単な回路構成によっ
てＴＦＴ液晶パネル１における信号線３を所定の階調レ
ベルの入力画像データ103に対応させて１Ｈ周期ごとに
対称な電圧で駆動し、ＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動
を正確に行うことができる。さらに、反転処理回路53及
び演算処理回路54を信号線駆動ＩＣ51に集約して実装す
ることができる。

【００４６】図９及び図10は、それぞれ第２実施例にお
ける信号線駆動ＩＣの他の例を示すブロック図であり、
図８に基づいて説明した部材に対応する部材について
は、同一符号を付して説明を省力する。

【００４７】図９に示す信号線駆動ＩＣ51において、64
は、処理画像データ140の階調レベルが最大階調レベル
の１／２以下の場合、処理画像データ140を１階調加算
処理し、階調レベルが最大階調レベルの１／２以上の場
合、処理画像データ140を１階調加算処理することな
く、処理画像データ151として出力する演算処理回路で
ある。

【００４８】Ｄ／Ａ変換回路55は、処理画像データ151
を基準電圧Ｖref１〜９に対応させてＤ／Ａ変換し、駆
動電圧152をＴＦＴ液晶パネル１に出力する。Ｄ／Ａ変
換回路55は、入力した反転タイミング信号106が偶数回
である正転時には、入力画像データ103によって図５の
実線Ｌ5に対応する駆動電圧152を出力し、また反転処理
回路53に入力した反転タイミング信号106が奇数回であ
る反転時には、図５の破線Ｌ6に対応する駆動電圧152を
出力する。ここで、演算処理回路64は、１Ｈ周期ごとに
ビット反転された処理画像データ140において階調レベ
ルが31以下のデータを１階調加算処理するため、図５に
示すように階調レベルが31以下の処理画像データ140に
対応する出力電圧152は、一点鎖線Ｌ1によって示される
従来装置の駆動電圧に対して１階調高い電圧にシフトす
る。したがって、例えば階調レベルが31の処理画像デー
タ140は階調レベルが32として処理されるため、信号線
駆動ＩＣ51からの駆動電圧152は、階調レベルが32であ
る場合と同じＶ32の電位になる。同様に、階調レベルが
30の処理画像データ140は階調レベルが31として処理さ
れるため、駆動電圧152の電位はＶ31となる。また、Ｄ
／Ａ変換回路55は、階調レベルが32の処理画像データ14
1に対応させて中央電位の基準電圧Ｖref５に等しい駆動
電圧152を出力するように設定されている。

【００４９】以上のように、１Ｈ周期でビット反転され
た処理画像データ140の階調レベルが31以下の場合、処
理画像データ140に対して階調レベルを１階調加算処理
し、この１階調加算処理した処理画像データ151をＤ／
Ａ変換回路55に出力することにより、ある階調レベルの
入力画像データ103に対応して信号線駆動ＩＣ51から出
力される正転時の駆動電圧と反転時の駆動電圧とを、Ｖ
32の電位を中心として対称な電位にすることができる。
このため、信号線駆動ＩＣ51は、簡単な回路構成によっ
てＴＦＴ液晶パネル１における信号線３を所定の階調レ
ベルの入力画像データ103に対応させて１Ｈ周期ごとに
対称な電圧で駆動し、ＴＦＴ液晶パネル１の交流化駆動
を正確に行うことができる。さらに、反転処理回路53及
び演算処理回路64を信号線駆動ＩＣ51に集約して実装す
ることができる。

【００５０】また、図10に示す信号線駆動ＩＣ51におい
て、73は、入力画像データ103の階調レベルが最大階調
レベルの１／２以下の場合、入力画像データ103を１階
調加算処理し、階調レベルが最大階調レベルの１／２以
上の場合、入力画像データ103を１階調加算処理するこ
となく、処理画像データ160として出力する演算処理回
路、74は処理画像データ160の２の補数をとって処理画
像データ161として出力する補数変換回路である。

【００５１】Ｄ／Ａ変換回路55は、処理画像データ160
を基準電圧Ｖref１〜９に対応させてＤ／Ａ変換し、駆
動電圧162をＴＦＴ液晶パネル１に出力する。Ｄ／Ａ変
換回路55は、入力した反転タイミング信号106が偶数回
である正転時には、入力画像データ103によって図５の
実線Ｌ5に対応する駆動電圧162を出力し、また反転処理
回路53に入力した反転タイミング信号106が奇数回であ
る反転時には、図５の破線Ｌ6に対応する駆動電圧162を
出力する。

