JPH02271793A - 液晶表示デバイス用フルカラー表示装置 - Google Patents

液晶表示デバイス用フルカラー表示装置

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JPH02271793A
JPH02271793A JP9256389A JP9256389A JPH02271793A JP H02271793 A JPH02271793 A JP H02271793A JP 9256389 A JP9256389 A JP 9256389A JP 9256389 A JP9256389 A JP 9256389A JP H02271793 A JPH02271793 A JP H02271793A
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JP
Japan
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signal
primary color
liquid crystal
color
gradation
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JP9256389A
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Inventor
Hiroaki Ishitani
石谷 普朗
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画質を改善した液晶表示デバイス用フルカ
ラー表示装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第1O図は従来のTFT (工hinヱi1m工ran
sis−tor )アクティブマトリクス液晶パネル表
示デバイスとして用いた液晶テレビの映像信号処理部を
説明するブロック図である。
この第10図において、映像信号入力端子1に入力され
たコンポジフト映像信号は復調回路2に加えられ、その
出力として色差信号(以下、R−Y、G−Y、B−Yと
いう)と輝度信号(以下743号という)が加算回路3
へ、G−Y信号とY信号が加算回路4へ、B−Y信号と
Y信号が加算回路5へそれぞれ供給される。
加算回路3,4.5のそれぞれに供給された2系統の信
号はそれぞれ加算され、R(赤)、G(緑)、B(青)
の各原色信号となって、R,GBの各信号に対する階調
補正回路6.7.8へそれぞれ供給される。
階調補正回路6,7.8の各出力はR,G、B各ドライ
ブ回路9.10.11を経てTFTアクティブマトリク
ス液晶パネルモジュール12に供給される。
次に動作について説明する。復調回路2の周辺について
は第10図の構成の説明で述べた通り、復調回路2へ入
力されたコンボジフト映像信号はR−Y、G−Y、B−
Yの各色差信号とY信号に復調され、加算回路3,4.
5により、R,G。
Bの各原色信号に変換される。
一方、TFTアクティフ゛マトリクスン夜晶パネルモジ
ュール12はR,G、Bの各ドライブ電圧に応し、第1
1図(a+〜第11図fclのような各透過率を示L2
、パネル上では加法混色の原理により、フルカラー表示
される。
ここで、R,G、Bの各透過率の最大値RLllGLH
IBLHのとき、白ピーク、最小値RLL+ GLL+
 BLLのとき、黒ピークをそれぞれ表示することとす
る。
したがって、第11図(C1に示すようにBの透過率の
最小値がBullであるようなパネルでは、黒ピークを
表示しようとしても青味がかってしまうことを意味して
いる。
一般に、液晶を用いた表示デバイスでは、旋光分散など
に起因する。このような透過率の波長依存性がある。
ある波長で最適設計をすると、他の波長ではどうしても
、このような不具合が生じる訳であるが、現在では、こ
の波長依存性を決定する因子の制御手段はほぼ解明され
ており、どの波長で最適設計をするか(どの波長に不具
合を生じさせるか)は選定できる状況にある。
ここでは、Bの波長に関し、このような不具合が生じる
ものと仮定する。
さて、TFTアクティブマトリクス液晶パネルモジュー
ル12の階調再現性に着目すると、第11図(a)〜第
11図tc+に示すように、R,G、Bともグローバル
にみると、上に凸の特性(白側が圧縮の特性)をこの例
では仮定している。
したがって、オンエアのテレビ信号の逆ガンマ特性など
も考慮し、原画像から表示画像までトータルな系でその
リニアリティが確保できるように、R,G、Bの各階調
補正回路6,7.8は第12図ta+〜第12図(C1
に示すように、グローバルにみると、下に凸の特性(県
側か圧縮の特性)としている。
最後に、R,G、Bの各ドライブ回路9.10゜11の
特性について説明する。原信号R,G、Bが各階調補正
回路6.7.8により、それぞれKy。
