JP3612912B2 - Display device and gamma correction method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びガンマ補正方法に関し、特に、共通電極とこの共通電極に対向する画素電極とで画素を構成し、かつこの共通電極の電位を制御することによってブライト補正をする表示装置におけるガンマ補正に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
TFT液晶表示装置において、ブライト調整とガンマ(γ)補正は、液晶パネルの電気光学特性曲線と視野角依存性を補償するために必要な技術である。
従来のTFT液晶表示装置におけるブライト調整は、TFTに印加する信号のダイナミックレンジが所定値(例えば、5V)以下に制限され、画素電極に書き込む画像信号の振幅調整では調整範囲を満足できないので、ブライト信号に連動して共通電極の電位を制御することにより行っていた。
【0003】
このようにブライト調整を行った場合には、図7に示すように画像信号のγ特性もブライト調整の変動幅に応じてずれることとなるので、γ補正の電位ポイントを共通電極の電位に連動して移動させる必要がある。このγ補正のための回路には、ブライト信号に連動した基準電位が必要となる。
【0004】
しかしながら、この基準電位を発生する基準電位発生回路は、構成が非常に複雑なものとなる。また、この基準電位発生回路を実装するためにはかなりのスペースを必要とする。さらには、ソースドライバへこの電位を供給するためのラインが必要となるため、このラインを実装するためにかなりのスペースが必要になるという問題もある。
【0005】
一方、このスペース的な問題点を解決するために、γ補正の基準電位をブライト信号とは無関係に固定する方式も用いられている。
しかしながら、この方式ではγ特性のずれに対応することができず、適切なγ補正をすることができないという問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、簡易な回路で適切なガンマ補正をすることができる表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる表示装置は、共通電極と、マトリクス状に配置され、かつ、前記共通電極に対向して配置された複数の画素電極と、この複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子とを有し、前記共通電極と前記画素電極との信号のレベルの差に応じて画像を表示する表示手段と、外部から供給されたブライト信号に基づいて前記共通電極に書き込む信号を制御して、前記表示手段のブライト調整を行うブライト調整手段と、外部から供給された画像信号に対応するデジタル信号と前記ブライト信号に対応するデジタル信号に基づいてガンマ補正をして、補正画像信号を生成するガンマ補正手段と、前記マトリクスのいずれかのラインに接続された前記複数のアクティブ素子を選択してオンする選択駆動手段と、前記選択駆動手段により選択されてオンされた前記アクティブ素子に接続された前記画素電極に、前記ガンマ補正手段で生成された前記補正画像信号を前記アクティブ素子を介して書き込む信号駆動手段と、を備え、前記ガンマ補正手段は、ガンマ補正をするためのガンマ補正データが、前記ブライト信号及び前記画像信号に対応するアドレスに書き込まれた記憶手段と、前記画像信号に対応するデジタル信号に前記ブライト信号に対応するデジタル信号を加算する加算手段と、前記記憶手段の前記加算手段で加算されたデジタル信号の値に対応するアドレスに書き込まれているガンマ補正データを読み出す読出手段と、この読出手段が読み出したガンマ補正データから前記ブライト信号に対応するデジタル信号を減算して、補正画像信号を生成する減算手段と、を備えることを特徴とする。
【0008】
上記表示装置によれば、ブライト調整に連動したガンマ補正をデジタル量で求めることができる。このため、アナログ量でガンマ補正をする場合に必要な基準電位発生回路などの複雑な回路を必要としない。このため、簡易な回路でブライト調整に連動した適切なガンマ補正をすることができる。なお、ここでいう加算及び減算には、正数のみならず、0及び負数の加算及び減算を含む。すなわち、通常のブライト調整の場合には、0を加算及び減算する。通常のブライト調整とずれた場合に、いずれの側にブライト調整するかによって正数と負数のいずれを加算及び減算するかが決まる。また、前記記憶手段のアドレスは、前記加算手段で加算されたデジタル信号の値に完全に一致した絶対アドレスによるものでも、所定の値を加算または減算した相対アドレスによるものでもよい。
【0009】
上記表示装置において、
前記ガンマ補正手段は、
ガンマ補正をするためのガンマ補正データが、前記ブライト信号及び前記画像信号に対応して書き込まれた記憶手段と、
前記ブライト信号及び前記画像信号に基づいて、前記記憶手段に書き込まれたガンマ補正データを読み出す読出手段と、
この読出手段で読み出したガンマ補正データから前記補正画像信号を生成する手段と、
を備えるものとすることができる。
【0012】
上記表示装置において、ガンマ補正が施された前記補正画像信号のレベルは、前記アクティブ素子のダイナミックレンジの範囲を超えることがあり得る。
このため、前記ガンマ補正手段は、さらに、
生成された前記補正画像信号の出力レベルを、前記ブライト信号に従って一定のレベルに制限する出力調整手段を備えるものとしてもよい。
【0013】
本発明の表示装置は、TFT液晶表示装置などのアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に適用することを好適とする。この場合、
前記表示手段は、互いに対向する一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルによって構成され、
前記共通電極は、前記一対の基板の一方の対向面に形成され、
前記画素電極及び前記アクティブ素子は、前記一対の基板の他方の対向面に形成されたものであり、
さらに、前記ガンマ補正手段で補正された前記補正画像信号の極性を所定タイミング毎に反転する第1の極性反転手段と、
前記ブライト調整手段でブライト調整がされた前記信号の極性を所定タイミング毎に反転する第2の極性反転手段を備え、
前記信号駆動手段には、前記第1の極性反転手段によって所定タイミング毎に極性が反転された前記補正画像信号が供給され、
前記共通電極には、前記第2の極性反転手段によって所定タイミング毎に極性が反転された前記信号が書き込まれる、
ものとなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるTFT液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
図示するように、このTFT液晶表示装置は、デジタルRGB発生部1、制御部2、ゲートドライバ3、デジタルソースドライバ4、D/A変換器5、反転アンプ6、及びTFT液晶パネル7とから構成される。
【0018】
デジタルRGB発生部1は、外部から供給された映像信号から、水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)、この水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)に同期したクロック信号(CK)を生成する。さらに、デジタルRGB発生部1は、このクロック信号(CK)に同期して赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色信号(RGB信号)を映像信号から同一のタイミングでサンプリングする。これらの各信号は、制御部2へ送られる。
なお、R、G、Bの各色信号は、デジタルRGB発生部1から並列に出力される。
【0019】
制御部2は、デジタルRGB発生部1から供給されたRGB信号、クロック信号(CK)、水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)、並びブライト信号から、反転RGB信号、ゲートコントロール信号、ソースコントロール信号、Vcomレベル信号、及び反転信号(FRP)を生成する。これらの各信号は、後述するように、このTFT液晶表示装置の回路各部へ供給される。
なお、制御部2の構成については、さらに後述する。
【0020】
ゲートドライバ3は、制御部2から供給されたゲートコントロール信号に応答して、TFT液晶パネル7のいずれかのゲートラインを選択駆動する。
デジタルソースドライバ4は、制御部2から供給されたソースコントロール信号に応答して、制御部2から供給された後述する反転RGB信号を順にラッチする。なお、このデジタルソースドライバ4に供給される基準電位VDDは、一定であり、基準電位発生回路を必要としない。
【0021】
