JPH0358020A

JPH0358020A - 液晶ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH0358020A
Application number: JP19520689A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hatano; 波多野　一敏
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1991-03-13
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JP2641766B2

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】皇呈皇旦肌里立夏本発明は、階調表示機能を備えた液晶ディスプレイ（以
下ｒＬｃＤＪと呼ぶ）装置に関するものである．藍米立挟五ブラウン管に代って平面表示手段としてＬＣＤ装置が種
々の分野で利用されるようになってきた。

このようなＬＣＤ装置がＯＡ機器のみならずＡＶ機器の
表示手段として一層広く利用されるためには、単にオン
・オフ状態による表示だけでなく、階調表示によって情
報量を豊富にすることが必要になっている．従来、単純マトリグス方式のＬＣＤ装置において階調表
示を行う方法としては、次の二方式が試みられてきた．
すなわち、フレーム間引き方式とパルス幅Ｒｍ方式であ
る．フレーム間引き方式とは、あるドットについてアク
ティブにするフレーム数とノンアクティブにするフレー
ム数の割合を変える（すなわちフレームを間引《）こと
により多階調表示を行う方式である．例えば、３フレー
ムの内ｌフレームだけアクティブにすれば３分の１階調
、ｌフレームだけノンアクティブにすれば３分の２階調
の表示が行える．これに、すべてアクティブな場合とす
べてノンアクティブな場合を加えれば、全部で４階調の
表示を行うことができる。

第４図は従来のフレーム間引き方式による階調表示を採
用したＬＣＤ装置のＬＣＤコントローラ部のブロック図
であり、第５図は上記ＬＣＤコントローラ部の出力を受
けて表示動作するＸ，Ｙの各ドライバ及びＬＣＤパネル
を示す．第４図において、ＬＣＤコントローラ１はタイξングコ
ントロール回路２，階調データ変換回路３，フレームバ
ッファライト回路４及びフレームバッファリード回路５
を備え、入力された表示のための信号に階調処理を施こ
して、ＬＣＤパネル側に出力する．上記ＬＣＤコントロ
ーラ１には表示タイミングを調整するためのフレームバ
ッファ６が接続され、表示データを一時格納する．上記
構戒からなる従来のＬＣＤコントローラ１は、情報処理
機器本体で形威されたカラー表示データ８を階調データ
変換回路亭に入力する．階調データ変換回路３では、入
力されたデータ８をフレーム間引き方式によりオン・オ
フ表示するフレームの割合に関する情報を含んだＬＣＤ
表示のための階調表示データ（１６階調の場合は４ビッ
ト）に変換し、一旦フレームバッファ６に格納する。

フレームバッファ６に格納された階調表示データは、機
器本体からのタイミング信号７が与えられたタイミング
コントロール回路２に制御されて読出される．即ち、タ
イ竃ングコントロール回路２においてＬＣＤ表示タイミ
ング信号９が形戒され、このＬＣＤ表示タイミング信号
９に同期させて階調表示データがフレームバッファ６か
らフレームバッファリード回路５を介して読み出され、
階調表示データ１０として第５図に示す液晶パネル側に
転送される．液晶パネル側は、与えられた階調表示データ１０及びＬ
ＣＤ表示タイミング信号９に基いてＸドライバ及びＹド
ライバが夫々動作し、液晶バネルｌ１の所望のドット位
置を階調表示する。尚、上記液晶バネル１１は７６８　
Ｘ　５１２ドット構或からなり、水平ラインについては
上下２５６本ずつに分けられ、これに対応してＸドライ
バは上部パネル．下部パネル毎に設けられている．上記ＬＣＤ表示タイξング信号９は具体的に．はフレー
ムパルスＦＰ，　　ラインパルスＬＰ及びシフトクロッ
クパルスＳＣＰを含み、これら相互のタイミングの、関
係及び一水平線当り７６８　ドットの階調表示データ１
０との関係を第６図に示す．上記従来のＬＣＤ装置は、
階調表示の制御をＬＣＤコントローラ側で行うことがで
きるため、安価なＬＣＤパネルを利用できるという利点
がある。

しかし反面、フレーム単位でアクティブ・ノンアクティ
ブを制御しているため階調数を増やしていくと画面のち
らつきが酷くなり、階調数を増やせないという欠点があ
った（現状では８階調が限界とされている）．上記フレーム間引き方式による階調表示に対して、パル
ス幅変調方式を用いる階調表示は上述のような欠点を補
うためになされたもので、ｌフレーム内のアクティブ時
間（すなわち一水平表示期間中のアクティブ・パルス幅
）を変えることにより多階調表示を行う方式である．例
えば、アクティブ・パルス幅を３分の１にすれば３分の
１階調，３分の２にすれば３分の２階調の表示が行える
。