G、、 B、に変換され、この信号が、各ドライブ回路
9.10.11によりそれぞれRya、 GV4.B□
なる信号に増幅、変換される訳であるが、前述したとお
り、透過率の波長依存性のため(ここではBの透過率の
最小値が大きいため)、大きくは次の三つの変換方法が
ある。
第1の方法は第13図(al〜第13図(C1に示すよ
うな特性で変換する方法である0図中、RONI Go
sBONはそれぞれR,G、B各原色信号の白側ピーク
レベル、ROFF+ GOFF+ BOFFはそれぞれ
R,G、Bの各原色信号の黒画ピークレベルであり、出
力側の各出力電圧レヘルに対応する文字は第11回(δ
)〜第11図fclのそれと対応している。
すなわち、波長依存性により、Bの最小透過率はBul
lであるが、もし、波長依存性がなく、パネルが理想だ
と仮定した場合(第11図(C1の点線のような特性と
仮定した場合) 、BLBなる透過率に対応するドライ
ブ電圧をBdll、黒画ピーク時に対応するドライブ電
圧をLLとしている。
また、BLlなる透過率に相当するR、Gの各透過率を
RLI、 GLI (Btm、 R11,GLI時、無
彩色)とし、この、Bull GLIの各通過率に対応
するドライブ電圧をLl+ GdHとしている。
第13図(al〜第13図(C1の方法では、第13図
(a)、第131山)のR,Gに関しては、RON〜R
OFFおよびG。N−GOFFの各信号をそれぞれ光学
的なダイナミックレンジをフルに活用するためのドライ
ブ電圧のレンジR1−RdLおよびG d lI−G 
d Lなる信号に増幅・割当を行っている。
しかし、第13図(blのBに関しては、BON〜BO
FFの信号を階調再現性のないドライブ電圧レンジBa
g〜BdLを含むB。−BdLなる信号に増幅・割当を
行っているため、B信号がB。N”−B @なるレンジ
の場合は、色再現性や階調再現性も問題ないが4BOF
F〜B、なるレンジの信号の場合、画面が青っぽくなっ
たり、青の階調がとれないなどの問題が生じる。
第2の方法は第14図(at〜第14図+c+に示すよ
うに、第1の方法でB信号がB。FF−81なるレンジ
の信号の場合の不具合を緩和するためにB。H〜[1o
yyの信号を、84M〜Lmなる信号に増幅・割当を行
う方法である。
この方法では、B信号が低レベル時、第1の方法のよう
な育つぶれの現象は生じないものの常に青味を帯びた画
面になるという問題が生じる。
第3の方法は、第15図(81〜第15図(e)に示す
ように、光学的なダイナミックレンジが貧しいB系に合
わせてR,G、B各原色信号をRa、I−Rd*rGa
H−Gam+ B4H−Roなるドライブ電圧レンジに
増幅・割当を行う方法である。
この方法によれば、あらゆる信号の場合に色再現性や階
調再現性の面では問題はないが、県側の輝度が増加する
ため、コントラスト比が低くなるという画質上、重大な
問題が生じる。
なお、映像信号処理を行う構成として、第16図に示す
ような方法もある。第10図の構成と比較して異なる点
は、階調補正回路6.7.8を第10図ではR,G、B
各県にそれぞれ独立に有していたが、第16図ではY信
号にのみ階調補正回路13を有し、回路構成を簡略化し
ていることである。
しかし、R,G、B各県に対し、階調補正を一つの補正
特性で共通に施しているため、R,G。
B各ドライブ回路9.10.11に入力される信号は第
1O図のR,、G、、 B、と比較し、若干の誤差を有
した信号Rc、 G、 Bcとなっている。
この結果、R,G、B各ドライブ回路9,10゜11の
出力信号もこれに応じ、Rca、 Gca、 Bc−と
なっている。
この誤差は当然のことながら、TFTアクティブ液晶パ
ネルモジュール12のR,G、Bそれぞれの電圧透過率
特性が異なる程大きくなる。
また、R,G、B各ドライブ回路9,10゜11の動作
に関しては、第10図の場合と同様である。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のTFTアクティブマトリクス液晶パネルを表示デ
バイスとして用いた液晶テレビの映像信号処理部は以上
のように構成されているので、液晶パネル部における、
旋光分散などに起因する透過率の波長依存性により、色
再現性や階調再現性の劣化およびコントラストの低下な
ど、さまざまな画質上の問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、透過率の波長依存性のある液晶パネルを用い
ても、色再現性や階調再現性およびコントラストなどの
画質に関し、良好な特性を得ることができる液晶表示デ
バイス用フルカラー表示装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る液晶表示デバイス用フルカラー表示装置
は、輝度信号またはその階調を補正した信号と色差信号
