JP2004361479A

JP2004361479A - 液晶表示パネルの駆動方法

Info

Publication number: JP2004361479A
Application number: JP2003156698A
Authority: JP
Inventors: Nobuko Fukuoka; 暢子福岡; Shoichi Kurauchi; 昭一倉内
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】異なった標準方式の画像信号を焼き付きを起こすことなく変換して表示可能とする。
【解決手段】入力される画像信号から一定の間隔毎に選択された所定の本数の走査線を各フィールド毎に間引いてＸＹマトリックス型の液晶表示素子に画像を表示させる液晶表示パネルの駆動方法である。同一の走査線を２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて選択して間引く。間引かれる走査線の信号と代わりに入力される信号とに電位差があった場合にも、２種類の交流成分が重畳されたようなかたちになり、直流成分の印加が解消される。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＰＡＬ方式とＮＴＳＣ方式のように異なった標準方式の画像信号の表示を可能とする液晶表示パネルの駆動方法に関するものであり、特に、焼き付き不良の発生を防止するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー映像信号を伝送する方式としては、例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等が知られている。ＮＴＳＣ方式は、日本と米国で一般的に使われているテレビの映像信号方式であり、縦方向に５２５本の走査線を持ち、１秒間に６０フィールド表示する。ＰＡＬ方式は、ヨーロッパや中国等で採用されている方式であり、走査線数６２５本、５０フィールド／秒である。
【０００３】
したがって、例えばＰＡＬ方式の画像信号をＮＴＳＣ方式の表示装置に表示させる場合、映像信号をこれに対応して変換する必要があり、ＰＡＬ方式の信号を、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号を出力する外部機器やＲＧＢ信号を表示する液晶表示パネルで表示させるための方法の一つとして、いわゆる「間引き駆動」と呼ばれる映像信号変換方法が知られている。この間引き駆動と呼ばれる映像信号変換方法は、ＰＡＬ方式とＮＴＳＣ方式の走査線本数の差に相当する１００本分のデータを間引きするという方法である。
【０００４】
ただし、この間引き駆動を採用した場合、毎フィールド同じ位置の走査線を間引くと、表示された画像にちらつきやフリッカ、縞状の表示むらの流れ等が発生してしまうという問題がある。そこで、これを解決する技術が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００５】
特許文献１に記載される技術では、間引く走査線と走査線との間を少なくとも２本の走査線の間隔をあけて配置して走査線が画面の平面的配列において目立たないようにするとともに、少なくとも３フィールドの時間内に同一の走査線が２度以上間引かれることがないようにし、一つの走査線が頻繁に間引かれて目立つことのないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１２２６４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような間引き駆動を液晶表示パネルにおいて行う場合、解決すべき大きな課題がある。具体的には、焼き付き不良の発生の問題である。
【０００８】
すなわち、液晶表示パネルでは、液晶層に印加される信号電位を、奇数フィールドと偶数フィールドとで極性反転させ、交流駆動することが信頼性を確保する上で必須である。直流駆動すると、液晶層のイオン性不純物がアレイ基板あるいは対向電極基板のいずれかの配向膜界面に吸着し、電荷に偏りが生じることによって、表示を切り替えた後でも前の表示が残ってしまう焼付き不良が発生することがあるためである。
【０００９】
先に述べたような間引き駆動を行う際、ラスター表示、すなわち全面均一な表示の場合は、間引かれる走査線の信号と、その代わりに入力される信号とは同一である。しかしながら、それ以外の場合で、間引かれる走査線の信号と代わりに入力される信号とに電位差があった場合には、結果として直流成分が印加されることになる。
【００１０】
