JP2009145767A - 表示制御回路、表示制御回路の駆動方法及び表示装置 - Google Patents

表示制御回路、表示制御回路の駆動方法及び表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】比較的簡易な構成でデータ処理に係わる負担が比較的少なく、応答速度を改善可能な表示制御回路及びそれを用いた表示装置を提供すること。
【解決手段】、表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された表示データがGRAM22に複数フレーム毎に書き込まれ、前記GRAM22に書き込まれている前記表示データを1フレーム毎に読み出し、データ補正回路202により、更新された前記表示データが前記GRAM22に書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記GRAM22から読み出されたデータに補正量を加算して補正した補正データをソースドライバ25に供給して、複数の走査線Lg及び複数の信号線Ldの各交点近傍に配列された複数の表示画素11を有する液晶表示パネル1の各信号線Ldに印加することで、液晶の応答速度を改善する。
【選択図】図1

Description

本発明は、表示制御回路及びその表示制御回路の駆動方法、並びに、その表示制御回路を用いた表示装置に関する。
液晶表示装置は、薄型、低消費電力という特徴を生かし、携帯型の情報端末に多く使用されている。そして特に、近年においては、携帯電話機が大いに普及し、表示のカラー化・高画質化が要求されてきて、STN−LCDからTFT−LCDと呼ばれるアクティブマトリクス型液晶表示装置が多く採用されるようになってきている。
一方、近年、カメラの搭載や地上携帯機器向けデジタル放送(携帯電話・移動体端末向けの1セグメント部分受信サービス:所謂、ワンセグ放送)の開始等があり、携帯電話機のような携帯型の情報端末においても動画を表示する機会が多くなっている。そのような動画表示において、課題になるのが「液晶表示素子の応答速度の遅さ」であり、動画表示時に、残像が発生し、表示品位を劣化させている。
ところで、液晶モードとしては種々存在するが、近年、視野角特性が良好であることから“IPS(In Plane Switching:横電界)モード”や“VA(Vertical Alignment:垂直配向)モード”と呼ばれる液晶モードが多く採用されている。これらは通常、画素にかかる電圧大きい程、透過率が上がる(明るくなる)ノーマリブラックモードで駆動される。このようなノーマリブラックモードで駆動される液晶表示装置では、特に黒表示データから中間調へデータが切り替わった際の応答速度が比較的遅いことが知られている。
表示装置の駆動において、表示パネルの各表示画素をスキャンして、各表示画素に表示データに対応した信号を印加して、1画面の表示を行う期間を1フレームといい、1秒間のフレーム数をフレーム周波数という。
従来の液晶表示装置では、例えば特許文献1に開示されているようなオーバドライブ処理方式を採用して応答速度を速めることが行われている。オーバドライブ処理とは、画像データが動画の場合、現フレームの表示データと前フレームの表示データとの比較を行って、液晶に印加される電圧を、前フレームから現フレームへの表示データの変化方向が正方向の場合、通常の場合に比べて高くし、前フレームから現フレームへの表示データの変化方向が負方向の場合、通常の場合に比べて低くする処理方法である。この方法により、動画の表示品位を高めることができる。
図6は、そのようなオーバドライブ処理方式を採用した従来の液晶表示装置の概略構成図である。
図6に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル1と表示駆動回路2とから構成される。
前記液晶表示パネル1は、マトリクス状に配置された画素電極、及び、画素電極に対向して配置された共通電極(対向電極;コモン電圧Vcom)、画素電極と共通電極の間に充填された液晶からなる液晶容量Clcと、蓄積容量Csと、画素電極にソースが接続された薄膜トランジスタ(TFT)(以下、「画素トランジスタITFT」と記す)からなる液晶画素(表示画素)11と、マトリクスの行方向に延伸し、複数の画素トランジスタITFTのゲートに接続された走査線Lgと、マトリクスの列方向に延伸し、複数の画素トランジスタITFTのドレインに接続された信号線Ldと、を有して構成され、後述するゲートドライバ(ゲート駆動回路)24及びソースドライバ(ソース駆動回路)25により選択される画素電極に信号電圧を印加することにより、液晶の配列を制御して所定の画像情報を表示出力する。
一方、前記表示駆動回路2は、制御回路21、グラフィックRAM(GRAM)22、データ補正回路23、ゲートドライバ24、ソースドライバ25、階調電圧回路26から構成されて、制御回路21、グラフィックRAM(GRAM)22及びデータ補正回路23は表示制御回路20をなす。ここで、前記制御回路21は、該液晶表示装置が適用される情報端末の主制御部である図示しないCPUからタイミング制御信号を受け、それに従って該表示駆動回路2を構成する各部を制御する動作制御信号や、該液晶表示装置におけるフレームの切り替わりタイミングを示す信号であるタイミング制御信号FRAMEを生成して、各部に供給する。ここで、前記CPUから入力されるタイミング制御信号としては、前記CPUから該液晶表示装置への表示データ(例えば6ビットD5:D0)の書き込みタイミングを示す信号や、液晶表示パネル1への表示開始タイミングを示す信号等を含む。また、前記タイミング制御信号FRAMEは、1/60秒毎にローレベル(“0”)になる信号である。
更に、前記制御回路21は、前記タイミング制御信号FRAMEを前記CPUにも供給する。これにより、前記CPUは、該液晶表示装置へ供給する前記表示データD5:D0の書き込みタイミングを、表示と同期させることができる。
前記GRAM22は、前記CPUから書き込まれる前記表示データD5:D0を記憶するメモリである。このGRAM22へは、前記制御回路21より、アドレス指定信号ADD、書き込みクロックWR及び読み出しクロックRDが与えられている。前記書き込みクロックWRに従って、前記アドレス指定信号ADDで指定されるアドレスに、前記CPUからの前記表示データD5:D0が書き込まれ、また、前記読み出しクロックRDに従って、前記アドレス指定信号ADDで指定されるアドレスに書き込まれている前記表示データD5:D0がデータd5:d0として読み出されて、データ補正回路23に入力される。
前記データ補正回路23は、ルックアップテーブル(以下、LUTと記す)を用いてオーバドライブ量を算出するものである。例えば、画像データが6bit(64階調)の場合は、現フレームのデータD5:D0の64階調とGRAM22から読み出されたデータd5:d0の64階調との組み合わせで4096個のデータを格納するLUTとなっている。
