JPH07334131A - フラットパネル表示方法とフラットパネル表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静止画と動画との表示モードに応じて安定し
たＦＲＣによる階調表示が可能なフラットパネル表示方
法とフラットパネル表示装置を提供する。 【構成】 静止画表示時においてはあるラインのある決
まった画素数内において中間階調表示を行うべき表示デ
ータに対して順に異なる第１と第２の輝度に対応した表
示データを、次のフレームでは上記中間階調表示に対応
した表示データに対して逆に第２と第１の輝度に対応し
た表示データを順にそれぞれ割り当てて出力し、動画表
示時においては予め決められた表示画面の絶対位置の画
素において中間階調表示を行うべき表示データに対して
あるフレームでは第１の輝度に対応した表示データを割
り当て、次のフレームでは第２の輝度に対応した表示デ
ータを割り当てて出力させる。 【効果】 表示モードに対応して、静止画表示ではフリ
ッカの発生を防止し、動画表示では正しい階調表示が可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フラットパネル表示
方法とフラットパネル表示装置に関し、例えばＦＲＣ
（Ｆrame Ｒate Ｃontrol）による中間階調表示を行う
表示方法と表示装置に利用して有効な技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】液晶による中間階調表示技術の１つとし
て、ＦＲＣ（Ｆrame Rate Control)がある。このＦＲＣ
技術は、フレーム間で表示のデータをコントロールして
液晶駆動電圧の実効値を変えることによって中間階調表
示を行うようにするものである。このようなＦＲＣに関
しては、例えば１９９１年発行、『フラットパネル・デ
ィスプレイ’９１』頁１７３〜頁１８０日経エレクトロ
ニクス、日経マイクロデバイス編がある。

【０００３】上記ＦＲＣ方式は、中間階調表示を行わせ
る１画素に１フレーム目と２フレーム目で異なる輝度と
なるように駆動し、その平均（積分）化により２つの中
間輝度となるようにするものである。液晶表示パネルを
用いた場合においては、上記輝度は印加電圧に依存す
る。以下、上記異なる輝度に相当する印加電圧をα、β
と定義すると、このαとβを画面上にどのように割り当
てるからにより次の２つの方法がある。

【０００４】第１の方法は、画面上の絶対位置によりα
とβを割り当てるものであり、次のフレームではαとβ
の割り当てが逆転する。ＦＲＣを行わない表示データ
は、α＝βとなり、上記のようなＦＲＣの効果はない。
第２の方法は、ある画面上のあるラインのある決まった
画素数内において、ＦＲＣを行う表示データがきた順番
にαとβを割り当てる。つまり、あるラインにおいて最
初にαを割り当てた場合に、次のライン及び次のフレー
ムでの同一ラインでは最初にβが割り当てられるように
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】パーソナルコンピュー
タ等においては、従来のように専ら文字や図形のような
静止画の他に、いわゆるマルチメディアと呼ばれるよう
なシステムでは動画も表示させるような機能が付加され
る。本願発明者においては、静止画表示のときに第１の
方法よりＦＲＣを行わせると、図５の（Ａ）に示すよう
な市松模様の表示データで、黒塗りの部分がＦＲＣの処
理を行い、白地の部分はＦＲＣを行わないとすると、第
１フレーム目では同図（Ｂ）のように黒塗りの部分が表
示がαのみなり、次の第２フレーム目では同図（Ｃ）の
ように黒塗りの部分が表示がβのみなってしまう。この
ようにフレーム毎に輝度が一斉に異なる多数の画素が存
在すると、それがフリッカ（チラツキ）となって現れて
しまうという問題があることに気が付いた。

【０００６】逆に、動画画表示のときに第２の方法より
ＦＲＣを行わせると、最初のフレームで割り当てたαと
βに対して、必然的に次のフレームでは別な表示データ
によりαとβを割り当てる結果となり、前フレームとの
関連性が失われて階調が正しく表示されなく、特に多色
カラー表示では色表現が不自然なものになってしまいう
画面が見苦しくなってしまうという問題の生じることに
気が付いた。

