JPH0573007A - カラー表示装置の駆動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ムービング現象を実質的に抑えたカラー液晶
表示装置の駆動方式を提供する。 【構成】 ＦＲＣによる多階調表示において、表示パネ
ル上に配置されるカラー三原色の各画素を複数ブロック
に分割して各ブロックの画素において各ブロック及び各
フレーム毎の間引きパターンが相互に異なるよう設定す
る。 【効果】 画面が複数ブロックに分割され、各ブロック
及び各フレームでの点灯画素を結ぶ輝線が相互に異なる
ため、ムービング現象が目立つ比較的広い画面上におい
て輝線による特定のパターンが認識されないからムービ
ング現象を実質的に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー表示装置の駆
動方式に関し、特にカラー階調表示を行うカラー液晶表
示装置の駆動方式に利用して有効な技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液晶による階調表示技術の１つとして、
ＦＲＣ（Ｆrame Rate Control)がある。この技術は、フ
レーム間で表示のデータをコントロールして液晶駆動電
圧の実効値を変えることによって階調表示を行うように
するものである。このＦＲＣに関しては、例えば１９９
１年発行、『フラットパネル・ディスプレイ’９１』頁
１７３〜頁１８０日経エレクトロニクス、日経マイクロ
デバイス編がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＦＲＣにあっては、同
文献にも指摘されているように大きな画面でみたとき、
点灯画素を結ぶライン（輝線）がフレームごとに移動す
る。この輝線の移動はムービングと呼ばれる。このムー
ビング現象のスピードは、フレーム周波数に比例し、実
用的なフレーム周波数である６０Ｈｚ〜７０Ｈｚではこ
のムービング現象が目立つのでＦＲＣによる多階調表示
の実用の大きな妨げになっている。この発明の目的は、
ムービング現象を実質的に抑えたカラー液晶表示装置の
駆動方式を提供することにある。この発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面から明らかになるであろう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ＦＲＣによる多階調表示に
おいて、表示パネル上に配置されるカラー三原色の各画
素を複数ブロックに分割して各ブロックの画素において
各ブロック及び各フレーム毎の間引きパターンが相互に
異なるよう設定する。

【０００５】

【作用】上記した手段によれば、画面が複数ブロックに
分割され、各ブロック及び各フレームでの点灯画素を結
ぶ輝線が相互に異なるため、ムービング現象が目立つ比
較的広い画面上において輝線による特定のパターンが認
識されないのでムービング現象を実質的に防止すること
ができる。

【０００６】

【実施例】図４には、この発明が適用されるカラー液晶
表示装置の一実施例の概略要部ブロック図が示されてい
る。信号線駆動回路は、１ないしｍからなるｍ本の信号
線Ｄ１〜Ｄｍを駆動する機能を持つ。特に制限されない
が、液晶表示パネルＬＣＤの信号線の数ｍが多数からな
る場合には、複数の信号線駆動回路によってｍ本の信号
線が分割されてそれぞれ駆動される。入力端子Ｄinから
画素データをシリアルに取り込みそれをパラレルに出力
させる。すなわち、ラッチ回路ＦＦ１ないしＦＦｍは、
シリアル／パラレル変換機能を持つシフトレジスタ＆ラ
ッチを構成するものである。このシフトレジスタ＆ラッ
チに入力されるデータＤinは、２値データに変換され
る。それ故、後述するように、中間階調データは、間引
き回路によってフレーム毎に点灯／非点灯のようなデー
タ加工されて入力される。

【０００７】ラッチ回路ＦＦ１ないしＦＦｍに保持され
た画素データは、パラレルにレベルシフタＬＳ１ないし
ＬＳｍに伝えられる。レベルシフタＬＳ１ないしＬＳｍ
は、図外の駆動電圧発生回路により形成された駆動電圧
Ｖ０ないしＶ２を上記入力された画素データに対応して
選択的に出力させるスイッチＭＯＳＦＥＴの制御信号を
形成する。