前記ゲートドライバ24は、図示しない電源回路によって発生した所定電圧の走査信号を、制御回路21から供給される垂直制御信号(図示せず)に基づいて、各走査線Lgに順次印加して選択状態とし、前記信号線Ldと交差する位置に配置された画素電極(表示画素11)に対して、前記ソースドライバ25により信号線Ldに供給された信号電圧を印加する(書き込む)線順次駆動が行われる。ここで、該ゲートドライバ24は、特に図示はしないが、概略、シフトレジスタとバッファとを有して構成され、シフトレジスタにより一定方向に順次シフトして出力された信号がバッファを介して所定電圧の走査信号として液晶表示パネル1の各走査線Lgに印加されることにより、各画素トランジスタITFTがオン状態とされ、前記ソースドライバ25により各信号線Ldに印加された信号電圧が、画素トランジスタITFTを介して、各画素電極に印加される。
特開2007−33847号公報
前述したように、ノーマリブラックモードで駆動される液晶表示装置では、データの変化があまり大きくない場合、特に黒(ノーマリブラックの場合“0”)から中間調へ変化した場合などにおいては、液晶の応答が遅く、“残像”が発生してしまう。
前記特許文献1に開示された駆動方法により、この応答性を改善することができるが、フレーム毎に前フレームの階調値と現フレームの階調値を比較演算して、補正データを生成して印加する、という処理を行うため、フレーム毎にCPUからデータを転送してフレーム毎に比較演算を行わなければならず、データ処理に係わるCPUの負担が比較的多く、CPUの性能がそれほど高くない携帯電話機等の携帯型の情報端末に適用するには、不向きである。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、比較的簡易な構成でデータ処理に係わる負担が比較的少なく、携帯電話機等の携帯型の情報端末にも適用可能で、応答速度を改善可能な表示制御回路及びその表示制御回路の駆動方法、並びに、その表示制御回路を用いた表示装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の表示制御回路は、複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルの前記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路に、表示データに基づく駆動信号を供給する表示制御回路であって、前記表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データが該複数フレーム毎に書き込まれるメモリと、前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出し、前記信号線駆動回路に供給する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出されたデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給する補正回路を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の表示制御回路は、請求項1に記載の表示制御回路において、前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であることを特徴とする。
請求項3に記載の表示制御回路は、請求項1に記載の表示制御回路において、前記制御手段は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを、前記補正回路により補正して、前記補正データを生成するよう制御する制御回路を更に備えることを特徴とする。
請求項4に記載の表示制御回路は、請求項3に記載の表示制御回路において、前記制御回路は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを前記補正回路により補正するよう制御することを特徴とする。
請求項5に記載の表示制御回路は、請求項4に記載の表示制御回路において、前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であり、
前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さいことを特徴とする。
請求項6に記載の表示制御回路は、請求項3乃至5のいずれかに記載の表示制御回路において、前記制御回路は、前記補正回路において前記補正を行うか否かを制御する補正制御信号を出力し、前記補正回路は、前記メモリから読み出された前記データと、前記補正制御信号の状態との組み合わせに応じて前記補正データを出力するルックアップテーブルを備えることを特徴とする。
請求項7に記載の表示制御回路の駆動方法は、複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルの前記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路に、表示データに基づく駆動信号を供給する表示制御回路の駆動方法であって、前記表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データを該複数フレーム毎にメモリに書き込むステップと、前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出すステップと、前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出したデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給するステップと、前記複数フレームの残りのフレームにおいて、前記メモリから読み出した前記データを、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給するステップと、を含むことを特徴とする。
請求項8に記載の表示制御回路の駆動方法は、請求項7に記載の表示制御回路の駆動方法において、前記補正データの生成は、前記補正データを、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量を加算した信号とするステップを含むことを特徴とする。
請求項9に記載の表示制御回路の駆動方法は、請求項7に記載の表示制御回路の駆動方法において、前記補正データを生成して前記信号線駆動回路に供給するステップは、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出した前記データを補正した前記補正データを生成するステップを含むことを特徴とする。
