DE69511468T2

DE69511468T2 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Flüssigkristallanzeige und Stromversorgungsschaltung dafür

Info

Publication number: DE69511468T2
Application number: DE69511468T
Authority: DE
Inventors: Soichi Sato
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: KR960002126A; EP0686955A1; CN1117595A; HK1013492A1; MY130604A; CN1077294C; US5956006A; DE69511468D1; EP0686955B1; TW303446B; KR0160199B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung (LCD-Einrichtung) zum Anzeigen von Farben gemäß angelegten Spannungen und ein Verfahren, dieselbe anzusteuern.
Diese Erfindung bezieht sich auch auf eine Leistungsversorgungsschaltung, die für eine LCD-Einrichtung geeignet ist, die Farben gemäß angelegter Spannungen anzeigt, und genauer auf eine LCD-Einrichtung, die leicht die feine Einstellung von Anzeigefarben durchführen kann, und eine Leistungsversorgungsschaltung für diese LCD-Einrichtung.
Farbanzeigeeinrichtungen liefern beliebige Anzeigefarben durch Kombinieren von Grundfarben rot, grün und blau, und weisen diesen Grundfarben entsprechende Punkte. Diese Art von Farbanzeigeeinrichtung zeigt beliebige Farben durch unabhängiges Steuern der Helligkeit der roten, grünen und blauen Punkte entsprechend den einzelnen Grundfarben an. Deshalb liefert ein Fernseher, Personalcomputer oder ähnliches, der mit solch einer Farbanzeigeeinrichtung ausgerüstet ist, drei Teile von Luminanzdaten entsprechend den Grundfarben rot, grün und blau an die Anzeigeeinrichtung und steuert die Helligkeit der einzelnen Farbpunkte gemäß dieser Luminanzdaten der Grundfarben, wobei hierdurch die gewünschte Farbe Pixel für Pixel angezeigt wird.
In einem Farb-LCD-Gerät sind ebenfalls Elektroden, die eine Vielzahl von Punkten bilden, auf eine solche Art und Weise angeordnet, daß drei Punkte, die den Farbfiltern der Grundfarben (rot, grün und blau) entsprechen, ein einziges Pixel bilden, und die Intensitäten von Licht, das durch diese Punkte fällt, werden unabhängig gesteuert, um die Anzeigefarbe für jedes Pixel auszuwählen, das durch die drei Punkte gebildet wird.
Da eine LCD-Einrichtung, die mit den Farbfiltern ausgerüstet ist, eine geringe Lichtdurchlässigkeit aufweist, wird eine transparente Bauform, die eine starke, auf der Rückseite der Einrichtung angeordnete Lichtquelle hat, in einem Fernseher, Personalcomputer, etc. eingesetzt.
Weil das vorerwähnte Farb-LCD-Gerät an großer Lichtabsorbtion durch die Farbfilter leidet, kann jedoch eine Farb-LCD-Einrichtung nicht in einer reflektierenden Bauform zur Verfügung gestellt werden, die die Reflexion von Umgebungslicht benutzt.
Es ist eine elektronisch gesteuerte doppelbrechende (ECB) Bauform eines LCD- Geräts bekannt, das ein Farbbild ohne Benutzung eines Farbfilters anzeigen kann. Die ECB-Bauform eines LCD-Geräts umfaßt eine Flüssigkristallzelle (LC-Zelle), in der flüssigkristallines Material hermetisch eingeschlossen ist, und zwei Polarisierungsplatten, die so angeordnet sind, daß sie die LC-Zelle sandwichartig einklemmen. Die ECB-Bauform eines LC-Geräts verändert die molekulare Ausrichtung des flüssigkristallinen Materials durch ein angelegtes elektrisches Feld. Wenn sich die molekulare Ausrichtung verändert, verändert sich die Doppelbrechung der LC- Schicht, und der Polarisationszustand des durch die LC-Zelle fallenden Lichts wechselt. Entsprechend wechselt die Spektralverteilung des die Polarisationsplatte auf der Ausgangsseite verlassenden Lichts, wobei die gewünschte Farbe angezeigt wird.
Da die ECB-Bauform eines LCD-Geräts keine Lichtabsorbtion durch Farbfilter verursacht, ist die Anzeige hell. Die ECB-Bauform eines LCD-Geräts kann deshalb als ein Reflexionsbauformpfad-LCD-Gerät verwendet werden und ist durch seinen einfachen Aufbau immer vorteilhaft.
Die ECB-Bauform eines LCD-Geräts stellt Anzeigefarben zur Verfügung, wobei jede in einer eins-zu-eins Beziehung mit der zwischen den Elektroden angelegten Spannung steht, die ein einziges Pixel bilden. Es ist deshalb nicht möglich, die ECB- Bauform eines LCD-Geräts mit Luminanzdaten, die den Grundfarben rot, grün und blau entsprechen, mit denen eine herkömmliche Farbanzeigeeinrichtung wie ein CRT versorgt wird, zu aktivieren und anzusteuern.
Aber die Zahl von Farben, die die herkömmliche ECB-Bauform eines LCD-Geräts anzeigen kann, ist auf die Zahl von angelegten Spannungen begrenzt. Während die angezeigten Farben einen vorbestimmten Ort auf einer Farbtafel hinsichtlich einer Änderung in einer angelegten Spannung durchlaufen, ist die Zahl von Anzeigefarben begrenzt. Es ist deshalb schwierig, beliebige Anzeigefarben entsprechend den gelieferten Luminanzdaten von rot, grün und blau zu erhalten.
Die Zahl von Spannungen ist begrenzt, die für die ECB-Bauform eines LCD-Geräts aus der Ansteuerschaltung geeignet sind. Jede Anzeigefarbe zeigt eine abrupte Änderung und eine allmähliche Änderung gemäß einer Änderung in der angelegten Spannung. Der Abstand zwischen anzeigbaren Farben kann sehr groß werden. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es notwendig, die Zahl von geeigneten Spannungen zu erhöhen. Das Erhöhen der Zahl der geeigneten Spannungen verkompliziert jedoch den Schaltungsaufbau und die Einstellung eines Versorgungsteils und erhöht die Herstellungskosten.
WO-A-94/10794 lehrt ein Steuersystem für Projektionsanzeigen. Eine Steuereinrichtung für ein Aktivmatrixflüssigkristallanzeigegerät wird mit der Aktivmatrix als eine einzige integrierte SOI-Schaltung hergestellt. Die Steuereinrichtung umfaßt unter anderem einen Spaltentreiber, Doppelauswahlleitungstreiber und einen Codierer. Das Bild wird durch eine Aktivmatrixanzeige gebildet, die sowohl einfarbige als auch mehrfarbige Bilder anzeigen kann. Ein Graustufenzuordner berechnet den Grauwert als eine Linearkombination aus dem Rot-, Grün- und Blausignal. Ein Farbkodierer verwendet einen Multiplexer, um das RGB-Signal in ein gemischtes Farbäquivalent zu multiplexen (Zeilen 21-23, Seite 35). Farbfilterelemente werden benutzt, um die Farben rot, grün und blau für die Pixel zu erzeugen (Zeilen 10-12, Seite 46).
DE-A-26 17 924 lehrt eine farbige Flüssigkristallanzeige, die verschiedene Farben bei geringen Ansteuerspannungen anzeigt, wo es möglich ist, einen großen Bereich von Farben abhängig von der Ansteuerspannung anzuzeigen. Die Anzeige kann als Transmissions- oder Reflexionsbauform verwendet werden. Zwei Flüssigkristalle werden in dem selben optischen Weg angeordnet, um die Farbdarstellung zu verbessern.
US-A-4,378,955 lehrt eine weitere Flüssigkristallanzeige, die ein hybrides Feldeffektventil umfaßt, das durch eine Eingangsspannung auf verschiedene Farben abgestimmt werden kann. Die Spannung, die über der flüssigkristallinen Schicht erscheint, wird nicht durch die Spannungsversorgung, sondern durch die Intensität des schreibenden Lichts moduliert. Die Quelle des schreibenden Lichts kann eine Kathodenstrahlröhre sein. Das schreibende Licht wird auf eine photoempfindliche Schicht abgebildet. Eine Erhöhung der Intensität des schreibenden Lichts bewirkt eine Abnahme der Impedanz der photoempfindlichen Schicht und eine Zunahme der Spannung, die von der Spannungsquelle zu der Flüssigkristallschicht geschaltet wird. Das hybride Feldeffektlichtventil arbeitet in einem Reflexionsmodus und moduliert den Projektionslichtstrahl.
US-A-3,915,554 lehrt ein Flüssigkristallanzeigegerät, das den Farbton von durch das Gerät transmittiertem Licht steuern kann. Der Farbton von transmittiertem Licht hängt von einer Ansteuerspannung ab.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ECB-Bauform einer LCD-Einrichtung anzugeben, die Anzeigefarben, die durch rote, grüne und blaue Luminanzdaten festgelegt sind, und ein Verfahren, dieselbe anzusteuern, anzugeben.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Farb-LCD-Gerät anzugeben, das Farben am nächsten zu Anzeigefarben, die durch rote, grüne und blaue Luminanzdaten festgelegt sind, aus anzeigbaren Farben auswählt und die Farben anzeigt und ein Verfahren, dasselbe anzusteuern, anzugeben.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine LCD-Einrichtung anzugeben, die Farben anzeigen kann, die nicht durch ein einfaches Anlegen von Spannungen erhalten werden können, wenn die Arten (Zahl) von geeigneten Spannungen begrenzt sind, und ein Verfahren, dieselbe anzusteuern, anzugeben.
Es ist eine immer noch weitere Aufgabe dieser Erfindung anzugeben, eine LCD- Einrichtung anzugeben, die fähig ist, eine Farbe anzuzeigen, die wegen der strukturellen Beschränkung auf ein LCD-Gerät nicht durch ein einziges Pixel dargestellt werden kann, und ein Verfahren, dieselbe anzusteuern, anzugeben.
Es ist sogar immer noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Doppelbrechungsteuerbauform einer LCD-Einrichtung anzugeben, die eine feine Einstellung von Anzeigefarben sicherstellt und leicht einzustellen ist.
Es ist sogar immer noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Leistungsschaltung für ein LCD-Gerät anzugeben, die leicht gewünschte Spannungen zur Verfügung stellen kann.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, umfaßt eine LCD-Einrichtung gemäß der Erfindung eine Flüssigkristallanzeige, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist und ein Verfahren einer Flüssigkristallanzeige anzusteuern, das die Merkmale von Anspruch 18 aufweist.
Fig. 1 ist ein Schaltbild einer LCD-Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile eines in Fig. 1 gezeigten LCD-Geräts;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel von Bilddaten zeigt, die in einem in Fig. 1 gezeigten Bildspeicher gespeichert werden soll;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die den Aufbau einer in Fig. 1 gezeigten Konversionstabelle veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine RGB-Farbtafel, die die Beziehung zwischen angelegten Spannungen und Anzeigefarben des LCD-Geräts veranschaulicht;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung zum Erläutern eines Schemas zum Festlegen von Spannungsdaten, die Farben entsprechen, die nicht angezeigt werden können;
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die das Ausgangssignal eines D/A-Wandlers veranschaulicht;
Fig. 8 ist eine CIE-Farbtafel, die ein Beispiel der Beziehung zwischen angelegten Spannungen und Anzeigefarben des LCD-Geräts zeigt;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung zum Erläutern eines Schemas zum Festlegen von Spannungsdaten, die Farben entsprechen, die nicht angezeigt werden können;
Fig. 10 ist ein Schaltbild einer LCD-Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen Spannungen, die an ein LCD-Gerät angelegt werden, Farben, die durch die angelegten Spannungen anzeigbar sind und Zwischenfarben zwischen den anzeigbaren Farben zeigt;
Fig. 12 ist ein Schaltbild einer LCD-Einrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die den Aufbau einer in Fig. 12 gezeigten Konversionstabelle zeigt;
Fig. 14 ist eine RGB-Farbtafel, die die Beziehung zwischen angelegten Spannungen und Anzeigefarben eines LCD-Geräts erläutert, zum Erklären eines Schemas zum Festlegen von Spannungsdaten, die Farben entsprechen, die nicht angezeigt werden können;
Fig. 15A ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Bildes zeigt, das durch Ausgangsdaten der Konversionstabelle festgelegt ist, und Fig. 15B ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Bildes zeigt, das durch Ausgangsdaten einer Zwischenfarbsteuerung festgelegt ist;
Fig. 16 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Struktur der in Fig. 12 gezeigten Zwischenfarbsteuerung zeigt;
Fig. 17A bis einschließlich 17D sind Zeitablaufdiagramme zum Erklären der Arbeitsweise der in Fig. 16 gezeigten Zwischenfarbsteuerung; Fig. 17A zeigt eine auszugebende gewünschte Spannung (eine Spannung, festgelegt durch von der Konversionstabelle ausgegebenen Spannungsdaten) und eine tatsächlich ausgegebene Spannung (eine von einem D/A-Wandler ausgegebene Spannung), Fig. 17B zeigt ein Koinzidenzsignal S, das von einem in Fig. 16 gezeigten Komparator ausgegeben wird, Fig. 17C zeigt Ausgangsdaten von einem zweiten Zwischenspeicher und Fig. 17D zeigt tatsächlich angezeigte Farben von einzelnen Pixeln;
Fig. 18 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus eines Spannungsgenerators zeigt;
Fig. 19 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel zeigt, in dem Leistungsschalter zum Einstellen von Spannungen, die durch den Spannungsgenerator erzeugt werden sollen, auf einer Seite der LCD-Einrichtung angeordnet sind;
Fig. 20 ist eine graphische Darstellung, die zeigt, wie sich eine Anzeigefarbe gemäß der Manipulation der Leistungsschalter verändert;
Fig. 21 ist ein Schaltbild, das den Aufbau des Spannungsgenerators veranschaulicht.
Fig. 22 ist ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel des Aufbaus des Spannungsgenerators zeigt;
Fig. 23 ist eine CIE-Farbtafel, die die genaue Beziehung zwischen angelegten Spannungen und Anzeigefarben des in Fig. 2 gezeigten LCD-Geräts zeigt; und
Fig. 24 ist ein Schaltbild eines Spannungsgenerators gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Erste Ausführungsform

