JP2001272955A - 平面表示装置 - Google Patents

平面表示装置

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JP2001272955A
JP2001272955A JP2000085359A JP2000085359A JP2001272955A JP 2001272955 A JP2001272955 A JP 2001272955A JP 2000085359 A JP2000085359 A JP 2000085359A JP 2000085359 A JP2000085359 A JP 2000085359A JP 2001272955 A JP2001272955 A JP 2001272955A
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JP2000085359A
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Hiroaki Miyaki
宏明 宮木
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置にお
いて、回路規模を大幅に増やすことなしに、画像の輪郭
部分の強調を可能とする。 【解決手段】 信号線ドライバ2において、1水平画素
ラインに供給される映像信号を保持するラッチ回路12
と、ラッチ回路12に保持された1水平画素ライン上の
n(1≦n≦m)番目の表示画素に供給される映像信号
の階調レベルと、前記n番目の表示画素に隣り合う表示
画素に供給される映像信号の階調レベルとのレベル差に
応じて、前記n番目の表示画素に供給される映像信号の
階調レベルを補正して出力する信号補正回路13とを含
む構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は平面表示装置に関
し、詳しくは各画素毎にスイッチ素子を設けたアクティ
ブマトリクス型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、平面表示装置は軽量、薄型、低消
費電力の特性を生かして各種分野で利用されている。と
くに、光変調層として液晶層を用いた液晶表示装置は、
OA機器などのディスプレイ装置として幅広く使われて
いる。中でも、各画素毎にスイッチ素子を設けたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置は、隣接する画素間での
クロストークを最小限に抑えることができるため、パー
ソナルコンピュータや自動車用ナビゲーションシステム
のように高精細な表示画像が要求される分野で多く使用
されている。
【0003】このようなアクティブマトリクス型液晶表
示装置では、n行の走査線とm列の信号線からなるマト
リクス配列の各交点にスイッチ素子が配置されており、
前記信号線に同時に供給される映像信号を、前記走査線
に順次供給される走査信号に基づいて各画素に映像信号
を書き込んでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装
置には、例えばパーソナルコンピュータのプロセッサ部
からの映像信号がコントロールICを通じて供給される
が、通常に供給される映像信号は画像の輪郭部分につい
て何ら考慮されていないため、使用条件によっては画像
が明瞭に認識できないことがあった。そこで、前記プロ
セッサ部やコントロールICにおいて、画像の輪郭部分
が強調されるように予め映像信号を加工することが考え
られている。ところが、このような映像信号の加工を行
うには、データを蓄積するためのフレームメモリなどが
必要となるため、回路規模が大きくなるという問題点が
あった。
【0005】この発明は、回路規模を大幅に増やすこと
なしに、使用環境によらず良好な表示品位の確保が可能
な平面表示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる平面表
示装置は、スイッチ素子を介して信号線及び走査線と接
続された画素電極を含む複数の表示画素で構成される水
平画素ラインが複数段配置された表示パネルと、前記信
