JPH0375792A - 階調表示制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 液晶表示パネル等のマトリクス表示部を用いて階調表示
を行う階調表示制御方式に関し、表示品質を向上するこ
とを目的とし、 複数のデータ電極と複数のスキャン電極との交点にセル
を形成し、複数の該セルを１画素としたマトリクス表示
部と、前記データ電極にデータ電圧を印加し、且つ前記
スキャン電極にスキャン電圧を印加する駆動制御部とを
備え、表示データに従って前記駆動制御部から前記マト
リクス表示部の１画素内の前記データ電圧とスキャン電
圧とを印加して点灯状態とする点灯セルの重心を、該１
画素の重心と同一又は近傍となるように前記点灯セルを
選択駆動するように構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、液晶表示パネル等のマトリクス表示部を用い
て階調表示を行う階調表示制御方式に関するものである
。

パーソナルコンピュータ等の小型化に伴って、プラズマ
デイスプレィパネル、エレクトロル逅ネッセンスパネル
、液晶表示パネル等の平板状のマトリクス型の表示パネ
ルによる表示装置を搭載した構成が多く採用されている
。マトリクス型の表示パネルは、複数のデータ電極と複
数のスキャン電極とを直交配置し、データ電極とスキャ
ン電極との交点にセルを形成し、選択したデータ電極に
印加したデータ電圧と、選択したスキャン電極に印加し
たスキャン電圧とにより、選択したセルを点灯セルとし
、その点灯セルの組合せにより、文字２図形等を表示す
るものである。

このようなマトリクス型の表示パネルに於いては、液晶
表示パネルが低電圧駆動が可能であることから比較的多
く用いられている。この液晶表示パネルは、単純マトリ
クス型のアクティブマトリクス型とに分けることができ
、前者の単純マトリクス型は、後者のアクティブマトリ
クス型に比較して構成が簡単であると共に低価格である
利点があり、カラー化及び画面の大型化も比較的容易で
ある。

又ＣＲＴ表示装置を備えたパーソナルコンピュータ用と
して開発された各種のアプリケーションソフトを、前述
のマトリクス型表示パネルによる表示装置を備えた場合
に於いても適用し、カラー表示又は階調表示を可能とす
ることが要望されている。その為に、マトリクス型表示
パネルによる各種の階調表示の制御手段が提案されてお
り、表示品質の一層の向上が要望されている。

〔従来の技術〕

前述のマトリクス型の表示パネルを用いて階調表示を行
う場合、１画素を１セルとして、一定時間内の点灯回数
又は点灯継続時間を制御する方式と、１画素を複数セル
により構成して、点灯セル数を制御する方式と、それら
の方式を組合せた方式とが知られている。

前述のマトリクス型の表示パネルを用いて階調表示を行
う場合、１画素の複数セルにより構成して、点灯セル数
を制御するか、又は１画素を１セルにより構成して、一
定時間内の点灯回数又は点灯継続時間を制御する方式が
知られている。

第１０図は従来例のフレーム変調による階調表示の説明
図であり、１〜４フレームを１周期として、１画素をｌ
セルにより構成して１周期内の点灯回数で階調レベル１
〜５の階調表示を行うものであり、階調レベル５では１
〜４フレーム総てに点灯し、階調レベル４では１〜３フ
レームに於いて点灯し、階調レベル３では１．３フレー
ムに於いて点灯し、階調レベル２では１フレームのみに
点灯し、階調レベル１では１〜４フレーム総てに非点灯
とするものである。

ＣＲＴ表示装置等に於ける１６色表示に対応して、１６
階調で表示する方式が提案されており、前述のフレーム
変調により１６階調表示を行わせるには、１５フレーム
を１周期とし、階調レベルに対応してフレーム毎に点灯
、非点灯の制御が行われることになる。その場合、階調
レベルが低いセルについては、点灯しないフレーム数が
多くなるから、フリッカによる表示品質の劣化が大きく
なる。

