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JP3230629B2 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP3230629B2
JP3230629B2 JP19863693A JP19863693A JP3230629B2 JP 3230629 B2 JP3230629 B2 JP 3230629B2 JP 19863693 A JP19863693 A JP 19863693A JP 19863693 A JP19863693 A JP 19863693A JP 3230629 B2 JP3230629 B2 JP 3230629B2
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学 松浦
裕 米田
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Sharp Corp
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Publication date
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Priority to TW083107285A priority patent/TW356546B/zh
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関し、
詳しくは、アクティブ駆動方式の画像表示装置に関し、
より詳しく述べるならフィールド順次走査方式の走査が
行われる液晶表示装置などの画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】以下に、本願明細書に於ける用語「フィ
ールド」と「フレーム」とを定義する。以下の説明に於
て、例として液晶表示装置を想定する。
【0003】フレーム :液晶表示装置に表示される単
一の完結した画像。
【0004】フィールド:「フレーム」の構成要素であ
る画像。
【0005】線順次走査において、画面を上から下まで
1回走査すると1フィールド分の画像を表示出力した事
になる。1フィールド期間は、画面の上端から走査を開
始する走査開始時刻から、次に前記上端から走査を再び
開始する迄の時間である。画像信号がインターレース信
号の場合、2フィールドで1フレームの画像となる。画
像信号がノンインターレース信号の場合、1フィールド
で1フレームの画像となる。
【0006】面順次走査においては、1回画面を走査す
ると1フィールドの画像となる。1フィールド期間は画
面を1回走査し、次に画面を走査するまでの時間を指
す。フィールド及びフレームを上述のように定義する
と、インターレース信号をR(赤色)信号、G(緑色)
信号、B(青色)信号に分けて、そのまま面順次走査す
ると、6フィールドで1フレームの画像が完成すること
になる。
【0007】以下に於て、1TVフィールドあるいは1
TVフレームという用語を使用する。1TVフィールド
は、通常のTV(テレビジョン)信号で扱うフィールド
を意味し、2TVフィールドで1TVフレームの1枚の
画像が完成される。参考までに述べるなら、NTSC
(M)信号の場合、1TVフィールド期間は約16.7
msec(60Hz)、PAL・SECAM(B/G/
D/K/I/L)信号の場合、1TVフィールド期間は
20msec(50Hz)となる。
【0008】図11は、従来のアクティブ駆動方式の液
晶表示装置の1画素に相当する構成の回路図である。該
液晶表示装置は、複数の走査信号線6とデータ信号線5
とを備え、複数の画素がマトリスク状に設けられてい
る。各画素は、駆動素子3と画素容量1と補助容量8と
を含んで構成されている。画素容量1は、画素容量1の
一方の電極と他方の電極との間に液晶を挟持した構成で
ある。駆動素子3は、例としてTFT(薄膜トランジス
タ)から構成されている。このTFTのドレイン端子及
びソース端子を介して、データ信号線5と画素容量1の
前記一方の電極(画素電極)とが接続され、TFTのゲ
ート端子は、走査信号線6に接続されている。画素容量
1の前記他方の電極はコモン電源線7に接続されてい
る。このような構成が、各画素毎に設けられている。
【0009】各走査信号線6は、各走査信号線6毎に順
次的に走査信号を出力するデータ走査回路(図示せず)
に接続され、各データ信号線5は、画像表示用のデータ
信号を各駆動素子3に転送するデータ転送回路(図示せ
ず)に接続されている。データ転送回路は表示用データ
信号を、1走査線毎か、もしくは、1画素毎にデータ信
号線5に出力する。いずれか一つの走査信号線6をアク
ティブにすると、アクティブとなった走査信号線6に接
続された複数の駆動素子3がオンとなり、データ信号線
5上の表示用データ信号が、駆動素子3を介して画素容
量1に電荷として供給される。そして、画素容量1に蓄
積された電荷によって、前記挟持されている液晶に電圧
が印加されて表示が維持されることになる。
【0010】一方、実際には、画素容量1に、比較的高
抵抗ではあるがリーク抵抗が存在するので、蓄積された
電荷がこのリーク抵抗を介して洩れ出し、駆動素子3が
再びオンするまでの間に画素容量1の端子間電圧が減衰
し表示品位を低下させる事になる。この為、図11に示
されるように、画素容量1と並列に補助容量8を設ける
構成にし、補助容量8によって電圧を維持する方法が採
用されている。
【0011】また、画素容量1、つまり前記一方の電極
及び他方の電極に挟まれた液晶に対して、交流駆動を行
う必要がある。このとき、液晶に印加される駆動電圧の
周期的な極性の反転によりフリッカーが生じないよう
に、1走査線毎に駆動電圧の極性を反転させる1H反転
駆動が行われている。しかし、1H反転駆動の場合、各
走査線間の電圧差が大きい。これに伴い、前記1H毎の
駆動電圧の反転に対して、液晶配向の変化が追随でき