D/A変換器5は、制御部2によってブライト調整が与えられたデジタル量のVcomレベル信号をD/A変換(デジタル−アナログ変換)する。
反転アンプ6は、制御部2から供給された反転信号(FRP)に従って、D/A変換器5から出力されたアナログ量のVcomレベル信号の極性を反転/非反転し、所定のレベルに増幅したVcom信号をTFT液晶パネル7の共通電極に出力する。
【0022】
TFT液晶パネル7は、図2(A)に示すように、一対の透明基板70、71の間にシール材73によって液晶72が封入されたものである。透明基板71の背面側には、バックライト(図示せず)が配置されている。
一方の透明基板70の上には、反転アンプ6から出力された共通電位Vcomが書き込まれる共通電極74が形成されている。
【0023】
もう一方の透明基板71の上には、画素電極75がマトリクス状に形成されている。各々の画素電極75には、TFT76のドレインが接続されている。また、TFT76のゲートはゲートライン30に接続され、TFT76のソースはデータライン40に接続されている。
また、透明基板70には、RGBの各色に対応するカラーフィルタ(図示せず)が配されている。
【0024】
デジタルソースドライバ4にラッチされた1ライン分の画像データは、ゲートドライバ3によって選択されたラインの画素電極75に書き込まれる。すなわち、このTFT液晶パネル7では、図2(B)に示す共通電極74及び画素電極75とで構成される静電容量7Cに保持された電圧を制御することによって液晶72の配向状態を変化させ、透過する光の光量を制御する。
【0025】
TFT液晶パネル7において、共通電極74の上には配向膜77が、画素電極75及びTFT76の上には配向膜78がそれぞれ形成されている。また、透明基板70、71間の液晶72にはスペーサ79が挿入されており、透明基板70、71の間隔を一定に保っている。
なお、このTFT液晶パネル7は、透明基板70、71の一方または両方の外側に偏光板を備えていてもよい。
【0026】
次に、制御部2の構成について詳しく説明する。
制御部2は、図3に示すように、コントローラ21、レベル変換回路22、RGB抽出回路2A、コントラスト処理回路2B、加算回路2C、γ補正データ読出回路2D、減算回路2E、リミッタ2F、反転回路2G、タイミング処理回路2H、及びROM(Read Only Memory)2Mとから構成される。
【0027】
コントローラ21は、デジタルRGB発生部1から供給された水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)、並びにクロック信号(CK)に基づいて、内部クロック信号を生成する。制御部2の各部の動作は、この内部クロック信号に同期して行われる。
【0028】
コントローラ21は、また、デジタルRGB発生部1から供給された水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)、並びにクロック信号(CK)に基づいて、1フレーム毎に反転/非反転が切り替えられる反転信号(FRP)を生成する。この反転信号(FRP)は、反転回路2G及び反転アンプ6へ供給される。
【0029】
コントローラ21は、さらに、デジタルRGB発生部1から供給された水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)、並びにクロック信号(CK)に基づいて、ゲートコントロール信号及びソースコントロール信号を生成する。
ゲートコントロール信号は、ゲートドライバ3に供給される。一方、ソースコントロール信号は、デジタルソースドライバ4に供給される。
【0030】
レベル変換回路22は、外部から供給されたブライト信号に基づいて、加算回路2C及び減算回路2Eに供給するシフト信号を生成する。また、リミッタ2Fに供給するリミッタレベル信号を生成する。
ここで生成されるシフト信号は、通常のブライト調整時には値0とし、いずれの側にどれだけブライト調整をするかによって、正または負の所定の値に定められる。また、リミッタレベル信号は、リミッタ2Fの出力信号が画素電極74の電位を越えず、かつ、TFTに印加可能な信号のダイナミックレンジに含まれるように制御するための所定の値が選ばれる。
さらに、レベル変換回路22は、外部から供給されたブライト信号に基づいて、ブライト調整を行ったVcomレベル信号を生成する。このVcomレベル信号は、D/A変換器5に入力される。
【0031】
RGB抽出回路2Aは、デジタルRGB発生部1から並列に供給されたRGB信号をラッチし、R、G、Bそれぞれの色信号を所定の順序で直列に出力する。コントラスト処理回路2Bは、コントラスト調整スイッチ(図示せず)などにより設定されたコントラスト信号に基づいて、R、G、Bそれぞれの色信号のコントラストを調整する。
【0032】
加算回路2Cは、コントラスト処理回路2Bによってコントラスト調整がされたR、G、Bそれぞれの色信号に、レベル変換回路22から供給されたシフト信号を加算する。
γ補正データ読出回路2Dは、加算回路2Cの出力信号で示されるROM2Mのアドレスに格納されているγ(ガンマ)補正データを読み出して、減算回路2Eに出力する。
【0033】
減算回路2Eは、γ補正データ読出回路2Dから供給されたγ補正データから、レベル変換回路22から供給されたシフト信号を減算する。
リミッタ2Fは、レベル変換回路22から供給されたリミッタレベル信号に基づいて、減算回路2Eから入力した信号の最大レベルを所定値以下に抑えて出力する。これは、TFT76に印加する信号のダイナミックレンジが所定値(例えば、5V)を越えることができないこと、及び画素電極75に書き込む信号のレベルがVcom信号のレベルを越えてはいけないことによる。
【0034】
反転回路2Gは、画素電極75に書き込む信号の極性を1フレーム毎に反転させるため、コントローラ21から出力された反転信号(FRP)に応答して、リミッタ2Fの出力信号を反転/非反転させて出力する。
タイミング処理回路2Hは、反転回路2Gから出力されたR、G、Bのそれぞれの色信号を、ゲートコントロール信号及びソースコントロール信号とタイミング合わせするため所定タイミング遅延させて、反転RGB信号として出力する。
【0035】
ROM2Mは、γ補正データ読出回路2Dによりγ補正をするためのγ補正データが予め書き込まれたものである。
このROM2Mに書き込まれたγ補正データについて図4を参照して説明する。通常のブライト調整を行っているときのRGB信号(ブライト調整値との相対量)の入力ダイナミックレンジは、図4(A)のグラフの▲1▼の範囲にある。この場合のγ補正データは、▲1▼’の範囲にある。
【0036】
このRGB信号のレベル(ブライト調整値との相対量)に対応して、図4(B)に示すように、ROM2Mのアドレス0000・・・0〜0011・・・1が割り付けられている。そして、それぞれのアドレスにRGB信号のレベルに対応したγ補正データ▲1▼’が書き込まれている。
【0037】
一方、レベル変換回路22が所定のブライト調整を行うと、RGB信号の範囲は、ブライト調整値との相対量では、図4(A)のグラフの▲1▼の範囲よりも上位▲2▼または下位▲4▼にずれることがある。この場合のγ補正データは、それぞれ▲2▼’及び▲4▼’の範囲にある。
【0038】
ROM2Mには、図4(B)に示すように、この上位側のRGB信号に対応してアドレス0100・・・0〜0111・・・1を割り付け、それぞれのアドレスにγ補正データ▲2▼’を書き込んでおく。また、下位側のRGB信号に対応してアドレス1100・・・1〜0111・・・1を割り付け、それぞれのアドレスにγ補正データ▲4▼’を書き込んでおく。
【0039】
以下、この実施の形態のTFT液晶表示装置における動作について説明する。この表示装置には、外部からデジタル量の映像信号とデジタル量のブライト信号とが供給される。この映像信号はデジタルRGB発生部1に、ブライト信号は、制御部2のレベル変換回路22にそれぞれ供給される。
【0040】
デジタルRGB発生部1は、映像信号に基づいて、クロック信号(CK)、水平同期信号(H)、垂直同期信号(V)、及びRGB信号を生成する。生成されたクロック信号(CK)、水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)は、コントローラ21に供給される。また、RGB信号はRGB抽出回路2Aにそれぞれ供給される。
【0041】
コントローラ21においては、デジタルRGB発生部1から供給されたクロック信号(CK)、水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)に基づいて、内部クロック信号が生成される。この内部クロック信号は、制御部2の回路各部に供給され、回路各部を動作させる。
【0042】
また、コントローラ21においては、デジタルRGB発生部1から供給されたクロック信号(CK)、水平同期信号(H)及び垂直同期信号(V)に基づいて、反転信号(FRP)、ゲートコントロール信号及びソースコントロール信号が生成される。反転信号(FRP)は、反転回路2G及び反転アンプ6に供給される。ゲートコントロール信号は、ゲートドライバ3に供給される。ソースコントロール信号は、デジタルソースドライバ4に供給される。
