专利名称：显示装置的驱动电路/方法及显示装置和投射型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置的驱动电路和驱动方法以及具备该驱动电路的显示装置和投射型显示装置。
背景技术：
在显示装置的领域中，对于大型化、高精细化的需求很迫切，作为能容易地实现这样的大画面显示的手段，迄今为止已知有液晶投影机或DMD等的投射型显示装置。在这样的投射型显示装置中，要求使显示的对比度特别显著并具有感染力的图像显示。
作为能实现这样高的对比度的图像显示的投射型显示装置，已知例如有在专利文献1中公开了的液晶投影机。在该液晶投影机中，使用了光利用效率高的高分子分散型液晶元件(PDLC)作为光调制装置，通过构成为能同时驱动该PDLC的像素电极电位和对向电极电位，提高了驱动电压，从而得到高对比度的显示。
专利文献1特开平7-230075号公报但是，上述的方法是通过驱动对向电极来弥补源驱动器的低的驱动能力，以便能对PDLC施加充分的驱动电压，而不是根据图像信号例如使明亮的图像更加明亮、暗的图像更加暗来强调图像的对比度。
发明内容
本发明是鉴于上述的课题而进行的，其目的在于提供能根据图像信号来调整图像的亮度从而强调对比度的显示装置的驱动电路、驱动方法、显示装置和投射型显示装置。
为了实现上述目的，本发明的驱动电路是具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板、具有透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板夹持的液晶层的显示装置的驱动电路，其特征在于具备对上述像素电极供给图像信号的第1信号供给单元；根据每单位时间的上述图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的第1检测单元；根据上述第1灰度来设定变动信号的变动信号设定单元；以及对上述对向电极供给上述变动信号的第2信号供给单元，利用由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号来驱动上述液晶层，上述变动信号设定单元这样来设定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值比上述图像信号的灰度值大。
即，在本驱动电路中，具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；根据规定了上述第1灰度与变动信号的关系的设定表从上述第1灰度来设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述对向电极供给上述图像信号和上述变动信号并对上述液晶层施加由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，利用这样的驱动方法来驱动上述显示装置。
按照本结构，可更加明亮地显示明亮的图像。由此，可在每单位时间(例如1帧或多帧)中显示的图像相互间调整亮度，可在上述图像间强调对比度。
再有，作为上述第1灰度，可例示例如每单位时间的图像信号的平均灰度或最大灰度、或灰度的频度最大的值等。此外，在将平均灰度定为第1灰度的情况下，也可将成为对象的图像信号限定于特定的灰度范围的信号。例如，也可对于从图像信号的最大灰度去掉了具有一定的范围(例如10％)的灰度的信号的灰度来计算平均灰度。在采用了这样的检测方法的情况下，特别是对于进行了字幕显示的图像可进行适当的亮度检测。即，为了提高辨认性，通常将字幕部分的灰度设定在能显示的最大灰度附近，通过将最大灰度附近的峰值信号定为运算的对象之外，可排除对于图像信息来说没有太大的意义的字幕部分的影响。当然，也可从最小灰度(0灰度)去掉具有一定的范围的灰度的信号来计算平均的灰度值。
此外，作为成为检测上述第1灰度的基准的上述单位时间，可任意地设定1帧或多帧等。
此时，还具备检测第2灰度的第2检测单元，上述变动信号设定单元取得上述第1灰度与上述第2灰度的差，并可这样来设定上述变动信号，即，在第1灰度比第2灰度大的情况下，使上述有效的电压信号的灰度值比上述图像信号的灰度值大，在第1灰度比第2灰度小的情况下，使上述有效的电压信号的灰度值比上述图像信号的灰度值小。
按照本结构，由于可更明亮地显示明亮的图像，相反可更暗地显示暗的图像，故可在亮度中加上强弱的变化。
作为上述第2灰度，例如可检测每单位时间的图像信号的平均灰度或最大灰度、或灰度的频度增大的值等区域。此外，也可将固定的值(能显示的最大灰度的中央值等)定为第2灰度。
此外，可分别(即，非对称地)对于灰度差为正的情况或负的情况的每一种情况规定变动信号的大小，但也可使各情况的变动信号的大小为对称。
此外，可将上述对向电极作为多个块状的电极来构成，在每个块电极中设定变动信号。即，利用第2检测单元根据上述每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度，利用第1检测单元根据对在上述每单位时间中与上述块电极对向的区域的像素电极供给的上述图像信号在上述每个区域中检测上述第1灰度。然后，利用变动信号设定单元根据每个块电极中所检测出的上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差在上述每个块电极中设定变动信号。然后，可利用上述第2信号供给单元对于对应的块电极供给各变动信号。
即，在本驱动电路中，具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度的步骤；根据在上述每单位时间中对与上述块电极对向区域的上述像素电极供给的上述图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；计算上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差的步骤；根据规定了上述灰度差与变动信号的关系的设定表从上述灰度差在上述每个块电极中设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述对向电极供给上述图像信号和上述变动信号并对上述液晶层施加由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述灰度差的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，利用这样的驱动方法来驱动上述显示装置。
在本结构中，由于在与各块电极对应的每个显示区域(块区域)中调整图像的亮度，故可进行1个图像内的部分的(即，每个块区域的)对比度的调整。
此外，在本结构中，由于与像素电极的驱动相一致地扫描块电极，故可在每个块区域的亮度调整中防止产生时间性的偏移。
如果假定与对显示区域上部的像素电极的写入相一致地对于全部的块电极供给共同的变动信号，则到本来应根据前一个图像的图像信号进行亮度调整的下部的显示区域为止，进行了基于下一个图像的图像信号的亮度调整。在本结构中，由于与图像信号的写入相一致地对于对应的块电极按顺序供给个别地进行了调整的变动信号，防止了这样的调整的偏移，故可进行更自然的显示。
再有，上述的块电极的数目不作特别限定，例如可与以矩阵状配置的各像素电极对应地形成块电极。
此外，可与以矩阵状配置的像素电极的各列对应地以条状来形成块电极，也可对于像素电极的多列相对地配置一个条状的块电极(条电极)。此时，最好以沿有源矩阵基板的扫描线的方式来形成条电极。
此外，作为上述的第2灰度，与上述的第1灰度同样，可例示例如每单位时间的图像信号的平均灰度或最大灰度、或灰度的频度最大的值等。此时，可利用各自不同的基准来检测第1灰度和第2灰度，例如，也可将第1灰度定为图像信号的平均灰度，将第2灰度定为灰度的频度最大的值。
此外，本发明的驱动电路是具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在上述每个像素电极中形成了保持电容器的有源矩阵基板、具有透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板夹持的液晶层的显示装置的驱动电路，其特征在于具备对上述像素电极供给上述图像信号的第1信号供给单元；根据每单位时间的上述图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的第1检测单元；根据上述第1灰度来设定变动信号的变动信号设定单元；以及对上述保持电容器供给上述变动信号的第2信号供给单元，利用由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号来驱动上述液晶层，上述变动信号设定单元这样来设定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
即，在本驱动电路中，具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；根据规定了上述第1灰度与变动信号的关系的设定表从上述第1灰度来设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述保持电容器供给上述图像信号和上述变动信号并对上述液晶层施加由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，上述有效的电压信号的灰度值比上述图像信号的灰度值大，利用这样的驱动方法来驱动上述显示装置。
在本结构中，也能更明亮地显示明亮的图像，可进行强调了对比度的图像显示。
此外，在本结构中，由于都在有源矩阵基板上形成了像素电极和保持电容器，故可在有源矩阵基板上设置对该像素电极、保持电容器供给信号的第1、第2信号供给单元这两者。即，在对于对向电极供给变动信号的上述的结构中，必须在对向基板上形成对于对向电极供给变动信号的第2信号供给单元，由于在有源矩阵基板和对向基板这两者上形成驱动电路(第1、第2信号供给单元)，故存在制造成本变大的可能性。与此不同，在本结构中，由于能在有源矩阵基板上集约驱动电路，故在成本方面是有利的。
此时，还具备检测第2灰度的第2检测单元，上述变动信号设定单元取得上述第1灰度与上述第2灰度的差，并可这样来设定上述变动信号，即，在第1灰度比第2灰度大的情况下，使上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，在第1灰度比第2灰度小的情况下，使上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值小。
按照本结构，由于可更明亮地显示明亮的图像，相反可更暗地显示暗的图像，故可在亮度中加上强弱的变化。
此外，也可将显示区域分割为多个块区域，在每个块区域中设定变动信号。即，利用第2检测单元根据上述每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度，利用第1检测单元根据在上述每单位时间中对属于各自的块区域的上述像素电极供给的上述图像信号在上述每个块区域中检测使图像的亮度带有特征的第1灰度。然后，利用变动信号设定单元根据在每个块区域中检测的上述第1灰度与第2灰度的灰度差在每个块区域中设定变动信号。然后，可利用上述第2信号供给单元对于属于对应的块区域的保持电容器供给各变动信号。
即，本驱动电路具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度的步骤；根据在上述每单位时间中对属于上述各块区域的上述像素电极供给的上述图像信号检测在上述每个块区域中使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；计算上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差的步骤；根据规定了上述灰度差与变动信号的关系的设定表从上述灰度差在上述每个块区域中设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述保持电容器供给上述图像信号和上述变动信号并对上述液晶层施加由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述灰度差的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，利用这样的驱动方法来驱动上述显示装置。
