顯示裝置的制作方法

專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及保持型(hold-type)顯示裝置，例如，液晶顯示裝置、有機EL (電致發光)顯示器和LCOS (硅上液晶)顯示器，更具體而言，涉及適于顯示運動圖像的顯示裝置。
背景技術：
如果從運動圖像顯示的角度對一般的顯示裝置進行劃分，那么可以將顯示裝置粗略地劃分為脈沖響應顯示器和保持響應顯示器。脈沖響應顯示器是指在掃描之后亮度響應立即降低的顯示器類型，如CRT中的余輝特征所示。保持響應顯示器是指在下一掃描之前一直保持根據顯示數據的亮度的顯示器類型，如液晶顯示器的特征所示。
相關技術文獻如下
專利公開文本1: Official Gazette of JP-A2005-6275 (美國專利公開文本No. 2004/101058)
8專利公開文本2: Official Gazette of JP-A-2003-280599 (美國專利公開文本No. 2004/001054)
專利公開文本3: Official Gazette of JP-A-2003-50569 (美國專利公幵文本No. 2002/067332)
專利公開文本4: Official Gazette of JP-A-2004-240317 (美國專利公開文本No. 2004/155847)
非專禾廿公開文獻1: Moving Picture Quality Improvement forHold-type AM畫LCDs, Taiichiro kurita, SID01 DIGEST
保持響應型顯示裝置的特征在于，如果顯示靜止圖像，將顯示出沒有閃爍的良好畫面，但是運動物體的物體外圍部分看起來是模糊的，艮卩，產生了所謂的運動畫面模糊(moving-picture blurredness)(下文稱為"運動圖像模糊")。也就是說，對于運動圖像而言，這種類型的顯示裝置具有顯著降低顯示質量的缺點。產生這種運動畫面模糊的因素在于，當觀看者隨著物體的移動而移動其視線時，觀看者相對于保持亮度的顯示圖像內插運動前后的顯示圖像，從而導致所謂的視網膜殘像。因而，盡管能夠提高顯示器的響應速度，但是無法完全消除運動圖像的模糊。為了解決這一問題，采用如下方法是有效的，即，通過以更短的頻率更新顯示圖像或者通過插入黑色圖像暫時消除視網膜上的殘像使保持響應型顯示器更接近脈沖響應型顯示器。(參考非專利公開文獻l)
另一方面，需要顯示運動圖像的代表性顯示裝置是TV接收機。TV的掃描頻率為標準化信號。例如，對于NTSC信號采用60Hz的交錯掃描，對于PAL信號采用50Hz的順序掃描。當在這一頻率上生成的顯示圖像的幀頻處于60Hz到50Hz的情況下，由于頻率相對較低，從而使顯示器上的運動圖像模糊。
為了改善模糊的運動圖像，可以采用如上所述以更短的頻率(shorter frequency)更新圖像的技術。作為這項技術，有可能采用這樣的方法，即基于相鄰幀之間的顯示數據生成內插幀的顯示數據，并提高具有內插幀的圖像的更新速度。(參考專利公開文本1)
作為插入黑色幀(黑色圖像)的技術，有可能采用在相鄰幀上的顯示數據之間插入黑色顯示數據的技術(簡稱為黑色顯示數據插
入系統)(參考專利公開文本2)或者反復開啟、關閉背光的技術(簡稱為背光閃爍系統)。(參考專利公開文本3)
此外，作為插入黑色圖像的另一項技術，有可能采用這樣的方法，即，將一幀的時段(interval)劃分為第一時段和第二時段，從而使將在所述一幀的時段內寫到像素上的像素數據以不降低整個圖像亮度的方式在所劃分的第一時段內加倍，集中在第一時段內寫入像素數據，只有當加倍的數據超過了第一時段中的可顯示范圍時才在第二時段內寫入其余的像素數據。因而，這種方法使保持響應型顯示器的顯示亮度的變化更接近脈沖響應型顯示器的顯示亮度變化，由此能夠改善運動圖像的可視性。(參考專利公開文本4)

發明內容
通過將上述技術應用于顯示裝置，能夠改善顯示器上的模糊的運動圖像。但是，已經知道上述技術的應用帶來了下述弊端。
就在專利公開文本1中描述的生成內插幀的系統而言，要將這種方法布置為生成在其自身內不存在的顯示數據。因而，更加準確的數據的生成導致了電路規模的增大。反之，電路尺度的壓縮將導致內插誤差的產生，從而顯著降低顯示質量。
另一方面，從理論上，專利公開文本2和3中描述的插入黑色幀的系統不會帶來內插誤差，并且在電路尺度方面，比生成內插幀的方法更有利。但是，所述黑色插入系統或背光閃爍系統使所有色調內的顯示亮度均因所述黑色幀而降低。為了補償降低的亮度，就黑色數據插入系統而言，有可能提高背光的亮度。其導致了功耗隨提高的亮度而增大，并且需要大量的工作來處理由亮度的提高產生的熱量。此外，黑色顯示上光泄漏的絕對值的增大還導致了對比度的降低。來看背光閃爍系統，其需要大電流將非照明狀態轉化為照明狀態，或者由于熒光材料的變化而導致的可見光線的響應速度的差異將導致顯示器上的著色(coloring)。
來看專利公開文本4中描述的黑色圖像插入系統，盡管該系統憑借黑色圖像插入在脈沖式響應中是有效的，但是這一系統的作用僅在于，如果將一幀分為兩半，那么使顯示數據在第一時段內加倍，
如果將一幀劃分為N幀，那么就使第一時段內的顯示數據變為N倍。這說明，該系統沒有考慮施加到液晶上的電壓、亮度特性和液晶響應速度特性。因而，這一系統沒有提供顯示器的目標色調特性"特性)，從而降低了圖像質量。此外，該系統只是允許通過提高顯示頻率，gp，將一幀劃分為兩個或更多的場來顯示圖像。這表明，該系統只是使顯示頻率變為二倍或更高的倍數，但是并沒有考慮液晶響應速度的提高。因而，這一系統使亮度降低，并沒有達到目標色調特性(Y特性)，由此降低了圖像質量。此外，該系統沒有考慮到降低保存顯示數據的幀存儲器的容量這一方面。這還意味著，應用了這一系統的顯示裝置在降低制造成本方面具有難度。
本發明的目的在于提供一種顯示裝置，其被設計為減少運動圖像的模糊，同時抑制亮度和對比度的降低、色調特性的劣化、發光所需的功耗的增大以及幀存儲器等電路的增加等。
本發明被設置為通過使每一像素顯示多個色調而對外部系統請求的色調進行偽顯示(pseudolydisplay)。此外，在外部系統請求的色調處于從中間色調到低色調的范圍內的情況下，使所述多個色調中的至少一個為最小色調(最低亮度)，同時在外部系統請求的色調處于從中間色到到高色調的范圍內的情況下，使這些色調中的至少一個為最大色調(最高亮度)。也就是說，在外部系統請求的色調處于較低色調側的情況下，通過將最低色調與預定色調切換，對內部系統請求的色調進行偽顯示。
另一方面，在外部系統請求的色調處于較高色調側的情況下，通過將最高色調與預定色調切換，對外部系統請求的色調進行偽顯示。此外，為這些色調提供轉換顯示數據的裝置，該裝置考慮施加到像素上的電壓、亮度特性和像素的響應速度特性。此外，提供校正數據的裝置，該裝置用于對像素響應加速。此外，提供選擇掃描的裝置，該裝置允許針對多個場的顯示數據交替選擇掃描。
根據本發明的一方面，將所述顯示裝置設置為，并非插入獨立于外部系統請求的色調的黑色色調，而是當外部系統請求的色調在顯示圖像時處于較低色調側時使最低色調與預定色調切換。因而，所述顯示裝置在外部系統請求的色調處于較高色調側時將最高色調與預定色調切換，由此對外部系統請求的色調進行偽顯示。因而，所述顯示裝置提供了在抑制亮度和對比度的降低以及發光所需的功耗的增大的同時，降低運動圖像的模糊的能力。也就是說，對于較低亮度(較低色調側)，所述顯示裝置易于識別運動圖像的模糊。因此，通過插入最低色調，降低了運動圖像的模糊。另一方面，對于較高亮度(較高色調側)而言，所述顯示裝置難以識別運動圖像的模糊。因此，通過增強所要插入的較低色調，抑制了亮度和對比度的降低。
根據本發明的另 一方面，所述顯示裝置提供了在抑制色調特性的劣化、發光所需的功耗的增大和幀存儲器等電路的規模的增大的同時降低運動圖像的模糊的能力。
通過下文中結合附圖對本發明的實施例的描述，本發明的其他目的、特征和優點將變得顯而易見。


圖1是示出了明場(light field)、暗場和顯示亮度的圖像的圖示；圖2是根據本發明的第一到第三實施例的液晶顯示裝置的構造的方框圖3是示出了轉換表的結構的電路圖；圖4是示出了轉換表的例子的表格；圖5是示出了 I/O定時說明的圖示；
圖6是示出了二場(two-field)交流系統的液晶驅動波形的圖示；圖7是示出了二場交流系統和三場交流系統的組合的圖示；圖8是示出了二場交流系統和單場交流系統的組合的圖示；圖9是示出了施加到液晶上的電壓V和液晶顯示屏板中的靜態亮度T之間的關系的曲線圖10是示出了液晶驅動數據D和施加到液晶上的電壓V之間的關系的曲線圖11A是示出了第一實施例中的數據轉換特性的曲線圖，圖11B
是示出了數據轉換特性的表格。
圖12是示出了液晶顯示屏板的亮度響應波形的曲線圖13A和13B是示出了 MPRT測量結果的表格；
圖14是示出了第二實施例中的數據轉換特性的曲線圖15是示出了第三實施例中的數據轉換特性的曲線圖16是示出了根據本發明的第四到第六實施例的液晶顯示裝置
的構造的方框圖17是示出了第四實施例中的數據轉換特性的曲線圖18是示出了第四實施例中處于較高色調(tone)側的中間色
調顯示器上的亮度響應波形的曲線圖19是示出了第五實施例中的數據轉換特性的曲線圖； 圖20是示出了第六實施例中的數據轉換特性的曲線圖； 圖21是示出了根據本發明的第七實施例的液晶顯示裝置的構造
的方框圖22是示出了第七實施例中的數據轉換特性的曲線圖； 圖23A示出了第七實施例中的明場轉換表，圖23B示出了第七 實施例中的暗場轉換表；
圖24示出了第七實施例中的定時說明；
圖25示出了第七實施例中的亮度響應波形；
圖26示出了現有技術中的掃描選擇；
圖27示出了第一到第七實施例的掃描選擇；
圖28示出了第一到第六實施例的存儲器控制定時；
圖29示出了第七實施例的存儲器控制定時；
圖30示出了本發明的第八實施例的掃描選擇；
圖31示出了第八實施例的掃描選擇定時(scan selection timing);
圖32示出了第八實施例的存儲器控制定時；
圖33示出了第八實施例的另一存儲器控制定時；
圖34是示出了第八實施例中包括的驅動電路的構造的電路圖；圖35是示出了第八實施例中包括的掃描驅動電路的構造的電路
圖36示出了第八實施例的掃描驅動器控制定時；
圖37示出了本發明的第九實施例的掃描選擇定時；
圖38是示出了第九實施例中包括的掃描驅動電路的構造的電路
圖39示出了第九實施例的掃描驅動器控制定時； 圖40示出了本發明的第十實施例的水平定時； 圖41示出了第十實施例的掃描選擇；以及 圖42示出了第十實施例的掃描選擇。
具體實施例方式
在下面的整個說明部分中，將從外部系統輸入的一屏的時段指 定為一幀的時段，將為顯示屏板選擇所有的掃描線的時段定義為一 場的時段。因此，在可以獲得的一般顯示裝置中，通常使一幀的時 段等于一場的時段。
在所述顯示裝置中，將顯示數據保持靜態時重復掃描獲得的亮 度稱為靜態亮度，將一場時段的平均亮度稱為動態亮度，將觀看者 可以分辨的亮度稱為視覺亮度(visualluminance)。因此，在可以獲 得的一般保持型顯示裝置中，如果顯示數據保持不變，那么使靜態 亮度、動態亮度和視覺亮度基本上相互等同。
