JP2008116564A - 液晶用駆動装置、液晶用駆動方法及び液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract


【課題】同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給する駆動方式において、DCバランスを維持しつつ、動画を表示する際の画質を改善する。
【解決手段】各フレームからそれぞれ分割したN個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する補正映像信号生成手段4を備え、正極性フィールドでは、この補正映像信号を正極性で液晶パネル7に供給し、負極性フィールドでは、この補正映像信号を負極性で液晶パネル7に供給する。
【選択図】図3

Description

本発明は、同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給する液晶用駆動装置,液晶用駆動方法や、そうした液晶用駆動装置,液晶用駆動方法を採用した液晶表示装置において、動画を表示する際の画質の改善を図ったものに関する。
近年、アクティブマトリクス型の液晶パネルは高解像度化・高輝度化の進展が著しく、それに伴い、パーソナルコンピュータや携帯情報端末(携帯電話等)用の表示デバイスとしてだけでなく、動画表示を主目的とするテレビジョン受像機用の表示デバイスとしても液晶パネルが使用されている。また、パーソナルコンピュータや携帯情報端末も、近年は動画コンテンツを受信して表示するという目的で使用される機会が増えている。
アクティブマトリクス型の液晶パネルでは、画素電極を形成した駆動基板(例えばシリコン基板)と、透明な対向電極を形成したガラス基板と間に液晶材料が封入されており、画素電極に映像信号を書き込む(映像信号の輝度に応じた電圧を印加する)ことにより、画素電極と対向電極との電位差に応じて液晶材料での光の透過率が変化するので、入射光が変調されて映像が表示される。
液晶パネルには、動きの速い(輝度の変化の激しい)動画を表示する際に、応答速度の遅さ(液晶材料の透過率の応答の遅さ)に起因して、残像などの画像劣化が発生するという問題がある。そこで、従来から、液晶パネルの応答速度は駆動電圧の変化が大きいほど速くなるという特性を利用して、1フレーム前の映像信号の輝度と現在のフレームの映像信号の輝度との差分を求め、この差分に応じた輝度の補正量を現在のフレームの映像信号の輝度に加減算して液晶パネルに供給することにより、目標とする輝度への到達時間を短縮することが提案されている(特許文献1)。
特開2002−189458号公報
ところで、上記特許文献1に記載の技術は、各フレームの映像信号を同じ極性で液晶パネルに供給する駆動方式を前提とするものであるが、アクティブマトリクス型の液晶パネルの駆動方式としては、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスを保つことによって液晶パネルの劣化を抑制する目的で、同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給するという駆動方式も存在する。
この駆動方式では、入力映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にする倍速化処理を施して、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割する。そして、正極性フィールドでは、映像信号を、対向電極の電圧に対して正極性で液晶パネルに供給して、画素電極に書き込ませる。他方、負極性フィールドでは、映像信号を、対向電極の電圧に対して負極性で液晶パネルに供給して、画素電極に書き込ませる。
図1は、N=1とした場合のこの倍速化処理を示しており、入力した各フレームA,B,C,D,…の映像信号が、それぞれ2つずつのフィールドA1及びA2,B1及びB2,C1及びC2,D1及びD2,…の映像信号として出力される。(図1では倍速化処理による遅延時間を無視して描いているが、実際には遅倍速化処理によって数フィールド分の遅延が発生する。)この場合には、図2(a)に例示するように、前半のフィールドA1,B1,C1,D1,…を正極性フィールドとして映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、後半のフィールドA2,B2,C2,D2,…を負極性フィールドとして映像信号を負極性で液晶パネルに供給する(逆に、前半のフィールドを負極性フィールドとし、後半のフィールドを正極性フィールドとしてもよい)。
このような駆動方式においても、図2(b)に液晶パネルの応答を示すように、輝度の変化が激しいフレームCでは、1フレーム内に目標とする輝度に到達せず、残像などの画像劣化が発生する。
本発明は、このように液晶パネルに印加する電圧のDCバランスを保つために同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給する駆動方式を採用した場合に、DCバランスを維持しつつ、動画を表示する際の画質を改善することを課題とする。
この課題を解決するために、本発明に係る第1の液晶用駆動装置は、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動装置において、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する補正映像信号生成手段