ここで、ＰＡＬ方式の画像信号において、１本目から７本目の走査線には±５Ｖを印加し、８本目からは±０．５Ｖを印加する表示を行う場合を例に取る。液晶表示パネルには、奇数フィールドで正極性、偶数フィールドで負極性の電位を書き込むと仮定する。また、間引き駆動に際して、奇数フィールドでは７ｍ本目（ｍは１以上の整数）の走査線が間引かれ、偶数フィールドでは（７ｍ−２）本目の走査線が間引かれるものとする。
【００１１】
ＮＴＳＣ方式の液晶表示パネルにおいて、７ｍ本目（７本目）の走査線に入力されるのは、奇数フィールドでは、７ｍ本目（７本目）の信号が間引かれるために、ＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目（８本目）の信号であり、偶数フィールドでは、７ｍ本目（７本目）の信号ということになる。
【００１２】
したがって、ＮＴＳＣ方式の液晶表示パネルにおいて、７本目の走査線には、奇数フィールドでは＋０．５Ｖ，偶数フィールドでは−５Ｖが常に印加され、−４．５Ｖの直流成分が印加されることになる。その結果、例えばラスター表示に切り替えた時に、７本目の走査線だけが実効電位が他の部分と異なり、表示が異なって見える焼付きが発生するという不具合が生ずることがある。
【００１３】
このような不具合は、先の特許文献１に記載される技術のように、少なくとも３フィールドの時間内に同一の走査線が２度以上間引かれることがないようにすることで、ある程度緩和することはできるが、特許文献１では焼き付き不良に関しては何ら考慮されておらず、十分に解消するまでは至っていない。
【００１４】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、異なった標準方式の画像信号の表示が可能で、しかも表示画像の品位を焼き付き不良により低下することのない液晶表示パネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルの駆動方法は、入力される画像信号から一定の間隔毎に選択された所定の本数の走査線を各フィールド毎に間引いてＸＹマトリックス型の液晶表示素子に画像を表示させる液晶表示パネルの駆動方法において、同一の走査線を２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて選択して間引くことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の駆動方法では、入力される画像信号のうちの同一の走査線の信号は、２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて、すなわち、必ず偶数フィールド分の時間的間隔を開けて間引かれる。したがって、先の例で説明すると、例えば、前記偶数フィールド期間には、７本目の信号（±５Ｖ）が印加され、その前後のフィールドにおいて８本目の信号（±０．５Ｖ）が印加されることになる。各偶数フィールド期間は、偶数のフィールド分の期間からなるため、７本目の信号である＋５Ｖと−５Ｖとが同じフィールド期間ずつ印加され、交流成分として互いに相殺される。一方、その前後のフィールドにおいては、例えば偶数フィールド期間の前のフィールドが奇数フィールドであるとすると、偶数フィールド期間の後のフィールドは必ず偶数フィールドとなり、８本目の信号である＋０．５Ｖと−０．５Ｖとが交互に印加される。したがって、本発明の駆動方法では、間引かれる走査線の信号と代わりに入力される信号とに電位差があった場合にも、２種類の交流成分が重畳されたようなかたちになり、直流成分の印加が解消される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した液晶表示パネルの駆動方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１に、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置の構成例を示す。液晶表示装置は、間引きコントローラ１とパネルコントローラ２とを有する駆動回路部３と、走査線ドライバＩＣ４と信号線ドライバＩＣ５と液晶表示パネル６とを有する液晶表示部７と、切り替えスイッチ８とから構成されている。
【００１９】
前記駆動回路部３は、間引きコントローラ１とパネルコントローラ２とを有する液晶表示用の駆動回路で、標準方式として、ここではＮＴＳＣ方式を採用している。
【００２０】
間引きコントローラ１は、切り替えスイッチ８が使用者によってオンされた時に、外部から入力される垂直同期信号の立ち下がりに同期して作動し、パネルコントローラ２に入力された画像信号から走査線を間引くものである。
【００２１】