根據本發明，將具有兩個或更多場的時段(例如，二場時段) 分配給從外部系統輸入的一幀時段，并將顯示數據轉化為，能夠使 從多場時段的動態亮度獲得的視覺亮度與外部系統預期的顯示亮度 一致。在這種情況下，使視覺亮度基本等于多場時段內的動態亮度 的平均值。
通過執行上述顯示數據轉換可以使某一場的動態亮度在所有色 調內均大于等于另一場的動態亮度。在下文中，作為這一轉換的結 果，將具有較高亮度的場稱為明場，將具有較低亮度的場稱為暗場。
在將兩個場分配給外部系統輸入的一個幀時段的情況下，根據本發明的保持型顯示裝置配備有幀存儲器和兩種類型的數據轉換電 路，其中，所述幀存儲器存儲至少對應于一屏的顯示數據。將寫入 到幀存儲器內的顯示數據劃分為兩個部分，從而以向幀存儲器內寫 入顯示數據的速度的兩倍速度讀取一個數據部分。并且，通過與第 二次讀取的顯示數據部分不同的數據轉換電路轉換第一次讀取的顯 示數據部分，并將經轉換的數據作為輸入數據傳輸至顯示屏板。
根據本發明的實施例，假設靜態亮度處于O到1的范圍內，如 果明場的動態亮度為0.5，暗場的動態亮度為O，那么通過針對每一 場使這兩種動態亮度相互切換，有可能獲得0.25的視覺亮度。類似 地，如果明場的動態亮度為l，暗場的動態亮度為O，那么通過相同 的互換操作，有可能獲得0.5的視覺亮度。照此，如果暗場的動態亮 度為O，就能夠獲得與黑色幀插入系統相同的效果，因而能夠改善模 糊的運動圖像。此外，如將要針對第一實施例描述的MPRT的測量 結果所示，未必一定要將暗場指定為最低亮度，即零(0)。通過插 入具有比所要顯示的視覺亮度更低的亮度的場，可以降低運動圖像 的模糊。基于這一事實，如果將明場的動態亮度指定為1，將暗場的 動態亮度指定為0.5，那么使視覺亮度為0.75。即使在這種情況下， 與普通驅動系統中的改進相比，也能夠改善模糊的運動圖像。此外， 如果將明場和暗場的動態亮度均指定為一 (1),那么使視覺亮度也 為一，從而不會使亮度降低。否則，如果使明場的動態亮度為1，使 暗場的動態亮度的最大值為0.9，那么使視覺亮度為0.95。在這種情 況下，盡管視覺亮度略低于正常驅動系統中的亮度，但是可以相應 地改善運動圖像的模糊。在上述的本發明中，盡管在提高暗場的動 態亮度的同時降低了對運動圖像的模糊的改善，但是如相對于顯示 表面的亮度和運動圖像的可視性之間的關系示出了由受測系統給出 的試驗結果的專利公開文本3的曲線圖(參見圖IO)中所示，在具
有較高亮度的區域上，觀看者難以從視覺上識別運動圖像的模糊。 因而，將本發明應用于顯示裝置的結果表明，能夠獲得比MPRT中 給出的值好得多的結果。
此外，被稱為FRC (幀率控制)系統的多色調系統是公知的。FRC系統是通過針對每一幀重復不同的色調顯示實現了比數據驅動 器中提供的色調更多的色調的系統。另一方面，本發明提供了改善 模糊的運動圖像的能力和實現所述改善的裝置。作為實現這一目的 的手段，本發明與FRC系統的區別在于，將一個幀時段劃分為明場 和暗場，并以從外部系統輸入的幀頻的二倍的頻率驅動所述裝置。
根據第一實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的相同，提供一種顯示設備，該顯示設備通過執行數據 轉換，保持視覺亮度的最大值(白色亮度)與普通驅動系統相同， 改善了模糊運動圖像，并使MPRT降至最低。
根據第二實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的相同，提供一種顯示裝置，其執行數據轉換，從而使 運動圖像的模糊變小，而不是略微降低白色亮度。
根據第三實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的相同，提供了一種顯示裝置，其通過執行數據轉換， 使視覺亮度的最大值與普通驅動系統的相同，并且甚至能夠在低頻 降低閃爍。
根據第四實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的不同，提供一種顯示裝置，其通過執行數據轉換，使 白色亮度保持與普通驅動系統的相同，并使具有較低響應速度的液 晶顯示裝置表現出穩定特性。
根據第五實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的不同，提供一種顯示裝置，其通過執行數據轉換，使 運動圖像的模糊變小，而不是略微降低白色亮度，并使具有緩慢響 應的液晶顯示裝置表現出穩定特性。
根據第六實施例，保持本發明的驅動系統的液晶驅動電壓與普 通驅動系統的不同，提供一種顯示裝置，其通過執行數據轉換，使 白色亮度保持與普通驅動系統的相同，并使具有緩慢響應的液晶顯 示裝置表現出穩定特性。
根據第七實施例，提供了一種顯示裝置，其通過參考前一幀的 顯示數據校正顯示數據，從而可以進一步改善活動圖像的模糊。
16根據第八實施例，在相對于第一到第七實施例描述的改善了模 糊運動圖像的本發明的驅動電路系統中，提供了一種顯示裝置，其 被設置為降低幀存儲器的數據容量，并使整個驅動系統成本更低。
根據第九實施例，在根據第八實施例的成本較低的驅動電路系 統中，提供了一種顯示裝置，其被設置為改善向以液晶驅動電壓驅 動的液晶顯示屏板寫入數據的特性，從而保持更高的圖像質量。
根據第十實施例，提供了一種顯示裝置，其控制本發明中的明 場時段和暗場時段的比率，從而如第一到第九實施例所述改善模糊 運動圖像，由此可以根據液晶顯示屏板特性和運動圖像表現要求， 將模糊運動圖像的性能指定為最佳值。
將參考圖1到圖12描述在驅動一個具有兩個場的幀的情況布置 的本發明的實施例。
圖1示出了由4x3像素構成的顯示裝置的每一場的動態亮度和 視覺亮度。在圖1中，a表示明場的動態亮度，b表示暗場的動態亮 度，c表示視覺亮度。在這一實施例中， 一幀由兩個場構成，將數據 顯示為，對于任何像素使某一場的動態亮度始終大于等于另一場的 動態亮度。通過使這些場重復地相互切換，能夠獲得目標視覺亮度。 因而，相對于任何像素，均建立了 (明場的動態亮度)2(視覺亮度) 2 (暗場的動態亮度)的關系。可以為每一幀指定三個或四個場，以 替代每幀兩個場。而且在這種情況下，這些場中的至少一個是暗的。
圖2示出了液晶顯示裝置的構造。這一裝置提供了總共具有 16770000種顏色并且針對每一 RGB顏色具有256種色調的顯示。 附圖標記201表示總共由24位構成，每一 RGB顏色為八位的輸入 顯示數據。附圖標記202表示輸入控制信號的組。輸入控制信號組 202由規定一幀時段(其中，顯示一屏數據)的垂直同步信號Vsync、 規定一個水平掃描時段(其中，顯示一條線)的水平同步信號Hsync、 規定顯示數據的有效時段的顯示定時信號DISP和與顯示數據同步 的參考時鐘信號DCLK構成。附圖標記203表示驅動選擇信號。響 應于這一驅動選擇信號203， LCD裝置選擇常規驅動系統或者被設置為改善活動圖像的模糊的驅動系統。輸入顯示數據201、輸入控制 信號組202和驅動選擇信號203均從外部系統(例如，電視機、個 人計算機和蜂窩電話)傳輸。附圖標記204表示定時信號發生電路。 附圖標記205表示存儲器控制信號組。附圖標記206表示表格初始 化信號。附圖標記207表示數據選擇信號。附圖標記208表示數據 驅動器控制信號組。附圖標記209表示掃描驅動器控制信號組。數 據驅動器控制信號組208由基于顯示數據規定色調電壓的輸出定時 的輸出定時信號CL1，定義源極電壓的極性的交流信號M和與顯示 數據同步的時鐘信號PCLK構成。掃描驅動器控制信號組209由規 定一條線的掃描時段的移位信號CL3和規定頭線(head line)的掃 描起始的垂直起始信號FLM構成。附圖標記210表示具有至少一幀 的顯示數據容量的幀存儲器。幀存儲器210起著基于存儲器控制信 號組205讀取或寫入顯示數據的作用。附圖標記211表示基于存儲 器控制信號組205從幀存儲器210中讀取的存儲器讀取數據。附圖 標記212表示輸出存儲在其內的數據的ROM (只讀存儲器)。附圖 標記213表示由ROM輸出的表格數據。附圖標記214表示明場轉 換表。附圖標記215表示暗場轉換表。在對裝置通電時，將每一表 格的值設置到表格數據213上，并在設置在每一表格內的值上轉換 所讀取的存儲器讀取數據211 。明場轉換表214起著用于明場的數據 轉換電路的作用。暗場轉換表215起著用于暗場的數據轉換電路的 作用。附圖標記216表示由明場轉換表214轉換的明場顯示數據。 附圖標記217表示由暗場轉換表215轉換的暗場顯示數據。附圖標 記218表示用于基于數據選擇信號207選擇明場顯示數據216和暗 場顯示數據217之一，之后輸出所選的數據的顯示數據選擇電路。 附圖標記219表示所選的場顯示數據。附圖標記220表示色調電壓 發生電路。附圖標記221表示色調電壓。附圖標記222表示數據驅 動器。數據驅動器222用于從色調電壓生成具有21 (28) =256個 電平的正極性電勢和具有21 (28) =256個電平的負極性電勢，即 總共512個電平的電勢。此外，數據驅動器222用于選擇與極性信 號M對應的某一電平的電勢和每種顏色由8位構成的場顯示數據219，之后，將所選的數據和電勢作為數據電壓施加至液晶顯示屏板 226。附圖標記223表示由數據驅動器222生成的數據電壓。附圖標 記224表示掃描驅動器。附圖標記225表示掃描線選擇信號。掃描 驅動器224用于基于掃描驅動器控制信號組209生成掃描線選擇信 號225，之后將掃描線選擇信號225輸出至液晶顯示屏板的掃描線。 附圖標記226表示液晶顯示屏板。附圖標記227表示液晶顯示屏板 226中包括的一個像素的模型圖。液晶顯示屏板226的一個像素由液 晶層、相對電極以及由源電極、柵電極和漏電極構成的TFT (薄膜 晶體管)構成。通過向柵電極施加掃描信號，弓I起TFT的切換。在 TFT開啟時，TFT使得數據電壓被通過漏電極施加至與液晶層的一 端連接的源電極，當TFT關閉時，TFT保持施加到源電極上的電壓。 假設源電極的電壓為Vs，所述相對電極的電壓為VCOM。液晶層起 著基于所述源電極電壓Vs和所述相對電極電壓VCOM之間的電勢 差改變極化方向，并通過位于液晶層自身的頂部和底部的偏振器的 作用改變從位于屏板的后表面的背光通過的光的量。這一通過的光 的量的改變使得執行色調顯示成為了可能。
圖3示出了明場轉換表214、暗場轉換表215和顯示數據選擇電 路218的構造。明場轉換表214由轉換表301-R、 301-G和301-B構 成，每一表格針對顏色RGB中的每一種。暗場轉換表215由轉換表 302-R、 302-G和302-B構成，每一表格針對顏色RGB中的每一種。 明場轉換表214將輸入到每一轉換表中的顯示數據Dinr、 Ding和 Dinb轉換為Dlr=flr(Dinr)、 Dlg-flg(Ding)和Dlb-flb(Dinb)。暗場轉 換表211將顯示數據Dinr、 Ding和Dinb轉化為Ddr=fdr(Dinr)、 Ddg-fdg(Ding)和Ddb=fdb(Dinb)。之后，顯示數據選擇電路218響 應于數據選擇信號207選擇在R數據Dinr上轉換的Dlr和Ddr中的 任何一個、在G數據Dg上轉換的Dig和Ddg中的任何一個以及在 B數據Db上轉換的Dlb和Ddb中的任何一個。
