JP2001117074A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001117074A
JP2001117074A JP29488199A JP29488199A JP2001117074A JP 2001117074 A JP2001117074 A JP 2001117074A JP 29488199 A JP29488199 A JP 29488199A JP 29488199 A JP29488199 A JP 29488199A JP 2001117074 A JP2001117074 A JP 2001117074A
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display data
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Tsutomu Furuhashi
勉 古橋
Tatsuhiro Inuzuka
達裕 犬塚
Hiroshi Kurihara
博司 栗原
Kikuo Ono
記久雄 小野
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Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数の液晶ディスプレイで構成するマルチデ
ィスプレイに係わり、特に安価な構成で、拡大表示、高
精細表示を実現する制御回路にに関するものである。 【課題】従来技術では、液晶の輝度変化時間である応答
速度において、異なる階調電圧が印加されてから輝度が
変化する時間が１フレーム期間以上の時間を要する場合
があり、この結果、表示内容に変化があっても、前フレ
ームで表示していた内容が残像として表示されることに
なり、画質が劣化する課題があった。 【解決手段】外部装置から入力する第１の表示データを
１フレーム分遅延させるフレームメモリ手段と、前記フ
レームメモリに記憶し、１フレーム分遅延した第2の表
示データと、第１の表示データと、第2の表示データを
比較する演算手段と、その演算手段の出力する補正デー
タと、前記第1の表示データに前記補正データを加減算
する加減算演算手段とを設けて、表示内容が変化した画
素部の表示データに対して、補正データを付加すること
で、液晶の応答速度を高速化することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に、液晶の輝度変化時間である応答速度を改善
する駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、液晶の応答速度とは、液晶に
電圧が印加されてから、所望する輝度が得られるまでの
時間を示している。この応答速度は、電圧無印加状態か
ら、電圧印加状態へ変化した際の立ち上がり応答速度γ
ｒと、電圧印加状態から電圧無印加状態へ変化した際の
立ち下がり応答速度τｄとがある。参考文献「工業調査
会：液晶の最新技術：Ｐ４８」によれば、各々の応答速
度は、次式で求めることができる。
【０００３】立ち上がり応答速度γｒ： γｒ＝（ηｉ・ｄ＾２）／（εＯ・Δε・Ｖ＾２−ｋｉ
ｉ・π＾２） 立ち下がり応答速度τｄ： τｄ＝（ηｉ・ｄ＾２）／（ｋｉｉ・π＾２） ここで、 ηｉ：粘性パラメータ（粘性率） ｄ ：液晶セルギャップ Δε：誘電異方性 Ｖ ：印加電圧 ｋｉｉ：弾性パラメータ（弾性率） を示している。
【０００４】この液晶の応答速度の式によれば、液晶材
料の工夫で応答速度を向上させるには、液晶材料の粘性
パラメータηｉを小さくすることが考えられる。また、
液晶パネルの製造プロセスの観点で応答速度を向上させ
るには、液晶セルギャップｄを小さくすることが考えら
れる。そして、駆動回路による応答速度の高速化として
は、駆動電圧（液晶印加電圧）を上げることが考えられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記説明した方法で
は、駆動電圧（液晶印加電圧）を高電圧化することは、
駆動電圧を生成する液晶駆動回路を改良する必要があ
る。液晶駆動回路は一般的に集積回路で構成されている
ことから、この集積回路を高電圧プロセスで実現する必
要があり、高コストとなる。さらに、液晶の粘性パラメ
ータ、セルギャップを改善するためには、液晶の製造プ
ロセスを大幅に替えなければならず、高コストにつなが
る。
【０００６】一方、液晶駆動回路のコストを押さえる
と、液晶の応答速度の高速化がはかれないため、表示内
容に変化があっても、前フレームで表示していた内容が
残像として表示されることになる。この結果、液晶パネ
ルに表示される図形、例えば矩形が移動する場合、矩形
が尾引きを発生して移動することになり、画質が劣化す
る。
【０００７】特に、この現象は、中間輝度への変化があ
る場合において顕著であり、例えば、テレビ等で表示し
ている動画像は、中間輝度表示を多様していることか
ら、この問題が顕著に発生することになる。
【０００８】このような問題が解決されないと、例えば
液晶表示装置のＴＶ等へ適用することは困難である。