号線に映像信号を供給する信号線駆動回路と、前記走査
線に前記スイッチ素子をオン/オフする走査信号を供給
する走査線駆動回路とを備え、前記信号線に供給される
各表示画素の映像信号を、走査線に供給する走査信号に
基づいて所定の水平画素ラインに書き込む平面表示装置
において、前記信号線駆動回路は、1水平画素ラインに
供給される映像信号を保持するラッチ回路と、前記ラッ
チ回路に保持された1水平画素ライン上のn(1≦n≦
m)番目の表示画素に供給される映像信号の階調レベル
と、前記n番目の表示画素に隣り合う表示画素に供給さ
れる映像信号の階調レベルとのレベル差に応じて、前記
n番目の表示画素及び隣り合う表示画素の少なくとも一
つに供給される映像信号の階調レベルを補正して出力す
る信号補正回路とを含むことを特徴とするものである。
【0007】上記構成によれば、水平画素ライン上で隣
り合う映像信号の階調レベル差を強調するに際して、信
号線駆動回路内のラッチ回路を利用して映像信号の階調
レベルを補正するようにしたので、大規模なフレームメ
モリなどが不要となる。このため、回路規模を大幅に増
やすことなしに、画像の輪郭部分を強調することが可能
となり、これにより使用環境によらず、良好な表示品位
の確保が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、この発明に係わる平面表示
装置をアクティブマトリクス型液晶表示装置(以下、液
晶表示装置)に適用した場合の実施形態について説明す
る。
【0009】[実施形態1]図1は、実施形態1に係わ
る液晶表示装置10の回路構成を示すブロック図であ
る。
【0010】この液晶表示装置10は、バックライト
(図示せず)からの光源光を用いて表示する光透過型の
液晶パネル1と、この液晶パネル1を駆動するための信
号線ドライバIC2及び走査線ドライバIC3と、各種
のクロック信号や映像信号などをそれぞれのドライバI
Cに供給するコントロールIC4とから構成されてい
る。
【0011】液晶パネル1は、複数の表示画素5がマト
リクス状に配置されている。それぞれの表示画素5は、
画素電極6及び対向電極7と、これら電極間に保持され
る液晶層8を含み、各表示画素5への映像信号の書き込
みは、例えば活性層に非晶質シリコン(a−Si)が用
いられたTFT9により制御されている。なお、画素電
極6はアレイ基板(図示せず)上にマトリクス状に配置
され、対向電極7は対向基板(図示せず)上に配置され
ている。
【0012】各TFT9のドレイン電極は列ごとに信号
線D1、D2・・・Dmに共通に接続され、ゲート電極
は行ごとに走査線G1、G2・・・Gnに接続されてい
る。各走査線G1、G2・・・Gn上に接続された複数
の表示画素5は1水平画素ラインを形成している。また
ソース電極は画素電極6に接続され、画素電極6と対向
電極7との間に液晶層8を挟んで液晶容量を形成してい
る。
【0013】信号線ドライバ2は、1水平走査期間(1
H)内にシリアルデータとして入力される映像信号をパ
ラレルデータに変換するシフトレジスタ11と、このシ
フトレジスタ11によって変換された1ライン分の映像
信号を1水平走査期間保持するラッチ回路12と、この
ラッチ回路12に蓄えられた映像信号の階調レベルを、
後述する計算式に従って補正する信号補正回路13と、
この信号補正回路13から出力される映像信号をアナロ
グの映像信号に変換して出力するD/Aコンバータ14
とから構成されている。
【0014】信号線ドライバ2は、コントロールIC4
から供給される水平クロック信号(CPH)、水平スタ
ート信号(STH)、映像信号(DATA)及び制御信
号(CONT.)に基づいて、信号線D1、D2・・・
Dmにそれぞれ対応するアナログの映像信号を1水平走
査期間ごとに出力する。
【0015】走査線ドライバ3は、図示しないシフトレ
ジスタ回路を含み、コントロールICから供給される垂
直スタート信号(STV)、垂直クロック信号(CP
V)に基づいて、走査線G1、G2・・・Gnに走査パ
ルスを順次出力する。
【0016】コントロールIC4には、図示しないプロ
セッサ部から供給されるデジタルの映像信号と基準クロ
ック信号の供給を受け、前記映像信号をシリアルなデー
タとして信号線ドライバ2に出力するとともに、基準ク
