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JP2662307B2 - 単純マトリックス駆動方式のカラー液晶表示装置 - Google Patents

単純マトリックス駆動方式のカラー液晶表示装置

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JP2662307B2
JP2662307B2 JP18135790A JP18135790A JP2662307B2 JP 2662307 B2 JP2662307 B2 JP 2662307B2 JP 18135790 A JP18135790 A JP 18135790A JP 18135790 A JP18135790 A JP 18135790A JP 2662307 B2 JP2662307 B2 JP 2662307B2
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Japan
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一敏 波多野
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Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、単純マトリックス駆動方式のカラー液晶
表示装置に関する。
[従来の技術] 単純マトリックス駆動方式の液晶パネルでは、垂直方
向に延びる信号電極群と、水平方向に延びる走査電極群
とがマトリックス状に配置され、これらの交点が表示の
基本単位、つまり画素となる。
各走査電極には1ラインずつ電圧が印加され、各信号
電極には1ライン分の表示データが信号電圧として同時
に印加される。したがって、各画素には交差する信号電
極と走査電極の電位差に相当する電圧が印加される。
いま、ある画素に注目すると、走査電極がアクティブ
のときには、信号電極には表示すべき信号電圧が印加さ
れるが、走査電極がノンアクティブのときでも、信号電
極が共通なため、別の画素の信号電圧が印加される。
したがって、別ラインの同じ列に属する画素のデータ
の影響を受けることになる。これはクロストークと呼ば
れ、コントラスト低下の大きな要因となっている。
従来、クロストークを軽減する方法として、電圧平均
化法等が知られている。電圧平均化法は、非選択画素に
印加される電圧を平均化して画素による印加電圧のバラ
ツキを少なくしようとする方法である。
[発明が解決しようとする課題] しかし、この電圧平均化法では、走査電極数が多くな
ると、コントラストの低下が避けられず、充分な効果を
上げることが難しかった。
そこで、この発明では、コントラストを低下させるこ
となくクロストークの軽減化を図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] この発明は、入力された赤、緑および青の各色の表示
ドットデータをそれぞれ各列毎に加算する第1の演算手
段と、第1の演算手段より出力される各色の加算データ
をそれぞれ1ライン分格納する第1の記憶手段と、第1
の記憶手段から順次読み出される各色の最終加算データ
をそれぞれ各色の視覚上の輝度差を考慮して各色の輝度
補正データに変換する第2の演算手段と、第2の演算手
段より出力される各色の輝度補正データを1ライン分格
納する第2の記憶手段と、第2の記憶手段から順次読み
出される各色の輝度補正データをそれぞれ表示ドットデ
ータに加算して出力する第3の演算手段と、入力された
表示タイミング信号を基にして、各演算手段および記憶
手段の動作を制御する制御手段とを備え、第3の演算手
段により出力される輝度補正データの加算された各色の
表示ドットデータによる画像再現を行なうものである。
またこの発明は、入力された赤、緑および青の各色の
表示ドットデータを各色の視覚上の輝度差を考慮して輝
度データに変換する第4の演算手段と、第4の演算手段
より出力される輝度データを各列毎に加算する第1の演
算手段と、第1の演算手段より出力される加算データを
1ライン分格納する第1の記憶手段と、第1の記憶手段
から順次読み出される最終加算データを輝度補正データ
に変換する第2の演算手段と、第2の演算手段より出力
される輝度補正データを1ライン分格納する第2の記憶
手段と、第2の記憶手段から順次読み出される輝度補正
データをそれぞれ各色の表示ドットデータに加算して出
力する第3の演算手段と、入力された表示タイミング信
号を基にして、各演算手段および記憶手段の動作を制御
する制御手段とを備え、第3の演算手段より出力される
輝度補正データの加算された各色の表示ドットデータに
よる画像再現を行なうものである。
[作 用] クロストークは、同じ列の画素間で信号電極を共有し
ているため、余分な電圧が印加されることによって生じ
る。このクロストークは、隣り合う列の間で、その余分
な電圧の量が大きく異なるとき、一層目立つものとな
る。