按照本结构，由于在每个块区域中调整图像的亮度，故可进行1个图像内的部分的对比度的调整。
再有，上述显示区域的分割数(即，块区域的数目)不作特别限定，例如可与各像素电极对应地形成块区域。此外，可将上述块区域作成条状的区域(条区域)。该条区域例如可与以矩阵状配置的像素电极的各列对应地设置，也可对于多列像素电极设置一个条区域。此时，最好以沿有源矩阵基板的扫描线的方式来设置条区域。这样，在将显示区域分割为多个条区域、与对像素电极的图像信号的写入相一致地按顺序对于对应的条区域供给了在每个区域中个别地进行了调整的变动信号的情况下，在每个条区域的亮度调整中不会产生时间的偏移，可进行更自然的显示。
此外，本发明的显示装置或投射型显示装置的特征在于利用从上述的驱动电路供给的电压信号来驱动被上述的有源矩阵基板和对向基板夹持的液晶层。
按照本结构的显示装置或投射型显示装置，可进行强调了对比度的图像显示。
图1是示出与本发明的第1实施例有关的显示装置的电路结构的图。
图2是示出与本发明的第1实施例有关的显示装置的概略结构的立体图。
图3是示出与本发明的第1实施例有关的显示装置的电路结构的框图。
图4是示出与本发明的第1实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图5是说明与本发明的第1实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图6是说明与本发明的第1实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图7是说明与本发明的第1实施例有关的显示装置的驱动方法用的流程图。
图8是说明本发明的第2实施例的驱动方法用的图。
图9是说明本发明的第2实施例的驱动方法用的图。
图10是说明本发明的第2实施例的驱动方法用的流程图。
图11是说明本发明的第2实施例的驱动方法用的流程图。
图12是示出与本发明的第3实施例有关的显示装置的电路结构的图。
图13是示出与本发明的第3实施例有关的显示装置的概略结构的立体图。
图14是示出与本发明的第3实施例有关的显示装置的电路结构的框图。
图15是示出与本发明的第3实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图16是说明与本发明的第3实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图17是说明与本发明的第3实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图18是说明与本发明的第3实施例有关的显示装置的驱动方法用的流程图。
图19是示出与本发明的第4实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图20是说明与本发明的第4实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图21是说明与本发明的第4实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图22是说明与本发明的第4实施例有关的显示装置的驱动方法用的流程图。
图23是说明与本发明的第5实施例有关的驱动方法用的图。
图24是说明与本发明的第5实施例有关的驱动方法用的图。
图25是说明与本发明的第5实施例有关的驱动方法用的流程图。
图26是说明与本发明的第5实施例有关的驱动方法用的流程图。
图27是示出与本发明的第6实施例有关的显示装置的电路结构的图。
图28是示出与本发明的第6实施例有关的显示装置的概略结构的立体图。
图29是示出与本发明的第6实施例有关的显示装置的电路结构的框图。
图30是示出与本发明的第6实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图31是说明与本发明的第6实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图32是说明与本发明的第6实施例有关的显示装置的驱动方法用的图。
图33是说明与本发明的第6实施例有关的显示装置的驱动方法用的流程图。
图34是说明与本发明的第7实施例有关的驱动方法用的图。
图35是说明与本发明的第7实施例有关的驱动方法用的图。
图36是说明与本发明的第7实施例有关的驱动方法用的流程图。
图37是说明与本发明的第7实施例有关的驱动方法用的流程图。
图38是示出与本发明的第8实施例有关的显示装置的电路结构的图。
图39是示出与本发明的第8实施例有关的显示装置的电路结构的框图。
图40是示出与本发明的第8实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图41是说明与本发明的第8实施例有关的驱动方法用的图。
图42是说明与本发明的第8实施例有关的驱动方法用的图。
图43是说明与本发明的第8实施例有关的驱动方法用的流程图。
图44是示出与本发明的第9实施例有关的显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图。
图45是说明与本发明的第9实施例有关的驱动方法用的图。
图46是说明与本发明的第9实施例有关的驱动方法用的图。
图47是说明与本发明的第9实施例有关的驱动方法用的流程图。
图48是说明与本发明的第10实施例有关的驱动方法用的图。
图49是说明与本发明的第10实施例有关的驱动方法用的图。
图50是说明与本发明的第10实施例有关的驱动方法用的流程图。
图51是说明与本发明的第10实施例有关的驱动方法用的流程图。
图52是示出本发明的设定表的第1变形例的图。
图53是示出本发明的设定表的第2变形例的图。
图54是示出本发明的投射型显示装置的一例的图。
具体实施例方式
〔第1实施例〕以下，一边参照图1～图7，一边说明本发明的第1实施例。图1是示出本实施例的显示装置的电路结构的图，图2是示出显示装置的概略结构的立体图，图3是其功能的框图，图4是示出驱动电路的主要部分结构的功能框图，图5～图7都是说明在本显示装置中驱动方法用的图。再有，在以下的全部的图面中，为了容易看图面，适当地使各构成要素的膜厚或尺寸的比率等不同。
如图1中所示，本实施例的显示装置作为在每个像素中具备具有开关元件(薄膜晶体管TFT)112a的液晶面板10、驱动该TFT112a的数据驱动器1、栅驱动器2和对向电极驱动器3的有源矩阵型的液晶装置来构成。
液晶面板10，如图1、图2中所示，在有源矩阵基板111与对向基板121之间夹持液晶层150，在各基板111、121的外面一侧分别配置偏振片118、128而构成。
在基板111上，在X方向上设置多条数据线115，在Y方向上设置多条栅线116，分别由数据驱动器1、栅驱动器2与同步信号CLX、CLY相一致地供给图像信号DATA、栅信号。而且，在由该布线115、116区分的各区域(像素区域)上分别形成了像素电极112，利用在布线115、116的交叉部附近分别设置的TFT112a来驱动对应的像素电极112。此外，在各像素区域中形成了具有一定的电容Cst的保持电容器117，来保持对液晶层150施加的电压。
另一方面，在由石英或塑料等的透明构件构成的基板121上，在显示区域10A的整个面上形成了由ITO(铟锡氧化物)等构成的透明的对向电极122，利用对向电极驱动器3进行驱动。
再有，在各基板111、121的最外面的表面上形成了取向膜(省略图示)，规定了未施加电压时的液晶分子的取向状态。此外，利用取向膜的取向方向与上述的偏振片118、128的透射轴方向的组合来规定未施加电压时的液晶面板10的光透射状态，但在本实施例中，作为一例，采用了常白类型的结构。
如图3中所示，由控制器4与栅驱动器2同步地驱动数据驱动器1，由DAC(数模变换器)5将变换为模拟信号的图像信号DATA在1个扫描期间(1H)依次输出给各数据线115。然后，该图像信号，由栅驱动器2使规定的栅线116处于导通状态(即，供给栅信号)，将该图像信号依次写入到对应的像素电极112中。
另一方面，由对向电极控制电路6与驱动器1、2同步地驱动对向电极驱动器3，对对向电极122供给对向电极信号CDATA。然后，由根据信号DATA、CDATA在电极112、122间施加的有效的电压信号来驱动液晶层150。
再有，为了防止液晶层150的性能恶化，对液晶层150进行交流驱动。作为这样的驱动方法，可采用在每1帧中使图像信号DATA的极性反转的面反转方式或在每1行中使极性反转的行反转方式等各种方式。
如图4中所示，在对向电极控制电路6中按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)6a和变动信号设定单元6b，根据图像信号DATA来设定对向电极信号CDATA。
平均灰度计算单元6a计算每单位时间(在本实施例中，例如假定为1帧)的图像信号DATA的平均灰度Gf，检测在1帧中被显示的图像的亮度。
变动信号设定单元6b具备规定了上述平均灰度Gf与变动信号Δs的关系的设定表6d，根据由平均灰度计算单元6a计算的平均灰度Gf来设定变动信号ΔS。然后，将已被设定的变动信号ΔS加到初始信号S0上，将该进行了加法运算的电压信号作为对向电极信号CDATA供给对向电极驱动器3。
在该设定表6d中，这样来规定变动信号的灰度值，即，伴随平均灰度Gf的增大，使由变动信号ΔS调制了图像信号DATA的有效的电压信号(有效信号)的灰度值成为比上述图像信号DATA的灰度值大。例如，在设定表6d中，如图5中所示，将能显示的最大灰度的中央值定为基准灰度(第2灰度)G0，在上述平均灰度Gf比该基准灰度G0大的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相同，在平均灰度Gf比基准灰度G0小的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相反。此外，规定为变动信号ΔS的电压值(绝对值|ΔS|)随平均灰度Gf与基准灰度G0的灰度差ΔG(绝对值)的增大而增大。再有，在图5中，例如将255灰度定为最大灰度，将作为其中央值的128灰度定为基准灰度G0。
因此，在平均灰度Gf比基准灰度G0大的情况下(即，1帧的图像的亮度比成为基准的亮度明亮)，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相同的极性的方式变动了|ΔS|。其结果，电极112、122间的有效电压下降，更明亮地显示图像。相反，在平均灰度Gf比基准灰度G0小的情况下(即，1帧的图像的亮度比成为基准的亮度暗)，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相反的极性的方式变动了|ΔS|。其结果，电极112、122间的有效电压增大，更暗地显示图像。
即，在设定表6d中，这样来规定变动信号的灰度值，即，在灰度差ΔG为正的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值大，在灰度差ΔG为负的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值小。由此，更明亮地显示明亮的图像，更暗地显示暗的图像。
其次，使用图5～图7说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明面反转驱动的例子。此外，图6示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA的波形的一例。
首先，在步骤A1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板10的像素电极112中。
另一方面，对对向电极控制电路6输入图像信号DATA，利用平均灰度计算单元6a计算每1帧的平均灰度Gf(步骤A2)。
然后，变动信号设定单元6b根据设定表6d从平均灰度Gf设定变动信号ΔS，计算将变动信号ΔS加到初始信号S0上的电压信号作为对向电极信号CDATA(步骤A3)。