Der Aufbau einer elektronisch gesteuerten Doppelbrechungsbauform (ECB- Bauform) einer LCD-Einrichtung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt diese LCD-Einrichtung eine CPU11, einen Programmspeicher 13, einen Bildspeicher (Anzeigespeicher) 15, eine Anzeigesteuerung 17, eine Konversionstabelle 19, einen D/A-Wandler (Digital-Zu-Analog-Wandler) 21, eine ECB-Bauform (elektrisch gesteuerte Doppelbrechungsbauform) eines Aktivmatrix-LCD-Geräts 31, einen Spaltentreiber (drain driver) 33 und einen Zeilentreiber (gate driver) 35. Die CPU11 steuert das Gesamtsystem gemäß einem vorbestimmten Programm. Der Programmspeicher 13 speichert das Betriebsprogramm der CPU11, z. B. ein Bildformungsprogramm. Bilddaten werden in den Bildspeicher 15 durch die CPU11 geschrieben. Die Anzeigesteuerung 17 liest sequentiell Bilddaten aus dem Bildspeicher 15 unter der Steuerung der CPU11. Die Konversionstabelle 19 konvertiert die Bilddaten, die von der Anzeigesteuerung 17 gelesen wurden, in 3-Bit digitale Spannungsdaten für jedes Pixel. Der D/A-Wandler 21 wandelt die Spannungsdaten, die von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden, in eine analoge Spannung. Der Spaltentreiber 33 tastet die Ausgangssignale des D/A-Wandlers 21 ab und liefert die abgetasteten Signale an transparente Pixelelektroden 43 über Dünnfilmtransistoren (im folgenden als TFTs bezeichnet) 45. Der Zeilentreiber 35 dient zum Einschalten der TFTs 45.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt das LCD 31 ein Paar transparenter Substrate 41 und 51 (z. B. Glassubstrate), flüssigkristallines Material 56, eine Verzögerungsplatte 52, ein Paar Polarisierungsplatten 53 und 54 und einen Reflektor 55. Die Substrate 41 und 51 liegen einander, mit einem Dichtungselement SM dazwischen, gegenüber Das flüssigkristalline Material 56 ist zwischen beiden Substraten 41 und 51 angeordnet. Die Verzögerungsplatte 52 ist auf dem transparenten Substrat 51 angeordnet. Diese Komponenten 41, 51, 56 und 52 sind zwischen die Polarisierungsplatten 53 und 54 eingelegt.
Die Pixelelektroden 43 und TFTs 45, deren Sourceanschlüsse mit den Pixelelektroden 43 verbunden sind, sind wie in Fig. 1 und 2 gezeigt in Matrixform auf dem Substrat 41 angeordnet. Gate-Leitungen (Adress-Leitungen) 47 sind in einer Zeilenrichtung angeordnet, und jede Gate Linie 47 ist mit den Gate Elektroden der verknüpften Zeile von TFTs 45 verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt. Datenleitungen (Farbsignalleitungen) 49 sind in einer Spaltenrichtung angeordnet, und jede Datenleitung 49 ist mit den Drain-Anschlüssen der verknüpften Spalte von TFTs 45 verbunden. Eine Anpassungsschicht 60, die einen vorbestimmten Anpassungsprozess durchlaufen hat, wird auf den Pixelelektroden 43 und den TFTs, 45 wie in Fig. 2 gezeigt, bereitgestellt. Die Polarisierungsplatte 53 ist auf der Rückseite des Substrats 41 angeordnet, und der aus Metall, wie Aluminium, hergestellte Reflektor 55 wird auf der Rückseite der Polarisierungsplatte 53 bereitgestellt.
Eine transparente, gegenüberliegende Elektrode 58, die den einzelnen Pixelelektroden 43 gegenüber liegt, wird auf dem Substrat 51 gebildet. Eine Anpassungschicht 59, die einen vorbestimmten Anpassungsprozess durchlaufen hat, wird auf der gegenüberliegenden Elektrode 58 bereitgestellt. Die Verzögerungsplatte 52 wird auf der oberen Oberfläche des Substrats 51 bereitgestellt. Die Polarisierungsplatte 54 wird auf der oberen Oberfläche dieser Verzögerungsplatte 52 bereitgestellt.
Beide Substrate 41 und 51 sind über das rahmenförmige Dichtungselement SM verklebt. Das flüssigkristalline Material 56 ist beispielsweise ein nematisches flüssigkristallines Material, das die positive elektrische Anisotropie aufweist. Das flüssigkristalline Material 56 ist in einem verdrehten Zustand in der von beiden Substraten 41 und 51 und dem Dichtungselement SM umgebenen Fläche hermetisch eingeschlossen.
Die Ausrichtungsrichtung der LC-Moleküle in der Nachbarschaft der Ausrichtungsschicht 59 wird beispielsweise um ungefähr 90 oder 200 bis 270 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn von oben gesehen bzgl. der Ausrichtung der LC-Moleküle in der Nachbarschaft der Ausrichtungsschicht 60 verschoben (0 Grad Azimut).
Die Transmissionsachse der Polarisierungsplatte 54 erstreckt sich in die Richtung von 30 Grad bzgl. dem Azimut von 0 Grad wie von oben gesehen. Die Transmissionsachse der Polarisierungsplatte 53 erstreckt sich in die Richtung von 50 Grad bzgl. dem Azimut von 0 Grad von der Beobachtungsseite aus gesehen. Die Phasenverzögerungsachse der Verzögerungsplatte 52 ist gegenüber der Transmissionsachse der Polarisationsplatte 54 geneigt.
Das LCD-Gerät 31 ist eine reflektierende Bauform. Das auf dieses Gerät 31 einfallende Licht durchläuft der Reihe nach die Polarisationsplatte 54, die Verzögerungsplatte 52, das flüssigkristalline Material 56 und die Polarisationsplatte 53 und wird dann bei dem Reflektor 55 reflektiert. Das reflektierte Licht durchläuft sequentiell die Polarisationsplatte 53, das flüssigkristalline Material 56, die Verzögerungsplatte 52 und die Polarisationsplatte 54 und verläßt dann das Gerät 31.
Die Phasenverzögerungsachse der Verzögerungsplatte 52 ist gegenüber der Transmissionsachse der Polarisationsplatte 54 geneigt. Das linear polarisierte Licht, das durch die Polarisationsplatte 54 fällt, wird elliptisch polarisiertes Licht, dessen Lichtkomponenten einzelner Wellenlängen wegen des Doppelbrechungseffekts verschiedene polarisierte Zustände aufweisen, während sie durch die Verzögerungsplatte 52 fallen. Dieses elliptisch polarisierte Licht verändert seinen polarisierten Zustand durch den Doppelbrechungseffekt, während es durch das flüssigkristalline Material 56 fällt, und erreicht die Polarisierungsplatte 53. Nur die Komponente des Lichts jeder Wellenlänge in der Richtung der Transmissionsachse der Polarisationsplatte 53 fällt durch die Polarisationsplatte 53 und wird bei dem Reflektor 55 reflektiert.
Dieses reflektierte Licht durchläuft den Polarisierungseffekt und den Doppelbrechungseffekt, während es nacheinander durch die Polarisationsplatte 53, das flüssigkristalline Material 56 und die Verzögerungsplatte 52 fällt. Das Licht tritt dann in die Polarisationsplatte 54 ein. Von dem in die Polarisationsplatte 54 eingetretenen Licht fällt nur die polarisierte Komponente in der Richtung der Transmissionsachse der Polarisationsplatte 54 durch die Polarisationsplatte 54. Als Ergebnis wird die Farbe gemäß der Wellenlängenverteilung des transmittierten Lichts angezeigt. Die Doppelbrechung des flüssigkristallinen Materials 56 ändert sich gemäß der an das flüssigkristalline Material 56 angelegten Spannung. Die spektrale Verteilung des Ausgangslichts ändert sich gemäß einer Änderung in der Doppelbrechung. Die Anzeige des LCD-Geräts 31 ändert sich deshalb gemäß der Spannung, die an das flüssigkristalline Material 56 angelegt wird (d. h. die Spannung zwischen der Pixelelektrode 43 und der gegenüberliegenden Elektrode 58).
Die Bilddaten, die von der CPU11 erzeugt und in dem Bildspeicher 15 gespeichert werden, bestehen beispielsweise aus 6-Bitdaten pro Pixel, wie in Fig. 3 gezeigt. Die oberen zwei Bit der Bilddaten stellen die Luminanz von rot (R) dar, die nächsten zwei Bit stellen die Luminanz von grün (G) dar und die letzten zwei Bit stellen die Luminanz von blau (B) dar. Die kombinierte Farbe dieser drei Farben entspricht der erwünschten Farbe, die bei jedem Pixel angezeigt werden soll.
Die Anzeigensteuerung 17 liest sequentiell Pixel für Pixel Bilddaten aus dem Bildspeicher 15 und gibt die Bilddaten an die Konversionstabelle 19 unter der Steuerung der CPU11 aus.
Wie in Fig. 4 gezeigt, speichert die Konversionstabelle 19 Spannungsdaten, die auf Spannungen hinweisen, die an jedes Pixel angelegt werden sollen, um die Farbe anzuzeigen, die von den Bilddaten in jedem Speicherbereich angegeben wird, der durch die Bilddaten als eine Adresse dargestellt wird. Die Konversionstabelle 19 gibt Spannungsdaten für jedes Pixel aus, die an dem Ort gespeichert sind, der von den Bilddaten adressiert wird, die von der Anzeigesteuerung 17 geliefert werden.
Wenn beispielsweise die Bilddaten "000000" sind, wird eine Spannung V2 entsprechend Spannungsdaten "010" an das verknüpfte Pixel angelegt (genauer zwischen der Pixelelektrode 43 und der gegenüberliegenden Elektrode 58). Wenn die Bilddaten "000001" sind, wird beispielsweise eine Spannung V2 entsprechend Spannungsdaten "010" an das verknüpfte Pixel angelegt. Wenn die Bilddaten "000010" sind, wird eine Spannung V3 entsprechend Spannungsdaten "011" an das verknüpfte Pixel angelegt.
Die in der Konversionstabelle 19 gespeicherten Spannungsdaten können wie folgt eingerichtet werden.
Zuerst verschafft man sich die Charakteristik des LCD-Geräts 31 (Charakteristik einer Änderung in der Anzeigefarbe bzgl. der angelegten Spannung), wie beispielsweise in den RGB-Farbraum in Fig. 5 angegeben. Dann verschafft man sich acht Farben C0 bis C7, die angezeigt werden, wenn acht von dem D/A-Wandler 21 ausgebbaren Spannungen V0 (niedrigste) bis V7 (höchste) angelegt werden. V0 bis V7 sind Spannungen bzgl. der Spannung der gegenüberliegenden Elektrode 58.
Für jede von 64 (22 · 22 · 22) von den 6-Bit Bilddaten definierten Farben werden die anzuzeigenden Farben aus den acht Farben C0-C7 ausgewählt, um diese Farbe anzunähern. Wenn es keine verknüpfte Farbe gibt, wird eine anzeigbare Farbe, die in dem RGB-Farbraum am nächsten liegt, wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt, ausgewählt, und dieser Farbe entsprechende Spannungsdaten werden in den verknüpften Speicherbereich geschrieben.
Dann werden die der ausgewählten Anzeigefarbe entsprechenden Spannungsdaten in den verknüpften Speicherbereich in der Konversionstabelle 19 geschrieben.
Der D/A-Wandler 21 empfängt 3-Bit Spannungsdaten von der Konversionstabelle 19, konvertiert diese Spannungsdaten in ein analoges Spannungssignal von 0 V bis 5 V und gibt dieses Signal aus, wobei alles unter der Steuerung der CPU11 erfolgt. Der D/A-Konverter 21 gibt ein Signal eines vorbestimmten Pegels in jeder horizontalen Synchronisationsperiode unter der Steuerung der CPU11 aus. Folglich hat das von dem D/A-Wandler 21 ausgegebene analoge Videosignal eine wie in Fig. 7 gezeigte Wellenform.
Der Spaltentreiber 33 tastet eine Linie von analogen Videosignalen ab, die von dem D/A-Wandler 21 geliefert werden, und sendet das Videosignal, das vorher über eine horizontale Abtastperiode abgetastet wurde, an die verknüpfte Datenleitung 49.
Der Zeilentreiber 35 legt sequentiell einen Gate-Puls einer vorbestimmten Pulsbreite an die Gate-Leitungen 47 gemäß einem Zeitsignal von der CPU11 an. Die mit der Gate-Leitung 47 verbundenen TFTs 45, an die der Gate-Puls angelegt wird, werden eingeschaltet. Den Anzeigefarben entsprechende Spannungen (Schreibspannungen) V0-V7 werden an die Pixelelektroden 43 angelegt, die mit den aktivierten TFTs 45 verbunden sind.
Der Zeilentreiber 35 schaltet den Gate-Puls sofort ab, bevor die an die Datenleitung 49 angelegte Spannung geschaltet wird. Dann werden die mit der Gate-Leitung 47 verbundenen TFTs 45 abgeschaltet und die bis zu diesem Punkt angelegten Schreibspannungen werden in den Kondensatoren (Pixelkondensatoren) gehalten, die durch die Pixelelektroden 43, die gegenüberliegende Elektrode 58 und das flüssigkristalline Material 56 gebildet werden, das zwischen beiden Elektroden 43 und 58 liegt.
Die in den Pixelkondensatoren gehaltenen Spannungen erhalten die Ausrichtungszustände der LC-Moleküle bei, um die gewünschten Anzeigefarben zu erhalten.
Der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten LCD-Einrichtung wird unten beschrieben werden.
Die CPU11 führt das in dem Programmspeicher 13 gespeicherte Programm aus und schreibt korrekt Bilddaten, die ein anzuzeigendes Bild festlegen, in den Bildspeicher 15. Die Bilddaten stellen eine anzuzeigende Farbe dar. In der Phase des Vorbereitens des durch die CPU11 auszuführenden Programms ist es nicht notwendig, die Charakteristik und ähnliches des LCD-Geräts zu kennen, das benutzt werden soll. Es ist auch nicht notwendig, über die Charakteristik besonders nachzudenken. Des halb kann ein Programmierer die Programme nur unter Berücksichtigung des Betriebs der CPU11 und der Farben von anzuzeigenden Bildern erstellen.
Die Anzeigesteuerung 17 liest Bilddaten, die durch die CPU11 in den Bildspeicher 15 geschrieben wurden, Pixel für Pixel (für jedes 6-Bit) für jede Abtastlinie und liefert sequentiell die Bilddaten an die Adressanschlüsse der Konversionstabelle 19. An dem durch die Bilddaten von der Konversionstabelle 19 adressierten Art sind 3-Bit Spannungsdaten gespeichert, die den Bilddaten entsprechen. Die Konversionstabelle 19 liest die Spannungsdaten und liefert die Daten an den D/A-Wandler 21.
Der D/A-Wandler 21 konvertiert die 3-Bit Spannungsdaten, die sequentiell von der Konversionstabelle 19 geliefert werden, in eine analoge Spannung und gibt sie, wie in Fig. 7 gezeigt, als ein analoges Videosignal aus.
Der Spaltentreiber 33 tastet das von dem D/A-Wandler 21 gelieferte Videosignal für eine Zeile ab und gibt die abgetasteten Signale an die Datenleitung 49 in der nächsten horizontalen Abtastperiode aus.
Der Zeilentreiber 35 legt die Gate-Pulse sequentiell an die Gate-Leitungen 47 gemäß dem Zeitsignal von der CPU11 an, um die Pixelelektroden 43 sequentiell auszuwählen (abzutasten). Den Anzeigefarben entsprechende Spannungen werden über die Datenleitung 49 und die TFTs 45 an die ausgewählte Zeile von Pixelelektroden 43 angelegt. Die Spannungen können den Farben, die man beabsichtigt anzuzeigen, oder den anzeigbaren Farben nahe den Farben, die man beabsichtigt anzuzeigen, entsprechen.
Der Zeilentreiber 35 spaltet den Gate-Puls sofort ab, bevor die an die Datenleitung 49 angelegte Spannung geschaltet wird. Folglich werden die verknüpften TFTs 45 ausgeschaltet, und die Schreibspannungen werden in den Kondensatoren gehalten, die durch die Pixelelektroden 43, die gegenüberliegende Elektrode und das flüssigkristalline Material 56 gebildet werden, das zwischen beiden Elektroden 43 und 58 liegt. Deshalb werden die Ausrichtungszustände der LC-Moleküle in einer Nicht- Auswahlperiode bei den gewünschten Zuständen gehalten, und die gewünschte Doppelbrechung wird aufrecht erhalten, wobei dadurch die Anzeigefarben erhalten werden.
Durch Wiederholen des obigen Vorgangs wird ein Bild, das im wesentlichen identisch zu dem Bild ist, das durch die in den Bildspeicher 15 gespeicherten Bilddaten definiert ist, auf dem LCD-Gerät 31 angezeigt.
Gemäß dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben, kann das korrekte Farbbild auf dem ECB-LCD-Gerät basierend auf RGB-Bilddaten angezeigt werden. Sogar wenn eine Farbe, die das ECB-LCD-Gerät nicht anzeigen kann, bestimmt ist, wird eine anzeigbare Farbe nahe der bestimmten korrekt ausgewählt und angezeigt.
Beim Erstellen eines Anzeigeprogramms, das in dem Programmspeicher 13 gespeichert werden soll, braucht ein Programmierer nicht die Charakteristik von angelegter Spannung gegen Anzeigefarben des LCD-Geräts 31 zu berücksichtigen, sondern sollte nur Farbbilder berücksichtigen, die angezeigt werden können. Dies vereinfacht deshalb die Erstellung von Programmen.
Sogar wenn die LCD-Geräte 31 mit verschiedenen Charakteristiken verfügbar sind, können beliebige Farbbilder gemäß der Charakteristik des gebräuchlichen LCD- Geräts erstellt werden, indem einfach die gespeicherten Daten in der Konversionstabelle 19 ohne Berichtigung des Anzeigeprogramms selbst geändert werden.
Obwohl die Inhalte der Konversionstabelle 19 auf der Basis der angelegten Spannungen und Anzeigefarben auf der RGB-Farbtafel festgesetzt werden, kann der Inhalt der Konversionstabelle 19 auf der Basis des Ortes der Anzeigefarben auf der CIE-Farbtafel, die in Fig. 8 dargestellt ist, festgesetzt werden. Für Farben, die nicht angezeigt werden können, sollten in diesem Fall Spannungsdaten entsprechend zu anzeigbaren Farben, die den nichtanzeigbaren Farben auf der Farbtafel am nächsten liegen, in die Konversionstabelle geschrieben werden. Alternativ kann die Farbtafel durch weiße Punkte als Referenzpunkte radial aufgeteilt werden, so daß Farben, die zu jeder aufgeteilten Fläche gehören, durch anzeigbare Farben innerhalb dieser aufgeteilten Fläche, wie in Fig. 9 gezeigt, ersetzt werden können.
Wenn die ECB-LCD-Geräte 31 mit unterschiedlichen Charakteristiken benutzt werden sollen, können beliebige Farbbilder gemäß der Charakteristik des im Gebrauch befindlichen LCD-Geräts erstellt werden, wobei einfach die zu erzeugenden Spannungen geändert werden und wobei das Anzeigeprogramm selbst nicht berücksichtigt wird.

