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JP2616652B2 - 液晶駆動方法及び液晶表示装置 - Google Patents

液晶駆動方法及び液晶表示装置

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Publication number
JP2616652B2
JP2616652B2 JP3685993A JP3685993A JP2616652B2 JP 2616652 B2 JP2616652 B2 JP 2616652B2 JP 3685993 A JP3685993 A JP 3685993A JP 3685993 A JP3685993 A JP 3685993A JP 2616652 B2 JP2616652 B2 JP 2616652B2
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JP
Japan
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liquid crystal
gradation
signal
crystal panel
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JP3685993A
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秀樹 森
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶テレビ等に
用いられる液晶パネルを駆動する液晶駆動方法及び液晶
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶テレビは、一般に図5に示す
ように構成されている。同図において1はテレビアンテ
ナで、このアンテナ1により受信されたテレビ放送電波
は、チューナ2に入力される。このチューナ2は、受信
電波の中から指定チャンネルの電波を選択し、中間周波
信号に変換してテレビリニア回路3に出力する。このテ
レビリニア回路3は、チューナ2からの中間周波信号よ
りビデオ信号と垂直同期信号及び水平同期信号を取出
し、ビデオ信号をA/D変換回路4へ、同期信号を同期
制御回路5へそれぞれ出力する。この同期制御回路5
は、上記垂直同期信号及び水平同期信号から各種タイミ
ング信号を作成し、A/D変換回路4、セグメント電極
駆動回路6、コモン電極駆動回路7へ出力する。
【0003】上記A/D変換回路4は、同期制御回路5
からのサンプリングクロックに同期してビデオ信号を数
ビットのデジタルデータに変換し、セグメント電極駆動
回路6へ出力する。このセグメント電極駆動回路6は、
A/D変換回路4からのデータに従って階調信号を作成
すると共に、更にこの階調信号に基づいて液晶駆動電圧
V1 ,V3 を選択してセグメント電極駆動信号を作成
し、マトリクス型の液晶パネル8のセグメント電極を表
示駆動する。また、コモン電極駆動回路7は、同期制御
回路5からのタイミング信号に従って液晶駆動電圧V0
,V2 ,V4 を選択してコモン電極駆動信号を作成
し、液晶パネル8のコモン電極を順次選択的に駆動す
る。上記液晶駆動電圧V0 ,V4 は選択電圧、V2 は非
選択電圧である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして受信
したビデオ信号に基づいて液晶パネル8が駆動される
が、この液晶パネル8は、図6に示すように累積応答効
果によって作動するために応答速度が遅いという性質が
ある。
【0005】上記図6は、階調が「7」及び「0」の場
合の液晶駆動電圧合成波形と液晶パネル8の光透過率と
の関係を示したものである。これに対し、上記従来の液
晶パネル駆動方法では、図6に示したように単にビデオ
信号に対応した階調信号を作成して液晶パネル8を駆動
しているだけであるので、液晶パネル8の応答特性を改
善できず、速く動く画像に対応できないという問題があ
った。本発明は上記実情に鑑みて成されたもので、液晶
の応答性を速めることができ、急激に変化する画像に対
