JPH1049108A - 液晶表示装置の階調表示方法 - Google Patents

液晶表示装置の階調表示方法

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JPH1049108A
JPH1049108A JP20063796A JP20063796A JPH1049108A JP H1049108 A JPH1049108 A JP H1049108A JP 20063796 A JP20063796 A JP 20063796A JP 20063796 A JP20063796 A JP 20063796A JP H1049108 A JPH1049108 A JP H1049108A
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JP
Japan
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gradation
combination
voltages
liquid crystal
driver
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JP20063796A
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Inventor
Tatsushi Abe
達嗣 阿部
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】FRC方式を適用して8階調Hドライバ3によ
り16階調表示する際、フレーム間引きの二つの階調電
圧の組合せを変え選択階調の最適化を図ることによっ
て、階調特性を改善する。 【解決手段】図1に示すように8階調ドライバの基準電
圧、V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7
の組合せを変えることにより、0〜15段階の16階調
表示を実現させる。選択階調の際、8レベルの電圧を第
0、3、5、7、9、11、13、15階調では電圧V
0、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7を単独
で使用し、第2、4、6、8、10、12、14の偶数
階調および第1階調をフレーム間引きの選択階調として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の階
調表示方法に関し、とくにフレーム間引き方式を適用し
て多階調表示を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】TFT(Thin Film Tran
sistor)を用いるアクティブ・マトリクス型液晶
ディスプレイの駆動は、データ信号を送出するHドライ
バと線順次走査のためのVドライバが用いられる。通
常、液晶パネルの輝度−電圧特性に対応する印加電圧の
大きさを変えることで階調表示が行われているが、液晶
ドライバの固有の階調数以上の多階調表示を行う方法の
一つとしてフレーム間引き方式(またはFRC方式:F
rame Rate Contorol方式)がある。
【0003】FRC方式は、液晶パネルの1ドットの表
示に対してm(m:m≧2、自然数)フレームを1周期
として、その周期のn(n:n>0、m>n、自然数)
フレームではオン表示を行い、残りの(m−n)フレー
ムではオフ表示を行うことにより擬似的に階調を表示さ
せる方式である。
【0004】また、特開平3−185490公報には、
FRC方式とパルス幅変調方式とを併用し多階調表示を
実現する方法が示されている。すなわち、液晶パネルの
1ドットの表示に対してフレーム間でオン、オフ表示
し、さらに液晶パネルに印加する電圧のデューティ比を
変え、これらを組合せることで多階調表示させるもので
ある。
【0005】従来、4ビットのデータ信号に対して、内
部信号処理を3ビットに変換し、FRC方式を適用する
ことにより16階調表示する例として液晶ディスプレイ
のシステムブロックを図5に示す。図5において、コン
トローラ1はデータ信号R、G、B、水平同期信号H、
垂直同期信号V、クロック信号CLKを変換して水平同
期信号をHドライバ3、垂直同期信号をVドライバ4に
供給し、階調電源2は階調の基準電圧V0、V1、V
2、V3、V4、V5、V6、V7の電圧を生成しHド
ライバ3に供給する。Hドライバ3はコントローラ1で
変換された信号および階調電圧をパネルに送出し、Vド
ライバ4は走査信号をパネルに送出し、液晶パネル5は
Hドライバ3、Vドライバ4からの信号により画像表示
する。したがって、各信号が入力されるとコントローラ
1において信号変換、液晶ドライバの制御が行われ、H
