JPH08248395A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH08248395A
JPH08248395A JP7457495A JP7457495A JPH08248395A JP H08248395 A JPH08248395 A JP H08248395A JP 7457495 A JP7457495 A JP 7457495A JP 7457495 A JP7457495 A JP 7457495A JP H08248395 A JPH08248395 A JP H08248395A
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JP
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liquid crystal
temperature
circuit
pulse width
mode selection
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JP7457495A
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Inventor
Masayuki Shimizu
雅幸 清水
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の温度条件下でも常に適正な階調制御を
行うことができる液晶表示装置を提供することを目的と
している。 【構成】 温度モード選択回路18の温度センサ回路が
液晶表示パネル24内に設けられ、その温度センサ回路
が出力する温度に応じた電圧値を4つの異なる基準電圧
値とコンパレータで比較して、その比較結果をモード選
択信号として階調制御回路17に出力する。階調制御回
路17では、そのモード選択信号に基づいてROMに予
め記憶されているデコードデータを読み出すことによ
り、液晶温度に対応したデコード値が得られ、そのデコ
ード値に基づいて所定のタイミングで出力される6個の
階調制御クロックCKCBを作成する。階調制御回路1
7は、その階調制御クロックCKCBとA/D変換器1
6からのR、G、B毎の階調データとにより、パルス幅
制御を行った液晶駆動パルスを作成して、信号側駆動回
路22に出力して液晶表示パネル24に多階調表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルを使っ
て多階調表示を行う液晶表示装置に関し、特に、液晶表
示装置における階調制御信号を温度変化に伴って任意に
変えることができる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばTN(Twisted Nematic )
液晶を用いた液晶表示パネル等を使って階調表示する場
合は、表示する階調データに応じて液晶に印加する実効
電圧を制御することにより行っている。すなわち、液晶
表示装置における階調制御は、階調データに応じて電圧
印加時間や印加電圧値を変えて、液晶にかかる実効電圧
を変化させることにより行っている。
【0003】図7は、TN液晶に印加される実効電圧と
輝度との関係を示す線図である。図7で用いた液晶表示
パネルは、TN液晶を用いて上下のガラス基板を挟む2
枚の偏光板の偏光方向を同じ向きに配置したものであ
る。この液晶表示パネルを用いて液晶に電圧を徐々に印
加すると、液晶分子の配向ベクトルが電界方向に向きを
そろえるように立ち上がり始め、しきい値電圧(VOFF
)を超えたあたりから液晶の旋光性が徐々に失われて
光が透過するようになり、輝度が上昇する。そして、飽
和電圧(VON)以上の実効電圧を印加すると光の透過率
(輝度)が最大となり、コントラストの高い良好な表示
が得られる。
【0004】そこで、従来では、電圧印加時間を可変す
ることで8階調を表示する場合、図7のTN液晶の特性
線図のしきい値電圧(VOFF)〜 飽和電圧(VON)まで
の間(T1)を8等分し、各階調の印加電圧に相当する
実効電圧の電圧印加時間を表示階調レベルに応じて選択
することにより、8階調表示を行っている。
【0005】このように、従来の多階調表示は、電圧平
均化法が用いられ、映像信号の階調数に応じた液晶駆動
パルスを印加することで、パルス幅制御(PWM)を行
っている。そして、この階調数に応じたパルス幅制御
は、以下に述べる階調制御回路1で行っている。
【0006】図8は、従来の階調制御回路1の構成を示
す図である。図8に示すように、バイナリカウンタ2の
CK端子には、内部基本クロックCK1が入力されると
ともに、RESET端子には、バイナリカウンタ2をリ
セットするカウンタリセット信号CKN1が入力され
る。
【0007】バイナリカウンタ2は、8ビットの同期式
立下がりバイナリカウンタで構成されており、内部基本
クロックパルスCK1に基づいてカウントされる8ビッ
トのカウント値がパラレルで順次デコード回路3に出力
される。デコード回路3では、バイナリカウンタ2から
のカウント値と当該デコード回路3が持っている6個の
固有のデコード値とが一致した場合にNAND(否定的
論理積)出力があり、このNAND出力をさらにオア回
路4で足し合わせることにより、1H(1水平走査期
間)を所定間隔毎に7等分する階調制御クロックCKC
Bが作り出される。そして、この階調制御クロックCK
CBは、内部基本クロックCK2のタイミングでフリッ
プフロップ回路5の反転Q出力端子から出力され、バッ
ファ6を介して出力される。
【0008】図9は、上記した内部基本クロックパルス
CK1,CK2のクロックタイミングと、1H区間毎に
バイナリカウンタ2をリセットするカウンタリセット信
号CKN1のパルスと、これらの信号に基づいてデコー
ド回路3で作成される階調制御クロックCKCBのタイ
ミングチャートである。図9に示すように、バイナリカ
ウンタ2に入力されるCK1と、これに基づいて作成さ
れる階調制御クロックCKCBを出力するCK2との位