請求項10に記載の表示制御回路の駆動方法は、請求項9に記載の表示制御回路の駆動方法において、前記補正データを生成するステップは、前記2フレームの各フレームにおいて前記メモリから読み出されたそれぞれの前記データに、それぞれ異なる補正量を加算した信号を前記補正データとするステップを含み、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さい値に設定されることを特徴とする。
請求項11に記載の表示装置は、複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルと、前記液晶表示パネルの前記各走査線を順次選択する走査線駆動回路と、前記液晶表示パネルの前記各信号線に、供給される駆動信号に応じた信号を出力する信号線駆動回路と、表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データが該複数フレーム毎に書き込まれるメモリと、前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出し、前記信号線駆動回路に供給する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出されたデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給する補正回路を備えることを特徴とする。
請求項12に記載の表示装置は、請求項11に記載の表示装置において、前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であることを特徴とする。
請求項13に記載の表示装置は、請求項11に記載の表示装置において、前記制御手段は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを、前記補正回路により補正して、前記補正データを生成するよう制御する制御回路を更に備えることを特徴とする。
請求項14に記載の表示装置は、請求項13に記載の表示装置において、前記制御回路は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを前記補正回路により補正するよう制御することを特徴とする。
請求項15に記載の表示装置は、請求項14に記載の表示装置において、前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であり、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さいことを特徴とする。
請求項16に記載の表示装置は、請求項13乃至15のいずれかに記載の表示装置において、前記制御回路は、前記補正回路において前記補正を行うか否かを制御する補正制御信号を出力し、前記補正回路は、前記メモリから読み出された前記データと、前記補正制御信号の状態との組み合わせに応じて前記補正データを出力するルックアップテーブルを備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数フレーム毎に表示データが更新されてメモリに書き込まれ、該メモリに書き込まれている表示データを1フレーム毎に読み出して表示パネルに供給する構成において、表示データが更新された直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出されたデータを補正した補正データを表示パネルに供給することで、より変化の大きい電圧が表示パネルに印加されるので、液晶の応答速度を改善することが可能となる。
しかも、メモリへの表示データの書き込みは1回で良いので、CPUの性能がそれほど高くない携帯電話機等の携帯型の情報端末に適用することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1(A)は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す概略構成図であり、図1(B)は、図1(A)中のデータ補正回路を説明するための図である。
図1(A)に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネル1と表示駆動回路200とから構成される。
ここで、前記液晶表示パネル1は、従来の液晶表示装置のそれと同様のものであるので、その説明は省略する。
一方、本実施形態に係る表示駆動回路200は、従来の液晶表示装置における表示駆動回路2の制御回路21を制御回路201に、データ補正回路23をデータ補正回路202に、それぞれ置換したものであり、グラフィックRAM(GRAM)22、制御回路201及びデータ補正回路202は表示制御回路250をなす。すなわち、前記制御回路201は、図示しないCPUからタイミング制御信号を受け、それに従って該表示駆動回路200を構成する各部を制御する動作制御信号や、該液晶表示装置におけるフレームの切り替わりタイミングを示す信号である、1/60秒毎にローレベル(“0”)になるタイミング制御信号FRAMEを生成して、各部に供給する。前記GRAM22は、前記CPUから書き込まれる前記表示データD5:D0を記憶するメモリであり、このGRAM22へは、前記制御回路201より、動作制御信号として、アドレス指定信号ADD、書き込みクロックWR及び読み出しクロックRDが与えられ、前記書き込みクロックWRに従って、前記アドレス指定信号ADDで指定されるアドレスに、前記CPUからの前記表示データD5:D0が書き込まれ、前記読み出しクロックRDに従って、前記アドレス指定信号ADDで指定されるアドレスに書き込まれている前記表示データD5:D0がデータd5:d0として読み出されて、データ補正回路202に入力される。
加えて、本実施形態における制御回路201は、前述したようなタイミング制御信号FRAMEに加えて、5フレームに1回、ハイレベル(“1”)となる補正制御信号HOSEIを生成して、データ補正回路202に印加する。
また、データ補正回路202は、図1(B)に示すように、GRAM22から読み出された6ビットのデータd5:d0の64階調と、前記補正制御信号HOSEIのローレベル(“0”),ハイレベル(“1”)との組み合わせによる128個のデータを格納するLUTとして構成されている。なお、これは、6ビットで64階調の表示を行う場合の例であり、表示データのビット数が異なる場合は、それに応じたデータ数となる。本実施形態では、データ補正回路202は、現フレームの表示データと前フレームの表示データを比較するものではなく、表示データとしては、GRAM22から読み出されたデータd5:d0のみを用いるものである。このため、CPUから供給される表示データD5:D0はGRAM22にのみ転送される。なお、CPUからのデータ転送は、フレーム周波数とは無関係に、カメラや地上デジタル放送等におけるデータの変更速度に応じた1/12秒毎に行われる。
