JP2008268384A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 データ線駆動回路の複雑化を回避しながら、最高階調の近傍および最低階調の近傍の少なくとも一方において階調つぶれの発生を防止し、TNモードで高画質の動画表示を実現できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 データ線駆動回路は、基準電圧V0〜V19に基づいて所定の階調数に等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して表示部に向けて出力し、画像の階調表示を行う。前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に、最高階調(白表示、255階調)に対応する基準電圧V9(正)とV10(負)が設定される。最高階調より一つ下の階調に対応する基準電圧V8(正)とV11(負)が、その階調における輝度が所定の輝度差だけ最高階調における輝度よりも低くなるように設定される。
【選択図】 図1
【解決手段】 データ線駆動回路は、基準電圧V0〜V19に基づいて所定の階調数に等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して表示部に向けて出力し、画像の階調表示を行う。前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に、最高階調(白表示、255階調)に対応する基準電圧V9(正)とV10(負)が設定される。最高階調より一つ下の階調に対応する基準電圧V8(正)とV11(負)が、その階調における輝度が所定の輝度差だけ最高階調における輝度よりも低くなるように設定される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに言えば、TN(Twisted Nematic)モードにおける動画表示性能を改善することができる液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT、Thin-Film Transistor)等のスイッチング素子が形成された透明基板(これはTFT基板、駆動基板などと呼ばれる)と、カラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成された透明基板(以下、カラーフィルタ基板、対向基板などと呼ばれる)との間に液晶層を挟持して構成される。これらの基板の各々に設けた電極間、または駆動基板上に設けた電極間に生じる電界で液晶層中の液晶分子の配向を変化させることにより、光の透過量を画素毎に制御して画像を表示する。
液晶表示装置の代表的な表示モードとしては、前記両基板上にそれぞれ形成された電極を用いて液晶層に垂直な方向の電界を生成することによって、液晶分子を前記両基板の面に垂直な方向に向けるTNモードと、前記駆動基板内に形成された電極を用いて液晶層に平行な方向の電界を生成することによって、液晶分子の回転方向を前記両基板の面に平行な方向に向けるIPS(In-Plane Switching)モードがある。
液晶表示装置は従来、コンピュータ用の高解像度ディスプレイとして広く用いられてきたが、最近はテレビにも多く用いられるようになっている。テレビ用途の液晶表示装置には広い視野角と高い動画表示性能が要求されるため、主として、上述したIPSモードのほか、液晶分子を前記両透明基板の面に垂直な方向に初期配向させておき、電界によって傾斜させることによって画像を表示するVA(Vertical Alignment)モードが使用されている。そして、その液晶応答特性を改善して高画質の動画表示を実現する努力がなされている。
しかし、視野角補償フィルムの改善により、TNモードの液晶表示装置でも広視野角が得られるようになったことから、最近はTNモードもテレビ用として使用されるようになっている。このため、TNモードの液晶表示装置においても高画質の動画表示が要求されている。
液晶表示装置の駆動方法の主流は、マトリックス状に配置された多数の画素毎にTFT等のスイッチング素子を設けておき、それらスイッチング素子を画素毎にON・OFF動作して液晶層に印加される電圧を制御するアクティブマトリックス駆動である。アクティブマトリックス駆動の液晶表示装置においてその動画表示性能を改善する手法としては、液晶分子の応答速度の印加電圧依存性に着目したものが知られており、その一例が特許第3511592号公報(特開2002−107694号公報)(特許文献1)に開示されている。
特許文献1に開示された液晶表示装置は、所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、上記所定の液晶印加電圧の供給に用いられる第1基準電圧及び上記所定の液晶印加電圧の最大値より大きい最大値と上記所定の液晶印加電圧の最小値より小さい最小値とを有する第2基準電圧が選択的に入力される信号線(データ線)駆動回路とを備えている。前記信号線(データ線)駆動回路は、上記第1基準電圧を用いて画像信号に応じた輝度が得られる所定の液晶印加電圧を上記表示部に供給すると共に、上記所定の液晶印加電圧が最大値または最小値に移行した時に、上記第2基準電圧を用いて液晶の応答を速める補正電圧として上記所定の液晶印加電圧の最大値より高い電圧または最小値より低い電圧を上記表示部に供給する(請求項1、図1−図2、段落0012−0014を参照)。以下、この液晶表示装置を従来例1という。
従来例1の液晶表示装置は、図9に示すような液晶印加電圧−輝度特性を持つ。図9において、V0〜V17は上記第1基準電圧であり、V8’(正)、V9’(負)、V0’(正)およびV17’(負)は第2基準電圧である。V0’(正)とV17’(負)は、上記所定の液晶印加電圧の最大値であるV0(正)とV17(負)より大きい最大値を持つ。V8’(正)とV9’(負)は、上記所定の液晶印加電圧の最小値であるV8(正)とV9(負)より小さい最小値を持つ。これらの基準電圧のうち、白表示に対応するV8(正)とV9(負)は、相対輝度がほぼ100%となる電圧に設定され、黒表示に対応するV0(正)とV17(負)は、十分なコントラスト比が得られる電圧に設定されている。