ドライバ3とVドライバ4がそれぞれ駆動することによ
りパネルに画像が表示される。
【0006】階調表示において、液晶パネルの画素に与
える電圧は液晶パネルの電圧−輝度特性から決定され
る。ここで(輝度)=k(k:定数)×(階調)γの関
係から、上式で表されるγはCRTと互換性を保つよう
γ=2.2で設計されており、各階調における電圧をそ
れぞれ抵抗分割により生成し、Hドライバ3に供給して
いる。
【0007】図5は液晶ディスプレイのシステムブロッ
ク図の例として、この場合、R、G、B各4ビットのデ
ータはコントローラ1を通り3ビットのデータに変換さ
れ、データの振り分けにより1/2クロックでパネルの
Hドライバ3に転送される。一方、クロック信号(CL
K)、同期信号(V、H)はコントローラ1内部のタイ
ミング制御部でHドライバ3、Vドライバ4、階調電源
2の各制御信号を生成する。このときHドライバ3では
入力された信号をドライバ内部のレジスタに取り込み、
階調電源2をアナログスイッチによって選択する。
【0008】図5の回路構成では、Hドライバ3は8階
調(3ビット)であるが、液晶ディスプレイとしては1
6階調(4ビット)の表現が可能であり、この場合、8
階調の間を単純に補間すると15階調になってしまうこ
とから、従来の液晶ディスプレイでは図2に示す方法で
16階調を表示している。すなわち、従来のFRC方式
において、8階調Hドライバ3による16階調表示の
際、図2に示すように外部から供給される8レベルの電
圧を第0、2、4、6、8、10、12、15階調では
電圧V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7
を単独で使用し、第1、3、5、7、9、11、13の
奇数階調および第14階調をフレーム間引きの選択階調
としている。とくに、不足となる1階調分の表示は、第
13階調を階調電圧V5とV7で生成する。そして、液
晶パネルへの印加電圧を選択した階調電圧で1フレーム
毎に表示を繰り返すことで擬似的に階調表示を実現して
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のFRC方式で
は、8階調Hドライバ3による16階調表示の際、フレ
ーム間引きの選択階調により図4に示すようにγ=2.
2の曲線に対して第12、13、14階調においてノン
・リニアな階調特性となりとくに第13階調の輝度が設
計値γ=2.2の曲線に対して高くなる傾向がある。
【0010】第13階調における階調電圧の組合せは、
図2に示すように他の階調とは異なり一つ離れた階調電
圧V5とV7で生成している。そのため第13階調にお
いて階調電圧V5、V7で生成した場合、設定電圧の誤
差による液晶パネルの透過率への影響が大きいため見か
け上、他の階調に比べ13階調の輝度が設計値に対して
高くなってしまう階調特性しか得られない。表示として
は16階調グレースケールの第13階調が、第14階調
側へシフトしているように見える。したがって、従来の
FRC方式を適用する場合、階調電圧の組合せの最適化
を図り、階調特性とくに第13階調のγ値を改善する必
要がある。本発明の目的は、このような問題点を解決し
た階調表示方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、8階調Hドラ
イバ3により16階調表示させるために、基準電圧V
0、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7(V0
>V1>V2>V3>V4>V5>V6>V7)の電圧
を単独もしくは2つの電圧の組合せにより第0〜15階
調の16階調を表示するフレーム間引き方式を採用した
液晶表示装置の階調表示方法において、第0、3、5、
7、9、11、13、15階調表示には電圧V0、V
1、V2、V3、V4、V5、V6、V7を単独で使用
し、第1階調は電圧V0とV1、第2階調はV0とV
2、第4階調はV1とV2、第6階調はV2とV3、第
8階調はV3とV4、第10階調はV4とV5、第12
階調はV5とV6、第14階調はV6とV7をそれぞれ
組み合わせることにより、16階調表示することを特徴
とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を適用しうる液晶ディスプ
レイのシステムブロックを図5に示す。コントローラ1
はデータ信号R、G、B、水平同期信号H、垂直同期信
号V、クロック信号CLKを変換して水平同期信号Hド
ライバ3、垂直同期信号をVドライバ4に供給し、階調
電源2は階調の基準電圧V0、V1、V2、V3、V
4、V5、V6、V7の電圧を生成しHドライバ3に供
給する。Hドライバ3はコントローラ1で変換された信