【０００８】上記シフトレジスタ＆ラッチを構成するラ
ッチ回路ＦＦ１ないしＦＦｍは、特に制限されないが、
約５Ｖのような電源電圧を受けて動作するようにされる
ため、約５Ｖのようなハイレベルと、０Ｖのようなロウ
レベルからなる信号を出力する。これに対して、液晶表
示パネルに供給される駆動電圧Ｖ０ないしＶ２は比較的
高いレベルにされる。それ故、上記のようなレベル（５
Ｖ、０Ｖ）では、スイッチＭＯＳＦＥＴをオン状態やオ
フ状態にすることができない場合があるので、レベルシ
フタＬＳ１ないしＬＳｍによりそれに見合ったレベルに
レベル変換される。

【０００９】代表として例示的に示されているスイッチ
ＭＯＳＦＥＴＱ１ないしＱ３は、１つの信号線Ｄ１に対
応した単位の駆動回路を構成し、前記のように形成され
た駆動電圧Ｖ０ないしＶ２の中から１つを選んで信号線
Ｄ１に伝える。液晶の交流駆動のために液晶のコモン電
極に対して極性を反転させ必要がある。上記電圧Ｖ０〜
Ｖ２は、交流化信号Ｍは交流駆動のための極性制御信号
とされる。すなわち、Ｖ０はコモン電極に対して０Ｖの
電圧であり画素を点灯させる。言い換えるならば、液晶
の透過率を１００％として光を透過させる。Ｖ１は正の
駆動電圧であり、液晶の透過率を０として非点灯にさせ
る。Ｖ２は負の駆動電圧であり、上記同様に液晶の透過
率を０しとて非点灯にさせる。したがって、上記駆動用
のスイッチＭＯＳＦＥＴに入力される駆動電圧Ｖ０〜Ｖ
２は、セレクタＳＥＬを通して出力される。セレクタＳ
ＥＬは、交流化信号Ｍにより駆動電圧Ｖ１又Ｖ２の切り
換えが行われる。

【００１０】同図において、液晶表示パネルＬＣＤの左
側に、１つの走査線駆動回路ＧＤＶが配置されている。
この走査線駆動回路ＧＤＶは、液晶表示パネルＬＣＤの
横方向に延長される走査線を順次選択する。アクティブ
マトリックス構成の液晶表示パネルでは、上記走査線に
よりＴＦＴトランジスタの選択が行われる。これによ
り、信号線Ｄ１ないしＤｍからパラレルに伝えられた上
記の各駆動電圧は、選択された走査線に対応した液晶画
素に書き込まれる。液晶画素は、等価的にキャパシタと
して作用し、上記書き込まれた駆動電圧を次の駆動電圧
が書き込まれるまで保持する。

【００１１】図１には、この発明に係る駆動方式を説明
するためのカラー表示画面の一実施例の構成図と１部の
拡大図とが示されている。この実施例では、薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス方式
のカラー液晶表示パネルが用いられ、その画面がＡ〜Ｌ
のように１２分割される。そして、代表として例示的に
示されているブロックＪにおいて、Ｒ（赤）の画素によ
り構成されるラインは右下がりの斜線となり、そのムー
ビング方向が左方向に向かうように中間階調データの間
引きが行われ、Ｇ（緑）の画素により構成されるライン
は、上記ＪＲ（Ｊブロックの赤）とは異なり、右上がり
の斜線となり、そのムービング方向が左方向に向かうよ
うに中間階調データの間引きが行われ、Ｂ（青）の画素
により構成されるラインは、上記ＪＲ及びＪＧ（Ｊブロ
ックの赤と緑）とは異なり、右下がりの斜線となり、そ
のムービング方向が右方向に向かうように中間階調デー
タの間引きが行われる。

【００１２】上記Ｊブロックと隣接するＥ，Ｆ，Ｇ，
Ｉ，Ｋの各ブロックは、上記各色でのラインとムージン
グ方向が相互に異なるように中間階調データの間引きが
行われる。残りのＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｈ及びＬの各ブロッ
クでもそれと隣接するブロックとの関係においてライン
トとムージング方向が相互に異なるように設定される。
すなわち、ＴＦＴ画面の複数ブロックにまたがる比較的
広いエリアでは、ラインとムービングの方向が相互に異
なり、特定の輝線が生じないようにされる。