ず、表示の急峻な変化を明瞭に表示できないという不都
合がある。
【0012】その改善策として、各走査線間に金属薄膜
などの遮光性材料からなるブラックマトリクスを設ける
手段が採用されている。しかし、このブラックマトリク
スは、液晶表示装置の開口率を低下させ、画像が暗くな
るという弊害がある。
【0013】その解決のための手段の一つとして、カラ
ー化の際に、1色毎に面走査を行うフィールド順次走査
方式が有効である。フィールド順次走査方式は、2色以
上の色を時分割で表示することによって、時間継続的な
加法混色を行うカラー技術である。本願出願人が提案し
た特願平3−77983(特開平4−310925)に
於て、フィールド順次走査方式における駆動方式として
2つの実施例が挙げられている。この出願における第1
の実施例は、1画素に含まれる駆動回路として、図11
の駆動回路の構成に加え、図12のように、駆動素子3
と画素容量1との間にバッファアンプ回路2を備え、該
バッファアンプ回路2と画素容量1とに並列に保持容量
4を接続した構成にしている。
【0014】本従来技術の駆動回路は、図13のタイミ
ングチャートで示されるように動作する。本従来技術の
駆動回路に於て、1フィールド期間をR表示時間TR、
G表示時間TG及びB表示時間TBに時分割する。また、
各R画像、G画像及びB画像の表示用データの画素部へ
の各転送時間τを極めて短時間に行い、残りの表示時間
TR、TG、TBで表示を行う。このバッファアンプ回路
2の高入力インピーダンスは、転送された表示用データ
を保持容量4で確実に保持し、次の表示用データが転送
されるまでの期間、つまり表示期間TR、TG、TBの期
間、画素容量1に電荷を維持する作用を実現している。
また、転送時間τの期間中、最初の第1走査ラインか
ら、最終の第n走査ラインまでの各走査ラインが順次オ
ンする場合を想定すると、各走査ラインのオン時間は、
図13(3)〜同図(7)のように示すことができる。
【0015】本従来技術の第2の実施例は、図14に示
されるように、画素内の回路構成として、図12の駆動
回路の構成に加え、駆動素子3のドレインにスイッチS
W1の共通端子を接続し、トランジスタから構成される
バッファアンプ回路2のゲートにスイッチSW2の共通
端子を接続している。スイッチSW1、SW2の各一方
の個別端子は相互に接続され、各他方の個別端子も相互
に接続される。スイッチSW1、SW2の各一方の個別
端子とコモン信号線7との間に、保持容量4aが接続さ
れ、スイッチSW1、SW2の各他方の個別端子とコモ
ン信号線7との間に保持容量4bが接続される。保持容
量4a、4bのいずれか一方で保持している電荷による
電圧で表示を行っている間に、保持容量4a、4bのい
ずれか他方の保持容量に電荷を蓄えるようにしている。
【0016】このような構成によって、保持容量4a、
4bのいずれか一方への表示用データの転送と表示用デ
ータの画素容量1への書き込みとを交互に行うことがで
きる。図15は、前記本従来例の第2の実施例の動作を
説明するタイミングチャートである。図15(1)〜同
図(2)は、表示用データの保持容量4a、4bへの転
送時間を示す。1フィールド時間内に於て、R画像、G
画像及びB画像の転送が可能となっている。従って、本
従来例に於て、該転送時間τが1/3フィールド期間に
延ばされている。
【0017】本願出願人による特許出願平4−2217
75及び特許出願平4−221774では、明瞭な表示
が可能であり、しかも、表示の切り換えを迅速に行える
手段として、画素内の具体的回路構成を示唆する発明が
なされている。本願出願人による特願平4−22177
5は、図14の回路にリフレッシュ回路を付加し、画素
容量の電荷をリフレッシュさせることにより、画素容量
に対して交流駆動を可能にすることを示唆する発明を開
示している。また、本願出願人による特願平4−221
774は、前記バッファアンプ回路2を、保持容量の電
圧に応じて画素容量に正電位あるいは負電位の電荷を供
給することができる双方アンプ回路にすることにより、
交流駆動が行えるようにした発明を示唆している。
【0018】フィールド順次走査方式の駆動回路システ
ムとして、特開昭64−5282が挙げられる。この従
来技術に於て、透過型液晶表示装置におけるカラー表示
が可能な構成を示している。即ち、この透過型液晶表示
装置に於て、表示部である液晶セル以外に、各3原色
(赤(R)、緑(G)、青(B))毎の各表示用信号で
あるR信号、G信号及びB信号毎に、標本化回路と、1
フレーム分の画像に相当する表示用信号と次のフレーム
分の画像に相当する表示用信号とを蓄積する一対のフレ
ームメモリとを備えている。さらに、該透過型液晶表示
装置は、該一対のフレームメモリから読み出される表示
用信号を、前記R、G、B信号毎に選択する表示期間制
御部と、液晶セルへ表示用電圧を印加し、かつ該表示用
電圧を保持するための液晶制御部と、R、G、B各色毎
に用いられる3つの光源部と、該3つの光源部からの各
光源光を、遮断あるいは通過させる液晶シャッターとを
備えている。該従来技術に於て、垂直走査時間を3等分
に時分割して、各R、G、B信号を該一対のフレームメ
モリから交互に読みだし、カラー表示を行う方法が示唆
されている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】フィールド順次走査方
式において、画素部へのデータ転送を単純に行う場合、
即ち、データ転送回路から最遠部に位置し、最後に表示
用信号の書き込みが行われる画素行に、不足なく書き込
みを行うことができる時間tを用いて、図13に示され
るように、各画素行にこの時間間隔tで順次書き込みを
行うと、画面の上下の部分である第1走査ライン付近と
最終走査ライン付近とで表示時間が異なることになる。
これにより、液晶表示装置に於て、輝度ムラ或はフリッ
カ等が発生する。更に、走査ライン毎に画像としての有
効表示時間が次第に減少し、画面の明るさの減少等の弊
害が生じる。また、人間の色に対する視度の違いから、