Zweite Ausführungsform

Obwohl an jedes Pixel anzulegende Spannung durch die D/A-Wandlung der Ausgabedaten der Konversionstabelle 19 in der ersten Ausführungsform erhalten wird, kann beispielsweise eine der vorher erzeugten Spannungen selektiv anstatt gemäß der Ausgabedaten der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden.
Fig. 10 zeigt den Schaltungsaufbau einer auf diese Art entwickelten ECB-Bauform einer LCD-Einrichtung.
Der grundlegende Aufbau dieser LCD-Einrichtung ist der gleiche wie der Schaltungsaufbau der LCD-Einrichtung, der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Es muß jedoch bemerkt werden, daß der D/A-Wandler 21 durch einen Spannungsgenerator 61 zum Erzeugen von acht Arten von vorbestimmten Spannungen V0-V7 und einen Multiplexer 62 ersetzt wird, der selektiv eine der acht Spannungen V0-V7 ausgibt, die von dem Spannungsgenerator 61 gemäß der Ausgabe der Konversionstabelle 19 erzeugt werden.
Der Betrieb der in Fig. 10 gezeigten LCD-Einrichtung wird unten beschrieben werden.
Die Anzeigesteuerung 17 liest Bilddaten, die durch die CPU11 in den Bildspeicher 15 geschrieben würden, Pixel für Pixel (jedes 6-Bit) für jede Abtastzeile und liefert die Pixeldaten sequentiell an die Adressanschlüsse der Konversionstabelle 19. Die Konversionstabelle 19 speichert in Fig. 4 gezeigte Spannungsdaten und gibt 3-Bit Spannungsdaten, die Bilddaten entsprechen, an den Multiplexer 62 aus.
Der Multiplexer 62 wählt eine der Spannungen von dem Spannungsgenerator 61 gemäß den 3-Bit Auswahldaten aus, die sequentiell von der Konversionstabelle 19 geliefert werden, und gibt die ausgewählte Spannung als ein, wie in Fig. 7 gezeigtes, analoges Videosignal aus.
Der Spaltentreiber 33 tastet eine Zeile des von dem Multiplexer 62 gelieferten Videosignals ab und gibt die abgetasteten Signale an die Datenleitung 49 in der folgenden horizontalen Abtastperiode wie in der ersten Ausführungsform aus.
Der Zeilentreiber 35 legt die Gate-Pulse sequentiell an die Gate-Leitungen 47 an, um die verknüpfte Zeile von TFTs 45 wie in der ersten Ausführungsform einzuschalten. Im folgenden werden Schreibspannungen an das flüssigkristalline Material angelegt.
Der Zeilentreiber 35 schaltet die Gate-Pulse sofort ab, bevor die an die Datenleitungen 49 angelegte Spannung geschaltet wird. Folglich werden die TFTs 45, die mit der Gate-Leitung verbunden sind, deren eingegebener Gate-Puls abgeschaltet worden ist, abgeschaltet, wodurch die Schreibspannungen in den Kondensatoren gehalten werden, die durch die Pixelelektrode 43, die gegenüber Elektrode 58 und das dazwischenliegende flüssigkristalline Material 56 gebildet werden. Deshalb werden die Ausrichtungszustände der LC-Moleküle in einer nichtausgewählten Periode bei den gewünschten Zuständen gehalten, und die gewünschte Doppelbrechung wird aufrecht erhalten, wobei hierdurch die Anzeigefarben beibehalten werden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsform das korrekte Farbbild auf dem ECB-LCD-Gerät ebenfalls basierend auf RGB-Luminanzsignal angezeigt werden.
Auch in dieser Ausführungsform kann der Inhalt der Konversionstabelle 19 basierend auf der Beziehung zwischen den angelegten Spannungen und Anzeigefarben in der RGB-Farbtafel oder dem Ort der Anzeigefarben auf der CIE-Farbtafel festgesetzt werden.
Gemäß dieser Erfindung wird jede bestimmte Anzeigefarbe automatisch in die verknüpfte Spannung gewandelt, so daß das korrekte Farbbild auf dem LCD-Gerät angezeigt werden kann, was von der obigen Beschreibung ersichtlich wird. Sogar wenn eine Farbe bestimmt wird, die das LCD-Gerät nicht anzeigen kann, wird eine anzeigbare Farbe nahe der bestimmten Farbe ausgewählt und in die verknüpfte Spannung automatisch gewandelt, so daß das korrekte Farbanzeigebild erhalten werden kann.
Wenn die LCD-Geräte mit unterschiedlichen Charakteristiken verwendet werden sollen, können beliebige Farbbilder gemäß der Charakteristik des benutzten LCD- Geräts einfach durch Ändern der zu erzeugenden Spannungen und ohne Berichtigen des Anzeigeprogramms selbst erstellt werden.