【0043】
レベル変換回路22に供給されたブライト信号からは、Vcomレベル信号、シフト信号、及びリミッタレベル信号が生成される。Vcomレベル信号は、共通電極74の電位を制御してブライト調整を行うための信号で、D/A変換器5に供給される。シフト信号は加算回路2C及び減算回路2Eに、リミッタレベル信号はリミッタ2Fにそれぞれ供給される。
【0044】
RGB抽出回路2Aに並列に供給されたR、G、Bそれぞれの色信号は、RGB抽出回路2Aから所定の順序で直列にコントラスト処理回路2Bに供給される。コントラスト処理回路2Bでは、外部から供給されたコントラスト信号に基づいて、RGB信号のコントラスト調整をする。コントラスト処理回路2Bでコントラスト調整がされた画像信号は、加算回路2Cに供給される。
【0045】
そして、この加算回路2Cからリミッタ2Fまでにおいて、γ補正処理を行う。以下、図5(A)のグラフ及び図5(B)のアドレスマップを参照して説明する。
【0046】
コントラスト処理回路2Bから加算回路2Cに供給された画像信号のダイナミックレンジは、図5(A)の▲1▼に示す範囲であり、画像信号はこの範囲のいずれかの値Wをとる。この画像信号Wは、図5(B)の▲1▼に示す範囲のROM2Mのアドレス00000000〜00111111のいずれかに対応している。
【0047】
次に、加算回路2Cでは、図5(A)及び(B)の▲2▼に示すように、この画像信号Wに、レベル変換回路22から供給されたブライト信号に対応したシフト信号aを加算する。そして、図5(A)及び(B)の▲3▼に示すように、γ補正データ読出回路2Dは、ROM2Mのこの加算した値W+aのアドレスからγ補正データXを読み出す。
【0048】
ここで、画像信号Wとシフト信号aとを加算した値W+aが通常のブライト補正時の入力ダイナミックレンジより上になる場合にはROM2Mのアドレス01000000〜01111111の範囲からデータXを読み出す。下になる場合(このとき、シフト信号aは負数)にはROM2Mのアドレス11000000〜11111111の範囲からγ補正データXを読み出すこととなる。
【0049】
このγ補正データ読出回路2Dにより読み出されたγ補正データXには、実際には、ブライト調整分のシフト信号aが加算されている。そこで、図5(A)及び(B)の▲4▼に示すように、減算回路2Eは、γ補正データXからシフト信号aを減算し、この減算した値Yを補正画像信号として出力する。
【0050】
なお、シフト信号aの値は、通常のブライト調整時には0としており、白側または黒側のいずれにブライト調整をするかによって、正または負の所定の値に定められる。
【0051】
以上のようにして、ブライト信号に連動してγ補正を施した補正画像信号Yが生成されるが、この値はTFT76に印加可能な信号のダイナミックレンジを越えている可能性がある。そこで、図5(A)及び(B)の▲5▼に示すように、補正画像信号Yをリミッタ2Fに通して、所定レベル以下に制限した補正画像信号Zを得る。
【0052】
この補正画像信号Zは、反転回路2Gに供給される。反転回路2Gは、反転信号(FRP)に基づいて、補正画像信号Zを反転/非反転させて信号に極性を与える。
そして、この極性を与えられた補正画像信号は、タイミング処理回路2Hで所定のタイミング合わせを行った後、反転RGB信号として順次デジタルソースドライバ4に供給される。
【0053】
デジタルソースドライバ4では、コントローラ21から供給されたソースコントロール信号に従って、タイミング処理回路2Hから出力された反転RGB信号を順にラッチしていく。そして、1ライン分の信号がラッチされたときに出力されるソースコントロール信号(書き込み信号)により、ゲートドライバ3で選択されたゲートライン30に接続された画素電極75に、ラッチした信号をTFT76を介して書き込んでいく。
【0054】
また、レベル変換回路22から出力されたVcomレベル信号は、D/A変換器5でアナログ量に変換され、反転アンプ6において反転信号(FRP)に従った極性がつけられて、かつ、所定のレベルに増幅される。反転アンプ6から出力したVcom信号は、その電位によりブライト調整がされて、TFT液晶パネル7の共通電極74に書き込まれる。
このように、ブライト調整に連動したガンマ補正が実現されている。
【0055】
以上説明したように、この実施の形態のTFT液晶表示装置では、デジタル量のRGB信号にブライト調整に対応した値を加算回路2Cで加算し、ROM2Mの加算した値のアドレスからγ補正データを読み出していた。そして、減算回路2Eで、読み出したγ補正データから加算回路2Cで加算した値を減算していた。このため、この実施の形態のTFT液晶表示装置では、ブライト調整に連動したガンマ補正を非常に簡単な回路で実現することができる。
【0056】
これにより、この実施の形態のTFT液晶表示装置では、複雑な基準電位発生回路を必要としない。また、基準電位をソースドライバに供給するためのラインも不要となる。
従って、ソースドライバや表示パネルを小型化することができる。また、製造/調整工程の簡略化も可能となる。これにより、装置全体でのコストダウンを計ることができる。
【0057】
[第2の実施の形態]
上記の第1の実施の形態では、デジタルRGB入力のソースドライバを使用したTFT液晶表示装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、アナログRGB入力の低電圧アナログソースドライバを用いたTFT液晶表示装置にも適用することができる。
【0058】
図6は、本発明の第2の実施の形態におけるTFT液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
この図において、図1のTFT液晶表示装置と同じ構成の部分には、同じ符号を付している。
【0059】
このTFT液晶表示装置は、アナログ量のRGB信号をA/D変換(アナログ−デジタル変換)するA/D変換器81と、アナログ量のブライト信号をA/D変換するA/D変換器82と、制御部2から供給されたデジタル量の反転RGB信号をD/A変換するD/A変換器83とを備えている。また、第1の実施の形態のデジタルソースドライバ4の代わりにアナログソースドライバ84を、第1の実施の形態の反転アンプ6の代わりに反転アンプ85を備えている。
【0060】
以下、この実施の形態のTFT液晶表示装置における動作について説明する。外部から供給されたアナログ量のアナログRGB信号及びブライト信号は、それぞれA/D変換器81、82でデジタル量に変換される。デジタル量に変換されたRGB信号及びブライト信号は、制御部2に入力される。
【0061】
制御部2の動作は、レベル変換回路22からVcomレベル信号が出力されないことを除いては、第1の実施の形態と同じである。すなわち、制御部2は、RGB信号に対してγ補正や極性反転などの所定の処理を加え、また、各制御信号を生成して出力する。
【0062】
制御部2から出力されたゲートコントロール信号はゲートドライバ3に供給され、ゲートドライバ3は、第1の実施の形態と同様にいずれかのゲートラインを選択駆動する。
また、ソースコントロール信号がアナログソースドライバ84に供給される。
【0063】
制御部2から出力された反転RGB信号は、D/A変換器83によりアナログ量に変換されて、反転アナログRGB信号としてアナログソースドライバ84に供給される。アナログソースドライバ84は、ソースコントロール信号に従って反転アナログRGB信号を順にラッチしていく。アナログソースドライバ84に1ライン分の反転アナログ信号がラッチされると、ゲートドライバ3で選択されたラインの画素電極75にそれぞれの信号が書き込まれる。
【0064】
一方、反転アンプ85に供給されたブライト信号は、制御部2から出力された反転信号(FRP)に従って1フレーム毎に極性が反転されて、TFT液晶パネル7の共通電極74に書き込まれる。以上のようにして、この実施の形態のTFT液晶表示装置においても、第1の実施の形態のTFT液晶表示装置と同様にブライト補正に連動したγ補正を施した画像を表示することができる。
【0065】
[実施の形態の変形]
上記の実施の形態では、ROM2Mのアドレス0000・・・0〜0011・・・1に通常のブライト補正時のデータを書き込み、アドレス0100・・・〜0111・・・1に上位側、1100・・・0〜1111・・・1に下位側のデータを書き込んでいた。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、シフト信号分を加算したRGB信号(RGB信号とブライト信号の相対値)がそのままROM2Mのアドレスとなるようにγ補正データを書き込んでおいてもよい。また、この相対値に所定の値(負数を含む)を加算したアドレス(相対アドレス)にγ補正データを書き込んでおいてもよい。