然后，经对向电极驱动器3将该对向电极信号CDATA供给对向电极122(步骤A4)。
例如，在每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf为200灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图6(b)的左侧)，利用设定表6d将变动信号ΔS设定为1.05(V)(参照图5)。然后，变动信号设定单元6b将变动信号ΔS加到初始信号S0(例如7(V))上，输出该进行了加法运算的电压信号作为对向电极信号CDATA(例如8.05(V))(参照图6(a)的左侧)。由此，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相同的极性的方式变动，其结果，电极112、122间的有效电压下降。其结果，在整体上明亮地显示图像。
另一方面，如果在下一帧中供给平均灰度Gf为75灰度(＜基准灰度G0)的图像信号DATA(参照图6(b)的右侧)，则利用设定表6d将变动信号ΔS设定为-0.5(V)(参照图5)。然后，变动信号设定单元6b将变动信号ΔS加到初始信号S0上，输出该进行了加法运算的电压信号作为对向电极信号CDATA(参照图6(a)的右侧)。由此，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相反的极性的方式变动，其结果，电极112、122间的有效电压增大。其结果，在整体上更暗地显示图像。再有，由于在下一帧中图像信号DATA的极性反转，故对向电极122的电位的变动方向与前1帧的方向相反。
然后，通过重复进行上述的各步骤A1～A4，依次显示调整了整体的亮度的图像。
因而，按照本实施例的显示装置，在各帧的图像相互间调整了亮度，可进行在帧间在亮度中加上了强弱的变化的图像显示。
〔第2实施例〕其次，一边参照图8～图11，一边说明本发明的第2实施例的显示装置。再有，由于本显示装置的结构与上述第1实施例的结构相同，故沿用图1～图4，省略关于装置结构的说明。
本实施例中对上述第1实施例的显示装置的驱动方法进行了变形，在单位时间(例如，1帧期间)内使对向电极122的电位逐渐地变动。
即，在本实施例中，首先，在步骤B1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板10的像素电极112中。
另一方面，如果对对向电极控制电路6输入图像信号DATA，则对向电极122的电位一度被复位(参照步骤B2)，被供给初始信号S0。
然后，利用平均灰度计算单元(第1检测单元)6a计算每1帧的平均灰度Gf(步骤B3)，利用变动信号设定单元6b根据设定表6d从平均灰度Gf设定变动信号ΔS(步骤B4)。
在步进信号供给程序(步骤B5)中，首先将该变动信号ΔS分割为多个(例如N个)步进信号(步骤B51)，经对向电极驱动器3以一定的时间间隔(例如每1H)依次对对向电极122供给各步进信号(步骤B52～B55)。
图9中示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA波形的一例，例如，在每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf为200灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图9(b)的左侧)，利用设定表6d将变动信号ΔS设定为1.05(V)(参照图8)。利用变动信号设定单元6b将该变动信号ΔS分割为N个步进信号α(信号值＝ΔS/N)，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次对对向电极122供给该步进信号α。再有，在图9中，将步进信号α的供给开始时期Ts定为图像信号DATA的写入开始时期，将供给结束时期Te定为经过单位时间(在本实施例中，1帧期间)后，但该供给开始时期Ts或供给结束时期Te只要在单位时间内即可，此外，也可任意地设定变动信号ΔS的分割数N或步进信号α的供给间隔。
由此，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相同的极性的方式阶梯状地变动，其结果，电极112、122间的有效电压在1帧期间内下降1.05(V)。然后，其结果，在1帧期间内逐渐地提高图像的亮度。
另一方面，如果输入下一帧的图像信号DATA，则对向电极再次被复位，被供给初始信号S0。然后，利用平均灰度计算单元6a计算平均灰度Gf。在该平均灰度Gf例如为75灰度(＜基准灰度G0)的情况下(参照图9(b)的右侧)，则利用设定表6d将变动信号ΔS设定为-0.5(V)(参照图8)。然后，利用变动信号设定单元6b将该变动信号ΔS分割为N个步进信号α，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次对对向电极122供给该步进信号α。
由此，对向电极122的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA为相反的极性的方式阶梯状地变动，在1帧期间内电极112、122间的有效电压增大0.5(V)。然后，其结果，在1帧期间内图像的亮度逐渐地下降。
然后，通过重复进行上述的各步骤B1～B5，依次显示调整了整体的亮度的图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，在各帧的图像相互间也调整了对比度，可进行在帧间在亮度中加上了强弱的变化的图像显示。
此外，在本显示装置中，由于信号供给单元在单位时间内对于对向电极阶梯状地(或连续地)供给了变动信号，故阶梯状地进行图像的亮度的调整。因此，与一并地供给变动信号的情况相比，可缓和变动信号供给时的图像的不连续性，可实现更自然的图像显示。
再者，在本显示装置中，在对对向电极122供给变动信号时(即，供给一系列的步进信号α)时，由于对对向电极122的电位进行复位，故可容易地进行驱动。即，在不对对向电极122的电位进行复位的情况下，为了得到所希望的对向电极122的电位，例如预先在存储器中存储在前1帧中已被设定的变动信号ΔS，必须对对向电极122供给与在下一帧中新设定的变动信号ΔS’的差分。与此不同，在每帧中对对向电极进行复位的情况下，由于按原样对于对向电极122供给新计算的变动信号ΔS即可，故没有上述那样的繁琐的情况。
〔第3实施例〕其次，一边参照图12～图18，一边说明本发明的第3实施例的显示装置。图12是示出本实施例的显示装置的电路结构的图，图13是示出显示装置的概略结构的立体图，图14是其功能的框图，图15是示出驱动电路的主要部分结构的功能的框图，图16～图18都是说明本显示装置的驱动方法用的图。再有，关于与上述第1实施例同样的部位附以相同的符号，省略其说明。
如图12中所示，本实施例的显示装置作为在每个像素中具备具有开关元件(薄膜晶体管TFT)112a的液晶面板11、驱动该TFT112a的数据驱动器1、栅驱动器2和对向电极驱动器3的有源矩阵型的液晶装置来构成。
液晶面板11，如图12、图13中所示，在有源矩阵基板111与对向基板121之间夹持液晶层150，在各基板111、121的外面一侧分别配置偏振片118、128而构成。
在由石英或塑料等的透明构件构成的基板121上，以条状形成了多个由ITO(铟锡氧化物)等构成的透明的对向电极1221。该对向电极1221与像素电极112的各列对应地设置，其延伸方向被配置成沿栅线116的方向。而且，利用对向电极驱动器31分别独立地驱动这些对向电极1221。再有，可任意地设定对向电极1221的条数，但在本实施例中，作为一例，假定与栅线116的条数N为相同的数目(即，与像素电极112的行数为相同的数目)来说明。
利用对向电极控制电路61与驱动器1、2同步地来驱动对向电极驱动器31，对各对向电极1221供给对向电极信号CDATAi(i＝1～N)。然后，利用根据信号DATA、CDATAi(i＝1～N)在电极112、1221间施加的有效的电压信号来驱动液晶层150。
如图15中所示，在对向电极控制电路61中按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)61a和变动信号设定单元61b，根据图像信号DATA在每个对向电极1221中设定对向电极信号CDATAi(i＝1～N)。
平均灰度计算单元61a计算在每单位时间(在本实施例中，例如假定为1帧)中对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)，检测各行的图像的亮度。
变动信号设定单元61b具备规定了上述平均灰度Gf与变动信号ΔS的关系的设定表61d，根据由平均灰度计算单元61a计算的平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)。然后，将已被设定的变动信号ΔSi加到初始信号S0上，将该进行了加法运算的电压信号作为各行的对向电极信号CDATAi(i＝1～N)供给对向电极驱动器31。
在该设定表61d中，与上述第1实施例同样，将能显示的最大灰度的中央值定为基准灰度(第2灰度)G0，在上述平均灰度Gfi比该基准灰度G0大的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATA的极性相同，在平均灰度Gfi比基准灰度G0小的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATA的极性相反。此外，规定为变动信号ΔSi的电压值(绝对值|ΔSi|)随平均灰度Gfi与基准灰度G0的灰度差ΔG(绝对值|ΔG|)的增大而增大。
而且，由于除此以外与上述第1实施例同样地构成，故省略其说明。
其次，使用图16～图18说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明行反转驱动的例子。此外，图17示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA的波形的一例，图17(b)示出了在1个扫描期间内对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi的波形。
首先，在步骤C1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板11的像素电极112中。
另一方面，如果对对向电极控制电路61输入图像信号DATA，利用平均灰度计算单元61a计算各行的每1帧的每个图像信号DATAi(i＝1～N)中的平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤C3)。
然后，变动信号设定单元61b根据设定表61d从平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)，计算将变动信号ΔSi加到初始信号S0上的电压信号作为每行的对向电极信号CDATAi(i＝1～N)(步骤C4)。
然后，经对向电极驱动器31对于对应的对向电极1221供给各对向电极信号CDATAi(步骤C5)。
然后，对于各行的图像信号DATAi(i＝1～N)依次进行上述的步骤C3～C5，在每行中调整图像的亮度。
例如，在第1行的图像信号DATA1的平均灰度Gf1为225灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图17(b)的第1行)，利用设定表61d将变动信号ΔS1设定为1.5(V)(参照图16)。变动信号设定单元61b将该变动信号ΔS1加到初始信号S0(例如7(V))上，输出该进行了加法运算的电压信号作为第1行的对向电极信号CDATA1(例如8.5(V))(参照图17(a)的第1行)。由此，第1行的对向电极的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA1为相同的极性的方式变动，其结果，第1行的像素电极112与第1行的对向电极1221间的有效电压下降。其结果，明亮地显示第1行的图像。
