(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルに印加する電圧に応じて該液晶セルの透過率を変化させ、階調表現を行なう液晶表示装置において、
表現すべき階調に対応する入力データを、表現すべき階調に対応して使用するフレーム数及び該使用するフレーム毎に使用する駆動電圧のデータが格納されているデータ変換テーブルに基づいて、フレーム毎に設定される前記使用するフレーム数の駆動電圧のデータからなる選択データ列に変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段で変換された前記選択データ列を構成する各出力データに応じて、前記駆動電圧発生部で発生する駆動電圧をフレーム毎に選択し、前記液晶セルに印加する駆動手段とを有し、
前記選択データ列に基づいて選択された前記使用するフレーム数の駆動電圧の平均値によって前記表現すべき階調を与えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記選択データ列を構成する各使用するフレーム数の駆動電圧のデータは、駆動電圧発生部にて発生する前記複数レベルの駆動電圧のうち、互いに隣り合うレベルの駆動電圧を選択するデータであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に印加電圧に応じて多階調表示を行なう液晶表示装置に関する。
【０００２】
近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置が薄型、軽量、低消費電力であるために各種表示装置として期待されている。
【０００３】
まず、３〜５インチ程度のポケットテレビとして普及を始め、さらに最近では、ノート型パソコンやワークステーション等の情報端末用ディスプレイとして期待されている。このため、表示容量（表示画素数）はもとより、表示階調数、表示色の向上が望まれている。表示階調数、表示色としては、通常のパソコンでは１６階調／４０９６色、マルチメディアパソコン等では６４階調／２６万色、さらにハイビジョン等では２５６  階調／１６７７万色が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】
ポケットテレビとして普及したアクティブマトリクス型液晶表示パネルのデータドライバにはアナログ方式のドライバが用いられている。これによりポケットテレビは、映像表示に適したフルカラー表示を実現している。ところが、アナログドライバの内部はオペアンプの集まりであり、出力にバラツキを発生させる要因（オフセット電圧等）を有している。例えば、液晶のダイナミックレンジが３Ｖ，ドライバの出力バラツキが±５０ｍＶと仮定すると、３２階調程度しか表示できないことになる。つまり、同一ドライバの出力ピン間あるいは、ドライバのチップ間でばらつくために厳密に出力が規定できない。これは、情報端末用ディスプレイでは問題となる。また、アナログドライバは高価となる。
【０００５】
このため、通常階調数に応じた駆動電圧をドライバに与え、表示データにより任意のひとつの電圧を選択出力するディジタルドライバが用いられる。ディジタルドライバは出力にバラツキはなく、安価に構成できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のディジタルドライバによるアクティブマトリクス型液晶表示装置では駆動電圧が階調数に応じた数だけ必要となるため、１６階調程度が限界となり、それ以上の階調数に対応できない等の問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、少ない駆動電圧数で多数の階調表示が行なえる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理ブロック図を示す。同図中、１１は液晶セルを示す。液晶セル１１は、印加電圧に応じて透過率を変化させ、階調表現を行なう。
【０００９】
駆動電圧発生部１２は、複数レベルの電圧を発生する。
【００１０】
データ変換手段１３は、表現すべき階調に対応する入力データを、表現すべき階調に対応して使用するフレーム数及び該使用するフレーム毎に使用する駆動電圧のデータが格納されているデータ変換テーブルに基づいて、使用するフレーム数の駆動電圧のデータからなる選択データ列に変換する。
【００１１】
駆動手段１４は、データ変換手段１３で変換された選択データ列を構成する各出力データに応じて、駆動電圧発生部１２で発生する駆動電圧をフレーム毎に選択し、液晶セル１１に印加する。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、選択データ列に基づいて選択された使用するフレーム数の駆動電圧の平均値によって表現すべき階調を与えることができる。
【００１３】
このため、駆動電圧発生部で生成される電圧以上の種類の電圧を液晶セルに印加できるため、少ない電圧でより多くの階調表現が可能となる。
【００１４】
【実施例】
図２は本発明の第１実施例のブロック構成図を示す。同図中、２１は映像源となるパソコンを示す。パソコン２１からは出力として、同期信号及びＲ，Ｇ，Ｂ夫々５ビット、計１５ビットのディジタルデータよりなる映像信号が出力される。
【００１５】