各色を同一の表示時間で表示すると、画面上に表示すべ
き画像が表示すべき自然の色あいが損なわれるという不
具合があった。
【0020】本発明は、上記課題を解決しようとしてな
されたものであり、輝度ムラ或はフリッカ等の発生を防
止し、表示の明るさの減少を防止し、人間の各色に対す
る視感の違いに基づいて画面上に表示すべき画像が表示
すべき自然の色あいが損なわれるという不具合の発生を
防止し、表示品位を格段に向上することができる画像表
示装置を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに、本発明の画像表示装置は、複数の画素がマトリク
ス状に配列された表示手段と、該複数の画素を走査し
て、各画素を各表示色毎の表示用信号が書き込み可能な
状態に設定する走査手段と、該複数の画素に、それぞれ
各表示色毎の表示用信号を供給する複数の表示駆動手段
と、各画素への各表示色毎の表示用信号の書き込み時間
を、該走査手段による走査の進行に従って変調する時間
変調手段と 入力される表示用信号を表示色毎に記憶す
る記憶手段とを備え 該記憶手段は、人間の視覚特性に
応じて時間軸方向に時分割された1フィールド分の各表
示色毎の表示用信号を該時間変調手段に出力し、そのこ
とにより、上記問題点が解決される。該表示手段は、該
複数の画素の内、行方向に配列された複数の画素行にそ
れぞれ接続され、前記走査手段からの走査信号を各画素
行にそれぞれ供給する複数の走査信号線と、該複数の画
素の内、列方向に配列された複数の画素列にそれぞれ接
続され、前記表示駆動手段からの各表示色毎の表示用信
号を各画素列へそれぞれ供給する複数の表示信号線とを
備え、前記時間変調手段は、該複数の走査信号線の内、
少なくとも一つの走査信号線の走査期間を、他の複数の
走査信号線の走査期間と異なるように定める場合があ
る。前記時間変調手段は、1画面分の表示用信号の転送
時間を、1画面に対応して変更する場合がある。表示用
信号の予め定める信号成分に基づいて、表示用信号を複
数の種類のいずれか一つに識別する信号識別手段が設け
られ、前記時間変調手段による画素へ表示用信号の書き
込み時間の変調が、該信号識別手段からの情報に基づい
て行われる場合がある。前記表示用信号として色成分を
有するカラー表示用信号が用いられ、前記信号識別手段
は、表示用信号に含まれる色成分の相違によって該カラ
ー表示用信号を識別する場合がある。記時間変調手段
は、前記記憶手段に記憶された各表示色毎の表示用信号
記憶手段から読み出す読み出しタイミングを変化す
ることによって、前記複数の画素への各表示色毎の表示
用信号の書き込み時間の変調を行う場合がある。前記表
示手段は、液晶表示素子である場合がある。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【作用】本発明に従えば、液晶への有効電圧印加時間が
長くなると共に、走査の最初の走査ラインと最終の走査
ラインでの液晶への電圧印加時間の差が小さくなり、輝
度ムラ、フリッカ等の発生を抑えることができる。ま
た、色成分に対する、人間の視感の違いを補正する手段
により、自然な色彩の表現が可能となる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
【0030】図1は本発明の第1の実施例の液晶表示装
置のブロック図である。同図において、本発明の表示装
置に入力されるR(赤色)、G(緑色)及びB(青色)
の各色毎の表示用信号は、各色に対応する信号線10
R、10G、10Bに、外部の制御装置から供給され
る。各信号線10R、10G、10Bからの各色信号
は、各色毎に設けられたA/D変換装置20R、20
G、20Bにそれぞれ入力され、アナログ信号からデジ
タル信号へ変換される。
【0031】A/D変換装置20Rに、それぞれ赤色信
号を、1フィールドずつ記憶する記憶装置31、32、
33が接続され、A/D変換装置20Gに、それぞれ緑
色信号を、1フィールドずつ記憶する記憶装置34、3
5、36が接続され、A/D変換装置20Bに、それぞ
れ青色信号を、1フィールドずつ記憶する記憶装置3
7、38、39が接続されている。これらの記憶装置3
1〜39を記憶装置群30と総称する。記憶装置群30
に於て、各色毎の色信号を、第nフィールド、第(n+
1)フィールド及び第(n+2)フィールドの3つのフ
ィールド時間に亘って、それぞれ記憶することができ
る。
【0032】記憶装置群30からの色信号は、書き込み
時間変調装置82と時間軸変調装置40とにそれぞれ入
力される。書き込み時間変調装置82は、画素への表示
用信号の書き込み時間を変調する回路であり、時間軸変
調装置40は、記憶装置群30からの各色毎の色信号を
時間軸方向に伸長或は圧縮する回路である。時間軸変調
装置40からのデジタル信号は、時間軸伸長或は圧縮さ
れたデジタル信号をアナログ信号に変換する複数のD/
A変換装置50によってアナログ信号に変換される。D
/A変換装置50は、即ち画素表示部100に於てマト
リクス状に配列されている複数の画素の行方向に配列さ
れているD/A変換装置50には、複数の画素がマトリ
クス状に配列された画素表示部100における液晶を駆
動する信号電圧を発生するデータ転送回路60が接続さ
れている。
【0033】また、画素表示部100に於ける表示動作
は、画素表示部100のマトリクス状に配列された複数
の画素の各行毎の画素行を、データ走査回路70によっ
て順次的に走査することによって実現される。本実施例
の液晶表示装置は、更に、前記各装置を制御する制御装
置80を備えている。
【0034】また図中の前記各構成要素は、同一の基板
上に構成されても良く、別個の基板の上に構成されても
よく、その組み合わせは任意である。
【0035】尚、図1に示される本実施例に於て、時間
軸変調処理を記憶装置群30とD/A変換装置50との
間に設けた時間軸変調装置40によって行う構成として
いる。一方、本実施例に於て前記時間軸変調処理を他の