【０００９】本発明の目的は、前フレームで表示してい
た内容が残像として表示されることがなく、高画質表示
が可能となる液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】言い換えると、液晶パネルが表示データに
応じた階調電圧を信号駆動回路から印加されてから印加
された階調電圧に応じた階調を表示するまでの応答時間
を高速化する液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】また、本発明の目的は、上記応答時間を液
晶材料の特性等を変更することなく実現する事が可能な
液晶表示装置を提供することにある。
【００１２】また、本発明の目的は、中間輝度表示を多
様しているテレビ等の動画像表示に適応可能な液晶表示
装置を提供することにある。
【００１３】更に、本発明の目的は、表示データを液晶
表示装置に出力する外部装置を変更することがなく、汎
用性を有する液晶表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、外部装置から入力する表示データを記憶するフレー
ムメモリと、外部装置から入力した第１の表示データと
フレームメモリに記憶した第１フレーム分遅延した第２
の表示データとを比較する演算手段と、演算手段の演算
結果に応じて外部から入力される表示データに液晶パネ
ルの応答時間を短縮させるために補正を行ない、補正を
行なったデータに応じた階調電圧を液晶パネルに印加す
るように構成している。
【００１５】言い換えれば、本発明の液晶表示装置は、
表示内容が変化した画素部の表示データに対して、補正
データを付加することで、表示内容が変化した画素部に
印加する階調電圧を改善することで、液晶の応答速度を
高速化するように構成している。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の原理を容易に理解できる
ようにするために、液晶表示装置の構成を図2から図７
を用いて説明する。
【００１７】図２は一般的な液晶表示装置のブロック図
であり、図３は液晶パネルの階調電圧と表示輝度の関係
を示す電圧輝度特性図であり、図４は表示データと階調
電圧を示す表示データ階調電圧関係図であり、図５は表
示内容が変化した様子を示したイメージ図であり、図６
は図５記載の表示内容が変化した状態での液晶に印加す
る階調電圧を示した図であり、図７は図５記載の表示内
容が変化した状態での表示輝度の変化状態を示した図で
ある。
【００１８】図２において、１０１は外部装置から入力
する表示データと同期信号を転送するデータバスであ
り、１１０は液晶駆動回路の各種タイミング信号を生成
するタイミング制御回路であり、１１１はタイミング制
御回路１１０の生成する表示データと同期信号を転送す
るデータバスであり、１１２はタイミング制御回路１１
０の生成する同期信号を転送する信号バスである。１１
３はデータバス１１１で転送される表示データに応じた
階調電圧を生成する信号駆動回路であり、１１４は信号
駆動回路１１３で生成する階調電圧を印加するライン
を、順次選択する走査駆動回路である。１１５は電源回
路であり、１１６は液晶パネルである。１１７は信号駆
動回路１１３の生成する階調電圧を液晶パネル１１６に
転送するドレイン線バスであり、１１８は走査駆動回路
１１４の生成する走査電圧を液晶パネル１１６に転送す
るゲート線バスである。１１９は走査駆動回路１１４に
電源電圧を転送する電源バスであり、１２０は信号駆動
回路１１３に電源電圧を転送する電源バスである。
【００１９】１２１は液晶の応答速度に応じた加算デー
タ量、減算データ量を調整するモード信号である。１２
２は本実施例に記載する液晶の高速応答を実現する駆動
回路を集積化した際の集積化ブロックである。
【００２０】図３において、横軸は液晶に印加する階調
電圧レベルを示しており、縦軸は表示輝度を示してい
る。
【００２１】図４において、横軸は表示データを示して
おり、縦軸は階調電圧を示しており、図２記載の信号駆
動回路１１３にて実現する。尚、表示データは、ｈｅ
ｘ．００からｈｅｘ．ＦＦまでの２５６階調を表現する
ものとする。
【００２２】図５において、Ｎフレームの時に‘Ａ’点
を含む領域に表示されていた矩形が、（Ｎ＋１）フレー
ムの時に‘Ｂ’点と‘Ｃ’点を含む領域に移動している
ことを示している。従って、‘Ａ’点、‘Ｃ’点は、そ
の表示内容が変化し、‘Ｂ’点は、その表示内容が変化
していないことになる。
【００２３】図６は、図５記載の表示内容の変化に対す
る各フレーム時間毎の‘Ａ’点、‘Ｂ’点、‘Ｃ’点に
おける各液晶に印加する階調電圧レベルを示している。
【００２４】図７は、図５記載の表示内容の変化に対応
し、横軸がフレーム時間を示しており、縦軸が表示輝度
を示しており、‘Ａ’点、‘Ｂ’点、‘Ｃ’点の各輝度
変化を示している。
【００２５】次に、図２からその動作に関して詳細に説
明する。
【００２６】外部装置からバス１０１を介して入力する
表示データと同期信号はタイミング制御回路１１０を介
して、信号駆動回路１１３、走査駆動回路１１４を動作
させる表示データ並びに同期信号に変換されて、データ