相をずらし、1H区間毎に出力されるカウンタリセット
信号CKN1と次のCKN1との間に階調制御クロック
CKCBが一定の間隔(間隔a)で6発のパルスが入る
ようにタイミングが設定されている。
【0009】この出力された階調制御クロックCKCB
は、例えば8階調表示の場合、図9に示すように、CK
N1から次のCKN1までの1水平走査区間(1H区
間)に一定の間隔で6発のパルスを入れて7つの液晶駆
動パルスを作成し、この各液晶駆動パルスを0〜7まで
選択的に印加することによって印加電圧の実効値を変え
て8階調を表示するものである。
【0010】このように、従来の液晶駆動パルスのパル
ス幅を制御する階調制御クロックCKCBは、上記のデ
コード回路3が予め持っているデコード値により固定的
に設定されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示装置にあっては、階調を制御する液
晶駆動パルスのパルス幅を決める階調制御クロックCK
CBの出力タイミングが一定の間隔(間隔a)であっ
て、その出力タイミングがデコード回路3が持っている
デコード値により固定されているため、常に一定幅の液
晶駆動パルスを階調数に応じて出力するだけであった。
【0012】このため、図7に示すTN(Twisted Nema
tic )液晶と図10に示すSTN(Super Twisted Nema
tic )液晶とは、電圧−輝度特性、すなわち、しきい値
電圧(VOFF )〜飽和電圧(VON)までの電位差(間隔
T1・T2)や特性曲線の傾きが異なっているため、階
調制御クロックCKCBのタイミングを一方に合わせる
と他方に適用することができず、また、その逆の場合も
同様に適用できないという問題があった。
【0013】さらに、例えば、図7のTN液晶の特性線
図に見られるように、しきい値電圧(VOFF )と飽和電
圧(VON)付近では、輝度の変化量が少なく、その中間
部分では変化量が大きいため、同じパルス幅からなる液
晶駆動パルスを表示階調に応じたパルス数分だけ印加し
たのでは、輝度の変化量が均一でなくなり、適正な階調
表示を行うことができないという問題があった。
【0014】また、上記図7及び図10に示す液晶の電
圧−輝度特性線図は、一定の温度条件下における特性曲
線であり、同じ液晶でも温度条件が変ると特性も変化す
る。しかし、従来の液晶表示装置は、液晶の温度に応じ
て階調制御条件を変えていなかったため、温度が変化す
ると適正な階調表示できなくなるという問題があった。
【0015】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、温度によって変化する液晶の電圧−輝度特性
に応じて階調制御クロックCKCBを選択して、種々の
温度条件下でも常に適正な階調制御を行うことができる
液晶表示装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の液晶表示
装置は、液晶駆動パルスのパルス幅データを複数モード
分記憶するパルス幅データ記憶手段と、前記パルス幅デ
ータ記憶手段が記憶するパルス幅データの中から所定モ
ードのパルス幅データを選択するモード選択手段と、前
記モード選択手段で選択されたモードのパルス幅データ
に基づいて階調に応じた液晶駆動パルスを作成して液晶
を駆動する液晶駆動手段と、を備えた液晶表示装置であ
って、前記モード選択手段が、温度変化に対応してモー
ド選択を行う温度モード選択手段を備えたことにより、
上記目的を達成する。
【0017】請求項2記載の液晶表示装置は、前記温度
モード選択手段が、液晶の温度を検出する温度検出部
と、該温度検出部で検出された液晶の温度に対応する前
記パルス幅データ記憶手段内の所定モードのパルス幅デ
ータを選択する温度モード選択部と、を備えるようにし
てもよい。
【0018】請求項3記載の液晶表示装置は、前記温度
検出部が、感知した温度に応じた電圧値に変換する温度
センサ回路で構成され、前記温度モード選択部が、少な
くとも1つ以上の基準電圧を発生する基準電圧発生回路
と、前記温度センサ回路からの出力電圧値と前記基準電
圧発生回路の各基準電圧値とを比較する電圧値比較回路
と、前記電圧値比較回路の比較結果に応じて出力される
モード選択データに基づいて前記パルス幅データ記憶手
段の所定モードのパルス幅データを選択するように制御
するモード選択制御回路と、で構成されるようにしても
よい。
【0019】
【作用】本発明の液晶表示装置では、パルス幅データ記
憶手段に液晶駆動パルスのパルス幅データが複数モード
分記憶され、モード選択手段でパルス幅データ記憶手段
が記憶するパルス幅データの中から所定モードのパルス
幅データを選択し、液晶駆動手段がモード選択手段で選
択されたモードのパルス幅データに基づいて階調に応じ
た液晶駆動パルスを作成して液晶を駆動する。そして、
前記モード選択手段は、温度モード選択手段を備えてお
り、温度変化に対応したモード選択を行って、当該温度
に適したパルス幅データに基づく階調制御がなされる。
【0020】従って、温度条件によって液晶の電圧−輝
度特性が変化することから、温度に適したモードを選択
して所望のパルス幅データを得るようにしたため、温度
条件が変化しても、常に適正な階調表示を行うことがで
きる。
【0021】また、本発明の液晶表示装置では、例え
ば、請求項2に記載されるように、前記温度モード選択
手段が、液晶の温度を検出する温度検出部と、その温度
検出部で検出された液晶の温度に対応するパルス幅デー
タ記憶手段内の所定モードのパルス幅データを選択する
温度モード選択部とで構成されている。
【0022】従って、温度検出部で検出された液晶の温
度に対応したモードを選択して、その検出温度における
液晶の電圧−輝度特性に合ったパルス幅データを選択す
ることにより、温度に応じて常に適正な階調表示を行う
ことができる。
【0023】さらに、本発明の液晶表示装置では、例え
ば、請求項3に記載されるように、前記温度検出部が温
度センサ回路で構成され、前記温度モード選択部が、基