を備え、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
ことを特徴とする。
また、本発明に係る第1の液晶用駆動方法は、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動方法において、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する第1のステップと、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する第2のステップと
を有することを特徴とする。
また、本発明に係る第1の液晶表示装置は、
液晶パネルと、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する駆動回路と
を設けた液晶表示装置において、
前記駆動回路は、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する補正映像信号生成手段
を備え、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
ことを特徴とする。
これらの発明では、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスを保つために同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給する駆動方式において、各フレームから分割した正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号が生成される。そして、正極性フィールドではこの補正映像信号が正極性で液晶パネルに供給され、負極性フィールドではこの補正映像信号が負極性で液晶パネルに供給される。
このような補正量を付加した補正映像信号が正極性フィールドと負極性フィールドとで互いに極性を反転して液晶パネルに供給されることにより、目標とする輝度への到達時間が短縮し、動画を表示する際の画質が改善する。さらに、正極性フィールドと負極性フィールドとで同じ補正量が付加されるので、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスが維持される。これにより、DCバランスを維持することによって液晶パネルの劣化を抑制しつつ、動画を表示する際の画質を改善することができる。
次に、本発明に係る第2の液晶用駆動装置は、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動装置において、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成する手段であって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する補正映像信号生成手段
を備え、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
ことを特徴とする。
また、本発明に係る第2の液晶用駆動方法は、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動方法において、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成するステップであって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する第1のステップと、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する第2のステップと
を有することを特徴とする。
また、本発明に係る第2の液晶表示装置は、
液晶パネルと、
入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する駆動回路と
を設けた液晶表示装置において、
前記駆動回路は、
各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成する手段であって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する補正映像信号生成手段
を備え、
前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
ことを特徴とする。
これらの発明では、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスを保つために同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに
供給する駆動方式において、各フレームから分割した正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、それぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについてはN個(ここでは2個以上)のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加した補正映像信号が生成され、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、この所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加した補正映像信号が生成される。そして、正極性フィールドではこの補正映像信号が正極性で液晶パネルに供給され、負極性フィールドではこの補正映像信号が負極性で液晶パネルに供給される。