ロックに従って各種のクロック信号などを生成して信号
線ドライバ2、走査線ドライバ3に出力する。
【0017】なお図1に示す対向電極7は、対向電極駆
動回路(図示せず)に共通に接続されており、この対向
電極駆動回路から所定のコモン電圧が供給されている。
【0018】信号線ドライバ2の信号補正回路13は、
1水平画素ライン上のn番目の表示画素に供給される映
像信号の階調レベルをDATA(n)、前記n番目の表
示画素に隣り合うn−1番目の表示画素に供給される映
像信号の階調レベルをDATA(n−1)、n+1番目
の表示画素に供給される映像信号の階調レベルをDAT
A(n+1)としたときに、下記式(1) CDATA(n)= [DATA(n)−k{DATA(n+1)−DATA(n)}]+ [DATA(n)−k{DATA(n)−DATA(n−1)}]/2 ・・・(1) で算出されるCDATA(n)を、前記1水平画素ライ
ン上のn番目の表示画素に供給される映像信号の階調レ
ベルとして出力する。ここで、上記kは補正の度合いを
表す係数であり、この実施形態1では1/10とする。
また、式(1)での計算結果に小数点以下の数が発生し
た場合には、四捨五入するものとする。ただし、この実
施形態1の映像信号は64段(0〜63)の階調情報を
もっているため、最大値は63以内に収められる。
【0019】次に、ラッチ回路12と信号補正回路14
による映像信号の補正処理について説明する。
【0020】図2は、信号線ドライバ2内における映像
信号とその階調レベルを示したもので、(A)はラッチ
回路12内での映像信号、(B)はD/Aコンバータ1
4から出力される映像信号をそれぞれ示している。ただ
し、(A)は表示画素ごとの映像信号のもつ階調レベル
を表しており、(B)は映像信号の階調レベルに応じた
出力電位レベルを表している。
【0021】図2(A)に示す階調レベル10、・・・
10、60、・・・60の映像信号のうち、数値が大き
く変化する・・・10、60、・・・の部分は画像の輪
郭部分を示している。ラッチ回路12内に図2(A)に
示すような映像信号が保持されている場合において、信
号補正回路13での補正処理をしないとすると、D/A
コンバータ14からの出力電位レベルは図2(B)に示
すようなレベル差の少ないステップ状となる。これをそ
のまま液晶パネル1で表示した場合、輪郭部分の明暗差
が少ないために、使用環境によっては画像が明瞭に認識
できない場合がある。
【0022】図3は、信号補正回路13で補正処理をし
た場合の映像信号の階調レベルを示したもので、(A)
はラッチ回路12内での映像信号の階調レベル、(B)
は信号補正回路13から出力される映像信号の階調レベ
ル、(C)はD/Aコンバータ14から出力される映像
信号の出力電位レベルをそれぞれ示している。
【0023】ラッチ回路12内に図3(A)に示すよう
な映像信号が保持されている場合において、信号補正回
路13で映像信号の補正処理を行うと、・・・10、6
0、・・・の部分、すなわちn番目の階調レベルは、図
3(C)に示すようにレベル差が大きくなるように補正
される。この補正された階調レベルをもつ映像信号を液
晶パネル1上で表示した場合は、輪郭部分が強調されて
周囲の表示画素に比べて明暗差が大きくなる。この結
果、画像全体にメリハリを生じることになり、視者は画
像を明瞭に認識することが可能となる。
【0024】なお、輪郭部分の強調の程度は、式(1)
の係数Kの値を変えることで容易に変化させることがで
きる。輪郭をさらに強調するには、例えばKの値を1/
2というように大きくすればよい。信号線ドライバ2に
は、係数Kを外部から変化させることができるように、
図示しない制御量入力端子が設けられている。外部から
制御量が設定されると、その制御量に応じた情報量の信
号が制御量入力端子から入力される。これによると、液
晶表示装置の視者は、表示画面を見ながら制御量を適宜
に変化させる(例えば、ダイヤルを回す操作を行う)こ
とで、所望の表示画像に調整することができる。また、
使用環境の外部照度に基づいて係数Kを所望の設定に基
づいて自動的に可変するように構成してもよい。
【0025】また、コントロールIC4からの指示によ
り、係数Kの値を画面上の領域に応じて変化させること