しても迅速に追随させることができる液晶駆動方法及び
液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像データの
大きさに応じた液晶駆動信号を液晶パネルに供給して画
像データの大きさに応じた階調で液晶パネルを表示駆動
する液晶駆動方法において、現画像データと1画面前の
画像データを比較し、等しい場合は現画像データに対応
する液晶駆動信号を液晶パネルに供給し、現画像データ
の方が1画面前の画像データよりも大きい場合は該現画
像データよりも大きい画像データに対応する液晶駆動信
号を液晶パネルに供給し、現画像データの方が1画面前
の画像データよりも小さい場合は該現画像データよりも
小さい画像データに対応する液晶駆動信号を液晶パネル
に供給するようにしたものである。
【0007】また、本発明は、画像データの大きさに応
じた階調信号を液晶パネルに供給することによって階調
表示を行なう液晶表示装置において、各画素に表示され
る画像データが明方向または暗方向のどちらに変化して
いるかを検出する検出手段と、この検出手段により画像
データが明方向へ変化していることが検出された場合
は、現画像データの階調よりも明るい階調信号を液晶パ
ネルに供給し、暗方向へ変化していることが検出された
場合は現画像データよりも暗い階調信号を液晶パネルに
供給する手段とを具備したことを特徴とするものであ
る。更に、本発明は、画像データ供給源と、この画像デ
ータ供給源から供給される画像データを1フレーム分記
憶する画像メモリと、上記画像データ供給源から供給さ
れる今回の画像データと上記画像メモリから1フレーム
遅れて読出される前回の画像データとを比較して階調変
化信号を出力する比較回路と、この比較回路の比較結果
が等しい場合には上記今回の画像データに基づく階調信
号を出力し、今回の画像データが前回の画像データより
も大きい場合は今回の画像データに基づく階調信号より
も大きい階調信号を出力し、今回の画像データが前回の
画像データよりも小さい場合は今回の画像データに基づ
く階調信号よりも小さい画像データを出力する階調制御
手段とを具備したことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上記の構成とすることにより、画像データが変
化したときに、表示の変化を強調するような駆動がなさ
れるので、これにより液晶の応答性を速めることがで
き、急激に変化する画像に対しても迅速に追随させるこ
とが可能となる。
【0009】
【0010】なお、本願明細書中に言う「フレーム」と
は、1画面を構成するべき絵素全てが走査されることを
示し、例えばTV信号の1フィールド毎に1画面を構成
するべき絵素全てを1通り走査して表示を行なう表示装
置においては、TV信号の1フィールドと本願中に言う
1フレームは等しいとみなし、TV信号に於いて一般に
用いる「フレーム」とは必ずしも一致しないものとす
る。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明を液晶テレビに実施した場合の例
について示したもので、図5と同一部分には同一符号を
付して詳細な説明は省略する。
【0012】本発明は、図1に示すようにA/D変換回
路4の出力側に画像メモリ11及び比較回路12を設け
ている。上記画像メモリ11は1フレーム分の画像デー
タを格納できるデュアルポートメモリで、同期制御回路
5から与えられるメモリアドレス及び読出し/書込み命
令に従って動作し、A/D変換回路4から送られてくる
例えば3ビットの画像データを順次記憶して1フレーム
後に比較回路12の入力端子Bに順次出力する。また、
この比較回路12の入力端子Aには、A/D変換回路4
から出力される画像データが入力される。この比較回路
12は、入力端子A,Bに与えられるA/D変換回路4
からの画像データと画像メモリ11から読出される1フ
レーム遅れた画像データとをレベル比較し、次のような
規則に従って出力端子P,Qより画像データD1 〜D3
及び階調変化信号Eを出力する。 A>B →P=7,Q=1 A=B →P=A,Q=0 A<B →P=0,Q=1
【0013】そして、上記比較回路12の出力端子Pか
ら出力される画像データD1 〜D3及び出力端子Qから
