JP3633943B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に印加電圧に応じて多階調表示を行なう液晶表示装置に関する。
【0002】
近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置が薄型、軽量、低消費電力であるために各種表示装置として期待されている。
【0003】
まず、3〜5インチ程度のポケットテレビとして普及を始め、さらに最近では、ノート型パソコンやワークステーション等の情報端末用ディスプレイとして期待されている。このため、表示容量(表示画素数)はもとより、表示階調数、表示色の向上が望まれている。表示階調数、表示色としては、通常のパソコンでは16階調/4096色、マルチメディアパソコン等では64階調/26万色、さらにハイビジョン等では256 階調/1677万色が望まれている。
【0004】
【従来の技術】
ポケットテレビとして普及したアクティブマトリクス型液晶表示パネルのデータドライバにはアナログ方式のドライバが用いられている。これによりポケットテレビは、映像表示に適したフルカラー表示を実現している。ところが、アナログドライバの内部はオペアンプの集まりであり、出力にバラツキを発生させる要因(オフセット電圧等)を有している。例えば、液晶のダイナミックレンジが3V,ドライバの出力バラツキが±50mVと仮定すると、32階調程度しか表示できないことになる。つまり、同一ドライバの出力ピン間あるいは、ドライバのチップ間でばらつくために厳密に出力が規定できない。これは、情報端末用ディスプレイでは問題となる。また、アナログドライバは高価となる。
【0005】
このため、通常階調数に応じた駆動電圧をドライバに与え、表示データにより任意のひとつの電圧を選択出力するディジタルドライバが用いられる。ディジタルドライバは出力にバラツキはなく、安価に構成できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のディジタルドライバによるアクティブマトリクス型液晶表示装置では駆動電圧が階調数に応じた数だけ必要となるため、16階調程度が限界となり、それ以上の階調数に対応できない等の問題点があった。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、少ない駆動電圧数で多数の階調表示が行なえる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理ブロック図を示す。同図中、11は液晶セルを示す。液晶セル11は、印加電圧に応じて透過率を変化させ、階調表現を行なう。
【0009】
駆動電圧発生部12は、複数レベルの電圧を発生する。
【0010】
データ変換手段13は、表現すべき階調に対応する入力データを、表現すべき階調に対応して使用するフレーム数及び該使用するフレーム毎に使用する駆動電圧のデータが格納されているデータ変換テーブルに基づいて、使用するフレーム数の駆動電圧のデータからなる選択データ列に変換する。
【0011】
駆動手段14は、データ変換手段13で変換された選択データ列を構成する各出力データに応じて、駆動電圧発生部12で発生する駆動電圧をフレーム毎に選択し、液晶セル11に印加する。
【0012】
【作用】
本発明によれば、選択データ列に基づいて選択された使用するフレーム数の駆動電圧の平均値によって表現すべき階調を与えることができる。
【0013】
このため、駆動電圧発生部で生成される電圧以上の種類の電圧を液晶セルに印加できるため、少ない電圧でより多くの階調表現が可能となる。
【0014】
【実施例】
図2は本発明の第1実施例のブロック構成図を示す。同図中、21は映像源となるパソコンを示す。パソコン21からは出力として、同期信号及びR,G,B夫々5ビット、計15ビットのディジタルデータよりなる映像信号が出力される。
【0015】
パソコン21から出力された同期信号はタイミング発生部22に供給される。タイミング発生部22は同期信号に基づいて各種制御信号を発生し、データドライバ23a,23b,スキャンドライバ24,データ変換部25a,25bに供給する。また、パソコン21から出力された映像信号はデータ変換部25a,25bに供給される。
【0016】
データ変換部25a,25bはPLD(Programmable Logic Device :プログラム可能な論理デバイス)やROM(リード・オンリ・メモリ)等よりなり、タイミング発生部22から供給されるフレーム、走査のタイミング制御信号によるタイミングで映像信号(階調データ)を階調制御を行なうための電圧変調を行なう電圧選択データ列に変換し、出力する。データ変換部25a,25bで変換される電圧選択データ列はゲート26を介して、データドライバ23a,23bに夫々供給される。
【0017】
データドライバ23a,23bには制御信号、電圧選択データの他に液晶駆動電圧発生部27より8レベルの電圧V0 〜V7 が夫々供給されている。データドライバ23a,23bは電圧選択データより8レベルの電圧V0 〜V7 のうち−レベルの電圧を選択して、液晶パネル27に供給する。
【0018】
液晶パネル部27は透明絶縁基板上にマトリクス状に形成された画素電極27aと透明絶縁基板上に形成され、画素電極27aに対向して設けられた対向電極(図示せず)で液晶(図示せず)を挟持し、対向電極にはコモン電圧発生部28よりコモン電圧が印加される。画素電極27aには夫々トランジスタ27bが設けられ、トランジスタ27bにより画素電極27aに印加する電圧を制御することにより階調表示を行なう。ここで、トランジスタ27bのソースはデータバスライン27cに接続され、ゲートはスキャンバスライン27dに接続されている。 液晶パネル部27はスキャンバスライン27dに印加される電圧により走査ラインが決定され、データバスライン27cからの信号レベルに応じて階調が決定される。
【0019】
データバスライン27cはデータドライバ23a,23bに接続され、データドライバ23a,23bで選択された電圧が供給される。
【0020】