例えば、両隣りの列の画素群の全てが白(表示オン)
で、その間の列の画素群の半分が白(表示オン)、残り
半分が黒(表示オフ)の場合には、半分の白を表示して
いる画素に印加される余分な電圧は、両隣りの白を表示
している画素に印加される余分な電圧よりも少なくなる
ため、両隣りの白よりも暗くなる。
上述構成においては、入力された表示ドットデータ各
列毎に加算され、最終加算データに基づいて各列におけ
る輝度補正データが得られ、この輝度補正データが入力
された表示ドットデータに加算される。
つまり、各列に印加される余分な電圧の総和に応じ
て、各列毎に白(表示オン)の階調が増加される。
したがって、コントラストを低下させることなく、余
分な電圧による明るさの差が補正され、クロストークが
軽減される。
[実 施 例] まず、第7図に示すような単純マトリックス駆動方式
の白黒液晶表示装置について説明する。
同図において、1はビデオメモリを含む表示システム
である。この表示システム1より出力される表示ドット
データDATAおよび表示タイミング信号STMは、クロスト
ーク軽減回路2に供給される。
このクロストーク軽減回路2は、第8図に示すように
構成される。
同図において、表示タイミング信号STMは制御手段21
に供給される。この制御手段21によって、後述する各演
算手段および記憶手段の動作が制御される。
また、演算手段22と記憶手段23は、各列の表示ドット
データの総和を求めるための回路を構成するものであ
る。
この場合、演算手段22は加算器で構成される。演算手
段22では、入力された表示ドットデータDATAと記憶手段
23より読み出されたデータとが加算される。
記憶手段23は1ライン分のバッファメモリをを有して
構成される。表示タイミングに合わせて各列の加算デー
タが順次読み出されて演算手段22に供給されると共に、
演算手段22から供給される新たな加算データが再び格納
される。
この動作は表示期間中の全ラインにおいて繰り返さ
れ、最終的に記憶手段23には、各列の表示ドットデータ
の総和(最終加算データ)が格納される。
記憶手段23に格納された各列の表示ドットデータの総
和は、帰線期間中に演算手段24を通して記憶手段25に供
給される。同時に、記憶手段23の内容はクリアされる。
演算手段24は、各列の表示ドットデータの総和を輝度
補正データに変換する変換回路で構成される。この場
合、表示ドットデータの総和が大きいほど、輝度補正デ
ータが小さくなるように変換される。補正レベルは前も
って最適化されるか、あるいは任意に設定できるように
しておいてもよい。
記憶手段25は1ライン分のバッファメモリを有して構
成される。この記憶手段25には、演算手段24で変換され
た各列の輝度補正データが格納される。
この記憶手段25に格納された各列の輝度補正データ
は、表示期間が開始すると同時に、表示ドットデータDA
TAに同期して読み出され、演算手段26に供給される。こ
の演算手段26には、表示ドットデータDATAが供給され
る。
この演算手段26は加算器で構成され、表示ドットデー
タDATAが表示オンデータであるときのみ、表示ドットデ
ータDATAに輝度補正データが加算される。
第7図に戻って、演算手段26で輝度補正データが加算
された表示ドットデータDATA′は、LCD(液晶表示装
置)コントローラ3に表示データとして供給される。な
お、LCDコントローラ3には、表示システム1からの表
示タイミング信号STMが供給される。
これにより、単純マトリックス駆動方式の液晶パネル
(図示せず)には、表示ドットデータDATA′による白黒
画像が再現される。
第7図例においては、表示ドットデータDATAが各列毎
に加算され、各列の表示ドットデータDATAの総和が大き
いほど小さな輝度補正データが形成され、この輝度補正
データが表示ドットデータDATAに加算される。そして、
液晶パネルには、輝度補正データの加算された表示ドッ
トデータDATA′による白黒画像が再現される。つまり、
第7図例においては、液晶パネルの各列に印加される余
分な電圧の総和に応じて、各列毎に白の階調が増加され
て表示されるので、コントラストを低下させることな
く、各列の明るさの差を補正でき、クロクトークを軽減
することができる。
次に、第1図を参照しながら、この発明の一実施例に
ついて説明する。この第1図において、第7図と対応す
る部分には、同一符号を付して示している。
同図において、表示システム1より出力される赤、
緑、青の表示ドットデータDR、DG、DBおよび表示タイミ
ング信号STMは、それぞれクロストーク軽減回路200に供
給される。
クロストーク軽減回路200は、カラー液晶パネルの1
ピクセルを構成する赤(R)、緑(G)、青(B)のフ
ィルタの配列の違いによって、異なる構成とされる。
第2図Aに示すように、水平方向に配列された画素に
よりピクセルが構成され、RGBフィルタの配列が縦スト
ライプ配列の場合には、画素単位で余分な電圧を演算す
る必要があるため、第3図に示すように構成される。
また、第2図Bに示すように、垂直方向に配列され画