又第１１図は従来例の点灯セル数による階調表示の説明
図であり、１画素を３セルにより構成した場合を示し、
階調レベル４では３セル総てを点灯セルとし、階調レベ
ル３では２セルを点灯セルとし、階調レベル２では１セ
ルを点灯セルとし、階調レベル１では３セルを総て非点
灯セルとするものである。それにより、階調レベル１〜
４により階調表示が可能となる。

第１２図は従来例の階調表示を示し、第１１図に示すよ
うに、１画素を３セルにより構成した場合に於いて、階
調レベル２，３．４によりそれぞれ同一のｒＪＪを表示
した状態を示し、１文字を５×７画素とし、文字間隔を
形成する画素を省略した場合を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

１画素を複数セルにより構成し、点灯セル数により階調
表示を行う場合、従来例に於いては、第１２図に示すよ
うに、階調レベル２．３の場合の文字間隔が広くなり、
階調レベル３，４の場合の文字間隔が狭くなる。即ち、
階調レベルによって文字間隔が変化する問題があり、表
示品質が充分でないものであった。これは、フレーム変
調と組合せた場合に於いても生じるものである。

本発明は、表示品質を向上することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の階調表示制御方式は、１画素を複数セルにより
構成し、点灯セルを選択することにより表示品質を向上
させるものであり、第１図を参照して説明する。

複数のデータ電極２と複数のスキャン電極３との交点に
セル４を形成し、複数のセル４により１画素５を形成し
たマトリクス表示部ｌと、データ電極２にデータ電圧を
印加し、スキャン電極３にスキャン電圧を印加する表示
制御部６とを備え、表示データに従って表示制御部６か
らマトリクス表示部ｌの１画素５内の点灯セルの重心を
、画素５の重心と同一又は近傍となるように、点灯セル
を選択駆動するものである。又一定時間内に於ける点灯
回数の制御を組合せるものである。

〔作用〕

１画素５を複数のセル４により構成し、階調レベルに対
応して点灯セル数を選択して表示すると共に、その点灯
セルによる重心を、画素５の重心と同一となるように選
択することにより、表示内容の位置は、階調レベルによ
って移動することはなくなり、従って、階調レベルによ
る文字間隔が変化するようなこともなくなるから、表示
品質を向上することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の一実施例の点灯セル数による階調表示
の説明図であり、１画素を３個のセルにより構成し、階
調レベル１〜４による階調表示を行う場合を示す。階調
レベル４では、３個のセルを総て点灯セルとし、階調レ
ベル３では、中央のセルを非点灯セルとし、両側の２個
のセルを点灯セルとして、点灯セルによる重心と画素の
重心とを同一とし、階調レベル２では、中央のセルを点
灯セルとし、両側の２個のセルを非点灯セルとして、点
灯セルによる重心を画素の重心と同一とする。又階調レ
ベル１では、３個のセルを総て非点灯セルとする。

従って、階調レベルに関係なく、点灯セルによる重心を
画素の重心と同一とすることができるから、階調レベル
によって文字間隔等の変化が生じないものとなる。

第３図は本発明の一実施例のブロック図であり、１１は
マトリクス表示部１の一例としての液晶表示パネル、１
２はデータ電極、１３はスキャン電極、１４はデータ電
極１２とスキャン電極１３との交点に形成されたセル、
１５は複数セルにより構成された画素、１６はデータド
ライバ、１７はスキャンドライバ、１８はデコーダ、１
９は逓倍回路、２０はカウンタ、２１〜２５はアンド回
路、２６はインバータ、２７はオア回路である。

液晶表示パネル１１は、複数のデータ電極１２と、複数
のスキャン電極１３とが直交配置され、それらの交点に
セル１４が形成され、例えば、３個のセル１４により点
線で示す１画素１５が構成される。この液晶表示パネル
１１が第１図に於けるマトリクス表示部１に対応し、デ
ータドライバ１６、スキャンドライバ１フ等を含む構成
が第１図に於ける表示制御部６に対応する。

