(57)【要約】【課題】開発費用および開発期間をかけずに新たな階調パタンを利用可能とし、駆動方法等に関わらず表示品位の高い表示装置を提供する。【解決手段】マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸからなる表示部ＤＹＰと、複数の表示画素を駆動する駆動手段ＳＤと、駆動手段ＳＤ、ＧＤを制御するタイミングコントローラＴＣＴＲと、タイミングコントローラＴＣＴＲに接続された記憶手段１０と、を備え、記憶手段１０は、複数の表示画素ＰＸからなる画素群に表示させる階調パタンの設定値を記憶する第１数値設定手段１２を備え、タイミングコントローラＴＣＴＲは、第１数値設定手段１２から取得した階調パタンの設定値から、駆動手段ＳＤに供給する階調信号Ｖｏｌを生成する生成手段２４を備える表示装置。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、
前記複数の表示画素を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御するタイミングコントローラと、
前記タイミングコントローラに接続された記憶手段と、を備え、
前記記憶手段は、複数の前記表示画素からなる画素群に表示させる階調パタンの設定値を記憶する第１数値設定手段を備え、
前記タイミングコントローラは、前記第１数値設定手段から取得した階調パタンの設定値から、前記駆動手段に供給する階調信号を生成する生成手段を備える表示装置。
【請求項２】
前記タイミングコントローラは、階調パタンの設定値が記憶された第２数値設定手段と、前記生成手段へ供給される値を、前記第１数値設定手段に設定された設定値と、前記第２数値設定手段に設定された設定値とで切り替える切り替え手段と、を備える請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、をさらに備えた請求項１または請求項２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に関し、特に、アクティブマトリクス型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部を有している。表示部には、表示画素の配列する行に沿って配置された走査線と、表示画素の配列する列に沿って配置された信号線とが配置されている。表示部の周囲には、複数の表示画素を駆動するゲートドライバとソースドライバとが配置されている。ゲートドライバには走査線が接続され、ソースドライバには信号線が接続されている。
【０００３】
ソースドライバには、タイミングコントローラから映像信号、クロック信号等が供給される。タイミングコントローラは、外部信号源から供給された外部信号に基づいて、映像信号、クロック信号等をソースドライバに出力する。
【０００４】
タイミングコントローラからソースドライバに出力される映像信号は、複数の階調に対応している。低い階調のドライバを用いて、高い階調の表示をする方法として、フレームレートコントロール（ＦＲＣ：Frame Rate Control）法が提案されている。
【０００５】
ＦＲＣ法では、複数のフレーム期間に、複数の表示画素からなる画素群を、例えば（Ｎ−１）階調で表示される表示画素と、Ｎ階調で表示される表示画素とを組み合わせた所定のパタンとなるように表示させることで、擬似的に（Ｎ−１）階調とＮ階調との中間調を表現する手法である。
【０００６】
例えば、（Ｎ−１）階調とＮ階調との信号を用いて中間調を表示させる場合、４フレーム期間のうち２フレーム期間は（Ｎ−１）階調を、他の２フレーム期間はＮ階調を表示させると、人間の目には４回分を平均した（Ｎ−１）＋２／４階調の画像を表示したように見える。
【０００７】
この手法を用いれば、例えば６ビット（bit）の信号を出力するドライバを用いて、擬似的に８ビット（bit）表示をすることができる。
【０００８】
従来、ＦＲＣ法で階調表示をする階調表示装置であって、画素ブロックの各画素のオン／オフ信号の分布で階調を表現する基本パタンを階調メモリに格納し、この基本パタンを回転させてより多くの階調パタンを利用可能とする階調表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２４３２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＦＲＣ法で用いる階調パタンは、フリッカや表示ムラが現れないように作成する必要がある。しかし、フリッカやムラの現れ方は、選択駆動を行った際の選択方式や駆動方式等によって異なる。そのため、従来と異なる駆動方式等のパネルにタイミングコントローラを搭載した場合には、タイミングコントローラ内で設定された階調パタンが使えなくなる場合があった。