もできる。この場合、表示された画像のすべての輪郭部
分を強調するだけでなく、強調する範囲を任意に変える
ことも可能となる。
【0026】さらに、この実施形態1の信号線ドライバ
2では、一般的な信号線ドライバに含まれているラッチ
回路を補正処理の計算に利用しているため、データを蓄
積するためのフレームメモリを設ける必要がないことか
ら、信号線ドライバ2の回路規模の増加を最小限に抑え
ることができる。
【0027】[実施形態2]図4は、実施形態2に係わ
る液晶表示装置100の回路構成を示すブロック図であ
る。
【0028】この液晶表示装置100では、映像信号に
対する補正処理を二次元的に行うために、信号線ドライ
バ20に第1ラッチ回路21及び第2ラッチ回路22を
設けている。これらラッチ回路の機能は実施形態1のラ
ッチ回路12と同じである。
【0029】また、信号補正回路23は、m+1番目の
水平画素ライン上のn番目の表示画素に供給される映像
信号の階調レベルをDATAm+1(n)、前記n番目
の表示画素に隣り合うn−1番目の表示画素に供給され
る映像信号の階調レベルをDATAm+1(n−1)、
m番目の水平画素ライン上のn番目の表示画素に供給さ
れる映像信号の階調レベルをDATAm(n)としたと
きに、下記式(2) CDATA(n)= [DATAm+1(n)+k{DATAm+1(n)−DATAm+1(n− 1)}]+ [DATAm+1(n)+k{DATAm+1(n)−DATAm(n)}] /2 ・・・(2) で算出されるCDATA(n)を、前記m+1番目の水
平画素ライン上のn番目の表示画素に供給される映像信
号の階調レベルとして出力する。ここで、上記kは補正
の度合いを表す係数であり、この実施形態2では1/1
0とする。また、式(2)での計算結果に小数点以下の
数が発生した場合には、四捨五入するものとする。ただ
し、この実施形態2の映像信号は64段(0〜63)の
階調情報をもっているため、最大値は63以内に収めら
れる。
【0030】その他の構成は実施形態1の液晶表示装置
10と同じであり、同等部分には同一符号を付してい
る。
【0031】次に、第1ラッチ回路21、第2ラッチ回
路22及び信号補正回路23による映像信号の補正処理
について説明する。
【0032】図5は、液晶パネル1上の水平画素ライン
m、m+1、m+2における映像信号の階調レベルを示
したもので、斜線を付した範囲は強調すべき輪郭部分を
示している。また、図6(A)、(B)は、信号線ドラ
イバ20内における映像信号(図5)を示したもので、
第1ラッチ回路21、第2ラッチ回路22及び信号補正
回路23の出力をそれぞれ示している。このうち、信号
補正回路23の出力は補正処理された映像信号を示して
いる。また、映像信号の補正処理はm+1、m+2・・
・の順に行われるものとする。
【0033】図6(A)に示すように、第1ラッチ回路
21に水平画素ラインmの映像信号が、また第2ラッチ
回路22に水平画素ラインm+1の映像信号が保持され
ている場合に、信号補正回路23において水平画素ライ
ンm+1の映像信号の補正処理を行うと、水平画素ライ
ンm+1の・・・10、60、60、60・・・の部分
は、先に説明した図3(C)に示すようにレベル差が大
きくなるように補正される。とくに実施形態2では、水
平画素ラインmの同位置にある表示画素の階調レベルを
も含めた二次元的な補正がなされる結果、水平画素ライ
ンm+1では・・・10、63、63、63・・・の階
調レベルが出力される。
【0034】次に、図6(B)に示すように、第1ラッ
チ回路21に水平画素ラインm+1の映像信号が、また
第2ラッチ回路22に水平画素ラインm+2の映像信号
が保持されている場合に、信号補正回路23において水
平画素ラインm+2の映像信号の補正処理を行うと、水
平画素ラインm+2の・・・10、60、60、60・
・・の部分は、先に説明した図3(C)に示すようにレ
ベル差が大きくなるように補正される。とくに実施形態
2では、水平画素ラインm+1の同位置にある表示画素
の階調レベルをも含めた補正がなされる結果、水平画素
ラインm+2では・・・10、63、60、60・・・
の階調レベルが出力される。
【0035】このようにして得られた映像信号を液晶パ
ネル1上で表示すると、図7に示すように、斜線を付し