另一方面，如果第2行的图像信号DATA2的平均灰度Gf2例如为75灰度(＜基准灰度G0)的情况下(参照图17(b)的第2行)，则利用设定表61d将变动信号ΔS2设定为-0.5(V)(参照图16)。然后，变动信号设定单元61b将该变动信号ΔS2加到初始信号S0上，输出该进行了加法运算的电压信号作为第2行的对向电极信号CDATA2。由此，第2行的对向电极的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA2为相反的极性的方式变动，其结果，第2行的像素电极112与第2行的对向电极1221间的有效电压增大。其结果，更暗地显示第2行的图像。再有，在第2行中，由于图像信号DATA2的极性反转，故对向电极的电位的变动方向与前一行的方向相反。
然后，通过重复进行上述的各步骤C1～C7，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，按照本实施例的显示装置，由于在图像的每行中调整亮度，故可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
〔第4实施例〕其次，一边参照图19～图22，一边说明本发明的第4实施例的显示装置。再有，以下适当地沿用图12、图14。
本显示装置对上述第3实施例的显示装置的驱动方法进行了变形，根据每单位时间的图像信号DATA的平均灰度Gf与各行的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)的灰度差规定了变动信号ΔS。
即，在本实施例的对向电极控制电路62中，如图19中所示，按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)62a、变动信号设定单元62b和基准灰度设定单元(第2检测单元)62c，根据图像信号DATA在每个对向电极1221中设定对向电极信号CDATAi(i＝1～N)。
平均灰度计算单元62a计算在每单位时间(在本实施例中，例如假定为1帧)中对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)，检测各行的图像的亮度。
基准灰度设定单元62c计算上述的每单位时间的图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度(第2灰度)G0输出。
变动信号设定单元62b具备规定了各行的平均灰度Gfi(i＝1～N)与基准灰度G0的灰度差ΔG与变动信号ΔS的关系的设定表62d，根据由平均灰度计算单元62a计算的平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)。然后，将已被设定的变动信号ΔSi加到初始信号S0上，将该进行了加法运算的电压信号作为各行的对向电极信号CDATAi(i＝1～N)供给对向电极驱动器31。
在该设定表62d中，这样来规定变动信号的灰度值，即，伴随平均灰度Gfi的增大，使由变动信号ΔSi调制了图像信号DATAi的有效的电压信号(有效信号)的灰度值比上述图像信号DATA的灰度值大。例如，在设定表62d中，如图20中所示，在ΔG为正(即，平均灰度Gfi比基准灰度G0大)的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATAi的极性相同，在ΔG为负(即，平均灰度Gfi比基准灰度G0小)的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATAi的极性相反。此外，规定为变动信号ΔSi的电压值(绝对值|ΔSi|)随灰度差ΔG(绝对值)的增大而增大。
因此，在平均灰度Gfi比基准灰度G0大的情况下(即，各行的图像的亮度比1个图像的平均的亮度明亮的情况)，对向电极1221的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATAi为相同的极性的方式变动|ΔS|。其结果，电极112、1221间的有效电压下降，更明亮地显示上述行的图像。相反，在平均灰度Gfi比基准灰度G0小的情况下(即，各行的图像的亮度比1个图像的平均的亮度暗的情况)，对向电极1221的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATAi为相反的极性的方式变动|ΔS|。其结果，电极112、1221间的有效电压增大，更暗地显示图像。
即，在设定表62d中，这样规定变动信号的灰度值，在灰度差ΔG为正的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值大，在灰度差ΔG为负的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值小。由此，更明亮地显示明亮的部分(行)的图像，更暗地显示暗的部分(行)的图像。
而且，由于除此以外与上述第3实施例同样地构成，故省略其说明。
其次，使用图20～图22说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明行反转驱动的例子。此外，图21示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA的波形的一例，图21(b)示出了在1个扫描期间内对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi的波形。
首先，在步骤E1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板11的像素电极112中。
另一方面，如果对对向电极控制电路62输入图像信号DATA，利用基准灰度设定单元62c计算每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度G0输出给变动信号设定单元62b(步骤E2)。
此外，利用平均灰度计算单元62a对于各行的每1帧的每个图像信号DATAi(i＝1～N)计算平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤E4)。然后，变动信号设定单元62b根据设定表62d从平均灰度Gfi与基准灰度G0的灰度差在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)(步骤E5、E6)。然后，计算将变动信号ΔSi加到初始信号S0上的电压信号作为每行的对向电极信号CDATAi(i＝1～N)(步骤E6)。
然后，经对向电极驱动器31对于对应的对向电极1221供给各对向电极信号CDATAi(步骤E7)。
然后，对于各行的图像信号DATAi依次进行上述的步骤E4～E7，在每行中调整图像的亮度。
例如，在第1帧中输入了平均灰度Gf(G0)为200灰度的图像信号DATA的情况下，如果假定第1行的图像信号DATA1的平均灰度Gf1为225灰度(＞基准灰度G0)(参照图21(b)的第1行)，则利用设定表62d将变动信号ΔS1设定为0.1(V)(参照图20)。然后，变动信号设定单元62b将该变动信号ΔS1加到初始信号S0(例如7(V))上，输出该进行了加法运算的电压信号作为第1行的对向电极信号CDATA1(例如7.1(V))(参照图21(a)的第1行)。由此，第1行的对向电极的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA1为相同的极性的方式变动，其结果，第1行的像素电极112与第1行的对向电极1221间的有效电压下降。其结果，明亮地显示第1行的图像。
另一方面，如果假定第2行的图像信号DATA2的平均灰度Gf2例如为150灰度(＜基准灰度G0)(参照图21(b)的第2行)，则利用设定表62d将变动信号ΔS2设定为-0.5(V)(参照图20)。
然后，变动信号设定单元61b将该变动信号ΔS2加到初始信号S0上，输出该进行了加法运算的电压信号作为第2行的对向电极信号CDATA2。由此，第2行的对向电极的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATA2为相反的极性的方式变动，第2行的像素电极112与第2行的对向电极1221间的有效电压增大。其结果，更暗地显示第2行的图像。再有，在第2行中，由于图像信号DATA2的极性反转，故对向电极的电位的变动方向与前一行的方向相反。
此外，如果对第2帧输入平均灰度Gf(G0)为150灰度的图像信号DATA，则各行的图像根据该第2帧的基准灰度G0设定变动信号ΔSi，进行同样的亮度调整。
然后，通过重复进行上述的各步骤E1～E9，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，由于在图像的每行中调整亮度，故也可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
此外，通过以1帧的平均灰度Gf为基准，产生了能对某一图像加上强弱的变化的优点。即，例如在上述第3实施例中，由于对于预先准备的表决定了变动幅度，故在对某一图像强调对比度这一点上，比本实施例差。
〔第5实施例〕其次，一边参照图23～图26，一边说明本发明的第5实施例的显示装置。再有，由于本显示装置的结构与上述第4实施例的结构相同，故沿用图12、图14、图19，省略关于装置结构的说明。
本显示装置对上述第4实施例的显示装置的驱动方法进行了变形，在单位时间(在本实施例中，例如定为1帧期间)内使对向电极1221的电位逐渐地变动。
即，在本实施例中，首先，在步骤F1中，如果从外部装置对对向电极控制电路62输入图像信号DATA，则利用基准灰度设定单元(第2检测单元)62c计算每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度(第2灰度)G0输出给变动信号设定单元62b(步骤F2)。
然后，在对规定行的像素电极112写入对应的图像信号DATAi的同时，对向电极1221的电位一度被复位，被供给初始信号S0(步骤F4)。
其次，利用平均灰度计算单元(第1检测单元)62a在各行每1帧的每个图像信号DATAi(i＝1～N)中计算平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤F5)，然后，变动信号设定单元62b根据设定表62d从平均灰度Gfi与基准灰度G0的灰度差在每行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)(步骤F6、F7)。
在步进信号供给程序(步骤F8)中，首先将该变动信号ΔSi分割为多个(例如N个)步进信号(步骤F81)，经对向电极驱动器31以一定的时间间隔(例如每1H)依次对对向电极1221供给各步进信号(步骤F82～B85)。
图24中示出了第i行的对向电极1221的电位的时间变动的一例，例如，在第1帧中输入平均灰度Gf(G0)为200灰度的图像信号DATA的情况下，假定第i行的图像信号DATAi的平均灰度Gfi为225灰度(＞基准灰度G0)，则利用设定表62d将变动信号ΔSi设定为0.1(V)(参照图23)。利用变动信号设定单元62b将该变动信号ΔSi分割为N个步进信号α(信号值＝ΔSi/N)，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次对第i行的对向电极1221供给该步进信号α。
再有，在图24中，将步进信号α的供给开始时期Ts定为对第i行的像素电极112供给图像信号DATAi的时期，将供给结束时期Te定为对第i行的像素电极112供给下一帧的图像信号之前，将步进信号的供给期间(Te-Ts)定为1帧。但是，步进信号α的供给开始时期Ts或供给结束时期Te只要是在对第i行的像素电极112写入图像信号之后到再次对第i行的像素电极112写入下一帧的图像信号为止的期间内即可，可任意地设定步进信号α的供给间隔。此外，也可任意地设定变动信号ΔSi的分割数N。
由此，第i行的对向电极1221的电位以初始信号S0为基准，以与图像信号DATAi为相同的极性的方式阶梯状地变动，其结果，电极112、1221间的有效电压在1帧期间内下降0.1(V)。然后，其结果，在1帧期间内逐渐地提高第i行的图像的亮度。