パネルコントローラ２は、外部から入力される垂直同期信号や水平走査信号等の画像信号を受け、液晶表示部７の走査線ドライバＩＣ４や信号線ドライバＩＣ５における液晶駆動電圧の印加のタイミング及びパルス電圧を制御する。
【００２２】
このような構成の液晶表示装置において、例えばＰＡＬ方式のような走査線本数の追い画像信号が外部から入力されると、駆動回路部３のパネルコントローラ２及び間引きコントローラ１によって走査線が間引かれ、液晶表示部７に送出される。
【００２３】
液晶表示部７の液晶表示パネル６は、ここではＸＹマトリックス型（単純マトリックス型）の液晶表示パネルであり、その構造や前記走査線ドライバＩＣ４及び信号線ドライバＩＣ５の回路構成等は一般的なものであり、ここではその説明は省略する。
【００２４】
液晶表示部７では、前記駆動回路部３のパネルコントローラ２により走査線を間引いて送出された画像信号に基づいて、走査線ドライバＩＣ４及び信号線ドライバＩＣ５により液晶表示パネル６に液晶駆動電圧が印加される。これにより液晶表示パネル６に画像が表示される。
【００２５】
以上が液晶表示装置の基本構成であるが、次に、ＰＡＬ方式の画像信号を間引いてＮＴＳＣ方式の画像信号に変換する場合を例にして、液晶表示パネル６の駆動方法について説明する。
【００２６】
ここでは、図２に示すように、黒表示部Ｂ内に格子状の白表示部Ｗを表示する、いわゆるクロスハッチ表示を行う場合を例にして説明する。このクロスハッチ表示において、黒表示部Ｂでの印加電圧は±５Ｖ、白表示部Ｗでの印加電圧は±０．５Ｖである。例えば、Ｎ番目の走査線において、黒表示から白表示に変わっている。図３（ａ）に黒表示部Ｂの走査線に印加される信号電圧を、図３（ｂ）に白表示部Ｗの走査線に印加される信号電圧を示す。黒表示部Ｂの走査線では、図３（ａ）に示すように、奇数番目のフィールド（ｏｄｄ）と偶数番目のフィールド（ｅｖｅｎ）とで極性が反転され、＋５Ｖと−５Ｖが交互に印加されて交流駆動される。白表示部Ｗの走査線でも、図３（ｂ）に示すように、やはり奇数番目のフィールド（ｏｄｄ）と偶数番目のフィールド（ｅｖｅｎ）とで極性が反転され、＋０．５Ｖと−０．５Ｖが交互に印加されて交流駆動される。
【００２７】
ＰＡＬ方式の信号をＮＴＳＣ方式の液晶表示パネルに表示させるためには、ＰＡＬ方式とＮＴＳＣ方式の走査線本数の差に相当する１００本分のデータを間引きする必要がある。
【００２８】
先ず、従来例に相当する間引き駆動の一例を図４に示す。図４は、各フィールドにおいて間引かれる走査線の配置を示す図である。この図４においては、各フィールドで間引かれる走査線を丸印を付して示している。
【００２９】
図４に示す間引き駆動の場合、奇数番目のフィールドでは７ｍ本目（ｍは１以上の整数）の走査線が間引かれ、偶数番目のフィールドでは（７ｍ−２）本目の走査線が間引かれる。すなわち、ＮＴＳＣ方式の液晶表示装置において、７ｍ本目の走査線に入力されるのは、奇数番目のフィールドでは７ｍ本目の信号が間引かれるために、ＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目の信号である。一方、偶数フィールドでは７ｍ本目の信号ということになる。同様に、（７ｍ−２）本目の走査線に入力されるのは、奇数フィールドでは（７ｍ−２）本目の信号であり、偶数フィールドでは（７ｍ−１）本目の信号となる。
【００３０】
図４に示す間引き駆動では、奇数番目のフィールドと偶数番目のフィールドで交互に７ｍ本目及び（７ｍ−２）本目の信号が間引かれ、同一の走査線（例えば７ｍ本目の走査線）を選択して間引く時間的間隔は１フィールドである。
【００３１】
このような間引き駆動において、例えば先のクロスハッチ表示における黒表示部Ｂと白表示部Ｗの境界が８本目（Ｎ＝８）とする。すなわち、ＰＡＬ方式の画像信号において、１本目から７本目の走査線には±５Ｖを印加し、８本目からは±０．５Ｖを印加する。なお、液晶表示パネル６には、奇数番目のフィールドで正極性、偶数番目のフィールドで負極性の電位を書き込むものとする。
【００３２】
この時の液晶表示パネル６の７本目の走査線に印加される電位を図５に示す。奇数番目のフィールドでは、７ｍ本目の信号が間引かれるために、７本目の走査線にはＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目＝８本目の信号が印加される。ＰＡＬ方式の画像信号において、８本目は白表示部Ｗであるので、奇数番目のフィールドでは＋０．５Ｖが常に印加されることになる。
【００３３】
一方、偶数番目のフィールドでは、７ｍ本目の信号は間引かれないので、そのまま７ｍ本目＝７本目の信号が印加される。ＰＡＬ方式の画像信号において、７本目は黒表示部Ｂであるので、偶数番目のフィールドでは−５Ｖが常に印加されることになる。