Dritte Ausführungsform

Unter der Voraussetzung, daß Spannungen, die an eine ECB-Bauform eines LCD- Geräts angelegt werden sollen, das eine in Fig. 11 gezeigte Spannungsanzeigefarbencharakteristik zeigt, V1 und V2 sind, und Anzeigefarben für diese Spannungen CL1 und CL2 sind, falls diese Charakteristik durch eine gerade Linie im wesentlichen angenähert werden kann, kann eine Zwischenfarbe CL3 zwischen den Farben CL1 und CL2 näherungsweise durch die Mischung von Farben einer Vielzahl von Pixeln durch abwechselndes Anordnen des Pixels mit der Farbe CL1 und des Pixels mit der Farbe CL2 ausgedrückt werden.
Gleichfalls kann eine Farbe CL4, die zwischen den Farben CL3 und CL2 auf der Spannungsanzeigefarbencharakteristikkarte liegt, näherungsweise durch sequentielles Anordnen eines Pixels mit der Farbe CL1 und dreier Pixel mit der Farbe CL2 ausgedrückt werden.
Wegen der Begrenzung auf die Zahl von an jedes Pixel des LCD-Geräts anzulegenden Spannungen wird deshalb eine Farbe, die nicht durch jedes Pixel alleine angezeigt werden kann, als eine Farbe angenähert, die durch Mischen der Anzeigefarben einer Vielzahl von Pixeln in dieser Ausführungsform erhalten wird.
Der Aufbau der ECB-Bauform einer LCD-Einrichtung dieser Ausführungsform wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 12 diskutiert werden.
In dieser Ausführungsform sind wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen acht Spannungen V0-V7 tatsächlich an die einzelnen Pixel des LCD-Geräts anlegbar und es können 15 Farben durch Mischen der Farben einer Vielzahl von Pixeln angezeigt werden.
Der grundlegende Aufbau dieser LCD-Einrichtung ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform. Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Konversionstabelle 19 4-Bit Spannungsdaten speichert, die durch die Anzeigesteuerung 17 gelesenen Bilddaten entsprechen. Zwischen der Konversionstabelle 19 und dem D/A-Wandler 21 (der der Multiplexer 52 sein kann) ist eine Zwischenfarbsteuerung 65 vorgesehen, die die 4-Bit Spannungsdaten von der Konversionstabelle in 3-Bitspannungsdaten umwandelt.
In dieser Ausführungsform werden die gespeicherten Daten (Spannungsdaten) in der Konversionstabelle 19 beispielsweise wie folgt festgesetzt.
Zuerst wird die benutzte Bauform eines LCD-Geräts 31 (die Charakteristik einer Änderung in der Anzeigefarbe eines Pixels bzgl. einer angelegten Spannung) erhalten, wie es beispielsweise in dem RGB-Farbraum in Fig. 14 gezeigt ist.
Es werden dann acht Farben erhalten, die angezeigt werden, wenn acht von dem D/A-Wandler 21 ausgebbare Spannungen V0 (minimum) bis V7 (maximum) angelegt werden. Ferner werden sieben Zwischenfarben erhalten, die angezeigt werden, wenn Zwischenspannungen (V0 + V1)/2 bis (V6 + V7)/2 angelegt werden.
Für die tatsächlich anzeigbaren acht Farben werden die verknüpften Spannungsdaten auf "0000" bis "1110" gesetzt, wobei ihr LSB auf "0" gesetzt wird. Für die Zwischenfarben werden die verknüpften Spannungsdaten auf "0001" bis "1101" gesetzt, wobei LSB auf "1" gesetzt wird.
Darauf hin wird für jede der 64 (2² · 2² · 2²) Farben, die durch eine Gesamtheit von 6-Bit festgelegt werden, die nächste Farbe von den oben erwähnten 15 Farben erhalten, und dieser Anzeigefarbe entsprechende 4-Bit Spannungsdaten werden in den verknüpften Speicherbereich in der Konversionstabelle 19 geschrieben.
Die Zwischenfarbsteuerung 65 gibt 3-Bit Spannungsdaten zum Anzeigen der Farbe aus, wenn ihr irgendwelche Spannungsdaten "0000" bis "1110" entsprechend den Farben zugeführt werden, die Pixel für Pixel angezeigt werden können.
Wenn ein Spannungsdatensatz "0001" bis "1101", der den Zwischenfarben entspricht, die nicht Pixel für Pixel angezeigt werden können, an die Zwischenfarbsteuerung 65 von der Konversionstabelle 19 geliefert wird, gibt die Zwischenfarbsteuerung 65 3-Bit Spannungsdaten zum Anzeigen einer anzeigbaren Farbe nahe der Zwischenfarbe aus. Wenn einige Spannungsdatensätze "0001" bis "1101" dauernd der Zwischenfarbsteuerung 65 zugeführt werden, gibt die Zwischenfarbsteuerung 65 3-Bit Spannungsdaten zum Anzeigen von anzeigbaren Farben auf beiden Seiten der Zwischenfarbe aus, wobei hierdurch die bezeichnete Zwischenfarbe durch die gemischte Farbe angezeigt wird.
Genauer gibt die Zwischenfarbsteuerung 65 Daten "XXX" aus, die aus den oberen 3 Bit der empfangenen Daten bestehen, wenn ihr Spannungsdaten mit dem LSB von "0" oder Spannungsdaten "XXX0" zugeführt werden. Wenn der Zwischenfarbsteuerung ein einzelner Datensatz mit LSB von "1" oder Spannungsdaten "XXX1" zugeführt wird, gibt sie Daten "XXX" aus, die aus den oberen 3 Bit der empfangenen Daten bestehen. Wenn der Zwischenfarbsteuerung dauernd Spannungsdatensätze mit dem LSB von "1" oder Spannungsdaten "XXX1" zugeführt werden, gibt sie abwechselnd Daten "XXX", die aus den oberen 3 Bit der empfangenen Daten bestehen, und Daten "XXX + 001" aus. Demgemäß wird der Durchschnittswert der an zwei anein andergrenzenden Pixeln angelegten Spannung im wesentlichen gleich der Spannung, die durch die 4-Bit Spannungsdaten festgelegt wird, die von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden.
Der D/A-Wandler 21 empfängt 3-Bit Spannungsdaten von der Zwischenfarbsteuerung 65 und konvertiert die Daten zu jedem von acht Pegeln von Spannungen V0 bis V7 innerhalb des Bereichs von 0 V bis 5 V unter der Steuerung der CPU11.
Der Betrieb der in Fig. 12 gezeigten LCD-Einrichtung wird unten beschrieben werden.
Die Anzeigesteuerung 17 liest Bilddaten Pixel für Pixel (6 Bit für jedes) aus dem Bildspeicher 15 für jede Abtastlinie aus und führt die Bilddaten den Adressanschlüssen der Konversionstabelle 19 sequentiell zu. Die Konversionstabelle 19 liest 4-Bit Spannungsdaten, die bei dem Ort gespeichert sind, der durch die Bilddaten adressiert wird, und führt die Spannungsdaten der Zwischenfarbsteuerung 65 zu.
Wenn der Zwischenfarbsteuerung 65 Spannungsdaten mit dem LSB von "0" von der Konversionstabelle 19 zugeführt werden, extrahiert die Zwischenfarbsteuerung 65 die oberen 3 Bit der empfangenen Daten und gibt sie aus. Wenn der Zwischenfarbsteuerung 65 ein einzelner Datensatz mit dem LFB von "1" zugeführt wird, extrahiert sie die oberen 3 Bit der empfangenen Daten und gibt sie aus. Wenn der Zwischenfarbsteuerung 65 dauernd Spannungsdatensätze mit dem LSB von "1" zugeführt werden, gibt sie abwechselnd aus den oberen 3 Bit der empfangenen Daten bestehende Daten und durch Addieren von "001" zu diesen oberen 3 Bit enthaltene Daten aus.
Wenn die Farben der einzelnen Pixel, die durch die aus der Konversionstabelle 19 ausgegebenen Bilddaten festgelegt werden, wie in Fig. 15A gezeigt angeordnet werden, wird das Bild wie in Fig. 15B gezeigt, das durch die 3-Bit Spannungsdaten festgelegt wird, die aus der Zwischenfarbsteuerung 65 ausgegeben werden.
In Fig. 15A und 15B geben C0-C7 anzuzeigende Farben an, wenn die Spannungen V0-V7 angelegt werden, und C01-C67 geben die Zwischenfarben der Zwischenfarbe zwischen C0 und C1 bis zu derjenigen zwischen C6 und C7 an.
Der D/A-Wandler 21 konvertiert die aus der Zwischenfarbsteuerung 65 sequentiell zugeführten 3-Bit Spannungsdaten in eine analoge Spannung und gibt sie, wie in Fig. 7 gezeigt, als ein analoges Videosignal aus.
Durch Wiederholen des obigen Vorgangs werden Pixel von Farben nahe der Zwischenfarben abwechselnd in dem Teil angeordnet, in dem die Zwischenfarbe zusammenhängend festgelegt ist, wie in Fig. 15A und 15B gezeigt. Diese Farben werden visuell gemischt und ihre Zwischenfarbe oder die Farben werden auf dem LCD- Gerät 31 angezeigt, die man vor hatte, anzuzeigen.
Ein Beispiel des genauen Aufbaus der Zwischenfarbsteuerung 65 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben werden.
Spannungsdaten Dt, die aus m+α Bit (m = 3, α = 1) bestehen und von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden, werden einem ersten Zwischenspeicher 71, einem Komparator 73 und einem Addierer 75 zugeführt. Der erste Zwischenspeicher 71 verzögert die Eingangsdaten um eine Taktperiode (eine Pixelperiode).
Spannungsdaten Dt-1, die die um eine Taktperiode durch den ersten Zwischenspeicher 71 verzögerten Spannungsdaten Dt sind, werden auch dem Komparator 73 zugeführt. Der Komparator 73 gibt ein Koinzidenzsignal S mit einem Pegel "1" aus, wenn zwei Eingangsdaten miteinander zusammenfallen und gibt ein Koinzidenzsignal S mit einem Pegel "0" aus, wenn beide Eingangsdaten nicht miteinander zusammenfallen.
Der Addierer 75 empfängt die Spannungsdaten Dt, die von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden und Daten von einem zweiten Zwischenspeicher 79, die später diskutiert werden werden. Der Addierer 75 addiert zwei Eingangsdaten und gibt die Ergebnisdaten aus, wenn das Koinzidenzsignal S den Pegel "1" aufweist und gibt direkt die Spannungsdaten Dt aus, die aus der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden, wenn das Koinzidenzsignal S den Pegel "0" aufweist.
Eine Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen m Bit aus (m+α)-Bit Daten, die von dem Addierer 75 zugeführt werden und gibt diese Bit als Daten dt an den D/A- Wandler 21 aus, und extrahiert die unteren α Bit von den (m+α)-Bit Daten, die von dem Addierer 75 zugeführt werden, und gibt diese Bit an den zweiten Zwischenspeicher 79 aus.
Die Arbeitsweise der in Fig. 16 gezeigten Zwischenfarbsteuerung 65 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 17A bis 17D beschrieben werden.