パソコン２１から出力された同期信号はタイミング発生部２２に供給される。タイミング発生部２２は同期信号に基づいて各種制御信号を発生し、データドライバ２３ａ，２３ｂ，スキャンドライバ２４，データ変換部２５ａ，２５ｂに供給する。また、パソコン２１から出力された映像信号はデータ変換部２５ａ，２５ｂに供給される。
【００１６】
データ変換部２５ａ，２５ｂはＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  ：プログラム可能な論理デバイス）やＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等よりなり、タイミング発生部２２から供給されるフレーム、走査のタイミング制御信号によるタイミングで映像信号（階調データ）を階調制御を行なうための電圧変調を行なう電圧選択データ列に変換し、出力する。データ変換部２５ａ，２５ｂで変換される電圧選択データ列はゲート２６を介して、データドライバ２３ａ，２３ｂに夫々供給される。
【００１７】
データドライバ２３ａ，２３ｂには制御信号、電圧選択データの他に液晶駆動電圧発生部２７より８レベルの電圧Ｖ０  〜Ｖ７  が夫々供給されている。データドライバ２３ａ，２３ｂは電圧選択データより８レベルの電圧Ｖ０  〜Ｖ７  のうち−レベルの電圧を選択して、液晶パネル２７に供給する。
【００１８】
液晶パネル部２７は透明絶縁基板上にマトリクス状に形成された画素電極２７ａと透明絶縁基板上に形成され、画素電極２７ａに対向して設けられた対向電極（図示せず）で液晶（図示せず）を挟持し、対向電極にはコモン電圧発生部２８よりコモン電圧が印加される。画素電極２７ａには夫々トランジスタ２７ｂが設けられ、トランジスタ２７ｂにより画素電極２７ａに印加する電圧を制御することにより階調表示を行なう。ここで、トランジスタ２７ｂのソースはデータバスライン２７ｃに接続され、ゲートはスキャンバスライン２７ｄに接続されている。  液晶パネル部２７はスキャンバスライン２７ｄに印加される電圧により走査ラインが決定され、データバスライン２７ｃからの信号レベルに応じて階調が決定される。
【００１９】
データバスライン２７ｃはデータドライバ２３ａ，２３ｂに接続され、データドライバ２３ａ，２３ｂで選択された電圧が供給される。
【００２０】
また、スキャンバスライン２７ｄはスキャンドライバ２９に接続され、スキャンドライバ２９より供給される電圧により走査ラインが決定される。
【００２１】
次に本実施例の動作原理について説明する。図３は、液晶のＴ−Ｖ特性（光の透過率と印加電圧との関係）図、図４は８階調ドライバを用いた場合の電圧の設定の一例を説明するための図を示す。▲１▼から▲８▼が電圧を示し、例えば、電圧Ｖａを実現する場合、あるフレームでは▲２▼の電圧を印加し、連続する次のフレームでは▲３▼の電圧を印加する。すると、液晶には図４に示すようにＶａ＝（▲２▼＋▲３▼／２）が印加されたのと同等になり、８つの電圧から得られる透過率以外の透過率が得られる（以下、このような方法を電圧変調と記す）。この時、電圧差が大きいとフリッカが目立つため、フレーム毎に印加する電圧の差は小さい方がよい（＜０．５  Ｖ）。そのために、▲１▼と▲７▼，▲１▼と▲８▼等の組み合わせはできなくなり、２フレームのすべての電圧の組み合わせ（８×８＝６４階調）による多階調化は不可能となる。そこで、電圧変調するフレーム数を３，４，５…と増やし、各フレーム数で電圧変調して得られる平均電圧を利用する。
【００２２】
図５に、本発明の第１の一実施例の電圧の組み合わせ図を示す。この例では、８階調ドライバを用い、１フレームによる電圧変調、２フレームによる電圧変調、３フレームによる電圧変調、４フレームによる電圧変調の混合の電圧変調による多階調化の例である。電圧は第１フレームから第４フレームまで、２．０  Ｖ，２．４  Ｖ，２．８  Ｖ，３．２  Ｖ，３．６  Ｖ，４．０  Ｖ，４．４  Ｖ，４．８  Ｖの８つである。
【００２３】
例えば、Ｎｏ．１の階調を実現する場合、図６（Ａ）に示すようにフレーム毎に２．０  Ｖの電圧を印加する。平均電圧はもちろん２．０  Ｖである。Ｎｏ．２の階調を実現する場合、図６（Ｄ）に示すように４フレームによる電圧変調で、３フレームは２．０  Ｖを印加し、残り１フレームは２．４  Ｖを印加する。平均電圧は２．１  Ｖである。Ｎｏ．３の階調を実現する場合、図６（Ｃ）に示すように３フレームによる電圧変調で、２フレームは２．０  Ｖを印加し、残り１フレームは２．４  Ｖを印加する。平均電圧は２．１３Ｖである。Ｎｏ．４の階調を実現する場合、図６（Ｂ）に示すように２フレームによる電圧変調で、２．０  Ｖと２．４  Ｖを交互に印加する。平均電圧は２．２  Ｖである。電圧の組み合わせのパターンはこの４通りで、この例では図５に示すように計４３個の平均電圧を実現することができる。このうち任意の３２個の平均電圧を選択することにより、３２階調表示が実現できる。つまり、８階調ドライバで４倍の階調の３２階調表示が実現できる。さらに多階調化を図る場合、フレーム数を５，６，７…と増やすことにより、８倍、１６倍、３２倍…の階調が実現可能となる。
【００２４】