準電圧発生回路と、電圧値比較回路と、モード選択制御
回路とで構成されている。
【0024】従って、温度センサ回路で温度に応じた電
圧値が検出され、その検出電圧値と少なくとも1つ以上
の基準電圧を発生する基準電圧値とを電圧値比較回路で
比較して、その比較結果に応じて出力されるモード選択
データに基づいて、パルス幅データ記憶手段から所定モ
ードのパルス幅データをモード選択制御回路によって読
み出すため、温度変化に伴うモード選択を自動化するこ
とができ、常に液晶温度に追従して適正な階調制御を行
うことができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図1〜図6は、本発明の液晶表示装置を説明す
る図であり、本実施例では、主に黒レベルから白レベル
までの8つの階調を表示する8階調表示を液晶の温度条
件を変えて行った場合である。本実施例の液晶表示装置
は、液晶の種類、液晶駆動方法、あるいは液晶の温度条
件等によって表示される輝度レベルが異なってくること
から、液晶駆動パルスのパルス幅を各階調毎に調節し
て、適正な階調レベルで表示されるように制御するもの
である。
【0026】まず、構成を説明する。図1は、本実施例
に係る液晶テレビ11の構成を示すブロック図であり、
液晶に印加する液晶駆動パルスのパルス幅制御(PWM
制御)を行って液晶表示パネル24に多階調表示する。
図1における液晶テレビ11は、アンテナ12、チュー
ナ13、受信回路14、同期回路15、A/D変換器1
6、階調制御回路17、温度モード選択回路18、コン
トローラ19、インターフェース回路20、液晶モジュ
ール21、信号側駆動回路22、走査側駆動回路23、
液晶表示パネル24などから構成されている。
【0027】アンテナ12は、受信電波をチューナ13
に供給し、チューナ13は、コントローラ19から入力
されるチューニング制御信号TCに従って指定チャネル
を選択して、アンテナ12から供給される受信電波を中
間周波数信号に変換して受信回路14に出力する。
【0028】受信回路14は、中間周波数増幅回路、映
像検波回路、映像増幅回路、クロマ回路等から構成され
ており、チューナ13から入力される中間周波信号を映
像検波回路により映像検波を行ってカラー映像信号を取
り出し、このカラー映像信号の中から音声信号を取り出
して図示しない音声回路に出力するとともに、映像増幅
回路によりカラー映像信号を増幅してクロマ回路に出力
する。クロマ回路は、カラー映像信号からR,G,Bの
各色映像信号を分離してA/D変換器16に出力する。
【0029】同期回路15は、カラー映像信号の中から
水平同期信号Hsyncと垂直同期信号Vsyncを取
り出してコントローラ19に出力する。A/D変換器1
6は、図示しないサンプリング回路とコンパレータ回路
とエンコーダ回路等から構成されている。機能的には
R,G,Bのアナログ信号をサンプリングしてコンパレ
ータによりA/D変換(RHH〜RLLの範囲で等分)した
後、エンコーダ回路で3ビットのデジタル表示データに
変換する。
【0030】階調制御回路17は、所望のタイミングパ
ターンからなる階調制御クロックCKCBを8階調表示
であれば6個作成して、A/D変換器16から入力され
るR、G、B毎のデジタル表示データに基づいて、その
階調数に応じたパルス幅の液晶駆動パルスを作成し、信
号側駆動回路22に出力する。基本的な階調制御方法と
しては、入力される表示データの階調数に応じたパルス
数分の液晶駆動パルスを1H毎に信号側駆動回路22に
出力して階調制御を行うものである。そして、この階調
制御回路17では、各階調毎に印加するパルス幅を変え
て、印加電圧の実効値を制御することにより、液晶の種
類、視認状況、あるいは液晶の温度条件が変化しても、
常に適正な階調表示が行えるようにするものである。
【0031】特に、本実施例では、各温度条件下におけ
る液晶の電圧−輝度特性に対応した階調制御クロックC
KCBを発生させるデコード値を予めモード別にROM
に格納しておき、後述する温度モード選択回路18で検
出した温度に対応したモードを選択すると、当該温度に
適したパターンの階調制御クロックCKCBを作成し
て、適正な階調制御を行うようにしている。
【0032】温度モード選択回路18は、液晶の温度を
検出する温度センサなどからなる温度検出部と、検出温
度に対応したモード選択信号を出力する温度モード選択
部とで構成されている。そして、この温度モード選択回
路18から出力されるモード選択信号は、階調制御回路
17内のROMが予め持っている複数モードのデータの
中から所定モードのデコード値を読み出し、温度条件に
合った液晶の階調制御クロックCKCBを作成させる。
【0033】コントローラ19は、CPU(Central Pr
ocessing Unit )が内蔵されていて、液晶テレビ11全
体の動作を制御するもので、例えば、水平同期信号(H
sync)と垂直同期信号(Vsync)とに基づいて
液晶表示パネル24に画像表示させたり、サンプリング
クロックを生成してA/D変換器16に供給したり、階
調制御回路17に対して2つの異なる位相を持った内部
基本クロックCK1、CK2を供給したり、温度モード
選択回路18で液晶の温度を検出してモード選択信号を
出力させたりする。また、上記CPUは、温度モード選
択回路18から出力されるモード選択信号と、階調制御
回路17内のROMに格納されたモードデータ(デコー
ド値)のアドレスとの対応関係をとったテーブルに基づ
いて、液晶の温度に対応するデコード値をROMから読
み出して、階調制御回路17で所望の階調制御クロック
CKCBを作成させる。
【0034】インターフェース回路20は、コントロー
ラ19から入力される水平同期信号と垂直同期信号とを
信号側駆動回路22と走査側駆動回路23にそれぞれ供
給して、走査駆動しながら液晶表示パネル24に画像表
示させる。
【0035】この垂直同期信号は、走査電極走査開始タ
イミングと走査電極の選択幅を決定するCDB信号と、
液晶をフレーム毎に交流駆動するための走査反転信号で