In Fig. 17A gibt die durchgezogene Linie Spannungen an, die durch 4-Bit Spannungsdaten festgelegt werden, die von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden (Spannungen entsprechend den Farben, die man beabsichtigt anzuzeigen), nämlich jede der Spannungen V0-V7, die tatsächlich an das flüssigkristalline Material angelegt werden können, und ihre Zwischenwerte. Die unterbrochene Linie gibt die Spannungen an, die durch 3-Bit Spannungsdaten festgelegt werden, die von der Rundungseinheit 77 ausgegeben werden, nämlich jeder der Spannungen V0-V7, die von dem D/A-Wandler 21 ausgegeben werden können.
Fig. 17B gibt das von dem Komparator 73 ausgegebene Koinzidenzsignal S an, Fig. 17C gibt die Ausgangsdaten des zweiten Zwischenspeichers 79 an, und Fig. 17D gibt die Farben der einzelnen anzuzeigenden Pixel an.
Im Anfangszustand hat das Ausgangssignal S des Komparators 73, wie in Fig. 17B gezeigt, einen Pegel "0", und der Addierer 75 gibt direkt 4-Bit Spannungsdaten aus, die von der Konversionstabelle 19 ausgegeben werden, z. B. "1001". Die Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen 3 Bit "100" aus der Ausgabe des Addierers 75 und führt diese Bit dem D/A-Wandler 21 zu. Der D/A-Wandler 21 konvertiert die Spannungsdaten "100" in eine analoge Spannung V4, wie in Fig. 17A gezeigt und führt sie dem Spaltentreiber 33 zu. Folglich wird die Anzeigefarbe des verknüpften Pixels die Farbe C4 entsprechend der Spannung V4, wie in Fig. 17D gezeigt. Die Rundungseinheit 77 führt das LSB "1" des 4-Bit Spannungssignals "1001" dem zweiten Zwischenspeicher 79 zu. Deshalb wird der Ausgang des zweiten Zwischenspeichers 79 "1", wie in Fig. 17C gezeigt.
Wenn die Spannungsdaten "1001" wieder aus der Konversionstabelle 19 gelesen werden, stimmen die vorigen Spannungsdaten, die in dem ersten Zwischenspeicher 71 gehalten werden, mit den aktuellen Spannungsdaten überein, und der Komparator 73 gibt das Koinzidenzsignal S mit dem Pegel "1", wie in Fig. 17B gezeigt, aus. Gemäß diesem Koinzidenzsignal S addiert der Addierer 75 die Spannungsdaten "1001" aus der Konversionstabelle 19 und die in dem zweiten Zwischenspeicher 79 gehaltenen Daten "1" und gibt die Ergebnisdaten "1010" aus. Die Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen 3 Bit "101" aus den Daten "1010" und führt die Spannungsdaten "101" dem D/A-Wandler 21 zu. Der D/A-Wandler 21 konvertiert die Spannungsdaten "101" in eine analoge Spannung V5 wie in Fig. 17A gezeigt, und führt die analoge Spannung V5 dem Spaltentreiber 33 zu. Folglich wird die Anzeigefarbe des verknüpften Pixels, die der Spannung V5 entsprechende Farbe C5, wie in Fig. 17D gezeigt. Die Rundungseinheit 77 führt das LSB "0" der Daten "1010" dem zweiten Zwischenspeicher 79 zu, der die Eingangsdaten, wie in Fig. 17C gezeigt, zwischenspeichert.
Wenn die Spannungsdaten "1001" wieder aus der Konversionstabelle 19 gelesen werden, gibt der Komparator 73 das Koinzidenzsignal S mit dem Pegel "1 ", wie in Fig. 17B gezeigt, aus. Der Addierer 75 addiert die Spannungsdaten "1001" aus der Konversionstabelle 19 und die Daten "0", die in dem zweiten Zwischenspeicher 79 gehalten werden, und gibt die Ergebnisdaten "1001" aus. Die Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen 3 Bit "100" aus den Daten "1001" und führt die Spannungsdaten "100" dem D/A-Wandler 21 zu. Der D/A-Wandler 21 führt die analoge Spannung V4 dem Spaltentreiber 33 zu. Folglich wird die Anzeigefarbe des verknüpften Pixels die Farbe C4, die der Spannung V4 entspricht, wie in Fig. 17D gezeigt. Die Rundungseinheit 77 führt das LSB "1" der Daten "1001" dem zweiten Zwischenspeicher 79 zu, der die eingegebenen Daten, wie in Fig. 17C gezeigt, zwischenspeichert.
Wenn ein ähnlicher Vorgang wiederholt wird und jedesmal, wenn die Konversionstabelle 19 fortlaufend die 4-Bit Spannungsdaten "1001" ausgibt, führt der D/A- Wandler 21 die Spannungen V4 und V5 dem Spaltendekoder 33 der Reihe nach zu. Der Spaltendekoder 33 tastet die zugeführten Spannungen V4 und V5 ab und legt die abgetasteten Spannungen an die verknüpften Pixelelektroden 43 an. Folglich sind die Pixel für die Farbe C4 und die Pixel für die Farbe C5 abwechselnd, wie in Fig. 17D gezeigt, angeordnet, und es wird die Zwischenfarbe C45 durch Mischen der vorigen zwei Farben angezeigt.
Wenn sich die von der Konversionstabelle 19 ausgegebenen Spannungsdaten zu einem anderen Wert ändern, z. B. "1000" entsprechend der Spannung V4, gibt der Komparator 73 das Koinzidenzsignal S mit dem Pegel "0", wie in Fig. 17B gezeigt, aus. Der Addierer 75 gibt die von der Konversionstabelle 19 ausgegebenen Spannungsdaten "1000" direkt aus. Die Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen 3 Bit "100" aus den Daten "1000" und führt die Spannungsdaten "100" dem D/A-Wandler 21 zu. Der D/A-Wandler 21 führt die analoge Spannung V4 dem Spaltentreiber 33, wie in Fig. 17A gezeigt, zu. Folglich wird die Anzeigefarbe des verknüpften Pixels die der Spannung V4 entsprechende Farbe C4, wie in Fig. 17D gezeigt. Die Rundungseinheit 77 führt das LSB "0" der Daten "1000" dem zweiten Zwischenspeicher 79 zu, der die eingegebenen Daten, wie in Fig. 17C gezeigt, zwischenspeichert.
Wenn die Spannungsdaten "1000" wieder aus der Konversionstabelle 19 wie in Fig. 17A gezeigt gelesen werden, gibt der Komparator 73 das Koinzidenzsignal S mit dem Pegel "1" wie in Fig. 17B gezeigt aus. Der Addierer 75 addiert die Spannungsdaten "1000" aus der Konversionstabelle 19 und die in dem zweiten Zwischenspeicher 79 gehaltenen Daten "0" und gibt die Ergebnisdaten "1000" aus. Die Rundungseinheit 77 extrahiert die oberen 3 Bit "100" aus den Daten "1000" und führt die Spannungsdaten "100" dem D/A-Wandler 21 zu. Der D/A-Wandler 21 führt die analoge Spannung V4 dem Spaltentreiber 33, wie in Fig. 17A gezeigt, zu. Folglich wird die Anzeigefarbe des verknüpften Pixels die Farbe C4, die der Spannung V4 entspricht, wie in Fig. 17D gezeigt. Die Rundungseinheit 77 führt das LSB "0" der Spannungsdaten "1000" dem zweiten Zwischenspeicher 79 zu, der die eingegebenen Daten, wie in Fig. 17C gezeigt, zwischenspeichert.
Da ein ähnlicher Vorgang wiederholt wird, wird die Spannung V4 dem Spaltendekoder 33 zugeführt, jedesmal wenn die Konversionstabelle fortlaufend die 4-Bit Spannungsdaten "1000" ausgibt. Der Spaltendekoder 33 tastet die angeführte Spannung V4 ab und legt die abgetastete Spannung an die verknüpfte Pixelelektrode 43.
Obwohl die vorangehende Beschreibung dieser Ausführungsform für den Fall, daß Zwischenfarben der Farben, die tatsächlich durch das Anlegen der Spannungen V0- V7 angezeigt werden können, als angenäherte Farben angezeigt werden, kann das Intervall zwischen tatsächlich anzeigbaren Farben in viele Teile auf der Farbtafel unterteilt werden, wobei so die Zahl der angenäherten Anzeigefarben erhöht wird, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert wird. In diesem Fall werden die angelegten Spannungen auf eine solche Art und Weise angeordnet, daß der Durchschnittswert der angelegten Spannungen an eine Vielzahl von Pixeln gleich der Spannung wird, die an das flüssigkristalline Material anzulegen ist, um die gewünschte Farbe im Hinblick auf die Charakteristik des LCD-Geräts anzuzeigen.
Beispielsweise kann durch Festlegen aus der Konversionstabelle 19 ausgegebenen Spannungsdaten auf 5 Bit und Festlegen der Zahl von Bits, m und a, der Zwischenfarbsteuerung 65, die den in Fig. 16 gezeigten Aufbau aufweist, auf "3" bzw. "2" das Intervall zwischen tatsächlich anzeigbaren Farben auf der Farbtafel durch 4 gleich aufgeteilt werden, um das näherungsweise Anzeigen der Zwischenfarben sicherzustellen.
Die Zahl der an das LCD-Gerät 31 anlegbaren Spannungstypen kann auf größer als 8 festgesetzt werden. In diesem Fall sollte die Zahl der Bit von der Zwischenfarbsteuerung 65 ausgegebenen Spannungsdaten gleich oder größer als 4 Bit festgelegt werden, und die Zahl von Bits von der Konversionstabelle 19 ausgegebenen Spannungsdaten sollte 4 Bit + die Zahl von Bits sein, die notwendig sind, um eine angenäherte Anzeigefarbe festzulegen.
Es ist wünschenswert, daß das Intervall zwischen angelegten Spannungen so ist, daß die Charakteristik zwischen den angelegten Spannungen durch eine gerade Linie approximiert werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform können, wie oben beschrieben, die Farben, die im Hinblick auf die Charakteristik des LCD-Geräts anzeigbar sind, aber die wegen der begrenzten Zahl von angelegten Spannungen nicht tatsächlich anzeigbar sind, durch Mischen der Farben einer Vielzahl von Pixeln angezeigt werden. Es ist deshalb möglich, ein Bild mit einer begrenzten Zahl von Treiberspannungen anzuzeigen, das viele Farben enthält.
Obwohl die Ausgabe der Zwischenfarbsteuerung 65 einer D/A-Wandlung in dem D/A-Wandler 21 unterworfen wird, um eine analoge Spannung zu erhalten, die in dieser Ausführungsform an jede Pixelelektrode 43 angelegt werden soll, kann ein anderes Verfahren genauso angewendet werden.
Beispielsweise kann der Spannungsgenerator 61 vorgesehen werden, der eine Spannungsversorgungsschaltung oder ähnliches zum Ausgeben der Spannungen V0-V7 umfaßt, und die Ausgangsspannung des Spannungsgenerators 61 kann dem Spaltentreiber 33 gemäß den Ausgangsdaten der Zwischenfarbsteuerung 65 wie in der zweiten Ausführungsform selektiv zugeführt werden.