図７は、本発明の第１実施例のフレーム数が２フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、▲２▼，▲３▼は図３で示される電圧で、電圧の関係は▲２▼＜▲３▼である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。（１），（３）  は第１フレーム、（２），（４）  は第２フレームを示し、各期間は１６．７ｍｓ（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。カラー表示の場合（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素とＢ画素に相当する。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。
【００２５】
期間（１）で（ｘ，ｙ）画素に▲２▼の電圧を印加するとすると、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加する。次の期間（２）  で、（ｘ，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。このように、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで電圧の組み合わせを１フレーム分シフト（光応答の位相を１８０  度シフト）させ、かつ走査ライン毎にも電圧の組み合わせを１フレーム分シフトさせることにより、各画素の３０Ｈｚの光応答を面平均化される。
【００２６】
これは、互いに隣り合う画素間での明暗の関係が同期してしまうことがなくなるため、フリッカが目立たなくなるためである。
【００２７】
図８，図９は、本発明の第１実施例のフレーム数が２フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、▲２▼，▲３▼は図３で示される電圧で、電圧の関係は▲２▼＜▲３▼である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。（１）  は第１フレーム、（２）  は第２フレームを示し、各期間は１６．７ｍｓ（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋２，ｙ）はＢ画素に相当する。また、（ｘ＋３，ｙ）はＲ画素、（ｘ＋４，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋５，ｙ）はＢ画素に相当する。ここでは、（ｘ，ｙ）画素、（ｘ＋１，ｙ）画素、（ｘ＋２，ｙ）画素は（Ｍ，ｙ）ドットとし、（ｘ＋３，ｙ）画素、（ｘ＋４，ｙ）画素、（ｘ＋５，ｙ）画素は（Ｍ＋１，ｙ）ドットとする。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。
【００２８】
期間（１）  で（Ｍ，ｙ）ドットに▲２▼の電圧を印加するとすると、（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットには▲３▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（Ｍ，ｙ）ドットには▲３▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲３▼の電圧を印加する。このように、奇数ドットと偶数ドットで電圧の組み合わせを１フレーム分シフト（光応答の位相を１８０  度シフト）させ、かつ走査ライン毎にも電圧の組み合わせを１フレーム分シフトさせることにより、各画素の３０Ｈｚの光応答を面平均化させている。
【００２９】
図１０，図１１は、本発明の第１実施例のフレーム数が３フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、▲２▼，▲３▼は図３で示される電圧で、電圧の関係は▲２▼＜▲３▼である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。（１）  は第１フレーム、（２）  は第２フレーム、（３）  は第３フレームを示し、各期間は１６．７ｍｓ（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋２，ｙ）はＢ画素に相当する。また、（ｘ＋３，ｙ）はＲ画素、（ｘ＋４，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋５，ｙ）はＢ画素に相当する。ここでは、（ｘ，ｙ）画素、（ｘ＋１，ｙ）画素、（ｘ＋２，ｙ）画素は（Ｍ，ｙ）ドットとし、（ｘ＋３，ｙ）画素、（ｘ＋４，ｙ）画素、（ｘ＋５，ｙ）画素は（Ｍ＋１，ｙ）ドットとする。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。また、（ｘ，ｙ＋２）は前記画素群の２走査ライン下の画素に相当する。
【００３０】
期間（１）  で（ｘ，ｙ）画素に▲３▼の電圧を印加するとすると、（ｘ＋１，ｙ）画素と（ｘ＋２，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋２）画素と（ｘ＋２，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（ｘ，ｙ）画素と（ｘ＋２，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ）画素と（ｘ＋２，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋２）画素と（ｘ＋１，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに次の期間（３）  では（ｘ，ｙ）画素と（ｘ＋１，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋２，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ＋２）画素と（ｘ＋２，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。