号および階調電圧をパネルに送出し、Vドライバ4は走
査信号をパネルに送出し、液晶パネル5はHドライバ
3、Vドライバ4からの信号により表示される。
【0013】したがって、各信号が入力されるとコント
ローラ1において最適化された信号変換により、図1に
示す階調電源の組合せにより液晶ドライバの制御が行わ
れ、Hドライバ3とVドライバ4がそれぞれ駆動するこ
とによりパネルに画像が表示される。階調表示におい
て、液晶パネルの画素に電圧を与え8階調Hドライバ3
によって16階調表示する際、階調選択を最適化するた
めに、従来の第13階調における階調電圧V5とV7の
組合せから、設定電圧誤差の影響の小さいV6とV6の
組合せとし、また第2階調を従来の階調電圧V1とV1
の組合せからV0とV2の組合せとする。とくに従来方
式で見られた第12、13、14階調における階調特性
を改善するために、図6に示す液晶パネルの印加電圧−
輝度特性を考慮し透過率の変化率の小さい階調電圧の組
合せを選択し、設定電圧の誤差による輝度への影響を抑
えている。したがって、選択階調は第2、4、6、8、
10、12、14の偶数階調および第1階調をフレーム
間引きの選択階調とする。これにより第13階調におい
ては階調電圧V6のみの階調選択、また第2階調でも液
晶パネルの印加電圧−輝度特性を考慮し階調電圧の離れ
たV0とV2の組合せで階調表示することにより、階調
電圧組合せの設定電圧に対する誤差の影響はなくなり、
図3に示すようにノン・リニアな階調特性は改善され
る。
【0014】
【発明の効果】本発明では、第12、13、14階調の
階調特性、および各階調の輝度の設計値に対する誤差を
最小限にし階調特性を改善している。したがって、従来
方式で見られた第12、13、14階調のノン・リニア
な階調特性は液晶パネルの透過率の変化率が小さい階調
電圧の組合せの選択によって、よりリニアな階調特性に
改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるFRC方式を適用した際の16
階調の各階調と階調電圧の関係を示す図である。
【図2】従来におけるFRC方式を適用した際の16階
調の各階調と階調電圧の関係を示す図である。
【図3】本発明におけるFRC方式を適用した際の階調
特性(16階調)を示すグラフである。
【図4】従来におけるFRC方式を適用した際の階調特
性(16階調)を示すグラフである。
【図5】液晶ディスプレイの構成を示すブロック図であ
る。
【図6】液晶パネルの電圧−輝度特性を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 階調電源 3 8階調(3ビット)Hドライバ 4 Vドライバ 5 LCDパネル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 8階調レベルの基準電圧V0、V1、V
    2、V3、V4、V5、V6、V7(但し、V0>V1
    >V2>V3>V4>V5>V6>V7)の電圧のうち
    単独もしくは2つの電圧の組合せにより0〜15段階の
    16階調を表示するフレーム間引き方式を採用した液晶
    表示装置の階調表示方法において、0、3、5、7、
    9、11、13、15階調表示には電圧V0、V1、V
    2、V3、V4、V5、V6、V7を単独で使用し、第
    1階調は電圧V0とV1、第2階調はV0とV2、第4
    階調はV1とV2、第6階調はV2とV3、第8階調は
    V3とV4、第10階調はV4とV5、第12階調はV
    5とV6、第14階調はV6とV7をそれぞれ組み合わ
    せることにより16階調表示することを特徴とする液晶
    表示装置の階調表示方法。
JP20063796A 1996-07-30 1996-07-30 液晶表示装置の階調表示方法 Pending JPH1049108A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166752A (ja) * 1999-09-27 2001-06-22 Advanced Display Inc 液晶表示装置
US6663769B2 (en) 2000-04-12 2003-12-16 Takachiho Corp. System for utilizing rainwater collected at buildings
JP2008122635A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Mitsubishi Electric Corp 表示方法及びこの方法を用いた表示装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991102