在如上所述那样使第i行的对向电极1221的电位阶梯状地变动的期间内，如果对第(i+1)行的像素电极112写入图像信号DATA(i+1)，则第(i+1)行的对向电极1221的电位被复位，被供给初始信号S0。然后，利用步骤F5～F8，使第(i+1)行的对向电极电位阶梯状地变动。
然后，对各行的图像信号DATAi依次进行上述的各步骤F4～F8，来调整每行的图像的亮度。
然后，通过重复进行上述的各步骤F1～F8，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，由于在图像的每行中调整亮度，故也可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
此外，在本显示装置中，由于信号供给单元在单位时间内对于保持电容器阶梯状地(或连续地)供给了变动信号，故阶梯状地进行图像的亮度的调整。因此，与一并地供给变动信号的情况相比，可缓和变动信号供给时的图像的不连续性，可实现更自然的图像显示。
〔第6实施例〕以下，一边参照图27～图33，一边说明本发明的第6实施例。图27是示出本实施例的显示装置的电路结构的图，图28是示出显示装置的概略结构的立体图，图29是其功能的框图，图30是示出显示装置的驱动电路的主要部分结构的框图，图31～图33都是在本显示装置中说明驱动方法用的图。再有，对于与上述第1实施例同样的部位附以相同的符号。此外，在以下的全部的图面中，为了容易看图面，适当地使各构成要素的膜厚或尺寸的比率不同。
如图27中所示，本实施例的显示装置作为在每个像素中具备具有开关元件(薄膜晶体管TFT)112a的液晶面板12、驱动该TFT112a的数据驱动器1、栅驱动器2和保持电容器驱动器7的有源矩阵型的液晶装置来构成。
液晶面板12，如图27、图28中所示，在有源矩阵基板111与对向基板121之间夹持液晶层150，在各基板111、121的外面一侧分别配置偏振片118、128而构成。
在基板111上，在X方向上设置多条数据线115，在Y方向上设置多条栅线116，分别由数据驱动器1、栅驱动器2与同步信号CLX、CLY(参照图29)相一致地供给图像信号DATA、栅信号。而且，在由该布线115、116区分的各区域(像素区域)上分别形成了像素电极112，利用在布线115、116的交叉部附近分别设置的TFT112a来驱动对应的像素电极112。此外，在各像素区域中形成了保持电容器117，来保持像素电极112于规定的电位。利用保持电容器驱动器7来驱动保持电容器117，通过使该保持电压发生变动，可调整像素电极112的电位。
另一方面，在由石英或塑料等的透明构件构成的基板121上，在显示区域12A的整个面上形成了由IT0(铟锡氧化物)等构成的透明的对向电极122。
再有，在各基板111、121的最外面的表面上形成了取向膜(省略图示)，规定了未施加电压时的液晶分子的取向状态。此外，利用取向膜的取向方向与上述的偏振片118、128的透射轴方向的组合来规定未施加电压时的液晶面板12的光透射状态，但在本实施例中，作为一例，采用了常白类型的结构。
如图29中所示，由控制器4与栅驱动器2同步地驱动数据驱动器1，由DAC(数模变换器)5将变换为模拟信号的图像信号DATA在1个扫描期间(1H)依次输出给各数据线115。然后，通过由栅驱动器2使规定的栅线116处于导通状态(即，供给栅信号)，将该图像信号依次写入到对应的像素电极112中。
另一方面，利用保持电容器控制电路8与驱动器1、2同步地驱动保持电容器驱动器7，使保持电容器117的接地侧电压变动。然后，利用由保持电容器117调制了的图像信号DATA来驱动液晶层150。
再有，为了防止液晶层150的性能恶化，对液晶层150进行交流驱动。作为这样的驱动方式，可采用在每1帧中使图像信号DATA的极性反转的面反转方式或在每1行中使极性反转的行反转方式等各种方式。
如图30中所示，在保持电容器控制电路8中按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)8a和变动信号设定单元8b。
平均灰度计算单元8a计算每单位时间(在本实施例中，例如为1帧)的图像信号DATA的平均灰度Gf，检测在1帧中被显示的图像的亮度。
变动信号设定单元8b具备规定了上述平均灰度Gf与变动信号(保持电容器117的接地侧电压的变动量)ΔS的关系的设定表8d，根据由平均灰度计算单元8a计算的平均灰度Gf来设定变动信号ΔS。然后，将已被设定的变动信号ΔS经保持电容器驱动器7输出给保持电容器117。
在该设定表8d中，这样来规定变动信号ΔS的灰度值，即，伴随平均灰度Gf的增大，使由变动信号ΔS调制了图像信号DATA的有效的电压信号(有效信号)的灰度值比上述图像信号DATA的灰度值大。例如，在设定表8d中，如图31中所示，将能显示的最大灰度的中央值定为基准灰度(第2灰度)G0，在上述平均灰度Gf比该基准灰度G0大的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相反，在平均灰度Gf比基准灰度G0小的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相同。此外，规定为变动信号ΔS的电压值(绝对值|ΔS|)随平均灰度Gf与基准灰度G0的灰度差ΔG(绝对值)的增大而增大。再有，在图31中，例如将255灰度定为最大灰度，将作为其中央值的128灰度定为基准灰度G0。
因此，在平均灰度Gf比基准灰度G0大的情况下(即，1帧的图像的亮度比成为基准的亮度明亮)，像素电极112的电位以与所输入的图像信号DATA为相反的极性的方式变动了|ΔS|，从而更暗地显示图像。相反，在平均灰度Gf比基准灰度G0小的情况下(即，1帧的图像的亮度比成为基准的亮度暗)，像素电极112的电位以与所输入的图像信号DATA为相同的极性的方式变动了|ΔS|，从而更暗地显示图像。即，在设定表8d中，这样来规定变动信号的灰度值，即，在灰度差ΔG为正的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值大，相反在灰度差ΔG为负的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值小。由此，更明亮地显示明亮的图像，更暗地显示暗的图像。
其次，使用图31～图33说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明面反转驱动的例子。此外，图32示出了图像信号DATA和变动信号ΔS的波形的一例。
首先，在步骤G1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板12的像素电极112中。
另一方面，对保持电容器控制电路8输入图像信号DATA，利用平均灰度计算单元8a计算每1帧的平均灰度Gf(步骤G2)。
然后，根据设定表8d从平均灰度Gf设定变动信号ΔS(步骤G3)，利用保持电容器驱动器7使保持电容器117的接地侧电压变动变动信号ΔS(步骤G4)。
例如，在每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf为200灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图32(b)的左侧)，利用设定表8d将变动信号ΔS设定为-1.05(V)(参照图31)。然后，利用保持电容器驱动器7使保持电容器117的接地侧电压以与图像信号DATA为相反的极性的方式变动1.05(V)(参照图31(a)的左侧)。由此，电极112、122间的有效电压下降。其结果，在整体上明亮地显示图像。
另一方面，如果在下一帧中供给平均灰度Gf为75灰度(＜基准灰度G0)的图像信号DATA(参照图32(b)的右侧)，则利用设定表8d将变动信号ΔS设定为0.5(V)(参照图31)。然后，利用保持电容器驱动器7使保持电容器117的接地侧电压以与图像信号DATA为相同的极性的方式变动0.5(V)(参照图32(a)的右侧)。由此，电极112、122间的有效电压增大，在整体上更暗地显示图像。再有，由于在下一帧中图像信号DATA的极性反转，故保持电压的变动方向与前1帧的方向相反。
然后，通过重复进行上述的各步骤G1～G4，依次显示调整了整体的亮度的图像。
因而，按照本实施例的显示装置，在各帧的图像相互间调整了亮度，可进行在帧间强调了对比度(在亮度中加上了强弱的变化)的图像显示。
此外，在本实施例中，驱动了在有源矩阵基板111上设置的保持电容器117，由于能在有源矩阵基板111上配置驱动用的驱动器7，故可简化制造，降低成本。即，在驱动对向电极122(1221)的上述第1～第5实施例的结构中，必须在对向基板121上形成对对向电极122供给变动信号的第2信号供给单元，由于在有源矩阵基板和对向基板这两者上形成驱动电路(第1、第2信号供给单元)，故存在制造成本增加的可能性。与此不同，在本结构中，由于能在有源矩阵基板上集约驱动电路，故在成本方面是有利的。
〔第7实施例〕其次，一边参照图34～图37，一边说明本发明的第7实施例的显示装置。再有，由于本显示装置的结构与上述第6实施例的结构相同，故沿用图27～图30，省略关于装置结构的说明。
本实施例中对上述第6实施例的显示装置的驱动方法进行了变形，在单位时间(例如，1帧期间)内使保持电容器117的保持电压逐渐地变动。
即，在本实施例中，首先，在步骤H1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板12的像素电极112中。
另一方面，如果对保持电容器控制电路8输入图像信号DATA，则保持电容器117的接地侧电压的电位一度被复位(步骤H2)。
然后，利用平均灰度计算单元(第1检测单元)8a计算每1帧的平均灰度Gf(步骤H3)，利用变动信号设定单元8b根据设定表8d从平均灰度Gf设定变动信号ΔS(步骤H4)。
在步进信号供给程序(步骤H5)中，首先将该变动信号ΔS分割为多个(例如N个)步进信号(步骤H51)，经保持电容器驱动器7以一定的时间间隔(例如每1H)依次对保持电容器117供给各步进信号(步骤H52～H55)。
图35中示出了图像信号DATA和变动信号ΔS波形的一例，例如，在每1帧的图像信号DATA的平均灰度Gf为200灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图35(b)的左侧)，利用设定表8d将变动信号ΔS设定为-1.05(V)(参照图34)。利用变动信号设定单元8b将该变动信号ΔS分割为N个步进信号α(信号值＝ΔS/N)，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次对保持电容器117供给该步进信号α。
再有，在图35中，将步进信号α的供给开始时期Ts定为图像信号DATA的写入开始时期，将供给结束时期Te定为经过单位时间(在本实施例中，1帧期间)后，但该供给开始时期Ts或供给结束时期Te只要在单位时间内即可，此外，也可任意地设定变动信号ΔS的分割数N或步进信号α的供给间隔。由此，电极112、122间的有效电压在1帧期间内下降1.05(V)，在1帧期间内逐渐地提高图像的亮度。
另一方面，如果输入下一帧的图像信号DATA，则保持电压再次被复位。然后，利用平均灰度计算单元8a计算平均灰度Gf。在该平均灰度Gf例如为75灰度(＜基准灰度G0)的情况下(参照图35(b)的右侧)，则利用设定表8d将变动信号ΔS设定为0.5(V)(参照图34)。然后，利用变动信号设定单元8b将该变动信号ΔS分割为N个步进信号α，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次对保持电容器117供给该步进信号α。由此，在1帧期间内电极112、122间的有效电压增大0.5(V)，在1帧期间内图像的亮度逐渐地下降。
然后，通过重复进行上述的各步骤H1～H5，依次显示调整了整体的亮度的图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，在各帧的图像相互间也调整了对比度，可进行在帧间在亮度中加上了强弱的变化的图像显示。
此外，在本显示装置中，由于阶梯状地进行图像的亮度的调整，故与一并地供给变动信号使显示急剧地变化的情况相比，可缓和变动信号供给时的图像的不连续性，可实现更自然的图像显示。