又第４図は動作説明図であり、第３図の各部の信号の波
形の一例を同一符号で示すものであり、それによる階調
レベルを下方に示している。以下第４図を参照し、て、
第３図の各部の構成及び動作を説明する。

データドライバー６には、データクロツタ信号ｃｋを逓
倍回路１９により３逓倍したクロック信号３ｃｋがシフ
トクロック信号として加えられ、又オア回路２７からの
データｄｔｘが加えられてシフトされ、１ライン分のデ
ータｄｔｘがシフトされた時に、そのデータｄｔｘに対
応して選択されたデータ電極１２にデータ電圧が印加さ
れる。

又スキャンデータＳｄｔとスキャンクロック信号ｓｃｋ
とが加えられるスキャンドライバー７からスキャン電極
１３に順次スキャン電圧が印加されて、そのスキャン電
圧が印加されたスキャン電極１３と、データ電圧が印加
されたデータ電極１２との交点のセルが点灯セルとなる
。

又カウンタ２０は、逓倍回路１９の逓倍出力のクロック
信号３ｃｋをカウントする３進カウンタであり、その出
力信号ｃｏ、ｃｌは、第４図のＣ０２ＣＩに示すように
、クロック信号３ｃｋに従って、順次“Ｏ”、“”、“
０”及び“０″“０″、“１”となる。又アンド回路２
４には、出力信号ＣＯ、アンド回路２５には、インバー
タ２６により反転された出力信号＊ｃＯが加えられる。

アンド回路２５の出力信号ｄｌはアンド回路２１に、ア
ンド回路２４の出力信号ｄ２はアンド回路２２にそれぞ
れ加えられ、又階調制御信号ｂＯ２ｂ１はデコーダ１８
によりデコードされ、そのデコード出力信号Ｄ１〜Ｄ３
はアンド回路２１〜２３にそれぞれ加えられる。

階調制御信号ｂＯｌｂｌをデコードするデコーダ１８に
於ける真理値表を次に示す。

表 この階調制御信号ｂＯｌｂｌとデータクロック信号ｃｋ
とスキャンデータｓｄｔとスキャンクロック信号ｓｃｋ
とは、図示を省略した制御回路から、第４図に同一符号
で示すように、所定の周期の信号として入力されるもの
である。

人力された表示データｄｔが“Ｏ”の場合は、アンド回
路２３〜２５の出力信号も“０”となるから、データド
ライバ１６に加えられるデータｄｔｘは“０″となる。

この“０′のデータｄｔｘに対応してデータ電圧が印加
されるセル１４は非点灯セルとなる。

従って、第４図に於ける期間Ｔ１の表示データｄｔが人
力された時、階調制御信号ｂＯｌｂｌは、“１”、“０
”であるから、デコーダ１８の出力信号ＤＩのみが１”
となり、アンド回路２５の出力信号ｄｌがアンド回路２
１とオア回路２７とを介してデータｄｔｘとなり、デー
タドライバ１６に加えられる。従って、期間Ｔ１に於け
るデータドライバ１６に入力されるデータａｔＸは、０
１０００００１０”となる。そして、３個の画素のそれ
ぞれデータ電極１２には、“０１０”“ｏｏｏ”、　　
“０１０”のデータ電圧が印加されるから、３個の画素
の階調レベルは、２，１゜２となり、１個の点灯セルを
含む画素は、３個のセルの中央のセルが点灯するから、
画素の重心と同一の点灯セルによる重心となる。

次の期間Ｔ２に於いては、階調制御信号ｂＯｌｂｌが“
Ｏ”１”であるから、デコーダ１８の出力信号Ｄ２が“
１”となり、表示データｄｔはアンド回路２４．２２と
オア回路２７とを介してデータドライバ１６に加えられ
るデータｄｔｘとなる。従って、３個の画素のそれぞれ
データ電極１２には、“１０１゛、　　”ｏｏｏ”、　
“１０１”のデータ電圧が印加されるから、３個の画素
の階調レベルは、３，１．３となり、２個の点灯セルを
含む階調レベル３の画素は、３個のセルの中の両側のセ
ルが点灯セルとなり、画素の重心と同一の点灯セルによ
る重心となる。