また、スキャンバスライン27dはスキャンドライバ29に接続され、スキャンドライバ29より供給される電圧により走査ラインが決定される。
【0021】
次に本実施例の動作原理について説明する。図3は、液晶のT−V特性(光の透過率と印加電圧との関係)図、図4は8階調ドライバを用いた場合の電圧の設定の一例を説明するための図を示す。▲1▼から▲8▼が電圧を示し、例えば、電圧Vaを実現する場合、あるフレームでは▲2▼の電圧を印加し、連続する次のフレームでは▲3▼の電圧を印加する。すると、液晶には図4に示すようにVa=(▲2▼+▲3▼/2)が印加されたのと同等になり、8つの電圧から得られる透過率以外の透過率が得られる(以下、このような方法を電圧変調と記す)。この時、電圧差が大きいとフリッカが目立つため、フレーム毎に印加する電圧の差は小さい方がよい(<0.5 V)。そのために、▲1▼と▲7▼,▲1▼と▲8▼等の組み合わせはできなくなり、2フレームのすべての電圧の組み合わせ(8×8=64階調)による多階調化は不可能となる。そこで、電圧変調するフレーム数を3,4,5…と増やし、各フレーム数で電圧変調して得られる平均電圧を利用する。
【0022】
図5に、本発明の第1の一実施例の電圧の組み合わせ図を示す。この例では、8階調ドライバを用い、1フレームによる電圧変調、2フレームによる電圧変調、3フレームによる電圧変調、4フレームによる電圧変調の混合の電圧変調による多階調化の例である。電圧は第1フレームから第4フレームまで、2.0 V,2.4 V,2.8 V,3.2 V,3.6 V,4.0 V,4.4 V,4.8 Vの8つである。
【0023】
例えば、No.1の階調を実現する場合、図6(A)に示すようにフレーム毎に2.0 Vの電圧を印加する。平均電圧はもちろん2.0 Vである。No.2の階調を実現する場合、図6(D)に示すように4フレームによる電圧変調で、3フレームは2.0 Vを印加し、残り1フレームは2.4 Vを印加する。平均電圧は2.1 Vである。No.3の階調を実現する場合、図6(C)に示すように3フレームによる電圧変調で、2フレームは2.0 Vを印加し、残り1フレームは2.4 Vを印加する。平均電圧は2.13Vである。No.4の階調を実現する場合、図6(B)に示すように2フレームによる電圧変調で、2.0 Vと2.4 Vを交互に印加する。平均電圧は2.2 Vである。電圧の組み合わせのパターンはこの4通りで、この例では図5に示すように計43個の平均電圧を実現することができる。このうち任意の32個の平均電圧を選択することにより、32階調表示が実現できる。つまり、8階調ドライバで4倍の階調の32階調表示が実現できる。さらに多階調化を図る場合、フレーム数を5,6,7…と増やすことにより、8倍、16倍、32倍…の階調が実現可能となる。
【0024】
図7は、本発明の第1実施例のフレーム数が2フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、▲2▼,▲3▼は図3で示される電圧で、電圧の関係は▲2▼<▲3▼である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1),(3) は第1フレーム、(2),(4) は第2フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。カラー表示の場合(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素とB画素に相当する。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。
【0025】
期間(1)で(x,y)画素に▲2▼の電圧を印加するとすると、(x+1,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加する。次の期間(2) で、(x,y)画素には▲3▼の電圧を印加し、(x+1,y)画素には▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。このように、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで電圧の組み合わせを1フレーム分シフト(光応答の位相を180 度シフト)させ、かつ走査ライン毎にも電圧の組み合わせを1フレーム分シフトさせることにより、各画素の30Hzの光応答を面平均化される。
【0026】
これは、互いに隣り合う画素間での明暗の関係が同期してしまうことがなくなるため、フリッカが目立たなくなるためである。
【0027】
図8,図9は、本発明の第1実施例のフレーム数が2フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、▲2▼,▲3▼は図3で示される電圧で、電圧の関係は▲2▼<▲3▼である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第1フレーム、(2) は第2フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素、(x+2,y)はB画素に相当する。また、(x+3,y)はR画素、(x+4,y)はG画素、(x+5,y)はB画素に相当する。ここでは、(x,y)画素、(x+1,y)画素、(x+2,y)画素は(M,y)ドットとし、(x+3,y)画素、(x+4,y)画素、(x+5,y)画素は(M+1,y)ドットとする。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。
【0028】