圖4示出了轉換表的例子。將由0到255的分立值構成的輸入 數據轉化為相對于明場和暗場按矩陣排列的場顯示數據。
在下文中，將詳細描述第一實施例的方案的操作。在根據這一實施例的顯示裝置中，可以響應于外部系統給出的 請求使常規驅動系統與下述實施例的驅動系統切換。這里，常規驅 動系統是指不采用明場和暗場的驅動系統，即，被設置為向像素施 加對應于外部系統輸入的顯示數據的數據電壓的系統。例如，主要 針對個人計算機中的靜止圖像，優選將常規驅動系統應用于顯示裝
置，主要針對TV中的運動圖像，優選將這一實施例的驅動系統應 用于顯示裝置。
根據驅動選擇信號203執行驅動系統的切換。在響應于驅動選 擇信號203給出應用本實施例的驅動系統的指令時，定時信號發生 電路204將表格初始化信號206傳輸至ROM 212。 ROM 212將圖4
所示的表格數據存儲到其內。之后，將所存儲的數據作為表格數據 213傳輸至明場轉換表214和暗場轉換表215。另一方面，在響應于 信號203給出應用常規驅動系統的指令時，不執行任何轉換。因而， 通過執行所述操作設置不相對于輸入到明場轉換表214和暗場轉換 表215內的存儲器讀取數據211執行任何轉換的值。可以將該值存 儲在ROM 212內，或者將其設置為轉換表215和216內的初始值。 在常規驅動系統中，可以在兩個場(其意味著在一幀內向每一像素 寫入兩次相同的數據)或一個場(其意味著在一幀內向每一像素寫 入一次相同的數據)內驅動一幀。下述說明將針對這種情況，艮口，
出于改善模糊運動圖像的目的選擇由明場和暗場構成的驅動系統。 圖5示出了在將本發明應用于顯示裝置的情況下的定時說明 (timing specification )。
基于外部系統輸入的控制信號組202，定時信號發生電路204 生成存儲器控制信號組205、數據選擇信號207、數據驅動器控制信 號組208和掃描驅動器控制信號組209。如圖5的時間圖所示，在基 于存儲器控制信號組205將顯示數據201暫時寫入到幀存儲器210 內之后，兩次讀取第N (N為大于等于0的整數)幀的數據作為存 儲器讀取數據211，即，第2N (偶數場)場和第(2N+1)(奇數場) 場。由于兩次讀取一幀的顯示數據，因而讀取一條線的顯示數據所 需的時段變得基本上是水平同步信號Hsync的時段的一半。通過以
20加倍的速度從幀存儲器讀取數據或者使總線寬度加倍并生成具有垂
直同步信號Vsync或水平同步信號Hsync的二倍周期的信號可以容 易地實現這一目的。
將通過上述操作讀取的存儲器讀取數據211傳輸至在其內執行 顯示數據的相應轉換的明場轉換表214和暗場轉換表215。如圖3 所示，可以根據顏色RGB中的每種顏色改變這一轉換。這一轉換取 決于液晶顯示裝置的特性，例如液晶顯示元件的波長色散特性。反 之，對于液晶顯示裝置的某一特性而言，可以針對每種顏色只選擇 一個轉換表。在這種情況下，可以將轉換表的大小降低為1/3。
為了更具體地描述轉換表，如圖4所示，按矩陣構造轉換表。 例如，如果存儲器讀取數據211的R (紅色)數據Dinr等于4，那 么針對紅色的明場轉換表301-R將Dinr=4轉化為Dlr=6，針對紅色 的暗場轉換表302-R將Di『4轉化為Dd產0。類似地，如果存儲器 讀取數據211的G (綠色)數據Ding等于253，那么針對綠色的明 場轉換表301-G將Ding=253轉化為Dlg=255，針對綠色的暗場轉換 表302-G將Ding=253轉化為Ddg=249。可以在最多幾個時鐘內實現 這些轉換。如上所述，在顯示數據選擇電路218內，響應于數據選 擇信號207選擇通過所述表格轉換的明場顯示數據216和暗場顯示 數據217中的任何一個作為場顯示數據219。如圖5所示，數據選擇 信號207根據存儲器讀取數據211為第一讀取數據還是第二讀取數 據改變其極性。因而，使本實施例的數據選擇信號207與垂直同步 信號Vsync同步，從而在與垂直同步信號Vsync相同的頻率內使高 時段基本等于低時段。
如上所述，將經轉換并選定的場顯示數據219連同數據驅動器 控制信號組208 —起傳輸至數據驅動器222。數據驅動器222選擇具 有與場顯示數據219對應的某一電平以及256個正極性或負極性色 調電壓的極性信號M的電壓，這256個色調電壓是通過以場顯示數 據219為基礎劃分色調電壓221生成的，之后基于數據驅動器控制 信號組208內包括的輸出定時信號CL1將所選的電壓輸出至液晶顯 示屏板226。掃描驅動器224每次以掃描驅動器控制信號組209為基礎選擇液晶顯示屏板226的掃描線，并相對于所選掃描線的每一像 素通過TFT施加漏電極的電勢作為源電極中的源極電壓Vs。這引起 了相對電極電壓VCOM和要施加到液晶層上的源極電壓Vs之間的 電勢差。
圖6示出了施加至構成液晶顯示屏板的像素之一的驅動電壓的 波形。
如果在相對較長的時段(幾十到幾百秒或更長)內向液晶顯示 元件施加驅動電壓的DC成分，會在短時間內產生老化(bum-in)。 此外，如果在更長的時段(幾十到幾百天或更長)內向其上施加驅 動電壓的DC成分，那么可能導致元件損壞，即，元件無法返回初 始狀態。為了避免這些缺點，液晶顯示裝置采用了被稱為點反轉系 統或線反轉系統的極性反轉驅動系統。這里，極性是指從相對電極 電壓VCOM看的源極電壓Vs的電勢水平。在下文中，如果源極電 壓Vs高于相對電極電壓VCOM，將其稱為正極性，如果低于該電 壓，將其稱為負極性。在這些驅動系統中，某一像素的極性不同于 相鄰像素的極性。在實際當中，在每次寫入時改變每一像素的極性。
另一方面，在將本發明用于執行半色調顯示的液晶顯示裝置時， 如果明場轉換表在值上不同于暗場轉換表，那么明場的源極電壓的 絕對值不同于暗場的源極電壓的絕對值，并且交替顯示明場和暗場。 因此，在常規AC周期內，向液晶顯示元件施加DC成分。
在這一實施例中，為了避免這一缺點，如圖6所示，每兩個場 改變一次AC周期。也就是說，如果在明場內施加的電壓的極性為 正，那么相鄰明場的極性為負，下一相鄰明場的極性為正。類似地， 對于暗場，使施加到液晶顯示元件上的電壓的正極性和負極性輪流 相互切換。但是，在相鄰明場和暗場內未給出任何有關極性的條件。 在下文中，將每兩個場反轉一次極性的驅動系統稱為二場反轉系統。 類似地，將每n個場反轉一次極性的驅動系統稱為n場反轉系統。 此外，在這一實施例中，將一幀時段劃分為兩個場時段。"每兩個場" 表示"每幀"。得消除明場和暗場的DC成分成為了可能。
圖7示出了施加至一個像素的AC周期的例子。在圖7中，如 有必要，每兩個場和每三個場反轉一次極性。
對于一些廣播圖像信號而言，可以按照顯示模式(pattern)以 每兩個到四個幀的周期恒定改變極性。將參考圖7描述通過這一改 變消除DC成分的方法。
圖7示出了某一特定像素的極性變化。(x)和(y)表示輸入顯示數 據。每兩幀改變一次顯示模式。如圖7所示，在模式1中，按照下
述過程順次改變極性明場正極性(X)到暗場正極性(X)到明場
負極性(y)到暗場負極性(y)。在模式2中，按照下述過程順次改變
極性明場負極性(X)到暗場正極性(X)到明場正極性(y)到暗場 負極性(y)。在模式3中，按照下述過程順次改變極性明場負極 性(X)到暗場負極性(X)到明場正極性(y)到暗場正極性(y)。在模 式4中，按照下述過程順次改變極性明場正極性(X)到暗場負
極性(x)到明場負極性(y)到暗場正極性(y)。在顯示數據為靜態的 情況下，即，x=y,那么在任何模式中，均可以采用二場反轉系統來 實現不向液晶元件施加DC成分的目的。另一方面，在電流在xA 的條件下僅在每一模式當中產生交變的情況下，在任何模式當中， 施加至液晶的具有正極性的電壓的絕對值不同于具有負極性的電壓 的絕對值，因而向液晶施加DC成分。但是，通過按照箭頭所示改 變AC模式，BP，從模式1到模式2、從模式2到模式3以及按照相 同比率組合四種模式，那么在任何場內均使正極性與負極性的比率 相等。結果不會施加DC成分。組合這四種模式所需的最少的幀對 應于在每種模式中沒有穿過從暗場(y)轉換到明場(x)的箭頭的幀。實 際上，需要八個幀，即16個場。這里，在一個幀是以NTSC信號為 基礎的60Hz的情況下，八個幀所需的時段大約短至133ms。這一時 間遠遠短于發生短時老化(short burn-in)的幾十秒。反之，在短時 老化發生40秒的時間長度時，通過在20秒內重復模式1，之后轉換 至模式2并在20秒內重復模式2 ，之后轉換至模式3并在20秒內重 復模式3，之后轉換至模式4并在20秒內重復模式4，之后轉換至模式1并在20秒內重復模式1，能夠使AC成分的連續施加最多占 用40秒。因而，這一操作使得避免短時老化成為了可能。此外，當 在普通驅動系統的半色調顯示的過程中改變AC周期時，在所述改 變的前后略微改變了亮度，人眼可以覺察到作為閃爍的所述亮度改 變。另一方面，在這一實施例的驅動系統的半色調顯示中，由于所 施加的明場的電壓不同于所施加的暗場的電壓，并且液晶顯示元件 恒定地處于響應當中，因而可以充分抑制閃爍。圖8示出了施加至 與圖7中的不同的另一像素的AC周期的例子。在圖8中，如有必 要每兩個場或每一個場反轉一次極性。如圖8所示，在結合二場反 轉系統和單場反轉系統的情況下，與圖7的情況類似，消除由以二 幀為單位顯示數據導致的DC成分所需的必要長度至少為由16個場 構成的八個幀。
下述說明針對本實施例的操作流程。接下來，將參考圖9到13 詳細描述明場轉換表214和暗場轉換表215的轉換算法。在圖3中， 針對顏色RGB中的每一種準備轉換表。但是，如先前所述，通過適 當設置濾色器和背光的特性，可以針對每種顏色采用相同的轉換表。 為了方便說明，在下述說明中，轉換表針對每種顏色采用共同的值。
圖9是示出了 V-T特性的曲線圖，其中，橫坐標表示施加到液 晶上的電壓V (通常將其稱為液晶施加電壓V)，其對應于源電極電 壓Vs和相對電極電壓VCOM之間的電勢的絕對值，縱坐標表示液 晶顯示屏板的靜態亮度T。
在液晶顯示屏板中，如所述V-T特性所示，通常相對于靜態亮 度T改變液晶施加電壓V，所述靜態亮度包括亮度變為最小的Tmin 點和亮度變為最大的Tmax。因此，對于常黑的256色調顯示，使產 生Tmin的液晶施加電壓Vmin對應于液晶驅動數據D中的0色調， 使產生Tmax的液晶施加電壓Vmax對應于液晶驅動電壓D的255 色調。實際上，由于要求考慮液晶顯示器的變異度，因而未必要將 Tmin和Tmax指定為0色調和255色調。Tmin包括最低靜態亮度前 后的5。/。左右的范圍，Tmax包括最高靜態亮度前后的5%左右的范 圍。對于常白的256色調顯示而言，亮度和液晶施加電壓之間的關
24系與常黑的256色調顯示的關系相反。
要求顯示器使每一相鄰色調之間的亮度差更加接近于等間隔。 對于256色調而言，液晶驅動數據D和靜態亮度T之間的關系通常 如下
(靜態亮度T)=(液晶驅動數據D/255)、......(表達式l)
也就是說，將所述顯示器設計為滿足所謂的伽馬曲線。此外， 通常采用7=2.2作為Y的值。因而，將以7=2.2展開說明。
在具有圖9所示的靜態亮度特性以及由(表達式1)所示的伽馬 特性的液晶顯示屏板中，液晶驅動數據D和液晶施加電壓V之間的 關系將得到唯一界定。