このような、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドのうちの先頭の1個のフィールドのみに他のフィールドと比較して大きな補正量を付加した補正映像信号が液晶パネルに供給されることにより、目標とする輝度への到達時間が一層短縮し、動画を表示する際の画質が一層改善する。さらに、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては同じ補正量が2個以上のフィールドに分散して付加されるので、1つのフレームを分割したN(2以上)個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドをそれぞれ全体としてみれば、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスが維持される。これにより、DCバランスを維持することによって液晶パネルの劣化を抑制しつつ、動画を表示する際の画質を一層改善することができる。
本発明によれば、液晶パネルに印加する電圧のDCバランスを保つことによって液晶パネルの劣化を抑制する目的で、同じ映像信号を正極性フィールドと負極性フィールドとから成る偶数フィールド単位で液晶パネルに供給する駆動方式を採用した場合に、DCバランスを維持することによって液晶パネルの劣化を抑制しつつ、目標とする輝度への到達時間を短縮して、動画を表示する際の画質を改善することができるという効果が得られる。
また特に、本発明に係る第2の液晶用駆動装置、液晶用駆動方法,液晶表示装置によれば、DCバランスを維持することによって液晶パネルの劣化を抑制しつつ、目標とする輝度への到達時間を一層短縮して、動画を表示する際の画質を一層改善することができるという効果が得られる。
〔本発明を適用した第1の液晶表示装置の例〕
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。最初に、本発明に係る第1の液晶用駆動装置、液晶用駆動方法,液晶表示装置を適用した液晶表示装置について説明する。図3は、この液晶表示装置の主要部の構成例を示すブロック図である。液晶表示装置に入力した映像信号(例えば、映像入力端子から入力した映像信号や、テレビジョン受像機の場合には選局・復調等の処理を経た映像信号や、パーソナルコンピュータや携帯情報端末の場合にはネットワーク経由でダウンロードして復号した映像信号)が、アナログ信号の場合にはA/D変換器1でデジタル信号に変換されて駆動回路部2に供給され、デジタル信号の場合にはそのまま駆動回路部2に供給される。
駆動回路部2は、倍速化処理回路3,補正映像信号生成回路4及び反転駆動回路5を含んでいる。倍速化処理回路3は、図1に示したような、入力映像信号のフレームレートを2倍にする倍速化処理を施す回路である。駆動回路部2に供給された映像信号は、倍速化処理回路3でこの倍速化処理を施された後、補正映像信号生成回路4に送られる。
図4は、補正映像信号生成回路4の構成を示すブロック図である。補正映像信号生成回路4には、2つのフレームメモリ11及び12と、マイクロコンピュータ13と、ROMから成る前半フィールド用補正テーブル14−1〜14−10,後半フィールド用補正テーブル15−1〜15−10と、直線補間演算回路16と、加減算回路17とが設けられている。
倍速化処理回路3(図3)から補正映像信号生成回路4に送られた各フィールドの映像信号は、直接マイクロコンピュータ13及び加減算回路17に送られるとともに、1フィールド期間毎にフレームメモリ11への書込み→フレームメモリ11からの読出し及びフレームメモリ12への書込み→フレームメモリ12からの読出しを行われてマイクロコンピュータ13に送られる。図4には、図1に示したフィールドA1,A2,B1,B2,C1,C2,D1,D2,…のうち、現在のフィールドB1の映像信号が直接マイクロコンピュータ13に送られるとともに、2フィールド前のフィールドA1の映像信号がフレームメモリ12から読み出されてマイクロコンピュータ13に送られた状態を示している。次のフィールド期間では、フィールドB2の映像信号が直接マイクロコンピュータ13に送られるとともに、フィールドA2の映像信号がフレームメモリ12から読み出されてマイクロコンピュータ13に送られる。
また、図3に示すように、この液晶表示装置には液晶パネル7の温度を検出する温度検出部8(例えば、液晶パネル7の近傍に配置した温度センサ、あるいは液晶パネル7内部に設けたダイオードの温度特性に基づいて温度を算出する回路)が設けられており、この温度検出部8で検出された温度を示すデータがマイクロコンピュータ13に送られる。
前半フィールド用補正テーブル14−1〜14−10,後半フィールド用補正テーブル15−1〜15−10は、それぞれ、現在のフィールドの映像信号の輝度階調と、2N(ここではN=1)フィールド前の映像信号の輝度階調と、輝度の補正量とを対応させたテーブルである。図5(a)は、1個のテーブルの内容を例示した図である。0,1024,2048,3072,4095という5段階の輝度階調から成る5×5のマトリックスに対応させて、輝度の補正量が記憶されている。