期間(1) で(M,y)ドットに▲2▼の電圧を印加するとすると、(M+1,y)ドットには▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットには▲3▼の電圧を印加し、(M+1,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(M,y)ドットには▲3▼の電圧を印加し、(M+1,y)ドットには▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加し、(M+1,y+1)ドットには▲3▼の電圧を印加する。このように、奇数ドットと偶数ドットで電圧の組み合わせを1フレーム分シフト(光応答の位相を180 度シフト)させ、かつ走査ライン毎にも電圧の組み合わせを1フレーム分シフトさせることにより、各画素の30Hzの光応答を面平均化させている。
【0029】
図10,図11は、本発明の第1実施例のフレーム数が3フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、▲2▼,▲3▼は図3で示される電圧で、電圧の関係は▲2▼<▲3▼である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第1フレーム、(2) は第2フレーム、(3) は第3フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素、(x+2,y)はB画素に相当する。また、(x+3,y)はR画素、(x+4,y)はG画素、(x+5,y)はB画素に相当する。ここでは、(x,y)画素、(x+1,y)画素、(x+2,y)画素は(M,y)ドットとし、(x+3,y)画素、(x+4,y)画素、(x+5,y)画素は(M+1,y)ドットとする。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。また、(x,y+2)は前記画素群の2走査ライン下の画素に相当する。
【0030】
期間(1) で(x,y)画素に▲3▼の電圧を印加するとすると、(x+1,y)画素と(x+2,y)画素には▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+1,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x,y+2)画素と(x+2,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(x,y)画素と(x+2,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+1,y)画素と(x+2,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x,y+2)画素と(x+1,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに次の期間(3) では(x,y)画素と(x+1,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+2,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+1,y+2)画素と(x+2,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。
【0031】
このように、R,G,B画素毎と走査ライン毎に印加する電圧の組み合わせを1フレーム分ずつシフト(光応答の位相を120 度ずつシフト)させることにより、各画素の20Hzの光応答を面平均化させている。このとき、奇数ドットと偶数ドットとで走査ライン毎の電圧の組み合わせのシフト方向を異ならせている。つまり、期間(1) で(x+4,y)画素と(x+5,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+3,y+1)画素と(x+5,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+3,y+2)画素と(x+4,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(x+3,y)画素と(x+5,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+3,y+1)画素と(x+4,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+4,y+2)画素と(x+5,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに次の期間(3) では(x+3,y)画素と(x+4,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+4,y+1)画素と(x+5,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+3,y+2)画素と(x+5,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。
【0032】
図12,図13は、本発明の第1実施例のフレーム数が3フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、▲2▼,▲3▼は図3で示される電圧で、電圧の関係は▲2▼<▲3▼である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第1フレーム、(2) は第2フレーム、(3) は第3フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素、(x+2,y)はB画素に相当する。また、(x+3,y)はR画素、(x+4,y)はG画素、(x+5,y)はB画素に相当する。ここでは、(x,y)画素、(x+1,y)画素、(x+2,y)画素は(M,y)ドットとし、(x+3,y)画素、(x+4,y)画素、(x+5,y)画素は(M+1,y)ドットとする。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。(x,y+2)は前記画素群の2走査ライン下の画素に相当する。
【0033】