あるCFB信号と、前記CDB信号を走査側駆動回路2
3内で順次シフトするCNB信号とから成っている。
【0036】また、水平同期信号は、信号電極に表示デ
ータをラッチして信号側駆動回路22に蓄えた表示デー
タを液晶表示パネル24に出力するCKN信号と、表示
データをサンプリング開始するSTI信号と、液晶をフ
レーム毎に交流駆動するためのCKF信号と、信号側駆
動回路22の基本クロック信号であるCK1,CK2信
号とから成っている。
【0037】液晶モジュール21は、液晶表示パネル2
4と、これに封止された液晶を駆動する液晶ドライバの
信号側駆動回路22と走査側駆動回路23とで構成され
ている。
【0038】液晶表示パネル24は、ここでは、TN液
晶を封入した液晶セルを用いて実施したものであり、ガ
ラス板で構成された2枚の透明基板の対向面にITOか
らなる信号電極と走査電極とがそれぞれ直交方向に配置
されている。
【0039】信号側駆動回路22は、階調制御回路17
から出力される階調に応じてパルス幅制御(PWM)さ
れた液晶駆動パルスが入力され、この液晶駆動パルスを
液晶表示パネル24の各信号電極に所定のタイミングで
印加することにより、階調表示することができる。
【0040】走査側駆動回路23は、走査信号を発生さ
せて、液晶表示パネル24の複数の走査電極に順次供給
して選択状態とし、上記信号電極と交差する各画素位置
の液晶に所定の電圧を印加して液晶を駆動させる。
【0041】図2は、液晶駆動パルスのパルス幅を制御
する図1の階調制御回路17のブロック図である。図2
において、階調制御回路17は、バイナリカウンタ3
1、デコード回路32(321〜326)、ROM3
3、オア回路34、フリップフロップ回路35、バッフ
ァ36などから構成されている。
【0042】バイナリカウンタ31は、内部基本クロッ
クCK1がCK端子に入力され、バイナリカウンタ31
のRESET端子には1H区間毎にカウンタをリセット
するカウンタリセット信号CKN1が入力される。この
バイナリカウンタ31は、8ビットの同期式立下がりバ
イナリカウンタであって、CKN1によるリセット後に
内部基本クロックパルスCK1に基づいて順次カウント
を行い、バイナリカウンタ31の8つの出力ライン(3
1a〜31h)から8ビットのカウント値がパラレルで
デコード回路32に出力される。
【0043】デコード回路32は、デコード1回路〜デ
コード6回路(321〜326)で構成されており、後
述するROM33から各デコード回路32にそれぞれ出
力される8ビットのデコード値と、前記バイナリカウン
タ31からパラレルで出力される8ビットのカウント値
とが一致した場合に「H」を出力して、1H区間に6個
のパルスを所定間隔で出力し、これに基づいて液晶駆動
パルスのパルス幅を制御するための階調制御クロックC
KCBを作成する。すなわち、デコード1回路〜デコー
ド6回路(321〜326)には、各デコード回路毎に
8個ずつのエクスクルシブ・オアゲートが設けられてい
て、8ビットのデコード値と8ビットのカウント値のそ
れぞれの一致/不一致を見ている。そして、その各エク
スクルシブ・オアの出力は、各デコード回路毎にアンド
回路で結ばれていて、8ビットのデコード値とカウント
値とが全て一致した場合に「H」が出力される。従っ
て、各デコード回路32に出力されるROM33からの
デコード値を変えることにより、1H区間に出力される
6個の階調制御クロックCKCBのタイミングを任意に
変えることができる。
【0044】ROM( Read Only Memory )33は、液
晶駆動パルスのパルス幅を可変する階調制御クロックC
KCBを作成するためのデコード値が予めモード別に複
数パターン格納されている。液晶は、印加される実効電
圧を変化させることにより階調を制御することができる
ため、ここでは、液晶駆動パルスのパルス幅を表示階調
に応じて変化させて行っている。
【0045】例えば、液晶駆動パルスのパルス幅を階調
毎に変化させる必要のある場合としては、液晶表示装置
(LCD)の仕様やユーザの仕様、使用される液晶の特
性、液晶表示パネルの画面サイズ、あるいは液晶の温度
の条件等がある。本実施例では、液晶の温度による電圧
−輝度特性に合わせて各階調毎の液晶駆動パルスのパル
ス幅を変えるデコード値がROM33内の所定のアドレ
スにモード別に格納されている。そして、液晶の温度に
対応したモードが選択されると、CPUは当該モードで
ROMに格納されているデコード値のアドレスを探し
て、そのデコード値を読み出すことにより、温度条件に
適した階調制御クロックCKCBを作成する。
【0046】上記したROM33内に格納されているデ
コード値を読み出す場合は、図1に示す温度モード選択
回路18からM1〜M4の4ビットデータのモード選択
信号が出力され、このモード選択信号に基づいてコント
ローラ19内のCPUが持っているテーブルに照合し
て、当該モード選択信号に対応したデコード値が格納さ
れているROM33のアドレスを取り出し、ROM33
から所望のデコード値を読み出すものである。
【0047】また、上記以外に、任意にモード指定を行
って、所望のデコード値を読み出すようにするため、マ
ニュアル入力が可能なモードスイッチ部を設けるように
してもよい。
【0048】このように、ROM33から読み出された
所定モードのデコード値は、デコード回路32において
8ビットのバイナリカウンタ31からのカウント値を所
定のタイミングで選択して、6個の異なるタイミングパ
ルス、すなわち、階調制御クロックCKCBを得ること
ができる。そして、この階調制御クロックCKCBによ
って所望のパルス幅に制御(PWM制御)された液晶駆
動パルスを作成することができる。
【0049】オア回路34は、6個のデコード回路32
1〜326の何れかからタイミングパルスが出力される
と、それらのタイミングパルスを足し合わせて出力す
る。
【0050】フリップフロップ回路35は、デコード回
路321〜326からオア回路34を経て出力される6