素によるピクセルが構成され、RGBフィルタの配列が横
ストライプ配列の場合には、ピクセル単位で余分な電圧
を演算する必要があるため、第4図に示すように構成さ
れる。
まず、第3図例のクロストーク軽減回路200について
説明する。第3図において、第8図と対応する部分に
は、同一符号、あるいはさらにR〜Bを付して示してい
る。
同図において、各色の表示ドットデータDR、DG、DB
は、それぞれ信号処理回路201R、201G、201Bに供給され
る。詳細説明は省略するが、信号処理回路201Rの演算手
段22R〜演算手段26R、信号処理回路201Gの演算手段22G
〜演算手段26G、信号処理回路201Bの演算手段22B〜演算
手段26Bは、それぞれ制御手段21によって動作が制御さ
れ、第8図例における演算手段22〜演算手段26と同様に
動作する。そのため、それぞれからは輝度補正データの
加算された赤、緑、青の表示ドットデータDR′、DG′、
DB′が出力される。
なお、演算手段24R、24G、24Bでは、それぞれ赤、
緑、青の各色に関して各列毎の最終加算データが輝度補
正データに変換されるが、各色の視覚上の輝度差を考慮
して輝度補正データに変換される。
信号処理回路201R、201G、201Bより出力される輝度補
正データの加算された各色の表示ドットデータDR′、D
G′、DB′は、それぞれ演算手段28R、28G、28Bに供給さ
れる。
これら演算手段28R、28G、28Bには、それぞれ表示シ
ステム1(第3図には図示せず)より逆ガンマ補正をす
るか否かを制御する制御信号SCが供給される。
ところで、ブラウン管の発光特性は、第5図Aの破線
aに示すようになるため、同図実線bに示す特性でもっ
て、ビデオ信号に対して、いわゆるガンマ補正をしてい
る場合がある。上述の逆ガンマ補正は、第5図Bの実線
cの特性でもって表示ドットデータを補正し、ガンマ補
正を相殺する処理である。
演算手段28Rは、例えば第6図に示すように構成され
る。
同図において、信号処理回路201Rより出力される表示
ドットデータDR′は、テーブル281を介してセレクタ282
のA側に供給されると共に、直接セレクタ282のB側に
供給される。テーブル281は、RAMやROM等で構成され、
表示ドットデータDR′がアドレスデータとして供給さ
れ、逆ガンマ補正されたデータDR″が読み出される。
セレクタ282における選択は、制御信号SCに基づいて
制御される。例えば、制御信号SCが逆ガンマ補正をする
ことを示しているときには、A側に入力される逆ガンマ
補正された表示ドットデータDR″が選択されて出力さ
れ、一方制御信号SCが逆ガンマ補正をしないことを示し
ているときには、B側に入力される逆ガンマ補正されな
い表示ドットデータDR′が選択されて出力される。
説明は省略するが、演算手段28G、28Bも、上述した演
算手段28Rと同様に構成される。
次に、第4図例のクロストーク軽減回路200について
説明する。第4図において、第8図および第3図と対応
する部分には、同一符号、あるいはさらにR〜Bを付し
て示している。
同図において、各色の表示ドットデータDR、DG、DB
は、演算手段27に供給されて輝度データに変換される。
輝度データへの変換は、各色の視覚上の輝度差を考慮し
て、例えば以下のように変換される。
輝度データ=0.30R+0.59G+0.11B 演算手段27より出力される輝度データは、信号処理回
路202に供給される。説明は省略するが、この信号処理
回路202は制御手段21によって動作が制御され、第8図
例における演算手段22〜演算手段25と同様に動作する。
そのため、記憶手段25には、演算手段24で変換された各
列の輝度補正データが格納される。
そして、この記憶手段25に格納された各列の輝度補正
データは、表示期間が開始すると同時に、表示ドットデ
ータDR、DG、DBに同期して読み出され、演算手段26R、2
6G、26Bに供給される。
演算手段26R、26G、26Bには、それぞれ各色の表示ド
ットデータDR、DG、DBが供給される。これら演算手段26
R、26G、26Bは、制御手段21によって動作が制御され、
第8図例における演算手段26と同様に動作する。そのた
め、演算手段26R、26G、26Bからは、それぞれ輝度補正
データの加算された表示ドットデータDR′、DG′DB′が
出力される。
そして、演算手段26R、26G、26Bより出力される各色
の表示ドットデータDR′、DG′、DB′は、それぞれ演算
手段28R、28G、28Bに供給される。
これら演算手段28R、28G、28Bは、第3図例で説明し
たように構成され、それぞれからは制御信号SCに応じ
て、輝度補正データの加算された表示ドットデータD
R′、DG′、DB′、あるいは、さらに逆ガンマ補正され
た表示ドットデータDR″、DG″、DB″が出力される。
第1図に戻って、クロストーク軽減回路200より出力
される赤、緑、青の表示ドットデータDR′、DG′、DB′
あるいはDR″、DG″、DB″は、LCDコントローラ3に表