図5(b)に示すように、テーブル14−1〜14−10,テーブル15−1〜15−10は、それぞれ10段階の温度0℃〜90℃に対応したテーブルである。すなわち、テーブル14−1及び15−1は、温度0℃に対応したテーブルであり、テーブル14−2及び15−2は、温度10℃に対応したテーブルであり、テーブル14−3及び15−3は、温度20℃に対応したテーブルであり、…テーブル14−10及び15−10は、温度90℃に対応したテーブルである。
液晶材料は温度が高いほど応答速度が速くなる特性を有していることから、これらのテーブルは、高い温度に対応するものほど図5(a)に示した輝度の補正量の絶対値が低くなっている。また、テーブル14−1〜14−10とテーブル15−1〜15−10とのうち、同じ温度に対応したテーブル同士(テーブル14−1とテーブル15−1、テーブル14−2とテーブル15−2、テーブル14−3テーブル15−3、…テーブル14−10とテーブル15−10)では、輝度の補正量が同じになっている。
マイクロコンピュータ13は、1フィールド期間毎に,倍速化処理回路3から直接送られた現在のフィールドの映像信号の輝度階調と、フレームメモリ12から送られた2フィールド前の映像信号の輝度階調とを求める。そして、求めた輝度階調をインデックスとして、前半のフィールド(図1のA1,B1,C1,D1,… )の映像信号が送られたフィールド期間では、前半フィールド用補正テーブル14−1〜14−10のうち、温度検出部8で検出された温度に対応するテーブルから補正量のデータを読み出し、後半のフィールド(図1のA2,B2,C2,D2,… )の映像信号が送られたフィールド期間では、後半フィールド用補正テーブル15−1〜15−10のうち、温度検出部8で検出された温度に対応するテーブルから補正量のデータを読み出す。
なお、求めた輝度階調が、ちょうど図5(a)に示したような0,1024,2048,3072,4095ではなく、それらの中間の値である場合には、0,1024,2048,3072,4095のうちその値を挟む2組の輝度階調をインデックスとして、2つの補正量を読み出す。例えば、求めた現在のフィールド,2フィールド前の輝度階調がそれぞれ512,0であり、且つ、図5(a)に示したような補正量のテーブルから読出しを行う場合には、0,0と1024,0という2組をインデックスとして、0と300という2つの補正量のデータを読み出す。
また、温度検出部8(図3)で検出された温度が、ちょうど0℃,10℃,20℃,…90℃ではなくそれらの中間の値である場合には、その値を挟む温度に対応する2つのテーブルからそれぞれ補正量のデータを読み出す。例えば、前半のフィールドの映像信号が送られたフィールド期間において、検出された温度が25℃であった場合には、テーブル14−3及び14−4から補正量のデータを読み出す。ただし、検出された温度が0℃未満であった場合や90℃を超えていた場合には、それぞれ0℃,90℃に対応する1つのテーブルのみから補正量のデータを読み出す(別の例として、このように0℃,90℃という温度の下限や上限を外れた場合には、テーブルからの読出しを行わないようにしてもよい)。
テーブル14−1〜14−10または15−1〜15−10から読み出された補正量のデータは、直線補間演算回路16に送られる。また、マイクロコンピュータ13によって求められた現在のフィールド,2フィールド前の輝度階調のデータと、温度検出部8で検出された温度を示すデータも、マイクロコンピュータ13から直線補間演算回路16に送られる。
直線補間演算回路16は、同じテーブルから2つの補正量のデータが送られた場合には、マイクロコンピュータ13からの現在のフィールド,2フィールド前の輝度階調のデータを用いて、それらの2つの補正量のデータを直線補間する。例えば、前述のように、現在のフィールド,2フィールド前の輝度階調がそれぞれ512,0であり、且つ、図5(a)に示したような補正量のテーブルから読み出された0と300という2つの補正量のデータが送られた場合には、この0と300とを0×{(1024−512)/1024}+300×{(512−0)/1024}と直線補間した補正量150を求める。そして、その直線補間した補正量のデータを出力する。
また、直線補間演算回路16は、2つのテーブルからそれぞれ補正量のデータが送られた場合には、温度検出部8からの温度を示すデータを用いて、それらの2つの補正量のデータを直線補間する。そして、その直線補間した補正量のデータを出力する。
また、直線補間演算回路16は、1つの補正量のデータのみが送られた場合には、その補正量のデータをそのまま出力する。
直線補間演算回路16から出力された補正量のデータは、加減算回路17に送られる。加減算回路17は、倍速化処理回路3からの現在のフィールドの映像信号に、直線補間演算回路16からの補正量のデータを加減算(補正量が正である場合には加算、補正量が負である場合に減算)することにより、補正映像信号を生成する。
この補正映像信号は、補正映像信号生成回路4から、図3の反転駆動回路5に送られる。反転駆動回路5は、この補正映像信号を、前半のフィールド(図1のA1,B1,C1,D1,… )を正極性フィールドとして液晶パネル7内の対向電極(図示略)の電圧に対して正極性にし、後半のフィールド(図1のA2,B2,C2,D2,… )を負極性フィールドとしてこの対向電極の電圧に対して負極性にするというように、1フィールド毎に極性を反転させる(逆に、前半のフィールドを負極性フィールドとし、後半のフィールドを正極性フィールドとしてもよい)。