図1(B)に示すように、データ補正回路202は、前記補正制御信号HOSEIがローレベル(“0”)の場合には、GRAM22から読み出されたデータd5:d0をそのまま補正せずにソースドライバ25に出力する。これに対して、前記補正制御信号HOSEIがハイレベル(“1”)の場合には、GRAM22から読み出されたデータd5:d0に所定の補正量を加算する補正を行い、これによって生成した補正データをソースドライバ25に出力する。図1(B)では、この補正量の値を、一例として、“+4“としている。この補正量の値は、任意であり、必要とされる応答性能に応じて適宜設定される。なお、この補正は、データd5:d0がどのような値であっても行うものであってもよいし、また、例えば、データd5:d0の値が“0”から所定の値までの間は補正をかけ、該所定の値以上の場合には補正をかけないようにしてもよい。これは、ノーマリブラックモードで駆動される液晶表示装置では、データの変化があまり大きくない場合、特に黒(ノーマリブラックの場合“0”)から中間調へ変化した場合などにおいては、液晶の応答が遅く、“残像”が発生してしまうことがあるが、データの変化が大きい場合には補正を行わずとも、充分な応答性が得られるからである。
なおここで、表示制御回路250が特許請求の範囲の記載における制御手段に、制御回路201が制御回路に、ゲートドライバ24が走査線駆動回路に、ソースドライバ25と階調電圧回路26が信号線駆動回路に、GRAM22がメモリに、データ補正回路202が補正回路に、それぞれ対応する。
図2は、このような第1実施形態に係る液晶表示装置の制御回路201の動作フローチャートを示す図であり、図3は、該液晶表示装置のタイミングチャートを示す図である。なお、これらは、CPUからGRAM22へは12Hz周期で表示データD5:D0が転送され、液晶表示パネル1はフレーム周波数60Hzで駆動されるとした場合を示している。また、図2は、A=“0”、B=“4”、C=“8”の場合である。以下、これら図2及び図3を参照して、前記制御回路201の動作を説明する。
即ち、図2に示すように、制御回路201は、動作を開始すると、まず、1/60秒ごとにローレベル(“0”)となる信号である前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待つ(ステップS1)。これは、以降の処理のタイミングを前記タイミング制御信号FRAMEで示されるフレーム周波数に合わせるためである。
そして、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となったならば、内部カウンタnのカウント値を“0”にセットするとともに、図3に示すように、前記補正制御信号HOSEIをローレベル(“0”)とする(ステップS2)。
その後、図示しないCPUからのデータD5:D0(B=“4”)の転送開始を示す前記CPUからのタイミング制御信号に応じて、書き込みクロックWRを前記GRAM22に出力して、次のデータD5:D0(ここでは、B=“4”)をGRAM22に書き込む(ステップS3)。
また、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0を読み出し、データ補正回路202を介してソースドライバ25に出力し、ソースドライバ25を介して液晶表示パネル1に書き込む(ステップS4)。ここで、前記ステップS2では前記補正制御信号HOSEIをローレベル(“0”)としているので、FRAM22から読み出されたデータd5:d0が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されることとなる。なお、動作開始時には、それ以前にGRAM22には前記CPUからのデータは書き込まれていないため、そのままでは読み出されるデータd5:d0は不定となり、画素毎にデータ値がバラバラになり見苦しい状態となる可能性があるため、初期設定として、例えば“0”等の同一の任意のデータをGRAM22に予め書き込んでおくことが好ましい。図3の例では、A=“0”としており、黒表示データに対応した電圧V0が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。なお、このとき、図3に示すように、前記CPUからGRAM22にデータD5:D0が転送されてきているが、GRAM22からは、書き込み中のデータは読み出されず、それ以前に書き込まれていたデータが読み出される。また、前記CPUからGRAM22へのデータD5:D0の転送が1フレーム期間内に行われるとしたが、これに限らず、GRAM22からデータd5:d0が読み出される複数のフレーム期間内に次のデータD5:D0を書き込みものであればよい。
そして、その後、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待つ(ステップS5)。即ち、1フレーム期間の終了を待つ。なお、動作開始時点をt=0として、1/60秒の時間を計時する(例えばクロックパルスをカウントする)ことによって1フレーム期間を判定するようにしても良いことは勿論である。
そして、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となったならば、即ち、1フレーム期間が終了したならば、内部カウンタnのカウント値を“+1”にインクリメントする(ステップS6)。
その後、その内部カウンタnのカウント値が“1”であるか否かを判別する(ステップS7)。これは、現フレームが、データ更新直後のフレームであるか否かを判別するものである。
ここで、内部カウンタnのカウント値が“1”であると判別した場合、即ち、データ更新直後のフレームであると判別した場合には、図3に示すように、前記補正制御信号HOSEIをハイレベル(“1”)とする(ステップS8)。即ち、データ更新直後の1フレームだけデータ補正するためにハイレベルの補正制御信号HOSEIをデータ補正回路202に出力する。
その後、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、前フレームでGRAM22に書き込まれていたデータD5:D0(B=“4”)をデータd5:d0として読み出す(ステップS9)。
ここで、前記ステップS8において前記補正制御信号HOSEIをハイレベル(“1”)としているので、データ補正回路202は、GRAM22から読み出されたデータd5:d0(例えばB=“4”)を補正した上でソースドライバ25に出力して、液晶表示パネル1に書き込む(ステップS10)。これにより、内部カウンタnのカウント値が“1”となるフレーム(即ちn=1となるフレーム)では、図3に示すように、B=“4”に対応する電圧V4ではなく、“+4”に補正された“8”に対応する電圧V8が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
そしてその後、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待って(ステップS11)、前記ステップS6に戻る。