これに、すべてアクティブな場合とノンアクティブな場
合を加えれば、全部で４階調の表示を行うことができる
．この方式は、８階調より多い多階調表示を行うことが
できるという利点がある．しかしまた反面、階調表示の
制御をＬＣＤパネル内のＸドライバで行うため、パルス
幅制御機能を持たせたドライバを新た゜に開発する必要
があり、ＬＣＤパネルが高価になってしまうという欠点
があった．ｉ’ｌ，’　　　ｉ題このような従来の階調表示方式を採用したＬＣＤ装置は
、階調数を増やした場合にはフリッカが顕著になって表
示を非常に見苦しくしたり、或いはドライバ回路側に階
調機能をもたせた高価な回路を接続しなければならない
という問題があり、従来の階調表示方式では、８階調よ
り多い多階調表示を行うことができるＬＣＤ装置を経済
性よく提供することができなかった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、高品
位な液晶表示画像を８階調より多い多階調表示で行うこ
とができるＬＣＤ装置を提供することを目的としている
。

ｉ　　　′　るための上記目的を達戒するため、本発明は一水千期間を複数（
ｍ）に分割して分割期間を設定するパルスを形成する手
段と、１フレーム当たりｍビットを与えかつ複数（ｎ）
のフレームを繰り返し単位として階調データを２値デー
タに変換するためのテーブルを備えた２値データを形戒
する手段と、上記２値データを形成する手段の出力及び
前記分割期間を設定するパルスがラッチパルスとして与
えられたドライバ手段とを備えて階調表示機能をもつ液
晶ディスプレイ装置を構或するものである．生一貝本発明の多階調表示機能を備えたＬＣＤ装置は、前述の
フレーム間引きとパルス幅変調を組み合わせた方式によ
る階調表示を実行する。ただし、パルス幅変調をＬＣＤ
コントローラ側で行う，すなわち、従来各ラインの表示
データは一水平表示期間中変化することはなかったが、
本方式では水平表示期間を複数の期間に分割し、各々に
異なるデータを表示させることを可能にしている。これ
によって、一水平表示期間中のアクティブ・パルス幅を
制御する。例えば、４段階の表示を本方式のパルス幅変
調で行うならば、一水平表示期間を４分割する．そして
、４分の１階調の表示データは４分の１の分割期間のみ
アクティブにし、残りの４分の３の分割期間はノンアク
ティブになるようにデータを転送する．同様に、４分の
２階調の表示データの場合はアクティブ，ノンアクティ
ブ期間が半々に、４分の３階調の表示データの場合は４
分の３の分割期間がアクティブに、残りの４分の１の分
割期間がノンアクティブになるようにデータを転送する
．これに、一表示期間アクティブな場合を加えれば、全
部で４段階の表示を行うことができる。さらに、フレー
ム間引き方式による８階調を組み合わせれば、合わせて
３２階調の表示を行うことができる．叉」Ｌ班一実施例として７６８　Ｘ　５１２ドットの表示解像度
をもつ１６階調のＬＣＤ装置を挙げて本発明を説明する
。

第１図は前記一実施例によるＬＣＤ装置の特にＬＣＤコ
ントローラ部２１を示すブロック図で、第２図は同ＬＣ
Ｄコントローラ部２１の出力が与えられた階調表示機能
を備えた液晶バネル１ｌ及びそれを駆動するＸ，Ｙドラ
イバを示すブロック図である，第１図において、前述の第４図に示した従来装置と比べ
て、本実施例においては２値データ変換回路２２及びラ
ッチバルス作戒回路２３を付加して横或する。２値デー
タ変換回路２２は階調データ変換回路３でＬＣＤ用の階
調表示データに変換された信号を、更に後述するテーブ
ルに従って２値データに変換する．またラッチパルス作
或回路２３は一水平期間を本実施例では４等分し、この
分割区間を設定するためのラッチパルスを作或する。

一方、第２図に示す液晶パネル側においては、階調デー
タ１０に代ってこれを更に変換した２値データ２４が与
えられると共に、一水平期間を４分割してデータをラッ
チするためのラッチバルスＬＴＰが付加される．次に動作と共に本実施例を更に詳細に説明する．まずフ
レーム間引きとパルス幅変調を効果的に組合せた階調表
示方式について説明する。