反転駆動回路5の処理を経た補正映像信号は、駆動回路部2からD/A変換器6に送られてアナログ信号に変換された後、液晶パネル7内の水平駆動回路(図示略)に供給される。(液晶パネル7がデジタル映像信号を入力して画素電極に書込みを行う機能を有している場合には、駆動回路部2から直接液晶パネル7に補正映像信号を供給してよい。)また、図示は省略するが、この液晶表示装置内のタイミングジェネレータから、水平走査,垂直走査のタイミングを制御するクロックパルスが、液晶パネル7内の水平駆動回路,垂直駆動回路(図示略)に供給される。これにより、補正映像信号が液晶パネル7内の画素電極(図示略)に書き込まれる。
図6(a)は、この第1の液晶表示装置にいて液晶パネル7に供給される補正映像信号を例示する図である。この例では、フレームBからフレームCにかけて輝度が激しく変化しているので、前述した補正映像信号生成回路4の処理により、フィールドC1の映像信号とフィールドC2の映像信号とに同じ補正量αを付加した補正映像信号が、前半のフィールドA1,B1,C1,D1,…では正極性で液晶パネル7に供給され、後半のフィールドA2,B2,C2,D2,…では負極性で液晶パネル7に供給されている。
図6(b)は、図6(a)の補正映像信号が供給された場合の液晶パネル7の応答を、フィールドC1,C2の映像信号に補正量を付加しなかったとした場合の応答(破線部分)とともに示す図である。補正量を付加しなかったとした場合には、フレームCの期間内に目標とする輝度に到達せず、残像などの画像劣化が発生する。これに対し、フィールドC1及びC2に補正量が付加されたことにより、目標とする輝度への到達時間が短縮し、フレームCの期間内に目標とする輝度に到達するので、画質を改善することができる。
さらに、フィールドC1とフィールドC2というような正極性フィールドと負極性フィールドとで映像信号に同じ補正量が付加されるので、液晶パネル7に印加する電圧のDCバランスが維持される。これにより、DCバランスを維持することによって液晶パネル7の劣化を抑制しつつ、目標とする輝度への到達時間を短縮して、動画を表示する際の画質を改善することができる。
また、液晶材料は温度が高いほど応答速度が速くなるという特性に基づき、10段階の温度0℃〜90℃に対応したテーブルを設け、液晶パネル7の現在の温度に対応したテーブルから読み出した補正量を付加するので、目標とする輝度への到達時間を適切に短縮させることができる。
なお、以上に説明した補正テーブルの階調の取り方や補正テーブルと温度との対応関係はあくまで一例であり、許容される回路規模や液晶パネル7の特性によって適宜変更してよい。
また、以上の例では、前半フィールド用テーブル14−1〜14−10と後半フィールド用テーブル15−1〜15−10とで、同じ温度に対応した補正量を全く同じにしているが、別の例として、液晶パネル7に印加する電圧のDCバランスを損なわない範囲で、前半フィールド用テーブル14−1〜14−10と後半フィールド用テーブル15−1〜15−10とで、同じ温度に対応した補正量を僅かに異ならせる(例えば、液晶材料の応答速度を高めるために、先に液晶パネル7に映像信号が供給されるフィールドである前半フィールド用のテーブル14−1〜14−10の補正量のほうを僅かに多くする)ようにしてもよい。
あるいはまた、以上の例におけるように前半フィールドと後半フィールドとで同じ温度に対応した補正量を全く同じにする場合には、テーブル14−1〜14−10とテーブル15−1〜15−10とのうちの一方のみを設け、そのテーブルを前半フィールド用と後半フィールド用とに兼用するようにしてもよい。
また、以上の例では、前半フィールド用,後半フィールド用にそれぞれ1セットずつのテーブル14−1〜14−10,テーブル15−1〜15−10を設けているが、別の例として、前半フィールド用,後半フィールド用にそれぞれRGBの映像信号毎の3セットずつのテーブルを設けるようにしてもよい。それにより、RGBの映像信号毎に補正量を異ならせることができるので、液晶パネル7の応答特性がRGBで同じではない場合(例えば、表示画像で緑色が強くなりすぎることを防ぐためにGについての印加電圧をRよりも低くする関係でGについての応答速度がRよりも遅くなるような場合)でも、RGBでの応答速度を同じに揃えることができるようになる。
また、以上の例では、入力映像信号のフレームレートを2倍にする倍速化処理を施しているが、入力映像信号のフレームレートを2N倍(ここではNは2以上の整数)にする倍速化処理を施してもよい。その場合には、図4に示した補正映像信号生成回路4内のフレームメモリの数を2N個に増やし、2Nフィールド前の映像信号がフレームメモリからマイクロコンピュータ13に送られるようにすればよい。
〔本発明を適用した第2の液晶表示装置の例〕
次に、本発明に係る第2の液晶用駆動装置、液晶用駆動方法,液晶表示装置を適用した液晶表示装置について説明する。図7は、この液晶表示装置の主要部の構成例を示すブロック図であり、図3の液晶表示装置と同一構成及び同一処理の部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。
この液晶表示装置では、駆動回路部21内の倍速化処理回路22,補正映像信号生成回路23及び反転駆動回路部24の構成または処理が、図3の駆動回路部2内の倍速化処理回路3,補正映像信号生成回路4及び反転駆動回路5とは異なっている。
図8は、倍速化処理回路22が実行する倍速化処理を示す。倍速化処理回路22は、入力映像信号のフレームレートを4倍にすることにより、入力した各フレームA,B,C,D,…の映像信号を、それぞれ4つずつのフィールド(前半,後半のフィールドが各2つ)A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4,D1〜D4,…の映像信号として出力する。(図8では倍速化処理による遅延時間を無視して描いているが、実際には遅倍速化処理によって数フィールド分の遅延が発生する。)