出力される階調変化信号Eは、セグメント電極駆動回路
6′へ送られる。このセグメント電極駆動回路6′は、
図2に示すように構成される。
【0014】図2において21はデータラッチクロック
発生回路で、同期制御回路5から水平同期信号に同期し
たデータラッチ開始信号STI及びクロックパルス/φ
1 (φ1 の反転信号),/φ2 (φ2 の反転信号)が入
力される。このデータラッチクロック発生回路21は、
データラッチ開始信号STIをクロックパルス/φ1,
/φ2 により読込んで順次シフトし、各シフト毎にデー
タラッチクロックを発生する。
【0015】上記データラッチクロック発生回路21か
らは、1水平期間に液晶パネル8の1水平ラインのセグ
メント電極数に対応するm個のデータラッチクロックが
出力され、m段のデータラッチ回路22へ送られる。こ
のデータラッチ回路22は格段が4ビット構成で、比較
回路12から送られてくる3ビットの画像データD1〜
D3 及び1ビットの階調変化信号Eを上記データラッチ
クロックに同期してラッチする。
【0016】そして、上記データラッチ回路22にラッ
チされたデータは、1水平周期毎に与えられるタイミン
グ信号/φn (φn の反転信号)により読出され、階調
信号発生回路23へ送られる。この階調信号発生回路2
3は、タイミング信号/φn、階調信号作成用クロック
/φc (φc の反転信号)、フレーム信号/φF (φF
の反転信号)により、データラッチ回路22からの3ビ
ットの画像データD1〜D3 をパルス幅による階調信号
に変換し、階調変化信号Eと共にアナログマルチプレク
サ24に出力する。また、このアナログマルチプレクサ
24には、液晶駆動電圧V1 ,V1 ′,V2 ,V3 ,V
3 ′がブランキング制御回路25を介して与えられる。
【0017】液晶駆動電圧V1 ,V1 ′,V2 ,V3 ,
V3 ′は、V2 を中心として一定のレベル間隔でV1
(ハイレベル側)、V3 (ローレベル側)が設定される
と共に、V1 より更に高いレベルにV1 ′,V3 より更
に低いレベルにV3 ′が設定される。上記ブランキング
制御回路25は、ブランキング制御信号ECにより動作
制御され、垂直ブランキング期間以外では液晶駆動電圧
V1 ,V1 ′,V3 ,V3 ′をそのままアナログマルチ
プレクサ24へ出力し、垂直ブランキング期間において
は液晶駆動電圧V1 ,V1 ′,V3 ,V3 ′を全てV2
レベルとしてアナログマルチプレクサ24へ出力する。
このアナログマルチプレクサ24は、階調信号発生回路
23からの階調信号及び階調変化信号により、液晶駆動
電圧V1 ,V1 ′,V3 ,V3 ′の中から1つを選択し
て、セグメント電極駆動信号Y1 〜Ym として液晶パネ
ル8へ出力する。
【0018】図3は、上記アナログマルチプレクサ24
における1電極のセグメント信号を発生する回路部分の
詳細を示したものである。ブランキング制御回路25を
介して与えられる液晶駆動電圧V1 ,V1 ′,V3 ,V
3 ′は、アナログスイッチ31〜34に入力される。そ
して、アナログスイッチ31,32により選択される電
圧はアナログスイッチ35を介して出力端子37へ送ら
れ、アナログスイッチ33,34により選択される電圧
はアナログスイッチ36を介して出力端子37へ送られ
る。
【0019】また、階調信号発生回路23から送られて
くる階調変化信号はアナログスイッチ31,34の制御
端子に入力されると共に、インバータ38を介してアナ
ログスイッチ32,33の制御端子に入力される。更
に、階調信号発生回路23から送られてくる階調信号
は、アナログスイッチ36の制御端子に入力されると共
にインバータ39を介してアナログスイッチ35の制御
端子に入力される。
【0020】上記のように構成されたアナログマルチプ
レクサ24は、階調変化信号が“0”の場合にはアナロ
グスイッチ31,34がオフすると共に、インバータ3
8の出力が“1”となってアナログスイッチ32,33
がオンし、これにより液晶駆動電圧V1 ,V3 が選択さ
れてアナログスイッチ35,36に入力される。このア
ナログスイッチ35,36は、階調信号発生回路23か
ら与えられる階調信号によりオン/オフ制御されるの
で、階調信号に応じて液晶駆動電圧V1 あるいはV3 が