１６階調を作り出す場合、フレーム間引き方式で８階調
を表示するならば、゜バルス幅変調方式では残り２階調
を表現できれば一応目的を達或し得る。

しかし階調のリニア性を確保するために４階調のパルス
幅変調を行うことが望ましい．このような階調特性を考
慮して本実施例ではフレーム間引きによる８階調と合せ
て３２階調を表示できる構或とする．即ち、８フレーム
を単位として、アクティブ期間を定めることによってフ
レーム間引きにより８階調を作り出すことができる．こ
れに加えて一水平期間を４等分してこれにアクティブ・
ノンアクティブの情報を与えることによって、該当フレ
ームの一水平期間を４等分したＨ／４．　２１’ｌ／４
．　３Ｆ［／４．　４Ｈ／４としてパルス幅変調を施こ
すことができ、液晶パネルのドットにとってはフレーム
間引きとパルス幅変調が組み合された階調表示が実行さ
れる．上記ラッチバルス作戒回路２３によるラッチパル
スＬＴＰは一水平期間を４等分した期間を設定する．第３図に、上記階調表示を実行するラ・ツチバルスＬＴ
Ｐ及びＬＣＤ表示タイξング信号（フレームパルスＦＰ
，ラインパルスＬＰ，　シフトクロックパルスｓｅｐ）
のタイξング関係を示し、一水平ラインのアクティブ期
間をラッチパルスＬＴＰによって４等分の期間に区切り
、各１／４期間に変換された２値データによる表示オン
，表示オフを＠御する信号がＸドライバに転送される．
第１表上記第１表は前記２値データ変換回路２２に設定する変
換テーブルの一例であり、各フレーム内の４ビットは４
等分したー水平期間の各Ｈ／４に対応する．２値データ
変換回路２２では、階調データ変換回路３で形威された
１６階調データを、上記変換テーブルに従って階調間で
異なる２値表示データに変換して出力する．尚、上記変換テーブルは、視覚特性等から得られる第７
図に示す階調とアクティブ期間率との関係に碁いて２値
の分布が設定されている．例えば、階調データ″２”の
場合は、最初の３フレーム（フレーム０〜２）までは全
て表示オンのデータ“１”が送られ、４フレーム目（フ
レーム３）には４等分された最初の３分割期間のみ″１
”が送られ、最後の分割期間には表示オフのデータ“０
”が送られる．残り４フレーム（フレーム４〜７）は全
て表示オフにする．この場合、ＬＣＤ表示データの転送
速度は、フレーム周波数を６０Ｈｚとすると約５．９Ｍ
Ｈｚ　（＝６０ｔｌｚＸ２５６ライン×４分割×９６ク
ロック）になるが、これは第３図及び第６図からも明ら
かなようにパルス幅変調ドライバを用いた場合（　６０
Ｈｚ　ｘ　２５６ライン×３８４クロック）と変わらな
い．このように、水平表示期間を複数の期間に分割し、
それぞれ２値データを対応させて表示させることによっ
て、ＬＣＤコントローラの制御だけでパルス幅変調を行
うことができ、またＬＣＤ表示データの転送速度が高速
になることもない。

Ａ里立羞果このように、８階調より多い多階調表示を行う場合、従
来はパルス幅変調機能を有するドライバが必要なため、
ＬＣＤ装置が非常に高価になってしまうという欠点があ
ったが、本発明のＬＣＤ装置を利用すれば画質を損うこ
となく多階調表示が得られ、また多階調表示を行うシス
テムを経済的に提供することができ、液晶の表示装置と
しての機能を一層高めることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すＬＣＤコントローラの
ブロック図、第２図は同実施例のＬＣＤパネルの模式図
、第３図は同実施例の動作を説明するための表示データ
転送タイ逅ングを示す図、第４図は従来のＬＣＤコント
ローラを示すブロック図、第５図は従来のＬＣＤパネル
の模式図、第６図は従来装置における表示データ転送タ
イミングを示す図、第７図は階調とアクティブ期間率の
関係を示す図である．１，２１・・−・ＬＣＤコントローラ，２・・・タイａ
ングコントロール回路．３・−・階調データ変換回路．６・・・フレームバッファ２　８−・一カラー表示デー
タ．９・・・・ＬＣＤ表示タイミング信号２ｌ１・・・
液晶パネル，２２−・・２値データ変換回路，２３・・
・・ラッチバルス作戒回路．

Claims

【特許請求の範囲】

（１）階調表示機能を備えた液晶ディスプレイ装置にお
いて、一水平期間を複数（ｍ）に分割して分割期間を設
定するパルスを形成する手段と、１フレーム当たりｍビ
ットを与えかつ複数（ｎ）のフレームを繰り返し単位と
して階調データを２値データに変換するためのテーブル
を備えた２値データを形成する手段と、上記２値データ
を形成する手段の出力及び前記分割期間を設定するパル
スがラッチパルスとして与えられるドライバ手段とを備
えたことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。