JP2003233352A

JP2003233352A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003233352A
Application number: JP2002030782A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Inoe; 政信井ノ江; Kazuyuki Nozawa; 和志野澤; Takahiro Kobayashi; 隆宏小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ＯＣＢ方式液晶パネルにより構成された表示
部に面順次方式の画像表示を行う際、低電力化および表
示品位向上が可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】共通最小値検出手段４は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号全ての共通レベルを検出する。差分信号作成手段１
は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号と共通最小値信号の差分に応じた信
号を出力する。サブフィールド化および黒信号挿入手段
２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、共通最小値サブフィールドを作成
し、面順次動作が可能になるように出力を行う。また、
サブフィールド化および黒信号挿入手段２は、ＯＣＢ液
晶セルの逆転移防止用黒信号を所定期間挿入する。黒信
号挿入期間設定手段５は、黒信号を挿入する期間を設定
し、出力する。画像サブフィールド期間にて逆転移防止
用の黒信号を書き込み、画像サブフィールド以外に黒信
号サブフィールドを設けない駆動方式を実施することに
より、液晶の透過可能時間を拡大することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消費電力低減およ
び表示品位向上の目的で、１フレームの画面を複数のサ
ブフィールドにより表示する面順次表示方式の液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＣＢ方式液晶パネルを使用した面順次
表示方式の液晶表示装置の従来構成を図１４に示す。図
１４において、サブフィールド化および黒信号サブフィ
ールド挿入手段１０は、入力Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をサブフィ
ールド毎に面順次出力するとともにＯＣＢ方式液晶パネ
ルの逆転移防止のための黒信号サブフィールド（Ｋサブ
フィールド）を挿入する。メモリ３は、サブフィールド
化処理時に使用される。ＯＣＢ方式液晶パネル９は、黒
レベル表示信号を液晶保持電圧の高電位側とするＯＣＢ
液晶モードを利用するアクティブマトリクス型のＯＣＢ
方式液晶パネルである。ゲートドライバ７は、ＯＣＢ方
式液晶パネル９に垂直走査信号を出力する。ソースドラ
イバ８は、ＯＣＢ方式液晶パネル９に画像信号を出力す
る。駆動制御手段６は、サブフィールド化および黒信号
サブフィールド挿入手段１０と、ゲートドライバ７と、
ソースドライバ８に駆動のための制御信号を出力する。

【０００３】図１５に、従来構成における白レベル表示
の場合の動作状態を示す。図１５（ａ）は、入力段の
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の状態を表している。図１５（ｂ）は、
面順次に変換した後の状態を示す。１フレーム期間を６
個のサブフィールドに区切り、Ｒ信号サブフィールド、
黒信号サブフィールド、Ｇ信号サブフィールド、黒信号
サブフィールド、Ｂ信号サブフィールド、黒信号サブフ
ィールドの順番に書き込み動作を行う。サブフィールド
の書き込み動作に必要な走査線スタート信号は、各書き
込み動作の開始時に出力される。

【０００４】液晶動作は、画像信号書き込みによって、
液晶による開口率が上昇し、黒信号書き込みによって液
晶開口率が下がる状態を示している。実線は画面上部の
画素、破線は画面下部の画素の状態を各々示している。

【０００５】黒信号サブフィールド期間は、ＯＣＢ方式
液晶の逆転移防止用電位保持のために必要であり、全期
間の２〜３割程度を占める。

【０００６】図１６に、ＯＣＢ液晶セルにおけるモード
移行を示す。ＯＣＢ液晶セルには、画像表示が不可能な
スプレイ配向（ａ）、ベンド配向［白表示］（ｂ）、ベ
ンド配向［黒表示］（ｃ）の３状態が存在する。スプレ
イ配向状態からベンド配向状態への移行すなわち転移を
行うためには、一定時間高電圧を印加するなどの独特の
駆動が必要になる。転移に関しては、本発明とは直接関
係しないので詳細については記述しない。

【０００７】ＯＣＢ液晶セルは、前記の独特な駆動によ
り一旦ベンド配向状態に転移しても、所定のレベル以上
の電圧が一定時間以上印加されない状態が続くと、ベン
ド配向状態が維持できずにスプレイ配向状態に戻ってし
まう。これを「逆転移」という。この逆転移を防止する
ために黒信号を書き込む動作および黒信号電位保持期間
を設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成および駆動方法では、逆転移防止用の黒信号電位を
液晶に保持するための黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、
Ｂ信号による画像書き込み期間とは別に設けている。こ
の黒信号サブフィールドの期間は全期間の２〜３割程度
を占めており、消費電力を大きくしている。

【０００９】また、サブフィールドを、Ｒ信号、黒信
号、Ｇ信号、黒信号、Ｂ信号、黒信号の各サブフィール
ドの順番にしているので、画質面においても、色割れ等
による表示品位の低下を招いている。

【００１０】本発明では、かかる点に鑑み、ＯＣＢ方式
液晶パネルを利用した面順次表示を行う際、低電力化お
よび表示品位向上が可能な液晶表示装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段を講じることにより、上記の課題を解決する。