再者，在本显示装置中，在对保持电容器117供给变动信号时(即，供给一系列的步进信号α)时，由于对保持电容器117的接地侧电压进行复位，故可容易地进行驱动。即，在不对保持电容器117进行复位的情况下，为了得到所希望的保持电压，例如预先在存储器中存储在前1帧中已被设定的变动信号ΔS，必须对保持电容器117供给与在下一帧中新设定的变动信号ΔS’的差分。与此不同，在每帧中对保持电压进行复位的情况下，由于按原样对于保持电容器117供给新计算的变动信号ΔS即可，故没有上述那样的繁琐的情况。
〔第8实施例〕其次，一边参照图38～图43，一边说明本发明的第8实施例的显示装置。图38是示出本实施例的显示装置的电路结构的图，图39是其功能的框图，图40是示出驱动电路的主要部分结构的功能的框图，图41～图43都是说明本显示装置的驱动方法用的图。再有，关于与上述第6实施例同样的部位附以相同的符号，省略其说明。此外，沿用图27。
如图38中所示，本实施例的显示装置作为在每个像素中具备具有开关元件(薄膜晶体管TFT)112a的液晶面板13、驱动该TFT112a的数据驱动器1、栅驱动器2和保持电容器驱动器71的有源矩阵型的液晶装置来构成。
液晶面板13，如图38、图27中所示，在有源矩阵基板111与对向基板121之间夹持液晶层150，在各基板111、121的外面一侧分别配置偏振片118、128而构成。
在基板111上，在X方向上设置多条数据线115，在Y方向上设置多条栅线116，分别由数据驱动器1、栅驱动器2与同步信号CLX、CLY(参照图39)相一致地供给图像信号DATA、栅信号。而且，在由该布线115、116区分的各区域(像素区域)上分别形成了像素电极112，利用在布线115、116的交叉部附近分别设置的TFT112a来驱动对应的像素电极112。
此外，在各像素区域中形成了保持电容器117，将像素电极112保持于规定的电位。将以矩阵状配置的保持电容器117分割为多个块，彼此独立地对其进行驱动。此时，对于属于各块的保持电容器117设定了共同的保持电压。再有，在本实施例中，作为一例，利用沿栅线116配置的1行的保持电容器117构成一个块，利用保持电容器驱动器71独立地驱动数目与栅线116的条数N相同的块。
利用保持电容器控制电路81与驱动器1、2同步地来驱动保持电容器驱动器71，对各行的保持电容器117供给变动信号ΔSi(i＝1～N)。然后，利用由保持电容器117调制了的图像信号DATAi(i＝1～N)来驱动液晶层150。
如图40中所示，在保持电容器控制电路81中按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)81a和变动信号设定单元81b，平均灰度计算单元81a计算在每单位时间(在本实施例中，例如假定为1帧)中对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)，检测各行的图像的亮度。
变动信号设定单元81b具备规定了上述平均灰度Gf与变动信号ΔS的关系的设定表81d，根据由平均灰度计算单元81a计算的平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)。然后，将已被设定的变动信号ΔSi经保持电容器驱动器71输出给对应的行的保持电容器117。
在该设定表81d中，与上述第6实施例同样，将能显示的最大灰度的中央值定为基准灰度(第2灰度)G0，在上述平均灰度Gf比该基准灰度G0大的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相反，在平均灰度Gf比基准灰度G0小的情况下，将变动信号ΔS的极性设定为与图像信号DATA的极性相同。此外，规定为变动信号ΔS的电压值(绝对值|ΔS|)随平均灰度Gf与基准灰度G0的灰度差ΔG(绝对值|ΔG|)的增大而增大(参照图42)。
而且，由于除此以外与上述第6实施例同样地构成，故省略其说明。
其次，使用图41～图43说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明行反转驱动的例子。此外，图42示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA的波形的一例，图42(b)示出了在1个扫描期间内对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi的波形。
首先，在步骤I1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板13的像素电极112中。
另一方面，如果对保持电容器控制电路81输入图像信号DATA，利用平均灰度计算单元81a计算各行的每1帧图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤I3)。
然后，根据设定表81d从平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)(步骤I4)，利用保持电容器驱动器71来变动对应的块(即，第i行的)的保持电容器117的接地侧电压(步骤I5)。
然后，对于各行的图像信号DATAi(i＝1～N)依次进行上述的步骤I3～I5，在每行中调整图像的亮度。
例如，在第1行的图像信号DATA1的平均灰度Gf1为225灰度(＞基准灰度G0)的情况下(参照图42(b)的第1行)，利用设定表81d将变动信号ΔS1设定为-1.5(V)(参照图41)。然后，利用保持电容器驱动器71以与图像信号DATA为相反的极性的方式使第1行的保持电容器117的接地侧电压变动1.5(V)(参照图42(a)的第1行)。由此，第1行的电极112、122间的有效电压下降，明亮地显示第1行的图像。
另一方面，如果第2行的图像信号DATA2的平均灰度Gf2例如为75灰度(＜基准灰度G0)的情况下(参照图42(b)的第2行)，则利用设定表81d将变动信号ΔS2设定为0.5(V)(参照图41)。然后，利用保持电容器驱动器71以与图像信号DATA为相同的极性的方式使第2行的保持电容器117的接地侧电压变动0.5(V)(参照图42(a)的第2行)。由此，第2行的电极112、122间的有效电压增大，较暗地显示第2行的图像。再有，在第2行中，由于图像信号DATA2的极性反转，故保持电压的变动方向与前一行的方向相反。
然后，通过重复进行上述的各步骤I1～I7，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，按照本实施例的显示装置，由于在图像的每行中调整亮度，故可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
〔第9实施例〕其次，一边参照图44～图47，一边说明本发明的第9实施例的显示装置。再有，以下适当地沿用图38、图39。
本显示装置对上述第8实施例的显示装置的驱动方法进行了变形，根据每单位时间的图像信号DATA的平均灰度Gf与各行的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)的灰度差ΔG规定了变动信号ΔS。
即，在本实施例的保持电容器控制电路82中，如图44中所示，按功能设置了平均灰度计算单元(第1检测单元)82a、变动信号设定单元82b和基准灰度设定单元(第2检测单元)82c。
平均灰度计算单元82a计算在每单位时间(在本实施例中，例如假定为1帧期间)中对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi(i＝1～N)，检测各行的图像的亮度。
基准灰度设定单元82c计算上述的每单位时间的图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度(第2灰度)G0输出。
变动信号设定单元82b具备规定了各行的平均灰度Gfi(i＝1～N)与基准灰度G0的灰度差ΔG与变动信号ΔS的关系的设定表82d，根据由平均灰度计算单元82a计算的平均灰度Gfi(i＝1～N)在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)。然后，将已被设定的变动信号ΔSi经保持电容器驱动器71输出给对应的块(即，第i行)的保持电容器117。
在该设定表82d中，这样来规定变动信号ΔSi的灰度值，即，伴随平均灰度Gfi的增大，使由变动信号ΔSi调制了图像信号DATAi的有效的电压信号的灰度值比上述图像信号DATA的灰度值大。例如，在设定表82d中，如图45中所示，在ΔG为正(即，平均灰度Gfi比基准灰度G0大)的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATAi的极性相反，在ΔG为负(即，平均灰度Gfi比基准灰度G0小)的情况下，将变动信号ΔSi的极性设定为与图像信号DATAi的极性相同。此外，规定为变动信号ΔSi的电压值(绝对值|ΔSi|)随灰度差|ΔG|(绝对值)的增大而增大。
因此，在平均灰度Gfi比基准灰度G0大的情况下(即，各行的图像的亮度比1个图像的平均的亮度明亮的情况)，使对应的行的像素电极112的电位以与所输入的图像信号DATAi为相反的极性的方式变动|ΔS|，更明亮地显示上述行的图像。相反，在平均灰度Gfi比基准灰度G0小的情况下(即，各行的图像的亮度比1个图像的平均的亮度暗的情况)，使对应的行的像素电极112的电位以与所输入的图像信号DATAi为相同的极性的方式变动|ΔS|，更暗地显示上述行的图像。
即，在设定表82d中，这样进行了规定在灰度差ΔG为正的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值大，相反，在灰度差ΔG为负的情况下，有效信号的灰度值比图像信号DATA的灰度值小。由此，更明亮地显示明亮的部分(行)的图像，更暗地显示暗的部分(行)的图像。
而且，由于除此以外与上述第8实施例同样地构成，故省略其说明。
其次，使用图45～图47说明本显示装置的驱动方法。再有，以下说明行反转驱动的例子。此外，图46示出了图像信号DATA和对向电极信号CDATA的波形的一例，图46(b)示出了在1个扫描期间内对各行的像素电极112供给的图像信号DATAi(i＝1～N)的平均灰度Gfi的波形。
首先，在步骤J1中，如果从外部装置输入图像信号DATA，则在利用DAC5将图像信号DATA变换为模拟信号后，经数据驱动器1写入到液晶面板13的像素电极112中。
另一方面，如果对保持电容器控制电路82输入图像信号DATA，利用基准灰度设定单元82c计算每1帧图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度G0输出给变动信号设定单元82b(步骤J2)。
此外，利用平均灰度计算单元82a对于各行的每1帧的每个图像信号DATAi(i＝1～N)计算平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤J4)。然后，根据设定表82d从平均灰度Gfi与基准灰度G0的灰度差在各行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)(步骤J5、J6)。然后，利用保持电容器驱动器71使对应的行的保持电容器117的接地侧电压变动变动信号ΔSi(步骤J7)。
然后，对于各行的图像信号DATAi依次进行上述的步骤J4～J7，调整每行中的图像的亮度。
例如，在第1帧中输入了平均灰度Gf(G0)为200灰度的图像信号DATA的情况下，如果假定第1行的图像信号DATA1的平均灰度Gf1为225灰度(＞基准灰度G0)(参照图46(b)的第1行)，则利用设定表82d将变动信号ΔS1设定为-0.1(V)(参照图45)。然后，利用保持电容器驱动器71使第1行的保持电容器117的接地侧电压以与图像信号DATA1为相反的极性的方式变动0.1(V)(参照图46(a)的第1行)。由此，第1行的电极112、122间的有效电压下降，明亮地显示第1行的图像。