期間(1) で(x,y)画素に▲3▼の電圧を印加するとすると、(x+2,y)画素と(x+4,y)画素には▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+4,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x,y+2)画素と(x+2,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(x,y)画素と(x+2,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+2,y+1)画素と(x+4,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x,y+2)画素と(x+4,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに次の期間(3) では(x,y)画素と(x+4,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+2,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+2,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+4,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+2,y+2)画素と(x+4,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。
【0034】
このように、データバスライン1本おき毎(奇数ライン毎あるいは偶数ライン毎)と走査ライン毎に電圧の組み合わせを1フレーム分ずつシフト(光応答の位相を120 度ずつシフト)させ、各画素の20Hzの光応答を面平均化させている。このとき、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで走査ライン毎の電圧の組み合わせのシフト方向を異ならせている。つまり、期間(1) では(x+1,y)画素と(x+5,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+3,y+1)画素と(x+5,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+1,y+2)画素と(x+3,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。
【0035】
次の期間(2) では(x+3,y)画素と(x+5,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+1,y+1)画素と(x+3,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+1,y+2)画素と(x+5,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに次の期間(3) では(x+1,y)画素と(x+3,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+5,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x+1,y+1)画素と(x+5,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+3,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。さらに1走査ライン下の(x+3,y+2)画素と(x+5,y+2)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+2)画素には▲3▼の電圧を印加する。
【0036】
図14は、本発明の第1実施例のフレーム数が4フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、「○2」,「○3」は図3で示される電圧で、電圧の関係は「○2」<「○3」である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第1フレーム、(2) は第2フレーム、(3) は第3フレーム、(4) は第4フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素とB画素に相当する。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。
【0037】
期間(1) で(x,y)画素に▲2▼の電圧を印加するとすると、(x+1,y)画素には▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(x,y)画素には▲2▼の電圧を印加し、(x+1,y)画素には▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+1,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加する。次の期間(3) では(x,y)画素と(x+1,y)画素には▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素には▲3▼の電圧を印加し、(x+1,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加する。次の期間(4) では(x,y)画素には▲3▼の電圧を印加し、(x+1,y)画素で▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(x,y+1)画素と(x+1,y+1)画素には▲2▼の電圧を印加する。このように、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで電圧の組み合わせを2フレーム分ずつシフト(光応答の位相を180 度シフト)させ、さらに走査ライン毎に電圧の組み合わせを1フレーム分ずつシフト(光応答の位相を90度シフト)させることにより、各画素の15Hzの光応答を面平均化させている。