このように、上述した従来例1の液晶表示装置では、白表示に対応する基準電圧V8(正)とV9(負)を低電圧側にシフトさせて、V8’(正)とV9’(負)を設定しており、また、黒表示に対応する基準電圧V0(正)とV17(負)を高電圧側にシフトさせて、V0’(正)とV17’(負)を設定している。このため、黒表示と白表示に対応する電圧値から算出される黒及び白の近傍における中間調(V0/V17−V1/V6間の階調と、V8/V9−V7/V10間の階調)が、当該シフトの影響を受け、その領域では階調−輝度特性が図10の太線で示されるカーブとなって、細線で示したカーブからずれて歪んでしまう。その結果、黒及び白の近傍における中間調領域において「階調つぶれ」という問題が生じる。ここで、「階調つぶれ」とは、液晶印加電圧を変化させているにもかかわらず明るさ(輝度)が変化しない現象をいう。
特許文献1には、この「階調つぶれ」を解消するため、所定の液晶印加電圧−輝度特性を得るための第1基準電圧であるV0〜V17の基準電圧とは別に、液晶の応答を速めるのに用いられる第2基準電圧として補正電圧用基準電圧(VA(正)、VB(負)、VC(正)、VD(負))を生成して使用する液晶表示装置も開示されている。こうすることにより、黒及び白の近傍での中間調の輝度を変えずに液晶応答を高速化することができる(図3、段落0015−0018を参照)。以下、この液晶表示装置を従来例2という。
図11に、従来例2の液晶表示装置の液晶印加電圧−輝度特性を示す。この液晶表示装置では、信号線(データ線)駆動回路に補正電圧用基準電圧入力端子と、出力電圧として従来の階調電圧と新たに設けた補正電圧用基準電圧とのいずれを選択するかを指示する制御入力端子が設けられる。このように構成することにより、白の近傍へ変化する時に制御信号でVA(正)またはVB(負)を選択して出力することにより、「階調つぶれ」を生じることなく液晶応答の高速化が可能となる。また、黒の近傍へ変化する時には、制御信号でVC(正)またはVD(負)を選択して出力することにより、「階調つぶれ」を生じることなく液晶応答の高速化が可能となる。
特許第3511592号公報
しかしながら、上記従来例1の液晶表示装置には、特定の領域で「階調つぶれ」が生じるという問題がある。また、上記従来例2の液晶表示装置には、信号線(データ線)駆動回路が複雑になるという問題がある。したがって、このような問題を生じることなく、TNモードの液晶表示装置において高画質の動画表示を実現する手法が望まれる。そこで、本発明者は、そのような手法を開発すべく鋭意検討し、次のような知見を得た。
図12に、ノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置における黒(最小階調)→白(最大階調)、白(最大階調)→黒(最小階調)の液晶応答特性(輝度変化)を示す。
図12において、曲線103は黒から白への輝度変化を模式的に示し、曲線104は白から黒への輝度変化を模式的に示している。これら二つの曲線103および104から、黒から白への輝度変化に要する時間tB−Wは、白から黒への輝度変化に要する時間tW−Bよりも長いということが分かる。これは、TNモードの液晶表示装置では、輝度の立ち上がりの液晶応答が輝度の立ち下がりの液晶応答よりも遅いことを示している。したがって、テレビ用のTNモード液晶表示装置において動画表示性能を向上するためには、輝度の立ち下がり応答特性の改善が重要であることが分かる。
図13は、ノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置における液晶印加電圧と液晶応答特性(輝度変化)の関係を示す模式図である。
図13において、曲線105と106は液晶への印加電圧の変化を示しており、曲線105はその変化が小さい場合を、曲線106はその変化が大きい場合を示す。曲線107は曲線105に沿って液晶印加電圧が変化したときの輝度の変化を、曲線108は曲線106に沿って液晶への印加電圧が変化したときの輝度の変化を示す。曲線105と106では、変化開始時の印加電圧値は等しいが、変化後の印加電圧値が異なっている。
図13に示すように、液晶印加電圧が曲線105または106に沿って変化すると、それに応じて輝度は曲線107または108のように変化する。すなわち、液晶印加電圧が曲線105に沿って変化した場合(つまり、液晶印加電圧の変化幅が小さい場合)、液晶印加電圧の変化に対して液晶の応答が完了する(輝度変化が完了する)までの時間はt2であり、液晶印加電圧が曲線106に沿って変化した場合(つまり、液晶印加電圧の変化幅が大きい場合)、液晶印加電圧の変化に対して液晶の応答が完了する(輝度変化が完了する)までの時間はt1であって、t1<t2である。これにより、液晶印加電圧の変化幅が大きい方が、それに対応する輝度変化は早く完了することが分かる。換言すれば、黒に対応する電圧値が一定であるとすると、黒または中間調から白に変化する際の液晶応答速度は、白に対応する電圧値が小さいほど速くなるということである。
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであって、その目的とするところは、データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、最高階調の近傍および最低階調の近傍の少なくとも一方において階調つぶれの発生を防止することができる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現できる液晶表示装置と、その駆動方法を提供することにある。
ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
(1) 本発明の第1の観点による液晶表示装置は、
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されていることを特徴とするものである。
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されていることを特徴とするものである。