另一方面，如果假定第2行的图像信号DATA2的平均灰度Gf2例如为150灰度(＜基准灰度G0)(参照图46(b)的第2行)，则利用设定表82d将变动信号ΔS2设定为0.5(V)(参照图45)。然后，利用保持电容器驱动器71使第2行的保持电容器117的接地侧电压以与图像信号DATA2为相同的极性的方式变动0.5(V)(参照图46(a)的第2行)。由此，第2行的电极112、122间的有效电压增大，较暗地显示第2行的图像。再有，在第2行中，由于图像信号DATA2的极性反转，故保持电压的变动方向与前一行的方向相反。
此外，如果对第2帧输入平均灰度Gf(G0)为150灰度的图像信号DATA，则各行的图像根据该第2帧的基准灰度G0设定变动信号ΔSi，进行同样的亮度调整。
然后，通过重复进行上述的各步骤J1～J9，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，由于在图像的每行中调整亮度，故也可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
此外，通过以1帧的平均灰度Gf为基准，产生了能对某一图像加上强弱的变化的优点。即，例如在上述第8实施例中，由于对于预先准备的表决定了变动幅度，故在对某一图像强调对比度这一点上，比本实施例差。
〔第10实施例〕其次，一边参照图48～图51，一边说明本发明的第10实施例的显示装置。再有，由于本显示装置的结构与上述第9实施例的结构相同，故沿用图38、图39、图44，省略关于装置结构的说明。
本显示装置中对上述第9实施例的驱动方法进行了变形，在单位时间(在本实施例中，例如定为1帧期间)内使保持电容器117的接地侧电压逐渐地变动。
即，在本实施例中，首先，在步骤P1中，如果从外部装置对保持电容器控制电路82输入图像信号DATA，则利用基准灰度设定单元(第2检测单元)82c计算每帧的图像信号DATA的平均灰度Gf，将该平均灰度Gf作为基准灰度(第2灰度)G0输出给变动信号设定单元82b(步骤P2)。
然后，在对规定行的像素电极112写入对应的图像信号DATAi的同时，对应的行的保持电容器117的接地侧电压一度被复位(步骤P4)。
其次，利用平均灰度计算单元(第1检测单元)82a在各行每1帧的每个图像信号DATAi(i＝1～N)中计算平均灰度Gfi(i＝1～N)(步骤P5)，然后，根据设定表82d从平均灰度Gfi与基准灰度G0的灰度差ΔG在每行中设定变动信号ΔSi(i＝1～N)(步骤P6、P7)。
在步进信号供给程序(步骤P8)中，首先将该变动信号ΔSi分割为多个(例如N个)步进信号(步骤P81)，经保持电容器驱动器71以一定的时间间隔(例如每1H)依次对对应的行的保持电容器117供给各步进信号(步骤P82～P85)。
图49中示出了对第i行的保持电容器117输出的变动信号ΔSi的时间变动的一例，例如，在第1帧中输入平均灰度Gf(G0)为200灰度的图像信号DATA的情况下，假定第i行的图像信号DATAi的平均灰度Gf为225灰度(＞基准灰度G0)，则利用设定表82d将变动信号ΔSi设定为-0.1(V)(参照图48)。利用变动信号设定单元82b将该变动信号ΔSi分割为N个步进信号α(信号值＝ΔSi/N)，在1帧的期间内以一定的时间间隔依次输出给第i行的保持电容器117。
再有，在图49中，将步进信号α的供给开始时期Ts定为对第i行的像素电极112供给图像信号DATAi的时期，将供给结束时期Te定为对第i行的像素电极112供给下一帧的图像信号之前，将步进信号的供给期间(Te-Ts)定为1帧。但是，步进信号α的供给开始时期Ts或供给结束时期Te只要是在对第i行的像素电极112写入图像信号之后到再次对第i行的像素电极112写入下一帧的图像信号为止的期间内即可，可任意地设定步进信号α的供给间隔。此外，也可任意地设定变动信号ΔSi的分割数N。
由此，电极112、122间的有效电压在1帧期间内下降0.1(V)，在1帧期间内逐渐地提高第i行的图像的亮度。
在如上所述那样使第i行的保持电压阶梯状地变动的期间内，如果对第(i+1)行的像素电极112写入图像信号DATA(i+1)，则第(i+1)行的保持电压被复位。然后，利用步骤P5～P8，使第(i+1)行的保持电压阶梯状地变动。
然后，对各行的图像信号DATAi依次进行上述的各步骤P4～P8，来调整每行的图像的亮度。
然后，通过重复进行上述的各步骤P1～P8，依次显示在每行中调整了亮度的帧图像。
因而，即使在本实施例的显示装置中，由于在图像的每行中调整亮度，故也可进行1个图像内的部分的对比度的调整，可在1个图像内在亮度中加上强弱的变化。
此外，在本显示装置中，由于阶梯状地进行图像的亮度的调整，故与一并地供给变动信号的情况相比，可缓和变动信号供给时的图像的不连续性，可实现更自然的图像显示。
〔第1变形例〕其次，一边参照图52，一边说明本发明的第1变形例。
本变形例中对上述的第1～第5实施例的设定表进行了变形，由于除此以外与上述各实施例是同样的，故省略其说明。
本变形例的设定表规定了每单位时间(例如1帧期间)图像信号DATA的平均灰度(第1灰度)与基准灰度(第2灰度)G0的灰度差ΔG与变动信号ΔS的关系，在灰度差ΔG处于规定的范围内的情况下，将变动信号ΔS的信号值|ΔS|设定为零。
通过以这种方式对于变动信号ΔS设置死区，在1个图像中防止或抑制接近于平均灰度的部分的变动，可实现自然的显示。
例如，按亮度将画面的构成进行3分割，在该被分割了的各自的灰度为(1)最大灰度255、(2)最小灰度0、(3)虽然接近于平均灰度但与平均灰度不一致的灰度的情况下，如果不象本变形例那样使用死区的方法，则被分割的(1)～(3)的全部的图像区域成为从原来的影像信号被校正的状态。与此不同，通过象本变形例那样在平均灰度附近设置死区，增大了不被校正的区域，可只校正离开平均灰度某种程度的灰度，其结果，对于成为基准的亮度来说，可在灰度的两端加上较大的强弱的变化。
如果举出另外的例子，则在1个暗的画面上存在亮度不同的二个圆、其一个圆的亮度接近于最大灰度、其另一个的亮度稍微偏离平均灰度的情况下，由于都比平均灰度明亮，故如果使用不设置死区的方法，则上述2个圆的区域都变得明亮。与此不同，由于不校正接近于平均灰度的亮度，故只是接近于最大灰度的亮度的圆变得明亮，与如上所述那样将二个圆都校正为明亮的情况相比，可使对比度变得显著。此外，由于接近于平均灰度的基准部分是不动的，故产生按原样采用原来的影像信号的部分，可实现自然的显示(例如，各帧的图像的亮度连续地变化、闪烁少的显示)。
再有，通过使变动信号ΔS的极性反转，可将该设定表应用于上述第6～第10实施例的显示装置，可得到同样的效果。
〔第2变形例〕其次，一边参照图53，一边说明本发明的第2变形例。
本变形例中对上述的第1～第5实施例的设定表进行了变形，由于除此以外与上述各实施例是同样的，故省略其说明。
本变形例的设定表规定了每单位时间(例如1帧期间)图像信号DATA的平均灰度(第1灰度)与基准灰度(第2灰度)G0的灰度差ΔG与变动信号ΔS的关系，例如如图53(a)中所示，将变动信号ΔS的极性常时地设定为负，规定为变动信号ΔS伴随平均灰度Gf与基准灰度G0的灰度差ΔG的增大而减少。
在将这样的设定表应用于上述的常白类型的液晶面板10、11的情况下，暗的图像的亮度几乎不变更，越是明亮的图像，其亮度越下降。其结果，可整体地降低图像的亮度。
相反，也可例如如图53(b)中所示，将变动信号ΔS的极性常时地设定为正，规定为变动信号ΔS伴随灰度差ΔG的增大而增大。
此时，暗的图像的亮度几乎不变更，使明亮的图像更显著，可整体地提高图像的亮度。
再有，也可将该这些设定表应用于上述第6～第10实施例的显示装置。此时，通过使用图53(a)的设定表，整体地提高图像的亮度，通过使用图53(b)的设定表，整体地降低图像的亮度。
〔对于投射型显示装置的应用〕其次，一边参照图54，一边说明作为上述的显示装置的一例的投射型显示装置。
图54中示出的投射型显示装置1100中，准备了3个包含有源矩阵型的液晶装置(光调制装置)1000的液晶模块，分别作为RGB用的光阀1000R、1000G、1000B使用的投影机来构成。在该液晶投影机1100中，如果由金属卤素灯等白色光源的灯单元1102发射光，则利用3片反射镜1106和2片分色镜1108，分离成与RGB的3原色对应的光分量R、G、B(光分离装置)，分别被引导到对应的光阀1000R、1000G、1000B(液晶装置1000/液晶光阀)上。此时，由于光分量B的光路长，故为了防止光损耗，经由入射透镜1122、中继透镜1123和射出透镜1124构成的中继透镜系统1121对其进行引导。
然后，与被光阀1000R、1000G、1000B分别调制的3原色对应的光分量R、G、B，在从3方向入射于分色棱镜1112(光合成装置)再度被合成之后，经投射透镜(投射光学系统)1114作为彩色图像投射到屏幕1120等上。
在图54中，利用上述的驱动电路来驱动液晶光阀1000R～1000B，利用图像信号来调整各光阀1000R～1000B的光调制量。
因而，按照本投射型显示装置，可显示强调了对比度的图像。
再有，本发明不限定于上述的实施例，在不脱离本发明的要旨的范围内可作各种变形来实施。
例如，在上述的各实施例中，例示了1帧期间作为平均灰度的计算的基准的单位时间，但本发明不限定于此，可设定例如多帧期间等的所希望的期间。
此外，在上述第3～第5实施例中，与以矩阵状形成的像素电极112的各行对应地设置了各对向电极1221，但本发明不限定于此，也可对于多行的像素电极112设置一个条状的对向电极。此外，对向电极1221不一定需要以条状来形成，可作为彼此独立地驱动的多个块状的电极(块电极)来构成。特别是，在以矩阵状分割地形成对向电极、与各像素电极112对应地分别设置了一个对向电极的情况下，可最佳地调整像素区域的亮度。对于上述第8～第10实施例来说，可以说也是同样的情况，可任意地设定一并地驱动的保持电容器1171的块，可对于各保持电容器1171分别独立地设定保持电压。由此，可在每个与各块对应的显示区域(块区域)中调整亮度。
再者，可任意地规定对于灰度差ΔG的变动信号ΔS的依存关系、即设定表中的曲线形状，能以基准灰度G0为中心将曲线形状作成对称或非对称。
此外，在上述第2、第7实施例中，可根据变动信号的大小|ΔS|使步进信号的供给开始时期不同。在变动量|ΔS|大的情况下，通过以较快的时序开始供给，在步进信号的供给间隔为一定的情况下，可增加变动信号ΔS的分割数。由此，可进一步提高图像的连续性。
此外，在上述的各实施例中，作为使图像的亮度带有特征的第1灰度，例示每单位时间的图像信号的平均灰度Gf进行了说明，但本发明不限定于此，也可将例如每单位时间的图像信号的最大灰度或灰度的频度最大的值等作为第1灰度。
此外，即使是如上所述那样将平均灰度定为第1灰度的情况，也可将成为进行平均运算的对象的图像信号限定于特定的灰度范围的信号。例如，也可对于去掉了从图像信号的最大灰度起具有一定的范围(例如10％)的灰度的信号的灰度来计算平均灰度。在采用了这样的检测方法的情况下，可对于特别是以字幕方式显示的图像进行适当的亮度检测。即，为了提高辨认性，通常将字幕部分的灰度设定在能显示的最大灰度附近，通过将最大灰度附近峰值信号定为运算的对象之外，可排除对于图像信息来说没有太大意义的字幕部分的影响。当然，也可从去掉了从最小灰度(0灰度)起具有一定的范围的灰度的信号来计算平均灰度。
对于在第4、第5、第9、第10实施例中计算基准灰度的情况，可以说也是同样的情况，可将基准灰度G0作为属于特定的灰度范围的图像信号中的平均灰度来计算。除了上述平均灰度外，也可将基准灰度G0作为图像信号DATA的最大灰度或灰度的频度最大的值等作为使图像的亮度带有特征的第1灰度来计算。
此时，可使检测每单位时间的各行(即，各块区域)的图像信号DATAi的图像的亮度的基准(第1灰度)与检测全部行(即，全部块区域)的图像信号DATA的图像的亮度的基准(第2灰度)不同，例如也可将第1灰度定为平均灰度，将第2灰度定为灰度的频度最大的值。
此外，在上述第1～第3、第6～第8实施例中，将基准灰度G0定为能显示的最大灰度(例如255灰度)的中央值，但本发明不限定于此，也可作成用户利用手动操作任意地指定基准灰度G0的结构。
再者，在上述的各实施例中，将液晶面板作为常白类型的结构进行了说明，但本发明不限定于此，也可作成常黑类型的结构。此时，在各实施例中示出的设定表中，将变动信号ΔS的的极性(即，对向电极的变动方向)规定为与上述各实施例的极性相反。
此外，本发明不仅可应用于上述的投射型显示装置，而且可应用于直视型的显示装置。
权利要求