手段、例えば記憶装置群30からの読み出しタイミング
を変えることにより、各色信号を時間軸方向に伸長ある
いは圧縮処理を行う等の手段によって行っても何ら差し
支えない。これは、以降の実施例においても同様であ
る。
【0036】次に原信号をインターレース信号とし、1
TVフィールド期間中に1TVフレームの全表示用信号
をノンインターレース方式で画素表示部100に表示す
る動作を説明する。ここで、赤色信号の第nTVフィー
ルドの色信号を記号Rnで表し、緑色信号の第nTVフ
ィールドの色信号を記号Gnで表し、青色信号の第nT
Vフィールドの色信号を記号Bnで表す。同様にして、
赤色信号、緑色信号、青色信号の第(n+1)TVフィ
ールドの各色信号を、記号R(n+1)、G(n+
1)、B(n+1)で表す。
【0037】図1に於て、色信号線10R、10G、1
0Bから、3TVフィールド分の色信号Rn、R(n+
1)、R(n+2);Gn、G(n+1)、G(n+
2);Bn、B(n+1)、B(n+2)が、本実施例
の液晶表示装置に入力される。このとき、各色信号は、
A/D変換装置20によってアナログ信号からデジタル
信号に変換され、記憶装置群30に入力されて記憶され
る。
【0038】その際に、各色信号を必要に応じて水平時
間軸に沿って時分割して入力する。入力する順番は、第
nTVフィールドの色信号Rn、Gn、Bnを記憶装置
31、34、37に記憶し、次の(n+1)TVフィー
ルドの色信号R(n+1)、G(n+1)、B(n+
1)を記憶装置32、35、38に記憶し、さらに、次
の第(n+2)TVフィールドの色信号R(n+2)、
G(n+2)、B(n+2)を記憶装置33、36、3
9に記憶していく。第(n+2)TVフィールドの色信
号R(n+2)、G(n+2)、B(n+2)を記憶し
ている処理の間に、第nTVフィールドと第(n+1)
TVフィールドの色信号、つまり、1TVフレームの全
信号を出力し表示する処理を行う。
【0039】その表示は以下のように行われる。制御装
置80によって、記憶装置群30から、色信号Rn、R
(n+1)のデータを選択し、時間軸変調装置40に入
力される。記憶装置群30に記憶されているデータは、
必要に応じ水平時間軸方向に時分割されて記憶されてい
るので、前記選択されたデータは、時間軸変調装置40
により水平時間軸に沿って伸長される。時間軸変調され
た各色信号のデータは、D/A変換装置50でアナログ
信号に変換され、画素表示部100における表示に適し
た信号形態に変換される。D/A変換装置50からのア
ナログ信号形式の色信号は、データ転送装置60に入力
される。
【0040】データ転送回路60によって画素表示部1
00に転送される、例として赤信号Rn、R(n+1)
の表示動作は、図2のタイミングチャートに示される。
本実施例に於て、1TVフィールド期間を赤色表示期
間、緑色表示期間、及び青色表示期間に時分割する。赤
色表示期間に於て、時刻t0に於てデータ転送回路60
は、赤色の色信号R1を第1走査線〜第n走査線にそれ
ぞれ接続された各画素に出力する。一方、第1走査信号
線〜第n走査信号線への各走査信号は、全て同一の時刻
t0に於て立ち上がる。ここで、第1走査線への走査信
号のオン期間P1は、第n走査線に接続された画素の液
晶に十分に色信号を書き込むことができる時間に選ばれ
ている。オン期間P1で色信号を画素に書き込むことに
より、第n走査線に接続された画素の液晶は、その配向
状態を印加される色信号の電圧に対応して定まる配向状
態に変化させてしまうことができる。
【0041】本実施例に於て、各走査線のオン期間は、
前記時刻t0で開始され、第1走査線から第n走査線に
走査が進行するに従って、次第に遅延する各時刻t1、
t2、…、tnで終了する。従って、各走査線のオン期
間P1、P2、P3、…、Pnは、次第に長くなる。こ
のとき、各走査線に接続された画素の液晶は、前記立ち
上がり開始時刻t0から前記時間P1で立ち上がる。従
って、いずれの走査線に接続された画素の液晶も、前記
時刻t0から時間P1経過した時刻t1以降の期間に於
て、表示を行うことになる。以下、同様にして各走査線
に対する走査が進行する。
【0042】本実施例の液晶表示装置は、フィールド順
次走査されるので、一つの色信号に対応する表示期間
は、例えば1/3TVフィールド期間になる。画素表示
部100に表示中の信号以外の色信号(データ)を蓄積
する手段が無い場合には、該赤信号の画素データが、図
2に示すような、極めて短い書き込み時間τに於て、色
信号Rn、R(n+1)のデータが画素表示部100に
転送され、残りの時間TRが表示期間になる。この時、
赤色の色信号Rn、R(n+1)を転送するとき、画素
への書き込み時間を変調させる書き込み時間変調装置8
2によって、データ走査回路70とデータ転送回路60
と時間軸変調装置40等が制御され、図2に示すよう
に、走査線のオン時間を少なくとも1ラインは他と異な
るようにする。図2に示される実施例に於て、前述した
ように、第n走査線のオン期間の開始時刻t0をどの走
査線についても同時刻にし、各オン期間P1、P2、
…、Pnが順次的に長くなるように変化させる例が示さ
れている。
【0043】このように、各走査線のオン期間を次第に
変化させると、第1走査線に接続された画素の液晶の立
ち上がり時間と第n走査線に接続された画素の液晶の立
ち上がり時間の差が縮まり、輝度ムラやフリッカの発生
を抑えることができる。また、表示の明るさの減少を防
止することができ、表示品位を格段に向上することがで
きる。
【0044】尚、走査信号の発生タイミングは、図2の
タイムチャートに示されるように、各走査線の走査開始
時刻が同一の時刻に選ばれるタイミングに限定されず、
他のタイミングに選ばれてもよい。例えば、図4に示す
ような以下に説明するタイミングに選ばれてもよい。第
1走査線のオン期間は、前記時刻t0から開始され、前
記期間P1経過後の時刻t1で終了する。第i走査線
(i=2〜n)のオン期間の開始時刻tia(i=2〜