バス１１１、信号バス１１２に転送される。信号駆動回
路１１３では、データバス１１１を介して転送されてき
た表示データを対応する階調電圧に変換して、ドレイン
線バス１１７に出力する。このドレイン線バス１１７で
転送される階調電圧が液晶パネル１１７に印加されて、
表示データに対応する表示輝度として人の目に見えるこ
とになる。この動作を階調電圧と表示輝度の関係、並び
に表示データと階調電圧の関係を図３、図４を用いて説
明する。
【００２７】図３において、階調電圧の電位レベルが高
い場合、液晶パネル１１７の透過率が高くなり高輝度表
示になる。また、階調電圧の電位レベルが低い場合、液
晶パネル１１７の透過率は低くなり低輝度表示になる。
図４において、表示データがｈｅｘ．ＦＦの場合、’
白’を示し、表示データがｈｅｘ．００の場合、’黒’
を示す。従って、表示データがｈｅｘ．ＦＦの場合、高
電位の階調電圧が生成されていることになり、図３に示
すように高輝度表示になる。そして、表示データの値が
減少するに従って階調電圧の電位レベルが低下してい
き、図３に示すように低輝度表示になる。従って、信号
駆動回路１１３では、この表示データを階調電圧に変換
する動作を１水平ライン分の画素同時に実施する。
【００２８】そして、信号駆動回路１１３からドレイン
線バス１１７に階調電圧が出力されるタイミングに同期
して走査駆動回路１１４で、前記階調電圧を印加するラ
インを選択状態にする。この動作を各ライン毎に順次実
施することで、１画面分の表示データに対応した階調電
圧を各画素部に印加することが可能になり、更に表示デ
ータに対応した表示輝度を得ることが可能になる。ここ
で、表示内容が変化した際の液晶の輝度変化である応答
速度に関して説明する。
【００２９】図５に示す様に、Ｎフレームの時、‘Ａ’
点、‘Ｂ’点を含む表示領域に矩形が表示されていたと
する。ことのき、‘Ｃ’点には背景が表示されているこ
とになる。（Ｎ＋１）フレームでは、この矩形が‘Ｂ’
点、‘Ｃ’点を含む領域に移動する。この際、‘Ａ’点
は矩形表示から背景表示へ表示内容が変化し、‘Ｂ’点
の表示内容に変化は無く、‘Ｃ’点は背景表示から矩形
表示に表示内容が変化することになる。この表示内容の
変化を実現するために、各画素部の液晶に印加する階調
電圧を変化させる。
【００３０】従って、図６に示すように、‘Ａ’点にお
いて、Ｎフレームでは、電圧Ｘが印加されるが、（Ｎ＋
１）フレーム以降では電圧Ｙが印加される。‘Ｂ’点に
おいて、Ｎフレーム及び（Ｎ＋１）フレーム以降では、
電圧Ｘが継続して印加される。そして、‘Ｃ’点におい
ては、Ｎフレームで電圧Ｙが印加され、（Ｎ＋１）フレ
ーム以降では、電圧Ｘが印加される。この時の輝度変化
状態は、図７に記載する様に、‘Ｂ’点においては、表
示内容に変化がないので、液晶に印加する階調電圧の変
化もなく表示輝度は安定している。これに対して、
‘Ａ’点では、ＮフレームからＮ＋１フレームに移行す
る際に表示内容に変化がある為、液晶に印加する階調電
圧にも変化を生じる。この時、液晶は、異なる階調電圧
が印加されてから輝度が変化する時間が１フレーム期間
以上の時間を要する場合がある。この場合には、図７に
記載する様に輝度変化がなだらかになり、（Ｎ＋２）フ
レーム以降に目標の輝度レベルに到達することになる。
‘Ｃ’点の輝度変化も同様である。以上のように液晶に
印加する階調電圧が変化しても、液晶の輝度表示特性の
変化が遅い場合が存在していた。
【００３１】図１は本発明の液晶表示装置のブロック図
であり、図８、図９は表示内容が変化した部分の補正デ
ータ量（加算データ量、減算データ量）を示した図であ
り、図１０は図１記載の加減算データ生成回路の詳細な
ブロック図であり、図１１は表示内容が変化した部分の
液晶に印加する階調電圧レベルを示した図であり、図１
２は図１１記載の階調電圧印加に対する表示輝度の変化
を示した図であり、図１３、図１４は液晶の応答速度を
示した図である。
【００３２】図１において、１０１は外部装置から入力
する表示データと同期信号を転送するバスであり、１０
２はフレームメモリ制御回路であり、１０３はフレーム
メモリ制御バスであり、１０４はフレームメモリであ
り、１０５はフレームメモリ１０４から読み出した表示
データを転送するデータバスであり、１０６はデータバ
ス１０１と、データバス１０５で転送される表示データ
を比較する加減算データ生成回路であり、１０７は、加
減算データ生成回路１０６で生成される加減算係数デー
タを転送するデータバスである。１２１はモード信号で
あり、液晶材料の応特性に応じて加減算係数データを選
択するために用いる。１０８は加減算係数データ１０７
を元に、データバス１０１で転送される表示データを変
換するデータ加減算回路であり、１０９はデータ加減算
回路１０８で生成される表示データ及び同期信号等のタ
イミング制御を行なうための制御信号を転送するバスで
ある。
【００３３】１２２は液晶駆動回路の各種タイミング信
号を生成するタイミング制御回路であり、１１１はタイ
ミング制御回路１１０の生成する表示データと同期信号
を転送するバスであり、１１２はタイミング制御回路１