個のタイミングパルスを内部基本クロックCK2のタイ
ミングで同期させて、バッファ36を介して階調制御ク
ロックCKCBを出力するものである。
【0051】図3は、本実施例の階調制御方法の原理を
説明する図である。図3において、縦軸が液晶表示の輝
度を示し、横軸が印加電圧(Vop)の実効値を示して
いる。そして、図3に示す液晶の電圧−輝度特性曲線
は、しきい値電圧(VOFF )を越えた付近と、飽和電圧
(VON)の少し手前で輝度が緩やかに変化し、中間部分
では輝度の変化量が一定である。これを従来は、しきい
値電圧(VOFF)〜飽和電圧(VON)までの印加電圧を
実効値的に等分した同一パルス幅の液晶駆動パルスを、
階調数に応じたパルス数分だけ液晶に印加するパルス幅
制御(PWM)によって多階調表示を行っていた。この
ため、しきい値電圧(VOFF)を越えた付近と、飽和電
圧(VON)の少し手前では、印加電圧に対する輝度の変
化量が少なくなり、中間部分と同じパルス幅の液晶駆動
パルスを印加しても適正な輝度表示ができなかった。
【0052】その上、液晶の温度条件が変化すると、図
3に示す液晶の電圧−輝度特性曲線がさらに温度に応じ
て変化するため、同じ液晶であっても適正な階調表示が
行えなくなることがあった。
【0053】そこで、本実施例の液晶表示装置は、液晶
の温度条件に応じて変化する電圧−輝度特性に合わせて
各階調表示時の液晶駆動パルスのパルス幅を可変するこ
とにより、印加電圧の実効値を変更して液晶を駆動する
ようにしたものである。
【0054】図4は、本実施例の温度モード選択回路1
8の構成を示すブロック図である。図4において、温度
モード選択回路18は、温度センサ回路41と、基準電
圧発生回路42と、コンパレータ43とを備えている。
【0055】温度センサ回路41は、温度を検出する温
度センサを液晶内あるいは液晶の近辺に設けて、液晶の
温度に応じた電圧値VT を出力する回路である。基準電
圧発生回路42は、ここでは4つの異なる基準電圧V
A、VB、VC、VDを発生するものであって、電圧源であ
るVREF とグランドとの間に5つの分圧抵抗R1 、R2
、R3 、R4 、R5 を直列に接続し、各分圧抵抗の間
から上記4つの基準電圧VA、VB、VC、VDを取り出し
ている。
【0056】コンパレータ43は、上記した4つの基準
電圧値VA、VB、VC、VD ( 各基準電圧値は、0<V
D<VC<VB<VA<VREFの関係にある )と、前記温度
センサ回路41から出力される電圧値VT とをそれぞれ
比較し、各基準電圧値よりもセンサ回路41の電圧値V
T の方が高い場合は、M1〜M4端子から「1、1、
1、1」のモード選択信号を出力し、基準電圧値VBよ
りも電圧値VT の方が高い場合は、「1、1、0、0」
のモード選択信号を出力し、基準電圧値VCよりも電圧
値VT の方が高い場合は、「0、1、1、0」のモード
選択信号を出力し、基準電圧値VDよりも電圧値VT の
方が高い場合は、「0、0、1、1」のモード選択信号
を出力し、グランドレベルよりも電圧値VT の方が高い
場合は、「0、0、0、0」のモード選択信号を出力す
るようにしている。このように、センサ回路41の電圧
値VT と基準電圧値VA、VB、VC、VDとの比較結果
は、モード選択信号としてM1〜M4端子から出力され
る。
【0057】図5は、液晶の温度条件に応じて選択され
るモード選択信号とそのデコード値との関係を示す図で
ある。図5は、図4に示す基準電圧値VA、VB、VC、
VDと温度センサ回路41の電圧値VT との関係(いわ
ゆる、温度条件)によって、M1〜M4によるモード選
択信号が決定され、そのモード選択信号に対応するRO
M33内に格納されたデコード値との関係を示してい
る。
【0058】図6は、図5に示す各温度条件下において
温度モード選択回路18で選択されたモードに基づき階
調制御回路17で生成される階調制御クロックCKCB
の波形を示す図である。図6に示すCKCB1、CKC
B2、CKCB3、CKCB4及びCKCB5の各パル
ス波形は、カウンタリセット信号CKN1が1H毎にバ
イナリカウンタ31に入力され、その1H区間で印加さ
れる液晶駆動パルスの各階調毎のパルス幅を各温度条件
下で変化する液晶の電圧−輝度特性に適合するように調
節したもので、印加電圧の実効値を制御することによっ
て適正な階調表示が行えるようにした一例である。
【0059】図6に示す階調制御クロックCKCB1で
は、図5に示すように、40°〜50°Cの温度条件下
の場合であって、1Hの間に270カウントする基本ク
ロックパルスCK1を用いて、1H区間のうち6発のパ
ルスをそれぞれ固有のタイミングで入力することによ
り、それぞれ「60、39、24、24、24、39、
60」のカウント分のパルス幅を持った液晶駆動パルス
を7個設定し、液晶に0〜7までのパルス数を印加する
ことで8階調表示を行うものである。
【0060】また、図6に示す階調制御クロックCKC
B2では、図5に示すように、30°〜40°Cの温度
条件下の場合であって、上記したCKCB1と同様に3
0°Cを越える高温時には、しきい値電圧(VOFF)を
越えた付近と、飽和電圧(VON )の少し手前では、液
晶の特性曲線の印加電圧に対する輝度の変化量が少なく
なる。このため、最初と最後のパルスを80カウント分
と大きいパルス幅として、中間部分の5つのパルスを2
2カウント分のパルス幅として設定している。
【0061】さらに、図6に示す階調制御クロックCK
CB3では、図5に示すように、10°〜30°Cの通
常の室温程度の温度条件下の場合であって、上記したC
KCB1やCKCB2と異なり、しきい値電圧(VOF
F)を越えた付近と、その中間部分と、飽和電圧(VON
)の少し手前において、液晶の印加電圧に対する輝度
の変化量の差が小さくなり、1H区間の液晶駆動パルス
をそれぞれ「20、76、26、26、26、76、2
0」のカウント分のパルス幅に設定している。
【0062】また、図6に示す階調制御クロックCKC
B4では、図5に示すように、0°〜10°Cの温度条