【００５２】演算処理回路73は、階調レベルが31以下の
入力画像データ103を１階調加算処理するため、階調レ
ベルが０から31の入力画像データ103を、階調レベルが
１から32の処理画像データ160に変換する。補数変換回
路74は、１Ｈ周期で処理画像データ160の２の補数をと
る。このことにより、階調レベルが１から32の処理画像
データ160の場合、反転タイミング信号106の入力が偶数
回である正転時には、階調レベルが１から32の処理画像
データ161を出力し、反転タイミング信号106の入力が奇
数回の反転時には、処理画像データ160の２の補数を取
った階調レベルが63から32の処理画像データ161を出力
する。また、階調レベルが32から63の処理画像データ16
0の場合、正転時には階調レベルが32から63の処理画像
データ161を出力し、反転時には処理画像データ160の２
の補数を取った階調レベルが32から１の処理画像データ
161を出力する。また、Ｄ／Ａ変換回路55は、階調レベ
ルが32の処理画像データ161に対応させて中央電位の基
準電圧Ｖref５に等しい駆動電圧162を出力するように設
定されている。

【００５３】以上のように、入力画像データ103の階調
レベルが31以下の場合、処理画像データ140に対して階
調レベルを１階調加算処理し、この１階調加算処理した
処理画像データ160の２の補数をとって処理画像データ1
61としてＤ／Ａ変換回路55に出力することにより、ある
階調レベルの入力画像データ103に対応して信号線駆動
ＩＣ51から出力される正転時の駆動電圧と反転時の駆動
電圧とを、Ｖ32の電位を中心として対称な電位にするこ
とができる。このため、信号線駆動ＩＣ51は、簡単な回
路構成によってＴＦＴ液晶パネル１における信号線３を
所定の階調レベルの入力画像データ103に対応させて１
Ｈ周期ごとに対称な電圧で駆動し、ＴＦＴ液晶パネル１
の交流化駆動を正確に行うことができる。さらに、演算
処理回路73及び補数変換回路74を信号線駆動ＩＣ51に集
約して実装することができる。

【００５４】なお、本発明においては、液晶パネルとし
てアクティブマトリクス型のものを用いたが、種類が異
なる他の液晶パネルを用いることも可能である。また信
号線駆動ＩＣ４，51は、９つの基準電圧Ｖrefが入力す
る６ビットのディジタル信号線駆動ＩＣとしたが、２つ
以上の基準電圧が入力しディジタル表示信号のＤ／Ａ変
換を行う信号線駆動ＩＣであれば、ビット数及び基準電
圧の入力数が異なる信号線駆動ＩＣを用いることも可能
である。また基準電圧回路６は、10個の抵抗Ｒ１〜10に
よって構成したが、抵抗の個数が異なる基準電圧回路や
電流バッファ回路を備えた基準電圧回路等を用いること
も可能である。

【００５５】また、駆動電圧の反転周期は、１水平走査
周期(１Ｈ)としたが、これとは異なる周期を反転周期と
してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶画像
表示装置は請求項１〜７記載の発明によれば、所定周期
で反転される信号線駆動集積回路からの正転時と反転時
との駆動電圧を、中央電位に対し全て対称にすることが
できるので、抵抗分割によって基準電圧を発生するよう
な簡単な基準電圧回路であっても、アクティブマトリク
ス液晶パネルの正確な交流化駆動が容易に実現できるた
め、高信頼性、かつ低価格の液晶画像表示装置を実現で
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶画像表示装置の第１実施例を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例におけるディジタル信号処
理回路の構成を示すブロック図である。

【図３】図２の入力画像データと本発明の第１実施例の
信号線駆動ＩＣから出力される駆動電圧との関係を示し
た特性図である。

【図４】本発明の第１実施例におけるディジタル信号処
理回路の他の例を示すブロック図である。

【図５】入力画像データと本発明の第１実施例の信号線
駆動ＩＣから出力される駆動電圧との関係を示した特性
図である。

【図６】本発明の第１実施例におけるディジタル信号処
理回路の他の例を示すブロック図である。

【図７】本発明の液晶画像表示装置の第２実施例を示す
ブロック図である。

【図８】本発明の第２実施例における信号線駆動ＩＣの
内部構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の第２実施例における信号線駆動ＩＣの
他の例を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第２実施例における信号線駆動ＩＣ
の他の例を示すブロック図である。