【0066】
上記の実施の形態では、加算回路2Cは、RGBの画像信号にブライト調整分のデータ量を加算し、γ補正データ読出回路2DはROM2Mに書き込まれたγ補正データをテーブルルックアップ方式で読み出してきた。そして、減算回路2Eは読み出したγ補正データからブライト調整分のデータ量を減算していた。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、上記方式の代わりに、所定の処理プログラムに基づいて、RGBの画像信号及びブライト調整分のデータ量に従ってγ補正データを計算するプロセッサを用いる方式を採用することもできる。
【0067】
上記の実施の形態では、デジタル量のRGB信号に対するγ補正をハードウェアで行っていた。しかしながら、汎用プロセッサ及びこのプロセッサを動作させるためのソフトウェアによって、本発明のガンマ補正の処理の全部または一部を行ってもよい。
【0068】
上記の実施の形態では、R、G、Bの3色の色信号を使用してフルカラー表示をするTFT液晶表示装置について説明した。しかしながら、本発明は、モノクローム画像を表示するTFT液晶表示装置についても適用できる。また、複数色のモノクローム画像を合成してフルカラー画像を表示する多板式液晶プロジェクタのような表示装置にも適用できる。
【0069】
上記の実施の形態では、本発明をTFT液晶表示装置に適用した場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られない。例えば、ダイオードやMIM(Metal Insulator Metal)等のアクティブ素子を用いた他のアクティブマトリクス型の液晶表示装置にも適用できる。
【0070】
さらには、本発明は、例えば有機EL表示装置など、共通電極の電位を制御することでブライト補正を行う全ての表示装置に適用することができる。
なお、有機EL素子は極性を持たないため、本発明を有機EL表示装置に適用した場合は、反転アンプ及び制御部中の反転回路は必要ない。また、有機EL表示装置でフルカラー表示を行う場合、有機EL素子の電気光学特性は、色毎に異なるため、γ補正データを書き込んだROMを色毎に用意しておけばよい。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な回路で適切なガンマ補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるTFT液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のTFT液晶パネルの構成を示す図であり、(A)は断面図、(B)は模式図である。
【図3】図1のTFT液晶表示装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【図4】図2のROMに書き込まれるガンマ補正データの一例を示す図であり、(A)はグラフ、(B)はアドレスマップである。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるガンマ補正方法の説明図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるTFT液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図7】従来のTFT液晶表示装置におけるブライト調整とガンマ電位の変動との関係を示す図である。
【符号の説明】
1・・・デジタルRGB発生部、2・・・制御部、3・・・ゲートドライバ、4・・・デジタルソースドライバ、5・・・D/A変換器、6・・・反転アンプ、7・・・TFT液晶パネル、
21・・・コントローラ、22・・・レベル変換回路、2A・・・RGB抽出回路、2B・・・コントラスト処理回路、2C・・・加算回路、2D・・・γ補正データ読出回路、2E・・・減算回路、2F・・・リミッタ、2G・・・反転回路、2H・・・タイミング処理回路、2M・・・ROM(Read Only Memory)、
70、71・・・透明基板、72・・・液晶、74・・・共通電極、75・・・画素電極、76・・・薄膜トランジスタ(TFT)、
30・・・ゲートライン、40・・・ソースライン、
81、82・・・A/D変換器、83・・・D/A変換器、84・・・アナログソースドライバ、85・・・反転アンプ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device and a gamma correction method, and more particularly, to a display device in which a pixel is constituted by a common electrode and a pixel electrode facing the common electrode, and the brightness is corrected by controlling the potential of the common electrode. It relates to gamma correction.
[0002]
[Prior art]
In a TFT liquid crystal display device, brightness adjustment and gamma (γ) correction are necessary techniques for compensating the electro-optical characteristic curve and viewing angle dependency of the liquid crystal panel.
Bright adjustment in a conventional TFT liquid crystal display device is limited because the dynamic range of a signal applied to the TFT is limited to a predetermined value (for example, 5 V) or less, and the adjustment range cannot be satisfied by the amplitude adjustment of the image signal written to the pixel electrode. This is done by controlling the potential of the common electrode in conjunction with the signal.
[0003]
When the brightness adjustment is performed in this way, as shown in FIG. 7, the γ characteristic of the image signal also shifts in accordance with the fluctuation range of the brightness adjustment. Therefore, the potential point of γ correction is linked to the potential of the common electrode. Need to be moved. This γ correction circuit requires a reference potential linked to the bright signal.
[0004]
However, the reference potential generating circuit for generating the reference potential has a very complicated configuration. In addition, a considerable space is required to mount this reference potential generation circuit. Furthermore, since a line for supplying this potential to the source driver is required, there is a problem that a considerable space is required to mount this line.
[0005]
On the other hand, in order to solve this space problem, a method of fixing the reference potential for γ correction irrespective of the bright signal is also used.