図9は、補正映像信号生成回路23の構成を示すブロック図であり、図4の補正映像信号生成回路4と同一構成及び同一処理の部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。
補正映像信号生成回路23では、4つのフレームメモリ31〜34が設けられるとともに、図4の前半フィールド用補正テーブル14−1〜14−10,後半フィールド用補正テーブル15−1〜15−10とは異なる前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10,後半フィールド用補正テーブル36−1〜36−10が設けられている。また、マイクロコンピュータ37の処理が、図3のマイクロコンピュータ13とは異なっている。
倍速化処理回路22(図7)から補正映像信号生成回路23に送られた各フィールドの映像信号は、直接マイクロコンピュータ13及び加減算回路17に送られるとともに、1フィールド期間毎にフレームメモリ31への書込み→フレームメモリ31からの読出し及びフレームメモリ32への書込み→フレームメモリ32からの読出し及びフレームメモリ33への書込み→フレームメモリ33からの読出し及びフレームメモリ34への書込み→フレームメモリ34からの読出しを行われてマイクロコンピュータ37に送られる。図9には、図8に示したフィールドA1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4,C1,C2,C3,C4,D1,D2,D3,D4,…のうち、現在のフィールドB1の映像信号が直接マイクロコンピュータ13に送られるとともに、4フィールド前のフィールドA1の映像信号がフレームメモリ34から読み出されてマイクロコンピュータ13に送られた状態を示している。
前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10,後半フィールド用補正テーブル36−1〜36−10は、それぞれ図4のテーブル14−1〜14−10,テーブル15−1〜15−10と同様に10段階の温度0℃〜90℃に対応したテーブルである。しかし、前半フィールド用補正テーブル14−1〜14−10と後半フィールド用補正テーブル15−1〜15−10とのうち、同じ温度に対応したテーブル同士では、前半フィールド用補正テーブルの輝度の補正量が、後半フィールド用補正テーブルの2倍になっている。
図10(a),(b)は、前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10,後半フィールド用補正テーブル36−1〜36−10のうち、同じ温度に対応したテーブルの内容をそれぞれ例示する図である。0,1024,2048,3072,4095という5段階の輝度階調から成る5×5のマトリックスの全てに対応する輝度の補正量が、前半フィールド用補正テーブルでは、後半フィールド用補正テーブルの2倍になっている。
マイクロコンピュータ37は、前半のフィールドのうちの先頭のフィールド(図8のA1,B1,C1,D1,… )の映像信号が送られたフィールド期間と、後半のフィールドの各フィールド(図8のA3及びA4,B3及びB4,C3及びC4,D3及びD4,… )の映像信号が送られたフィールド期間とでは、倍速化処理回路22から直接送られた現在のフィールドの映像信号の輝度階調と、フレームメモリ34から送られた4フィールド前の映像信号の輝度階調とを求める。そして、求めた輝度階調をインデックスとして、前半のフィールドのうちの先頭のフィールドの映像信号が送られたフィールド期間では、前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10のうち、温度検出部8で検出された温度に対応するテーブルから補正量のデータを読み出し、後半のフィールドの映像信号が送られたフィールド期間では、後半フィールド用補正テーブル36−1〜36−10のうち、温度検出部8で検出された温度に対応するテーブルから補正量のデータを読み出す。
しかし、前半のフィールドのうちの2番目のフィールド(図8のA2,B2,C2,D2,… )の映像信号が送られたフィールド期間では、マイクロコンピュータ37は、映像信号の輝度階調を求めず、前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10からの読出しも行わない(あるいは、映像信号の輝度階調は求めるが、前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10からの読出しは行わない)。
図7の反転駆動回路部24は、補正映像信号生成回路23からの補正映像信号を、前半のフィールド(図1のA1及びA2,B1及びB2,C1及びC2,D1及びD2,… )を正極性フィールドとして液晶パネル7内の対向電極の電圧に対して正極性にし、後半のフィールド(図1のA3及びA4,B3及びB4,C3及びC4,D3及びD4,… )を負極性フィールドとしてこの対向電極の電圧に対して負極性にするというように、1フィールド毎に極性を反転させる(逆に、前半のフィールドを負極性フィールドとし、後半のフィールドを正極性フィールドとしてもよい)。