【００１３】図２には、この発明に係る駆動方式を詳細
に説明するためのカラー表示画面の一実施例の拡大図が
示されている。同図には、上記Ｊブロックでの１フレー
ム目の点灯（白丸）／非点灯（黒丸）例が示されてい
る。この実施例では、３×３の画素を１組とし、例えば
９画素中に３画素だけを点灯すれば、１画素が人間の眼
の分解能より小さいときには、人間の眼には３／９＝１
／３階調表示として見える。そして、この点灯画素の位
置を３フレーム毎に移動させてフリッカ現象を無くすよ
うにするものである。

【００１４】上記１／３階調は、１つの色に対してみた
場合であり、実際のカラー表示パネル上では、図１のよ
うにＲＧＢ，ＲＧＢ・・・のパターンの繰り返しによる
カラーフィルタが縦ストライプ状に形成されている。そ
れ故、１組のカラー三原色画素は、ＲＧＢ列を１列と数
えると、同図に点線で示すように３行３列に配置される
３×３×３＝２７画素から構成される。

【００１５】同図の下側には、各色毎にまとめた場合の
点灯／非点灯の表示パターンが示されている。 １フレームでは、上側に示された表示パネルの点灯／非
点灯例のように、Ｒ（赤）画素についてみれば、１行１
列の画素は点灯、１行２列の画素は非点灯、１行３列目
は非点灯、２行１列の画素は非点灯、２行２列の画素は
点灯、２行３列目は非点灯、３行１列の画素は非点灯、
３行２列の画素は非点灯、３行３列目は点灯であるか
ら、これをまとめると点灯画素が左上から右下に向かっ
て並ぶことになる。すなわち、上記Ｊブロック全体の画
素が上記のように点灯／非点灯のようにされると、図１
のように右下がりのラインが発生する。

【００１６】２フレームでは３×３の画素のうち、第１
行目が右、第２行目が左、第３行目が中央の各画素が点
灯し、３フレームでは３×３の画素のうち、第１行目が
中央、第２行目が右、第３行目が左の各画素が点灯す
る。すなわち、複数組の画素でみれば右下がりの斜線が
左方向に移動するというムービング現象が生じる。

【００１７】１フレームでは、上側に示された表示パネ
ルの点灯／非点灯例のように、Ｇ（緑）画素についてみ
れば、１行１列の画素は非点灯、１行２列の画素は非点
灯、１行３列目は点灯、２行１列の画素は非点灯、２行
２列の画素は点灯、２行３列目は非点灯、３行１列の画
素は点灯、３行２列の画素は非点灯、３行３列目は非点
灯であるから、これをまとめると点灯画素が右上から左
下に向かって並ぶことになる。上記Ｊブロック全体の画
素が上記のように点灯／非点灯のようにされると、図１
のように左下がりのラインが発生する。

【００１８】２フレームでは３×３の画素のうち、第１
行目が中央、第２行目が左、第３行目が右の各画素が点
灯し、３フレームでは３×３の画素のうち、第１行目が
左、第２行目が右、第３行目が中央の各画素が点灯す
る。すなわち、複数組の画素でみれば左下がりの斜線が
左方向に移動するというムービング現象が生じる。

【００１９】１フレームでは、上側に示された表示パネ
ルの点灯／非点灯例のように、Ｂ（青）画素についてみ
れば、１行１列の画素は点灯、１行２列の画素は非点
灯、１行３列目は非点灯、２行１列の画素は非点灯、２
行２列の画素は点灯、２行３列目は非点灯、３行１列の
画素は非点灯、３行２列の画素は非点灯、３行３列目は
点灯であるから、これをまとめると点灯画素が左上から
右下に向かって並ぶことになる。上記Ｊブロック全体の
画素が上記のように点灯／非点灯のようにされると、図
１のように右下がりのラインが発生する。