【００１２】（１）第１の解決手段として、本発明
は、前提として、１フレームの画面を複数のサブフィー
ルドにより表示する面順次表示方式の液晶表示装置に関
するものであり、従来技術と同様に、黒レベル表示信号
を液晶保持電圧の高電位側とするＯＣＢ液晶モードを利
用するアクティブマトリクス型のＯＣＢ方式液晶パネル
と、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに走査信号を供給するゲ
ートドライバと、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに画像信号
を供給するソースドライバと、前記ソースドライバおよ
び前記ゲートドライバに対して制御信号を出力する駆動
制御手段とを備える。この方式の液晶表示装置におい
て、本発明は、入力映像信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号の共
通レベルを検出する共通最小値検出手段と、前記入力映
像信号と前記共通最小値検出手段からの出力との差分に
応じた値を算出する差分信号作成手段を備える。さら
に、前記共通最小値検出手段と前記差分信号作成手段か
らの出力をサブフィールド毎に面順次出力するとともに
黒信号を所定期間挿入するサブフィールド化および黒信
号挿入手段と、前記サブフィールド化および黒信号挿入
手段がサブフィールド画面作成に使用するメモリと、黒
信号を書き込む期間を設定する黒信号挿入期間設定手段
とを備えている。前記駆動制御手段は、前記サブフィー
ルド化および黒信号挿入手段にも制御信号を出力する。

【００１３】上記において、前記共通最小値検出手段が
検出するＲ、Ｇ、Ｂ信号の共通レベルは、最小値であ
り、通常は白レベルであるが、これを利用して、前記３
原色全ての信号の加法処理による共通色サブフィールド
を加える。また、差分信号作成手段は、共通最小値検出
手段が出力する共通最小値信号に対するＲ、Ｇ、Ｂ信号
それぞれの差分のＲ、Ｇ、Ｂ信号を作成する。これは、
入力のＲ、Ｇ、Ｂ信号を、共通最小値信号を基準とする
差分のＲ、Ｇ、Ｂ信号へ変換し、この差分のＲ、Ｇ、Ｂ
信号と共通最小値信号を各々画像サブフィールドに用い
ることにより、入力のＲ、Ｇ、Ｂ信号をそのまま用いる
場合に比べて、色割れ等による表示品位の低下を抑制す
るためである。

【００１４】前記サブフィールド化および黒信号挿入手
段は、従来技術の場合のサブフィールド化および黒信号
サブフィールド挿入手段とは異なり、黒信号サブフィー
ルドを挿入するものではなく、前記差分のＲ、Ｇ、Ｂ信
号の各画像サブフィールドにおいて適宜に黒信号を挿入
するものである。その黒信号挿入の期間は黒信号挿入期
間設定手段が設定する。１フレーム内で黒信号を所定期
間挿入することにより、ＯＣＢ液晶セルの逆転移を防止
する。

【００１５】以上のように、白レベルは３原色の加法処
理で表示し、黒信号サブフィールドを設けずに画像サブ
フィールドで黒信号を所定期間挿入することにより、低
電力化を図ることができるとともに、色割れ等を抑制し
て表示品位を向上することができる。

【００１６】上記（１）の発明において、好ましい態様
として次のものがある。すなわち、前記サブフィールド
化および黒信号挿入手段が、１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ
信号サブフィールドに加えて、前記３原色全ての信号の
加法処理による共通色サブフィールドを加えるように構
成されていることである。併せて、前記黒信号挿入期間
設定手段が、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに対して逆転移
防止の高電位を書き込む黒信号レベルの保持期間を全て
の画素において１フレーム内に所定期間以上設けるよう
に構成されていることである。

【００１７】この場合、画像サブフィールド期間にて逆
転移防止用の黒信号を書き込み、画像サブフィールド以
外に黒信号サブフィールドを設けていないので、液晶の
透過可能時間を拡大することが可能になる。また、フレ
ーム間に共通色サブフィールドを挟むことにより面順次
表示に起因する色割れ等の表示品位低下を抑制すること
が可能になる。

【００１８】また、上記（１）の発明において、別の好
ましい態様として次のものがある。すなわち、前記サブ
フィールド化および黒信号挿入手段が、１フレーム内に
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３原色全
ての信号の加法処理による共通色サブフィールドを加
え、かつ黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフ
ィールドおよび共通色サブフィールドの間に挿入するよ
うに構成されていることである。併せて、前記黒信号挿
入期間設定手段が、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに対して
逆転移防止の高電位を書き込む黒信号レベルの保持期間
を全ての画素において１フレーム内に所定期間以上設け
るように構成されていることである。

【００１９】この場合、画像サブフィールド期間にて逆
転移防止用の黒信号を書き込むことにより、逆転移防止
用の黒信号サブフィールド期間を短縮して液晶の透過可
能時間を拡大することが可能になる。また、黒サブフィ
ールドを挟むことにより、各画像サブフィールドの書き
込み前状態を黒レベルに初期化するため、表示画像品位
の向上が可能になる。

【００２０】（２）第２の解決手段として、本発明
は、次のように構成する。前記（１）の第１の解決手段
におけるのと同様の、ＯＣＢ方式液晶パネル、ゲートド
ライバ、ソースドライバ、駆動制御手段、共通最小値検
出手段、差分信号作成手段、サブフィールド化および黒
信号挿入手段、メモリ、黒信号挿入期間設定手段を備え
ている。併せて、画像信号が静止画か動画かを判断し、
判断結果を前記黒信号挿入期間設定手段に与える動き検
出手段を備えている。動き検出を行うために、前記サブ
フィールド化および黒信号挿入手段は、前記共通最小値
検出手段と前記差分信号作成手段からの出力に加えて入
力のＲ、Ｇ、Ｂ信号を選択的にサブフィールド毎に面順
次出力するとともに黒信号を所定期間挿入するように構
成されている。そして、前記黒信号挿入期間設定手段
は、黒信号を書き込む期間を前記動き検出手段からの判
断結果を加味して設定するように構成されている。

【００２１】この場合、動き検出を判断して駆動方法を
切り替えることにより、表示画像の静止画、動画の変化
に応じた最適な表示品位を保持することが可能になる。

【００２２】上記（２）の発明において、好ましい態様
として次のものがある。すなわち、前記黒信号挿入期間
設定手段が、前記動き検出手段からの判断結果が静止画
の場合は１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールド
に加えて、前記３原色全ての信号の加法処理による共通
色サブフィールドを挿入し、前記判断結果が動画の場合
は１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加え
て、黒信号サブフィールドを１サブフィールド挿入する
ように構成されていることである。