を加算した赤、緑、青の各原色信号のうちの少なくとも
一つの原色信号の系統に設けられその原色の画像の明る
さの値により、その原色信号が低輝度側に集中するにし
たがい明るめに階調補正を行うか、ダイナミックに輝度
を補正する補正手段と、この補正手段の出力を受けて光
学的なダイナミックレンジに相当するよりも大きめに割
り当てられたダイナミックレンジのドライブ電圧でTF
Tアクティブマトリクス液晶パネルモジエールの該当す
る原色系を駆動するドライブ回路とを設けたものである
〔作 用〕
この発明における補正手段は所定の原色信号を入力して
その原色の画像の明るさの値によりその原色信号が低輝
度側に集中すると明るめに階調補正を行うか、ダイナミ
ックに輝度を補正して、ドライブ回路に出力し、このド
ライブ回路により光学的ダイナミックレンジよりもダイ
ナミックレンジか大きめのダイナミックレンジのドライ
ブ電圧でTFTアクティブマトリクス液晶パネルモジュ
ールの該当する原色系をドライブする。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。以下
の説明では説明を簡略化するため、旋光分散などの影響
により光学的なダイナミックレンジが減少する波長(原
色系)をBに限定して話をすすめる。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図であり、この
第1図の実施例では、APL値によりドライブ条件を変
えられる機能をB系にもたせた場合の映像信号処理部を
示すブロック図である。
この第1図の構成自体は第10図の従来例と同様である
。ただし、第1O図のBの階調補正回路がダイナミック
階調補正回路14に変わっている。
したがって、このダイナミック階調補正回路14の出力
信号の特性が従来例と異なるため、Boとし、これに伴
い、Bのドライブ回路11の出力信号もBodとしてい
る。
次に動作について説明する。TFTアクティブマトリク
ス液晶パネルモジュール12は第11図に示す従来例と
同様にBの最小透過率が増加したものを仮定している。
また、復調回路2および加算回路3,4.5によりR,
G、B各原色に変換される過程も従来例と同様である。
ここで、階調補正回路6.7、およびダイナミック階調
補正回路14の特性について詳細に説明する。この階調
補正回路6,7、ダイナミック階調補正回路14の各特
性を第2図fa)〜第2図(C1に示す。
この第2図(al 〜第2図(C1において、第2図(
a)。
第21山)に示すR,Gの特性については従来例と同様
である。ただし、第2図[C1に示すBについては、第
2図(C1に示すように、BのAPL (画像の明暗)
値により、B信号が低輝度側に集中するにしたがい、そ
の変換特性が図の点線に示す特性に近づき、黒レベルが
Blとなるよう、多少明るめに変換するというダイナミ
ックな階調補正特性を有している。
次に上記階調補正回路6.7およびダイナミック階調補
正回路14の各出力信号R,,G、、 G、がRlG、
Bの各ドライブ回路9,10.11によりR□+ Gy
d+ Boaの各信号に変換される訳であるが、ドライ
ブ回路9,10.11の変換特性は第3図(at〜第3
図(C1のようになっている。以下、各画像パターンの
場合、どのような特性を示すか説明する。
まず、APL50%程度以上の場合、第2図(C)。
第3図(C1の特性に示す通りB信号については、Bd
L”’84Nなるドライブ電圧のレンジが割り当てられ
、この内、ドライブ電圧のレンジLm−LLの信号の領
域については、オーバドライブとなるため青つぶれとな
るが、APL50%程度以上の画像では、このつぶれと
なる空間的な領域が非常に小さいため、画質上劣化を生
じない。
また、ドライブ電圧のレンジがR,G、Bそれぞれで理
想的に白および黒ピークを示ずRdMGdH+BdHお
よびR+IL+ GdL+ Batなる範囲に割り当て
ているため、色再現性上も問題な(、コントラストに関
しても、低下を生しないばかりか、理想的な場合(旋光
分散などの悪影響がない場合)に匹敵するコントラスト
を得られる。
次に、APL値が50%以下で暗くなった場合、通常で
あれば、ドライブ電圧のレンジBaL−Lmに割り当て
られる信号が増加し、画面上も、青つぶれ領域が大きく
なり、画質劣化が著しくなるが、Bのダイナミック階調
補正回路14の働きにより、Bdg−Ba□となるドラ
イブ電圧のレンジに割り当てられるため、青つぶれは全
く生じず、階調再現性上全く問題はない。
ただし、色再現性上若干青っぽくなるが、確立論的にこ
のような画像が頻繁に発生することはなく、また暗い画
像での色ずれは視感上大きな画質劣化窓を与えない。
すなわち、この第1図の実施例では、TFTアクティブ
マトリクス液晶パネルモジュール12の液晶層で発生ず
る通過率の波長依存性によるイレギエラな透過光の波長
をカラーフィルタの原色であるR、G、Hのいずれかに