選択され、出力端子37よりセグメント電極駆動信号Y
として液晶パネル8へ送られる。
【0021】また、階調変化信号が“1”の場合にはア
ナログスイッチ31,34がオンすると共に、インバー
タ38の出力が“0”となってアナログスイッチ32,
33がオフし、これにより液晶駆動電圧V1 ′,V3 ′
が選択されてアナログスイッチ35,36に入力され
る。従って、階調信号に応じて液晶駆動電圧V1 ′ある
いはV3 ′が選択され、出力端子37よりセグメント電
極駆動信号Yとして液晶パネル8へ送られる。なお、垂
直ブランキング期間においては、ブランキング制御回路
25から与えられる液晶駆動電圧は全てV2 レベルとな
るので、階調変化信号及び階調信号に関係なくV2 電圧
がセグメント電極駆動信号Yとして液晶パネル8へ送ら
れる。
【0022】次に上記実施例の動作を図4のタイミング
チャートを参照して説明する。A/D変換回路4から出
力される3ビットの画像データは、比較回路12の入力
端子Aに及び画像メモリ11に入力される。この画像メ
モリ11は、A/D変換回路4から送られてくる画像デ
ータを同期制御回路5の制御に従って順次記憶し、1フ
レーム後に比較回路12の入力端子Bに出力する。
【0023】上記比較回路12は、A/D変換回路4か
ら出力される画像データと画像メモリ11から1フレー
ム遅れて読出される画像データをレベル比較し、1フレ
ーム前の画像データより今回の画像データの方がレベル
が高い場合には、画像データD1 〜D3 として最大値
「7」、つまり「111」を出力すると共に、階調変化
信号として“1”を出力する。
【0024】又、比較回路12は、1フレーム前の画像
データと今回の画像データのレベルが同じ場合には、A
/D変換回路4から送られてくる画像データをそのまま
画像データD1 〜D3 として出力すると共に階調変化信
号として“0”を出力する。更に比較回路12は、1フ
レーム前の画像データより今回の画像データの方がレベ
ルが低い場合には、画像データD1 〜D3 として最小値
「0」、つまり「000」を出力すると共に、階調変化
信号として“1”を出力する。
【0025】上記比較回路12から出力される画像デー
タD1 〜D3 及び階調変化信号Eは、セグメント電極駆
動回路6′へ送られる。このセグメント電極駆動回路
6′は、上記比較回路12からの画像データD1 〜D3
及び階調変化信号Eに基づいてセグメント電極駆動信号
Y1 〜Ym を発生し、液晶パネル8のセグメント電極を
駆動する。
【0026】図4は、液晶パネル8に対するコモン電極
駆動信号、セグメント電極駆動信号、上記コモン電極駆
動信号及びセグメント電極駆動信号の合成波形、この合
成波形に対する液晶の光透過率の関係を、階調が「0」
→「7」→「4」に変化した場合について示したもので
ある。
【0027】しかして、上記図4に示すように、A/D
変換回路4から出力される画像データの階調が「0」か
ら「7」に変化したとすると、比較回路12からはデー
タD1 〜D3 として最大値「7」が出力されると共に階
調変化信号Eとして“1”が出力される。この階調変化
信号Eは、階調信号と共にセグメント電極駆動回路6′
へ送られ、データラッチ回路22にラッチされた後、デ
ータラッチ回路22及び階調信号発生回路23を介して
アナログマルチプレクサ24へ送られる。
【0028】図3に詳細を示すアナログマルチプレクサ
24は、階調変化信号Eとして“1”が与えられると、
上記したようにアナログスイッチ31,34がオン、ア
ナログスイッチ32,33がオフとなり、また、階調信
号に応じてアナログスイッチ35,36が交互にオン/
オフ制御されるので、これにより液晶駆動電圧V1 ′,
V3 ′が選択されてセグメント電極駆動信号Yとして液
晶パネル8へ送られる。
【0029】すなわち、画像データの階調が「0」から
「7」に変化した時の最初のフレームでは、階調信号に
応じて液晶駆動電圧V1 ′,V3 ′が選択され、セグメ
ント信号Yは図4(b)に破線A1 で示すようにコモン
信号とは逆位相で、かつ、通常の場合より大きい振幅と
なる。この結果、コモン−セグメント電極間に印加され
る駆動信号の合成波形は、図4(c)に斜線A2 で示す
ように通常のレベル「V0 +V1 」、「V4 +V3 」よ