【００２３】この場合、静止画のときは上記（１）と同
様であるが、動画のときには、画像サブフィールド期間
以外に逆転移防止用の黒信号を書き込む黒信号サブフィ
ールドを設けることにより、画像表示においてストロボ
効果が得られ、動画に対する表示品位を向上させること
が可能になる。

【００２４】また、上記（２）の発明において、別の好
ましい態様として次のものがある。すなわち、前記黒信
号挿入期間設定手段は、前記動き検出手段からの判断結
果が動画である場合、１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サ
ブフィールドに加えて、黒信号サブフィールドを１サブ
フィールド加えるとともに、黒信号サブフィールドを
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドの間に挿入するように構
成されていることである。つまり、前記ＯＣＢ方式液晶
パネルに対して高電位を書き込む黒信号レベル保持期間
を１フレーム内に所定期間以上設けている。

【００２５】この場合、黒サブフィールドを挟むことに
より、各画像サブフィールドの書き込み前状態を黒レベ
ルに初期化するので、表示画像品位のさらなる向上が可
能になる。

【００２６】上記において好ましい態様は、前記動き検
出手段が、静止画状態と動画状態の切り替え判断におい
て、所定の時定数を持って緩やかな切り替え動作を行う
ように構成されていることである。

【００２７】この場合、急激な切り替えを行わず、画像
表示における品位劣化を防ぐ。

【００２８】（３）第３の解決手段として、本発明
は、次のように構成する。前記（１）の第１の解決手段
におけるのと同様の、ＯＣＢ方式液晶パネル、ゲートド
ライバ、ソースドライバ、駆動制御手段、共通最小値検
出手段、差分信号作成手段、サブフィールド化および黒
信号挿入手段、メモリ、黒信号挿入期間設定手段を備え
ている。併せて、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を発光するＲＧＢバ
ックライト手段を備えている。前記サブフィールド化お
よび黒信号挿入手段は、１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号
サブフィールドに加えて、前記３原色全ての信号の加法
処理による共通色サブフィールドを加えるように構成さ
れている。そして、前記の駆動制御手段は、前記ＲＧＢ
バックライト手段を、各々のサブフィールド表示画面に
おける液晶応答確定期間に応じて、表示サブフィールド
色と同一の色に発光させるように構成されている。

【００２９】この場合、ＲＧＢバックライト手段は、各
サブフィールドにおいて液晶応答に応じたタイミング、
つまり液晶動作が概ね確定した段階で発光する。これに
より、表示画面における輝度ムラを抑制でき、加えて発
光期間を短縮することにより低電力化を図ることが可能
になる。

【００３０】（３）′ 第３の解決手段の変形の態様と
して、本発明は、次のように構成する。前記（１）の第
１の解決手段におけるのと同様の、ＯＣＢ方式液晶パネ
ル、ゲートドライバ、ソースドライバ、駆動制御手段、
共通最小値検出手段、差分信号作成手段、サブフィール
ド化および黒信号挿入手段、メモリ、黒信号挿入期間設
定手段を備えている。併せて、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を発光
するＲＧＢバックライト手段を備えている。前記サブフ
ィールド化および黒信号挿入手段は、１フレーム内に
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３原色全
ての信号の加法処理による共通色サブフィールドを加
え、かつ黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフ
ィールドおよび共通色サブフィールドの間に挿入するよ
うに構成されている。そして、前記の駆動制御手段は、
前記ＲＧＢバックライト手段を、各々の黒信号サブフィ
ールド期間に引き続いて、次に表示されるサブフィール
ド色と同一の色の発光に切り替えるように構成されてい
る。

【００３１】黒信号サブフィールド期間を各画像サブフ
ィールド期間の間に挟むことにより、各画像サブフィー
ルドの書き込み前状態を黒レベルに初期化するため、表
示画像品位の向上が可能になる。その反面、液晶が光を
透過する期間が短くなる。そこで、ＲＧＢバックライト
手段を、各サブフィールドにおいて概ね全期間、発光さ
せる。これにより、液晶透過期間が短くても、応答確定
までの時間も透過に移る過程として有効に使用すること
が可能になる。また、表示画面上下部の輝度ムラに関し
ても、問題ない状態を確立できる。

【００３２】上記において好ましい態様は、前記ＲＧＢ
バックライト手段が、赤、緑、青発光のＬＥＤまたは
赤、緑、青、白発光のＬＥＤにより構成されていること
である。前者の場合、共通色サブフィールドの期間では
赤、緑、青発光の３つのＬＥＤを同時に発光させる。後
者の場合、共通色サブフィールドの期間では白発光のＬ
ＥＤを発光させる。

【００３３】（４）第４の解決手段として、本発明
は、次のように構成する。前記（１）の第１の解決手段
におけるのと同様の、ＯＣＢ方式液晶パネル、ゲートド
ライバ、ソースドライバ、駆動制御手段、共通最小値検
出手段、差分信号作成手段、サブフィールド化および黒
信号挿入手段、メモリ、黒信号挿入期間設定手段を備え
ている。併せて、前記ＯＣＢ方式液晶パネル周辺の温度
を検出する温度検出手段を備えている。前記サブフィー
ルド化および黒信号挿入手段は、１フレーム内にＲ、
Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３原色全ての
信号の加法処理による共通色サブフィールドを加え、か
つ黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィール
ドおよび共通色サブフィールドの間に挿入するように構
成されている。そして、前記黒信号挿入期間設定手段
は、前記温度検出手段が低温を検出したときは黒信号サ
ブフィールド期間を伸長するように構成されている。