【００３１】
このように、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素毎と走査ライン毎に印加する電圧の組み合わせを１フレーム分ずつシフト（光応答の位相を１２０  度ずつシフト）させることにより、各画素の２０Ｈｚの光応答を面平均化させている。このとき、奇数ドットと偶数ドットとで走査ライン毎の電圧の組み合わせのシフト方向を異ならせている。つまり、期間（１）  で（ｘ＋４，ｙ）画素と（ｘ＋５，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋１）画素と（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋２）画素と（ｘ＋４，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（ｘ＋３，ｙ）画素と（ｘ＋５，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋１）画素と（ｘ＋４，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋４，ｙ＋２）画素と（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに次の期間（３）  では（ｘ＋３，ｙ）画素と（ｘ＋４，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋４，ｙ＋１）画素と（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋２）画素と（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。
【００３２】
図１２，図１３は、本発明の第１実施例のフレーム数が３フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、▲２▼，▲３▼は図３で示される電圧で、電圧の関係は▲２▼＜▲３▼である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。（１）  は第１フレーム、（２）  は第２フレーム、（３）  は第３フレームを示し、各期間は１６．７ｍｓ（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋２，ｙ）はＢ画素に相当する。また、（ｘ＋３，ｙ）はＲ画素、（ｘ＋４，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋５，ｙ）はＢ画素に相当する。ここでは、（ｘ，ｙ）画素、（ｘ＋１，ｙ）画素、（ｘ＋２，ｙ）画素は（Ｍ，ｙ）ドットとし、（ｘ＋３，ｙ）画素、（ｘ＋４，ｙ）画素、（ｘ＋５，ｙ）画素は（Ｍ＋１，ｙ）ドットとする。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。（ｘ，ｙ＋２）は前記画素群の２走査ライン下の画素に相当する。
【００３３】
期間（１）  で（ｘ，ｙ）画素に▲３▼の電圧を印加するとすると、（ｘ＋２，ｙ）画素と（ｘ＋４，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋４，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋２）画素と（ｘ＋２，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（ｘ，ｙ）画素と（ｘ＋２，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋２，ｙ＋１）画素と（ｘ＋４，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋２）画素と（ｘ＋４，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに次の期間（３）  では（ｘ，ｙ）画素と（ｘ＋４，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋２，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋２，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋４，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋２，ｙ＋２）画素と（ｘ＋４，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。