n)は、第(i−1)走査線のオン期間の開始時刻t
(i−1)a以後であって、前記開始時刻t(i−1)
aから期間P1が経過する以前の時刻に選ばれる。
【0045】第i走査線(i=2〜n)のオン期間の終
了時刻tib(i=2〜n)は、前記開始時刻tiaか
ら、期間Pi経過後の時刻に選ばれる。この期間Pi
は、前記期間P1以上の期間であって、かつ第1走査線
から第n走査線に向けて走査が進行するに従い、次第に
長くなる期間に選ばれる。
【0046】このようにして、第(n−1)走査線と第
n走査線との各オン期間が重なる様なタイミングで走査
信号を発生してもよい。
【0047】走査信号の発生タイミングに関する更に他
の変形例として、図5に示すように、第(i−1)走査
線(i=2〜n)と第i走査線(i=2〜n)とで、オ
ン期間が重ならないタイミングであって、各走査線のオ
ン期間Pi(i=1〜n)が、走査の進行に従って次第
に長くなるタイミングに選ばれてもよい。また、以上の
走査信号の各発生タイミング例を組み合わせたタイミン
グであっても良い。
【0048】また、画素への書き込み時間を変調させる
別な実施例として、図3に破線で示す1TVフィールド
中の3等分された各色信号毎の各表示時間を、画面信号
に基づいて、図3に実線で示すタイミングへ変化させる
ようにしてもよい。図3に於て、例えば色成分信号に基
づき、例として、赤色の表示期間TRを最短期間とし、
緑色の表示期間TGを前記表示期間TRより長くし、青色
の表示期間TBを前記表示期間TGよりも長くするよう
に、表示時間を変化させている。
【0049】このように、各色毎の表示期間TR、TG、
TBを変化させることにより、人間の色に対する視覚の
違いを補正することができる。従って、人間の色に対す
る視覚の違いから、各色を同一の表示時間で表示する
と、画面上に表示すべき画像に於て表示されるべき自然
の色あいが損なわれるという不具合を解消することがで
き、液晶表示装置に於ける表示品位を格段に向上するこ
とができる。
【0050】また、本実施例の変形例として、信号の振
幅レベルを基に表示時間を変えるようにしてもよい。こ
の変形例に於て、例として輝度変化が小さいほど、表示
時間を短くする。これにより、輝度変化が小さい場合に
於て、表示時間を短縮することができ、有効表示時間を
長くすることができる。また、輝度変化が大きいほど、
表示時間を長くする。これにより、輝度変化が大きい場
合に於て、液晶の配向状態を十分に変化させることがで
きる。この点に於いても表示品位を格段に向上すること
ができる。
【0051】尚、図1に示す画素表示部100に、表示
中の信号以外の信号(データ)を記憶するメモリ等の記
憶手段が備えられている場合に、当然の事ながら、この
転送時間τをより長く、例えば1/3TVフィールド期
間或いは1TVフィールド期間等に亘る様にすることが
できる。
【0052】また上記の画素への書き込み時間に関し
て、図7のように、書き込み時間を変調させる書き込み
時間変調装置82と別に、判定手段と変調切り換え手段
とを備える切り換え回路81を設け、そこから出力され
る信号により書き込み時間を変調させても良い。前記判
定手段に、表示される画像信号の色成分の違いを表す信
号、画像信号のレベルを表す信号或は画像信号の極性を
表す信号などが入力される。判定手段は、前記入力され
た信号の種類に対応して、色成分の違いを判定し、或は
画像信号のレベルが所定レベルを超えているかどうかを
判定し、或は画像信号の極性を判定し、判定結果に対応
する判定信号を出力する。尚、色成分の違いを判定する
手法として、例えば、画像信号のブランキング期間、或
はブランキング期間に相当する期間に、色毎に異なる振
幅レベル、或は信号幅を有するパルス信号等を挿入して
もよい。また、変調切り換え手段に、前記判定手段から
出力された判定信号が入力され、書き込み時間の変調が
必要な場合、変調切り換え手段は書き込み時間変調装置
82に切り換え信号を出力し、書き込み時間の変調を行
う。
【0053】以上のようにして、画素への色信号の書き
込みに要する書き込み時間の変調が行われる。このと
き、データ転送回路60から、画素表示部100へのデ
ータ転送方式は任意であり、例えば点順次にデータ転送
を行う点順次走査方式を採用しても良いし、1ライン分
の信号をまとめて転送する線順次走査方式、或はまた、
数ラインを同時に分けて転送する走査方式等を採用して
も良い。
【0054】また、前記各実施例に於て、原信号をイン
ターレース信号とし、1TVフィールド期間中に1TV
フレームの全信号をノンインターレースで画素部に表示
する動作を説明した。ここで、画素に転送される色信号
は原信号に忠実なものであっても良いし、何らかの処理
を施したもの、例えば2TVフィールド以上の信号を基
に加減算等の処理を行ったものであっても良い。
【0055】また、色信号もインターレース信号に限ら
ず、ノンインターレース信号であっても良いという事は
いうまでもない。前記色信号は、3原色からなるカラー
信号である必要も無く、例えば2色カラー信号であって
も何ら差し支え無い。加えて、前記記憶装置群30によ
って記憶されるデータも3TVフィールド分(インター
レースの場合は3フレーム分)である必要は無く、この
数は任意である。例えば記憶装置群30が、2TVフィ
ールド分の信号、赤色色信号Rn、R(n+1)、緑色
色信号Gn、G(n+1)、青色色信号Bn、B(n+
1)を記憶するものであっても良い。
【0056】更に、例えば赤色色信号と青色色信号と緑
色色信号とに対応する記憶装置群30を相互に完全に分
離する必要は無い。変形例として、例えば一つの記憶装
置群を時分割して用い、時間的に、赤色用、緑色用等と
いう様に使い分けても、何ら差し支え無い。
【0057】更に複数の画素の走査方法も、インターレ
ースの原信号に対して、2つの走査信号線に対して同じ
データを転送し、n番目と(n+1)番目のTVフィー
ルドで組み違い走査をする事も考えられる。ここで、前
記同じデータが転送される2つの走査信号線の走査は、