圖10為示出了 D-V特性的曲線圖，在所述曲線圖中，橫軸表 示要輸入到數據驅動器222中的顯示數據，縱軸表示從數據驅動器 222輸出的數據電壓的絕對值。如圖IO所示，在高色調和低色調側， 所述D-V特性表明D-V特性的梯度變得尖銳，從而使液晶驅動數據 D的變化大于液晶施加電壓V的變化。
圖IIA是示出了從輸入顯示數據轉化為場顯示數據的特性的曲 線圖，在所述曲線圖中，橫軸表示輸入顯示數據，縱軸表示明場顯 示數據和暗場顯示數據。圖IIB示出了比圖IIA更具體的轉換特性。
在這一實施例中，所述轉換算法實現了視覺亮度與組合了明場 和暗場的輸入顯示數據的對應。對暗場進行調整(conditioned),以 獲得盡可能接近Tmin的動態亮度，并使輸入顯示數據在該處變得最 亮的255色調的靜態亮度等于Tmax。(下文中將這一條件稱為條件 1)隨著使暗場的動態亮度變小，以及隨著使具有低暗場動態亮度的 范圍變大，可以降低運動圖像的模糊。因而，盡管優選使暗場保持 在Tmin，但是也允許比Tmin略高的亮度。暗場的動態亮度為Tmin 的范圍覆蓋0色調到輸入顯示數據的色調，所述的輸入顯示數據的 色調與通過作為Tmax的明場的動態亮度和作為Tmin的暗場的動態 亮度獲得的視覺亮度對應。但是，比所述的對應的輸入顯示數據的 色調略微小一點的色調也是允許的。此外，明場的動態亮度保持為 Tmax的范圍覆蓋輸入顯示數據的色調到256色調，所述的輸入顯示數據的色調與通過作為Tmax的明場的動態亮度和作為Tmin的暗場 的動態亮度獲得的視覺亮度對應。但是，比所述的對應的輸入顯示 數據的色調略微小一點的色調也是允許的。假設液晶顯示元件的上升時間Tr和下降時間Tf 二者均為零， 那么顯示亮度近似如下。(顯示亮度)=(明場的靜態亮度T) /2+ (暗場的靜態亮度) /2......(表達式2)假設輸入顯示數據為Din，明場顯示數據為Dlight，暗場顯示數 據為Ddark，那么在7=2.2的情況下，從表達式1和表達式2可以推 導出下述表達式。「2A (1 / 2.2) * 其中2A (1/2.2) * Din < 255Dlight = 丄丄255 其中2A (1/2.2)* Din 2 255f0 其中2、1/2.2)* ￡)! "< 2551255 * {2 * (D/" / 255)A2.2 —1[ (1 / 2.2) 其中2厶(1 / 2.2) * Z)i'w 2 255......(表達式3)結果，能夠獲得通過圖IIA所示的實線表示的特性。在圖11A 中，明場的色調和暗場的色調之間的差值最大為255個色調。理論 值大約為240個色調，測量值大約為247個色調。另一方面，作為 從具有應用了條件1所示的轉換算法的256色調數據驅動器的32型 IPS系統液晶顯示屏板獲得的測量數據的結果，如實線所示，在明場 內的轉換數據處于255色調之外的區域以及暗場內的轉換數據處于 O色調之外的區域內出現了向上凸起的特性曲線。照此，輸入顯示數 據和轉換顯示數據之間的關系是可以根據甚至基于條件1應用了轉 換算法的液晶顯示元件的響應特性而變化的。此外，不可避免地要 求所述轉換表具有覆蓋所有輸入顯示數據的表格寬度。如果充分滿 足了色調之間的線性度，那么如圖11B所示，例如，每16個色調準 備一個表格，并且可以通過相對于其間的色調的內插，例如，線性 內插生成轉換顯示數據。這使得降低轉換表大小成為了可能。圖12 示出了在采用轉換表的情況下液晶屏板的亮度響應波形。從圖11B可以理解，明場和暗場之間的色調差異從理論上最多為240個色調， 測量值大約為247個色調。明場顯示數據Dlight并非一直簡單地采 取輸入顯示數據Din的二倍的值。圖12示出了多個場上針對黑色顯示(輸入顯示數據0色調)、 較低色調(輸入顯示數據63色調)、較高色調(輸入顯示數據191 色調)和白色顯示(輸入顯示數據255色調)的亮度響應波形。圖 12示出了輸入顯示數據由O色調構成并且靜態亮度為Tmhi的情況、 輸入顯示數據由63色調構成并且指示較低亮度半色調顯示的情況、 輸入顯示數據由191色調構成并且指示較高亮度半色調顯示的情況 以及輸入顯示數據由255色調構成并且最大亮度為Tmax的情況。 在采用圖11B的測量數據作為轉換表的情況下，如果輸入顯示數據 由0色調構成，那么明場和暗場內的場顯示數據由O色調構成。因 而，不管是明場還是暗場，場顯示數據都變為最低亮度Tmin。在輸 入顯示數據由63色調構成的情況，將明場的顯示數據轉化為具有 124色調的數據，將暗場的顯示數據轉化為具有O色調的數據，基于 這些轉換，改變每一場的亮度。但是，所得的視覺亮度等于在輸入 顯示數據由63色調構成的情況下提供的亮度。在輸入顯示數據由 191色調構成的情況，將明場的顯示數據轉化為具有255色調的顯示 數據，將暗場的顯示數據轉化為具有8色調的顯示數據，基于這些 轉換，改變每一場的亮度。但是，所得的視覺亮度等于在輸入顯示 數據由191色調構成的情況下提供的亮度。在輸入顯示數據由255 色調構成的情況下，將明場和暗場的顯示數據轉換為具有255色調 的顯示數據。因而，所得的靜態亮度變為最大值Tmax。對于測得的數據而言，輸入顯示數據指定了 188色調，在所述 輸入顯示數據中，明場顯示數據由255色調構成，暗場顯示數據由0 色調構成。因而，在比188色調低的色調中，從所述256個色調內 選出188色調作為明場顯示數據，在比189個色調高的色調中從所 述256個色調中選出66色調作為所述暗場色調。這意味著色調的數 量不短。可以指定一幀的第一時段作為明場時段，將其第二時段指 定為暗場時段。反之，可以將一幀的第一時段指定為暗場，將一幀的第二時段指定為明場。本實施例是通過上述方案和轉換算法實現的。其效果如圖13所 示的N-BET和MPRT的測量結果所示。這里，N-BET (歸一化模糊 邊緣時間)是通過使具有運動速度的運動圖像的模糊邊緣歸一化的 數值。MPRT (運動畫面響應時間)是色調之間的N-BET的平均值。 單位為ms，隨著該值變小，模糊運動圖像將得到改善。圖13相對于常規驅動系統和本實施例示出了作為運動圖像的模 糊指標的N-BET和MPRT的測量值。圖13A示出了通過上述32型 IPS系統液晶顯示屏板的效果將具有60Hz的場頻率的普通驅動系統 應用到具有60Hz的幀頻的輸入顯示數據當中的情況下的測量值。圖 13B示出了將本實施例的驅動系統應用到具有60Hz的幀頻的輸入顯 示數據當中，并以具有120Hz的場頻率的明場和暗場驅動所述裝置 的情況下的測量值。這里，普通驅動系統是指諸如所謂的過驅動驅 動系統的、未采用改善模糊運動圖像的現有技術的系統或者基于輸 入顯示數據，例如，通過將前一幀的顯示數據與當前幀的顯示數據 進行比較而縮短波形的閃爍背光系統。本實施例的驅動系統也未采 用任何改善模糊運動圖像的現有技術。作為估計結果，MPRT值從 圖13A的18.2ms急劇降低至圖13B的ll.Oms。具體而言，在半色 調較低亮度側，表現出了高度改善。[第二實施例]接下來將利用圖14所示的輸入顯示數據201 、明場顯示數據216 和暗場顯示數據217之間的關系描述與第一實施例中不同的有關明 場和暗場的顯示數據轉換算法。在第一實施例描述的場轉換中，基于條件1執行轉換。另一方 面，對第二實施例進行調整，從而通過明場和暗場的結合實現與輸 入顯示數據對應的視覺亮度，獲得變得盡可能接近Trnin的動態亮度 作為暗場，并在將色調變為白色亮度(255色調，255 tones)的情況 下改善運動圖像性能。將這一條件稱為條件2。為了實現條件2，在 這一實施例中，如圖14所示，暗場的靜態亮度的最大值為Tmax或 更低。這里，如圖13所示，在暗場數據不由O色調構成的情況下降低了N-BET。因而，對于255色調的顯示數據而言，通過改變明場 和暗場的靜態亮度，可以相應地改善運動圖像，但是視覺亮度會降 低。在這種情況下，為了改善模糊運動圖像，如圖14所示，由于輸 入顯示數據使暗場顯示數據降低了 255個色調，因而需要根據表達 式1所示的伽馬特性降低總體亮度特性。另一方面，在明場顯示數 據由255個色調構成的情況下不改變靜態亮度(但是，使動態亮度 降低，因為其對應于這一明場之前的暗場)。因而，由于使暗場顯示 數據的最大值降低了，因而具有255色調的明場顯示數據的輸入顯 示數據的最小值變小。通過基于上述算法執行轉換，與第一實施例相比，盡管降低了 白色亮度，但是可以相應地改善較高亮度側的活動圖像的模糊。[第三實施例]接下來，將利用圖15所示的輸入顯示數據201、明場顯示數據 216和暗場顯示數據217之間的關系描述與第一和第二實施例不同 的轉換模式。同時，NTSC制、PAL制和SECAM制都是已知的廣播波的典 型幀頻。在NTSC制中， 一屏的掃描頻率(其為所謂的交錯掃描系 統的場頻率，但是其不同于本說明書中采用的場頻率)約為60Hz。 在以兩個場驅動時， 一個場的頻率約為120Hz。另一方面，PAL制 或SECOM制中一屏的掃描頻率約為50Hz。在以兩個場驅動時，一 個場的頻率約為100Hz。由于采用第一和第二實施例中的轉換算法 降低了暗場中的動態亮度，因而隨著對視網膜上的殘像的清除，更 加降低了運動圖像的模糊。當場頻率低于110Hz左右時，開始能夠 從視覺上識別閃爍。另一方面，如圖15所示，在明場顯示數據達到 255色調之前，暗場顯示數據從0色調發生變化。也就是說，暗場顯 示數據從0色調逐漸變化。這使得在保持視覺亮度的同時降低明場 和暗場之間的動態亮度的差異成為了可能。明場和暗場之間的色調 差異最大約為140色調。因而，在降低外部系統提供的輸入頻率的 情況下可以降低閃爍，但是與第一實施例相比，改善運動圖像的模 糊的效果略微降低。此外，在將具有第一實施例中給出的條件1的轉換算法應用于針對256色調的數據驅動器時，所獲得的色調的數量總共為509，其 中，將暗場指定為O色調，明場由從一個色調到255個色調的255 色調構成，將明場指定為255個色調，暗場由從一個色調到254個 色調的254色調構成。將輸入顯示數據中的0色調和255色調從這 些獲得的色調中排除，并從這些獲得的色調中選出254個色調。另 一方面，在條件3下，只需從總共的99000個色調中選出包括白色 顯示和黑色顯示的256個色調，在將暗場指定為0色調時，明場由 從0到255色調的256個色調構成，在將暗場指定為一個色調時， 明場由從一到255色調的255個色調構成，在將暗場指定為兩個色 調時，明場由從兩個色調到255色調的254個色調構成，在將暗場 指定為254色調時，明場由254和255色調構成，在將暗場指定為 255色調時，明場僅由一個色調構成。因此，第三實施例使得根據大 量的色調實現具有更加良好的伽馬特性的色調顯示成為了可能。 [第四實施例]接下來，將參考圖9以及圖16到18描述與圖2所示的不同的 方案。與第一和第二實施例相比，第四實施例提供了一種顯示裝置， 其被設置為通過改變普通驅動系統和本實施例的驅動系統中的色調 電壓提高液晶顯示元件的上升時間，通過所述提高降低半色調較高 色調側的暗場的亮度，并根據所述的亮度的降低使模糊運動圖像更 好。圖16示出了這一實施例的方案，在該圖中，與圖2中所示的具 有相同功能的部件仍然具有相同的附圖標記。附圖標記1601表示色 調電壓控制信號。