【００２０】２フレームでは３×３の画素のうち、第１
行目が中央、第２行目が右、第３行目が左の各画素が点
灯し、３フレームでは３×３の画素のうち、第１行目が
右、第２行目が左、第３行目が中央の各画素が点灯す
る。すなわち、複数組の画素でみれば右下がりの斜線が
右方向に移動するというムービング現象が生じる。

【００２１】このように、ムービング現象が色毎に相互
に異なるように限られた小ブロックのみで発生する。こ
れにより、上記のカラー表示パネル上の比較的大きなエ
リアで見れば、各色において分散されて表示されるため
斜め１直線のような目立つ輝線（ライン）が生じない。
なお、２／３階調のときには、３×３の画素のうち、点
灯画素が６個のように多くなる。それ故、輝線のような
目立つラインが生じないから実質的な問題はない。

【００２２】この実施例では、同一フレームでの三原色
画素の点灯パターンを１つのブロックにおいて異なら
せ、それを画面全体の複数ブロックにおいても相互に異
なるように各フレーム毎に行うことにより、画面全体に
おいて点灯している部分や非点灯の部分の集中が少なく
なるようにするものである。これにより、三原色によっ
て例えば画面全体又は大きな表示エリアを１／３階調に
よる灰色を表示するとき、ムービングが目立たなくなっ
てそれを背景として表示される文字等が見やすくでき
る。

【００２３】図３には、表示装置の全体を示す一実施例
のブロック図が示されている。表示システムは、画素デ
ータの発生源であり、例えばＣＲＴＣやＶＧＡ等の表示
系のコントローラと、カラー画像データが書き込まれた
フレームメモリ等から構成される。フレームメモリから
読み出されたデータは、上記のように全点灯、２／３階
調、１／３階調及び全非点灯の４レベルからなるとき、
１画素当たりのデータは２ビットから構成される。例え
ば、１１が全点灯、2 ／３階調が１０、１／３階調が０
１、全非点灯が００のように割り当てられる。

【００２４】このようなフレームメモリからの画素デー
タは、表示装置の表示動作に同期して繰り返し読み出さ
れる。間引き回路は、全点灯と全非点灯のデータに対し
ては、無条件で点灯を意味する１と非点灯を意味する０
のデータに変換して出力する。中間階調を示すデータ１
０又は０１に対しては、次のような間引きを行う。すな
わち、フレーム毎に点灯を意味する１と非点灯を意味す
る０のデータに変換して出力する。

【００２５】間引き回路は、フレーム情報が１で階調デ
ータが０１の１階調で、色情報がＲで、かつブロック情
報がＪなら、１フレームときの第１走査タイミングでは
１００、第２走査タイミングでは０１０、第３走査タイ
ミングでは００１を形成する。また、色情報Ｇに対して
は１フレームときの第１走査タイミングでは００１、第
２走査タイミングでは０１０、第３走査タイミングでは
１００を形成し、色情報Ｂに対しては１フレームときの
第１走査タイミングでは１００、第２走査タイミングで
は０１０、第３走査タイミングでは００１を形成する。

【００２６】間引き回路は、フレーム情報が２や３のよ
うに変わると、それに応じて図１の２フレーム、３フレ
ームの点灯／非点灯に合わせて各画素毎に１ビットのデ
ータに変換して出力する。また、ブロック情報が上記Ｊ
を除くＡ〜Ｌにのように異なるときには、それぞれに応
じ上記２値パターンが異なるようにされる。それ故、間
引き回路は、０１、１０のような中間階調データと、フ
レーム情報、色情報及びブロック情報を受けるデコーダ
回路（論理ゲート回路）により構成できる。あるいは、
上記各情報をアドレスとするＲＯＭ（リード・オンリー
・メモリ）を用いたパターン発生回路により構成するこ
とができる。