件下の場合であって、しきい値電圧(VOFF)を越えた
付近と、その中間部分と、飽和電圧(VON )の少し手
前における液晶の印加電圧に対する輝度の変化量の差が
上記したCKCB1やCKCB2と比べて小さく、1H
区間をそれぞれ「15、75、30、30、30、7
5、15」のカウント分のパルス幅に設定している。
【0063】また、図6に示す階調制御クロックCKC
B5では、図5に示すように、−10°〜0°Cの温度
条件下の場合であって、しきい値電圧(VOFF)を越え
た付近と、その中間部分と、飽和電圧(VON )の少し
手前における液晶の印加電圧に対する輝度の変化量の差
が上記したCKCB1やCKCB2と比べて小さくなっ
ており、1H区間をそれぞれ「15、65、35、3
5、35、65、20」のカウント分のパルス幅に設定
している。
【0064】ところで、液晶の電圧−輝度特性曲線は、
液晶の種類や駆動条件などの様々な要因によって変化す
る。このため、階調制御回路17のROM33には、種
々の条件下で駆動する場合を予め想定して、各条件下で
液晶を駆動する場合に各階調毎の輝度の変化量が均等に
なるように、各階調毎のパルス幅を制御した液晶駆動パ
ルスを生成するためのデコード値をモード別に持ってい
る。そして、温度モード選択回路18は、検出した液晶
の温度に基づくモード選択信号を出力すると、CPUは
ROM33の所定アドレスにアクセスして、当該モード
に対応したデコード値が読み出される。階調制御回路1
7では、このデコード値に基づいて所定の階調制御クロ
ックCKCBを作成して、A/D変換回路16から入力
されるR、G、B毎の階調データに対応した液晶駆動パ
ルスを信号側駆動回路21に出力して液晶表示パネル2
4に多階調表示がなされる。
【0065】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
図1に示す液晶テレビ11では、中間調を表示する場合
に、液晶の電圧−輝度特性曲線が液晶駆動方法、視認感
覚、液晶表示パネルの画面サイズあるいは温度条件等に
よって変化することから、1H区間に印加する液晶駆動
パルスの各階調毎のパルス幅を上記各条件に応じて可変
させ、液晶に印加される実効電圧を調整することによ
り、常に適正な階調表示となるように補正するものであ
る。
【0066】図1の液晶テレビ11は、テレビ放送電波
をアンテナ12を介して受信し、その受信画像を液晶表
示パネル24に表示するものである。図1において、ア
ンテナ12で受けた受信電波は、チューナ13に供給さ
れる。チューナ13では、コントローラ19から入力さ
れるチューニング制御信号TCに従って指定チャネルを
選択し、アンテナ12から供給される受信電波を中間周
波信号に変換して受信回路14に出力する。受信回路1
4では、チューナ13から入力される中間周波信号を映
像検波回路により映像検波を行ってカラー映像信号を取
り出し、このカラー映像信号の中から音声信号を取り出
して図示しない音声回路に出力し、映像増幅回路によっ
てカラー映像信号を増幅してクロマ回路に出力する。ク
ロマ回路は、カラー映像信号からR,G,Bの各色映像
信号を分離してA/D変換器16に出力する。
【0067】そして、この図1に示す液晶テレビ11で
は、液晶表示パネル24内に設けられた図4に示す温度
モード選択回路18の温度センサ回路41で液晶の温度
を検出して電圧値VT としてコンパレータ43に出力す
る。コンパレータ43では、温度センサ回路41の電圧
値VT と、基準電圧発生回路42からの4つの基準電圧
値VA、VB、VC、VDとを比較して、自動的にその電圧
値VT (液晶温度)に応じたモード選択信号がM1〜M
4から出力される。
【0068】具体的には、図5に示すように、温度条件
が40°〜50°Cの場合は、VA<VT<VREF の関係
となり、M1〜M4のモード選択信号が「1、1、1、
1」となる。そして、このモード選択信号に対応するR
OM33の所定アドレスに格納されているデコード値
は、DEC1〜DEC6の値がそれぞれ「60、99、
123、171、210」を示す2進数の8ビットデー
タである。図2に示す各デコード回路32では、上記し
た各デコード値と、バイナリカウンタ31から内部基本
クロックCK1(1H区間で270カウントする)に基
づいて順次カウントされ、ライン31a〜31hを介し
てパラレルで入力される8ビットのカウント値とを比較
して、一致するカウント値が入力されると、そのタイミ
ングでパルスがそれぞれ1個ずつ出力される。これによ
り、各デコード回路32から出力される6個のタイミン
グパルスは、オア回路34で足し合わされてフリップフ
ロップ回路35に入力され、内部基本クロックCK2の
タイミングにしたがって反転Q出力端子からバッファ3
6を介して階調制御クロックCKCBとして出力され
る。
【0069】このため、液晶の温度が40°〜50°C
の範囲にある場合は、図6の階調制御クロックCKCB
1に示すようなクロックパルスを生成し、これに基づい
て1H区間における階調1〜階調8までを「60、3
9、24、24、24、39、60」の各パルス幅を持
った液晶駆動パルスでパルス幅制御するようにする。
【0070】次に、図5に示すように、温度条件が30
°〜40°Cの場合は、VB<VT<VA の関係となり、
M1〜M4のモード選択信号が「1、1、0、0」とな
る。そして、このモード選択信号に対応するROM33
の所定アドレスに格納されているデコード値は、DEC
1〜DEC6の値がそれぞれ「80、102、124、
146、168、190」を示す2進数の8ビットデー
タである。図2に示す各デコード回路32では、上記し
たデコード値と、バイナリカウンタ31から内部基本ク
ロックCK1に基づいて順次カウントされ、ライン31
a〜31hを介してパラレルで入力される8ビットのカ
ウント値とを比較して、一致するカウント値が入力され
ると、そのタイミングでパルスがそれぞれ1個ずつ出力
される。これにより、各デコード回路32から出力され
る6個のタイミングパルスは、オア回路34を経てフリ