1.一种显示装置的驱动电路，是具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动电路，其特征在于具备对上述像素电极供给图像信号的第1信号供给部；根据每单位时间的上述图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的第1检测部；根据上述第1灰度来设定变动信号的变动信号设定部；以及对上述对向电极供给上述变动信号的第2信号供给部，利用由上述变动信号调制了的上述图像信号的有效的电压信号来驱动上述液晶层，上述变动信号设定部这样来设定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
2.如权利要求1中所述的显示装置的驱动电路，其特征在于还具备检测第2灰度的第2检测部，上述变动信号设定部取得上述第1灰度与上述第2灰度的差，并这样来设定上述变动信号，即，在第1灰度比第2灰度大的情况下，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，在第1灰度比第2灰度小的情况下，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值小。
3.如权利要求2中所述的显示装置的驱动电路，其特征在于上述对向电极由多个块电极构成，上述第2检测部将根据上述每单位时间的上述图像信号所检测的使全部显示区域的图像的亮度带有特征的灰度作为上述第2灰度来检测，上述第1检测部根据在上述每单位时间中对与上述块电极对向的区域的上述像素电极所供给的上述图像信号，在每个上述区域中检测上述第1灰度，上述变动信号设定部根据上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差在每个上述块电极中设定上述变动信号，上述第2信号供给部对于对应的块电极供给在每个上述块电极中已被设定的上述变动信号。
4.一种显示装置的驱动电路，是具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动电路，其特征在于具备对上述像素电极供给上述图像信号的第1信号供给部；根据每单位时间的上述图像信号计算使图像的亮度带有特征的第1灰度的第1检测部；根据上述第1灰度来设定变动信号的变动信号设定部；以及对上述保持电容器器供给上述变动信号的第2信号供给部，利用由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号来驱动上述液晶层，上述变动信号设定部这样来设定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
5.如权利要求4中所述的显示装置的驱动电路，其特征在于还具备检测第2灰度的第2检测部，上述变动信号设定部取得上述第1灰度与上述第2灰度的差，并这样来设定上述变动信号，即，在第1灰度比第2灰度大的情况下，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大，在第1灰度比第2灰度小的情况下，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值小。
6.如权利要求5中所述的显示装置的驱动电路，其特征在于将显示区域分割为多个块区域，上述第2检测部将根据上述每单位时间的上述图像信号所检测的使全部显示区域的图像的亮度带有特征的灰度作为上述第2灰度来检测，上述第1检测部根据在上述每单位时间中对上述各块区域内的上述像素电极所供给的上述图像信号，在每个上述块区域中检测上述第1灰度，上述变动信号设定部根据上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差在每个上述块区域中设定上述变动信号，上述第2信号供给部对于对应的上述块区域内的上述保持电容器器供给在每个上述块区域中已被设定的上述变动信号。
7.一种显示装置的驱动方法，是具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动方法，其特征在于具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；根据规定了上述第1灰度与变动信号的关系的设定表从上述第1灰度来设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述对向电极供给上述图像信号和上述变动信号，对上述液晶层施加由上述变动信号调制了上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述第1灰度的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
8.一种显示装置的驱动方法，是具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板；具有可分别独立地驱动的多个透明的块电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动方法，其特征在于具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度的步骤；根据在上述每单位时间中对与上述块电极对向的区域的上述像素电极所供给的上述图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；计算上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差的步骤；根据规定了上述灰度差与变动信号的关系的设定表由上述灰度差在每个上述块电极中设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述对向电极供给上述图像信号和上述变动信号，对上述液晶层施加由上述变动信号调制了的上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述灰度差的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
9.一种显示装置的驱动方法，是具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动方法，其特征在于具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；根据规定了上述第1灰度与变动信号的关系的设定表从上述第1灰度来设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述保持电容器器供给上述图像信号和上述变动信号，对上述液晶层施加由上述变动信号调制了的上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
10.一种显示装置的驱动方法，是具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器，构成为在多个块区域的每个区域中可独立地驱动上述保持电容器器的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；以及被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的显示装置的驱动方法，其特征在于具备下述步骤根据每单位时间的图像信号检测使全部显示区域的图像的亮度带有特征的第2灰度的步骤；根据在上述每单位时间中对属于上述各块区域的上述像素电极所供给的上述图像信号检测在每个上述块区域中使图像的亮度带有特征的第1灰度的步骤；计算上述第1灰度与上述第2灰度的灰度差的步骤；根据规定了上述灰度差与变动信号的关系的设定表由上述灰度差在每个上述块区域中设定上述变动信号的步骤；以及分别对上述像素电极和上述保持电容器器供给上述图像信号和上述变动信号，对上述液晶层施加由上述变动信号调制了的上述图像信号的有效的电压信号的步骤，上述设定表这样来规定上述变动信号，即，伴随上述灰度差的增大，上述有效的电压信号的灰度值成为比上述图像信号的灰度值大。
11.一种显示装置，其特征在于，具备以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层；以及权利要求1或2中所述的驱动电路。
12.一种显示装置，其特征在于，具备以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板；具有由多个块电极构成的透明的对向电极的对向基板；被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层；以及权利要求3中所述的驱动电路。
13.一种显示装置，其特征在于，具备在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层；以及权利要求4或5中所述的驱动电路。
14.一种显示装置，其特征在于，具备在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器，构成为在多个块区域的每个区域中可独立地驱动上述保持电容器器的有源矩阵基板；具有透明的对向电极的对向基板；被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层；以及权利要求6中所述的驱动电路。
15.一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源；具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板、具有透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的光调制装置；驱动上述光调制装置的权利要求1或2中所述的驱动电路；以及投射从上述光调制装置射出的光的投射光学系统。
16.一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源；具有以矩阵状形成了多个像素电极的有源矩阵基板、具有由多个块电极构成的透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的光调制装置；驱动上述光调制装置的权利要求3中所述的驱动电路；以及投射从上述光调制装置射出的光的投射光学系统。
17.一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源；具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器的有源矩阵基板、具有透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的光调制装置；驱动上述光调制装置的权利要求4或5中所述的驱动电路；以及投射从上述光调制装置射出的光的投射光学系统。
18.一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源；具有在以矩阵状形成了多个像素电极的同时在每个上述像素电极中形成了保持电容器器，构成为在多个块区域的每个区域中可独立地驱动上述保持电容器器的有源矩阵基板、具有透明的对向电极的对向基板和被上述有源矩阵基板和上述对向基板所夹持的液晶层的光调制装置；驱动上述光调制装置的权利要求6中所述的驱动电路；以及投射从上述光调制装置射出的光的投射光学系统。
全文摘要
本发明的目的在于提供能强调图像的对比度的驱动电路、驱动方法、显示装置、投射型显示装置。从每单位时间的图像信号DATA检测出平均灰度(使亮度带有特征的第1灰度)Gf，根据该平均灰度Gf来设定变动信号ΔS。然后，通过对对向电极供给该变动信号ΔS来调制对液晶层施加的图像信号DATA。此时，伴随平均灰度Gf的增大，使对液晶层施加的有效的信号(由变动信号ΔS进行了调制的图像信号)的灰度值比调制前的图像信号的灰度值大。
文档编号G09G3/36GK1523411SQ2004100042
公开日2004年8月25日 申请日期2004年2月12日 优先权日2003年2月18日
发明者保坂宏行, 饭坂英仁, 仁 申请人:精工爱普生株式会社