【００２７】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） ＦＲＣによる多階調表示において、表示パネル
上に配置されるカラー三原色の各画素を複数ブロックに
分割して各ブロックの画素において各ブロック及び各フ
レーム毎の間引きパターンが相互に異なるよう設定する
ことより、点灯画素を結ぶ輝線が各色及び画面上に分割
されてなるブロック毎及びフレーム毎に相互に異なるた
め、表示画面上には特定の輝線が認識されないからムー
ビング現象を実質的に防止することができるという効果
が得られる。 （２） 上記（１）により、簡単な構成によりカラー液
晶表示パネルを用いて多色表示が可能になるという効果
が得られる。

【００２８】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、液晶
表示パネルは、単純マトリックス構成のものであっても
よい。すなわち、この実施例のＦＲＣでは、フレーム毎
の画素データの間引きによって中間階調表示を行うもの
であるからである。カラー表示パネルは、駆動電圧に対
応して明と暗の２値表示が可能であればよい。それ故、
液晶の他、同様な２値表示によってカラー表示を行うも
のであれば何であってもよい。液晶の駆動電圧と点灯／
非点灯の関係は、液晶を挟んで設けられる偏光板の方向
を直交する等のようにして、駆動電圧の印加により点灯
させるようにしてもよい。１組の画素の組み合わせは、
３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）×２（列）×２（行）として２フレー
ムにより全点灯、１／２階調及び全非点灯からなる３階
調とするものや、３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）×４（列）×４
（行）として４フレームにより全非点灯、１／４階調、
２／４階調、３／４階調及び全点灯からなる５階調とす
るもの等種々の実施形態を採ることができる。この発明
は、カラー表示装置の駆動方式として広く利用できる。

【００２９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ＦＲＣによる多階調表示に
おいて、表示パネル上に配置されるカラー三原色の各画
素を複数ブロックに分割して各ブロックの画素において
各ブロック及び各フレーム毎の間引きパターンが相互に
異なるよう設定することより、点灯画素を結ぶ輝線が各
色及び画面上に分割されてなるブロック毎及びフレーム
毎に相互に異なるため、表示画面上には特定の輝線が認
識されないからムービング現象を実質的に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る駆動方式の一実施例を説明する
ためのカラー表示画面の構成及びその一部拡大図であ
る。

【図２】この発明に係るカラー表示装置の駆動方式の一
実施例を説明するための表示パネルの点灯例とフレーム
毎の色別の点灯例のパターン図である。

【図３】この発明に係るカラー表示装置の駆動方式が適
用される表示装置の全体の概略ブロック図である。

【図４】この発明に用いられるカラー液晶表示装置の一
実施例を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

ＦＦ１〜ＦＦｍ…シフトレジスタ＆ラッチ、ＬＳ１〜Ｌ
Ｓｍ…レベルシフタ、ＳＥＬ…セレクタ、Ｑ１〜Ｑ３…
スイッチＭＯＳＦＥＴ、ＬＣＤ…液晶表示パネル、ＧＤ
Ｖ…走査線駆動回路、Ｇ１〜Ｇ４８０…走査線電極、Ｄ
１〜Ｄｍ…信号線電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー三原色の画素が規則的に配列され
   てなるカラー表示パネルを用いて複数のフレームにわた
   って中間階調の表示を行わせるべき画素に対してデータ
   の間引きを行うことより平均な輝度によって中間階調を
   行うとともに、表示パネル上に配置されるカラー三原色
   の各画素を複数ブロックに分割して各ブロックの画素に
   おいて各ブロック及び各フレーム毎の間引きパターンが
   相互に異なるようにしてなることを特徴とするカラー表
   示装置の駆動方式。
2. 【請求項２】 上記データの間引きは、複数ビットから
   なる中間階調データ、色情報及びフレーム情報により表
   示装置の走査線に対応した２値パターン情報に変換する
   ものであることを特徴とする請求項１のカラー表示装置
   の駆動方式。
3. 【請求項３】 上記カラー三原色は表示パネルは、信号
   線方向に対応した縦ストライプ状のカラーフィルタが設
   けられたカラー液晶表示装置であることを特徴とする請
   求項１又は請求項２のカラー表示装置の駆動方式。