【００３４】
このように、データバスライン１本おき毎（奇数ライン毎あるいは偶数ライン毎）と走査ライン毎に電圧の組み合わせを１フレーム分ずつシフト（光応答の位相を１２０  度ずつシフト）させ、各画素の２０Ｈｚの光応答を面平均化させている。このとき、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで走査ライン毎の電圧の組み合わせのシフト方向を異ならせている。つまり、期間（１）  では（ｘ＋１，ｙ）画素と（ｘ＋５，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋１）画素と（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ＋２）画素と（ｘ＋３，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。
【００３５】
次の期間（２）  では（ｘ＋３，ｙ）画素と（ｘ＋５，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ＋１）画素と（ｘ＋３，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ＋２）画素と（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに次の期間（３）  では（ｘ＋１，ｙ）画素と（ｘ＋３，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋５，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ＋１，ｙ＋１）画素と（ｘ＋５，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋３，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。さらに１走査ライン下の（ｘ＋３，ｙ＋２）画素と（ｘ＋５，ｙ＋２）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋２）画素には▲３▼の電圧を印加する。
【００３６】
図１４は、本発明の第１実施例のフレーム数が４フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、「○２」，「○３」は図３で示される電圧で、電圧の関係は「○２」＜「○３」である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第１フレーム、(2) は第２フレーム、(3) は第３フレーム、(4) は第４フレームを示し、各期間は16.7ms（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素とＢ画素に相当する。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。
【００３７】
期間（１）  で（ｘ，ｙ）画素に▲２▼の電圧を印加するとすると、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（ｘ，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加する。次の期間（３）  では（ｘ，ｙ）画素と（ｘ＋１，ｙ）画素には▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素には▲３▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加する。次の期間（４）  では（ｘ，ｙ）画素には▲３▼の電圧を印加し、（ｘ＋１，ｙ）画素で▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（ｘ，ｙ＋１）画素と（ｘ＋１，ｙ＋１）画素には▲２▼の電圧を印加する。このように、データバスラインの奇数ラインと偶数ラインで電圧の組み合わせを２フレーム分ずつシフト（光応答の位相を１８０  度シフト）させ、さらに走査ライン毎に電圧の組み合わせを１フレーム分ずつシフト（光応答の位相を９０度シフト）させることにより、各画素の１５Ｈｚの光応答を面平均化させている。
【００３８】
図１５，図１６は、本発明の第１実施例のフレーム数が４フレームで電圧変調を行う階調の液晶セルの駆動電圧波形図を示す。（ａ）は液晶セルの駆動電圧波形を示し、Ｖｃはコモン電圧、「○２」，「○３」は図３で示される電圧で、電圧の関係は「○２」＜「○３」である。（ｂ）はその液晶セルの光応答波形を示す。(1) は第１フレーム、(2) は第２フレーム、(3) は第３フレーム、(4) は第４フレームを示し、各期間は16.7ms（フレーム周波数６０Ｈｚ）である。（ｘ，ｙ）がＲ画素とすると、（ｘ＋１，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋２，ｙ）はＢ画素に相当する。また、（ｘ＋３，ｙ）はＲ画素、（ｘ＋４，ｙ）はＧ画素、（ｘ＋５，ｙ）はＢ画素に相当する。ここでは、（ｘ，ｙ）画素、（ｘ＋１，ｙ）画素、（ｘ＋２，ｙ）画素を（Ｍ，ｙ）ドットとし、（ｘ＋３，ｙ）画素、（ｘ＋４，ｙ）画素、（ｘ＋５，ｙ）画素を（Ｍ＋１，ｙ）ドットとする。（ｘ，ｙ＋１）は前記画素群の１走査ライン下の画素に相当する。