図11は、この第2の液晶表示装置にいて液晶パネル7に供給される補正映像信号を例示する図である。この例では、フレームBからフレームCにかけて輝度が激しく変化しているので、前述した補正映像信号生成回路23の処理により、フィールドC1の映像信号に補正量2βを付加するとともにフィールドC3及びC4にそれぞれその2分の1の補正量βを付加した補正映像信号が、前半のフィールドA1及びA2,B1及びB2,C1及びC2,D1及びD2,…では正極性で液晶パネル7に供給され、後半のフィールドA3及びA4,B3及びB4,C3及びC4,D3及びD4,…では負極性で液晶パネル7に供給されている。
このような、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールド(ここでは前半フィールドである正極性フィールド)のうちの先頭の1個のフィールドのみに他のフィールドと比較して大きな補正量を付加した補正映像信号が液晶パネル7に供給されることにより、目標とする輝度への到達時間が一層短縮し、動画を表示する際の画質が一層改善する。さらに、正極性フィールド,負極性フィールドのうち液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールド(ここでは後半フィールドである負極性フィールド)については、正極性フィールドのうちの先頭の1個のフィールドに付加した補正量と同じ補正量が全てのフィールドに分散して(2分の1ずつ)付加されるので、1つのフレームを分割した2個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドをそれぞれ全体としてみれば、液晶パネル7に印加する電圧のDCバランスが維持される。これにより、DCバランスを維持することによって液晶パネル7の劣化を抑制しつつ、動画を表示する際の画質を一層改善することができる。
なお、この例においても、前半フィールド用補正テーブル35−1〜35−10,後半フィールド用補正テーブル36−1〜36−10のうち同じ温度に対応したテーブル同士の補正量の比率を、液晶パネル7に印加する電圧のDCバランスを損なわない範囲で、2倍とは僅かに異ならせる(例えば2倍よりも僅かに大きくする)ようにしてもよい。
また、この例においても、入力映像信号のフレームレートを2N倍(ここではNは3以上の整数)にする倍速化処理を施してもよい。その場合には、図9に示した補正映像信号生成回路23内のフレームメモリの数を2N個に増やし、2Nフィールド前の映像信号がフレームメモリからマイクロコンピュータ37に送られるようにすればよい。
また、この例においても、第1の液晶表示装置について述べたのと同様にして、前半フィールド用,後半フィールド用にそれぞれRGBの映像信号毎の3セットずつのテーブルを設けるようにしてもよい。
映像信号の倍速化処理を例示する図である。 倍速化処理を施されて極性を反転された映像信号と、液晶パネルの応答とを例示する図である。 本発明を適用した第1の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 図3の補正映像信号生成回路の構成を示すブロック図である。 図4の補正テーブルの内容の例と、各補正テーブルと温度との対応関係とを示す図である。 第1の液晶表示装置における補正映像信号と液晶パネルの応答とを例示する図である。 本発明を適用した第2の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 図7の倍速化処理回路の倍速化処理を示す図である。 図7の補正映像信号生成回路の構成を示すブロック図である。 図9の補正テーブルの内容を例示する図である。 第2の液晶表示装置における補正映像信号を例示する図である。
符号の説明
2 駆動回路部、 3 倍速化処理回路、 4 補正映像信号生成回路、 5 反転駆動回路、 7 液晶パネル、 8 温度検出部、 11,12 フレームメモリ、 13 マイクロコンピュータ、 14−1〜14−10 前半フィールド用補正テーブル、 15−1〜15−10 後半フィールド用補正テーブル、 16 直線補間演算回路、 17 加減算回路、 21 駆動回路部、 22 倍速化処理回路、 23 補正映像信号生成回路、 24 反転駆動回路、 31〜34 フレームメモリ、 35−1〜35−10 前半フィールド用補正テーブル、 36−1〜36−10 後半フィールド用補正テーブル、 37 マイクロコンピュータ

Claims (12)

  1. 入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動装置において、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する補正映像信号生成手段
    を備え、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
    ことを特徴とする液晶用駆動装置。
  2. 請求項1に記載の液晶用駆動装置において、
    前記液晶パネルの温度を検出する検出手段
    をさらに備え、
    前記補正映像信号生成手段は、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶用駆動装置。
  3. 入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動方法において、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する第1のステップと、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する第2のステップと