However, this method has a problem that it cannot cope with the deviation of the γ characteristic and cannot perform appropriate γ correction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a display device capable of performing appropriate gamma correction with a simple circuit.PlaceThe purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a display device according to a first aspect of the present invention includes a common electrode, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix and facing the common electrode, and the plurality of pixel electrodes. A plurality of active elements respectively connected to the pixel electrode, display means for displaying an image according to a signal level difference between the common electrode and the pixel electrode, and a bright signal supplied from the outside Based on the brightness adjustment means for controlling the signal to be written to the common electrode based on the brightness of the display means, the digital signal corresponding to the image signal supplied from the outside, and the digital signal corresponding to the brightness signal Gamma correction is performed to generate a corrected image signal, and the plurality of active elements connected to any line of the matrix are selected. The correction image signal generated by the gamma correction unit is written to the pixel electrode connected to the active element selected and turned on by the selection driving unit via the active element. Signal driving means;The gamma correction means includes a storage means in which gamma correction data for performing gamma correction is written at an address corresponding to the bright signal and the image signal, and a bright signal to the digital signal corresponding to the image signal. Adding means for adding a digital signal corresponding to the signal; reading means for reading gamma correction data written at an address corresponding to the value of the digital signal added by the adding means of the storage means; and Subtracting means for subtracting a digital signal corresponding to the bright signal from the read gamma correction data to generate a corrected image signal;It is characterized by providing.
[0008]
According to the display device, gamma correction linked to the brightness adjustment can be obtained as a digital amount. For this reason, a complicated circuit such as a reference potential generation circuit required for performing gamma correction with an analog amount is not required. For this reason, it is possible to perform appropriate gamma correction linked to the brightness adjustment with a simple circuit.Note that addition and subtraction herein include addition and subtraction of not only positive numbers but also 0 and negative numbers. That is, in the case of normal brightness adjustment, 0 is added and subtracted. In the case of deviation from the normal brightness adjustment, which of the positive number and the negative number is added or subtracted depends on which side the bright adjustment is performed. The address of the storage means may be an absolute address that completely matches the value of the digital signal added by the adding means or a relative address obtained by adding or subtracting a predetermined value.
[0009]
In the above display device,
The gamma correction means includes
Storage means in which gamma correction data for performing gamma correction is written corresponding to the bright signal and the image signal;
Reading means for reading gamma correction data written in the storage means based on the bright signal and the image signal;
Means for generating the corrected image signal from the gamma correction data read by the reading means;
Can be provided.
[0012]
In the display device, the level of the corrected image signal subjected to gamma correction may exceed the dynamic range of the active element.
For this reason, the gamma correction means further includes
An output adjusting unit that limits the output level of the generated corrected image signal to a certain level according to the bright signal may be provided.
[0013]
The display device of the present invention is preferably applied to an active matrix liquid crystal display device such as a TFT liquid crystal display device. in this case,
The display means is constituted by a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates facing each other.
The common electrode is formed on one opposing surface of the pair of substrates,
The pixel electrode and the active element are formed on the other facing surface of the pair of substrates,
Furthermore, a first polarity inversion means for inverting the polarity of the corrected image signal corrected by the gamma correction means at every predetermined timing;
A second polarity inversion means for inverting the polarity of the signal that has been subjected to the brightness adjustment by the brightness adjustment means at a predetermined timing;
The signal driving means is supplied with the corrected image signal whose polarity is inverted at predetermined timings by the first polarity inverting means,
The common electrode is written with the signal whose polarity is inverted at predetermined timings by the second polarity inverting means.
It will be a thing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0017]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a TFT liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, this TFT liquid crystal display device comprises a digital RGB generator 1, a controller 2, a gate driver 3, a digital source driver 4, a D / A converter 5, an inverting amplifier 6, and a TFT liquid crystal panel 7. Is done.
[0018]
The digital RGB generator 1 generates a horizontal synchronizing signal (H) and a vertical synchronizing signal (V) from a video signal supplied from the outside, and a clock signal (in synchronization with the horizontal synchronizing signal (H) and the vertical synchronizing signal (V) ( CK). Further, the digital RGB generator 1 synchronizes the clock signal (CK) with the red (R), green (G), and blue (B) color signals (RGB signals) from the video signal at the same timing. To sample. Each of these signals is sent to the control unit 2.
The R, G, and B color signals are output from the digital RGB generator 1 in parallel.
[0019]
The control unit 2 receives an inverted RGB signal, a gate control signal, an RGB signal, a clock signal (CK), a horizontal synchronization signal (H), a vertical synchronization signal (V), and a bright signal supplied from the digital RGB generation unit 1. A source control signal, a Vcom level signal, and an inverted signal (FRP) are generated. These signals are supplied to each part of the circuit of the TFT liquid crystal display device, as will be described later.
The configuration of the control unit 2 will be further described later.
[0020]
The gate driver 3 selectively drives any gate line of the TFT liquid crystal panel 7 in response to the gate control signal supplied from the control unit 2.
In response to the source control signal supplied from the control unit 2, the digital source driver 4 sequentially latches inverted RGB signals (described later) supplied from the control unit 2. The reference potential V supplied to the digital source driver 4DDIs constant and does not require a reference potential generating circuit.
[0021]
The D / A converter 5 performs D / A conversion (digital-analog conversion) on the digital Vcom level signal to which the brightness adjustment is given by the control unit 2.
The inverting amplifier 6 inverts / non-inverts the polarity of the analog Vcom level signal output from the D / A converter 5 in accordance with the inverted signal (FRP) supplied from the control unit 2 and amplifies it to a predetermined level. The Vcom signal is output to the common electrode of the TFT liquid crystal panel 7.
[0022]
As shown in FIG. 2A, the TFT liquid crystal panel 7 has a liquid crystal 72 sealed between a pair of transparent substrates 70 and 71 by a sealing material 73. A backlight (not shown) is disposed on the back side of the transparent substrate 71.
On one transparent substrate 70, a common electrode 74 into which the common potential Vcom output from the inverting amplifier 6 is written is formed.
[0023]
Pixel electrodes 75 are formed in a matrix on the other transparent substrate 71. The drain of the TFT 76 is connected to each pixel electrode 75. The gate of the TFT 76 is connected to the gate line 30, and the source of the TFT 76 is connected to the data line 40.
The transparent substrate 70 is provided with color filters (not shown) corresponding to RGB colors.
[0024]
The image data for one line latched by the digital source driver 4 is written to the pixel electrode 75 of the line selected by the gate driver 3. That is, in this TFT liquid crystal panel 7, the orientation state of the liquid crystal 72 is changed by controlling the voltage held in the capacitance 7 C formed by the common electrode 74 and the pixel electrode 75 shown in FIG. Control the amount of transmitted light.
[0025]
In the TFT liquid crystal panel 7, an alignment film 77 is formed on the common electrode 74, and an alignment film 78 is formed on the pixel electrode 75 and the TFT 76. In addition, a spacer 79 is inserted in the liquid crystal 72 between the transparent substrates 70 and 71 to keep the distance between the transparent substrates 70 and 71 constant.
The TFT liquid crystal panel 7 may include a polarizing plate outside one or both of the transparent substrates 70 and 71.
[0026]
Next, the configuration of the control unit 2 will be described in detail.
As shown in FIG. 3, the control unit 2 includes a controller 21, a level conversion circuit 22, an RGB extraction circuit 2A, a contrast processing circuit 2B, an addition circuit 2C, a γ correction data reading circuit 2D, a subtraction circuit 2E, a limiter 2F, and an inverting circuit. 2G, a timing processing circuit 2H, and a ROM (Read Only Memory) 2M.