【００３４】この場合、温度検出手段によりＯＣＢ方式
液晶パネルの低温状態が検出された場合、黒信号サブフ
ィールド期間を伸長させることにより、低温時に各サブ
フィールド内で液晶動作が完結できないことによる表示
画像の品位低下を抑制する。

【００３５】（５）第５の解決手段として、本発明
は、次のように構成する。前記（１）の第１の解決手段
におけるのと同様の、ＯＣＢ方式液晶パネル、ゲートド
ライバ、ソースドライバ、駆動制御手段、共通最小値検
出手段、差分信号作成手段、サブフィールド化および黒
信号挿入手段、メモリ、黒信号挿入期間設定手段を備え
ている。併せて、前記ＯＣＢ方式液晶パネル周辺の照度
を検出する周囲照度検出手段を備えている。そして、前
記黒信号挿入期間設定手段は、前記周囲照度検出手段が
低照度状態を検出した場合は１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ
信号サブフィールドに加えて、前記３原色全ての信号の
加法処理による共通色サブフィールドを挿入し、前記周
囲照度検出手段が高照度状態を検出した場合は１フレー
ム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、黒信号
サブフィールドを挿入するように構成されている。

【００３６】この場合、周囲照度を判断して駆動方法を
切り替えることにより、低照度状態での色割れ発生を抑
制し、高照度状態では液晶応答確定期間を広げて輝度を
向上させる。すなわち、面順次方式に応じた最適な表示
品位を保持することが可能になる。

【００３７】上記において好ましい態様は、前記周囲照
度検出手段が、高照度状態と低照度状態の切り替え判断
において、所定の時定数を持って緩やかな切り替え動作
を行うように構成されていることである。この場合、急
激な切り替えを行わず、画像表示における品位劣化を防
ぐ。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。

【００３９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１における、１フレームの画面を複数のサブフィー
ルドにより表示する面順次表示方式の液晶表示装置の構
成を示すブロック図である。図１において、共通最小値
検出手段４は、入力信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号全ての共
通レベル（最小値）を検出する。差分信号作成手段１
は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号と共通最小値信号の差分に応じたＲ
ａ、Ｇａ、Ｂａ信号を出力する。サブフィールド化およ
び黒信号挿入手段２は、メモリ３を使用してＲ、Ｇ、
Ｂ、共通最小値（ここでは白）サブフィールドを作成
し、面順次動作が可能になるように出力を行う。また、
サブフィールド化および黒信号挿入手段２は、ＯＣＢ液
晶セルの逆転移防止用黒信号を所定期間挿入する。ＯＣ
Ｂ方式液晶パネル９は、黒レベル表示信号を液晶保持電
圧の高電位側とするＯＣＢ液晶モードを利用するアクテ
ィブマトリクス型の液晶パネルである。ソースドライバ
８は、サブフィールド化および黒信号挿入手段２から出
力された画像データに応じた値をＯＣＢ方式液晶パネル
９に対して出力する。ゲートドライバ７は、ＯＣＢ方式
液晶パネル９に対して走査信号を出力する。黒信号挿入
期間設定手段５は、ＯＣＢ液晶セルの逆転移防止用黒信
号を挿入する期間を設定し、出力する。駆動制御手段６
は、黒信号挿入期間設定手段５の出力に応じて、サブフ
ィールド化および黒信号挿入手段２と、ソースドライバ
８およびゲートドライバ７に対して駆動制御信号を出力
する。

【００４０】図２に、画像サブフィールド以外に黒信号
サブフィールドを設けない場合の駆動タイミング図を示
す。１フレーム内をＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つのサブフィー
ルドに分割している。各サブフィールドの開始時には、
垂直走査用のスタート信号がゲートドライバ７に入力さ
れる。書き込み動作の部分は、走査線スタート信号をシ
フトするクロックが入力される期間を示す。この期間中
に画面の上部から下部へのライン走査が行われる。

【００４１】図２（ａ）下部には、白画像を表示する画
素における画素書き込み信号と液晶動作を表している。
液晶動作は、光を通さない状態を低レベル、通す状態を
高レベルとして表現している。また、実線は画面上部の
画素の液晶動作、破線は画面下部の液晶動作を示す。白
信号を画素に書き込む場合、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィールド
においては逆転移防止用の黒信号レベルを書き込み、Ｗ
サブフィールドにて白信号を書き込む。液晶動作として
は、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィールド期間は光を遮断し、Ｗサ
ブフィールド期間に光を透過する。

【００４２】図２（ｂ）下部には、マゼンタ画像を表示
する画素における画素書き込み信号と液晶動作を表して
いる。マゼンタ信号を画素に書き込む場合、Ｇ、Ｗサブ
フィールドにおいては逆転移防止用の黒信号レベルを書
き込み、Ｒ、Ｂサブフィールドにて各々の信号を書き込
む。液晶動作としては、Ｇ、Ｗサブフィールド期間は光
を遮断し、Ｒ、Ｂサブフィールド期間に光を透過する。

【００４３】このように画像サブフィールド期間にて逆
転移防止用の黒信号を書き込み、画像サブフィールド以
外に黒信号サブフィールドを設ける必要が無くなること
により、液晶の透過可能時間を拡大することが可能にな
る。また、Ｗフィールドを挟むことにより面順次表示に
起因する色割れ等の表示品位低下を抑制することが可能
になる。

【００４４】図３に、画像サブフィールドの間に黒信号
サブフィールドを設ける場合の駆動タイミング図を示
す。1フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つのサブフィー
ルドと、４つの黒信号サブフィールドを持つ。走査線ス
タート信号と書き込みシフトクロックは、図に示すタイ
ミングでゲートドライバ７に入力される。