2ライン同時走査で無くても良い。以上の各変形例は、
以下に述べる各実施例についても同様に成立する。
【0058】また、フィールド順次走査/書き込み時間
の変調を行う液晶表示装置の電気的構成も、図1の例に
限定されず、他の構成によっても何ら差し支えない。以
下に液晶表示装置の構成に関する幾つかの変形例につい
て説明する。
【0059】図6に示す液晶表示装置の構成は、図1の
場合と異なり、A/D変換装置、D/A変換装置を含ま
ず、例えば外部から入力される画像信号をアナログ信号
のまま取り扱い、コンデンサ等の記憶手段にホールドす
る場合の構成である。
【0060】本実施例の液晶表示装置に於て、表示され
る色信号R、G、Bは、赤信号線10R、緑信号線10
G、青信号線10Bを介して、本実施例の液晶表示装置
に入力される。入力された各色信号は、各色信号毎のサ
ンプリング装置200R、200G、200Bによって
サンプリングされる。各サンプリング装置200R、2
00G、200Bでサンプリングされた色信号は、記憶
装置群30に記憶される。記憶装置群30は、それぞれ
コンデンサなどからなる各色毎の記憶装置31、32、
33;34、35、36;37、38、39から構成さ
れ、各色信号を、1フィールドずつ記憶する。
【0061】記憶装置群30は、データ転送回路60及
び書き込み時間変調装置82にそれぞれ接続される。書
き込み時間変調装置82は、データ走査回路70に接続
される。前記各装置は、制御装置80によって制御され
る。
【0062】尚、図6に示される実施例の液晶表示装置
の構成に於て、時間軸変調装置を特に示していないが、
必要に応じて前記各実施例に示されたような時間軸変調
装置を設けても良い。
【0063】図7、図8、図9、図10は、本発明の更
に他の実施例を示すブロック図である。前述の実施例と
異なり、画素表示部100に画素毎に画像信号をサンプ
リングするサンプリング回路を設けた構成である。尚、
これらの図に於て、画素電極には画素容量1しか接続さ
れていないが、画素電極には更に補助容量8を必要によ
り接続してもよい。
【0064】図7は、本実施例の基本的構成を示すブロ
ック図である。これまでの実施例と同等な回路は同じ参
照符号で示す。図7に於て、映像信号は、信号線10を
介して、前記切り換え回路81及び書き込み時間変調装
置82を介して、前記データ走査回路70に入力され
る。本実施例に於て、例として図1の構成例におけるデ
ータ転送回路60に備えられるシフトレジスタ400に
よって、行方向に配列された画素からなる画素行に水平
走査周期でサンプリングパルスを出力する。一方、各画
素500への表示用信号は、前記シフトレジスタ400
によるサンプリングパルスの出力によって、例として点
走査方式、線走査方式等によって各画素500に供給さ
れる。
【0065】各画素500に於て、前記表示用信号をサ
ンプリングするサンプリング回路200、サンプリング
された表示用信号を所定の時間保持するデータ保持回路
600、データ保持回路600からの表示用信号に関し
て、各色信号の一つを選択する色選択回路800及びデ
ータ変換回路300が備えられる。
【0066】尚、シフトレジスタ400及び、データ変
換回路300は必要に応じて画素部500外部に、或は
画素部500の外部と内部との両方に設けても良い。ま
た、画素容量1への表示用信号の書き込み時間を変調す
る書き込み時間変調装置82に関して、前段に前記切り
換え回路81を配置する構成にしているが、この構成は
逆であってもよい。
【0067】更に、データ走査回路70は、画素への書
き込み時間を変調させる書き込み時間変調回路82から
の出力信号を受け、サンプリング回路200のサンプリ
ング動作を制御するサンプリング制御回路、色選択回路
800の動作を制御する色選択制御回路、及び複数の走
査線の走査を行う走査回路の機能を併せ持つ回路であ
る。他の構成例として、データ走査回路70が、前記サ
ンプリング制御回路、色選択制御回路、及び走査回路に
区分され、かつ前記区分された各回路が、前記書き込み
時間変調回路82からの出力信号をそれぞれ受ける構成
であっても良い。また、同図において、書き込み時間の
変調はデータ走査回路70によって行われる。一方、書
き込み時間の変調を行う構成は、これに限定されず、色
選択回路800の切換えタイミングを変える等、他の手
段によっても何ら差し支えない。これは以下の各実施例
に於いても同様である。
【0068】次に、本実施例の液晶表示装置の動作説明
を具体的回路に即して説明する。
【0069】図8は、本実施例における液晶表示装置の
画素部500周辺の信号処理を行う構成及び画素部50
0の具体的回路構成を示すブロック図である。本実施例
に於て、図7に示す構成と対応する部分は同一の参照符
号を付す。本実施例の液晶表示装置に於て、3つの色信
号R、G、Bが色信号線10R、10G、10Bを介し
て、画素表示部100に入力される。また、本実施例に
於て、シフトレジスタ400が用いられ、水平方向に配
列された複数の画素行に対して、水平走査周期でサンプ
リングパルスを出力する。
【0070】前記各色信号は切り換え回路81に入力さ
れ、該切り換え回路81からの出力は、書き込み時間変
調装置82に入力される。書き込み時間変調装置82の
出力は、色選択回路800を駆動するための信号を発生
させる色選択駆動回路810に入力される。サンプリン
グ回路200は、前記各色信号線10R、10G、10
Bからの色信号がそれぞれ入力される3つのトランジス
タTr1、Tr2、Tr3を2組有している。各組の各
トランジスタTr1、Tr2、Tr3は、2つのAND
回路250の各出力によって、各組単位でオン/オフさ
れる。各AND回路250は、データ走査回路70から
の走査線71、72をそれぞれ介する各走査信号と、シ
フトレジスタ400からの信号との論理和を演算する。
走査信号線71、72に於ける走査信号は、フィールド
期間毎に交互に出力される。
【0071】データ保持回路600は、前記各2組のト