すると、前記ステップS6で内部カウンタnのカウント値が“+1”されるので、次のステップS7では、その内部カウンタnのカウント値は“1”でないと判別される。
このように内部カウンタnのカウント値が“1”でないと判別した場合、即ち、データ更新直後のフレームではないと判別した場合には、更に、前記内部カウンタnのカウント値が“5”であるか否かを判別する(ステップS12)。これは、現フレームが、データ更新すべきフレームであるか否かを判別するものである。
ここで、内部カウンタnのカウント値が“5”ではない判別した場合、即ち、データ更新すべきフレームではないと判別した場合には、図3に示すように、前記補正制御信号HOSEIをローレベル(“0”)に戻す(ステップS13)。
そして、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0(ここでは例えばB=“4”)を読み出し、データ補正回路202を介してソースドライバ25に出力して、液晶表示パネル1に書き込む(ステップS14)。この場合、前記ステップS13で前記補正制御信号HOSEIをローレベル(“0”)としているので、FRAM22から読み出されたデータd5:d0が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されることとなる。従って、図3に示すように、B=“4”に対応する電圧V4が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
その後、前記ステップS11に進み、前述の処理が繰り返される。
これにより、内部カウンタnのカウント値が“2”乃至“4”となるフレーム(即ちn=2〜4となるフレーム)では、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0(例えばB=“4”)が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されて、図3に示すように、そのデータに対応する電圧(例えばV4)が液晶表示パネル1の対応する画素に印加されることとなる。
そして、内部カウンタnのカウント値が“5”となると、前記ステップS12においてそれが判別される。この場合には、前記ステップS2に戻って、前述の動作が繰り返される。従って、前記ステップS2で内部カウンタnのカウント値が“5”から“0“に書き替えられて、前記ステップS3で新たなデータD5:D0(図3の例では例えばC=“8”)をGRAM22に書き込むと共に、ステップS4でGRAM22に書き込まれていたデータd5:d0(例えばB=“4”)を読み出すことで、B=“4”に対応する電圧V4が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
そして、次のフレームでは、前述したようにステップS10でデータ補正が行われるので、図3に示すように、“+4”補正された“12”に対応する電圧V12が液晶表示パネル1の対応する画素に印加され、その後のフレームではC=“8”に対応する電圧V8が液晶表示パネル1の対応する画素に印加されていく。
以上のように、本第1実施形態によれば、GRAM22への表示データの1回の書き込みに対し、該GRAM22に書き込まれている表示データに応じた電圧を複数回、液晶表示パネル1に印加するに当たり、それら複数回の内、GRAM22への表示データの書き込み直後の1フレームのみ補正することで、より変化の大きい電圧が液晶表示パネル1に印加されるので、液晶の応答速度を改善することが可能となる。
しかも、GRAM22への表示データの書き込みは1回で良いので、CPUの性能がそれほど高くない携帯電話機等の携帯型の情報端末に適用することが可能となる。
また、本第1実施形態におけるデータ補正回路202では、従来のデータ補正回路23のような前フレームの表示データと現フレームの表示データとの比較を行わないので、無駄な処理を行うことはなく、電力的にも無駄が生じることはなく、更に、データ補正回路202としてのLUTのデータ量も少なくて済み、コスト的に有利である。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の全体構成は、図1(A)に示した第1実施形態に係る液晶表示装置のそれとほぼ同一である。従って、前記第1実施形態と異なる部分のみを説明する。
本第2実施形態においては、制御回路201が出力する補正制御信号HOSEIは、前記第1実施形態のような1ビットデータではなく、2ビットデータであり、それを受けるデータ補正回路202は、図4(A)に示すように、GRAM22に記憶されたデータd5:d0の64階調と、前記補正制御信号HOSEIの“00”,“10”、“01”の組み合わせで192個のデータを格納するLUTとして構成されている。なお、これは、64階調の表示を行う場合の例であり、表示データのビット数が異なる場合は、それに応じたデータ数となる。
このデータ補正回路202は、前記補正制御信号HOSEIが“00”の場合には、GRAM22に記憶されたデータd5:d0をそのまま補正せずにソースドライバ25に出力する。これに対して、前記補正制御信号HOSEIが“10”の場合には、GRAM22に記憶されたデータd5:d0に“+8“の補正をかけた補正データをソースドライバ25に出力する。また、前記補正制御信号HOSEIが“01”の場合には、GRAM22に記憶されたデータd5:d0に“+4“の補正をかけた補正データをソースドライバ25に出力する。なお、これらの補正は、データd5:d0がどのような値であっても行うものであってもよいし、また、例えば、データd5:d0が“0”から所定の値までの間は補正をかけ、該所定の値以上の場合には補正をかけないようにしてもよい。これは、ノーマリブラックモードで駆動される液晶表示装置では、データの変化があまり大きくない場合、特に黒(ノーマリブラックの場合“0”)から中間調へ変化した場合などにおいては、液晶の応答が遅く、“残像”が発生してしまうことがあるが、データの変化が大きい場合には補正を行わずとも、充分な応答性が得られるからである。前記所定の値は、任意であり、必要とされる応答性能に応じて適宜設定される。
図4(B)は、このような第2実施形態に係る液晶表示装置の制御回路201の動作フローチャートを示す図であり、図5は、該液晶表示装置のタイミングチャートを示す図である。なお、これらは、CPUからGRAM22へは12Hz周期で表示データD5:D0が転送され、液晶表示パネル1はフレーム周波数60Hzで駆動されるとした場合を示している。また、図5は、A=“0”、B=“4”、C=“8”の場合である。以下、これら図4(B)及び図5を参照して、本第2実施形態における前記制御回路201の動作を説明する。