１０の生成する同期信号を走査駆動回路114に転送する
バスである。１１３はバス１１１で転送される表示デー
タに応じた階調電圧を生成する信号駆動回路であり、１
１４は信号駆動回路１１３で生成する階調電圧を印加す
るラインを順次選択する走査駆動回路である。１１５は
電源回路であり、１１６は液晶パネルである。１１７は
信号駆動回路１１３の生成する階調電圧を液晶パネル１
１６に転送するドレイン線バスであり、１１８は走査駆
動回路１１４の生成する走査電圧を液晶パネル１１６に
転送するゲート線バスである。
【００３４】１１９は走査駆動回路１１４に電源電圧を
転送する電源バスであり、１２０は信号駆動回路１１３
に電源電圧を転送する電源バスである。
【００３５】図８は、暗い階調表示から明るい階調表示
に表示データが変化した場合の加算表示データ量を示し
ており、横軸に変化後の表示データを、縦軸に加算デー
タ量を、変化前の表示データ毎にグラフ上にプロットし
ている。
【００３６】図９は、明るい階調表示から暗い階調表示
に表示データが変化した場合の減算表示データ量を示し
ており、横軸に変化後の表示データを、縦軸に加算デー
タ量を、変化前の表示データ毎にグラフ上にプロットし
ている。
【００３７】図１０は、テレビチューナ、ビデオ（アナ
ログデータを出力するものの場合、当然アナログデータ
をディジタルデータ変換機を介してディジタルデータを
バス１０５によって入力する）や、パーソナルコンピュ
ータ等の情報処理装置である外部装置から表示データを
入力する。この表示データは、その値が大きいほど明る
い画素となり、その値が小さい場合は暗い画素となる。
１００１は傾き係数生成回路であり、１００２は変極点
生成回路であり、１００３は変極点生成回路１００２で
生成する変極点データを転送するデータバスであり、１
００４はデータバス１０１で転送される表示データと、
データバス１０５で転送される表示データを比較、演算
する演算器であり、１００５はデータバス１０１で転送
される表示データと、データバス１０５で転送される表
示データの大小比較結果を階調情報として転送するデー
タバスであり、１００６はデータバス１０１で転送され
る表示データと、データバス１０５で転送される表示デ
ータの差分値を転送するデータバスである。１００７は
傾き係数生成回路１００１で生成する傾き係数データを
転送するデータバスであり、１００８はデータバス１０
０７で転送する傾き係数データと、データバス１００６
で転送する差分データを演算する演算器である。
【００３８】図１１は、図５記載の表示内容の変化に対
する各フレーム時間毎の‘Ａ’点、‘Ｂ’点、‘Ｃ’点
における各液晶に印加する階調電圧レベルを示してい
る。
【００３９】図１２は、図５記載の表示内容の変化に対
応し、横軸がフレーム時間を示しており、縦軸が表示輝
度を示しており、‘Ａ’点、‘Ｂ’点、‘Ｃ’点の各輝
度変化を示している。
【００４０】図１３は、縦軸に液晶の応答速度、横軸に
変化後の表示データを示しており、変化前の表示データ
がｈｅｘ．００の時の、従来の液晶表示装置の応答速度
と、本発明の液晶表示装置の応答速度をプロットしてい
る。本実施の形態で説明される「液晶の応答速度」と
は、図１において信号駆動回路１１３及び走査駆動回路
１１４からの信号によってＴＦＴ液晶パネル１１６の画
素に階調電圧が印加されてから、印加された階調電圧を
表示するまでに要する時間をいう。
【００４１】図１４は、図１３と同様に、縦軸に液晶の
応答速度、横軸に変化後の表示データを示しており、変
化前の表示データがｈｅｘ．ＦＦの時の、従来の液晶表
示装置の応答速度と、本発明の液晶表示装置の応答速度
をプロットしている。
【００４２】次に、図１からその動作に関して詳細に説
明する。
【００４３】本発明の液晶表示装置では、外部装置から
バス１０１を介して入力する表示データと同期信号は、
フレームメモリ制御回路１０２並びにフレームメモリ制
御バス１０３を介して、フレームメモリ１０４に格納さ
れる。フレームメモリ制御回路１０２では、１フレーム
後に、フレームメモリ１０４に格納した表示データを順
次読み出し、データバス１０５を介して順次出力する。
フレームメモリ制御回路１０２、フレームメモリ制御バ
ス１０３並びにフレームメモリ１０４では、この動作を
順次繰り返すことになる。
【００４４】従って、加減算データ生成回路１０６に入
力される表示データにおいて、バス１０１で転送される
表示データは、データバス１０５で転送される表示デー
タに対して1フレーム分遅れた表示データになる。この
ように連続する２つのフレームで対応する画素の階調変
化を算出する。この結果、加減算データ生成回路１０６
では、フレーム間で表示データに変化があるか、無いか
を判断することが可能になる。
【００４５】更に、フレーム間で表示データに変化があ
る場合、変化前の表示データと変化後の表示データの関
係から、データバス１０７で転送する補正データとなる
加減算係数データの算出が可能になる。このデータバス
１０７で転送する加減算係数データに関しては、図８、
図９に記載する様な形態になる。図８、９に示した加減
算係数データの形態は液晶パネルの材質等により異な