ップフロップ回路35に入力され、内部基本クロックC
K2のタイミングにしたがって反転Q出力端子からバッ
ファ36を介して階調制御クロックCKCBとして出力
される。
【0071】このため、液晶の温度が30°〜40°C
の範囲にある場合は、図6の階調制御クロックCKCB
2に示すようなクロックパルスを生成し、これに基づい
て1H区間における階調1〜階調8までを「80、2
2、22、22、22、22、80」の各パルス幅を持
った液晶駆動パルスでパルス幅制御するようにする。
【0072】また、図5に示すように、温度条件が10
°〜30°Cの場合は、VC<VT<VB の関係となり、
M1〜M4のモード選択信号が「0、1、1、0」とな
る。そして、このモード選択信号に対応するROM33
の所定アドレスに格納されているデコード値は、DEC
1〜DEC6の値がそれぞれ「20、96、122、1
48、174、250」を示す2進数の8ビットデータ
である。図2に示す各デコード回路32では、上記した
各デコード値と、バイナリカウンタ31から内部基本ク
ロックCK1に基づいて順次カウントされ、ライン31
a〜31hを介してパラレルで入力される8ビットのカ
ウント値とを比較して、一致するカウント値が入力され
ると、そのタイミングでパルスがそれぞれ1個ずつ出力
される。これにより、各デコード回路32から出力され
る6個のタイミングパルスは、オア回路34で足し合わ
されてフリップフロップ回路35に入力され、内部基本
クロックCK2のタイミングにしたがって反転Q出力端
子からバッファ36を介して階調制御クロックCKCB
として出力される。
【0073】このため、液晶の温度が10°〜30°C
の範囲にある場合は、図6の階調制御クロックCKCB
3に示すようなクロックパルスを生成し、これに基づい
て1H区間における階調1〜階調8までを「20、7
6、26、26、26、76、20」の各パルス幅を持
った液晶駆動パルスでパルス幅制御するようにする。
【0074】さらに、図5に示すように、液晶の温度条
件が0°〜10°Cの場合は、VD<VT<VC の関係と
なり、M1〜M4のモード選択信号が「0、0、1、
1」となる。そして、このモード選択信号に対応するR
OM33の所定アドレスに格納されているデコード値
は、DEC1〜DEC6の値がそれぞれ「15、90、
120、150、180、255」を示す2進数の8ビ
ットデータである。図2に示す各デコード回路32で
は、上記したデコード値と、バイナリカウンタ31から
内部基本クロックCK1に基づいて順次カウントされ、
ライン31a〜31hを介してパラレルで入力される8
ビットのカウント値とを比較して、一致するカウント値
が入力されると、そのタイミングでパルスがそれぞれ1
個ずつ出力される。これにより、各デコード回路32か
ら出力される6個のタイミングパルスは、オア回路34
で足し合わされてフリップフロップ回路35に入力さ
れ、内部基本クロックCK2のタイミングにしたがって
反転Q出力端子からバッファ36を介して階調制御クロ
ックCKCBとして出力される。
【0075】このため、液晶の温度が0°〜10°Cの
範囲にある場合は、図6の階調制御クロックのCKCB
4に示すクロックパルスを生成し、これに基づいて1H
区間における階調1〜階調8までを「15、75、3
0、30、30、75、15」の各パルス幅を持った液
晶駆動パルスでパルス幅制御するようにする。
【0076】また、図5に示すように、温度条件が−1
0°〜0°Cの場合は、0<VT<VDの関係となり、M
1〜M4のモード選択信号が「0、0、0、0」とな
る。そして、このモード選択信号に対応するROM33
の所定アドレスに格納されているデコード値は、DEC
1〜DEC6の値がそれぞれ「15、80、115、1
50、185、250」を示す2進数の8ビットデータ
である。図2に示す各デコード回路32では、上記した
デコード値と、バイナリカウンタ31から内部基本クロ
ックCK1に基づいて順次カウントされ、ライン31a
〜31hを介してパラレルで入力される8ビットのカウ
ント値とを比較して、一致するカウント値が入力される
と、そのタイミングでパルスがそれぞれ1個ずつ出力さ
れる。これにより、各デコード回路32から出力される
6個のタイミングパルスは、オア回路34で足し合わさ
れてフリップフロップ回路35に入力され、内部基本ク
ロックCK2のタイミングにしたがって反転Q出力端子
からバッファ36を介して階調制御クロックCKCBと
して出力される。
【0077】このように、本実施例の液晶表示装置は、
液晶に印加する液晶駆動パルスの各階調毎のパルス幅を
作成する多数のデコードデータをモード別にROM等に
予め格納されており、液晶の温度条件に応じて所定のモ
ードを選択することにより読み出され、液晶の電圧−輝
度特性に適合するように液晶駆動パルスの各階調毎のパ
ルス幅を可変させて階調制御するようにする。このた
め、本実施例の液晶表示装置は、種々の温度条件下にお
いても、常に適正な階調表示を行うことができる。
【0078】なお、上記実施例では、液晶テレビに適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、種々の液晶パネルを交換しながらモード選択を
行って、最適な液晶駆動条件を見つけ出す液晶評価装置
として実施してもよく、また、これ以外の液晶表示装置
に適用することもできる。
【0079】また、上記実施例は、温度条件に応じて変
化する液晶の電圧−輝度特性に合わせて各階調毎の液晶
駆動パルスのパルス幅を可変するようにした一例を示し
たにすぎず、使用する液晶の種類や駆動条件等を変える
と、それに応じてパルス幅を制御するためデコード値も
当然上記実施例とは異なった値になるのはいうまでもな
い。
【0080】さらに、本実施例の液晶表示装置では、8
階調表示の場合を例にあげて説明したが、これに限定さ
れるものではなく、これ以外の階調表示を行う場合にも
同様に適用可能なことはいうまでもない。