【0038】
図15,図16は、本発明の第1実施例のフレーム数が4フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。(a)は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Vcはコモン電圧、「○2」,「○3」は図3で示される電圧で、電圧の関係は「○2」<「○3」である。(b)はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第1フレーム、(2) は第2フレーム、(3) は第3フレーム、(4) は第4フレームを示し、各期間は16.7ms(フレーム周波数60Hz)である。(x,y)がR画素とすると、(x+1,y)はG画素、(x+2,y)はB画素に相当する。また、(x+3,y)はR画素、(x+4,y)はG画素、(x+5,y)はB画素に相当する。ここでは、(x,y)画素、(x+1,y)画素、(x+2,y)画素を(M,y)ドットとし、(x+3,y)画素、(x+4,y)画素、(x+5,y)画素を(M+1,y)ドットとする。(x,y+1)は前記画素群の1走査ライン下の画素に相当する。
【0039】
期間(1) で(M,y)ドットに▲2▼の電圧を印加するとすると、(M+1,y)ドットには▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加し、(M+1,y+1)ドットには▲3▼の電圧を印加する。次の期間(2) では(M,y)ドットには▲2▼の電圧を印加し、(M+1,y)ドットには▲3▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットと(M+1,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加する。次の期間(3) では(M,y)ドットと(M+1,y)ドットには▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットには▲3▼の電圧を印加し、(M+1,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加する。次の期間(4) では(M,y)ドットには▲3▼の電圧を印加し、(M+1,y)ドットには▲2▼の電圧を印加する。1走査ライン下の(M,y+1)ドットと(M+1,y+1)ドットには▲2▼の電圧を印加する。このように、奇数ドットと偶数ドットで電圧の組み合わせを2フレーム分シフト(光応答の位相を180 度シフト)させ、さらに走査ライン毎に電圧の組み合わせを1フレーム分シフト(光応答の位相を90度シフト)させることにより、各画素の15Hzの光応答を面平均化させている。
【0040】
図17,図18は、本発明の第2実施例の要部の説明図を示す。図17はデータ変換部25aのデータ変換テーブルで、図18はデータ変換部25bのデータ変換テーブルである。本実施例の構成は第1実施例と同一であるためその説明は省略する。入力データは5ビット(0〜31),出力データは3ビット(0〜7)で、出力データによってディジタルドライバに与えるV0 〜V7 の電圧の任意のひとつが選択されるものとする。No. 3,5,9,11,15,17,21,23は、3フレームで電圧変調されるために、データ変換部25aでデータ変換を行い、データ変換部25bでは、“0”が出力されるようにする。一方、No.1,2,4,6,7,8,10,12,13,14,16,18,19,20,22,24,26,28,30,32,34,37,40,43は、1フレームか、2フレームか、4フレームで電圧変調されるために、データ変換部25bでデータ変換を行い、データ変換部25aでは“0”が出力されるようにする。
【0041】
図19は本発明の第2実施例の動作説明図を示す。本実施例は、8階調ドライバを用いて32階調表示を実現するもので、特にガンマ補正を考慮して多階調表示を実現している。ディジタルドライバ23a,23bに与える電圧は、V0 〜V7 とする。階調の設定は、図19に示される、No. 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,26,28,30,32,34,37,40,43の計32個の平均電圧を用いるものとする。
【0042】
図20,図21は本発明の第2実施例の動作波形図を示す。ここでは、図3に示す▲1▼〜▲8▼の電圧の内▲2▼と▲3▼の電圧を用い、7個の平均電圧(階調)を実現する場合について示す。
【0043】
図20(a)は1フレームによる電圧変調で、フレーム毎に▲2▼の電圧を印加する。平均電圧は▲2▼である。図20(b)は4フレームによる電圧変調で、3フレームは▲2▼の電圧を印加し、残り1フレームは▲3▼の電圧を印加する。平均電圧は((▲2▼+▲2▼+▲2▼+▲3▼)/4)である。図20(c)は3フレームによる電圧変調で、2フレームは▲2▼の電圧変調を印加し、残り1フレームは▲3▼の電圧を印加する。平均電圧は((▲2▼+▲2▼+▲3▼)/3)である。図20(d)は2フレームによる電圧変調で、▲2▼の電圧を▲3▼の電圧を交互に印加する。平均電圧は((▲2▼+▲3▼)/2)である。図21(e)は3フレームによる電圧変調で、1フレームは▲2▼の電圧を印加し、残り2フレームは▲3▼の電圧を印加する。平均電圧は((▲2▼+▲3▼+▲3▼)/3)である。図21(f)は4フレームによる電圧変調で、1フレームは▲2▼の電圧を印加し、残り3フレームは▲3▼の電圧を印加する。平均電圧は((▲2▼+▲3▼+▲3▼+▲3▼)/4)である。図21(g)は1フレームによる電圧変調で、フレーム毎に▲3▼の電圧を印加する。平均電圧は▲3▼である。このように、2個の電圧と最大4フレームの電圧変調で、異なる7個の平均電圧を実現することができる。なお、8個の電圧では計43個の平均電圧を実現することができる。
【0044】