る。図８は、暗い階調表示から明るい階調表示に表示デ
ータが変化した場合の加算表示データ量を示しており、
この図において、変化前の表示データから変化後の表示
データの差分が多くなる程加算表示データ量を増加さ
せ、変化後の表示データ量がある値を超えたら、その加
算データ量を減少させる特性を持たせることにする。
【００４６】ここで、この加算データ量に関して詳しく
説明する。
【００４７】この図８記載の加算データ量に関しては、
図１３記載の通常応答速度の特性を考慮した値になって
いる。つまり、図１３記載の通常応答速度は、この場
合、変化前の表示データがｈｅｘ．００の黒表示データ
であるが、変化後の表示データが中間輝度以下の場合、
変化後の表示データが中間輝度に近い程、応答速度が徐
々に低速化する傾向にある。また、変化後の表示データ
が中間輝度以上の場合、変化後の表示データが白表示に
近い程、徐々に高速化する傾向にある。そこで、変化後
の表示データが中間輝度以下の場合、変化後の表示デー
タが中間輝度に近い程、加算データ量を増加させ、ま
た、変化後の表示データが中間輝度以上の場合、変化後
の表示データが白表示に近い程、加算データ量が減少さ
せることで、液晶の本来持っている応答特性に最適化し
た高速応答化を実現することが可能になる。
【００４８】従って、図１３記載の通常応答速度を示す
特性を有する液晶に対しては、図８に記載する様に、あ
る変極点を設け、その変極点までは、変化後の表示デー
タが増加するに従い、加算データは直線近似（破線）で
増加させ、その変極点からは、変化後の表示データが減
少するに従い、減算データは直線近似（破線）で減少さ
せることで、容易に実現出来る。
【００４９】尚、加算データ量には、上限が有り、図中
の変化後の表示データｈｅｘ．ＦＦから伸びている実線
で示様に変化前の表示データと変化後の表示データの差
分が上限値となる。従って、加算データ量が上限値に至
った後の変化後の輝度表示に関しては、加算データは、
上限値をその値にする。
【００５０】次に、図９は、示す明るい階調表示から暗
い階調表示に表示データが変化した場合の減算表示デー
タ量を示しており、この図において、変化前の表示デー
タから変化後の表示データの差分が多くなる程加算表示
データ量を増加させる特性を持たせることにする。
【００５１】ここで、この減算データ量に関して詳しく
説明する。
【００５２】この図９記載の減算データ量に関しては、
図１４記載の通常応答速度の特性を考慮した値になって
いる。つまり、図１４記載の通常応答速度は、この場
合、変化前の表示データがｈｅｘ．ＦＦの白表示データ
であるが、変化後の表示データが中間輝度以上の場合、
変化後の表示データが中間輝度に近い程、応答速度が徐
々に低速化する傾向にある。また、変化後の表示データ
が中間輝度以下の場合、変化後の表示データが黒表示に
近い程、徐々に高速化する傾向にある。そこで、変化後
の表示データが中間輝度以下の場合、変化後の表示デー
タが中間輝度に近い程、減算データ量を増加させ、ま
た、変化後の表示データが中間輝度以上の場合、変化後
の表示データが黒表示に近い程、減算データ量が減少さ
せることで、液晶の本来持っている応答特性を考慮した
高速応答化を実現することが可能になる。
【００５３】従って、図８に記載する様に、ある変極点
を設け、その変極点を境に、増加傾向の減算データと、
減少傾向の減算データを直線近似する特性になる。しか
し、本実施例では、変極点部分が減算データ量の上限値
（図中の変化後の表示データｈｅｘ．００から伸びてい
る実線で示様に変化前の表示データと変化後の表示デー
タの差分）になる。
【００５４】そこで、減算データ量が上限値に至るま
で、減算データは、直線近似（破線）で増加させ、減算
データ量が上限値に至った後は、上限値を減算データ量
とする。この様に、加算データ並びに減算データは、変
化前の表示データから変化後の表示データへの応答特性
を考慮して、変極点を設けることと、変化後の表示デー
タの増加に伴って、直線近似することで最適化が可能に
なる。
【００５５】尚、上記加算係数データ量、減算係数デー
タ量を算出する手段として、近似直線で求める説明を行
ったが、変化前の表示データと変化後の表示データから
求められる加算係数データ量、減算係数データ量を予め
記憶回路に記憶しておく手段でも実現できる。
【００５６】次に、図１０の加減算係数データ量生成回
路に関して、説明する。尚、説明を判りやすくするため
に、図８記載の変化前の表示データがｈｅｘ．００の場
合を例にとって説明する。
【００５７】図１０において、１フレーム前の表示デー
タであるデータバス１０５で転送される表示データから
傾き係数生成回路１００１で傾き係数データを生成す
る。この場合の傾き係数とは図８でプロットした変化後
の表示データに応じた加算、減算データ量を算出するた
めのもので、破線で示した傾きを示している。ここで、
この傾きには、複数の傾きが存在する。その一つは、図
８を例にとれば、変化後の表示データがｈｅｘ．７Ｆ以
下と、ｈｅｘ．７Ｆ以上である。このｈｅｘ．７Ｆを変
極点として変極点生成回路１００２で生成し、データバ
ス１００３から傾き係数生成回路１００１では入力して