【0081】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置によれば、パルス
幅データ記憶手段に液晶駆動パルスのパルス幅データを
複数モード分記憶し、モード選択手段でパルス幅データ
記憶手段が記憶するパルス幅データの中から所定モード
のパルス幅データを選択し、液晶駆動手段がモード選択
手段で選択されたモードのパルス幅データに基づいて階
調に応じた液晶駆動パルスを作成して液晶を駆動する。
そして、前記モード選択手段は、温度モード選択手段を
備えていて、温度変化に対応したモード選択を行って、
当該温度に適したパルス幅データに基づいて階調制御が
なされるので、液晶の温度条件に対応した液晶の電圧−
輝度特性にしたがってパルス幅データのモードを選択す
るようにしたので、温度条件が変化しても、常に適正な
階調表示を行うことができる。
【0082】また、本発明の液晶表示装置によれば、例
えば、請求項2に記載されるように、前記温度モード選
択手段が、液晶の温度を検出する温度検出部と、その温
度検出部で検出された液晶の温度に対応するパルス幅デ
ータ記憶手段内の所定モードのパルス幅データを選択す
る温度モード選択部とで構成されているので、温度検出
部で検出された液晶の温度に対応するモードを選択する
ことにより、その温度における液晶の電圧−輝度特性に
応じたパルス幅データが選択され、温度に応じた適正な
階調表示を行うことができる。
【0083】さらに、本発明の液晶表示装置によれば、
例えば、請求項3に記載されるように、前記温度検出部
が、感知した温度に応じた電圧値に変換する温度センサ
回路で構成され、前記温度モード選択部が、少なくとも
1つ以上の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前
記温度センサ回路からの出力電圧値と前記基準電圧発生
回路の各基準電圧値とを比較する電圧値比較回路と、前
記電圧値比較回路の比較結果に応じて出力されるモード
選択データに基づいて前記パルス幅データ記憶手段の所
定モードのパルス幅データを選択するよう制御するモー
ド選択制御回路とで構成されているので、温度センサ回
路で温度に応じた電圧値を検出し、その検出電圧値と基
準電圧値とを比較して、その比較結果をモード選択デー
タとしてパルス幅データ記憶手段における所定モードの
パルス幅データを選択できるようにしたことから、温度
に基づくモード選択が自動化され、常に温度変化に追従
して適正な階調制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る液晶テレビの構成を示すブロッ
ク図。
【図2】液晶駆動パルスのパルス幅を制御する階調制御
回路のブロック図。
【図3】本実施例の階調制御方法の原理を説明する図。
【図4】本実施例の温度モード選択回路の構成を示すブ
ロック図。
【図5】液晶の温度条件に応じて選択されるモード選択
信号とそのデコード値との関係を示す図。
【図6】図5に示す各温度条件下において温度モード選
択回路で選択されたモードに基づいて階調制御回路で生
成される階調制御クロックCKCBの波形を示す図。
【図7】TN液晶に印加される実効電圧と輝度との関係
を示す線図。
【図8】従来の階調制御回路の構成を示す図。
【図9】図8各部における信号波形のタイミングチャー
ト。
【図10】STN液晶に印加される実効電圧と輝度との
関係を示す線図。
【符号の説明】
11 液晶テレビ 12 アンテナ 13 チューナ 14 受信回路 15 同期回路 16 A/D変換器 17 階調制御回路 18 温度モード選択回路 19 コントローラ 20 インターフェース回路 21 液晶モジュール 22 信号側駆動回路 23 走査側駆動回路 24 液晶表示パネル 31 バイナリカウンタ 32 デコード回路 321 デコード1回路 322 デコード2回路 323 デコード3回路 324 デコード4回路 325 デコード5回路 326 デコード6回路 33 ROM 34 オア回路 35 フリップフロップ回路 36 バッファ 41 温度センサ回路 42 基準電圧発生回路 43 コンパレータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶駆動パルスのパルス幅データを複数モ
    ード分記憶するパルス幅データ記憶手段と、 前記パルス幅データ記憶手段が記憶するパルス幅データ
    の中から所定モードのパルス幅データを選択するモード
    選択手段と、 前記モード選択手段で選択されたモードのパルス幅デー
    タに基づいて階調に応じた液晶駆動パルスを作成して液
    晶を駆動する液晶駆動手段と、 を備えた液晶表示装置であって、 前記モード選択手段が、 温度変化に対応してモード選択を行う温度モード選択手
    段を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記温度モード選択手段が、 液晶の温度を検出する温度検出部と、 該温度検出部で検出された液晶の温度に対応する前記パ
    ルス幅データ記憶手段内の所定モードのパルス幅データ
    を選択する温度モード選択部と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
    置。
  3. 【請求項3】前記温度検出部が、 感知した温度に応じた電圧値に変換する温度センサ回路
    で構成され、 前記温度モード選択部が、 少なくとも1つ以上の基準電圧を発生する基準電圧発生
    回路と、 前記温度センサ回路からの出力電圧値と前記基準電圧発
    生回路の各基準電圧値とを比較する電圧値比較回路と、 前記電圧値比較回路の比較結果に応じて出力されるモー
    ド選択データに基づいて前記パルス幅データ記憶手段の
    所定モードのパルス幅データを選択するように制御する
    モード選択制御回路と、 で構成されたことを特徴とする請求項2記載の液晶表示
    装置。
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