本発明の第1の観点による液晶表示装置では、前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性の持つ前記輝度変化ゼロ領域内に前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されており、しかも、前記最高階調より一つ下の階調に対応する輝度が前記最高階調における輝度よりも所定の輝度差だけ低くなるように、前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が設定されている。したがって、前記最高階調に対応する前記基準電圧とそれより一つ下の階調に対応する前記基準電圧との差を拡大しながら、前記最高階調に対応する輝度とそれより一つ下の階調に対応する輝度の差を縮小することが可能となる。その結果、前記最高階調の近傍において「階調つぶれ」の発生を防止することができる。
また、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線(信号線)駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
(2) 本発明の第1の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最高階調より一つ下の階調における輝度を「輝度(M−2)」としたとき、前記記最高階調より一つ下の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度(M−2)/輝度(M−1)}が、{(M−2)/(M−1)}の1.2乗から{(M−2)/(M−1)}の3.2乗までの範囲内にあるように、前記輝度差が設定される。
(3) 本発明の第1の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記輝度差が、前記最高階調における輝度の0.5%〜1.2%の範囲に設定される。
(4) 本発明の第1の観点による液晶表示装置の他の好ましい例では、前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記基準電圧の0%から6%の範囲内に設定される。
(5) 本発明の第1の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部に対する正面視野で所望のコントラスト比が得られる電圧に設定される。
(6) 本発明の第2の観点による液晶表示装置は、
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とするものである。
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とするものである。
本発明の第2の観点による液晶表示装置では、前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性の持つ前記輝度変化ゼロ領域内に前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い前記仮想基準電圧が設定されており、また、前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されている。そして、前記最低階調より一つ上の階調における輝度が前記最低階調における輝度よりも所定の輝度差だけ高くなるように、前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が設定されている。
したがって、前記最低階調に対応する前記基準電圧とそれより一つ上の階調に対応する前記基準電圧との差を拡大しながら、前記最低階調に対応する輝度とそれより一つ上の階調に対応する輝度の差を縮小することが可能となる。その結果、前記最低階調の近傍において「階調つぶれ」の発生を防止することができる。
また、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線(信号線)駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
(7) 本発明の第2の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最低階調より一つ上の階調における輝度を「輝度1」としたとき、前記最低階調より一つ上の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度1/輝度(M−1)}が、{1/(M−1)}の1.2乗以下となるように、前記輝度差が設定される。
(8) 本発明の第2の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記輝度差が、前記最高階調における輝度の0.1%以下とされる。
(9) 本発明の第2の観点による液晶表示装置の他の好ましい例では、前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部の相対透過率がほぼ100%となるように設定される。
(10) 本発明の第2の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記出力電圧によって前記表示部に対する上視野で階調反転が生じないように設定される。
(11) 本発明の第2の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記仮想基準電圧が、前記輝度変化ゼロ領域内で最低の電圧値に設定される。
(12) 本発明の第3の観点による液晶表示装置は、
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである第1輝度変化ゼロ領域と第2輝度変化ゼロ領域を有しており、
前記第1輝度変化ゼロ領域内には、前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されていると共に、前記第2輝度変化ゼロ領域内には、前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の第1輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、その階調における輝度が所定の第2輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とするものである。
所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである第1輝度変化ゼロ領域と第2輝度変化ゼロ領域を有しており、