在這一實施例中，通過相對于液晶顯示屏板，以 相對緩慢的響應速度，響應于色調電壓控制信號改變普通驅動系統 和以由明場和暗場構成的兩個場驅動的本發明的驅動系統中的色調 電壓，能夠更為廣泛地改善運動圖像的性能。此外，盡管在圖16中 未示出圖2所示的ROM 212、其附屬的表格初始化信號206和表格 數據213，但是所述的未加圖示不對本實施例造成限制。此外，將圖302所示的顯示數據選擇電路218設置為選擇兩個輸入中的一個，將圖 16所示的電路218設置為選擇包括輸入顯示數據201的三個數據中 的一個。也就是說，將輸入顯示數據201直接輸入到顯示數據選擇 電路218中而不使之通過幀存儲器210、明場轉換表214和暗場轉換 表215。在選擇輸入顯示數據201作為從顯示數據選擇電路218發送 的輸出數據的情況下，第四實施例選擇了以一個場驅動一幀的所謂 的普通驅動系統。在基于驅動選擇信號203選擇普通驅動系統的情況下，將與輸 入顯示數據直接對應的數據電壓傳輸至液晶顯示屏板226。之后，定 時信號發生電路204基于輸入控制信號組202生成與所述顯示屏板 相適應的數據驅動器控制信號組208和掃描驅動器控制信號組209。 在這種情況下，如果控制信號組202的垂直同步信號Vsync為60Hz， 那么要傳輸至液晶顯示屏板的垂直起始信號FLM變為60Hz左右。 色調電壓發生電路220輸出色調電壓，并基于所述色調電壓執行顯 示，其中，繪制所述色調電壓的曲線作為根據普通驅動系統的伽馬 特性。類似地，在選擇改善模糊運動圖像的驅動系統的情況下，色調 電壓發生電路220基于色調電壓控制信號1501輸出適于本實施例的 數據電壓。圖17基于本實施例中包括的轉換算法示出了輸入顯示數據 201、明場顯示數據216和暗場顯示數據217之間的關系。將本實施 例設置為，在較高色調側，采用超過Tmax的電壓作為明場顯示數 據，隨著暗場顯示數據217變大降低明場顯示數據，如果輸入顯示 數據由255個色調構成，那么將明場和暗場二者均設為Tmax。圖18示出了在通過應用本實施例的顯示裝置將液晶驅動電壓提 高到Vmax以上的情況下出現的亮度響應波形。在圖18中，附圖標 記a表示在采用Vmax的情況下出現的亮度響應波形，附圖標記b 表示在應用超過Vmax的液晶驅動電壓的情況下出現的亮度響應波 形。將結合上述附圖描述在為了改善模糊運動圖像以兩個場進行驅動時執行的第四實施例的操作。一般而言，液晶顯示元件的上升響應時間的特征在于隨著液晶施加電壓的升高而變短。因而，如圖9所示，在施加導致Tmax的 電壓Vmax的情況下，靜態亮度變為最大。但是，在應用改善模糊 運動圖像的驅動系統的情況下，由于具有半色調的明場是從具有比 明場低的亮度的暗場升高的(除非顯示數據改變)，因而，最好應用 比Tmax高的電壓來降低上升時間。結果，如圖18所示，可以使亮 度響應更快地移動到穩定區域。這使得減少液晶屏板對響應速度的 其他參數，例如溫度和液晶層厚度的依賴性成為了可能。此外，明場的動態亮度升高使得根據所述升高降低暗場的動態 亮度成為了可能。降低暗場的亮度引起了運動圖像的模糊的改善， 其使得在半色調高亮度側降低運動圖像的模糊成為了可能。此外，相對于除了將數據轉換為O色調的區域之外的暗場而言， 提高暗場的轉換數據，并通過某種方式降低明場的轉換數據，從而 使可視數據根據所設置的伽馬特性呈曲線。這使得下述目的成為了 可能，即，即使在輸入顯示數據的較高色調側也可抑制明場的亮度 的降低，并通過執行轉換獲得明場的最大亮度，從而在輸入顯示數 據指定白色亮度的255色調時，使明場的驅動電壓達到Tmax。因而， 如圖17所示，隨著顯示亮度的提高，使處于高于某一值的色調上的 明場顯示數據降低。每次在輸入顯示數據指定255色調時，通過如 圖17所示將暗場的轉換數據設置為Tmax，白色亮度變為最大。通 過阻止轉換數據變為Tmax或更低，盡管降低了白色亮度，但是即 使在較高色調側也能夠改善運動圖像的模糊。[第五實施例]在采用圖16所示的顯示裝置的情況下，將參考圖19描述與第 四實施例不同的明場顯示數據和暗場顯示數據的轉換算法。在圖19所示的轉換算法中，通過轉換明場顯示數據，可以在半 色調上施加高于Tmax的電壓。與第四實施例不同，在輸入顯示數 據指示更高的色調的情況下，執行類似的轉換。也就是說，使明場 顯示數據保持恒定。通過轉換暗場顯示數據，可以與通過如上轉換的明場顯示數據獲得的動態亮度結合獲得顯示裝置的目標伽馬特性。在這種情況下，為了在輸入顯示數據指定255色調時實現最大 視覺亮度，只需將暗場顯示數據轉換為更加接近Tmax。為了替代略 微降低視覺亮度來改善運動圖像的模糊，只需降低暗場顯示數據的 數據。如圖19所示，由于輸入顯示數據針對255個色調降低了暗場顯 示數據，因此必須根據表達式1所示的伽馬特性降低總體亮度特性， 同時，由于輸入顯示數據未針對255個色調改變明場數據的靜態亮 度，因此，隨著暗場顯示數據的最大值的降低，其中明場顯示數據 由255個色調構成的輸入顯示數據的色調數量變大。就采用了上述轉換算法的情況而言，與第四實施例相比，盡管 使白色亮度變低，但是對于每一色調而言，明場顯示數據和暗場顯 示數據之一被固定為255色調或0色調。因而，在每一色調上，輸 入顯示數據和亮度之間的關系都不會顛倒，其使得設置更加容易。[第六實施例]接下來將參考圖20描述在液晶驅動電壓分別處于普通驅動系統 和圖16所示的本發明的驅動系統當中的情況下，與第四或第五實施 例中不同的明場顯示數據和暗場顯示數據的轉換算法。在圖20所示的轉換算法中，將明場顯示數據轉換為，可以在半 色調上施加高于Tmax的電壓，將暗場顯示數據轉換為0色調的最 小值，直到在暗場的靜態亮度處于最大的狀態下明場的動態亮度變 為最大為止。但是，在第六實施例中，在明場的動態亮度變為最大 的較低色調內，將暗場顯示數據轉換為大于O色調的色調。在上述轉換中，與圖3所示的情況類似，使明場的動態亮度和 暗場的動態亮度之間的差異的最大值小于第四實施例中的值。這使 得即使在輸入幀頻小于等于50Hz時，觀看者仍然難以在視覺上覺察 閃爍成為了可能。此外，可以通過與第三實施例中描述的相同的背 景提供具有良好伽馬特性的顯示裝置。[第七實施例〗將參考圖21到25描述通過參考前一幀的顯示數據進一步改善33模糊運動圖像的方法。
圖21示出了這一實施例的方案，在該圖中，與圖2中所示的具 有相同功能的部件仍然具有相同的附圖標記。附圖標記2101表示幀 存儲器A。與圖2所示的幀存儲器210類似，幀存儲器A至少允許 存儲一幀時段的顯示數據，并且起著基于存儲器控制信號組205讀 取和寫入數據的作用。附圖標記2102表示基于存儲器控制信號組 205從幀存儲器A中讀取的存儲器讀取數據A。附圖標記2103表示 幀存儲器B。附圖標記2104表示存儲器讀取數據B。基于存儲器控 制信號組205向幀存儲器B2103內寫入存儲器讀取數據A2102，并 且在一幀以后，將其讀出作為存儲器讀取數據B2104。附圖標記2105 表示明場轉換表。附圖標記2106表示暗場轉換表。直到第六實施例 一直在描述的明場轉換表和暗場轉換表僅涉及與相關像素有關的當 前幀的顯示數據。在這一實施例中，明場轉換表2105和暗場轉換表 2106基于指示與相關像素有關的當前幀的顯示數據的存儲器讀取數 據A 2102和指示與相關像素有關的前一幀的顯示數據的存儲器讀取 數據B2104執行轉換。
圖22示出了第七實施例中包括的轉換算法，在該圖中，實線表 示在前一幀(第N幀)的輸入顯示數據等于當前幀(第(N+l)幀) 的輸入顯示數據的情況下，相對于輸入顯示數據的明場顯示數據和 暗場顯示數據之間的關系。在圖22中，附圖標記a表示當顯示亮度 變高時出現的校正區域，附圖標記b表示當顯示亮度變低時出現的 校正區域。
圖23A和圖23B示出了圖22所示的轉換算法中包括的具體轉 換表的部分。圖23A示出了明場轉換表，圖23B示出了暗場轉換表。
圖24示出了與幀存儲器A 2101和B 2103有關的顯示數據的I/O 定時之間的關系。
圖25是在將本實施例應用于顯示裝置的情況下出現的亮度響應 波形。
將結合上述附圖描述第七實施例。
如圖24所示，向幀存儲器A 2102寫入從外部系統輸入的顯示數據201，并在一幀時段內兩次將其讀出作為存儲器讀取數據A 2102。將所讀取的存儲器讀取數據A 2102傳輸至明場轉換表2102 以及幀存儲器B2104。與幀存儲器A2102類似，在一幀時段內兩次 從幀存儲器B 2103讀取數據。將存儲器讀取數據A2102傳輸至明 場轉換表2102。在這種情況下，存儲器讀取數據A2102和存儲器讀 取數據B 2104涉及同一像素區域的信息。明場轉換表2105和暗場 轉換表2106基于按照上述說明傳輸的存儲器讀取數據A 2102和存 儲器讀取數據B 2104執行其轉換。
在這一實施例中，如果顯示數據是在當前幀和前一幀之間不變 的靜止圖像，那么基于存儲器讀取數據A2102和存儲器讀取數據B 2104，執行如圖22中的實線所示的轉換。這里，即使在較高色調區 域(其中，如圖22所示，輸入顯示數據由183個或更多的色調構成) 也不將明場顯示數據轉化為255色調而是轉化為較低色調(圖22中 的230色調)。將在轉換色調上獲得了 Tmax的色調電壓設置為施加 到液晶顯示屏板上的電壓。使暗場顯示數據適于由通過上述轉換獲 得的明場和暗場的動態亮度構成顯示亮度預計的(intendedby)伽馬 設置。
接下來，將描述通過顯示數據的改變，可以從前一幀到當前幀 提高顯示亮度。
在第七實施例中，以兩個場執行顯示。在基于比較結果提高亮 度的情況下，將明場顯示數據轉換為，使所述亮度高于靜止圖像的 明場顯示數據，直到明場顯示數據達到255色調為止。每次(at a time) 通過轉換暗場顯示數據，使該情況下的視覺亮度等于靜止圖像的視 覺亮度。此外，如果在明場顯示數據達到255色調時亮度不夠，那 么通過轉換暗場顯示數據，使亮度大于靜止圖像的暗場顯示數據。 反之，在與前一幀相比，顯示亮度降低的情況下，將暗場顯示數據 轉化為，使暗場顯示小于靜止圖像的亮度。此外，如果即使暗場顯 示數據為0色調的最小值，視覺亮度仍然比靜止圖像亮，那么將明 場顯示數據轉化為，可以使明場顯示數據小于靜止圖像的亮度。
將參考圖23描述具有上述轉換算法的具體例子。例如，在前一幀和當前幀的輸入顯示數據201指定191色調時，如圖23A所示， 將明場顯示數據指定為對應于Tmax的230色調，如圖23B所示， 將暗場顯示數據指定為與Tmax匹配的66色調。前一幀的輸入顯示 數據201指定了 0色調，當前幀的輸入顯示數據201被指定為191 色調。也就是說，在提高顯示亮度時，明場顯示數據為255色調， 如圖23A所示，在所述255色調處，液晶顯示器施加電壓變為最大。 為了校正視覺亮度的缺陷，如圖23B所示，將暗場顯示數據指定為 68色調。將前一幀的輸入顯示數據201指定為255色調，將當前幀 的輸入顯示數據201指定為191色調。在降低顯示亮度的情況下， 明場顯示數據保持230色調，將暗場顯示數據指定為53色調，如圖 23B所示。