【００３４】
その結果、液晶表示パネル６の７本目の走査線には、−４．５Ｖの直流成分が印加されることになる。したがって、例えばラスター表示に切り替えた時に７本目の走査線だけが実効電位が他の部分と異なり、表示が異なって見える焼付きが発生する。
【００３５】
次に、本発明を適用した間引き駆動の一例を図６に示す。図６は、各フィールドにおいて間引かれる走査線の配置を示す図であり、この図６においても、各フィールドで間引かれる走査線を丸印を付して示している。
【００３６】
図６に示す間引き駆動の場合、第ｘフィールドでは７ｍ本目の走査線が間引かれ、第（ｘ＋１）フィールドでは（７ｍ−２）本目の走査線が間引かれ、第（ｘ＋２）フィールドでは（７ｍ−５）本目の走査線が間引かれる。
【００３７】
したがって、ＮＴＳＣ方式の液晶表示装置において、７ｍ本目の走査線に入力されるのは、第ｘフィールドでは７ｍ本目の走査線が間引かれるので、ＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目の信号である。第（ｘ＋１）フィールド及び第（ｘ＋２）フィールドでは、ＰＡＬ方式の画像信号の７ｍ本目の信号である。７ｍ本目の走査線において、次にＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目の信号が入力されるのは、第（ｘ＋３）フィールドである。すなわち、図６に示す間引き駆動では、同一の走査線（例えば７ｍ本目の走査線）を選択して間引く時間的間隔は２フィールドである。言い換えれば、同一の走査線を２ｎフィールド（ｎは１以上の整数。ここでは１である。）なる時間的間隔を開けて間引いている。
【００３８】
同様に、ＮＴＳＣ方式の液晶表示装置において、（７ｍ−２）本目の走査線に入力されるのは、第ｘフィールド及び第（ｘ＋２）フィールドでは（７ｍ−２）本目の信号であり、第（ｘ＋１）フィールドでは（７ｍ−１）本目の信号となる。（７ｍ−５）本目の走査線に入力されるのは、第ｘフィールド及び第（ｘ＋１）フィールドでは（７ｍ−５）本目の信号であり、第（ｘ＋２）フィールドでは（７ｍ−４）本目の信号となる。
【００３９】
このような間引き駆動において、先のクロスハッチ表示における黒表示部Ｂと白表示部Ｗの境界が８本目とすると、液晶表示パネル６の７本目の走査線には図７に示すような電位が印加される。
【００４０】
すなわち、第ｘ番目のフィールドでは、７ｍ本目の信号が間引かれるために、７本目の走査線にはＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目＝８本目の信号が印加される。ＰＡＬ方式の画像信号において、８本目は白表示部Ｗであるので、第ｘ番目のフィールドでは＋０．５Ｖが印加されることになる。
【００４１】
一方、第（ｘ＋１）番目のフィールドでは、７ｍ本目の信号は間引かれないので、そのまま７ｍ本目＝７本目の信号が印加される。ＰＡＬ方式の画像信号において、７本目は黒表示部Ｂであるので、また第ｘ番目のフィールドが奇数番目のフィールドで第（ｘ＋１）番目のフィールドが偶数番目のフィールドとすると、−５Ｖが印加される。第（ｘ＋２）番目のフィールドでは、やはり７ｍ本目の信号は間引かれないので、そのまま７ｍ本目＝７本目の信号が印加されるが、第（ｘ＋２）番目のフィールドは奇数番目のフィールドであるので、＋５Ｖが印加される。
【００４２】
第（ｘ＋３）番目のフィールドでは、再び７ｍ本目の信号が間引かれるために、７本目の走査線にはＰＡＬ方式の画像信号の（７ｍ＋１）本目＝８本目の信号が印加される。ただし、この第（ｘ＋３）番目のフィールドは、第ｘ番目のフィールドが奇数番目のフィールドとすると偶数番目のフィールドとなるので、−０．５Ｖが印加される。
【００４３】
このように、本発明の駆動方法では、入力される画像信号のうちの同一の走査線の信号は、２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて、すなわち、必ず偶数フィールド分の時間的間隔を開けて間引かれる。本例の場合、間引きのない２フィールド期間［第（ｘ＋１）フィールドと第（ｘ＋２）フィールド］には、７本目の信号（±５Ｖ）が印加され、その前後のフィールド［第ｘ番目のフィールド及び第（ｘ＋３）番目のフィールド］において８本目の信号（±０．５Ｖ）が印加されることになる。
【００４４】