[0027]
The controller 21 generates an internal clock signal based on the horizontal synchronization signal (H) and the vertical synchronization signal (V) supplied from the digital RGB generator 1 and the clock signal (CK). The operation of each unit of the control unit 2 is performed in synchronization with the internal clock signal.
[0028]
The controller 21 also switches between inversion and non-inversion for each frame based on the horizontal synchronization signal (H) and vertical synchronization signal (V) supplied from the digital RGB generator 1 and the clock signal (CK). An inversion signal (FRP) is generated. This inverted signal (FRP) is supplied to the inverting circuit 2G and the inverting amplifier 6.
[0029]
The controller 21 further generates a gate control signal and a source control signal based on the horizontal synchronization signal (H) and the vertical synchronization signal (V) supplied from the digital RGB generator 1 and the clock signal (CK).
The gate control signal is supplied to the gate driver 3. On the other hand, the source control signal is supplied to the digital source driver 4.
[0030]
The level conversion circuit 22 generates a shift signal to be supplied to the addition circuit 2C and the subtraction circuit 2E based on the bright signal supplied from the outside. Further, a limiter level signal to be supplied to the limiter 2F is generated.
The shift signal generated here has a value of 0 during normal brightness adjustment, and is set to a predetermined positive or negative value depending on how much brightness adjustment is performed on which side. As the limiter level signal, a predetermined value for controlling the output signal of the limiter 2F so as not to exceed the potential of the pixel electrode 74 and to be included in the dynamic range of the signal that can be applied to the TFT is selected.
Further, the level conversion circuit 22 generates a Vcom level signal that has been subjected to the brightness adjustment, based on the brightness signal supplied from the outside. This Vcom level signal is input to the D / A converter 5.
[0031]
The RGB extraction circuit 2A latches the RGB signals supplied in parallel from the digital RGB generator 1, and outputs the R, G, and B color signals in series in a predetermined order. The contrast processing circuit 2B adjusts the contrast of the R, G, and B color signals based on a contrast signal set by a contrast adjustment switch (not shown) or the like.
[0032]
The addition circuit 2C adds the shift signal supplied from the level conversion circuit 22 to the R, G, and B color signals whose contrast has been adjusted by the contrast processing circuit 2B.
The γ correction data reading circuit 2D reads γ (gamma) correction data stored at the address of the ROM 2M indicated by the output signal of the addition circuit 2C, and outputs it to the subtraction circuit 2E.
[0033]
The subtraction circuit 2E subtracts the shift signal supplied from the level conversion circuit 22 from the γ correction data supplied from the γ correction data reading circuit 2D.
Based on the limiter level signal supplied from the level conversion circuit 22, the limiter 2F suppresses and outputs the maximum level of the signal input from the subtraction circuit 2E to a predetermined value or less. This is because the dynamic range of the signal applied to the TFT 76 cannot exceed a predetermined value (for example, 5 V), and the level of the signal written to the pixel electrode 75 must not exceed the level of the Vcom signal.
[0034]
The inversion circuit 2G inverts / non-inverts the output signal of the limiter 2F in response to the inversion signal (FRP) output from the controller 21 in order to invert the polarity of the signal written to the pixel electrode 75 for each frame. Output.
The timing processing circuit 2H delays each of the R, G, and B color signals output from the inversion circuit 2G by a predetermined timing to match the timing with the gate control signal and the source control signal, and outputs the inverted RGB signals.
[0035]
The ROM 2M is previously written with γ correction data for performing γ correction by the γ correction data reading circuit 2D.
The γ correction data written in the ROM 2M will be described with reference to FIG. The input dynamic range of the RGB signal (relative to the brightness adjustment value) when performing normal brightness adjustment is in the range (1) in the graph of FIG. In this case, the γ correction data is in the range (1) ′.
[0036]
Corresponding to the RGB signal level (relative to the brightness adjustment value), addresses 0000... 0 to 0011... 1 of the ROM 2M are allocated as shown in FIG. Then, γ correction data (1) ′ corresponding to the level of the RGB signal is written in each address.
[0037]
On the other hand, when the level conversion circuit 22 performs the predetermined brightness adjustment, the range of the RGB signal is higher than the range of (1) in the graph of FIG. There may be a shift to the lower order (4). In this case, the γ correction data are in the ranges {circle around (2)} and {circle around (4)}, respectively.
[0038]
In the ROM 2M, as shown in FIG. 4B, addresses 0100... 0 to 0111... 1 are assigned to the higher-order RGB signals, and γ correction data {2} ′ is assigned to each address. Write down. Also, addresses 1100... 1 to 0111... 1 are assigned corresponding to the lower RGB signals, and γ correction data {circle around (4)} 'is written to each address.
[0039]
The operation in the TFT liquid crystal display device of this embodiment will be described below. The display device is supplied with a digital video signal and a digital bright signal from the outside. This video signal is supplied to the digital RGB generator 1, and the bright signal is supplied to the level conversion circuit 22 of the controller 2.
[0040]
The digital RGB generator 1 generates a clock signal (CK), a horizontal synchronization signal (H), a vertical synchronization signal (V), and an RGB signal based on the video signal. The generated clock signal (CK), horizontal synchronization signal (H), and vertical synchronization signal (V) are supplied to the controller 21. The RGB signals are supplied to the RGB extraction circuit 2A.
[0041]
In the controller 21, an internal clock signal is generated based on the clock signal (CK), horizontal synchronization signal (H), and vertical synchronization signal (V) supplied from the digital RGB generator 1. This internal clock signal is supplied to each circuit part of the control unit 2 to operate each circuit part.
[0042]
Further, in the controller 21, based on the clock signal (CK), the horizontal synchronization signal (H), and the vertical synchronization signal (V) supplied from the digital RGB generator 1, an inverted signal (FRP), a gate control signal, and a source A control signal is generated. The inversion signal (FRP) is supplied to the inversion circuit 2G and the inversion amplifier 6. The gate control signal is supplied to the gate driver 3. The source control signal is supplied to the digital source driver 4.
[0043]
A Vcom level signal, a shift signal, and a limiter level signal are generated from the bright signal supplied to the level conversion circuit 22. The Vcom level signal is a signal for performing brightness adjustment by controlling the potential of the common electrode 74 and is supplied to the D / A converter 5. The shift signal is supplied to the addition circuit 2C and the subtraction circuit 2E, and the limiter level signal is supplied to the limiter 2F.
[0044]
The R, G, and B color signals supplied in parallel to the RGB extraction circuit 2A are supplied in series from the RGB extraction circuit 2A to the contrast processing circuit 2B in a predetermined order. The contrast processing circuit 2B adjusts the contrast of the RGB signal based on the contrast signal supplied from the outside. The image signal whose contrast has been adjusted by the contrast processing circuit 2B is supplied to the adding circuit 2C.
[0045]
Then, γ correction processing is performed from the adding circuit 2C to the limiter 2F. Hereinafter, description will be made with reference to the graph of FIG. 5A and the address map of FIG.
[0046]
The dynamic range of the image signal supplied from the contrast processing circuit 2B to the adding circuit 2C is a range indicated by (1) in FIG. 5A, and the image signal takes any value W in this range. This image signal W corresponds to one of the addresses 0000000 to 0111111 in the ROM 2M in the range indicated by (1) in FIG.
[0047]
Next, in the addition circuit 2C, as shown in (2) in FIGS. 5A and 5B, the shift signal a corresponding to the bright signal supplied from the level conversion circuit 22 is added to the image signal W. To do. 5A and 5B, the γ correction data reading circuit 2D reads the γ correction data X from the address of the added value W + a in the ROM 2M.