將參考圖25描述上述采用前一幀的顯示數據執行校正的效果。 圖25示出了當在從第N幀向第(N+l)幀移動的過程中使顯示數 據指示的色調降低時出現的亮度響應波形。實線表示參考第N幀的 顯示數據的校正，虛線表示無校正。對于圖25所示的亮度響應，可 以將視覺亮度近似為由圖25的斜線表示的區域。因而，對于靜止圖 像而言，在第(N+2)幀處給出的面積A對應于視覺亮度，同時， 如果未執行校正，那么由于受到第N幀暗場的亮度的影響，將會使 第(N+l)幀的面積對應于B+C。由于該面積不同于面積A，因 而，這一面積具有不同的視覺亮度。另一方面，如本實施例所指出 的，通過參考前一幀的顯示數據，使第(N+l)幀的面積為B。通 過轉換明場顯示數據和暗場顯示數據建立B-A的關系，由此可以進 一步降低運動圖像的模糊。
此外，第七實施例的轉換算法并非是用于通過轉換明場顯示數 據和暗場顯示數據以建立B-A的關系的唯一方法。例如，可以只采 用明場轉換表或暗場轉換表實現轉換。此外，幀存儲器B2103未必 存儲顯示數據的所有位。例如，在幀存儲器B2103內可以只減少顯 示數據的較低位。也就是說，可以只將顯示數據的較高位存儲在幀 存儲器B2103中。這使得降低幀存儲器B的容量成為了可能。此外， 第七實施例涉及圖22所示的靜止圖像的轉換算法。所述轉換算法不限于這種格式。例如，如圖15所示，可以在明場顯示數據獲得最大 值之前將暗場顯示數據指定為除了 O色調以外的任何色調。 [第八實施例]
接下來將參考圖26到29描述如下驅動電路，其被設置為降低 驅動系統中包括的幀存儲器的數據容量，從而如相對于第一到第七 實施例所述改善模糊運動圖像。將對第八實施例的說明擴展到假設 液晶顯示屏板的分辨率是由水平分辨率1366線xRGB和垂直分辨率 766線構成的WXGA。
圖26示出了常規液晶驅動裝置的掃描操作。在一幀時段內從 Gl到G768順次選擇液晶顯示屏板的柵極線。具體而言，選出柵極 線的頭線Gl，并在Gl線上施加與Gl線的顯示數據對應的液晶驅 動電壓。之后，選擇G2線，并類似地施加電壓。之后， 一條接一條 地順次選擇柵極線，之后，選擇最后的G768線，并在最后一條線內 施加與G768線的顯示數據對應的液晶驅動電壓。這一掃描操作導致 了在一幀時段內選擇所有線，并完成整個屏幕的顯示。在下一幀中， 同樣地，選擇柵極線的頭線G1， 一條接一條地順次選擇柵極線，再 選擇最后的G768線。這一掃描操作導致了在一幀時段內選擇所有的 線。
另一方面，如圖27所示的相對于本發明的第一到第七實施例描 述的驅動系統用于將一幀時段劃分為明場和暗場兩個場，并在每一 場內選擇所有的線，以改善模糊運動圖像。其意味著在一幀時段內 對每條線選擇兩次。在圖27所示的明場時段內，選擇柵極線的頭線 Gl，并將基于被轉換為Gl線的明場數據的顯示數據的液晶驅動電 壓施加到頭線G1上。接下來，選擇G2線，之后， 一條接一條地順 次選擇柵極線。最后，選擇最后的G768線，并在最后一條線內施加 與G768線的顯示數據對應的液晶驅動電壓。此外，在暗場時段內， 選擇柵極線的頭線Gl，并將基于被轉換為Gl線的暗場數據的顯示 數據的液晶驅動電壓施加到頭線G1上。接著，選擇G2線，之后， 一條接一條地順次選擇柵極線。最后，選擇最后一條線G768，并將 對應于線G768的顯示數據的液晶驅動電壓施加到所述最后一條線
37上。照此，由于向液晶顯示屏板上寫入顯示數據的頻率與輸入顯示 數據的頻率不同，因而必須將顯示數據暫時存儲到幀存儲器內，并 在寫入時刻讀取所述顯示數據。因而，所述驅動電路系統必須提供
圖2、 16和21所示的幀存儲器。
接下來，將參考圖28描述第一到第六實施例中包括的幀存儲器 的控制定時和最小必要存儲容量。如圖28所示，順次輸入一幀的輸 入數據Dl、 D2、 D3和D4并將其寫入到幀存儲器內。在一幀時段 內保持寫入的顯示數據。之后，在下一幀內，以雙倍頻率讀取所述 顯示數據，并將所述顯示數據轉換為明場數據和暗場數據。之后， 將基于明場或暗場數據的液晶驅動電壓施加到液晶顯示屏板上。因 而，使最小必要存儲容量對應于屏幕分辨率的一幀。
接下來，將參考圖29描述在通過參考前一幀的顯示數據對顯示 數據進行校正的情況下幀存儲器的控制定時和最小必要存儲容量， 由此進一步改善模糊運動圖像。如圖29所示，順次輸入一幀的輸入 數據Dl、 D2、 D3和D4并將其寫入到幀存儲器內。在一幀時段內 保持寫入的顯示數據。在下一幀時段內，以幀周期(其指垂直同步 信號)讀取顯示數據。由輸入數據和從存儲器讀取的前一幀的數據 生成用于校正幀之間的響應的校正顯示數據(Dl'、 D2'、 D3鄰D4')， 之后將其暫時寫入到幀存儲器內。接下來，在半幀之后，以雙倍頻 率讀取經校正的顯示數據(Dl'、 D2'、 D3'和D4')，并將其轉化為明 場數據，之后，將基于所述明場數據的液晶驅動電壓施加到液晶顯 示屏板上。此外，在下一暗場內，在半幀之后讀取顯示數據，并將 其轉化為暗場數據。將基于暗場數據的液晶驅動電壓施加到液晶顯 示屏板上。因此，最小必要存儲容量對應于屏幕分辨率的1.5幀。
接下來，將參考圖30到36描述一種驅動電路，其可以降低驅 動系統的幀存儲器的數據容量，從而如相對于第一到第七實施例所 述改善模糊運動圖像。
圖30示出了可以相對于第一到第七實施例的驅動系統進一步降 低存儲容量的驅動系統。盡管將一幀時段劃分為了明場時段和暗場 時段以改善模糊運動圖像，但是這一驅動系統用于通過交替選擇每一場來選擇所有的線，因而在一幀時段內可以對每條線選擇兩次。
在圖30中，在每條線上交替執行明場的掃描選擇A和暗場的掃描選擇B。將參考圖31詳細描述這一驅動操作。
在圖31中，Gl到G768表示具有768條線的垂直分辨率的液晶顯示屏板的柵極線。通過執行明場的掃描選擇A選擇柵極線G1，通過暗場的掃描選擇B選擇柵極線G385，通過執行明場的掃描選擇A選擇柵極線G2，......通過執行暗場的掃描選擇B選擇柵極線G385。
也就是說，交替并順次選擇液晶顯示屏板的上半部分(由柵極線G1到G384構成的第一線組)和其下半部分(由柵極線G385到G768構成的第二線組)的每條線。此外，在一幀時段的第一周期內，在液晶顯示屏板的上半部分上顯示明場數據，在顯示屏板的下部部分上顯示暗場數據。此外，在一幀時段的第二周期內，在液晶顯示屏板的上半部分上顯示暗場數據，在顯示屏板的下部部分上顯示明場數據。通過順次執行這一操作，在一幀時段內，對每條柵極線選擇兩次，也就是說，通過明場的掃描選擇A以及通過暗場的掃描選擇B選擇兩次。這里，重點關注柵極線G1，通過明場的掃描選擇A選擇柵極線G1，進而大約在半個幀周期之后通過暗場的掃描選擇B選擇選擇柵極線G1。在轉到下一幀的過程中，在大約半個幀周期之后執行明場的掃描選擇A。繼續這一操作。類似地，通過明場的掃描選擇A選擇另一柵極線，進而在大約半個幀周期之后通過暗場的掃描選擇B選擇所述的另一柵極線。在轉到下一幀的過程中，在大約半個幀周期之后執行明場的掃描選擇A。繼續這一操作。因而，與圖27所示的雙倍速度驅動類似，可以執行在一幀時段內執行明場時段和暗場時段。
如圖31所示，在一幀時段的頭部，通過執行明場掃描選擇A選柵極線的擇頭線Gl，并將基于被轉化為Gl線的明場數據的顯示數據的液晶驅動電壓施加到線G1上。之后，執行暗場的掃描選擇B，以選擇柵極線G385，并將基于被轉化為線G385的暗場數據的顯示數據的液晶驅動電壓施加到柵極線G385上。之后，通過明場的掃描選擇A選擇線G2，之后通過明場的掃描選擇A和暗場的掃描選擇B重復選擇每條柵極線。照此，由于向液晶顯示屏板上寫入顯示數據的頻率在相位上與輸入顯示數據的頻率不同，因而必須將顯示數據暫時存儲到幀存儲器內，并在寫入時刻讀取所述顯示數據。因而，
所述驅動電路系統必須提供圖2、 16和21所示的幀存儲器。
接下來，將參考圖32描述相對于第一到第六實施例描述的幀存儲器的控制定時和最小必要存儲容量。如圖32所示，順次輸入一幀的輸入數據Dl、 D2、 D3和D4并將其寫入到幀存儲器內。在半幀內保持寫入的顯示數據。在半個幀時段之后，以幀頻讀取寫入數據，并將其轉換為明場數據和暗場數據。之后，將基于所轉換的數據的液晶驅動電壓施加到液晶顯示屏板上。因而，使最小必要存儲容量為屏幕分辨率的一半，即半容量。
接下來，將參考圖33描述用于通過參考前一幀的顯示數據對顯示數據進行校正并如相對于第七實施例所述通過這一校正進一步改善模糊運動圖像的幀存儲器的控制定時和最小必要存儲容量。如圖33所示，順次輸入一幀的輸入數據Dl、 D2、 D3和D4，之后將其寫入到幀存儲器內。在一幀時段內保持寫入的顯示數據。在下一幀內，以幀周期讀出顯示數據。之后，由輸入數據和從存儲器讀取的前一幀的數據生成用于校正幀之間的響應的校正顯示數據(Dl'、D2'、 D3'和D4'),之后將其轉換為明場數據。之后，將基于所轉換的數據的液晶驅動電壓(液晶驅動數據A)施加到液晶顯示屏板上。此外，在半個幀周期之后，在暗場內，讀取半個幀周期之后的存儲器的顯示數據，并將其轉換為暗場數據。之后，將基于暗場數據的液晶驅動電壓(液晶驅動數據B)施加到液晶顯示屏板上。因此，最小必要存儲容量對應于具有屏幕分辨率的1.0幀。
如上所述，針對每條線交替執行相對于第八實施例描述的明場掃描選擇和暗場掃描選擇。這使得降低幀存儲器容量，并由此降低驅動電路系統的成本成為了可能。
接下來將參考圖34到36描述這一實施例的電路構造。圖34示出了液晶顯示屏板的驅動電路的詳細構造，其與圖2、圖16和圖21所示的相同。在圖34中，附圖標記222表示將以顯示數據為基礎的液晶驅動電壓施加到液晶顯示屏板內的數據驅動器。
附圖標記224表示有選擇地掃描柵極線的掃描驅動器。附圖標記226表示具有按矩陣形式位于玻璃基板上的數據線D1到Dn以及柵極線Gl到Gn的液晶顯示屏板。附圖標記227表示由與所述數據線和柵極線連接的TFT開關構成的像素。附圖標記209表示掃描驅動器224的控制信號。
圖35示出了掃描驅動器224的更為詳細的構造。附圖標記224-1到224-3表示每者由一個LSI構成的掃描驅動器。每一掃描驅動器與256個輸出對應。三個掃描驅動器的組合可以與768線的垂直分辨率對應。在這一實施例中，假設液晶顯示屏板具有768線的垂直分辨率而展開說明。掃描驅動器的控制信號209由指示幀頭的幀同步信號FLM、使掃描驅動器得到有選擇地操作的掃描定時信號CL3和使掃描驅動器的輸出處于非選擇狀態的非選擇信號DOFF-l到D0FF-3。在掃描定時信號CL3的上升沿讀取幀同步信號FML的高電平，在掃描定時信號的上升沿順次轉換選擇操作。通過三個掃描驅動器分別控制DOFF-l到DOFF-3，從而使掃描驅動器的輸出在DOFF-l到DOFF-3處于高電平時處于非選擇狀態(處于低電平)，在DOFF-l到DOFF-3處于低電平時處于選擇狀態(處于高電平)。
圖36示出了掃描選擇的時間圖。之后，將在下文中描述掃描選擇。在掃描定時信號CL3的脈沖1的上升沿讀取幀同步信號FLM的高電平。掃描驅動器224-1選擇柵極線Gl。非選擇信號DOFF-l在信號CL3的周期的前半部分內處于低電平，在其后半部分內處于高電平。在CL3的周期的前半部分內選擇柵極線G1。這時，由于針對掃描驅動器224-2的非選擇信號DOFF-2在CL3的周期的前半部分內處于高電平，在其后半部分內處于低電平，因而掃描驅動器224-2在CL3的周期的后半部分內選擇柵極線G385。在掃描定時信號CL3的脈沖2上，在CL3的周期的前半部分內選擇柵極線G2，在CL3的周期的后半部分內選擇柵極線G386。接下來，類似地，按照柵極線G3、 G387、 G4和G388的順序重復掃描選擇。這時，圖30所示的明場選擇A掃描與G1、 G2、 G3和G4的掃描選擇對應，同時暗場選擇掃描B與柵極線G385、 G386、 G387和G388的掃描