合わせ、かつこの合わせられた不具合の発生ずる(オフ
レベルの透過率が増加する)原色系か、あるいはこの原
色系以外のすべての系の輝度信号系の映像信号処理回路
に画像の輝度成分、あるいは各原色の平均輝度レベルに
より輝度などのドライブ条件をダイナミックに変えられ
る機能を持たせ、暗いときはやや明るめにドライブでき
るようにする。
これと同時に、上記Ja能を不具合が発生ずる原色系に
もたせた場合、その原色系以外のすべての原色系につい
ては、そのドライブ電圧のレンジを光学的なダイナミッ
クレンジに相当するドライブレンジを割り当て、その原
色系についてはそのドライブ電圧のレンジを光学的なダ
イナミックレンジに相当するよりも大きめに割り当てる
また、上記機能を不具合が発生する原色系以外のずべで
の原色系の輝度13号系にもたせた場合には、ドライブ
電圧レンジの割当方を、不具合が発生した原色系とそれ
以外のすべての原色系について上記と逆の関係となるよ
うに割り当てるようにしている。
なお、上記実施例では、B系にダイナミック階調補正機
能を持たせたが、第4図に示すように、R,G系にダイ
ナミック階調補正機能を持たせても、類似の効果を奏す
る。
第4図では第1図と比べ、R,Gの階調補正がダイナミ
ック階調補正回路15.16に、Bの階調補正が従来と
同様の通常の階調補正回路8となっている。
これにしたがい、R,Gのドライブ回路9゜10の入力
信号がそれぞれR,、G、およびR6d+ にoaとな
り、従来例(第1O図)と異なっている。
動作については、第1図とほぼ同様であるが、R2Oの
ダイナミック階調補正回路15.16およびBの階調補
正回路8の特性が第5図(a)〜第5図(C1、R,G
、B各ドライブ回路9.10.11の特性が第6図f8
>〜第6図tc>となり、この部分の働きが若干異なる
ため、以下に各画像パターンについて説明する。
まず、APLが50%以上の場合、R,G、Bとも、光
学的ダイナミックレンジをフルに利用できるようにドラ
イブ電圧もこれに応したR1−R6いGdw”−G+い
B。−Bdllに割り当てられる。
したがって、黒画のつぶれを全く生じることなく、かつ
パネルの光学的ダイナミックレンジを損うことなく表示
できる。
ただし、Bに関しては、理想形態と比べると、Bag−
Borv分加算してドライブしていることになり、若干
青うぼくなっているが、APL50%以上の明るい画像
では、視覚特性が低下し、特に色再現性に関しては、殆
んど劣化窓を生じない。
次に、低APL時では、従来の方法では、より青っぽく
恐しることになるが1、第5図(a)、第5図fb)の
R,Gのダイナミック階調補正機能の働きにより、R,
Gのドライブ電圧が上昇するため、色再現性の問題は改
善される。
なお、ここでは説明の都合上、R,Gの各県にダイナミ
ック機能をもたせたが、より色再現性の精度を上げるに
は、R,Gの輝度成分のみに対して上記ダイナミック機
能を持たせれば、真のAPL値(輝度)により低APL
時の補正を上記のように行うことができる。
なお、この場合、上記第1O図の構成では、彩度の高い
Bの画像のときR,Gも増加してしまうため、彩度が低
下するという問題が生じる。
また、第16図のようなY fi号にのみ階調補正回路
13を有する構成の場合に、この発明を適用した場合を
第7図に示す。
この第7図は第16図と基本的には同し構成であるが、
B系にダイナミックに輝度を補正するダイナミック輝度
・補正回路17が挿入されている点が異な□る。
この構成はこの発明でいう不具合が発生する原色系にグ
イナミソク補正機能をもたせた場合に相当する。
この第7図のダイナミック輝度補正回路13は第8図の
ような特性であれば、第1図の場合と同様の理由で同様
の効果を奏する。
なお、第1図の実施例と第4図の実施例を比べると、前
者はコントラストの改善をより重視した場合であり、後
者は階調再現性および色再現性をより重視した場合とな
っている。
最後に画像のABL値により、ドライブ条件を変えるい
わゆるダイナミック補正機能は第9図のように、低AB
L時と高APL時、両側で補正がかかる特性であっても
、図示のように低APL時の補正がより強くかかるよう
な特性を有し°ζいれば、第1図の実施例と同様の効果
を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、赤、緑、青の原色信
号系統のうらの少なくとも一つの系統において、その原
色(1号を、その原色の画像の明るさ値により低輝度側
に集中するにしたがい、明るめに階調補正を行うか、ダ
イナミックに輝度補正を行ってドライブ回路に加えて、
光学的なグイナミノクレンジに相当するよりも大きめに
割り当てられたドライブ電圧でTFTアクティブマトリ
クス液晶パネルモジュールの該当する原色系を駆動する
ようにしたので、旋光分散などに起因する透過率の波長
依存性を有するパネルを用いても、画像内容により適応