Vierte Ausführungsform

Die Anzeigefarben einer ECB-Bauform einer LCD-Einrichtung hängen von den angelegten Spannungen ab, wobei es notwendig wird, die angelegten Spannungen genau festzulegen. Einige Benutzer ziehen es vielleicht vor, die Anzeigefarben zu ändern. Unter diesem Gesichtspunkt ist es wirkungsvoll, daß der Spannungsgenerator 61 der zweiten Ausführungsform mit einer Spannungsregulierungsmöglichkeit ausgestattet ist.
Beispielsweise können die Spannungen V0-V7 durch Erzeugen der Spannungen unter Benutzung eines Spannungsteiles, wie in Fig. 18 gezeigt, variabel werden.
Alternativ dazu kann der Spannungsgenerator 61 eine Kapazitätsteilerschaltung umfassen, die einen variablen Kondensator benutzt, um eine variable Ausgangsspannung zur Verfügung zu stellen.
Regler V5 zum Anpassen von Spannungen können auf einer Seite oder ähnlichem der LCD-Einrichtung 25, wie in Fig. 19 gezeigt, angeordnet werden. Der Benutzer kann die Regler V5 betätigen, um die an die Pixelelektrode 43 angelegte Spannung zu Regulieren, wobei so die Anzeigefarben eingestellt werden.
Jedoch verkompliziert der in Fig. 18 gezeigte Aufbau die Anpassung und erhöht die verbrauchte Leistung.
Schaltungen, die in Fig. 21 und 22 gezeigt werden, können als Spannungsgenerator benutzt werden.
In dem in Fig. 21 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von Widerständen R in Serie zwischen Versorgungsspannungen VEE1 und VEE2 verbunden, und die Spannung bei jedem Knoten zwischen den Widerständen R wird als eine Treiberspannung über einen Verstärker A ausgegeben. In diesem Aufbau wird nur ein Widerstand R durch einen veränderbaren Widerstand VR gebildet.
In dem in Fig. 22 gezeigten Beispiel sind eine Vielzahl von veränderbaren Widerständen VR in Serie zwischen Versorgungsspannungen VEE1 und VEE2 verbunden, und die Spannung bei jedem Knoten zwischen den veränderbaren Widerständen VR wird als eine Treiberspannung über einen Verstärker A ausgegeben.
Der Spannungsgenerator, der den in Fig. 21 gezeigten Aufbau hat, ist für ein LCD- Gerät einer gewöhnlichen wie der TN-Bauform, die die Luminanz gemäß einer Änderung in der angelegten Spannung ändert, geeignet. Die Feineinstellung jeder Treiberspannung ist jedoch bei diesem Spannungsgenerator nicht möglich. Wenn dieser Spannungsgenerator für eine ECB-Bauform eines LCD-Geräts verwendet wird, das sowohl die Anzeigefarbe als auch die Anzeigehelligkeit sogar durch einen kleinen Spannungsunterschied in großem Umfang ändert, ist es nicht leicht, angenehme Bilder zu erhalten.
Obwohl der Spannungsgenerator, der den in Fig. 22 gezeigten Aufbau aufweist, eine Ausgangsspannung erzeugen kann, die den genauem Spannungswert hat, leidet er an einer Schwierigkeit beim Einstellen der Spannung.
Eine Beschreibung einer Ausführungsform des geeignetsten Spannungsgenerators zum Ansteuern einer ECB-Bauform eines LCD-Geräts wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vorgetragen werden.
Fig. 23 veranschaulicht eine CIE (x, y)-Farbtafel, die die Beziehung zwischen angelegten Spannungen und Anzeigefarben des LCD-Geräts 31 zeigen.
In dem in Fig. 23 gezeigten Beispiel reagiert die Anzeigefarbe "gelb" Y sehr empfindlich auf eine Veränderung der angelegten Spannung. Genauer hat die angelegte Spannung einen sehr engen Bereich von ungefähr 0,1 V, um gelb anzuzeigen, wobei die gelbe Farbe veranlaßt wird, sich sogar durch eine geringe Änderung der angelegten Spannung zu verändern. Die Anzeigefarbe "rot" ändert sich nicht viel, sogar wenn sich die angelegte Spannung ändert.
Eine Beschreibung des Aufbaus des Spannungsgenerators 61, der zum Ansteuern des LCD-Geräts 31 geeignet ist, das die oben beschriebene Charakteristik aufweist, wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 24 beschrieben werden.
Wie in Fig. 24 gezeigt, umfaßt der Spannungsgenerator 61 einen Spannungsteiler 100, eine erste Einstellspannungsschaltung 101 und eine zweite Einstellspannungsschaltung 102.
Der Spannungsteiler 100 wird durch Verbinden von N+1 Festwiderständen R, die feste Widerstandswerte haben, in Serie gebildet. Die Spannungen bei N Knoten zwischen den Festwiderständen R werden als Spannungen V&sub1; bis VN dem Multiplexer 62 über Verstärker A&sub1; bis AN zur Impedanzwandlung zugeführt. Die Verstärker A&sub1; bis AN haben einen Spannungsverstärkungsfaktor von 1. Die Widerstandswerte der einzelnen Festwiderstände R brauchen nicht die gleichen zu sein, sind aber geeignet festgesetzt, um die gewünschten Spannungen V&sub1; bis VN zu erhalten.
Die Spannungen V&sub1; bis VN dienen dazu, die gewünschten Farben auf der in Fig. 23 gezeigten Farbtafel anzuzeigen. Von diesen Spannungen V&sub1; bis VN ist die Spannung V&sub2; auf eine Spannung (Vgelb) zum Anzeigen von gelb festgesetzt, und die Spannung VN-1 ist auf eine Spannung (Vschwarz) zum Anzeigen von schwarz festgesetzt.
Die erste Einstellspannungsschaltung 101 weist einen Einstellwiderstand (Regler) VR&sub1; und einen Festwiderstand FR&sub1; auf, die in Serie zwischen den Versorgungsspannungen VEE1 und VEE2 verbunden sind. Der Verstärker AV1 weist eine Eingangsklemme auf, die mit dem Knoten zwischen dem Einstellwiderstand VR&sub1; und dem Festwiderstand FR&sub1; verbunden ist, und eine Ausgangsklemme auf, die mit dem Knoten zwischen den Festwiderständen R&sub2; und R&sub3; des Spannungsteilers 100 verbunden ist.
Die Spannung bei dem Knoten zwischen dem Einstellwiderstand VR&sub1; und dem Festwiderstand FR&sub1; wird gleich der Spannung Vgelb festgesetzt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers AV1 wird auf "1" festgesetzt und die Spannung bei dem Knoten zwischen den Festwiderständen R&sub2; und R&sub3; des Spannungsteilers 100 wird gleich der Spannung Vgelb festgesetzt.
Die zweite Einstellspannungsschaltung 102 weist einen Einstellwiderstand (Regler) VR&sub2; und einen Festwiderstand FR&sub2; auf, die in Serie zwischen den Versorgungsspannungen VEE1 und VEE2 verbunden sind. Der Verstärker AV2 weist eine Eingangsklemme, die mit dem Knoten zwischen dem Einstellwiderstand VR&sub2; und dem Festwiderstand FR&sub2; verbunden ist, und eine Ausgangsklemme auf, die mit dem Knoten zwischen den Festwiderständen RN und RN-1 des Spannungsteilers 100 verbunden ist.
Die Spannung bei dem Knoten zwischen dem Einstellwiderstand VR&sub2; und dem Festwiderstand FR&sub2; wird gleich der Spannung Vschwarz festgesetzt. Der Verstär kungsfaktor des Verstärkers AV2 wird auf "1" festgesetzt, und die Spannung bei dem Knoten zwischen den Festwiderständen RN und RN-1 des Spannungsteilers 100 wird gleich der Spannung Vschwarz festgesetzt.
Wenn der Widerstandswert des Einstellwiderstands VR&sub1; eingestellt wird, wird die Ausgangsspannung der ersten Einstellspannungsschaltung 101 geändert, wobei so die Spannung bei dem Knoten zwischen den Festwiderständen R&sub2; und R&sub3; des Spannungsteilers 100 oder die Spannung Vgelb geändert wird.
Ebenso wird die Ausgangsspannung der zweiten Einstellspannungsschaltung 102 geändert, wenn der Widerstandswert des Einstellwiderstandes VR&sub2; eingestellt wird, wobei so die Spannung am Knoten zwischen den Festwiderständen RN und RN-1 des Spannungsteilers 100 oder der Spannung Vschwarz geändert wird.
Die Treiberspannungen V&sub3; bis VN-2 werden durch Teilen der Treiberspannung Vgelb und der Treiberspannung Vschwarz durch die Festwiderstände R&sub3; bis RN-1 erhalten.
Während das menschliche Sehvermögen sehr empfindlich auf die Anzeigefarbe "schwarz" ist und empfindlich ihre Veränderung unterscheiden kann, spricht das menschliche Sehvermögen nicht so sehr auf "grau" an.
Während das LCD-Gerät, das die in Fig. 23 gezeigte Charakteristik aufweist, eine empfindliche Veränderung in "gelb" als Anzeigefarbe bezügl. einer Spannungsänderung und eine Farbabweichung mit einer geringen Spannungsänderung verursacht, spricht die Anzeigefarbe "rot" nicht so sehr auf eine Spannungsänderung an.
Es ist deshalb notwendig, die Treiberspannungen Vschwarz und Vgelb zum Anzeigen von "schwarz" und "gelb" genau einzustellen, und es pflegt kein bedeutendes Problem bezügl. "grau" und "rot" zu entstehen, falls die Spannung vom Referenzwert etwas verschoben wird.
In dem in Fig. 24 gezeigten Aufbau kann die Spannung Vgelb, die von der ersten Einstellspannungsschaltung 101 ausgegeben wird, durch Einstellen des Einstellwi derstandes VR&sub1; genau eingestellt werden. Die Spannung Vschwarz, die von der zweiten Einstellspannungsschaltung 102 ausgegeben wird, kann durch Einstellen des Einstellwiderstandes VR&sub2; genau eingestellt werden.
Bezüglich der anderen Treiberspannungen werden die Spannungen direkt benutzt, die durch Spannungsteilung durch die Festwiderstände R&sub1; bis RN+1 erhalten werden. So können diese Spannungen nicht genau eingestellt werden. Sogar wenn diese Spannungen sich leicht ändern, verändern sich die Anzeigefarben des LCD-Geräts nicht. Sogar wenn sich die Anzeigefarben wegen einer Spannungsänderung ändern, können Menschen dies nicht sehen, wobei somit überhaupt kein Problem auftritt.