【０００７】この発明の目的は、静止画と動画との表示
モードに応じて安定したＦＲＣによる階調表示が可能な
フラットパネル表示方法とフラットパネル表示装置を提
供することにある。この発明の前記ならびにそのほかの
目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面か
ら明らかになるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、静止画表示時においてはあ
るラインのある決まった画素数内において中間階調表示
を行うべき表示データに対して順に異なる第１と第２の
輝度に対応した表示データを、次のフレームでは上記中
間階調表示に対応した表示データに対して逆に第２と第
１の輝度に対応した表示データを順にそれぞれ割り当て
て出力し、動画表示時においては予め決められた表示画
面の絶対位置の画素において中間階調表示を行うべき表
示データに対してあるフレームでは第１の輝度に対応し
た表示データを割り当て、次のフレームでは第２の輝度
に対応した表示データを割り当てて出力させる。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、表示モードに対応し
て、静止画表示ではフリッカの発生を防止し、動画表示
では正しい階調表示が可能になる。

【００１０】

【実施例】図３には、この発明に係るフラットパネル表
示装置に設けられるコントローラの一実施例の要部ブロ
ック図が示されている。同図には、コントローラのちの
ＦＲＣによる階調表示制御を行う部分が代表として例示
的に示されている。

【００１１】この実施例においては、静止画用と動画用
の２種類のＦＲＣ回路が設けられる。ＦＲＣ制御回路
は、動作表示動作指示信号等の表示モード信号の識別
と、表示データとタイミング信号を取り込んで入力デー
タの画面上のアドレス情報を形成する回路からなる。Ｆ
ＲＣ制御回路は、上記表示モード信号が静止画表示なら
入力された表示データとそのアドレス情報を静止画用Ｆ
ＲＣ回路に伝えて、階調表示に対応した表示データに
α，βの割り付けた表示データを出力させる。ＦＲＣ制
御回路は、上記表示モード信号が静止画表示なら入力さ
れた表示データとそのアドレス情報を静止画用ＦＲＣ回
路に伝えて、階調表示に対応した表示データにα，βの
割り付けた表示データを出力させる。

【００１２】タイミング制御回路は、ホストシステム側
からの表示制御信号及び表示データ線を、例えばＴＦＴ
液晶表示パネルのドレインドライバ（信号線駆動回路）
とゲートドライバ（走査線駆動回路）に供給されるクロ
ックパルスや同期信号を発生させるものである。上記ド
レインドライバには、上記の静止画用又は動画用ＦＲＣ
回路により形成された表示データが入力されて、表示デ
ータに対応した駆動電圧が出力される。

【００１３】図１には、上記動画用ＦＲＣ回路による表
示データの生成方法を説明するための画面構成図が示さ
れている。この動画用ＦＲＣ回路は、特に制限されない
が、前記第１のＦＲＣ方式が利用される。この方式で
は、表示画面の絶対位置によりαとβを割り当てられ
る。つまり、例示的に示されているラインアドレス２ｎ
と２ｎ＋１（ｎ≧０）と、カラムアドレス４ｍ〜４ｍ＋
３（ｍ≧０）により定義される画素に対して、αとβを
割り当てるものであり、次のフレームでは上記αとβが
逆転させられる。

【００１４】動画表示時においては、フレーム毎に表示
データが異なるものであるために、αとβを固定化させ
ることにより、前フレームとの関連性を維持しつつ、中
間階調表示を行うようにすることができる。

【００１５】図２には、上記静止画用ＦＲＣ回路による
表示データの生成方法を説明するための構成図が示され
ている。この静止画用ＦＲＣ回路は、特に制限されない
が、前記第２のＦＲＣ方式が利用される。この方式で
は、（Ａ）と（Ｂ）のようにあるラインのある決まった
画素数内において、○で示したようにＦＲＣを行う表示
データがきたときに順番にαとβを割り当てるようにす
る。なお、同図のように最初にαを割り当てたときに
は、次のライン及び次のフレームでの同一ラインでは最
初にβが割り当てられる。

【００１６】静止画表示時においては、上記のようにα
とβが動的に変化させられるから、前記図５に示したよ
うに表示データによってフリッカが発生することがな
く、安定した表示動作が可能になるものである。

【００１７】図４には、この発明が適用された液晶表示
装置の一実施例のブロック図が示されている。液晶表示
パネルは、大型でＲＧＢの三原色画素をＦＲＣ方式によ
り駆動して多色表示が可能にされる。カラー液晶パネル
の信号線は、奇数番目のものと偶数番目のものが上下に
振り分けられて、上側に信号線駆動回路ＤＤＶ１〜ＤＤ
Ｖ１０が設けられ、下側には信号線駆動回路ＤＤＶ１１
〜ＤＤＶ２０が設けられる。