的にドライブ条件をかえられるため、コントラストを損
うことなく、良好な階調再現性や色再現性を有するデイ
スプレィやテレビを構成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による液晶表示デバイス用
フルカラー表示装置における映像信号処理部の構成を示
すブロック図、第2図fatないし第2図(C1は同上
実施例におけるR、G系の階調補正回路とB系のダイナ
ミック階調補正回路の特性図、第3図は同上実施例にお
けるR、G、B系のドライブ回路の特性図、第4図はこ
の発明の他の実施例による液晶表示デバイス用フルカラ
ー表示装置における映像信号処理部のブロック図、第5
図(alないし第5図(C)は第4図の実施例における
R、 G系のダイナミック階調補正回路およびB系の階
調補正回路の特性図、第6図(atないし第6図(C1
は第4図の実施例のR,G、B系のドライブ回路の特性
図、第7図はこの発明のさらに異なる他の実施例による
液晶表示デバイス用フルカラー表示装置における映像信
号処理部のブロック図、第8図は第7図の実施例におけ
るダイナミック輝度補正回路の特性図、第9図は第1図
の実施例におけるB系のダイナミック階調補正回路の他
の特性例を示す特性図、第1θ図は従来のTFTアクテ
ィブマトリクス液晶パネルを用いた液晶テレビの映像信
号処理部の構成を示すブロック図、第11図fatない
し第11図(C目よTFTアクティブマトリクス液晶パ
ネルモジュールのR,G、B系の電圧/透過率特性を示
す特性図0、第12図ratないし第12図(C1はそ
れぞれ第10図のR,G、B系の階調補正回路の特性図
、第13図(a)ないし第13図tC)はそれぞれ第1
0図のR,G、B系のドライブ回路の特性図、第14図
fatないし第14図telおよび第15図(alない
し第15図(C1は同しく第10図のR,G。 B系のドライブ回路の他の特性例を示す特性図、第16
図は従来TFTアクティブマトリクス液晶パネルを用い
た液晶テレビの映像信号処理部の他の構成を示すブロッ
ク図である。 2・・・復調回路、3〜5・・・加算回路、6〜8゜I
3・・・階調補正回路、9〜II・・・ドライブ回路、
12・・・TFTアクティブマトリクス液晶パネルモジ
ュール、14〜16・・・ダイナミック階調補正回路、
17・・・ダイナミック輝度補正回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示4゜ 代理人    大  岩  増  雄 手 続 補 正 食 (自発)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  コンポジット映像信号から輝度信号と色差信号R−Y
    、G−Y、B−Yを出力する復調回路と、上記輝度信号
    あるいはその階調補正した信号と上記各色差信号R−Y
    、G−Y、B−Yとをそれぞれ加算して、赤、緑、青の
    各原色信号を出力する複数個の加算器と、上記赤、緑、
    青の各原色系のうちの少なくとも一つの系統に設けられ
    上記原色信号を入力してその原色の画像の明るさの値に
    よりその原色信号が低輝度側に集中するにしたがい明る
    めに階調補正を行うかあるいはダイナミックに輝度を補
    正する補正手段と、この補正手段の出力を受けてTFT
    アクティブマトリクス液晶パネルモジュールの該当する
    原色系を光学的なダイナミックレンジに相当するよりも
    大きめに割り当てられたダイナミックレンジのドライブ
    電圧で駆動する第1のドライブ回路と、上記補正手段に
    出力を送出しない原色系の上記加算器の出力を入力して
    上記TFTアクティブマトリクス液晶パネルモジュール
    の該当する原色系を光学的ダイナミックレンジに相当す
    るドライレンジを割り当てたドライブ電圧で駆動する第
    2のドライブ回路とを備えた液晶表示デバイス用フルカ
    ラー表示装置。
JP9256389A 1989-04-12 1989-04-12 液晶表示デバイス用フルカラー表示装置 Pending JPH02271793A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015152646A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び画像処理方法

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JP2015152646A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び画像処理方法

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