次の期間Ｔ３に於いては、階調制御信号ｂＯｌｂｌが“
１＋＋、ｉ“ｌ”であるから、デコーダ１８の出力信号
Ｄ３が“１”となり、表示データｄｔはアンド回路２３
とオア回路２７とを介して、デ−タドライバ１６に加え
られるデータｄｔｘとなる。従って、３個の画素のそれ
ぞれのデータ電極１２には、“１１１　”　、　　“０
００”、　“１１１°゛のデータ電圧が印加されるから
、３個の画素の階調レベルは、４．１．４となる。

第５図は前述の制御手段により、階調レベル２３．４に
より文字ｒＪＪを表示した場合を示すものであり、文字
間隔は階調レベルによって変化しないものとなる。従っ
て、表示品質を向上することができる。

第６図は本発明の他の実施例の階調表示説明図であり、
１画素を４個のセルにより構成した場合を示し、階調レ
ベル１では、全セルを非点灯セルとし、階調レベル５で
は、全セルを点灯セルとするものであり、階調レベル２
では、左側から２番目或いは３番目のセルを点灯セルと
し、階調レベル４では、左側から２番目或いは３番目の
セルを非点灯セルとし、他の３個のセルを点灯セルとす
るものである。又階調レベル３では、中央の２個のセル
を点灯セルとするものである。

又第７図は１画素を６個のセルにより構成した場合を示
し、３本のデータ電極と２本のスキャン電極とのそれぞ
れの交点により形成されたセルをＣ１〜Ｃ６とすると、
階調レベル１では、セルＣｌ−Ｃ６を総て非点灯セルと
し、階調レベル７では、セルＣｌ−Ｃ６を総て点灯セル
とし、階調レベル２では、１個のセルＣ２又はＣ５を点
灯セルとし、階調レベル３では、２個のセルＣ２，Ｃ５
を点灯セルとし、階調レベル４では、３個のセルＣ２，
Ｃ４，Ｃ６或いはＣ１，Ｃ３，Ｃ５を点灯セルとし、階
調レベル５では４個のセルＣ１，Ｃ３、Ｃ４，Ｃ６を点
灯セルとし、階調レベル６では５個のセルＣＩ、Ｃ３，
Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６又はＣＩ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６を
点灯セルとするものである。それによって、点灯セルに
よる重心を画素の重心とほぼ同一とすることができる。

この場合、データドライバ１６に於いては、１画素に対
する表示データｄｔを、２回のスキャンにより３個のセ
ルに印加する為に、データドライバ１６には、例えば、
２個のシフトレジスタを設けて、１回目のスキャンと２
回目のスキャンとに於いて切替える構成を設けることに
なる。

前述の各実施例に於いて、更に階調レベル数を増加する
には、１画素を構成するセル数を増加すれば良いことに
なるが、解像度を低下させないように、セルを微細化す
ることが容易でないから、フレーム変調と同様に、一定
時間毎の点灯回数制御を組合せることができる。例えば
、第２図に示す１画素３セル構戒の場合に、１周期を２
フレームとすれば７階調表示を行わせることができる。

即ち、第１フレームと第２フレームとに於いて、３個の
セルを総て点灯セルとすれば、階調レベル７となり、第
１フレームに於いて２個のセルを点灯セルとし、第２フ
レームに於いて３個のセルを点灯セルとすれば、階調レ
ベル６となる。