【００１８】初段の信号線駆動回路（ドレインドライ
バ）ＤＤＶ１とＤＤＶ１１においてシリアル入力用のク
ロックパルスＣＬ２によりデータの取り込みが終了する
と、直ちに上記取り込こまれたデータを保持するだけで
何も動作しない低消費電力モードに入る。そして、出力
信号をロウレベルにして次段の信号線駆動回路ＤＤＶ２
とＤＤＶ１２がそれぞれ動作を開始して、以後のクロッ
クパルスによってデータを取り込む。以下、同様にして
最終段の信号線駆動回路ＤＤＶ１０とＤＤＶ２０までに
入力データの取り込みが完了すると、クロックパルスＣ
Ｌ１が発生して上記取り込まれたラッチデータをライン
データラッチ回路転送し、次のラインに対応したシリア
ルデータの取り込みを開始する。

【００１９】走査線電極は、走査線駆動回路（ゲートド
ライバ）ＣＤＶ１〜ＣＤＶ４により駆動される。この走
査線駆動回路ＣＤＶ１〜ＣＤＶ４は、それぞれ複数の出
力端子を持ち、ライン同期信号を受けて順次に選択する
走査線を切り替える。

【００２０】コントローラは、少なくとも１画面分の表
示データを格納する画像メモリを持ち、ホストコンピュ
ータ（マイクロコンピュータ）ＣＰＵは上記画像メモリ
に対して表示データを入力する。なお、この実施例で
は、ＣＰＵ（中央処理装置）をもってホストコンピュー
タを代表させるものである。コントローラは、液晶表示
パネルの走査タイミングに同期して画像メモリのデータ
を順次に読み出してシリアルデータと制御信号を生成す
る。また、前記のような表示モードに対応して、動画用
ＦＲＣ回路又は静止画用ＦＲＣ回路によるによる表示デ
ータが生成されて、上記信号線駆動回路ＤＤＶ１〜ＤＤ
Ｖ２０を通してＴＦＴカラー液晶パネルに伝えられる。
ＤＣ−ＤＣコンバータとしての液晶駆動電源回路は、特
に制限されないが、Ｖ１〜Ｖ３の３値階調駆動電圧と、
液晶表示パネルの対向電極（コモン電極）に与えられる
電圧Ｖcom とを発生させる。

【００２１】液晶駆動電源回路は、上記階調電圧Ｖ１〜
Ｖ３の３種類しか出力させない。ＦＲＣ制御を行わない
ときには、Ｖ１による非点灯、Ｖ２に対応した中間輝
度、Ｖ３に対応した点灯表示の３値表示しか行わない
が、上記のようなＦＲＣ方式によりＶ１とＶ２をα，β
として実効電圧（Ｖ１＋Ｖ２）／２に対応した低輝度側
の中間階調表示と、Ｖ２とＶ３をα，βとして実効電圧
（Ｖ２＋Ｖ３）／２に対応した高輝度側の中間階調表示
を行わせることができる。つまり、３階調電圧により、
５階調表示動作が可能になる。

【００２２】このような液晶表示動作にに対応してホス
トシステムでは、三原色の各単位画素当たり３ビットの
表示データとされる。これにより、０００、００１、０
１０、０１１及び１００の階調に対応した表示データを
生成て、上記コントローラに伝えられる。ＦＲＣ回路で
は、０００がＶ１に対応し、０１０がＶ２に対応し、１
００がＶ３に対応するなら、００１のようにＦＲＣ処理
によって低輝度中間階調表示を行う表示データに対して
は、そのフレーム数やアドレスに対応して０００、０１
０を交互に出力させ、０１１のようにＦＲＣ処理によっ
て高輝度中間階調表示を行う表示データに対しては、そ
のフレーム数やアドレスに対応して０１０、１００を交
互に出力させる。