た輪郭部分のみが強調され、その周囲の表示画素に比べ
て明暗差が大きくなるように補正される。この結果、画
像全体にメリハリを生じることになり、視者は画像を明
瞭に認識することが可能となる。
【0036】なお、この実施形態2においても、輪郭部
分の強調の程度は、式(2)の係数Kの値を変えること
で容易に変化させることができる。
【0037】また、この実施形態2の信号線ドライバ2
3では、一般的な信号線ドライバに含まれているラッチ
回路に加えて、さらにもう一つラッチ回路を設けている
が、データを蓄積するためのフレームメモリを設けた場
合に比べると、回路規模のわずかな増加で映像信号の補
正処理を実現することができる。
【0038】上記実施形態1及び2においては、信号補
正回路に一つの計算式を記憶させた例について説明した
が、あらかじめ信号補正回路に複数種類の計算式を記憶
しておき、実装する液晶パネルの特性に合わせて、適切
な計算式を選択するようにしてもよい。これによれば、
液晶表示装置としての表示特性(強調効果)を一様なも
のとすることができるうえ、液晶パネルの用途にマッチ
した計算式を設定することができる。さらに、上記のよ
うな液晶表示装置を組み込んだ製品を設計するセット設
計者においては、液晶表示装置の特性を意識することな
しに表示特性のコントロールを行うことが可能となるた
め、セット設計に要する労力と時間を大幅に削減するこ
とができる。
【0039】なお、上記式(1)及び式(2)による計
算処理は、例えば論理ゲートを組み合わせた演算回路に
より実現することができる。
【0040】この発明に係わる平面表示装置は、上記し
た実施形態の液晶表示装置に限ることなく、有機EL、
FED、プラズマ等、各種ディスプレイに適用可能であ
るが、特に外部環境の影響を受けやすい自己発光型でな
い光透過型ディスプレイに好適に用いることができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
平面表示装置においては、信号線駆動回路内のラッチ回
路を利用して映像信号の階調レベルを補正するようにし
たので、データを蓄積するためのフレームメモリなどが
不要となり、回路規模を大幅に増やすことなしに、使用
環境によらず良好な表示品位の確保が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係わる液晶表示装置の回路構成を
示すブロック図。
【図2】信号線ドライバ内における映像信号とその階調
レベルを示す説明図。
【図3】信号補正回路で補正処理をした場合の映像信号
の階調レベルを示す説明図。
【図4】実施形態2に係わる液晶表示装置の回路構成を
示すブロック図。
【図5】液晶パネル上の3本の水平画素ラインにおける
映像信号の階調レベルを示す説明図。
【図6】信号ドライバ内における映像信号を示す説明
図。
【図7】液晶パネル上の3本の水平画素ラインにおける
映像信号の階調レベルを示す説明図。
【符号の説明】
1…液晶パネル、2,20…信号線ドライバ、3…走査
線ドライバ 4…コントロールIC、5…表示画素、12…ラッチ回
路 13,23…信号補正回路、21…第1ラッチ回路、2
2…第2ラッチ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H093 NA16 NC13 NC22 NC23 NC26 NC34 NC65 ND23 ND54 NE07 5C006 AA16 AC11 AC21 AF42 AF46 AF52 AF82 BB16 BC12 BC14 BF03 BF04 FA00 5C080 AA10 BB05 DD07 EE29 FF11 GG08 GG09 JJ02 JJ04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチ素子を介して信号線及び走査線
    と接続された画素電極を含む複数の表示画素で構成され
    る水平画素ラインが複数段配置された表示パネルと、前
    記信号線に映像信号を供給する信号線駆動回路と、前記
    走査線に前記スイッチ素子をオン/オフする走査信号を
    供給する走査線駆動回路とを備え、前記信号線に供給さ
    れる各表示画素の映像信号を、走査線に供給する走査信