又第６図に示すように、１画素を４個のセルにより構成
し、１周期を２フレームとすると、９階調表示が可能と
なる。

第８図は、前述のようにフレーム変調を組合せた場合の
実施例のブロック図であり、３１は複数のデータ電極と
複数のスキャン電極との交点にセルが形成され、１画素
を複数例えば３個のセルにより構成した液晶表示パネル
、３６はデータドライバ、３７はスキャンドライバ、３
８は階調制御信号ｂＯ，ｂｌ、ｂ２をデコードするデコ
ーダ、３９はクロック信号ｃｋを３逓倍する逓倍回路、
４０は例えば３進のカウンタ、４１〜４５．４８〜５１
はアンド回路、４６はインバータ、４７゜５２．５３は
オア回路、５４はフリップフロップである。

スキャンドライバ３７に加えられるスキャンデータｓｄ
ｔは、１フレーム毎に“１”となってスキャンドライバ
３７内のシフトレジスタによりシフトされるものであり
、従って、フリップフロップ５４のクロック端子Ｃに加
えることにより、出力端子Ｑからは奇数フレームか偶数
フレームかを示す信号ｆが出力される。

又デコーダ３８に３ビツト構成の階調制御信号ｂｏ、ｂ
１．ｂ２が加えられ、オール“０”の時はデコード出力
信号ＤＯが“１”となり、オール“１”の時はデコード
出力信号Ｄ６が“′１”となる。又階調制御信号ｂｏ、
ｂｌ、ｂ２が“１”。

“０”、°“Ｏ”の時は、デコード出力信号Ｄ１が“１
”となる。又デコード出力信号Ｄ１〜Ｄ５はそれぞれア
ンド回路４１〜４５に加えられ、各アンド回路４１〜４
５の出力信号と、デコーダ３日のデコード出力信号Ｄ６
とがオア回路４７を介してアンド回路４８に加えられる
。このアンド回路４８を介して、人力された表示データ
ｄｔがデータドライバ３６の入カデータａｔＸとなる。

フリップフロップ５４の出力信号ｆが、奇数フレームに
於いて０”とすると、奇数フレームに於いては、カウン
タ４０の出力信号ＣＯはアンド回路４９の出力信号ｇｏ
としてアンド回路４１に加えられ、インバータ４６によ
り反転された信号＊ｃＯはアンド回路５０とオア回路５
２とを介して、アンド回路４３に信号ｇｌとして加えら
れ、又偶数フレームに於いては、カウンタ４０の出力信
号ＣＯは、アンド回路５１とオア断路５２とを介して、
アンド回路４３に信号ｇｌとして加えられる。

第９図は第８図の動作説明図であり、第８図の各部の信
号の波形の一例を同一符号で示し、又階調は、奇数フレ
ームと偶数フレームとの２フレームにより表された変調
レベルを示し、括弧内は奇数フレーム又は偶数フレーム
の１フレーム内に於ける階調レベルを示す。

データクロック信号ｃｋは、逓倍回路３９により３逓倍
されてクロック信号３ｃｋとなり、カウンタ４０とデー
タドライバ３６とに加えられる。

又奇数フレームでは、フリップフロップ５４の出力端子
Ｑからの出力信号ｆは“０”で、偶数フレームでは、“
ｌ”となり、アンド回路４１．４３゜４５に加えられる
信号ｇｏ、ｇ１．ｇ２の切替えが行われる。

例えば、奇数フレームの最初に於いては、表示データｄ
ｔは“０”であり、偶数フレームの最初に於いても“０
”であるから、階調レベルはｌとなる。次の表示データ
ｄｔは“１”であり、階調制御信号ｂｏ、ｂｌ、ｂ２は
、“０”、“ｌ′”“０”であるから、デコーダ３８の
デコード出力信号Ｄ２が１”となり、カウンタ４０の出
力信号ｃｏがアンド回路、オア回路４７を介してアンド
回路４８に加えられ、３個のセルの中央のセルが点灯セ
ルとなるデータ電極２となり、偶数フレームに於ける表
示データｄｔが“Ｏ”の場合、階調レベルは２となる。