【００２３】信号線駆動回路ＤＤＶ１〜ＤＤＶ２０にお
いては、上記のようにＶ１〜Ｖ３の駆動電圧しか出力で
きないが、上記のように時間的な駆動信号の変化によっ
て２つの駆動電圧の中間に対応した中間階調表示を行わ
せることができる。これにより、カラー表示パネルにあ
っては、５×５×５＝１２４色の多色表示ができる。

【００２４】この実施例では、上記のように動画と静止
画との表示モードに応じてＦＲＣ回路を切り替えるもの
であるので、ホストシステムでは表示データの他に表示
モードを出力させる機能が設けられる。いわゆるマルチ
メディア対応システムでは、動画をどの部分（ウィンド
ウ）に表示させるか等の認識して動作するものであるか
ら、この認識に基づいて表示モード信号を形成すること
ができる。

【００２５】それ故、ＴＦＴカラー液晶パネルの全面
に、動画と静止画とを選択的に表示させるもの他、画面
に設定されたウィンドウ内に動画を嵌め込み（すり替え
て）して表示するものでは、１つの画面上に動画表示と
静止画表示を同時に行うものとされる。この場合には、
上記のウィンドウのアドレスに対応して動画用ＦＲＣ回
路が動作させられ、それ以外では静止画用ＦＲＣ回路が
動作させられる。

【００２６】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。 （１） 静止画表示時にあるラインのある決まった画素
数内において中間階調表示を行うべき表示データに対し
て順に異なる第１と第２の輝度を割り当て、次のフレー
ムでは上記中間階調表示を行うべき表示データに対して
逆に第２と第１の輝度を順に当てるとともに、動画表示
時においては予め決められた表示画面の絶対位置の画素
において中間階調を行うべき表示データに対してあるフ
レームでは第１の輝度を割り当て、次のフレームでは第
２の輝度を割り当てるようような表示方法により、静止
画表示ではフリッカの発生を防止し、動画表示では正し
い階調表示を可能にすることができるという効果が得ら
れる。

【００２７】（２） 上記静止画表示動作と動作表示動
作とをウィンドウ情報に従って１つのフラットパネル画
面上において同時に表示させるという方法により、いわ
ゆるマルチメディア対応システムに適合し、静止画表示
ではフリッカの発生を防止し、動画表示では正しい階調
表示を行うことができるという効果が得られる。

【００２８】（３） フラットパネル駆動用の信号を形
成するコントローラに、表示データに対してしてあるラ
インのある決まった画素数内において中間階調表示を行
うべき表示データに対して順に異なる第１と第２の輝度
に対応した表示データを出力し、次のフレームでは上記
中間階調表示を行うべき表示データに対して逆に第２と
第１の輝度に対応した表示データ出力させるようにした
静止画用回路と、予め決められた表示画面の絶対位置の
画素において中間階調表示を行うべき表示データに対し
てあるフレームでは第１の輝度に対応した表示データを
出力させ、次のフレームでは第２の輝度に対応した表示
データを出力させる動作用回路と、静止画又は動画の表
示モード信号により上記静止画用回路又は動画用回路に
より処理された表示信号を出力させる制御回路を設ける
ことにより、静止画表示ではフリッカの発生を防止し、
動画表示では正しい階調表示を可能にしたフラットパネ
ル表示装置を得ることができるという効果が得られる。

【００２９】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、駆動
電圧としてＶ１とＶ２による点灯／非点灯とし、その中
間階調を行うものや、逆に４種類以上の多階調電圧にし
て、それぞれの中間階調を得るもの等種々の実施形態を
採ることができる。

【００３０】フラットパネル表示装置は、ＴＦＴ表示装
置の他、単純マトリックス方式の液晶表示装置やプラズ
マディスプレイ表示装置等何であってもよい。また、中
間階調を得るＦＲＣ方式の具体的なアルゴリブムは大き
く分けて前記のような固定的なパターンのものと、表示
データに対応して変化する動的パターンのものであれば
何であってもよい。このようなＦＲＣの他に１つの表示
単位を複数の画素で構成し、その点灯数をフレーム毎に
変えるようなディザ法や誤差拡散法を用いて同様な中間
階調を得るものであってもよい。

