JPH06222740A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は，液晶表示装置において多階調
表示と広視野角を両立させることにある。 【構成】多階調化技術としてディザ法を用い，かつディ
ザの１表示単位中の少なくとも１画素は黒または白の表
示を行うようにした。 【効果】ディザ法により多階調な表示ができ，ディザの
１表示単位中の少なくとも１画素が，視角依存性を持た
ない黒または白を表示するため視野角を広げることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り，特
に多階調表示と広視野角を両立させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】刊行物「フラットパネル・ディスプレイ
１９９１」(日経ＢＰ社１９９０年１１月２６日発行)１
７３頁から１８０頁の記載によれば，液晶表示装置の課
題の１つとして広視野角と多階調表示の両立が挙げられ
ている。

【０００３】特に，予め設定された複数レベルの電圧を
選択し液晶パネルを駆動するマルチレベル・ドライバに
よる多階調表示では，視角が劣化しかつ該マルチレベル
・ドライバのチップサイズ，コストの点で更なる多階調
化が困難であることが記載されている。

【０００４】また，多階調表示技術の１つであり，異な
る２つの階調をフレーム毎に交互に切り換え，画素単位
で視覚的に中間調を表現するＦＲＣ(Frame Rate Contro
l)方式においても視角が劣化することが記載されてい
る。

【０００５】さらに，上記マルチレベル・ドライバとＦ
ＲＣ方式を組み合わせれば，ＴＶ信号などの自然画表示
が可能となることも記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のように，従来技
術において多階調表示を行う場合はマルチレベル・ドラ
イバによる視角劣化は避けられず，ＦＲＣ方式と組み合
わせてさらに多階調表示を行えば，より視野角が狭くな
るといった問題があった。

【０００７】本発明の目的は前記従来技術では達成でき
なかった多階調表示と広視野角の両立が可能な液晶表示
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明では，マルチレベル・ドライバと多階調化方
式の１つであるディザ法を組み合わせ多階調化表示を行
うようにした。ディザ法は複数の画素で新たな表示単位
を構成し，該１表示単位中の各画素の階調の平均輝度に
より１表示単位として表現できる階調数を増やす方式で
ある。

【０００９】このとき複数の画素で構成されるディザの
表示単位中の少なくとも１画素は黒または白を表示する
ようにし，該黒または白を表示している画素も含めた全
画素の平均で中間調を表現するようにした。

【００１０】

【作用】マルチレベル・ドライバとディザ法を組み合わ
せることによって多階調表示が可能となり，かつディザ
の表示単位中に比較的視角依存性が少ない黒または白の
表示を少なくとも１つ入っているため視野角が広がる。

【００１１】

【実施例】図１に本発明の第一の実施例の原理図を示
す。１は画素，１１はディザの１表示単位である。本実
施例では液晶表示装置はもともと黒から白までの８階調
の表示ができ，該８階調から１表示単位１１を４つの画
素で構成するディザ法により２９階調を表示する場合を
例にとって説明する。

【００１２】従来のディザ法では各画素１は０から７ま
での８階調の表示を行なっていたのに対し，本実施例で
はディザの１表示単位１１のうち３画素は黒(階調０)ま
たは白(階調７)の表示を行い，他の１画素のみが８階調
の表示を行うようにする。

【００１３】ここで，図５に液晶表示パネルの電圧対輝
度特性を示す。縦軸が輝度(階調)で，横軸が電圧を示
す。図から判るように，中間調部分では表示階調が視角
によって大きく変わっているのにたいし，黒または白で
はどちらも飽和していくため視角による差が小さくなる
ことが判る。そこで，黒(０)表示の為の電圧Ｖ0を十分
高く設定し，白(７)表示の為の電圧Ｖ7を十分低く設定
しておくことで，黒と白については電圧依存性を小さく
することができる。

【００１４】従って，図１の方式では従来に比べ黒また
は白を表示している画素が多い分，視角は広くなること
になる。

【００１５】図２に本実施例における実際のディザの表
示パターンを示す。各画素中に記載の０は黒，７は白を
意味する。まず，(ａ)において３画素が０を表示してお
り，右上の画素１を０にすれば１表示単位として黒が表
示される。該右上の画素の表示階調を順に変えていけば
７階調目まで表現できる。つぎに(ｂ)では左下の画素１
が７になっているため，右上の画素の階調との平均をと
れば(ａ)の次の７階調が表現できる。(ｃ)では更に右下
の画素１も７とし，(ｄ)は左上の画素も７とする。すな
わち，(ｄ)において右上の画素１が７を表示すれば全白
が表示できるわけである。以上のようにすればディザの
１表示単位中の３画素を黒または白に固定しても２９階
調の表示が可能となる。上述したように黒または白の表
示は視角依存性が比較的小さいため多階調表示を実現し
つつ，従来に比べ広い視野角が得られる。

【００１６】図３に本実施例を実現するための具体的な
回路構成例を示す。１０は液晶表示装置で，液晶パネル
１０１，水平走査回路１０２，垂直走査回路１０３及び
電圧設定回路１０４からなる。２０はＲＯＭにより構成
される多階調化回路，３０はアドレス発生回路である。

【００１７】アドレス発生回路３０は入力されるドット
クロックと水平及び垂直の同期信号(Ｈsync，Ｖsync)か
ら上記ＲＯＭ２０を動作させるためのアドレス信号を発
生する。

【００１８】図４にアドレス発生回路の具体的構成例を
示す。アドレス発生回路３０は２つの２分周回路３０
１，３０２で構成されている。このうち，２分周回路３
０１はある画素がディザの１表示単位中の上側か下側か
を示す上下判別アドレスを発生し，２分周回路３０２は
ある画素がディザの１表示単位中の左側か右側かを示す
左右判別アドレスを発生する。これにより，ディザの１
表示単位中の各画素の位置が判別できるわけである。