り大きい振幅値「V0 +V1 ′」、「V4 +V3 ′」と
なる。このようにセグメント電極駆動信号の振幅が大き
く、つまり、高い電圧となることにより、液晶パネル8
の光透過率が図4(c)に破線A3 で示すように実線B
1 で示す従来の場合より立上りが早くなる。
【0030】そして、次のフレーム以降において階調
「7」が続く場合には、比較回路12からは入力端子A
に与えられるデータがそのまま画像データD1 〜D3 と
して出力されると共に、階調変化信号Eとして“0”が
出力される。階調変化信号Eが“0”の場合、図3に示
すアナログマルチプレクサ24は、上記したようにアナ
ログスイッチ31,34がオフ、アナログスイッチ3
2,33がオンとなり、階調信号に応じて液晶駆動電圧
V1 ,V3 を交互に選択し、セグメント電極駆動信号Y
として液晶パネル8へ出力する。
【0031】上記のように同じ階調が続く場合には、第
2フレーム以降では通常の液晶駆動電圧V1 ,V3 が選
択される。また、同じ階調レベルが続くことにより、液
晶パネル8の光透過率は図4(d)に破線A3 で示すよ
うに累積応答効果により順次上昇し、階調「7」に対応
するレベルで一定となる。
【0032】しかして、その後、画像データが図4に示
すように階調「7」から階調「4」に低下したとする
と、比較回路12は画像データD1 〜D3 として最小値
「0」を出力すると共に、階調変化信号Eとして“1”
を出力する。アナログマルチプレクサ24は、階調変化
信号Eとして“1”が与えられると、上記したように階
調信号に応じて液晶駆動電圧V1 ′,V3 ′を交互に選
択し、セグメント電極駆動信号として液晶パネル8へ出
力する。この場合には、階調信号信号が「0」であるの
で、そのセグメント信号Yは図4(b)に破線A4 で示
すようにコモン電極駆動信号波形と同位相となる。
【0033】従って、コモン−セグメント電極間に印加
される駆動信号の合成電圧波形は、図4(c)に示すよ
うに通常の駆動信号波形から斜線A5 で示す部分をカッ
トした値「V0 +V1 ′」、「V4 +V3 ′」となる。
すなわち、階調が低い方に変化した場合には、最初のフ
レームにおいて液晶駆動電圧が通常の値より低い値とな
り、液晶パネル8の光透過率が図4(c)に破線A6 で
示すように実線B2 で示す従来の場合より立上りが早く
なる。
【0034】そして、次のフレーム以降において階調
「4」が続く場合には、比較回路12からは入力端子A
に与えられるデータがそのまま画像データD1 〜D3 と
して出力されると共に、階調変化信号Eとして“0”が
出力される。階調変化信号Eが“0”の場合、上記アナ
ログマルチプレクサ24は、階調信号に応じて液晶駆動
電圧V1 ,V3 を交互に選択し、セグメント電極駆動信
号Yとして液晶パネル8へ出力する。このように同じ階
調が続く場合には、第2フレーム以降では通常の液晶駆
動電圧V1 ,V3 が選択される。また、同じ階調レベル
が続くことにより、液晶パネル8の光透過率は図4
(d)に破線A6 で示すように累積応答効果により順次
上昇し、階調「4」に対応するレベルで一定となる。
【0035】なお、上記実施例では、比較回路12によ
りA/D変換回路4から送られてくる今回の画像データ
と画像メモリ11から読み出される1フレーム前の画像
データとを比較して画像データD1 〜D3 及び階調変化
信号Eを出力するようにしたが、階調変化信号のみを発
生してセグメント電極駆動回路6′に出力するようにし
ても充分な効果を得ることができる。この場合、セグメ
ント電極駆動回路6′に入力する画像データD1 〜D3
としてはA/D変換回路4の出力をそのまま使用すれば
よい。
【0036】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
画像データの大きさに応じた液晶駆動信号を液晶パネル
に供給して画像データの大きさに応じた階調で液晶パネ
ルを表示駆動する液晶駆動方法及び液晶表示装置におい
て、画像データが変化した時に、表示の変化を強調する
ような駆動がなされるので、これにより液晶の応答性を
速めることができ、急激に変化する画像に対しても迅速
に追随させることができる。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る液晶パネル駆動装置の