【００３１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、静止画表示時にあるライン
のある決まった画素数内において中間階調表示を行うべ
き表示データに対して順に異なる第１と第２の輝度を割
り当て、次のフレームでは上記中間階調表示を行うべき
表示データに対して逆に第２と第１の輝度を順に当てる
とともに、動画表示時においては予め決められた表示画
面の絶対位置の画素において中間階調を行うべき表示デ
ータに対してあるフレームでは第１の輝度を割り当て、
次のフレームでは第２の輝度を割り当てるようような表
示方法により、静止画表示ではフリッカの発生を防止
し、動画表示では正しい階調表示を可能にすることがで
きるという効果が得られる。

【００３２】上記静止画表示動作と動作表示動作とをウ
ィンドウ情報に従って１つのフラットパネル画面上にお
いて同時に表示させるという方法により、いわゆるマル
チメディア対応システムに適合し、静止画表示ではフリ
ッカの発生を防止し、動画表示では正しい階調表示を行
うことができる。

【００３３】フラットパネル駆動用の信号を形成するコ
ントローラに、表示データに対してしてあるラインのあ
る決まった画素数内において中間階調表示を行うべき表
示データに対して順に異なる第１と第２の輝度に対応し
た表示データを出力し、次のフレームでは上記中間階調
表示を行うべき表示データに対して逆に第２と第１の輝
度に対応した表示データ出力させるようにした静止画用
回路と、予め決められた表示画面の絶対位置の画素にお
いて中間階調表示を行うべき表示データに対してあるフ
レームでは第１の輝度に対応した表示データを出力さ
せ、次のフレームでは第２の輝度に対応した表示データ
を出力させる動作用回路と、静止画又は動画の表示モー
ド信号により上記静止画用回路又は動画用回路により処
理された表示信号を出力させる制御回路を設けることに
より、静止画表示ではフリッカの発生を防止し、動画表
示では正しい階調表示を可能にしたフラットパネル表示
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に用いられる動画用ＦＲＣ回路による
表示データの生成方法を説明するための画面構成図であ
る。

【図２】この発明に用いられる静止画用ＦＲＣ回路によ
る表示データの生成方法を説明するための構成図であ
る。

【図３】この発明に係るフラットパネル表示装置に設け
られるコントローラの一実施例を示す要部ブロック図で
ある。

【図４】この発明が適用された液晶表示装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図５】従来技術の問題点を説明するための表示構成図
である。

【符号の説明】

ＣＰＵ…ホストコンピュータ、ＤＤＶ１〜ＤＤＶ２０…
信号線駆動回路、ＣＶＤ１〜ＣＶＤ４…走査線駆動回
路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止画表示時においてはあるラインのあ
   る決まった画素数内において中間階調表示を行うべき表
   示データに対して順に異なる第１と第２の輝度を割り当
   て、次のフレームでは上記中間階調表示を行うべき表示
   データに対して逆に第２と第１の輝度を順に当てるよう
   にし、動画表示時においては予め決められた表示画面の
   絶対位置の画素において中間階調を行うべき表示データ
   に対してあるフレームでは第１の輝度を割り当て、次の
   フレームでは第２の輝度を割り当てるようにしてなるこ
   とを特徴とするフラットパネル表示方法。
2. 【請求項２】 上記静止画表示動作と動作表示動作は、
   ウィンドウ情報に従って１つのフラットパネル画面上に
   おいて同時に表示されるものであることを特徴とする請
   求項１のフラットパネル表示方法。
3. 【請求項３】 フラットパネル駆動用のタイミング制御
   回路と、表示データに対してしてあるラインのある決ま
   った画素数内において中間階調表示を行うべき表示デー
   タに対して順に異なる第１と第２の輝度に対応した表示
   データを出力し、次のフレームでは上記中間階調表示を
   行うべき表示データに対して逆に第２と第１の輝度に対
   応した表示データを出力するようにした静止画用回路
   と、予め決められた表示画面の絶対位置の画素において
   中間階調表示を行うべき表示データに対してあるフレー
   ムでは第１の輝度に対応した表示データを出力し、次の
   フレームでは第２の輝度に対応した表示データを出力す
   る動作用回路と、静止画又は動画の表示モード信号によ
   り上記静止画用回路又は動画用回路により処理された表
   示データを出力させる制御回路とを備えてなることを特
   徴とするフラットパネル表示装置。
4. 【請求項４】 上記駆動信号は、ＴＦＴ液晶表示パネル
   のドレイン線に供給されるものであることを特徴とする
   請求項３のフラットパネル表示装置。