即ち、図4(A)に示すように、制御回路201は、動作を開始すると、まず、1/60秒ごとにローレベル(“0”)となる信号である前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待つ(ステップS1)。これは、以降の処理のタイミングを前記タイミング制御信号FRAMEで示されるフレーム周波数に合わせるためである。
そして、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となったならば、内部カウンタnのカウント値を“0”にセットするとともに、図5に示すように、前記補正制御信号HOSEIを“00”とする(ステップS20)。
その後、図示しないCPUからのデータD5:D0の転送開始を示す前記CPUからのタイミング制御信号に応じて、書き込みクロックWRを前記GRAM22に出力して、前記データD5:D0(ここでは、B=“4”)をGRAM22に書き込む(ステップS3)。
また、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0を読み出し、データ補正回路202を介してソースドライバ25に出力して、液晶表示パネル1に書き込む(ステップS4)。ここで、前記ステップS20で前記補正制御信号HOSEIを“00”としているので、FRAM22から読み出されたデータd5:d0が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されることとなる。なお、動作開始時には、それ以前にGRAM22には前記CPUからのデータは書き込まれていないため、そのままでは読み出されるデータd5:d0は不定となり、画素毎にデータ値がバラバラになり見苦しい状態となる可能性があるため、初期設定として、例えば“0”等の同一の任意のデータをGRAM22に予め書き込んでおくことが好ましい。図5の例では、A=“0”としており、黒表示データに対応した電圧V0が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
そしてその後、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待つ(ステップS5)。即ち、1フレーム期間の終了を待つ。なお、動作開始時点をt=0として、1/60秒の時間を計時する(例えばクロックパルスをカウントする)ことによって1フレーム期間を判定するようにしても良いことは勿論である。
そして、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となったならば、即ち、1フレーム期間が終了したならば、内部カウンタnのカウント値を“+1”にインクリメントする(ステップS6)。
その後、その内部カウンタnのカウント値が“1”であるか否かを判別する(ステップS7)。これは、現フレームが、データ更新直後のフレームであるか否かを判別するものである。
ここで、内部カウンタnのカウント値が“1”であると判別した場合、即ち、データ更新直後のフレームであると判別した場合には、図5に示すように、前記補正制御信号HOSEIを“10”とする(ステップS21)。即ち、データ更新直後の1フレームにおいてデータ補正することを指示する“10”の補正制御信号HOSEIをデータ補正回路202に出力する。
その後、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、前フレームでGRAM22に書き込まれていたデータD5:D0(B=“4”)をデータd5:d0として読み出す(ステップS22)。
ここで、前記ステップS21において前記補正制御信号HOSEIを“10”としているので、データ補正回路202は、GRAM22から読み出されたデータd5:d0(例えばB=“4”)を“+8”補正するデータ補正1を行ってソースドライバ25に出力することで、その補正したデータに対応する電圧を液晶表示パネル1に書き込む(ステップS23)。これにより、内部カウンタnのカウント値が“1”となるフレーム(即ちn=1となるフレーム)では、図5に示すように、B=“4”に対応する電圧V4ではなく、“+8”に補正された“12”に対応する電圧V12が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
そしてその後、前記タイミング制御信号FRAMEがローレベル(“0”)となるのを待って(ステップS11)、前記ステップS6に戻る。
すると、前記ステップS6で内部カウンタnのカウント値が“+1”されるので、次のステップS7では、その内部カウンタnのカウント値は“1”でないと判別される。
内部カウンタnのカウント値が“1”でないと判別した場合、即ち、データ更新直後のフレームではないと判別した場合に、次に、前記内部カウンタnのカウント値が“2”であるか否かを判別する(ステップS25)。これは、現フレームが、データ更新直後の2フレーム目であるか否かを判別するものである。
ここで、内部カウンタnのカウント値が“2”であると判別した場合、即ち、データ更新直後の2フレーム目であると判別した場合には、図5に示すように、前記補正制御信号HOSEIを“01”とする(ステップS26)。即ち、データ更新直後の2フレーム目においてデータ補正することを指示する“01”の補正制御信号HOSEIをデータ補正回路202に出力する。
その後、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0を読み出す(ステップS27)。
ここで、前記ステップS26において前記補正制御信号HOSEIを“01”としているので、データ補正回路202は、GRAM22から読み出されたデータd5:d0(例えばB=“4”)を“+4”補正するデータ補正2を行ってソースドライバ25に出力することで、その補正したデータに対応する電圧を液晶表示パネル1に書き込む(ステップS28)。これにより、内部カウンタnのカウント値が“2”となるフレーム(即ちn=2となるフレーム)では、図5に示すように、B=“4”に対応する電圧V4ではなく、“+4”に補正された“8”に対応する電圧V8が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
その後、前記ステップS11に進み、前述の処理が繰り返される。
すると、前記ステップS6で内部カウンタnのカウント値が“+1”されるので、次のステップS7では、その内部カウンタnのカウント値は“1”でないと判別され、更に、次のステップS7でも、その内部カウンタnのカウント値は“2”でないと判別される。
このように内部カウンタnのカウント値が“1”でも“2”でもないと判別した場合、即ち、データ更新直後のフレームでもその次のフレームでもないと判別した場合には、更に、前記内部カウンタnのカウント値が“5”であるか否かを判別する(ステップS12)。これは、現フレームが、データ更新すべきフレームであるか否かを判別するものである。
ここで、内部カウンタnのカウント値が“5”ではない判別した場合、即ち、データ更新すべきフレームではないと判別した場合には、図5に示すように、前記補正制御信号HOSEIを“00”に戻す(ステップS29)。