【００１０】
タイミングコントローラに内蔵された階調パタンを変更する必要がある場合には、タイミングコントローラそのものを新たに開発する必要があり、開発費用および開発期間が必要となる。
【００１１】
上記の文献に記載されているように、基本パタンを回転させて用いる場合、基本パタン以外の階調パタンを利用できるものの、利用できる階調パタン数に限度があった。この場合にも、さらに利用できる階調パタン数を増加させたい場合には、新たにタイミングコントローラを開発する必要があり、開発費用および開発期間が必要となる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、開発費用および開発期間をかけずに新たな階調パタンを利用可能とし、駆動方法等に関わらず表示品位の高い表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様による表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部と、前記複数の表示画素を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御するタイミングコントローラと、前記タイミングコントローラに接続された記憶手段と、を備え、前記記憶手段は、複数の前記表示画素からなる画素群に表示させる階調パタンの設定値を記憶する第１数値設定手段を備え、前記タイミングコントローラは、前記第１数値設定手段から取得した階調パタンの設定値から、前記駆動手段に供給する階調信号を生成する生成手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、開発費用および開発期間をかけずに新たな階調パタンを利用可能とし、駆動方法等に関わらず表示品位の高い表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態に係る表示装置である液晶表示装置について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は例えばカラー表示タイプの液晶表示装置であって、互いに対向する一対の電極基板、すなわちアレイ基板（図示せず）と対向基板（図示せず）と、この一対の電極基板間に挟持された液晶層ＬＱとを有している。
【００１６】
さらに、図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置はマトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸからなる表示部ＤＹＰと、表示部ＤＹＰの周囲に配置され、複数の表示画素ＰＸを駆動する駆動部と、駆動部を制御するタイミングコントローラＴＣＴＲとを有している。駆動部は、ゲートドライバＧＤと、ソースドライバＳＤとを有している。
【００１７】
アレイ基板は、表示部ＤＹＰにおいて、複数の表示画素ＰＸが配列する行に沿って配置された走査線ＧＬ１〜ＧＬｍと、複数の表示画素ＰＸが配列する列に沿って配置された信号線ＳＬ１〜ＳＬｎとを有している。アレイ基板の走査線ＧＬ１〜ＧＬｍと信号線ＳＬ１〜ＳＬｎとが交差する位置の近傍には、それぞれの表示画素ＰＸに設けられた画素スイッチＳＷが配置されている。
【００１８】
画素スイッチＳＷはスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタを有している。画素スイッチＳＷのゲート電極は、対応する走査線ＧＬ１〜ＧＬｍに電気的に接続されている。画素スイッチＳＷのソース電極は対応する信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに電気的に接続されている。画素スイッチＳＷのドレイン電極は、表示画素ＰＸのそれぞれに配置された画素電極ＰＥに電気的に接続されている。
【００１９】
ゲートドライバＧＤは、全ての走査線ＧＬ１〜ＧＬｍに電気的に接続され、タイミングコントローラＴＣＴＲから供給される制御信号ＣＴＲＧによって制御されて順次ゲート線ＧＬ１〜ＧＬｍを走査する。
【００２０】
ソースドライバＳＤは、全ての信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに電気的に接続され、タイミングコントローラＴＣＴＲから供給される階調信号Ｖｏｌおよび制御信号ＣＴＲＳによって制御されて、所定のタイミングでソース線ＳＬ１〜ＳＬｎに対応する映像信号を供給する。映像信号は、階調信号Ｖｏｌに対応した所定の階調で表示画素ＰＸに画像を表示させる信号である。
【００２１】
ゲートドライバＧＤによって走査線ＧＬ１〜ＧＬｍが選択されると、選択された走査線ＧＬ１〜ＧＬｍに接続された画素スイッチＳＷのソース−ドレインパスが導通し、同画素スイッチＳＷがオンとなって、対応する表示画素ＰＸの画素電極ＰＥに映像信号が印加される。