    を有することを特徴とする液晶用駆動方法。
  4. 請求項3に記載の液晶用駆動方法において、
    前記液晶パネルの温度を検出するステップ
    をさらに有し、
    前記第1のステップでは、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶用駆動方法。
  5. 液晶パネルと、
    入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは1以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する駆動回路と
    を設けた液晶表示装置において、
    前記駆動回路は、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて同じ補正量を付加した補正映像信号を生成する補正映像信号生成手段
    を備え、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項5に記載の液晶表示装置において、
    前記液晶パネルの温度を検出する検出手段
    をさらに備え、
    前記補正映像信号生成手段は、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動装置において、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成する手段であって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する補正映像信号生成手段
    を備え、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
    ことを特徴とする液晶用駆動装置。
  8. 請求項7に記載の液晶用駆動装置において、
    前記液晶パネルの温度を検出する検出手段
    をさらに備え、
    前記補正映像信号生成手段は、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶用駆動装置。
  9. 入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する液晶用駆動方法において、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成するステップであって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する第1のステップと、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する第2のステップと
    を有することを特徴とする液晶用駆動方法。
  10. 請求項9に記載の液晶用駆動方法において、
    前記液晶パネルの温度を検出するステップ
    をさらに有し、
    前記第1のステップでは、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶用駆動方法。
  11. 液晶パネルと、
    入力する映像信号のフレームレートを2N倍(Nは2以上の整数)にして、各フレームをそれぞれN個ずつの正極性フィールドと負極性フィールドとに分割し、前記正極性フィールドでは映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する駆動回路と
    を設けた液晶表示装置において、
    前記駆動回路は、
    各フレームからそれぞれ分割した前記N個ずつの正極性フィールド,負極性フィールドの映像信号の輝度と、該正極性フィールド,負極性フィールドよりもそれぞれ2Nフィールド前の映像信号の輝度とに応じて、該正極性フィールド,負極性フィールドについて補正映像信号を生成する手段であって、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給するフィールドについては前記N個のうちの先頭の1個のフィールドのみに所定の補正量を付加するとともに、該正極性フィールド,負極性フィールドのうち前記液晶パネルに最初に映像信号を供給しないフィールドについては、前記所定の補正量を2個以上のフィールドに分散して付加する補正映像信号生成手段
    を備え、
    前記正極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を正極性で前記液晶パネルに供給し、前記負極性フィールドでは、前記補正映像信号生成手段によって生成された前記補正映像信号を負極性で前記液晶パネルに供給する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  12. 請求項11に記載の液晶表示装置において、
    前記液晶パネルの温度を検出する検出手段
    をさらに備え、
    前記補正映像信号生成手段は、前記検出手段によって検出された温度が高くなるにつれて前記補正量を少なくするように前記補正映像信号を生成する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
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