[0048]
If the value W + a obtained by adding the image signal W and the shift signal a is above the input dynamic range at the time of normal bright correction, the data X is read from the range of addresses 01000000 to 01111111 in the ROM 2M. When the value is lower (in this case, the shift signal a is a negative number), the γ correction data X is read from the range of addresses 11000000 to 11111111 of the ROM 2M.
[0049]
The shift signal a for the brightness adjustment is actually added to the γ correction data X read by the γ correction data reading circuit 2D. Therefore, as shown in (4) in FIGS. 5A and 5B, the subtraction circuit 2E subtracts the shift signal a from the γ correction data X, and outputs the subtracted value Y as a corrected image signal.
[0050]
Note that the value of the shift signal a is set to 0 during normal brightness adjustment, and is set to a predetermined positive or negative value depending on whether the brightness adjustment is performed on the white side or the black side.
[0051]
As described above, the corrected image signal Y subjected to the γ correction is generated in conjunction with the bright signal, but this value may exceed the dynamic range of the signal that can be applied to the TFT 76. Therefore, as shown in (5) of FIGS. 5A and 5B, the corrected image signal Y is passed through the limiter 2F to obtain a corrected image signal Z limited to a predetermined level or less.
[0052]
The corrected image signal Z is supplied to the inverting circuit 2G. The inversion circuit 2G inverts / non-inverts the corrected image signal Z based on the inversion signal (FRP) to give the signal a polarity.
The corrected image signal given this polarity is sequentially supplied to the digital source driver 4 as an inverted RGB signal after a predetermined timing adjustment is performed by the timing processing circuit 2H.
[0053]
The digital source driver 4 sequentially latches the inverted RGB signals output from the timing processing circuit 2H in accordance with the source control signal supplied from the controller 21. Then, the latched signal is applied to the pixel electrode 75 connected to the gate line 30 selected by the gate driver 3 according to the source control signal (write signal) output when the signal for one line is latched. Write through.
[0054]
The Vcom level signal output from the level conversion circuit 22 is converted into an analog quantity by the D / A converter 5, is given a polarity according to the inverted signal (FRP) by the inverting amplifier 6, and has a predetermined value. Amplified to level. The Vcom signal output from the inverting amplifier 6 is bright-adjusted according to its potential and written to the common electrode 74 of the TFT liquid crystal panel 7.
In this way, gamma correction linked to the brightness adjustment is realized.
[0055]
As described above, in the TFT liquid crystal display device of this embodiment, the value corresponding to the brightness adjustment is added to the digital RGB signal by the adding circuit 2C, and the γ correction data is read from the address of the added value in the ROM 2M. It was. The subtracting circuit 2E subtracts the value added by the adding circuit 2C from the read γ correction data. Therefore, in the TFT liquid crystal display device of this embodiment, gamma correction linked with the brightness adjustment can be realized with a very simple circuit.
[0056]
Thus, the TFT liquid crystal display device of this embodiment does not require a complicated reference potential generation circuit. Further, a line for supplying the reference potential to the source driver is not necessary.
Therefore, the source driver and the display panel can be reduced in size. In addition, the manufacturing / adjustment process can be simplified. Thereby, the cost reduction in the whole apparatus can be measured.
[0057]
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to a TFT liquid crystal display device using a source driver for digital RGB input has been described. However, the present invention can also be applied to a TFT liquid crystal display device using a low voltage analog source driver with analog RGB input.
[0058]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a TFT liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
In this figure, parts having the same configurations as those of the TFT liquid crystal display device of FIG.
[0059]
The TFT liquid crystal display device includes an A / D converter 81 that performs A / D conversion (analog-to-digital conversion) on an RGB signal of an analog amount, and an A / D converter 82 that performs A / D conversion on an analog amount of a bright signal. And a D / A converter 83 for D / A converting the digital inverted RGB signal supplied from the control unit 2. Further, an analog source driver 84 is provided instead of the digital source driver 4 of the first embodiment, and an inverting amplifier 85 is provided instead of the inverting amplifier 6 of the first embodiment.
[0060]
The operation in the TFT liquid crystal display device of this embodiment will be described below. Analog RGB signals and bright signals supplied from outside are converted into digital quantities by A / D converters 81 and 82, respectively. The RGB signal and the bright signal converted into digital quantities are input to the control unit 2.
[0061]
The operation of the control unit 2 is the same as that of the first embodiment except that the Vcom level signal is not output from the level conversion circuit 22. That is, the control unit 2 performs predetermined processing such as γ correction and polarity inversion on the RGB signal, and generates and outputs each control signal.
[0062]
The gate control signal output from the control unit 2 is supplied to the gate driver 3, and the gate driver 3 selectively drives any one of the gate lines as in the first embodiment.
A source control signal is supplied to the analog source driver 84.
[0063]
The inverted RGB signal output from the control unit 2 is converted into an analog quantity by the D / A converter 83 and supplied to the analog source driver 84 as an inverted analog RGB signal. The analog source driver 84 sequentially latches the inverted analog RGB signals according to the source control signal. When an inverted analog signal for one line is latched in the analog source driver 84, each signal is written to the pixel electrode 75 of the line selected by the gate driver 3.
[0064]
On the other hand, the polarity of the bright signal supplied to the inversion amplifier 85 is inverted for each frame in accordance with the inversion signal (FRP) output from the control unit 2 and written to the common electrode 74 of the TFT liquid crystal panel 7. As described above, also in the TFT liquid crystal display device of this embodiment, an image subjected to γ correction linked to the bright correction can be displayed as in the TFT liquid crystal display device of the first embodiment.
[0065]
[Modification of Embodiment]
In the above embodiment, normal brightness correction data is written to addresses 0000... 0 to 0011... 1 of the ROM 2M, and the upper side is written to addresses 0100.・ Lower side data was written to 0-1111. However, the present invention is not limited to this. For example, the γ correction data may be written so that the RGB signal (the relative value of the RGB signal and the bright signal) obtained by adding the shift signal becomes the address of the ROM 2M as it is. Further, the γ correction data may be written in an address (relative address) obtained by adding a predetermined value (including a negative number) to the relative value.
[0066]
In the above embodiment, the adding circuit 2C adds the amount of data for the brightness adjustment to the RGB image signal, and the γ correction data reading circuit 2D reads the γ correction data written in the ROM 2M by the table lookup method. It was. Then, the subtraction circuit 2E subtracts the data amount for the brightness adjustment from the read γ correction data. However, the present invention is not limited to this. For example, instead of the above method, a method using a processor that calculates γ correction data according to the data amount of RGB image signals and brightness adjustment based on a predetermined processing program may be employed.
[0067]
In the above embodiment, the γ correction for the digital RGB signal is performed by hardware. However, all or part of the gamma correction processing of the present invention may be performed by a general-purpose processor and software for operating the processor.
[0068]
In the above embodiment, the TFT liquid crystal display device that performs full color display using three color signals of R, G, and B has been described. However, the present invention can also be applied to a TFT liquid crystal display device that displays a monochrome image. Further, the present invention can also be applied to a display device such as a multi-panel liquid crystal projector that displays a full color image by combining a plurality of monochrome images.