【００４５】図３（ａ）下部には、白画像を表示する画
素における画素書き込み信号と液晶動作を表している。
白信号を画素に書き込む場合、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィール
ドおよびＫサブフィールドにおいては逆転移防止用の黒
信号レベルを書き込み、Ｗサブフィールドにて白信号を
書き込む。液晶動作としては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィール
ドおよびＫサブフィールド期間は光を遮断し、Ｗサブフ
ィールド期間に光を透過する。

【００４６】図３（ｂ）下部には、マゼンタ画像を表示
する画素における画素書き込み信号と液晶動作を表して
いる。マゼンタ信号を画素に書き込む場合、Ｇ、Ｗサブ
フィールドおよびＫサブフィールドにおいては逆転移防
止用の黒信号レベルを書き込み、Ｒ、Ｂサブフィールド
にて各々の信号を書き込む。液晶動作としては、Ｇ、Ｗ
サブフィールドおよびＫサブフィールド期間は光を遮断
し、Ｒ、Ｂサブフィールド期間に光を透過する。

【００４７】このように画像サブフィールド期間にて逆
転移防止用の黒信号を書き込むことにより、逆転移防止
用の黒信号サブフィールド期間を短縮して液晶の透過可
能時間を拡大することが可能になる。また、黒サブフィ
ールドを挟むことにより、各画像サブフィールドの書き
込み前状態を黒レベルに初期化することができ、表示画
像品位の向上が可能になる。

【００４８】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２における面順次表示方式の液晶表示装置の構成を
示すブロック図である。実施の形態２において実施の形
態１と異なっている構成を中心に説明する。図４におい
て、新たな構成要素として動き検出手段１１を備えてい
る。サブフィールド化および黒信号挿入手段２は、差分
信号作成手段１からの差分のＲ、Ｇ、Ｂ信号と共通最小
値検出手段４からの共通最小値信号に加えて入力のＲ、
Ｇ、Ｂ信号を入力する。

【００４９】動き検出手段１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に基
づいて画像信号の動き検出を行い、静止画状態か動画状
態かを判断する。黒信号挿入期間設定手段５は、動き検
出手段１１からの制御信号により、ＯＣＢ液晶セルの逆
転移防止用黒信号を挿入する期間を設定し、出力する。
その他の構成については図１に示す実施の形態１の場合
と同様であるので、同一部分に同一符号を付すにとど
め、説明を省略する。

【００５０】図５に、実施の形態２の駆動における動作
フローチャートを示す。画像信号が、静止画状態か動画
状態かを検出し、静止画状態の場合と動画状態の場合で
駆動方法を切り替える。但し、切り替えタイミングにお
いては所定の時定数を持ち、急激な切り替えは行わな
い。これは、画像表示における品位劣化を防ぐためであ
る。

【００５１】検出判断が静止画状態の場合は、Ｒ、Ｇ、
Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３信号の共通色サ
ブフィールドおよび逆転移防止用の黒信号サブフィール
ドを挿入する駆動方法を実施する。この場合、実施の形
態１で示したように逆転移防止用の黒信号サブフィール
ドを設けずに、画像サブフィールド期間内にて逆転移防
止用の黒信号を書き込んでもよい。また、検出判断が動
画状態の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加え
て、逆転移防止用の黒信号サブフィールドを挿入する駆
動方法を実施する。

【００５２】図６に、画像サブフィールドに加えて、黒
信号サブフィールドを設ける場合の駆動タイミング図を
示す。図６（ａ）下部には、動画状態の場合の白画像を
表示する画素における画素書き込み信号と液晶動作を表
している。液晶動作は、光を通さない状態を低レベル、
通す状態を高レベルとして表現している。また、実線は
画面上部の画素の液晶動作、破線は画面下部の液晶動作
を示す。白信号を画素に書き込む場合、Ｒ、Ｇ、Ｂサブ
フィールドにおいて各々の信号を書き込み、Ｋサブフィ
ールドにおいては逆転移防止用の黒信号レベルを書き込
む。液晶動作としては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィールド期間
は光を透過し、Ｋサブフィールド期間に光を遮断する。
図６（ｂ）下部には、マゼンタ画像を表示する画素にお
ける画素書き込み信号と液晶動作を表している。マゼン
タ信号を画素に書き込む場合、Ｇ、Ｋサブフィールドに
おいては逆転移防止用の黒信号レベルを書き込み、Ｒ、
Ｂサブフィールドにて各々の信号を書き込む。液晶動作
としては、Ｇ、Ｋサブフィールド期間は光を遮断し、
Ｒ、Ｂサブフィールド期間に光を透過する。

【００５３】このように画像サブフィールド期間以外に
逆転移防止用の黒信号を書き込む黒信号サブフィールド
を設けることにより、画像表示においてストロボ効果が
得られ、動画に対する表示品位を向上させることが可能
になる。

【００５４】図７に、画像サブフィールドの間に黒信号
サブフィールドを設ける場合の駆動タイミング図を示
す。1フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂの３つのサブフィールド
と、３つの黒信号サブフィールドを持つ。走査線スター
ト信号と書き込みシフトクロックは、図に示すタイミン
グでゲートドライバ７に入力される。図７（ａ）下部に
は、白画像を表示する画素における画素書き込み信号と
液晶動作を表している。白信号を画素に書き込む場合、
Ｋサブフィールドにおいては逆転移防止用の黒信号レベ
ルを書き込み、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィールドにて各々の信
号を書き込む。液晶動作としては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフィ
ールド期間は光を透過し、Ｋサブフィールド期間に光を
遮断する。