選擇對應。
此外，在大約對應于半個幀時段的掃描定時信號CL3的脈沖385的上升時間上，讀取信號FLM的高電平，并選擇柵極線G1。非選擇信號DOFF-l在信號CL3的周期的前半部分內處于高電平，在其后半部分內處于低電平。在其后半時段內選擇柵極線G1。這時，由于非選擇{言號D0FF-12在信號CL3的周期的前半段內處于低電平，在其后半段內處于高電平，因而掃描驅動器224-2在其前半段內選擇柵極信號G385。在掃描定時信號CL3的下一脈沖386上，在CL3的周期的前半部分內選擇柵極線G386，在其后半部分內選擇柵極信號G2。接下來，類似地，按照柵極線G387、 G3、 G388和G4的順序重復掃描選擇。這時，圖30所示的明場選擇A掃描與G385、G386、G387和G388的掃描選擇對應，同時暗場選擇掃描B與柵極線Gl、G2、 G3和G4的掃描選擇對應。
如上所述，與掃描驅動器的掃描定時信號CL3同步控制幀同步信號CLM、非選擇信號D0FF-1、 DOFF-2和DOFF-3，從而逐條線交替執行圖30、 31和36所示的明場選擇掃描A和暗場選擇掃描B。
反之，可以多條線接多條線地交替選擇液晶顯示屏板的上半部分和下半部分。也就是說，在共同選擇了上半部分的多條線之后，可以共同選擇下半部分的多條線。可以將液晶顯示屏板垂直劃分為兩個、三個或四個部分。
在將液晶顯示屏板的所有線(所有柵極線)劃分為L個部分(L是大于等于2，但小于構成液晶顯示屏板的所有線的數量的整數)的情況下，優選將一幀時段劃分為L個時段，并將一組顯示數據劃分為L個場的顯示數據。所劃分的L個場顯示數據部分中的至少一個為暗場數據。此外，這一劃分可以是均等劃分或者非均等劃分。
接下來，將參考圖37到40描述第九實施例的驅動系統。將這一驅動系統布置為，在第八實施例描述的明場和暗場的交替掃描選擇中，四條線接四條線地交替執行明場和暗場的掃描選擇。這一交
42替掃描選擇使得改善向液晶顯示屏板上施加液晶驅動電壓的特性，
由此保持高度良好的顯示圖像成為了可能。在圖37中，通過執行明場的掃描選擇A從幀的頭部順次選擇由相鄰的柵極線G1、 G2、 G3和G4構成的連續的四條線。之后，通過執行暗場的掃描選擇B順次選擇位于液晶顯示屏板的中央附近的從G385開始的相鄰柵極線G386、 G387和G388這連續的四條柵極線。進一步通過執行明場的掃描選擇A順次選擇從G5開始的柵極線G6、 G7和G8這連續的四條線，通過執行暗場的掃描選擇B順次選擇從G389開始的柵極線G390、 G391和G392這連續的四條線。如上所述，針對相鄰的四條線順次執行圖30所示的明場的掃描選擇A和暗場的掃描選擇B。
接下來，將參考圖34和圖38描述掃描驅動器的構造。在這一實施例中，與第八實施例類似，圖34所示的電路構造用于驅動液晶顯示屏板。在這一實施例中，由于掃描驅動器224的構造與第八實施例的不同，因而將參考圖38描述所述掃描驅動器的構造。圖38示出了掃描驅動器224的更為詳細的構造。附圖標記224-1到224-3表示每者由一個LSI構成的掃描驅動器。每一掃描驅動器與256個輸出對應。三個掃描驅動器的組合可以與768線的垂直分辨率對應。在這一實施例中，假設液晶顯示屏板具有768線的垂直分辨率來展開說明。掃描驅動器的控制信號209由指示幀頭的幀同步信號FLM、使掃描驅動器得到有選擇地操作的掃描定時信號CL3-1到CL3-3和使掃描驅動器的輸出處于非選擇狀態的非選擇信號DOFF-l到DOFF-3構成。非選擇信號DOFF-l到DOFF-3起著分別控制三個掃描驅動器224-1到224-3的作用。因而，提供了三個系統。在掃描定時信號CL3-1的上升沿，讀取幀同步信號FLM的高電平。之后，在掃描定時信號CL3-1到CL3-3的上升沿，順次轉換選擇。通過三個掃描驅動器分別控制非選擇信號DOFF-l到DOFF-3，從而使掃描驅動器的輸出在DOFF-l到DOFF-3處于高電平時處于非選擇狀態(處于低電平)，在DOFF-l到DOFF-3處于低電平時處于選擇狀態(處于高電平)。
圖39示出了掃描選擇的時間圖，在下文中將參考其描述掃描選擇。在掃描定時信號CL3-1的脈沖的上升沿讀取幀同步信號FLM的 高電平，在掃描定時信號CL3-1的脈沖2的上升沿轉換(shifted) 掃描選擇，從而使掃描驅動器224-1可以選擇柵極線G2。此外，在 掃描定時信號CL3-1的脈沖3的上升沿，轉換掃描選擇，從而使掃 描驅動器224-1可以選擇柵極線G3。此外，在掃描定時信號CL3-1 的脈沖4的上升沿，轉換掃描選擇，從而使掃描驅動器224-1可以 選擇柵極線G4。這時，非選擇信號DOFF-l在信號CL3的四個周期 內保持低電平，從而使掃描驅動器224-1的輸出可以是有效的。照 此，順次選擇連續的四條柵極線。之后，在掃描定時信號CL3-2的 上升沿，掃描驅動器224-2選擇柵極線G385,在掃描定時信號CL3-2 的下一上升沿，轉換掃描選擇，從而使掃描驅動器242-2可以選擇 柵極線G386。類似地，掃描驅動器224-2順次、連續地選擇柵極線 G387和G388。這時，非選擇信號DOFF-2在信號CL3的四個周期 內處于低電平，從而使掃描驅動器224-2的輸出可以是有效的。接 下來，類似地，按照柵極線G5、 G6、 G7、 G8、 G389、 G390、 G391 和G392的順序重復掃描選擇。這時，圖30所示的明場選擇掃描A 與G1、 G2、 G3和G4的掃描選擇對應，同時暗場選擇掃描B與柵 極線G385、 G386、 G387和G388的掃描選擇對應。
此外，在對應于大約半個幀周期的掃描定時信號CL3-1的上升 時刻385上，讀取FLM的高電平，在掃描定時信號CL3-1的脈沖 386的上升沿上轉換掃描選擇，從而可以通過掃描驅動器224-1選擇 柵極線G2。之后，在掃描定時信號CL3-1的脈沖387的上升沿，轉 換掃描選擇，從而可以通過掃描驅動器224-1選擇柵極線G3。之后， 在掃描定時信號CL3-1的脈沖4的上升沿，轉換掃描選擇，從而可 以通過掃描驅動器224-1選擇柵極線G4。這時，非選擇信號DOFF-l 在信號CL3的四個周期內保持低電平，從而使掃描驅動器224-1的 輸出有效。照此，通過執行掃描選擇來依次選擇連續的四條柵極線。 之后，在掃描定時信號CL3-2的上升沿，掃描驅動器224-2選擇柵 極線G385，在掃描定時信號CL3-2的下一上升沿，轉換掃描選擇， 從而可以通過掃描驅動器242-2選擇柵極線G386。類似地，掃描驅動器224-2順次、連續地選擇柵極線G387和G388。這時，非選擇 信號DOFF-2在信號CL3的四個周期內保持低電平，從而使掃描驅 動器224-2的輸出有效。之后，類似地，按照柵極線G5、 G6、 G7、 G8、 G389、 G3卯、G391和G392的順序重復掃描選擇。在這種情 況下，針對柵極線G1、 G2、 G3和G4執行圖30所示的明場選擇掃 描A，同時針對柵極線G385、 G386、 G387和G388執行暗場選擇 掃描B。
如上所述，通過與掃描驅動器的掃描定時信號CL3-1到CL3-3 同步地控制幀同步信號CLM、非選擇信號DOFF-l、 DOFF-2和 DOFF-3，可以每四條線交替執行圖30、 37和39所示的明場選擇掃 描A和暗場選擇掃描B。
在這一實施例中，每四條線執行一次掃描選擇，但是在第八實 施例中每條線執行一次。因而，這一掃描選擇改善了施加液晶驅動 電壓的特性。圖40示出了圖39所示的柵極線Gl到G4以及G385 到G388的詳細掃描選擇。使四條柵極線Gl到G4或者G385到G388 的選擇時段與第一到第四選擇時段對應，將第一選擇時段設置為比 其他選擇時段長。例如，在選擇柵極線G385的情況下，由于前一條 柵極線G1的液晶驅動電壓的影響，經常可能偏移柵極線G385的液 晶驅動電壓的施加電壓。這一偏移表現為重影。具體而言，柵極線 Gl的顯示模糊地出現在柵極線G385的周圍。這表明降低了圖像質 量。因而，在所涉及的柵極線受到前一條柵極線的驅動電壓的影響 時，將第一選擇時段設置為長于其他的第二到第四選擇時段，由此 降低了前一條線的液晶驅動電壓的影響，并保持了更高的圖像質量。 與普通的順序掃描選擇類似，在第二到第四選擇時段內，前一條線 與當前線相鄰。因此，前一條線的液晶驅動電壓幾乎不對當前線具 有不利影響。照此，在第九實施例中，在針對明場和暗場交替執行 掃描選擇的情況下，有可能改善向液晶顯示屏板上施加液晶驅動電 壓，并由此保持更高的圖像質量。
這一實施例涉及連續的四條線的掃描選擇。但是，線的數量不 限于四條。相反，每多條線，例如，每兩條線或三條線的掃描選擇可以提供相同的效果。 [第十實施例]
接下來，將描述第十實施例，其被設置為，通過改變幀周期內 的明場時段和暗場時段的比率改善運動圖像的模糊。
圖41示出了在使具有參考第一到第七實施例描述的雙倍速度的 明場時段和暗場時段的比率從大約50%和50%變為大約33% (大約 1/3)(明場的比率)和大約67% (大約2/3)(暗場的比率)時執行 的掃描選擇。照此，通過使暗場時段變長，有可能增強脈沖響應的 效果，并改善運動圖像的模糊。
圖42示出了在使明場時段和暗場時段的比率從第八和第九實施 例描述的大約50%和50%變為大約33%(明場時段)和大約67%(暗 場時段)時執行的掃描選擇。如圖42所示，隨著一幀時段內明場時 段的比率變小(隨著暗場時段的比率變大)，使在明場內向其上施加 與明場數據對應的電壓的線的數量增大。(反之，使在明場時段內向 其上施加與暗場數據對應的電壓的線的數量減小。)明場時段和暗場 時段的比率等于在明場內向其上施加與暗場數據對應的電壓的線的 數量與向其上施加與明場數據對應的線的數量的比率。類似地，明 場時段與暗場時段的比率等于在暗場內向其上施加與明場數據對應 的電壓的線的數量與向其上施加與暗場數據對應的線的數量的比 率。照此，通過使暗場時段變長，有可能增強脈沖響應的效果，并 由此改善運動圖像的模糊。暗場時段比半個幀周期長，但是比一個 幀周期短。其表示明場時段大于零但是小于半個幀周期。
就圖41而言，明場和暗場的每者占據對所有線執行掃描選擇的 幀時段的大約33%。因而，假設幀時段為60Hz，也就是說，大約 16.7ms，那么通過16.7msx0.33/768線-大約7.2^s這一計算推導每條 線的選擇時段。就圖42而言，另一方面，交替選擇明場和暗場，從 而使針對所有線執行掃描選擇的時段大約對應于半個幀周期。因而， 假設幀時段為60Hz，也就是說，大約16.7ms，那么通過 16.7msx0.50/768線-大約10.9網這一計算推導每條線的選擇時段。 也就是說，在圖41所示的雙倍速度掃描中，如果使明場時段縮短，那么相應地使一條線的掃描選擇時間縮短。另一方面，在圖42所示 的明場和暗場的交替掃描中，如果使明場時段縮短，那么一條線的 掃描選擇時間不變。因而，對于相對于第八和第九實施例描述的明 場和暗場的交替掃描而言，即使使用于增強脈沖響應效果的明場時 段縮短，也可能使影響施加液晶驅動電壓的特性的一條線的選擇時 間變長，由此能夠在幾乎不受顯示不均勻性影響的情況下保持更高 的圖像質量。此外， 一條線的選擇時間的計算不包括回掃時段的影 響，以簡化說明。