[0069]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a TFT liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to other active matrix liquid crystal display devices using active elements such as diodes and MIM (Metal Insulator Metal).
[0070]
Furthermore, the present invention can be applied to all display devices that perform bright correction by controlling the potential of the common electrode, such as an organic EL display device.
Since the organic EL element has no polarity, when the present invention is applied to an organic EL display device, an inverting amplifier and an inverting circuit in the control unit are not necessary. In addition, when full-color display is performed on an organic EL display device, the electro-optical characteristics of the organic EL element are different for each color, so a ROM in which γ correction data is written may be prepared for each color.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, appropriate gamma correction can be performed with a simple circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a TFT liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of the TFT liquid crystal panel of FIG. 1, in which FIG. 2A is a cross-sectional view and FIG. 2B is a schematic diagram.
3 is a block diagram showing a configuration of a control unit in the TFT liquid crystal display device of FIG. 1. FIG.
4A and 4B are diagrams illustrating an example of gamma correction data written in the ROM of FIG. 2, in which FIG. 4A is a graph, and FIG. 4B is an address map.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a gamma correction method according to the first embodiment of the invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a TFT liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between brightness adjustment and gamma potential fluctuation in a conventional TFT liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Digital RGB generation part, 2 ... Control part, 3 ... Gate driver, 4 ... Digital source driver, 5 ... D / A converter, 6 ... Inverting amplifier, 7 ..TFT liquid crystal panels
21 ... Controller, 22 ... Level conversion circuit, 2A ... RGB extraction circuit, 2B ... Contrast processing circuit, 2C ... Addition circuit, 2D ... Gamma correction data readout circuit, 2E ... Subtraction circuit, 2F ... limiter, 2G ... inversion circuit, 2H ... timing processing circuit, 2M ... ROM (Read Only Memory),
70, 71 ... Transparent substrate, 72 ... Liquid crystal, 74 ... Common electrode, 75 ... Pixel electrode, 76 ... Thin film transistor (TFT),
30 ... Gate line, 40 ... Source line,
81, 82 ... A / D converter, 83 ... D / A converter, 84 ... analog source driver, 85 ... inverting amplifier

Claims (4)

共通電極と、マトリクス状に配置され、かつ、前記共通電極に対向して配置された複数の画素電極と、この複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素子とを有し、前記共通電極と前記画素電極との信号のレベルの差に応じて画像を表示する表示手段と、
外部から供給されたブライト信号に基づいて前記共通電極に書き込む信号を制御して、前記表示手段のブライト調整を行うブライト調整手段と、
外部から供給された画像信号に対応するデジタル信号と前記ブライト信号に対応するデジタル信号に基づいてガンマ補正をして、補正画像信号を生成するガンマ補正手段と、
前記マトリクスのいずれかのラインに接続された前記複数のアクティブ素子を選択してオンする選択駆動手段と、
前記選択駆動手段により選択されてオンされた前記アクティブ素子に接続された前記画素電極に、前記ガンマ補正手段で生成された前記補正画像信号を前記アクティブ素子を介して書き込む信号駆動手段と、を備え、
前記ガンマ補正手段は、
ガンマ補正をするためのガンマ補正データが、前記ブライト信号及び前記画像信号に対応するアドレスに書き込まれた記憶手段と、
前記画像信号に対応するデジタル信号に前記ブライト信号に対応するデジタル信号を加算する加算手段と、
前記記憶手段の前記加算手段で加算されたデジタル信号の値に対応するアドレスに書き込まれているガンマ補正データを読み出す読出手段と、
この読出手段が読み出したガンマ補正データから前記ブライト信号に対応するデジタル信号を減算して、補正画像信号を生成する減算手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
A common electrode; a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix and opposed to the common electrode; and a plurality of active elements respectively connected to the plurality of pixel electrodes. Display means for displaying an image according to a difference in signal level between the pixel electrode and the pixel electrode;
Bright adjustment means for controlling the signal to be written to the common electrode based on a bright signal supplied from the outside, and adjusting the brightness of the display means;
Gamma correction means for generating a corrected image signal by performing gamma correction based on a digital signal corresponding to an image signal supplied from the outside and a digital signal corresponding to the bright signal;
Selection drive means for selecting and turning on the plurality of active elements connected to any line of the matrix;
The pixel electrode is selected which is connected to the active element which is turned on by the selection drive means, and a signal drive means for writing the generated the corrected image signal through the active element in the gamma correction means ,
The gamma correction means includes
Storage means in which gamma correction data for performing gamma correction is written at addresses corresponding to the bright signal and the image signal;
Adding means for adding a digital signal corresponding to the bright signal to a digital signal corresponding to the image signal;
Reading means for reading gamma correction data written at an address corresponding to the value of the digital signal added by the adding means of the storage means;
Subtracting means for generating a corrected image signal by subtracting a digital signal corresponding to the bright signal from the gamma correction data read by the reading means;
A display device comprising:
前記ガンマ補正手段は、ガンマ補正をするためのガンマ補正データが、前記ブライト信号及び前記画像信号に対応して書き込まれた記憶手段と、
前記ブライト信号及び前記画像信号に基づいて、前記記憶手段に書き込まれたガンマ補正データを読み出す読出手段と、
この読出手段で読み出したガンマ補正データから前記補正画像信号を生成する手段と、を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The gamma correction means includes a storage means in which gamma correction data for performing gamma correction is written corresponding to the bright signal and the image signal;
Read means for reading gamma correction data written in the storage means based on the bright signal and the image signal;
The display device according to claim 1, further comprising: means for generating the corrected image signal from the gamma correction data read by the reading means.
前記ガンマ補正手段は、さらに、生成された前記補正画像信号の出力レベルを、前記ブライト信号に従って一定のレベルに制限する出力調整手段を備える、ことを特徴とする請求項1乃至2のいずれか1項に記載の表示装置。The gamma correction unit further output level of the generated the corrected image signal, and an output adjusting means for limiting to a certain level in accordance with the bright signal, any one of claims 1 to 2, characterized in that 1 The display device according to item. 前記表示手段は、互いに対向する一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルによって構成され、前記共通電極は、前記一対の基板の一方の対向面に形成され、前記画素電極及び前記アクティブ素子は、前記一対の基板の他方の対向面に形成されたものであり、さらに、前記ガンマ補正手段で補正された前記補正画像信号の極性を所定タイミング毎に反転する第1の極性反転手段と、前記ブライト調整手段でブライト調整がされた前記信号の極性を所定タイミング毎に反転する第2の極性反転手段を備え、前記信号駆動手段には、前記第1の極性反転手段によって所定タイミング毎に極性が反転された前記補正画像信号が供給され、前記共通電極には、前記第2の極性反転手段によって所定タイミング毎に極性が反転された前記信号が書き込まれる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。The display means includes a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates facing each other, the common electrode is formed on one facing surface of the pair of substrates, and the pixel electrode and the active element are: A first polarity reversing unit that is formed on the other opposing surface of the pair of substrates and that reverses the polarity of the corrected image signal corrected by the gamma correcting unit at predetermined timings; A second polarity reversing means for reversing the polarity of the signal whose brightness has been adjusted by the adjusting means at predetermined timings; and the signal driving means is inverted at every predetermined timing by the first polarity reversing means. The corrected image signal is supplied, and the signal whose polarity is inverted at every predetermined timing by the second polarity inverting means is written to the common electrode. That, the display device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
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