【００３９】
期間（１）  で（Ｍ，ｙ）ドットに▲２▼の電圧を印加するとすると、（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲３▼の電圧を印加する。次の期間（２）  では（Ｍ，ｙ）ドットには▲２▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲３▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットと（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加する。次の期間（３）  では（Ｍ，ｙ）ドットと（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットには▲３▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加する。次の期間（４）  では（Ｍ，ｙ）ドットには▲３▼の電圧を印加し、（Ｍ＋１，ｙ）ドットには▲２▼の電圧を印加する。１走査ライン下の（Ｍ，ｙ＋１）ドットと（Ｍ＋１，ｙ＋１）ドットには▲２▼の電圧を印加する。このように、奇数ドットと偶数ドットで電圧の組み合わせを２フレーム分シフト（光応答の位相を１８０  度シフト）させ、さらに走査ライン毎に電圧の組み合わせを１フレーム分シフト（光応答の位相を９０度シフト）させることにより、各画素の１５Ｈｚの光応答を面平均化させている。
【００４０】
図１７，図１８は、本発明の第２実施例の要部の説明図を示す。図１７はデータ変換部２５ａのデータ変換テーブルで、図１８はデータ変換部２５ｂのデータ変換テーブルである。本実施例の構成は第１実施例と同一であるためその説明は省略する。入力データは５ビット（０〜３１），出力データは３ビット（０〜７）で、出力データによってディジタルドライバに与えるＶ0 〜Ｖ7 の電圧の任意のひとつが選択されるものとする。No. ３，５，９，１１，１５，１７，２１，２３は、３フレームで電圧変調されるために、データ変換部２５ａでデータ変換を行い、データ変換部２５ｂでは、“０”が出力されるようにする。一方、No.１，２，４，６，７，８，１０，１２，１３，１４，１６，１８，１９，２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３７，４０，４３は、１フレームか、２フレームか、４フレームで電圧変調されるために、データ変換部２５ｂでデータ変換を行い、データ変換部２５ａでは“０”が出力されるようにする。
【００４１】
図１９は本発明の第２実施例の動作説明図を示す。本実施例は、８階調ドライバを用いて３２階調表示を実現するもので、特にガンマ補正を考慮して多階調表示を実現している。ディジタルドライバ２３ａ，２３ｂに与える電圧は、Ｖ０  〜Ｖ７  とする。階調の設定は、図１９に示される、Ｎｏ．  １，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３７，４０，４３の計３２個の平均電圧を用いるものとする。
【００４２】
図２０，図２１は本発明の第２実施例の動作波形図を示す。ここでは、図３に示す▲１▼〜▲８▼の電圧の内▲２▼と▲３▼の電圧を用い、７個の平均電圧（階調）を実現する場合について示す。
【００４３】
図２０（ａ）は１フレームによる電圧変調で、フレーム毎に▲２▼の電圧を印加する。平均電圧は▲２▼である。図２０（ｂ）は４フレームによる電圧変調で、３フレームは▲２▼の電圧を印加し、残り１フレームは▲３▼の電圧を印加する。平均電圧は（（▲２▼＋▲２▼＋▲２▼＋▲３▼）／４）である。図２０（ｃ）は３フレームによる電圧変調で、２フレームは▲２▼の電圧変調を印加し、残り１フレームは▲３▼の電圧を印加する。平均電圧は（（▲２▼＋▲２▼＋▲３▼）／３）である。図２０（ｄ）は２フレームによる電圧変調で、▲２▼の電圧を▲３▼の電圧を交互に印加する。平均電圧は（（▲２▼＋▲３▼）／２）である。図２１（ｅ）は３フレームによる電圧変調で、１フレームは▲２▼の電圧を印加し、残り２フレームは▲３▼の電圧を印加する。平均電圧は（（▲２▼＋▲３▼＋▲３▼）／３）である。図２１（ｆ）は４フレームによる電圧変調で、１フレームは▲２▼の電圧を印加し、残り３フレームは▲３▼の電圧を印加する。平均電圧は（（▲２▼＋▲３▼＋▲３▼＋▲３▼）／４）である。図２１（ｇ）は１フレームによる電圧変調で、フレーム毎に▲３▼の電圧を印加する。平均電圧は▲３▼である。このように、２個の電圧と最大４フレームの電圧変調で、異なる７個の平均電圧を実現することができる。なお、８個の電圧では計４３個の平均電圧を実現することができる。
【００４４】
図２２，図２３は本発明の第３実施例の要部の説明図を示す。なお、本実施例の構成は第１実施例と同様であるため、その説明は省略する。図２２はデータ変換部２５ａのデータ変換テーブルで、図２３はデータ変換部２５ｂのデータ変換テーブルである。入力データは５ビット（０〜３１），出力データは３ビット（０〜７）で、出力データによってディジタルドライバに与えるＶ０  〜Ｖ７  の電圧の任意のひとつが選択されるものとする。Ｎｏ．  ３，５，９，１１，１５，１７，２１，２３，２７，２９は、３フレームで電圧変調されるために、データ変換部２５ａでデータ変換を行い、データ変換部２５ｂでは、“０”が出力されるようにする。一方、Ｎｏ．  １，２，４，６，７，８，１０，１２，１３，１４，１６，１８，１９，２０，２２，２４，２５，２６，２８，３０，３１は、１フレームか、２フレームか、４フレームで電圧変調されるために、データ変換部２５ｂでデータ変換を行い、データ変換部２５ａでは“０”が出力されるようにする。