【００２２】
対向基板は、複数の画素電極ＰＥと対向するように配置された対向電極ＣＥを有している。対向電極ＣＥにはコモン電圧が供給され、画素電極ＰＥに印加された電圧とコモン電圧との電位差によって液晶層に含まれる液晶分子の配向状態が制御される。
【００２３】
タイミングコントローラＴＣＴＲは、数値設定部２０、２２および階調信号生成回路２４を有している。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置は、ＦＲＣ法によって表示画素ＰＸに複数の階調を表現させている。
【００２４】
本実施形態に係る液晶表示装置では、タイミングコントローラＴＣＴＲに記憶手段としてＲＯＭ（read only memory）１０が接続されている。ＲＯＭ１０は数値設定部１２を備えている。ＲＯＭ１０の数値設定部１２には、任意の数値を入力することが可能である。
【００２５】
図２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置では、表示部ＤＹＰを、例えば４行４列の表示画素ＰＸからなる画素群の集合とし、複数のフレーム期間に各画素群を所定の階調パタンで表示させて、中間調を表示している。
【００２６】
これは、人の目には複数のフレーム期間の表示が平均化されて視認される事を利用するものである。図２に示す場合では、例えば、画素群を構成する表示画素ＰＸに白表示または黒表示をさせて、４フレーム期間に所定の階調パタンを表示させ、中間調を表現している。
【００２７】
図２の（Ｂ）に示すように、画素群を構成する１６の表示画素ＰＸのそれぞれに、４フレーム中、２フレームは黒表示をさせ、残りの２フレームは白表示をさせると、ユーザにとっては灰色表示として視認される。
【００２８】
図２の（Ａ）に示すように、画素群を構成する表示画素ＰＸのそれぞれに、４フレーム中、１フレームは黒表示をさせ、残りの３フレームは白表示をさせると、ユーザにとっては、（Ｂ）に示す場合よりも明るい灰色表示として視認される。これは、４フレーム期間を平均して、（Ｂ）に示す場合よりも白を表示させる時間が長くなった為である。
【００２９】
図２の（Ｃ）に示すように、画素群を構成する表示画素ＰＸのそれぞれに、４フレーム中、の３フレームは黒表示をさせ、残りの１フレームは白表示をさせると、ユーザにとっては、（Ｂ）に示す場合よりも暗い灰色表示として視認される。これは、４フレーム期間を平均して、（Ｂ）に示す場合よりも黒を表示させる時間が長くなった為である。
【００３０】
このことを利用して、例えば図３に示すように、４行４列の表示画素ＰＸからなる画素群に、第１フレーム乃至第４フレームの４フレーム期間、所定の階調パタンを表示させて、Ｎ−１階調とＮ階調との間の１／４階調〜３／４階調の中間調表示をさせることができる。
【００３１】
なお、図３では、画素群を構成する表示画素ＰＸのうち、「１」と記載された表示画素ＰＸは（Ｎ−１）階調の画像が表示され、「０」と記載された表示画素ＰＸはＮ階調の画像が表示される。
【００３２】
（Ｎ−１）階調を表現する場合には、第１フレーム乃至第４フレームで、４行４列の全ての表示画素ＰＸに（Ｎ−１）階調の画像を表示させる。Ｎ階調を表現する場合には、第１フレーム乃至第４フレームで、４行４列の全ての表示画素ＰＸにＮ階調の画像を表示させる。
【００３３】
（Ｎ−１）＋１／４階調を表現する場合には、第１フレーム乃至第４フレームで、３フレーム分は（Ｎ−１）階調の画像が表示され、１フレーム分はＮ階調の画像が表示される。図３に示す場合では、それぞれのフレームで、１２の表示画素ＰＸにはＮ−１階調の画像が表示され、４つの表示画素ＰＸにはＮ階調の画像が表示される。
【００３４】
（Ｎ−１）＋２／４階調を表現する場合には、第１フレーム乃至第４フレームで、２フレーム分は（Ｎ−１）階調の画像が表示され、２フレーム分はＮ階調の画像が表示される。図３に示す場合では、それぞれのフレームで、８つの表示画素ＰＸにはＮ−１階調の画像が表示され、８つの表示画素ＰＸにはＮ階調の画像が表示される。
【００３５】
（Ｎ−１）＋３／４階調を表現する場合には、第１フレーム乃至第４フレームで、１フレーム分は（Ｎ−１）階調の画像が表示され、３フレーム分はＮ階調の画像が表示される。図３に示す場合では、ぞれぞれのフレームで、４つ表示画素ＰＸにはＮ−１階調の画像が表示され、１２の表示画素ＰＸにはＮ階調の画像が表示される。
【００３６】
この場合、数値設定部２０、数値設定部２２、および数値設定部１２のそれぞれには、１／４階調の１フレームの１行目１列目の表示画素ＰＸの値（「０」または「１」）から、３／４階調の４フレームの４行目４列目の表示画素ＰＸの値（「０」または「１」）までの、１９２個のデータが設定されている。
【００３７】