いる。また、傾きの種類としてもう一つを例にあげれ
ば、図８と図９の違いである。つまり、変化前の表示デ
ータが、変化後の表示データに対して大きい場合と、小
さい場合である。この場合も傾き係数が異なってくる。
この違いを演算器１００４で生成し、データバス１００
５を介して傾き係数生成回路１００１は入力する。更
に、液晶材料の特性により応答速度は変化することか
ら、モード信号１２１を傾き係数生成回路１００１は入
力する。また、本モード信号１２１を設けずに、液晶の
特性に応じて、先に記載する傾き係数生成回路１００１
の回路を変更することも可能である。
【００５８】これらの処理によって、傾き係数生成回路
１００１は傾き係数データをデータバス１００７で、演
算器１００８に転送し、演算器では、表示データが変化
した部分を検出し、補正データである加減算係数データ
の生成が可能になる。尚、表示データに変化のない場合
は、データバス１００６で転送される差分データは、’
０’となるので、データバス１０７で転送される加減算
係数データも’０’となり、表示データに補正データは
加算、減算されないことになることはいうまでもない。
【００５９】再び、図１に戻り動作の説明を続けると加
減算データ生成回路１０６で生成される加減算係数デー
タはデータバス１０７を介して、データ加算回路１０８
に入力され、データ加算回路１０８では表示内容が変化
した部分に補正データを加算または、減算することが可
能になる。
【００６０】尚、本実施例においては、加減算データ生
成回路１０６と、データ加減算回路１０８を分離して記
載したが、その理由として、加減算データ生成回路１０
６が生成する加減算データは液晶の特性に応じて、最適
化する必要がある回路であること。更に、先にも説明し
たが、この加減算データを近似直線で求める説明を行っ
たが、変化前の表示データと変化後の表示データから求
められる加算係数データ量、減算係数データ量を予め記
憶回路に記憶しておく手段でも同等の効果を得られるこ
とが上げられる。
【００６１】そして、タイミング制御回路１２２を介し
て、信号駆動回路１１３、走査駆動回路１１４を動作さ
せる表示データ並びに同期信号に変換されて、データバ
ス１１１、１１２に転送される。信号駆動回路１１３で
は、データバス１１１を介して転送されてきた表示デー
タを対応する階調電圧に変換して、ドレイン線バス１１
７に出力する。信号駆動回路１１３では、この表示デー
タを階調電圧に変換する動作を１水平ライン分の画素同
時に実施する。そして、信号駆動回路１１３からドレイ
ン線バス１１７に階調電圧が出力されるタイミングに同
期して走査駆動回路１１４で、前記階調電圧を印加する
ラインを選択状態にする。この動作を各ライン毎に順次
実施することで、１画面分の表示データに対応した階調
電圧を各画素部に印加することが可能になり、更に表示
データに対応した表示輝度を得ることが可能になる。こ
こで、表示内容が変化した際の液晶の輝度変化である応
答速度に関して説明する。
【００６２】従来例の図５において、Ｎフレームの時、
‘Ａ’点、‘Ｂ’点を含む表示領域に矩形が表示され、
‘Ｃ’点には背景が表示されていることになる。（Ｎ＋
１）フレームでは、この矩形が‘Ｂ’点、‘Ｃ’点を含
む領域に移動する。この際、‘Ａ’点は矩形表示から背
景表示へ、‘Ｂ’点の表示内容に変化は無し、‘Ｃ’点
は背景表示から矩形表示にと、表示内容が変化すること
になる。この表示内容の変化に伴って、各画素部の液晶
に印加する階調電圧が変化することになる。
【００６３】‘Ａ’点において、Ｎフレームでは、電圧
Ｘが印加されるが、（Ｎ＋１）フレームでは、表示内容
が変化しているため本来の表示データに対して補正デー
タが減算されるので、電圧Ｐが印加される。そして、
（Ｎ＋２）フレーム以降では、（Ｎ＋１）フレームと表
示内容が一致しているため、本来の表示データに対応す
る階調電圧である電圧Ｙが印加される。この電圧印加状
態から液晶の応答速度を示す輝度推移状態を図１２に記
載する。‘Ａ’点の輝度変化は、（Ｎ＋１）フレームで
は、電圧Ｘから電圧Ｐに変化する輝度推移で変化してい
く。そして、（Ｎ＋２）フレーム以降では、本来の電圧
Ｙが印加される。これにより、従来の表示データに対応
した階調電圧を印加する場合よりも、液晶の応答速度を
高速化することが可能になる。これは、‘Ｃ’点におけ
る表示内容の変化に対しても同様のことがいえる。ま
た、、‘Ｂ’点においては表示内容に変化が無いので、
従来通り、電圧Ｘがそのまま、印加されることになる。
【００６４】尚、本実施例では、本実施例に記載する液
晶の高速応答を実現する駆動回路を集積化した際の集積
化ブロック１２２において、フレームメモリ制御回路１
０２、加減算データ生成回路１０６、データ加減算回路
１０８、タイミング制御回路１２２を、その集積化の範
疇で記載しているが、例えば、フレームメモリ１０４を
集積化しても同様の効果が得られ、また、タイミング制
御回路１２２を、分離し、別の集積回路で実現しても、
同様の効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】本発明の実施例によれば、図１３、図１