【００１９】ＲＯＭ２０には予め図１，図２で説明した
ディザを実現するためのルックアップテーブルが記憶さ
れており，入力される表示信号と上記２ビットのアドレ
ス信号に従い液晶表示装置１０が表示すべき３ビットの
データ信号を出力する。

【００２０】水平走査回路１０２は該ＲＯＭ２０から出
力されるデータ信号に従い，電圧設定回路１０４が発生
する８つの電圧レベルから１つを選択し液晶パネル１０
１に表示する。

【００２１】以上，本実施例によればディザ法により多
階調な表示ができ，かつディザの１単位中の３画素を視
角依存性が小さい黒または白の表示を行うようにしたた
め視角を広げることができる。

【００２２】また，本実施例によれば，マルチレベル・
ドライバを用いた一般的な液晶モジュールの内部をなん
ら変更することなく，多階調表示と広視野角の両立が可
能となる。

【００２３】なお，本実施例ではもともと８階調表示が
可能な液晶表示装置を用いて説明したが，電圧設定によ
り階調数が決定する液晶表示装置であれば，特に階調数
には限定されない。

【００２４】また，本実施例ではディザの１単位を４画
素で構成しているが，その他の画素数で構成してもよ
く，更に該１単位中で黒または白を表示する画素の数も
１画素以上であればいくつでもよい。

【００２５】図２に本発明の第二の実施例における液晶
表示装置周辺部分の具体的構成例を示す。１０５は液晶
パネル，１０６は液晶パネル１０５の水平方向の駆動電
極（以下ドレインバスと言う）であり，１画素おきに上
下に引き出されている。１０７は電圧設定回路１０４に
より決められた８レベルの電圧から１つを選択して出力
する水平走査回路１，１０８は電圧設定回路１０４によ
り決められた８レベルの電圧のうちの，黒と白の２レベ
ルの電圧Ｖ0，Ｖ7からどちらかを選択して出力する水平
走査回路２である。

【００２６】いま，図１に示したディザパターンを考え
ると，１表示単位中の４画素のうち右上の画素は０から
７までの８階調を表示する必要があるので，右側の画素
のドレインバスには８レベルドライバ，すなわち水平走
査回路１を接続する。一方，左側の２画素は常に黒また
は白のみを表示するため，左側の画素のドレインバスに
は２レベルドライバ，すなわち水平走査回路２を接続す
ればよい。すなわち，８レベルドライバに比してより安
価な２レベルドライバを使っても第一の実施例同様の効
果が得られる。

【００２７】なお，その他の回路構成及び多階調化方式
は第一の実施例と同じであるため再度の説明は省略す
る。

【００２８】以上，本実施例によればより安価な液晶モ
ジュールにより，多階調表示と広視野角の両立が可能と
なる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によればディザ法により多階調な
表示ができ，かつディザの１単位中の例えば３画素を視
角依存性を持たない黒または白の表示を行うようにした
ため視角を広げることができる。

【００３０】また，本発明によれば，マルチレベル・ド
ライバを用いた一般的な液晶モジュールの内部をなんら
変更することなく，多階調表示と広視野角の両立が可能
となる。

【００３１】更に本発明によれば，より安価な液晶モジ
ュールによっても多階調表示と広視野角の両立が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の原理図である。

【図２】本発明の第一の実施例における具体的ディザパ
ターンの説明図である。

【図３】本発明の第一の実施例を実現するための具体的
回路構成例を示す図である。

【図４】図３に示したアドレス発生回路の具体的構成例
を示す図である。

【図５】液晶パネルの電圧対輝度特性例を示すグラフで
ある。

【図６】本発明の第二の実施例の液晶パネル部の具体的
構成例を示す図である。

【符号の説明】 １…画素，１０…液晶表示装置，１０１…液晶パネル，
１０２…水平走査回路，１０３…垂直走査回路，１０４
…電圧設定回路，１１…ディザパターン，２０…ＲＯ
Ｍ，３０…アドレス発生回路，３０１，３０２…２分周
回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像表示の最小単位である画素がマトリク
   ス状に配されて成る液晶パネルと，該液晶パネルの各画
   素に決められた複数レベルの電圧の中から，表示すべき
   入力信号データに応じたレベルの電圧を出力して，前記
   液晶パネルを駆動する水平，垂直走査回路から成り，前
   記予め決められた複数レベルの電圧により決定される階
   調数ｎ(但しｎは整数)で画像を表示する液晶表示装置に
   おいて，複数の画素により新たな表示単位を構成し，該
   表示単位中の各画素の階調を組み合わせ，該表示単位と
   して前記液晶パネルが表示できる階調数ｎよりも多階調
   な表示を行うとともに，該表示単位中の少なくとも１画
   素は，常に黒または白の表示を行うことにより視野角を
   広げたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において，水
   平方向の画素電極が１画素おきに上下に引き出された液
   晶パネルと，該液晶パネルの上側に配され，決められた
   複数レベルの電圧の中から，表示すべき入力信号データ
   に応じたレベルの電圧を出力して，上記液晶パネルの１
   画素おきの電極を駆動する第１の水平走査回路と，上記
   液晶パネルの下側に配され，決められた黒または白の２
   値レベルの内，表示すべき入力信号データに応じた一方
   の電圧を出力して，上記液晶パネルの他の１画素おきの
   電極を駆動する第２の水平走査回路とから成ることを特
   徴とする液晶表示装置。