間引きの時間的間隔は偶数のフィールド分の期間であるため、７本目の信号である＋５Ｖと−５Ｖとは必ず同じフィールド期間ずつ印加され、交流成分として互いに相殺される。本例の場合（時間的間隔が２フィールド）、＋５Ｖと−５Ｖとは１フィールド期間ずつ印加される。時間的間隔が４フィールド（ｎ＝２の場合）であれば、＋５Ｖと−５Ｖとは２フィールド期間ずつ印加され、時間的間隔が６フィールド（ｎ＝３の場合）であれば、＋５Ｖと−５Ｖとは３フィールド期間ずつ印加される。同一の走査線を２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて間引くようにすれば、７本目の信号である＋５Ｖと−５Ｖとは必ず同じフィールド期間ずつ印加され、交流成分として互いに相殺される。
【００４５】
一方、その前後のフィールドにおいては、例えば２ｎフィールド期間の前のフィールドが奇数番目のフィールドであるとすると、２ｎフィールド期間の後のフィールドは必ず偶数番目フィールドとなり、８本目の信号である＋０．５Ｖと−０．５Ｖとが交互に印加される。したがって、第ｘ番目のフィールドでは＋０．５Ｖが、第（ｘ＋３）番目のフィールドでは−０．５Ｖが印加される。
【００４６】
このように、本発明の駆動方法では、クロスハッチ表示の境界のように間引かれる走査線の信号と代わりに入力される信号とに電位差があった場合にも、２種類の交流成分が重畳されたようなかたちになり、直流成分の印加が解消され、焼き付きが確実に防止される。
【００４７】
なお、以上においては、ＰＡＬ方式の画像信号をＮＴＳＣ方式に変換する場合について説明してきたが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。走査線の数が異なる方式間での変換に広く適用することが可能である。また、テレビジョンの画像信号ばかりでなく、その他の走査線本数の異なる画像信号、例えばパーソナルコンピュータの表示デバイス用の画像信号、あるいはコンピュータグラフィックスディスプレイ用の画像信号等においても、本発明を応用することができる。
【００４８】
さらに、液晶表示パネルの駆動方法として、垂直ライン反転駆動（Ｖライン反転駆動）、水平ライン反転駆動（Ｈライン反転駆動）、ドット反転駆動（ＨＶ反転駆動）のいずれにも適用することが可能である。
間引かれるｍ番目の走査線とｍ＋１番目の走査線の電圧が異なる場合、従来技術では、表１に示すように、各駆動方式においてｍ番目の走査線にはＤＣ成分が印加されることになる。これに対して、表２に示すように、本発明を適用すれば、いずれの駆動方式においてもｍ番目の走査線にＤＣ成分が印加されることはない。
【００４９】
【表１】

【００５０】
【表２】

【００５１】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明の液晶表示パネルの駆動方法によれば、異なった標準方式の画像信号を変換して表示することが可能であり、しかも、このとき表示画像の品位を焼き付き不良により低下することなく高品位に表示することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図２】クロスハッチ表示の一例を示す図である。
【図３】クロスハッチ表示において各走査線に印加される電位を示す波形図であり、（ａ）は黒表示部の走査線に印加される電位を示す波形図、（ｂ）は白黒表示部の走査線に印加される電位を示す波形図である。
【図４】従来例に相当する間引き駆動における各フィールドでの間引き走査線の配置を示す図である。
【図５】図４に示す間引き駆動においてクロスハッチ表示の境界の走査線に印加される電位を示す波形図である。
【図６】本発明を適用した間引き駆動における各フィールドでの間引き走査線の配置を示す図である。
【図７】図６に示す間引き駆動においてクロスハッチ表示の境界の走査線に印加される電位を示す波形図である。
【符号の説明】
１間引きコントローラ、２パネルコントローラ、３駆動回路部、４走査線ドライバＩＣ、５信号線ドライバＩＣ、６液晶表示パネル、７液晶表示部

Claims

入力される画像信号から一定の間隔毎に選択された所定の本数の走査線を各フィールド毎に間引いてＸＹマトリックス型の液晶表示パネルに画像を表示させる液晶表示パネルの駆動方法において、
同一の走査線を２ｎフィールド（ｎは１以上の整数）の時間的間隔を開けて選択して間引くことを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。
ＰＡＬ方式の画像信号をＮＴＳＣ方式に変換することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの駆動方法。
垂直ライン反転駆動、水平ライン反転駆動、ドット反転駆動のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの駆動方法。