４に示す様に、液晶材料の特性等を変更することなく、
液晶の応答速度を高速化することが可能になる。これに
よって、前フレームで表示していた内容が残像として表
示されることがなくなるので、高画質表示が可能になる
効果がある。特に、中間輝度表示を多様しているテレビ
等の動画像表示において、より効果がある。
【００６６】更に、本発明の実施例によれば、液晶表示
装置のインタフェース部は、従来の液晶表示装置と一緒
であることから、表示データを液晶表示装置に出力する
外部装置を変更することがないので、従来システムへ容
易に適用できる効果があるとともに、低コストで実現出
来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置のブロック図。
【図２】従来の液晶表示装置のブロック図。
【図３】液晶パネルの階調電圧と表示輝度特性図。
【図４】信号駆動回路の表示データと階調電圧特性図。
【図５】表示内容が変化した様子を示したイメージ図。
【図６】階調電圧印加状態図。
【図７】輝度変化状態図。
【図８】本発明の表示データの補正データ例（加算デー
タ）。
【図９】本発明の表示データの補正データ例（減算デー
タ）。
【図１０】本発明の加減算データ生成回路のブロック
図。
【図１１】本発明の階調電圧印加状態図。
【図１２】本発明の輝度変化状態図。
【図１３】本発明の液晶応答速度特性図。
【図１４】本発明の液晶応答速度特性図。
【符号の説明】
１０１：データバス、１０２：フレームメモリ制御回
路、１０３：フレームメモリ制御バス、１０４：フレー
ムメモリ、１０５：データバス、１０６：加減算データ
生成回路、１０７：加減算係数データを転送するデータ
バス、１２１：モード信号、１０８：データ加減算回
路、１０９：データバス、１２２：各種タイミング信号
を生成するタイミング制御回路、１１１：データバス、
１１２：同期信号、１１３：信号駆動回路、１１４：走
査駆動回路、１１５：電源回路、１１６：液晶パネル、
１１７：階調電圧を転送するドレイン線バス、１１８：
走査電圧を転送するゲート線バス、１１９：電源バス、
１２０：電源バス、１００１：傾き係数生成回路、１０
０２：変極点生成回路、１００３：変極点データを転送
するデータバス、１００４：演算器、１００５：表示デ
ータの階調情報データバス、１００６：表示データの差
分値を転送するデータバス、１００７：傾き係数データ
を転送するデータバス、１００８：演算器、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 犬塚 達裕 神奈川県戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立画像情報システム内 (72)発明者 栗原 博司 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 小野 記久雄 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 2H093 NA07 NA16 NA53 NC21 NC25 NC29 NC34 NC49 ND32 5C006 AA01 AA16 AF19 AF42 AF44 AF46 AF61 AF71 BB16 BF02 BF14 BF16 BF28 FA14 FA29 FA41 FA51 5C080 AA10 BB05 DD06 DD08 DD22 DD27 EE19 FF11 GG08 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外部装置から入力する表示データから、フ
    レーム毎の表示画素部の表示内容が変化したことを検出
    し、前記表示データを補正する補正手段と、 前記補正手段の出力に応じた階調電圧を生成する信号駆
    動回路と、 前記階調電圧を印加する走査ラインを順次選択する走査
    駆動回路と、 前記信号駆動回路からの階調電圧を転送する階調電圧線
    と、前記走査駆動回路からの信号によって特定される走
    査ラインと、前記階調電圧線と前記走査ラインとがマト
    リックス状に配列され、その交点に画素部を形成する液
    晶パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】請求項1記載の液晶表示装置において、 前記補正手段と前記信号駆動回路及び走査駆動回路に接
    続され、前記補正手段によって補正された表示データ
    と、前記外部装置から前記補正手段を介して入力される
    制御信号とを前記信号駆動回路及び前記走査駆動回路に
    供給し、前記信号駆動回路及び前記走査駆動回路を駆動
    制御する制御回路を有する液晶表示装置。
  3. 【請求項３】請求項１の液晶表示装置において、 前記補正手段は、 表示データを一時記憶するフレームメモリと、 フレームメモリに書込む第1のフレームの表示データ
    と、前記フレームメモリから読み出される前記第1のフ
    レームの直前のフレームである第2のフレームの表示デ
    ータを比較する検出手段を含むことを特徴とする液晶表
    示装置。