次も表示データｄｔは“１”であり、その時に階調制御
信号ｂｏ、ｂｌ、ｂ２は１”、“１”、“Ｏ”となるか
ら、デコーダ３８のデコード出力信号Ｄ３が“１”とな
り、インバータ４６で反転された信号＊ｃＯがアンド回
路５０とオア回路５２とを介して、アンド回路４３に加
えられる信号ｇｌとなり、この信号ｇｌがアンド回路４
３とオア回路４７とを介してアンド回路４８に加えられ
る。従って、３個のセルの両側のセルが点灯セルとなる
データ電極２がデータドライバ３６に入力されることに
なり、この奇数フレーム内のみでは、階調レベル３とな
るが、次の偶数フレームに於いて１個のセルを点灯セル
とする場合は、階調レベル６となる。以下同様にして、
奇数フレームと偶数フレームと於ける点灯セルの選択制
御により、階調レベル１〜７として階調表示を行うこと
ができると共に、階調表示に伴う文字等の間隔の変化が
生じないものとなる。

又奇数フレームに於ける点灯セルによる重心が画素の重
心からずれる時に、偶数フレームに於ける点灯セルの選
択により、台底した時の点灯セルによる重心が画素の重
心と同−或いはそれに近い位置となるように制御するこ
とも可能である。

又液晶表示パネル以外の各種のマトリクス型の表示パネ
ルに対しても、本発明の階調表示制御を適用することが
できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、データ電極２とスキャ
ン電極３とを直交配置し、それらの交点のセル４の複数
個を１画素としたマトリクス表示部１に対して、１画素
の重心と選択された点灯セルによる重心とを同−或いは
その近傍となるように制御するものであり、文字間隔や
文字中心等の表示内容が、階調レベルによって変位しな
いものとなり、表示品質を向上することができる。

又フレーム変調のように、一定時間内に於ける点灯回数
の制御を組合せることにより、階調レベル数を増加する
と共に、階調レベルによる表示内容の変位を防止するこ
とができるから、階調表示品質を向上することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例の点灯セル数による階調表示説明図、第３図は本発明
の一実施例のブロック図、第４図は本発明の一実施例の
動作説明図、第５図は本発明の一実施例の階調表示例の
説明図、第６図は本発明の他の実施例の階調表示説明図
、第７図は本発明の更に他の実施例の階調表示説明図、
第８図は本発明の更に他の実施例のブロック図、第９図
は第８図の動作説明図、第１０図は従来例のフレーム変
調による階調表示説明図、第１１図は従来例の点灯セル
数による階調表示説明図、第１２図は従来例の階調表示
例の説明図である。 １はマトリクス表示部、２はデータ電極、３はスキャン
電極、４はセル、５は画素、６は表示制御部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数のデータ電極（２）と複数のスキャン電極
   （３）との交点にセル（４）を形成し、複数の該セルを
   １画素（５）としたマトリクス表示部（１）と、 前記データ電極（２）にデータ電圧を印加し、且つ前記
   スキャン電極（３）にスキャン電圧を印加する表示制御
   部（６）とを備え、 表示データに従って前記表示制御部（６）から前記マト
   リクス表示部（１）の１画素（５）内の前記データ電圧
   とスキャン電圧とを印加して点灯状態とする点灯セルの
   重心を、該１画素（５）の重心と同一又は近傍となるよ
   うに前記点灯セルを選択駆動する ことを特徴とする階調表示制御方式。
2. （２）、複数のデータ電極（２）と複数のスキャン電極
   （３）との交点にセル（４）を形成し、複数の該セルを
   １画素（５）としたマトリクス表示部（１）と、 前記データ電極（２）にデータ電圧を印加し、且つ前記
   スキャン電極（３）にスキャン電圧を印加する表示制御
   部（６）とを備え、 表示データに従って前記表示制御部（６）から前記マト
   リクス表示部（１）の１画素（５）内の前記データ電圧
   とスキャン電圧とを印加して点灯状態とする点灯セルの
   重心を、該１画素（５）の重心と同一又は近傍となるよ
   うに前記点灯セルを選択し、且つ一定時間内に点灯セル
   となる回数を制御する ことを特徴とする階調表示制御方式。