示データとして供給される。なお、LCDコントローラ3
には、表示システム1からの表示タイミング信号STMが
供給される。
これにより、単純マトリックス駆動方式のカラー液晶
パネルは、表示ドットデータDR′、DG′、DB′あるいは
DR″、DG″、DB″によるカラー画像が再現される。
このように本例においても、液晶パネルの各列に印加
される余分な電圧の総和に応じて、各列毎に輝度が増加
されて表示されるので、第7図例と同様の作用効果を得
ることができる。
また、本例によれば、クロストーク軽減回路200よ
り、制御信号SCによって逆ガンマ補正された表示ドット
データDR″、DG″、DB″を出力させることができる。し
たがって、表示ドットデータDR、DG、DBがガンマ補正さ
れたデータであるときには、逆ガンマ補正によって画像
再現性をより向上させることができる。
なお、上述せずも、第7図例の白黒の液晶表示装置に
おいても、逆ガンマ補正をする演算手段を付加すること
ができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、液晶パネル
の各列に印加される余分な電圧の総和に応じて、各列毎
に白の階調が増加されるので、印加される余分な電圧に
よる各列の明るさの差を補正でき、クロストークを軽減
することができる。走査電極数が多くなっても電圧平均
化法のようにコントラストが低下することはなく、非常
に有用である。
また、選択的に逆ガンマ補正の機能を持たせることに
より、表示ドットデータ(ビデオ信号)がガンマ補正さ
れたデータである場合の画像再現性を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第2図はカ
ラー液晶パネルにおけるRGBフィルタの配列例を示す
図、第3図および第4図はクロストーク軽減回路の構成
図、第5図は逆ガンマ補正の説明図、第6図は逆ガンマ
補正をする演算手段の構成図、第7図は白黒の液晶表示
装置の構成図、第8図はそのクロストーク軽減回路の構
成図である。 1……ビデオメモリを含む表示システム 2,200……クロストーク軽減回路 3……液晶表示装置コントローラ 21……制御手段 22,22R〜22B,24,24R〜24B、26,26R〜26B,28R〜28B……
演算手段 23,23R〜23B,25,25R〜25B……記憶手段 201R〜201B,202……信号処理回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力された赤、緑および青の各色の表示ド
    ットデータをそれぞれ各列毎に加算する第1の演算手段
    と、 上記第1の演算手段より出力される各色の加算データを
    それぞれ1ライン分格納する第1の記憶手段と、 上記第1の記憶手段から順次読み出される各色の最終加
    算データをそれぞれ各色の視覚上の輝度差を考慮して各
    色の輝度補正データに変換する第2の演算手段と、 上記第2の演算手段より出力される各色の輝度補正デー
    タを1ライン分格納する第2の記憶手段と、 上記第2の記憶手段から順次読み出される各色の輝度補
    正データをそれぞれ上記表示ドットデータに加算して出
    力する第3の演算手段と、 入力された表示タイミング信号を基にして、上記各演算
    手段および記憶手段の動作を制御する制御手段とを備
    え、 上記第3の演算手段により出力される輝度補正データの
    加算された各色の表示ドットデータによる画像再現を行
    なう単純マトリックス駆動方式のカラー液晶表示装置。
  2. 【請求項2】入力された赤、緑および青の各色の表示ド
    ットデータを各色の視覚上の輝度差を考慮して輝度デー
    タに変換する第4の演算手段と、 上記第4の演算手段より出力される輝度データを各列毎
    に加算する第1の演算手段と、 上記第1の演算手段より出力される加算データを1ライ
    ン分格納する第1の記憶手段と、 上記第1の記憶手段から順次読み出される最終加算デー
    タを輝度補正データに変換する第2の演算手段と、 上記第2の演算手段より出力される輝度補正データを1
    ライン分格納する第2の記憶手段と、 上記第2の記憶手段から順次読み出される輝度補正デー
    タをそれぞれ上記各色の表示ドットデータに加算して出
    力する第3の演算手段と、 入力された表示タイミング信号を基にして、上記各演算
    手段および記憶手段の動作を制御する制御手段とを備
    え、 上記第3の演算手段より出力される輝度補正データの加
    算された各色の表示ドットデータによる画像再現を行な
    う単純マトリックス駆動方式のカラー液晶表示装置。
  3. 【請求項3】上記第3の演算手段の後段に、上記各色の
    表示ドットデータに対して逆ガンマ補正を行なう手段を
    設ける請求項1または2記載の単純マトリックス駆動方
    式のカラー液晶表示装置。
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