【００５５】図７（ｂ）下部には、マゼンタ画像を表示
する画素における画素書き込み信号と液晶動作を表して
いる。マゼンタ信号を画素に書き込む場合、ＧおよびＫ
サブフィールドにおいては逆転移防止用の黒信号レベル
を書き込み、Ｒ、Ｂサブフィールドにて各々の信号を書
き込む。液晶動作としては、ＧおよびＫサブフィールド
期間は光を遮断し、Ｒ、Ｂサブフィールド期間に光を透
過する。

【００５６】このように画像サブフィールド期間以外に
逆転移防止用の黒信号を書き込む黒信号サブフィールド
を設けることにより、画像表示においてストロボ効果が
得られ、動画に対する表示品位を向上させることが可能
になる。加えて、黒サブフィールドを挟むことにより、
各画像サブフィールドの書き込み前状態を黒レベルに初
期化することができ、表示画像品位の向上が可能にな
る。

【００５７】このように、動き検出を判断して駆動方法
を切り替えることにより、表示画像（静止画、動画）に
応じた最適な表示品位を保持することが可能になる。

【００５８】（実施の形態３）図８は、本発明の実施の
形態３における面順次表示方式の液晶表示装置の構成を
示すブロック図である。実施の形態３において実施の形
態１と異なっている構成を中心に説明する。図８におい
て、新たな構成要素としてＲＧＢバックライト手段１２
を備えている。このＲＧＢバックライト手段１２は、駆
動制御手段６からの制御に基づいて面順次表示方式の各
サブフィールドタイミングに応じた色の光を発光する。
その他の構成については図１に示す実施の形態１の場合
と同様であるので、同一部分に同一符号を付すにとど
め、説明を省略する。

【００５９】図９に、サブフィールドおよびＲＧＢバッ
クライトの駆動タイミング図を示す。図９（ａ）は、１
フレーム内をＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つのサブフィールドに
分割している駆動方式におけるＲＧＢバックライト手段
１２の発光タイミングを示す。各サブフィールドの開始
時には、垂直走査用のスタート信号がゲートドライバ７
に入力される。書き込み動作の部分は、走査線スタート
信号をシフトするクロックが入力される期間を示す。こ
の期間中に画面の上部から下部へのライン走査が行われ
る。画素書き込み信号と液晶動作は、マゼンタ画像を表
示する画素における状態を表している。ＲＧＢバックラ
イト手段１２は、各サブフィールドにおいて液晶応答に
応じたタイミング、つまり液晶動作が概ね確定した段階
で発光する。なお、Ｗサブフィールドにおいては、ＲＧ
Ｂが同時に発光してもよいし、白発光の光源を使用して
もよい。

【００６０】このように、液晶応答に応じたタイミング
でＲＧＢバックライト手段１２を発光させることによ
り、表示画面における輝度ムラを抑制でき、加えて発光
期間を短縮することにより低電力化を図ることが可能に
なる。

【００６１】図９（ｂ）は、１フレーム内をＲ、Ｇ、
Ｂ、Ｗの４つのサブフィールドおよび４つの黒信号サブ
フィールドに分割している駆動方式におけるＲＧＢバッ
クライト手段１２の発光タイミングを示す。黒信号フィ
ールドが挿入されるため、図９（ａ）のタイミングに比
べて、液晶が光を透過する期間が短くなる。ＲＧＢバッ
クライト手段１２は、各サブフィールドに応じた色を発
光する。バックライト動作としては、無発光期間は概ね
無いことになる。

【００６２】このように、各サブフィールドにおいて概
ね全期間、ＲＧＢバックライト手段１２を発光させるこ
とにより、液晶透過期間が短くても、応答確定までの時
間も透過に移る過程として有効に使用することが可能に
なる。また、表示画面上下部の輝度ムラに関しても、問
題ない状態を確立できる。

【００６３】（実施の形態４）図１０は、本発明の実施
の形態４における面順次表示方式の液晶表示装置の構成
を示すブロック図である。実施の形態４において実施の
形態１と異なっている構成を中心に説明する。図１０に
おいて、新たな構成要素として温度検出手段１３を備え
ている。この温度検出手段１３は、ＯＣＢ方式液晶パネ
ル９周辺の温度を検出する。黒信号挿入期間設定手段５
は、温度検出手段１３の制御信号に応じてＯＣＢ液晶セ
ルの逆転移防止用黒信号を挿入する期間を設定し、出力
する。その他の構成については図１に示す実施の形態１
の場合と同様であるので、同一部分に同一符号を付すに
とどめ、説明を省略する。

【００６４】図１１に、画像サブフィールドの間に黒信
号サブフィールドを設ける場合の駆動タイミング図を示
す。図１１（ａ）は、ＯＣＢ方式液晶パネルが低温状態
におかれた場合にＫサブフィールドを図９（ｂ）と同様
の設定で維持した状態を示す。

【００６５】低温時には液晶動作が遅くなり、各サブフ
ィールド内において動作が概ね完結することができず、
次のサブフィールドに対して液晶の状態が影響している
ことがわかる。これを回避するために、図１１（ｂ）で
は、温度検出手段１３により低温状態が検出された場
合、Ｋサブフィールド期間を伸長させる駆動方法に移行
させる。

【００６６】このようにＯＣＢ方式液晶パネルの温度状
況を検出し、液晶応答速度状況に応じた駆動を用いるこ
とにより、各サブフィールド間の表示画像が互いに影響
を及ぼすことがなく、表示画像の品位低下を抑制するこ
とが可能になる。