【図１１】従来の液晶画像表示装置の概略を示すブロッ
ク図である。

【図１２】図11のディジタル信号処理回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１３】図11の入力画像データと信号線駆動ＩＣから
出力される駆動電圧との関係を示した特性図である。

【図１４】図11の基準電圧回路の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１…ＴＦＴ液晶パネル、 ２…走査線、 ３…信号線、
４，51…信号線駆動ＩＣ、 ５…走査線駆動ＩＣ、
６…基準電圧回路、 11…制御信号回路、 12…反転処
理回路、 20，50…ディジタル信号処理回路、 21，3
1，41，54，64，73…演算処理回路、 42，74…補数変
換回路、 52…反転制御端子、 53…反転処理回路、
55…Ｄ／Ａ変換回路。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/36 G02F 1/133

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路と、前記ディジタル表示信号を所定の反転
   周期でデータビット反転し、データビット反転したディ
   ジタル表示信号に対応する階調レベルが最大階調レベル
   の２分の１以上の場合、前記ディジタル表示信号の階調
   レベルを１階調減算処理し、１階調減算処理したディジ
   タル表示信号を前記信号線駆動集積回路に出力する信号
   処理回路とを備えたことを特徴とする液晶画像表示装
   置。
2. 【請求項２】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路と、前記ディジタル表示信号を所定の反転
   周期でデータビット反転し、データビット反転したディ
   ジタル表示信号に対応する階調レベルが最大階調レベル
   の２分の１以下の場合、前記ディジタル表示信号の階調
   レベルを１階調加算処理し、１階調加算処理したディジ
   タル表示信号を前記信号線駆動集積回路に出力する信号
   処理回路とを備えたことを特徴とする液晶画像表示装
   置。
3. 【請求項３】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路と、前記ディジタル表示信号に対応する階
   調レベルが最大階調レベルの２分の１以下の場合、前記
   ディジタル表示信号の階調レベルを１階調加算処理し、
   １階調加算処理されたディジタル表示信号に対して所定
   の反転周期で２の補数を取り、２の補数を取ったディジ
   タル表示信号を前記信号線駆動集積回路に出力する信号
   処理回路とを備えたことを特徴とする液晶画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路とを備え、前記信号線駆動集積回路が、所
   定の反転周期で反転タイミング信号が入力する反転制御
   端子と、この反転制御端子からの前記反転タイミング信
   号の入力によって前記ディジタル表示信号をデータビッ
   ト反転し、データビット反転したディジタル表示信号に
   対応する階調レベルが最大階調レベルの２分の１以上の
   場合、ディジタル表示信号の階調レベルを１階調減算処
   理するディジタル信号処理回路とを備えたことを特徴と
   する液晶画像表示装置。
5. 【請求項５】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路とを備え、前記信号線駆動集積回路が、所
   定の反転周期で反転タイミング信号が入力する反転制御
   端子と、この反転制御端子からの前記反転タイミング信
   号の入力によって前記ディジタル表示信号をデータビッ
   ト反転し、データビット反転したディジタル表示信号に
   対応する階調レベルが最大階調レベルの２分の１以下の
   場合、ディジタル表示信号の階調レベルを１階調加算処
   理するディジタル信号処理部とを備えたことを特徴とす
   る液晶画像表示装置。
6. 【請求項６】 各画素毎にスイッチング素子を有したア
   クティブマトリクス液晶パネルと、このアクティブマト
   リクス液晶パネルの走査線を駆動する走査線駆動集積回
   路と、所定の電圧から、中心電位及びこの中心電位に対
   して対称の電位を有する複数の基準電圧を取り出す基準
   電圧回路と、前記基準電圧に基づいてディジタル表示信
   号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を前記アク
   ティブマトリクス液晶パネルの信号線に出力する信号線
   駆動集積回路とを備え、前記信号線駆動集積回路が、所
   定の反転周期で反転タイミング信号が入力する反転制御
   端子と、前記ディジタル表示信号に対応する階調レベル
   が最大階調レベルの２分の１以下の場合、ディジタル表
   示信号の階調レベルを１階調加算処理し、前記反転制御
   端子からの前記反転タイミング信号の入力によって１階
   調加算処理したディジタル表示信号に対して２の補数を
   取るディジタル信号処理部とを備えたことを特徴とする
   液晶画像表示装置。
7. 【請求項７】 前記反転周期を、１水平走査線周期と等
   しくしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１
   項記載の液晶画像表示装置。