回路構成を示すブロック図。
【図2】同実施例におけるセグメント電極駆動回路の詳
細を示すブロック図。
【図3】図2におけるアナログマルチプレクサの1段分
の構成を示すブロック図。
【図4】本発明の動作を説明するためのタイミングチャ
ート。
【図5】従来における液晶テレビの構成を示すブロック
図。
【図6】図5の動作を説明するための液晶駆動電圧合成
波形と液晶の光透過率との関係を示す図。
【符号の説明】
2 チューナ 3 テレビリニア回路 4 A/D変換回路 5 同期制御回路 6,6′ セグメント電極駆動回路 7 コモン電極駆動回路 8 液晶パネル 11 画像メモリ 12 比較回路 21 データラッチクロック発生比較回路 22 データラッチ回路 23 階調信号発生回路 24 アナログマルチプレクサ 25 ブランキング制御回路 31〜36 アナログスイッチ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データの大きさに応じた液晶駆動信
    号を液晶パネルに供給して画像データの大きさに応じた
    階調で液晶パネルを表示駆動する液晶駆動方法におい
    て、 現画像データと1画面前の画像データを比較し、等しい
    場合は現画像データに対応する液晶駆動信号を液晶パネ
    ルに供給し、現画像データの方が1画面前の画像データ
    よりも大きい場合は該現画像データよりも大きい画像デ
    ータに対応する液晶駆動信号を液晶パネルに供給し、現
    画像データの方が1画面前の画像データよりも小さい場
    合は該現画像データよりも小さい画像データに対応する
    液晶駆動信号を液晶パネルに供給することを特徴とする
    液晶駆動方法。
  2. 【請求項2】 画像データの大きさに応じた階調信号を
    液晶パネルに供給することによって階調表示を行なう液
    晶表示装置において、 各画素に表示される画像データが明方向または暗方向の
    どちらに変化しているかを検出する検出手段と、 この検出手段により画像データが明方向へ変化している
    ことが検出された場合は、現画像データの階調よりも明
    るい階調信号を液晶パネルに供給し、暗方向へ変化して
    いることが検出された場合は現画像データよりも暗い階
    調信号を液晶パネルに供給する手段と、 を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 画像データ供給源と、 この画像データ供給源から供給される画像データを1フ
    レーム分記憶する画像メモリと、 上記画像データ供給源から供給される今回の画像データ
    と上記画像メモリから1フレーム遅れて読出される前回
    の画像データとを比較して階調変化信号を出力する比較
    回路と、 この比較回路の比較結果が等しい場合には上記今回の画
    像データに基づく階調信号を出力し、今回の画像データ
    が前回の画像データよりも大きい場合は今回の画像デー
    タに基づく階調信号よりも大きい階調信号を出力し、今
    回の画像データが前回の画像データよりも小さい場合は
    今回の画像データに基づく階調信号よりも小さい画像デ
    ータを出力する階調制御手段と、 を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 上記今回の画像データに基づく階調信号
    よりも大きい階調信号は階調信号の最大値であることを
    特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 上記今回の画像データに基づく階調信号
    よりも小さい階調信号は階調信号の最小値であることを
    特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
JP3685993A 1993-02-25 1993-02-25 液晶駆動方法及び液晶表示装置 Expired - Lifetime JP2616652B2 (ja)

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