    号に基づいて所定の水平画素ラインに書き込む平面表示
    装置において、 前記信号線駆動回路は、 1水平画素ラインに供給される映像信号を保持するラッ
    チ回路と、 前記ラッチ回路に保持された1水平画素ライン上のn
    (1≦n≦m)番目の表示画素に供給される映像信号の
    階調レベルと、前記n番目の表示画素に隣り合う表示画
    素に供給される映像信号の階調レベルとのレベル差に応
    じて、前記n番目の表示画素及び隣り合う表示画素の少
    なくとも一つに供給される映像信号の階調レベルを補正
    して出力する信号補正回路とを含むことを特徴とする平
    面表示装置。
  2. 【請求項2】 前記信号補正回路は、1水平画素ライン
    上のn番目の表示画素に供給される映像信号の階調レベ
    ルをDATA(n)、前記n番目の表示画素に隣り合う
    n−1番目の表示画素に供給される映像信号の階調レベ
    ルをDATA(n−1)、n+1番目の表示画素に供給
    される映像信号の階調レベルをDATA(n+1)とし
    たときに、下記式(1) CDATA(n)= [DATA(n)−k{DATA(n+1)−DATA(n)}]+ [DATA(n)−k{DATA(n)−DATA(n−1)}]/2 ・・・(1) ただし、kは補正の度合いを表す係数で算出されるCD
    ATA(n)を、前記1水平画素ライン上のn番目の表
    示画素に供給される映像信号の階調レベルとして出力す
    ることを特徴とする請求項1記載の平面表示装置。
  3. 【請求項3】 スイッチ素子を介して信号線及び走査線
    と接続された画素電極を含む複数の表示画素で構成され
    る水平画素ラインが複数段配置された表示パネルと、前
    記信号線に映像信号を供給する信号線駆動回路と、前記
    走査線に前記スイッチ素子をオン/オフする走査信号を
    供給する走査線駆動回路とを備え、前記信号線に供給さ
    れる各表示画素の映像信号を、走査線に供給する走査信
    号に基づいて所定の水平画素ラインに書き込む平面表示
    装置において、 前記信号線駆動回路は、連続する2つの水平画素ライン
    に供給される映像信号を1ラインづつ保持する2つのラ
    ッチ回路と、 m番目の水平画素ライン上のn番目の表示画素に供給さ
    れる映像信号の階調レベルと、前記n番目の表示画素に
    隣り合う表示画素に供給される映像信号の階調レベル
    と、m−1番目の水平画素ライン上のn番目の表示画素
    に供給される映像信号の階調レベルとの差に応じて、前
    記m番目の水平画素ライン上のn番目の表示画素及びm
    −1番目の水平画素ライン上のn番目の表示画素の少な
    くとも一方に供給される映像信号の階調レベルを補正し
    て出力する信号補正回路とを備えたことを特徴とする平
    面表示装置。
  4. 【請求項4】 前記信号補正回路は、m+1番目の水平
    画素ライン上のn番目の表示画素に供給される映像信号
    の階調レベルをDATAm+1(n)、前記n番目の表
    示画素に隣り合うn−1番目の表示画素に供給される映
    像信号の階調レベルをDATAm+1(n−1)、m番
    目の水平画素ライン上のn番目の表示画素に供給される
    映像信号の階調レベルをDATAm(n)としたとき
    に、下記式(2) CDATA(n)= [DATAm+1(n)+k{DATAm+1(n)−DATAm+1(n− 1)}]+ [DATAm+1(n)+k{DATAm+1(n)−DATAm(n)}] /2 ・・・(2) ただし、kは補正の度合いを表す係数で算出されるCD
    ATA(n)を、前記m+1番目の水平画素ライン上の
    n番目の表示画素に供給される映像信号の階調レベルと
    して出力することを特徴とする請求項3記載の平面表示
    装置。
  5. 【請求項5】 前記信号補正回路において、係数kは外
    部からの制御信号により設定されることを特徴とする請
    求項2又は4記載の平面表示装置。
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