【００６７】（実施の形態５）図１２は、本発明の実施
の形態５における面順次表示方式の液晶表示装置の構成
を示すブロック図である。実施の形態５において実施の
形態１と異なっている構成を中心に説明する。図１２に
おいて、新たな構成要素として周囲照度検出手段１４を
備えている。この周囲照度検出手段１４は、ＯＣＢ方式
液晶パネル９の周辺照度検出を行い、低照度状態か高照
度状態かを判断する。黒信号挿入期間設定手段５は、周
囲照度検出手段１４からの検出照度に基づいて黒信号挿
入期間の設定を制御する。その他の構成については図１
に示す実施の形態１の場合と同様であるので、同一部分
に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。

【００６８】図１３に、実施の形態５の駆動における動
作フローチャートを示す。ＯＣＢ方式液晶パネルの周囲
照度が、低照度状態か高照度状態かを検出し、低照度状
態の場合と高照度状態の場合で駆動方法を切り替える。
但し、切り替えタイミングにおいては所定の時定数を持
ち、急激な切り替えは行わない。これは、画像表示にお
ける品位劣化を防ぐためである。検出判断が低照度状態
の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前
記３信号の共通色サブフィールドおよび逆転移防止用の
黒信号サブフィールドを挿入する駆動方法を実施する。
この場合、実施の形態１で示したように逆転移防止用の
黒信号サブフィールドを設けずに、画像サブフィールド
期間内にて逆転移防止用の黒信号を書き込んでもよい。
また、検出判断が高照度状態の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号
サブフィールドに加えて、逆転移防止用の黒信号サブフ
ィールドを挿入する駆動方法を実施する。

【００６９】このように、周囲照度を判断して駆動方法
を切り替えることにより、低照度状態での色割れ発生を
抑制し、高照度状態では液晶応答確定期間を広げて輝度
を向上させることになり、面順次方式に応じた最適な表
示品位を保持することが可能になる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＯＣＢ方式液晶パネルを利用して１フレームの画面を複
数のサブフィールドにより表示する面順次表示方式の表
示を実施する際に、消費電力を低減するとともに表示品
位を向上または維持させた液晶表示装置を実現できると
いう格別な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１における駆動タイミン
グを示す状態図