Der Aufbau dieser Ausführungsform erlaubt Spannungseinstellung nur bei den Spannungen zum Anzeigen von Farben, die sich mit einer Spannungsänderung drastisch ändern, und den Spannungen zum Anzeigen von Farben, auf die Menschen sehr empfindlich sind. Es ist deshalb einfach, die Anzeigefarben einzustellen. Obwohl die Treiberspannungen von all den Knoten zwischen den Festwiderständen R&sub1; bis RN+1, die den Spannungsteiler 100 bilden, in dem in Fig. 24 gezeigten Aufbau herausgeführt sind, kann die angelegte Spannung nur von einigen Knoten erhalten werden.
Obwohl die Spannungen bei den Knoten des Spannungsteilers 100 durch die Ausgänge der ersten und zweiten Einstellspannungsschaltungen 101 und 102 festgesetzt werden, können die Ausgänge der ersten und zweiten Einstellspannungsschaltungen 101 und 102 direkt als die Spannungen Vgelb (V&sub2;) und Vschwarz (VN-1) ausgegeben werden, und die anderen Spannungen können von dem Spannungsteiler 100 erhalten werden.
Obwohl der Spannungsteiler 100 und die ersten und zweiten Einstellspannungsschaltungen 101 und 102 durch Widerstände gebildet werden, können sie auch durch eine andere Art von Impedanzelementen, wie Kondensatoren, gebildet werden.
Obwohl die Ausgabe des Spannungsteilers 100 über die Verstärker "A&sub1;-AN+1" zur Impedanzwandlung ausgegeben wird, sind die Verstärker nicht wesentlich.
Der Aufbau zum Regulieren der Spannungen ist nicht auf die besondere Art der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt, sondern es können auch andere Aufbauten verwendet werden, so lange sie die Spannungen bei den notwendigen Teilen einstellen können.
Die Spannung zum Anzeigen der Farbe "schwarz", auf die Menschen sehr empfindlich sind, und die Spannung zum Anzeigen der Farbe "gelb" für die das LCD-Gerät sehr empfindlich auf eine Spannungsänderung ist, sind in der oben beschriebenen Ausführungsform einstellbar. Drei oder mehr Spannungsregler zum Einstellen von "schwarz", "gelb" und "blau" können beispielsweise vorgesehen werden. Im Hinblick auf einfachere Einstellung ist es wünschenswert, daß die Zahl von einstellbaren Spannungen gleich oder geringer als eine Hälfte der Zahl der tatsächlich erzeugten Spannungen sein soll.
Die vorangehende Beschreibung dieser Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf ein LCD-Gerät vorgetragen, dessen Anzeigefarbe "gelb" empfindlich auf eine Änderung der Spannung ist. Wenn eine andere Farbe empfindlich auf eine Spannungsänderung im Hinblick auf den Aufbau des Geräts ist, sollte die Spannung zum Erzeugen dieser Farbe einstellbar gemacht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform können, wie oben beschrieben, die Anzeigefarben durch Regulieren der angelegten Spannungen genau eingestellt werden und das Einstellen ist leicht.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Tabelle als die einfachste Einrichtung zum Konvertieren von Bilddaten zu Spannungsdaten verwendet. Aber die verwendete und in Fig. 5 oder Fig. 8 gezeigte Spannungs- Anzeigefarbencharakteristik kann in Form einer Funktion in dem Speicher gespeichert werden, und Spannungsdaten können durch Ausführen einiger Berechnungen erhalten werden, jedesmal wenn Bilddaten zugeführt werden.
Obwohl die verwendeten Bilddaten aus 2 Bit für jede RGB-Farbe, also 6 Bit in den oben beschriebenen Ausführungsformen bestehen, ist die Zahl von Bit nicht festgelegt. Bilddaten können aus RGB-Bilddaten und Luminanzdaten I, die die Luminanz anzeigen, bestehen. Bilddaten können aus Daten bestehen, die die Luminanz von Gelb, Zyan und Magenta angeben. In diesem Fall werden Spannungen zum Anzeigen anzeigbarer Farben am nächsten zu den kombinierten Farben der einzelnen Farben, die durch Gelb-, Zyan- und Magentabilddaten bezeichnet werden, in die Konversionstabelle 19 eingetragen. Darüber hinaus kann diese Erfindung in dem Fall breit angewendet werden, in dem eine ECB-Bauform eines LCD-Geräts unter Verwendung von Bilddaten angesteuert wird, die eine Vielzahl von Farben unterschiedlicher Wellenlängenbänder festlegen.
Obwohl die erläuterten Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsformen die RGB-Luminanzsignale in Spannungen wandeln, die an die einzelnen Pixel des LCD- Geräts 31 angelegt werden sollen, können Fernsehbildsignale (zusammengesetzte Bildsignale) des NTSC-Standards oder ähnlichem in Spannungen gewandelt werden, die an die einzelnen Pixel des LCD-Geräts 31 unter Verwendung einer Tabelle angelegt werden sollen.
In diesem Fall kann ein zusammengesetztes Bildsignal in ein digitales zusammengesetztes Bildsignal gewandelt werden, und dieses digitale Signal kann zeitweise in RGB-Luminanzsignale gewandelt werden, die in die Konversionstabelle 19 eingetragen werden sollten. Die Konversionstabelle 19 kann für digitale zusammengesetzte Bildsignale bereitgestellt werden.
In der ersten bis vierten Ausführungsform wurde zum leichteren Verständnis nichts über die sog. Polaritätsumkehr zum Invertieren der Spannung zum Ansteuern des LCD-Geräts 31 nach jeder vorbestimmten Periode erörtert. Jedoch kann die Polarität der an das LCD-Gerät 31 anzulegenden Spannung nach jeder Leitungsperiode, jedem Feld u. s. w. invertiert werden. In diesem Fall wandelt der D/A-Wandler 21 Spannungsdaten in Spannungen, die positive und negative Polaritäten aufweisen, und eine der Spannungen wird dem Spaltentreiber 33 über eine geeignete Umschalt schaltung selektiv zugeführt. Der Spannungsgenerator 61 wandelt Spannungsdaten in Spannungen V0 bis V7 für beide Polaritäten, von denen eine durch den Multiplexer 62 ausgewählt wird. Die ausgewählte Spannung wird dem Spaltentreiber 33 zugeführt. Die Spannung für die Gegenelektrode 58 wird ebenfalls synchron mit der Inversion der Polarität der Schreibespannung invertiert. Die sind die gleichen Vorgänge, die im Stand der Technik durchgeführt werden.
In den LCD-Geräten der ersten bis vierten Ausführungsform wird nematisches, flüssigkristallines Material, das die positive dielektrische Anisotropie aufweist, in der LC- Zelle gedreht angeordnet. Jedoch kann diese Erfindung an verschiedene andere Bauformen von Anzeigegeräten angepaßt werden, wie eine DAP-Bauform (Deformation of Aligned Phase, Verzerrung der ausgerichteten Phase), die eine Zelle benutzt, die LC-Moleküle in einer homeotropen Ausrichtung aufweist, eine parallel ausgerichtete nematische (homogene) Bauform, die eine Zelle benutzt, die LC-Moleküle aufweist, die in einer umgedrehten homogenen Form ausgerichtet sind, eine HAN-Bauform (Hybrid Aligned Nematic, hybrid ausgerichtete nematische Flüssigkeit), die eine Zelle benutzt, die LC-Moleküle aufweist, die senkrecht auf der Oberfläche eines Substrates und parallel auf der Oberfläche des anderen Substrates angeordnet sind, wobei sich die Ausrichtung kontinuierlich zwischen beiden Substraten ändert, und eine LC-Ausrichtungsmodusbauform, die eine Zelle benutzt, die eine LC-Schicht aufweist, deren LC-Moleküle zwischen der schrägen Ausrichtung und der gebogenen Ausrichtung gemäß der angelegten Spannung wechseln.
Obwohl eine Verzögerungsplatte in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, kann sie, abhängig von der Ausrichtung der flüssigkristallinen Moleküle, weggelassen werden. Diese Erfindung ist nicht auf eine Reflexionsbauform beschränkt, sondern kann zum Gebrauch in einer transparenten Bauform eines LCD-Geräts angepaßt werden.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung mit einem Flüssigkristallanzeigegerät (31) zur Farbanzeige von Bilddaten mit einem Wert für die Luminanz für jede einer Vielzahl von für ein einzelnes Pixel benutzten Farben und einer Treiberschaltung zum Ansteuern des Flüssigkristallanzeigegeräts (31),

wobei das Flüssigkristallanzeigegerät (31) eine Vielzahl von Pixeln umfaßt, wobei jedes Pixel wenigstens einen Bildpunkt umfaßt, und wobei

die Treiberschaltung

Farbbezeichnungseinrichtungen (11-17) zum Liefern der Bilddaten (RGB) an Treibereinrichtungen (21, 33, 35) und

die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) zum Liefern von Treiberspannungen (V0-V7), die den Bilddaten entsprechen, an das Flüssigkristallanzeigegerät (31) umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Treiberschaltung ferner eine Konversionseinrichtung (19) zum Konvertieren der Bilddaten in Spannungsdaten aufgrund eines gespeicherten Zusammenhangs zwischen Bilddaten und Spannungsdaten, die anhand der Beziehung zwischen den an ein Pixel angelegten Treiberspannungen und der dabei angezeigten Farbe bestimmt werden, wobei die Spannungsdaten einen einzelnen Wert für jedes Pixel umfassen, und zum Liefern der Spannungsdaten an die Treibereinrichtungen umfaßt,

die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) angepaßt sind, um die Spannungsdaten in die Treiberspannungen zu konvertieren, und

jeder Bildpunkt fähig ist, eine Vielzahl von Farben anzuzeigen, und angepaßt ist, durch die entsprechende Treiberspannung zu einer Farbe gesteuert zu werden, die der durch die entsprechenden Bilddaten festgelegten Farbe am ähnlichsten ist.

2. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konversionseinrichtung (19) angepaßt ist, die Spannungsdaten auszugeben, die anzeigbaren Farben nahe den durch die Bilddaten bezeichneten Farben entsprechen.

3. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten eine größere Anzahl von Bits umfassen als die Spannungsdaten.

4. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konversionseinrichtung (19) angepaßt ist, die Spannungsdaten auszugeben, die einer anzeigbaren Farbe entsprechen, die einer durch die Bilddaten bezeichneten Farbe in einem Farbraum am nächsten ist, wobei die Spannungsdaten, die einer anzeigbaren Farbe am nächsten zu einer durch die Bilddaten bezeichneten Farbe auf einer Farbtafel entsprechen, wobei die Spannungsdaten einer anzeigbaren Farbe entsprechen, die im gleichen Gebiet in einem Farbraum liegen, und wobei die Spannungsdaten einer anzeigbaren Farbe entsprechen, die in einem gleichen Gebiet auf einer Farbtafel liegen.

5. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konversionseinrichtung (19) angepaßt ist, um die Spannungsdaten als ein digitales Signal auszugeben; und

die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) umfassen:

einen Digital-Zu-Analog-Wandler (21) zum Konvertieren der von den Konversionseinrichtungen ausgegebenen Spannungsdaten zu einer analogen Spannung; und

Einrichtungen (33, 35) zum Liefern der von dem Digital-Zu-Analog-Wandler (21) ausgegebenen analogen Spannung an das Flüssigkristallanzeigegerät (31) als die Treiberspannung.

6. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) umfassen:

eine Spannungserzeugungseinrichtung (61) zum Ausgeben einer Vielzahl von erzeugten Spannungen; und

einen Multiplexer (62) zum Auswählen einer Spannung, die den von den Treibereinrichtungen (21, 33, 35) ausgegebenen Spannungsdaten entspricht, aus den von der Spannungserzeugungseinrichtung (61) erzeugten Spannungen und zum Ausgeben der ausgewählten Spannung.

7. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserzeugungseinrichtung (61) eine Einstelleinrichtung (VR; 101, 102) zum Ändern eines Spannungswerts einer Ausgangsspannung umfaßt.

8. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserzeugungseinrichtung (61) umfaßt:

eine Festspannungseinrichtung (100) zum Erzeugen einer Vielzahl von Festspannungen;

eine Einstellspannungseinrichtung (101, 102), die eine Spannungsteilschaltung mit einem Einstellimpedanzelement (VR&sub1;, VR&sub2;) zum Erzeugen einer einstellbaren Spannung aufweist; und

eine Ausgabeeinrichtung (A) zum Ausgeben von Spannungen, die durch die Festspannungseinrichtung (100) und die Einstellspannungseinrichtung (101, 102) erzeugt werden, als Spannungen zum Ansteuern des Flüssigkristallanzeigegeräts (31).

9. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Festspannungseinrichtung (100) eine Vielzahl von verbundenen Festimpedanzelementen (R) und eine Spannungsteilerschaltung (100) umfaßt, an deren eines Ende eine erste Spannung (VEE1) und an deren zweites Ende eine zweite Spannung (VEE2) angelegt wird;

die Einstellspannungseinrichtung (101, 102) mit einem vorbestimmten Knoten zwischen der Vielzahl von Festimpedanzelementen verbunden ist und eine Spannung bei dem vorbestimmten Knoten auf einen gewünschten Wert festlegt; und

die Ausgabeeinrichtung (A) die Treiberspannung von einer Vielzahl von Knoten zwischen Festimpedanzelementen (R) ausgibt, die die Spannungsteilerschaltung darstellen.

10. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellspannungseinrichtung (101, 102) eine vorbestimmte Spannung innerhalb eines Spannungsbereiches, in dem ein Verhältnis einer Veränderung in einer Farbe (gelb) zu einer Veränderung der angelegten Spannung des Flüssigkristallanzeigegeräts (31) groß ist und/oder eine Spannung, die einer Farbe (schwarz) entspricht, für die eine visuelle Empfindlichkeit zu einer Veränderung im Farbton des Flüssigkristallanzeigegeräts (31) hoch ist, ausgibt.

11. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellspannungseinrichtung (101, 102) angepaßt, um eine schwarz entsprechende Spannung und/oder eine gelb entsprechende Spannung auszugeben.

12. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbbezeichnungseinrichtungen (11, 17) umfassen:

einen Bildspeicher (15) zum Speichern von Anzeigefarben spezifizierenden Farbdaten;

eine Ausführungseinrichtung (11) zum Ausführen eines Bildvorbereitungsprogramms und zum Speichern von Farbdaten, die eine Farbanzeige in dem Bildspeicher (15) festlegen; und

eine Einrichtung (17) zum Liefern der in dem Bildspeicher gespeicherten Farbdaten an die Konversionseinrichtung (19).

13. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristallanzeigegerät (31) auf einem doppelbrechungsgesteuerten optischen Effekt beruht.

14. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten einen Satz von Daten umfassen, die eine Vielzahl von Farben von verschiedenen Wellenlängenbändern festlegen.

15. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie angepaßt ist, so daß, wenn die von der Konversionseinrichtung (19) ausgegebenen Spannungsdaten eine Spannung ((V0 + V1)/2 bis (V6 + V7)/2) festlegt, die nicht angepaßt für das Flüssigkristallanzeigegerät (31) ist, die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) sequentiell ei ne vorbestimmte Zahl von Treiberspannungen (V0-V7) in eine Nachbarschaft einer durch die Spannungsdaten festgelegten Spannung an eine Vielzahl von Pixeln anlegt, wobei hierdurch eine Farbe angezeigt wird, die ungefähr nahe einer Farbe ist, die den Spannungsdaten entspricht.

16. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie angepaßt ist, so daß, wenn die von der Konversionseinrichtung (19) ausgegebenen Spannungsdaten wiederholt eine Spannung ((V0+V1)/2 bis (V6+V7)/2) festlegen, die nicht für das Flüssigkristallanzeigegerät (31) angepaßt ist, die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) eine vorbestimmte Zahl von Treiberspannungen (V0-V7) in einer Nachbarschaft einer durch die Spannungsdaten festgelegten Spannung auswählen und die vorbestimmte Zahl von Treiberspannungen an eine Vielzahl von Pixeln sequentiell anlegen, wobei hierdurch eine Farbe ungefähr nahe einer Farbe angezeigt wird, die den Spannungsdaten in einer Form von gemischten Farben der Vielzahl von Pixeln entspricht.

17. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie angepaßt ist, so daß, wenn die von der Konversionseinrichtung (19) ausgegebenen Spannungsdaten wiederholt eine Spannung ((V0+V1)/2 bis (V6+V7)12) festlegen, die nicht angepaßt für das Flüssigkristallanzeigegerät (31) ist, die Treibereinrichtungen (21, 33, 35) zwei Treiberspannungen (V0-V7) auswählen, die in einer Nachbarschaft und höher bzw. niedriger als eine durch die Spannungsdaten festgelegte Spannung sind und abwechselnd die Treiberspannungen an eine Vielzahl von Pixeln anlegen.

18. Verfahren zum Ansteuern eines Flüssigkristallanzeigegeräts (31), das Bilddaten gemäß Luminanzwerten für jede einer Vielzahl von für ein einzelnes Pixel verwendeten Farben anzeigt, wobei es eine Vielzahl von Pixeln und eine Ansteuerschaltung umfaßt, die Farbbezeichnungseinrichtungen (11-17) und Treibereinrichtungen (21, 33, 35) umfaßt, mit den Schritten:

einem ersten Konversionsschritt zum Konvertieren der durch die Farbbezeichnungseinrichtungen (11-17) gelieferten Bilddaten in entsprechende Spannungsdaten, um die durch die Bilddaten festgelegte Farbe anzuzeigen;

einem zweiten Konversionsschritt zum Konvertieren der Spannungsdaten in Treiberspannungen, die an die Pixel des Flüssigkristallanzeigegeräts (31) angelegt werden sollen; und

einem Ansteuerschritt zum Liefern der Treiberspannungen an die Pixel des Flüssigkristallanzeigegeräts (31) durch die Treibereinrichtungen (21, 33, 35),

wobei

der erste Konversionsschritt die Luminanzwerte eines einzelnen Pixels in die Spannungsdaten basierend auf einer gespeicherten Beziehung zwischen Bilddaten und Spannungsdaten konvertiert, die anhand der Beziehung zwischen der an einen Pixel angelegten Treiberspannung und der hierbei angezeigten Farbe bestimmt wird, wobei die Spannungsdaten einer einzelnen Spannung für dieses Pixel entsprechen, um das Pixel zu einer durch die Luminanzwerte bezeichneten Farbe zu steuern, und dadurch der einzelne Spannungswert für jedes Pixel in dem zweiten Konversionsschritt in eine einzelne Spannung für ein Pixel invertiert wird, und die Treiberspannungen eine einzelne Spannung für jedes Pixel umfassen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Konversionsschritt einen Schritt zum Vorbereiten einer Tabelle umfaßt, die eine Beziehung zwischen Spannungen, die an das flüssigkristalline Material des Flüssigkristallanzeigegeräts (31) angelegt werden sollen, und einen Schritt zum Konvertieren der Bilddaten zu Spannungsdaten unter Benutzung der Tabelle umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerschritt umfaßt:

einen Schritt zum Durchführen einer Digital-Zu-Analog-Wandlung der Spannungsdaten; und

einen Schritt zum Liefern einer Spannung, die durch die Digital-Zu-Analog- Wandlung erhalten wird, an das Flüssigkristallanzeigegerät, um das Flüssigkristallanzeigegerät anzusteuern.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerschritt umfaßt:

einen Spannungserzeugungsschritt zum Erzeugen einer Vielzahl von Spannungen;

einen Auswahlschritt zum Auswählen einer den Spannungsdaten entsprechenden Spannung aus der Vielzahl von in dem Spannungserzeugungsschritt erzeugten Spannungen; und

einen Schritt zum Liefern einer Spannung, die in dem Auswahlschritt ausgewählt wird, an das Flüssigkristallanzeigegerät (31), um das Flüssigkristallanzeigegerät anzusteuern.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungserzeugungsschritt einen Schritt zum Ändern eines Spannungswerts einer Ausgangsspannung umfaßt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerschritt einen Schritt zum Anlegen einer Vielzahl von Ansteuerspannungen umfaßt, deren Durchschnittswert im wesentlichen gleich einer Spannung entsprechend den Spannungsdaten wird, an eine Vielzahl von Pixeln, wenn die Spannungsdaten eine Farbe festlegen, die nicht der Ansteuerspannung entspricht.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten Hauptfarbbilddaten zum Festlegen anzuzeigender Farben umfassen; und

die Bilddaten eine größere Zahl von Bits umfassen, als die Spannungsdaten.