  4. 【請求項４】請求項３記載の液晶表示装置において、 前記補正手段は、検出手段の結果から、表示データに付
    加する補正データを前記フレームメモリに書込む第1の
    表示データと前記フレームメモリから読み出す第2の表
    示データの差分と、前記第1の表示データと第2の表示デ
    ータとの明暗の関係とに基いて、前記外部装置から入力
    される表示データに付加する補正データを生成すること
    を特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項５】請求項４の液晶表示装置において、 前記補正手段は、 前記前記フレームメモリに書込む第1の表示データが、
    前記フレームメモリから読み出す第2の表示データより
    明るい画素を表現する場合、前記第1の表示データより
    暗い画素を表現する値を補正後の表示データとして生成
    し、 前記フレームメモリに書込む第1の表示データが、前記
    フレームメモリから読み出す第2の表示データより暗い
    画素を表現する場合、前記第1の表示データより明るい
    画素を表現する値を補正後の表示データとして生成する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項６】請求項３記載の液晶表示装置において、 前記補正手段は、検出されるフレーム毎の表示画素部の
    階調の差分と、フレーム毎の表示画素部の階調が変化が
    明るい階調から暗い階調への変化か否かを表す階調情報
    と、前記階調の差分及び前記階調情報に対応する前記外
    部装置からの表示データに加算する補正データとの関係
    を保持し、該保持したデータに基づき前記外部装置から
    入力する表示データに付加する加減算係数データを出力
    する加減算データ生成回路と、前記加減算データ生成回
    路からの出力を前記外部装置からの表示データに付加す
    るデータ加減算回路とを有することを特徴とする液晶表
    示装置。
  7. 【請求項７】請求項３記載の液晶表示装置において、 前記検出手段と前記補正手段は一つの集積回路で構成さ
    れていることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項８】請求項３記載の液晶表示装置において、 前記フレームメモリは、前記外部装置からの表示データ
    を入力し、前記検出手段に前記フレームメモリからの表
    示データを出力するメモリ制御回路を介して前記外部装
    置に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項９】表示データに応じた階調電圧を転送する階
    調電圧線と、走査ラインがマトリックス状に配列され、
    その交点に画素部を形成する液晶パネルと、 表示データに応じた階調電圧を生成する信号駆動回路
    と、 前記階調電圧を印加する走査ラインを順次選択する走査
    駆動回路と、 外部装置から入力する表示データと制御信号から、前記
    信号駆動回路と走査駆動回路を制御する為の表示データ
    と制御信号に変換する制御回路から構成する液晶表示装
    置において、 先のフレームで表示した内容と異なる内容の表示を行う
    画素部に対して、前記外部装置から供給される表示デー
    タに対応する階調電圧とは異なる階調電圧を印加する補
    正手段を有することを特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】前記液晶パネルに印加する階調電圧レベ
    ルが高い時白表示を行い、前記液晶パネルに印加する階
    調電圧レベルが低い時黒表示を行う液晶表示装置であっ
    て、 先のフレームで表示した内容より、高輝度表示を行う画
    素部に対して、前記外部装置から供給される表示データ
    に対応する階調電圧レベルより高い階調電圧を印加し、
    先のフレームで表示した内容より、低輝度表示を行う画
    素部に対して、前記外部装置から供給される表示データ
    に対応する階調電圧より低い階調電圧を印加する補正手
    段を有することを特徴とする液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】前記液晶パネルに印加する階調電圧レベ
    ルが高い時黒表示を行い、前記液晶パネルに印加する階
    調電圧レベルが低い時白表示を行う液晶表示装置であっ
    て、 先のフレームで表示した内容より、高輝度表示を行う画
    素部に対して、前記外部装置から供給される表示データ
    に対応する階調電圧レベルより低い階調電圧を印加し、
    先のフレームで表示した内容より、低輝度表示を行う画
    素部に対して、前記外部装置から供給される表示データ
    に対応する階調電圧レベルより高い階調電圧を印加する
    補正手段を有することを特徴とする液晶表示装置。
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