図22,図23は本発明の第3実施例の要部の説明図を示す。なお、本実施例の構成は第1実施例と同様であるため、その説明は省略する。図22はデータ変換部25aのデータ変換テーブルで、図23はデータ変換部25bのデータ変換テーブルである。入力データは5ビット(0〜31),出力データは3ビット(0〜7)で、出力データによってディジタルドライバに与えるV0 〜V7 の電圧の任意のひとつが選択されるものとする。No. 3,5,9,11,15,17,21,23,27,29は、3フレームで電圧変調されるために、データ変換部25aでデータ変換を行い、データ変換部25bでは、“0”が出力されるようにする。一方、No. 1,2,4,6,7,8,10,12,13,14,16,18,19,20,22,24,25,26,28,30,31は、1フレームか、2フレームか、4フレームで電圧変調されるために、データ変換部25bでデータ変換を行い、データ変換部25aでは“0”が出力されるようにする。
【0045】
図24は本発明の第3実施例の動作説明図を示す。本実施例では、8階調ドライバを用いて32階調表示を実現するもので、特にガンマ補正を考慮しない多階調表示を実現する。ディジタルドライバに与える電圧は、V0 〜V7 とする。階調の設定は、表1に示されるうち、No. 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32の計32個の平均電圧を連続的に用いるものとする。
【0046】
図25は本発明の第2実施例の透過率特性図を示す。第3実施例ではガンマ補正を行っていないが、第2実施例ではガンマ補正を行った階調表示を実現しており、ガンマ補正を行うことにより低輝度部の黒つぶれが改善される。
【0047】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、表現すべき階調に対応する入力データを、予め定められたデータ変換テーブルに基づいて、フレーム毎に設定される複数の出力データからなる選択データ列に変換し、変換された選択データ列を構成する各出力データに応じて、駆動電圧をフレーム毎に選択し、液晶セルに印加することにより、選択データ列に基づいて選択された複数の駆動電圧の平均電圧によって、表現すべき階調に対応する階調表現を行うことができるため、少ない駆動電圧数で多数の階調表現が可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の第1実施例のブロック図である。
【図3】本発明の第1実施例の基本動作説明図である。
【図4】本発明の第1実施例の基本動作説明図である。
【図5】本発明の第1実施例の電圧組み合わせ図である。
【図6】本発明の第1実施例の動作説明図である。
【図7】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図8】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図9】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図10】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図11】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図12】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図13】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図14】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図15】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図16】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図17】本発明の第2実施例の要部の説明図である。
【図18】本発明の第2実施例の要部の説明図である。
【図19】本発明の第2実施例の動作説明図である。
【図20】本発明の第2実施例の動作波形図である。
【図21】本発明の第2実施例の動作波形図である。
【図22】本発明の第3実施例の要部の説明図である。
【図23】本発明の第3実施例の要部の説明図である。
【図24】本発明の第3実施例の動作説明図である。
【図25】本発明の第2実施例及び第3実施例の特性図である。
【符号の説明】
11 液晶セル
12 駆動電圧
13 データ変換手段
14 駆動手段
Claims (2)
- 液晶セルに印加する電圧に応じて該液晶セルの透過率を変化させ、階調表現を行なう液晶表示装置において、
表現すべき階調に対応する入力データを、表現すべき階調に対応して使用するフレーム数及び該使用するフレーム毎に使用する駆動電圧のデータが格納されているデータ変換テーブルに基づいて、フレーム毎に設定される前記使用するフレーム数の駆動電圧のデータからなる選択データ列に変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段で変換された前記選択データ列を構成する各出力データに応じて、前記駆動電圧発生部で発生する駆動電圧をフレーム毎に選択し、前記液晶セルに印加する駆動手段とを有し、
前記選択データ列に基づいて選択された前記使用するフレーム数の駆動電圧の平均値によって前記表現すべき階調を与えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記選択データ列を構成する各使用するフレーム数の駆動電圧のデータは、駆動電圧発生部にて発生する前記複数レベルの駆動電圧のうち、互いに隣り合うレベルの駆動電圧を選択するデータであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
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