数値設定部２０、数値設定部２２、および数値設定部１２には、互いに異なる階調パタンを４行４列の表示画素群に表示させるデータが設定されている。階調信号生成回路２４は、数値設定部２０、数値設定部２２、および数値設定部１２のいずれかから得られた階調パタンの設定値から、ソースドライバＳＤに供給する階調信号Ｖｏｌを生成する。
【００３８】
階調信号生成回路２４は、入力される信号を切換える切換手段（図示せず）を有しており、数値設定部２０、数値設定部２２、および数値設定部１２のいずれかに設定された設定値が階調信号生成回路２４に供給される。
【００３９】
階調信号生成回路２４への入力信号の切換は、例えば、タイミングコントローラＴＣＴＲに設けられたつまみ等を操作することで階調信号生成回路２４への入力信号を機械的に切換えてもよく、階調信号生成回路２４に制御信号を送信し階調信号生成回路２４への入力信号を電気的に切換えてもよい。
【００４０】
ここで、４行４列の画素群に４フレーム期間表示させる階調パタンの設定値は、複数の組合せを考えることが可能である。この階調パタンの設定値は、表示部ＤＹＰに表示される画像にフリッカやムラが生じないように、適切な設定値とする必要がある。しかし、フリッカやムラの現れ方は、選択駆動方式や駆動方式によって異なる。
【００４１】
そのため、従来と異なる選択方式や駆動方式の液晶表示装置に、従来と同様の階調パタンの数値設定を用いたタイミングコントローラＴＣＴＲを搭載した場合に、フリッカやムラが生じることがあった。この場合には、新たな階調パタンの数値設定が必要となり、新たな階調パタンの数値設定を用いるために、タイミングコントローラＴＣＴＲを新たに開発する必要があり、開発費用および開発期間が必要となる。
【００４２】
これに対し、本実施形態に係る液晶表示装置は、タイミングコントローラＴＣＴＲに接続されたＲＯＭ１０を有し、ＲＯＭ１０内に階調パタンの数値設定がされた数値設定部１２を設けている。
【００４３】
このようなＲＯＭ１０を設けることによって、タイミングコントローラＴＣＴＲそのものを新たに開発することなく、新たな数値をＲＯＭ１０の数値設定部１２に設定することによって、新たな階調パタンを用いることができる。
【００４４】
したがって、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、開発費用および開発期間をかけずに新たな階調パタンを利用可能とし、駆動方法等に関わらず表示品位の高い表示装置を提供することができる。
【００４５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記の実施形態では、表示装置の一例として液晶表示装置について説明したが、本発明は例えばプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の他の表示装置にも適用可能である。
【００４６】
また、上記の実施形態に係る表示装置では、数値設定部２０、数値設定部２２、および数値設定部１２のそれぞれには、１９２個のデータが設定されていたが、例えば、１／４階調と３／４階調と設定値を、互いに「０」と「１」とを入れ替えた値とし、１２８個のデータを設定してもよい。このように設定すると、扱うデータ数を減らすことができ、数値設定が複雑になることがなくなる。
【００４７】
さらに、上記の実施形態に係る表示装置では、表示部ＤＹＰを４行４列で配列した１６の表示画素ＰＸからなる画素群の集合とし、この画素群に表示させる階調パタンを作成していたが、この画素群は複数の表示画素ＰＸの組み合わせであれば良い。画素群を構成する表示画素ＰＸ数が多くなると、より多くの階調パタンを作成することが可能となり、フリッカおよびムラをより効果的に回避することができる。
【００４８】
また、上記の実施形態に係る表示装置は、タイミングコントローラＴＣＴＲに接続された記憶手段としてＲＯＭ１０を有していたが、記憶手段はＲＯＭに限らない。例えば不揮発性メモリ等の書換え可能な記憶手段であってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の一構成例を概略的に示す図。
【図２】ＦＲＣ法による中間調表示の方法の一例を説明するための図。
【図３】ＦＲＣ法によってＮ−１階調とＮ階調との間の中間調を表示させる方法の一例を説明するための図。
【符号の説明】
【００５１】
ＰＸ…表示画素、ＤＹＰ…表示部、ＴＣＴＲ…タイミングコントローラ、ＧＤ…ゲートドライバ、ＳＤ…ソースドライバ、Ｖｏｌ…階調信号、１０…ＲＯＭ（記憶手段）、１２…数値設定部、２４…階調信号生成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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