そして、読み出しクロックRDをGRAM22に出力して、GRAM22に書き込まれていたデータd5:d0(ここでは例えばB=“4”)を読み出し、データ補正回路202を介してソースドライバ25に出力して、液晶表示パネル1に書き込む(ステップS14)。この場合、前記ステップS29で前記補正制御信号HOSEIを“00”としているので、FRAM22から読み出されたデータd5:d0が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されることとなる。従って、図5に示すように、B=“4”に対応する電圧V4が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
その後、前記ステップS11に進み、前述の処理が繰り返される。
これにより、内部カウンタnのカウント値が“3”及び“4”となるフレーム(即ちn=3、4となるフレーム)では、データd5:d0(例えばB=“4”)が補正されることなく、そのままソースドライバ25に出力されて、図5に示すように、そのデータに対応する電圧(例えばV4)が液晶表示パネル1の対応する画素に印加されることとなる。
そして、内部カウンタnのカウント値が“5”となると、前記ステップS12においてそれが判別される。この場合には、前記ステップS20に戻って、前述の動作が繰り返される。従って、前記ステップS20で内部カウンタnのカウント値が“5”から“0“に書き替えられて、前記ステップS3で新たなデータD5:D0(図5の例では例えばC=“8”)をGRAM22に書き込むと共に、ステップS4でGRAM22に書き込まれていたデータd5:d0(例えばB=“4”)を読み出すことで、B=“4”に対応する電圧V4が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。
そして、次のフレームでは、前述したようにステップS22でデータ補正が行われるので、図5に示すように、“+8”補正された“16”に対応する電圧V16が液晶表示パネル1の対応する画素に印加され、その次のフレームでは、前述したようにステップS27でデータ補正が行われて、“+4”補正された“8”に対応する電圧V12が液晶表示パネル1の対応する画素に印加される。そして、その後のフレームではC=“8”に対応する電圧V8が液晶表示パネル1の対応する画素に印加されていく。
以上のように、本第2実施形態によれば、前記第1実施形態と同様に、GRAM22への表示データの1回の書き込みに対し、該GRAM22に書き込まれている表示データに応じた電圧を複数回、液晶表示パネル1に印加するに当たり、それら複数回の内、GRAM22への表示データの書き込み直後の2フレームのみ補正することで、より変化の大きい電圧が液晶表示パネル1に印加されるので、液晶の応答速度を改善することが可能となる。
しかも、本第2実施形態では、GRAM22への表示データの書き込み直後のフレームにおいて、前記第1実施形態よりも変化の大きい電圧が液晶表示パネル1に印加されるので、液晶の応答速度をより改善することが可能となる。
また、本第2実施形態においても、データ補正回路202としてのLUTのデータ量は従来に比して少なくて済み、コスト的に有利である。
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
例えば、前記実施形態は64階調表示を行う場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。使用する階調数に応じて、前記データ補正回路202としてのLUTを構成すれば良い。
更に、前記データ補正回路202は、実施形態で説明したようなLUTによる構成に限定するものではなく、加算器や演算回路等で構成しても良い。
また、前記第1実施形態ではGRAM22への表示データの書き込み直後の1フレーム、前記第2実施形態ではGRAM22への表示データの書き込み直後の2フレームでデータ補正を行うものとしたが、更にデータ補正回数を増やしても構わない。
(A)は本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す概略構成図であり、(B)は(A)中のデータ補正回路を説明するための図である。 第1実施形態に係る液晶表示装置の制御回路の動作フローチャートを示す図である。 第1実施形態に係る液晶表示装置のタイミングチャートを示す図である。 (A)は本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置におけるデータ補正回路を説明するための図であり、(B)は第2実施形態に係る液晶表示装置の制御回路の動作フローチャートを示す図である。 第2実施形態に係る液晶表示装置のタイミングチャートを示す図である。 従来の液晶表示装置の概略構成図である。
符号の説明
1…液晶表示パネル
11…液晶画素(表示画素)
22…グラフィックRAM(GRAM)
24…ゲートドライバ(ゲート駆動回路)
25…ソースドライバ(ソース駆動回路)
26…階調電圧回路
200…表示駆動回路
201…制御回路
202…データ補正回路
250…表示制御回路
Clc…液晶容量
ITFT…画素トランジスタ
Lg…走査線
Ld…信号線
Cs…蓄積容量
D5:D0,d5:d0…表示データ
WR…書き込みクロック
RD…読み出しクロック
FRAME…タイミング制御信号
HOSEI…補正制御信号

Claims (16)

  1. 複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルの前記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路に、表示データに基づく駆動信号を供給する表示制御回路であって、
    前記表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データが該複数フレーム毎に書き込まれるメモリと、
    前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出し、前記信号線駆動回路に供給する制御手段と、
    を具備し、
    前記制御手段は、前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出されたデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給する補正回路を備えることを特徴とする表示制御回路。
  2. 前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であることを特徴とする請求項1に記載の表示制御回路。