【００４５】
図２４は本発明の第３実施例の動作説明図を示す。本実施例では、８階調ドライバを用いて３２階調表示を実現するもので、特にガンマ補正を考慮しない多階調表示を実現する。ディジタルドライバに与える電圧は、Ｖ０  〜Ｖ７  とする。階調の設定は、表１に示されるうち、Ｎｏ．  １，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２の計３２個の平均電圧を連続的に用いるものとする。
【００４６】
図２５は本発明の第２実施例の透過率特性図を示す。第３実施例ではガンマ補正を行っていないが、第２実施例ではガンマ補正を行った階調表示を実現しており、ガンマ補正を行うことにより低輝度部の黒つぶれが改善される。
【００４７】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、表現すべき階調に対応する入力データを、予め定められたデータ変換テーブルに基づいて、フレーム毎に設定される複数の出力データからなる選択データ列に変換し、変換された選択データ列を構成する各出力データに応じて、駆動電圧をフレーム毎に選択し、液晶セルに印加することにより、選択データ列に基づいて選択された複数の駆動電圧の平均電圧によって、表現すべき階調に対応する階調表現を行うことができるため、少ない駆動電圧数で多数の階調表現が可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例の基本動作説明図である。
【図４】本発明の第１実施例の基本動作説明図である。
【図５】本発明の第１実施例の電圧組み合わせ図である。
【図６】本発明の第１実施例の動作説明図である。
【図７】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図８】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図９】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１０】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１１】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１２】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１３】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１４】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１５】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１６】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図１７】本発明の第２実施例の要部の説明図である。
【図１８】本発明の第２実施例の要部の説明図である。
【図１９】本発明の第２実施例の動作説明図である。
【図２０】本発明の第２実施例の動作波形図である。
【図２１】本発明の第２実施例の動作波形図である。
【図２２】本発明の第３実施例の要部の説明図である。
【図２３】本発明の第３実施例の要部の説明図である。
【図２４】本発明の第３実施例の動作説明図である。
【図２５】本発明の第２実施例及び第３実施例の特性図である。
【符号の説明】
１１  液晶セル
１２  駆動電圧
１３  データ変換手段
１４  駆動手段
【図１】
0003633943.tif 000002
【図２】
0003633943.tif 000003
【図３】
0003633943.tif 000004
【図４】
0003633943.tif 000005
【図５】
0003633943.tif 000006
【図６】
0003633943.tif 000007
【図７】
0003633943.tif 000008
【図８】
0003633943.tif 000009
【図９】
0003633943.tif 000010
【図１０】
0003633943.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003633943.tif 000013
【図１３】
0003633943.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003633943.tif 000018
【図１８】
0003633943.tif 000019
【図１９】
0003633943.tif 000020
【図２０】
0003633943.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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