在第八、第九和第十實施例中，是假設液晶顯示屏板具有768 線的垂直分辨率而展開說明的。實際上，垂直分辨率不限于線的數 量。其他分辨率，例如1920點xl080線的HDTV分辨率可以提供相 同的效果。
本發明提供了一種被設置為降低處于低色調的運動圖像的模糊 的保持型顯示裝置，例如，液晶顯示裝置、有機EL (電致發光)顯 示器或LCOS (硅上液晶)顯示器。因而，可以將本發明應用于均 設有液晶顯示屏板的電視機、PC監視器、便攜式電話和游戲設備。
本領域技術人員應當進一步理解，盡管給出了有關本發明的實 施例的上述說明，但是本發明不限于此，可以在不背離本發明的精 神和權利要求的范圍的情況下做出各種變化和修改。
權利要求
1、一種用于顯示與外部系統輸入的顯示數據對應的色調或亮度的顯示裝置，其包括具有按矩陣布置的多個像素的顯示屏板；用于保持從所述外部系統輸入的顯示數據的存儲器；用于將所述半色調的顯示數據轉換為不同值的第一和第二轉換電路；用于生成控制信號的信號發生電路，所述控制信號用于響應于所述外部系統發送的輸入信號驅動所述顯示屏板；用于將與所述顯示數據對應的電壓輸出至所述像素的第一驅動器；以及用于掃描將向其提供所述電壓的像素的第二驅動器；其中，在一幀時段內向所述存儲器內寫入一次所述顯示數據，并在一幀時段內從所述存儲器內讀取兩次所述顯示數據，所述第一轉換電路轉換第一次從所述存儲器內讀取的第一顯示數據，所述第二轉換電路轉換第二次從所述存儲器讀取的第二顯示數據，在所述外部系統輸入的顯示數據為半色調時，由所述的經轉換的第二顯示數據導出的亮度低于所述的經轉換的第一顯示數據，所述第二驅動器響應于所述控制信號在一幀時段內對所述像素掃描兩次，所述第一驅動器根據由所述第二驅動器執行的第一掃描將與所述經轉換的第一顯示數據對應的第一電壓輸出至所述像素，并根據所述第二驅動器執行的第二掃描輸出與所述經轉換的第二顯示數據對應的第二電壓。
2、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，在由所述第二驅動 器執行的每次第二掃描內反轉每一像素處的所述電壓的極性。
3、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，在所述每一像素內， 在幾百秒的時段內，由所述第一電壓施加具有正極性的電勢的時間、由所述第一電壓施加具有負極性的電勢的時間、由所述第二電壓施 加具有正極性的電勢的時間以及由所述第二電壓施加具有負極性的 電勢的時間彼此相等。
4、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，響應于所述外部系 統發送的請求改變所述第一轉換電路的轉換設定值和所述第二轉換 電路的轉換設定值。
5、 根據權利要求l所述的顯示裝置，其中，所述第一和第二轉 換電路根據前一幀時段的顯示數據轉換當前幀時段的顯示數據，在所述當前幀時段的顯示數據等于所述前一幀時段的顯示數據 的情況下，由所述當前幀時段的經轉換的第一顯示數據導出的亮度 大于等于由所述的前一幀時段的經轉換的第二顯示數據導出的亮 度，并且所述第一驅動器基于經轉換的所述第一和第二顯示數據將所述 第一和第二電壓輸出至所述像素，所述第一和第二顯示數據被轉換 為，不管所述的前一幀時段的顯示數據如何，使顯示數據在當前幀 時段內保持相同的情況下導出的亮度可以保持相同。
6、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一和第二轉 換電路根據前一幀時段的顯示數據轉換當前幀時段的顯示數據，在所述當前幀時段的顯示數據導出的亮度大于所述前一幀時段 的顯示數據導出的亮度的情況下，所述第一轉換電路使經轉換的第 一顯示數據較大，在所得的亮度較低的情況下，所述第二轉換電路 使經轉換的第二顯示數據較大，在所述當前幀時段的顯示數據導出的亮度小于所述前一幀時段 的顯示數據導出的亮度的情況下，所述第二轉換電路使經轉換的第 二顯示數據較小，在所得的亮度較高的情況下，所述第一轉換電路 使經轉換的第一顯示數據較小。
7、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一和第二轉 換電路中的任何一個根據前一幀時段的顯示數據轉換當前幀時段的 顯示數據。
8、 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中，通過所述第二驅動 器的所述第二掃描選擇像素的時段長于通過所述第二驅動器的所述 第一掃描選擇像素的時段。
9、 一種用于顯示與外部系統輸入的顯示數據對應的色調或亮度的顯示裝置，其包括具有按矩陣布置的多個像素的顯示屏板； 用于保持從所述外部系統輸入的顯示數據的存儲器； 用于將所述顯示數據轉換為第一和第二顯示數據的轉換電路； 用于將與所述顯示數據對應的電壓輸出到所述像素上的第一驅動器；以及用于掃描要向其上施加所述電壓的所述像素的線的第二驅動 器；并且其中，在所述外部系統輸入的所述顯示數據為半色調的情況下， 所述第一和第二顯示數據中的任何一個的色調或亮度高于所述外部 系統輸入的所述顯示數據的色調或亮度，且另一顯示數據的色調或 亮度低于所述外部系統輸入的所述顯示數據的色調或亮度，并且所述第二驅動器順次選擇彼此相鄰的第一個n條線(n為大于等 于1的整數)作為將要通過逐條線的方式為其提供與所述第一顯示 數據對應的第一電壓的像素的線，并選擇彼此相鄰的并與所述第一 個n條線具有m條線(m為大于等于2的整數)的間隔的第二個n條線作為將要通過逐條線的方式為其提供與所述第二顯示數據對應 的第二電壓的像素的線，還選擇彼此相鄰的并與所述第二個n條線 間隔m條線的第三個n條線作為將要通過逐條線的方式為其提供與 所述第一顯示數據對應的第一電壓的像素的線，進一步選擇彼此相 鄰的并與所述第三個n條線間隔m條線的第四個n條線作為將要通過逐條線的方式為其提供與所述第二顯示數據對應的第二電壓的像 素的線，依此類推。
10、 根據權利要求9所述的顯示裝置，其中，所述n為l、 2或4。
11、 根據權利要求9所述的顯示裝置，還包括用于保持前一幀 的顯示數據的幀存儲器，并且其中，所述第一轉換電路基于從所述 外部系統輸入的所述顯示數據與從所述幀存儲器讀取的所述前一幀 的顯示數據之間的關系，將從所述外部系統輸入的顯示數據轉換為 第一顯示數據，并且所述第二轉換電路向所述像素輸出電壓，在所述電壓上，基于 從所述存儲器讀取的顯示數據與從所述幀存儲器讀取的前一幀的顯 示數據之間的關系，將從所述存儲器讀取的所述顯示數據轉換為所 述第二顯示。
12、 根據權利要求9所述的顯示裝置，其中，在所述顯示屏板 上顯示與所述第一顯示數據對應的色調或亮度和與所述第二顯示數 據對應的色調或亮度的速度高于所述外部系統輸入所述顯示數據的 速度。
13、 根據權利要求9所述的顯示裝置，其中，在一幀時段的第 一期間內所述第二驅動器交替重復對所述顯示屏板的第一組像素線 的選擇和對所述顯示屏板的第二組像素線的選擇，在所述一幀時段 的第二期間內交替重復對所述顯示屏板的第一組像素線的選擇和對 所述顯示屏板的第二組像素線的選擇，所述第一驅動器在所述第二驅動器在所述第一期間內選擇所述 第一組的情況下輸出與所述第一顯示數據對應的第一電壓，在所述 第二驅動器在所述第一期間內選擇所述第二組的情況下輸出與所述 第二顯示數據對應的第二電壓，在所述第二驅動器在所述第二期間內選擇所述第一組的情況下輸出與所述第二顯示數據對應的第二電 壓，在所述第二驅動器在所述第二期間內選擇所述第一組的情況下 輸出與所述第一顯示數據對應的第一電壓，所述第一組包括所述第一個n條線和所述第三個n條線，并且 所述第二組包括所述第二個n條線和所述第四個n條線。
14、 一種用于顯示與所述外部系統輸入的顯示數據對應的色調的顯示裝置，其包括具有按矩陣布置的多個像素的顯示屏板；用于保持從所述外部系統輸入的所述顯示數據的存儲器；用于將所述顯示數據轉換為第一顯示數據和第二顯示數據的轉換電路；用于將與所述顯示數據對應的電壓輸出至所述像素的第一驅動 器；以及用于掃描要向其上施加所述電壓的所述像素的線的第二驅動 器；并且其中，在所述外部系統輸入的所述顯示數據為半色調的情況下， 所述第一和第二顯示數據中的任何一個的色調或亮度高于所述外部 系統輸入的所述顯示數據的色調或亮度，另一顯示數據的色調或亮 度低于所述外部系統輸入的所述顯示數據的色調或亮度，一幀時段包括第一期間和第二期間，所述顯示屏板的像素線包括具有N (N為大于等于2但小于所 述顯示屏板的所有線的數量的整數)條線的第一組和M (M為大于 等于2但小于所述顯示屏板的所有線的數量的整數)條線，所述第二驅動器在所述第一期間內交替重復對所述第一組的N 條線的每n (n為大于等于1但小于所述N的整數)條線和對所述第 二組的M條線的每m (m為大于等于1但小于所述M的整數)條 線的掃描，以掃描所述第一和第二組，并在所述第二期間內交替重 復對所述第一組的N條線的每n條線的掃描和對所述第二組的M條 線的每m條線的掃描，以掃描所述第一和第二組，并且所述第一驅動器在所述第二驅動器在所述第一期間內掃描所述第一組的情況下輸出與所述第一顯示數據對應的第一電壓，在所述第二驅動器在所述第一期間內掃描所述第二組的情況下輸出與所述第二顯示數據對應的第二電壓，在所述第二驅動器在所述第二期間內掃描所述第一組的情況下輸出與所述第二顯示數據對應的第二電壓，在所述第二驅動器在所述第二期間內掃描所述第一組的情況下輸出與所述第一顯示數據對應的第一電壓。
15、 根據權利要求14所述的顯示裝置，其中，所述第二驅動器一條線接一條線地順次選擇包含在所述n條線中的線，以掃描所述n條線，并一條線接一條線地選擇包含在所述m條線中的線，以掃描所述m條線。
16、 根據權利要求14所述的顯示裝置，其中，所述n等于所述m，且所述n和所述m為l、 2、 3或4。
17、 根據權利要求14所述的顯示裝置，其中，所述N為所述顯示屏板的所有線的一半，且所述M為所述顯示屏板的所有線的一半。
18、 根據權利要求14所述的顯示裝置，其中，所述第一期間的長度不同于所述第二期間的長度。
19、 根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，所述N不同于所述M。
20、 根據權利要求19所述的顯示裝置，其中，所述第一期間的長度與所述第二期間的長度的比率等于所述M與所述N的比率。
全文摘要
為了解決保持型顯示器的運動模糊，將一幀時段劃分為明場時段和暗場時段。在明場時段內，顯示高色調顯示數據，在暗場時段內，顯示低色調數據。這一劃分顯示使得對輸入顯示數據的色調進行偽顯示成為了可能。之后，在輸入顯示數據的色調處于較低色調側的情況下，將暗場的顯示數據設置為與最低亮度對應的最低色調，在輸入顯示數據的色調處于較高色調側的情況下，將明場的顯示數據設置為與最高亮度對應的最高色調。
文檔編號G09G3/20GK101650910SQ20091017073
公開日2010年2月17日 申請日期2006年5月10日 優先權日2005年5月11日
發明者丸山純一, 大石純久, 小野記久雄, 新田博幸 申請人:株式會社日立顯示器