【図３】本発明の実施の形態１における駆動タイミン
グを示す状態図

【図４】本発明の実施の形態２による液晶表示装置の
構成を示すブロック図

【図５】本発明の実施の形態２における動作フローチ
ャート

【図６】本発明の実施の形態２における駆動タイミン
グを示す状態図

【図７】本発明の実施の形態２における駆動タイミン
グを示す状態図

【図８】本発明の実施の形態３による液晶表示装置の
構成を示すブロック図

【図９】本発明の実施の形態３における駆動タイミン
グを示す状態図

【図１０】本発明の実施の形態４による液晶表示装置
の構成を示すブロック図

【図１１】本発明の実施の形態４における駆動タイミ
ングを示す状態図

【図１２】本発明の実施の形態５による液晶表示装置
の構成を示すブロック図

【図１３】本発明の実施の形態５における動作フロー
チャート

【図１４】従来例の液晶表示装置の構成を示すブロッ
ク図

【図１５】従来例における駆動タイミングを示す状態
図

【図１６】ＯＣＢ液晶セルの状態遷移図

【符号の説明】

１差分信号作成手段２サブフィールド化および黒信号挿入手段３メモリ４共通最小値検出手段５黒信号挿入期間設定手段６駆動制御手段７ゲートドライバ８ソースドライバ９ＯＣＢ方式液晶パネル１０サブフィールド化および黒信号サブフィールド挿
入手段１１動き検出手段１２ＲＧＢバックライト手段１３温度検出手段１４周囲照度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｕ６４１６４１Ｅ６４１Ｐ６４２６４２Ｌ６６０６６０Ｕ６６０Ｗ 3/34 3/34 ＪＨ０４Ｎ 9/30 Ｈ０４Ｎ 9/30 (72)発明者小林隆宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 GA02 HA07 HA08 HA28 JA04 MA01 2H093 NA16 NA65 NC14 NC34 NC43 NC55 NC57 NC63 ND02 ND39 NF04 5C006 AA01 AA02 AA14 AA22 AF03 AF04 AF19 AF44 AF45 AF46 AF51 AF52 AF53 AF54 AF61 AF63 AF69 AF71 AF85 BB11 BC03 BC11 BC16 BF02 EA01 FA47 FA56 5C060 AA07 BA08 BC01 HB19 HB26 JA00 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 DD09 DD26 EE19 EE30 JJ02 JJ04 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フレームの画面を複数のサブフィール
ドにより表示する面順次表示方式の液晶表示装置であっ
て、入力映像信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号の共通レベルを検出
する共通最小値検出手段と、前記入力映像信号と前記共通最小値検出手段からの出力
との差分に応じた値を算出する差分信号作成手段と、前記共通最小値検出手段と前記差分信号作成手段からの
出力をサブフィールド毎に面順次出力するとともに黒信
号を所定期間挿入するサブフィールド化および黒信号挿
入手段と、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段がサブフィ
ールド画面作成に使用するメモリと、黒信号を書き込む期間を設定する黒信号挿入期間設定手
段と、黒レベル表示信号を液晶保持電圧の高電位側とするＯＣ
Ｂ液晶モードを利用するアクティブマトリクス型のＯＣ
Ｂ方式液晶パネルと、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに走査信号を供給するゲート
ドライバと、前記ＯＣＢ方式液晶パネルに画像信号を供給するソース
ドライバと、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段と前記ソー
スドライバおよび前記ゲートドライバに対して制御信号
を出力する駆動制御手段とを備える液晶表示装置。
【請求項２】前記サブフィールド化および黒信号挿入
手段は、１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールド
に加えて、前記３原色全ての信号の加法処理による共通
色サブフィールドを加えるように構成され、前記黒信号挿入期間設定手段は、前記ＯＣＢ方式液晶パ
ネルに対して逆転移防止の高電位を書き込む黒信号レベ
ルの保持期間を全ての画素において１フレーム内に所定
期間以上設けるように構成されている請求項１記載の液
晶表示装置。
【請求項３】前記サブフィールド化および黒信号挿入
手段は、１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールド
に加えて、前記３原色全ての信号の加法処理による共通
色サブフィールドを加え、かつ黒信号サブフィールドを
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドおよび共通色サブフィー
ルドの間に挿入するように構成され、前記黒信号挿入期間設定手段は、前記ＯＣＢ方式液晶パ
ネルに対して逆転移防止の高電位を書き込む黒信号レベ
ルの保持期間を全ての画素において１フレーム内に所定
期間以上設けるように構成されている請求項１記載の液
晶表示装置。
【請求項４】請求項１記載の液晶表示装置において、
さらに、画像信号が静止画か動画かを判断し、判断結果を前記黒
信号挿入期間設定手段に与える動き検出手段を備え、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段は、前記共
通最小値検出手段と前記差分信号作成手段からの出力に
加えて前記入力のＲ、Ｇ、Ｂ信号を選択的にサブフィー
ルド毎に面順次出力するとともに黒信号を所定期間挿入
するように構成され、前記黒信号挿入期間設定手段は、前記動き検出手段から
の判断結果を加味して黒信号を書き込む期間を設定する
ように構成されている液晶表示装置。
【請求項５】前記黒信号挿入期間設定手段は、前記動
き検出手段からの判断結果が静止画の場合は１フレーム
内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３原
色全ての信号の加法処理による共通色サブフィールドを
挿入し、前記判断結果が動画の場合は１フレーム内に
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、黒信号サブフ
ィールドを１サブフィールド挿入するように構成されて
いる請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記黒信号挿入期間設定手段は、前記動
き検出手段からの判断結果が動画である場合、１フレー
ム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、黒信号
サブフィールドを１サブフィールド加えるとともに、黒
信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドの
間に挿入するように構成され、前記ＯＣＢ方式液晶パネ
ルに対して高電位を書き込む黒信号レベル保持期間を１
フレーム内に所定期間以上設けている請求項５記載の液
晶表示装置。
【請求項７】前記動き検出手段は、静止画状態と動画
状態の切り替え判断において、所定の時定数を持って緩
やかな切り替え動作を行うように構成されている請求項
５または請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】請求項１記載の液晶表示装置において、
さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を発光するＲＧＢバックライト手段を
備え、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段は、１フレ
ーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記
３原色全ての信号の加法処理による共通色サブフィール
ドを加えるように構成され、前記駆動制御手段は、前記ＲＧＢバックライト手段を、
各々のサブフィールド表示画面における液晶応答確定期
間に応じて、表示サブフィールド色と同一の色に発光さ
せるように構成されている液晶表示装置。
【請求項９】請求項１記載の液晶表示装置において、
さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を発光するＲＧＢバックライト手段を
備え、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段は、１フレ
ーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記
３原色全ての信号の加法処理による共通色サブフィール
ドを加え、かつ黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号
サブフィールドおよび共通色サブフィールドの間に挿入
するように構成され、前記駆動制御手段は、前記ＲＧＢバックライト手段を、
各々の黒信号サブフィールド期間に引き続いて、次に表
示されるサブフィールド色と同一の色の発光に切り替え
るように構成されている液晶表示装置。
【請求項１０】前記ＲＧＢバックライト手段は、赤、
緑、青発光のＬＥＤまたは赤、緑、青、白発光のＬＥＤ
により構成されている請求項８または請求項９に記載の
液晶表示装置。
【請求項１１】請求項１記載の液晶表示装置におい
て、さらに、前記ＯＣＢ方式液晶パネル周辺の温度を検出する温度検
出手段を備え、前記サブフィールド化および黒信号挿入手段は、１フレ
ーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記
３原色全ての信号の加法処理による共通色サブフィール
ドを加え、かつ黒信号サブフィールドをＲ、Ｇ、Ｂ信号
サブフィールドおよび共通色サブフィールドの間に挿入
するように構成され、前記黒信号挿入期間設定手段は、前記温度検出手段が低
温を検出したときは黒信号サブフィールド期間を伸長す
るように構成されている液晶表示装置。
【請求項１２】請求項１記載の液晶表示装置におい
て、さらに、前記ＯＣＢ方式液晶パネル周辺の照度を検出する周囲照
度検出手段を備え、前記黒信号挿入期間設定手段は、前記周囲照度検出手段
が低照度状態を検出した場合は１フレーム内にＲ、Ｇ、
Ｂ信号サブフィールドに加えて、前記３原色全ての信号
の加法処理による共通色サブフィールドを挿入し、前記
周囲照度検出手段が高照度状態を検出した場合は１フレ
ーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフィールドに加えて、黒信
号サブフィールドを挿入するように構成されている液晶
表示装置。
【請求項１３】前記周囲照度検出手段は、高照度状態
と低照度状態の切り替え判断において、所定の時定数を
持って緩やかな切り替え動作を行う請求項１２記載の液
晶表示装置。
【請求項１４】１フレーム内にＲ、Ｇ、Ｂ信号サブフ
ィールドに加えて、前記３原色のうち、ふたつの信号の
加法処理による共通色サブフィールドを加えることを特
徴とする請求項２、３、５、８、９、１１、１２のいず
れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】ＯＣＢ方式液晶パネルは、カラーフィ
ルタを用いない液晶パネルであることを特徴とする請求
項１、４、８、９、１１、１２のいずれか１項に記載の
液晶表示装置。