ランジスタTr1、Tr2、Tr3からのアナログ信号
を個別に電荷として蓄積するコンデンサからなる保持容
量C1、C2、C3、C4、C5、C6を備えている。
データ保持回路600からの信号は、色選択回路800
に入力される。色選択回路800は、前記色選択駆動回
路810からの6種の信号がそれぞれ制御信号として入
力される例としてMOSトランジスタからそれぞれ構成
される6つのトランジスタTr7、Tr8、Tr9、T
r10、Tr11、Tr12を備える。各トランジスタ
Tr7〜Tr12の出力端は共通に接続されてデータ変
換回路300に入力される。
【0072】尚、データ変換回路300は、必要に応じ
て画素部500の外部に、或は画素部500の外部と内
部との両方に設けても良い。
【0073】以下、図8及び図10に基づいて、本実施
例の液晶表示装置の動作を説明する。図10は、本実施
例の動作を説明するタイミングチャートである。色信号
線10R、10G、10Bを介して、第n番のTVフィ
ールドの色信号Rn、Gn、Bnが入力されると、先
ず、走査信号線71が垂直周期期間内で1走査線毎にオ
ンとなる走査信号を出力する。シフトレジスタ400
は、水平周期期間内で水平方向に順次オンするので、サ
ンプリング回路200内のAND回路250によって、
1ライン毎に、サンプリング回路200内のトランジス
タTr1、Tr2、Tr3がオンし、前記色信号Rn、
Gn、Bnのサンプリングが行われる。サンプリングさ
れた色信号は、データ保持回路600内の保持容量C1
〜C3に保持される。
【0074】以上の動作を、第n走査信号線まで行い、
第n番のTVフィールドデータを各色毎に全て保持容量
C1〜C3に格納する。この後、同様にしてn+1番目
のTVフィールドの各色信号が、走査信号線72からの
走査信号をアクティブにする事により、データ保持回路
600内の保持容量C4〜C6にそれぞれ格納される。
n+1番目のTVフィールドデータを保持容量C4〜C
6に格納している間に、色選択駆動回路810によって
色選択信号線をアクティブとする。これにより、色選択
回路800内のトランジスタTr7、Tr8、Tr9を
交互にオンし、保持容量C1〜C3に保持されている第
n番のTVフィールドの色信号を、データ変換回路30
0に入力する。
【0075】ここで、前記切り換え回路81は、信号レ
ベルを表す信号、或は色成分信号を表す信号等に基づい
て、前述したように書き込み時間を定める作用を実現
し、前記切り換え信号を後段の書き込み時間変調装置8
2へ入力させる。書き込み時間変調装置82は、該切り
換え信号によって色選択駆動回路810を制御し、色選
択回路800内のスイッチング用トランジスタTr7、
Tr8、Tr9のオン期間を変化させる。これにより、
図10で示されるように、破線で表されるタイミングか
ら実線で表されるタイミングへ、各色の表示時間を変調
させる。
【0076】このようにして、各色の輝度の調整、或は
特定の色の強調、或は特定の色の減衰を行うことができ
る。
【0077】上記各実施例に於いて、液晶表示装置を例
にとって説明している。液晶に対しては交流駆動をしな
くてはならないので、データ変換回路300は、出力さ
れる信号の極性を反転する極性反転機能を持つ回路とし
ても良い。その後、データ変換回路300によってデー
タ変換されたデータは、画素容量1に順次に色信号R、
G、Bを表示していく。更に、第n+1番のTVフィー
ルドの表示用信号は、第n+2番のTVフィールドの表
示用信号が記憶装置群30に格納されている間に、トラ
ンジスタTr10、Tr11、Tr12を順次にオンす
る。これにより、各色毎の表示用信号が液晶に書き込ま
れ、赤色の画像、緑色の画像、及び青色の画像を1フィ
ールド期間内で順次的に表示する。
【0078】尚、図10に示すタイミング例では、例と
して緑色の表示用信号Gの表示時間が1/3TVフィー
ルド以上に亘っている。本実施例の変形例として、各色
の表示時間が1/3TVフィールド以内であるようにし
ても何ら差し支えない。
【0079】また、図7に示すサンプリング回路200
の他の構成例として、図9のように、シフトレジスタ4
00を1走査線毎に画素部500の内部に設け、データ
走査回路70からの走査信号をシフトレジスタ400に
入力することにより、走査線の選択と、該走査線に接続
された画素部500に於けるサンプリング回路200に
於けるサンプリングを連動して行うようにしても良い。
【0080】更に、上述の実施例に於て、データ保持回
路600としてコンデンサを用い、色選択回路800と
してMOSトランジスタを用いる例を示したが、保持機
能、切換機能であれば当然のごとく他の手段でもよく、
また、数も限定するものではない。
【0081】次に、更に他の実施例について説明する。
前述した各実施例に於て、データの記憶手段を画素表示
部100の内部或は画素表示部100の外部のいずれか
に設ける構成としていたが、データの記憶手段を画素表
示部100の内部と外部とに分けて設けるようにしても
よい。この様な場合に於いて、他の構成要素の接続、構
成も変更され、例として、書き込み時間変調手段を画素
部500と、データ転送回路60或はデータ走査回路7
0などの画素部500外の領域との両方に設置してもよ
い。
【0082】これ迄説明した各実施例に於て、各実施例
に用いられている各手段及び回路素子が、単結晶シリコ
ン、サファイア、ダイヤモンド、或は多結晶シリコンを
含む材料からなる基板或は薄膜から形成された素子であ
る場合に於いて、特にその効果を発揮する。
【0083】以上が本発明の一例としての各実施例の構
成及び動作である。本発明に於いて、取り扱われる表示
用信号が、上記各実施例に於て説明してきた通常のテレ
ビ信号にとどまらず、例としてコンピュータを用いて作
成される画像信号など、他の表示用信号であっても何ら
差し支えない。また、表示用信号がインターレース信号
かノンインターレース信号か、或いはカラー信号である
か白黒信号であるか、或いはまた、画素表示部100が