  3. 前記制御手段は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを、前記補正回路により補正して、前記補正データを生成するよう制御する制御回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の表示制御回路。
  4. 前記制御回路は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを前記補正回路により補正するよう制御することを特徴とする請求項3に記載の表示制御回路。
  5. 前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であり、
    前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さいことを特徴とする請求項4に記載の表示制御回路。
  6. 前記制御回路は、前記補正回路において前記補正を行うか否かを制御する補正制御信号を出力し、
    前記補正回路は、前記メモリから読み出された前記データと、前記補正制御信号の状態との組み合わせに応じて前記補正データを出力するルックアップテーブルを備えることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の表示制御回路。
  7. 複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルの前記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路に、表示データに基づく駆動信号を供給する表示制御回路の駆動方法であって、
    前記表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データを該複数フレーム毎にメモリに書き込むステップと、
    前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出すステップと、
    前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出したデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給するステップと、
    前記複数フレームの残りのフレームにおいて、前記メモリから読み出した前記データを、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給するステップと、
    を含むことを特徴とする表示制御回路の駆動方法。
  8. 前記補正データの生成は、前記補正データを、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量を加算した信号とするステップを含むことを特徴とする請求項7に記載の表示制御回路の駆動方法。
  9. 前記補正データを生成して前記信号線駆動回路に供給するステップは、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出した前記データを補正した前記補正データを生成するステップを含むことを特徴とする請求項7に記載の表示制御回路の駆動方法。
  10. 前記補正データを生成するステップは、前記2フレームの各フレームにおいて前記メモリから読み出されたそれぞれの前記データに、それぞれ異なる補正量を加算した信号を前記補正データとするステップを含み、
    前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さい値に設定されることを特徴とする請求項9に記載の表示制御回路の駆動方法。
  11. 複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍に複数の表示画素が配列された表示パネルと、
    前記液晶表示パネルの前記各走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
    前記液晶表示パネルの前記各信号線に、供給される駆動信号に応じた信号を出力する信号線駆動回路と、
    表示データが複数フレーム毎に更新され、更新された前記表示データが該複数フレーム毎に書き込まれるメモリと、
    前記メモリに書き込まれている前記表示データを前記複数フレームにおける1フレーム毎に複数回読み出し、前記信号線駆動回路に供給する制御手段と、
    を具備し、
    前記制御手段は、前記メモリへ更新された前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出されたデータを補正した補正データを生成して、前記駆動信号として前記信号線駆動回路に供給する補正回路を備えることを特徴とする表示装置。
  12. 前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  13. 前記制御手段は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の少なくとも1フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを、前記補正回路により補正して、前記補正データを生成するよう制御する制御回路を更に備えることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  14. 前記制御回路は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後の2フレームにおいて、前記メモリから読み出された前記データを前記補正回路により補正するよう制御することを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記補正データは、前記メモリから読み出された前記データに所定の補正量が加算された信号であり、
    前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後から2フレーム目のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量は、前記メモリへ前記表示データが書き込まれた直後のフレームにおいて前記メモリから読み出された前記データに対する前記補正量より小さいことを特徴とする請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記制御回路は、前記補正回路において前記補正を行うか否かを制御する補正制御信号を出力し、
    前記補正回路は、前記メモリから読み出された前記データと、前記補正制御信号の状態との組み合わせに応じて前記補正データを出力するルックアップテーブルを備えることを特徴とする請求項13乃至15のいずれかに記載の表示装置。
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