前記1TVフレームの内容を表示できる走査線数を有し
ているかいないか、或いはフレーム毎、或はフィールド
毎の内容をそのまま表示するか何らかの処理をして表示
するか、或は表示用信号または表示用デジタルデータの
転送に用いている信号線が、各色毎にに対して独立して
設定されているか共用しているか等に従って、上述した
各実施例の構成及び表示動作が、適宜変形される事は言
うまでもない。また、上記各実施例に於いて、液晶表示
装置を例にとって本発明が説明された。一方、本発明は
液晶表示装置以外の表示装置にも、表示装置の特性に従
って変更され、応用されるということは言うまでも無
い。
【0084】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、フィールド順次走査方式を行う画素表示装置
において、液晶への電圧印加時間が長くなると共に、走
査の最初のラインと最終ラインでの液晶への電圧印加時
間の差が小さくすることができ、画面を暗くなるのを防
ぐと共に、輝度ムラ、フリッカ等の発生を抑えることが
できる。また、色成分に対する人間の視覚感覚の違いを
補正することにより、自然な輝度、及び色彩が表現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の液晶表示装置のブロック図
である。
【図2】本実施例の走査動作を説明するタイムチャート
である。
【図3】本発明の他の実施例の表示動作を説明するタイ
ムチャートである。
【図4】本発明の更に他の実施例の表示動作を説明する
タイムチャートである。
【図5】本発明の更に他の実施例の表示動作を説明する
タイムチャートである。
【図6】本発明の更に他の実施例の液晶表示装置のブロ
ック図である。
【図7】本発明の更に他の実施例の液晶表示装置のブロ
ック図である。
【図8】本実施例の構成例を示す回路図である。
【図9】本発明の更に他の構成例のブロック図である。
【図10】本発明の更に他の実施例のタイムチャートで
ある。
【図11】従来例の一画素当りの電気的構成のブロック
図である。
【図12】他の従来例の一画素当りの電気的構成のブロ
ック図である。
【図13】従来例の動作を説明するタイムチャートであ
る。
【図14】更に他の従来例のブロック図である。
【図15】従来例のタイムチャートである。
【符号の説明】
1 画素容量 2 バッファアンプ回路 3 駆動素子 4 保持容量 5 データ信号線 10 色信号線 30 記憶装置群 40 時間軸変調装置 50 デジタルアナログ変換装置 60 データ転送回路 70 データ走査回路 80 制御装置 100 画素表示部 200 サンプリング回路 250 AND回路 300 データ変換回路 500 画素部 600 データ保持回路 800 色選択回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 510 G02F 1/133 550 G09G 3/36

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画素がマトリクス状に配列された
    表示手段と、 該複数の画素を走査して、各画素を各表示色毎の表示用
    信号が書き込み可能な状態に設定する走査手段と、 該複数の画素に、それぞれ各表示色毎の表示用信号を供
    給する複数の表示駆動手段と、 各画素への各表示色毎の表示用信号の書き込み時間を、
    該走査手段による走査の進行に従って変調する時間変調
    手段と 入力される表示用信号を表示色毎に記憶する記憶手段と
    を備え 該記憶手段は、人間の視覚特性に応じて時間軸方向に時
    分割された1フィールド分の各表示色毎の表示用信号を
    該時間変調手段に出力する画 像表示装置。
  2. 【請求項2】 該表示手段は、該複数の画素の内、行方
    向に配列された複数の画素行にそれぞれ接続され、前記
    走査手段からの走査信号を各画素行にそれぞれ供給する
    複数の走査信号線と、 該複数の画素の内、列方向に配列された複数の画素列に
    それぞれ接続され、前記表示駆動手段からの各表示色毎
    表示用信号を各画素列へそれぞれ供給する複数の表示
    信号線とを備え、 前記時間変調手段は、該複数の走査信号線の内、少なく
    とも一つの走査信号線の走査期間を、他の複数の走査信
    号線の走査期間と異なるように定める請求項1記載の画
    像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記時間変調手段は、1画面分の表示用
    信号の転送時間を、1画面に対応して変更する請求項1
    記載の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 表示用信号の予め定める信号成分に基づ
    いて、表示用信号を複数の種類のいずれか一つに識別す
    る信号識別手段が設けられ、前記時間変調手段による画
    素へ表示用信号の書き込み時間の変調が、該信号識別手
    段からの情報に基づいて行われる請求項1または3のい
    ずれかに記載の画像表示装置。
  5. 【請求項5】 前記表示用信号として色成分を有するカ
    ラー表示用信号が用いられ、前記信号識別手段は、表示
    用信号に含まれる色成分の相違によって該カラー表示用
    信号を識別する請求項4記載の画像表示装置。
  6. 【請求項6】 記時間変調手段は、前記記憶手段に記
    憶された各表示色毎の表示用信号を記憶手段から読み
    出す読み出しタイミングを変化することによって、前記
    複数の画素への各表示色毎の表示用信号の書き込み時間
    の変調を行う請求項1〜5のいずれかに記載の画像表示
    装置。
  7. 【請求項7】 前記表示手段は、液晶表示素子である請
    求項1〜6のいずれかに記載の画像表示装置。
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