前記第1輝度変化ゼロ領域内には、前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されていると共に、前記第2輝度変化ゼロ領域内には、前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の第1輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、その階調における輝度が所定の第2輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とするものである。
本発明の第3の観点による液晶表示装置は、上述した本発明の第1の観点による液晶表示装置と本発明の第2の観点による液晶表示装置とを組み合わせたものに相当する。このため、前記最高階調の近傍と前記最低階調の近傍の双方において「階調つぶれ」の発生を防止することができる。
また、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線(信号線)駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
(13) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最高階調より一つ下の階調における輝度を「輝度(M−2)」としたとき、前記記最高階調より一つ下の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度(M−2)/輝度(M−1)}が、{(M−2)/(M−1)}の1.2乗から{(M−2)/(M−1)}の3.2乗までの範囲内にあるように、前記第1輝度差が設定される。
(14) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記第1輝度差が、前記最高階調における輝度の0.5%〜1.2%の範囲に設定される。
(15) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の他の好ましい例では、前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記基準電圧の0%から6%の範囲内に設定される。
(16) 本発明の第3の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部に対する正面視野で所望のコントラスト比が得られる電圧に設定される。
(17) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最低階調より一つ上の階調における輝度を「輝度1」としたとき、前記最低階調より一つ上の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度1/輝度(M−1)}が、{1/(M−1)}の1.2乗以下に設定される。
(18) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記最低階調における輝度と前記最低階調それより一つ上の階調における輝度の前記輝度差が、前記最高階調における輝度の0.1%以下とされる。
(19) 本発明の第3の観点による液晶表示装置の他の好ましい例では、前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部の相対透過率がほぼ100%となるように設定される。
(20) 本発明の第3の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記出力電圧によって前記表示部に対する上視野で階調反転が生じないように設定される。
(21) 本発明の第3の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記仮想基準電圧が、前記輝度変化ゼロ領域内で最低の電圧値に設定される。
本発明の第1〜第3の観点による液晶表示装置によれば、(a)データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、最高階調の近傍および最低階調の近傍の少なくとも一方において階調つぶれの発生を防止することができる、(b)TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することができる、という効果が得られる。
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性を示し、図2はその液晶表示装置で使用される階調−輝度特性を示している。この液晶表示装置は、8ビット(256階調)の多階調表示をするものである。
図1は本発明の第1実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性を示し、図2はその液晶表示装置で使用される階調−輝度特性を示している。この液晶表示装置は、8ビット(256階調)の多階調表示をするものである。
アクティブマトリクス駆動の液晶表示装置では、表示部としての液晶パネルが、マトリックス状に配置された複数の画素を有している。それらの画素は、液晶パネル上に互いに直交して配置された複数の走査線と複数のデータ線(信号線)により画定されている。各画素には駆動用のスイッチング素子(通常はTFT)が設けてあり、これらスイッチング素子により画素毎に駆動して画像を表示する。
このような構成を持つ液晶パネルは、入力された画像データに対応して走査線を順次選択する走査線駆動回路と、その画像データに対応する出力電圧をデータ線(信号線)毎に供給するデータ線(信号線)駆動回路とを備えている。
前記データ線駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数に等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像データに対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、前記所定の階調数で画像の階調表示を行う。前記表示パネル(液晶)には、前記出力電圧に対応して所定の電圧が印加される。これが液晶印加電圧である。
図2に示されるような8ビット(256階調)の多階調を実現するためには、通常、データ線(信号線)駆動回路に、正極性・負極性を合わせて20レベルの基準電圧(図1の液晶印加電圧−輝度特性におけるV0〜V19)が入力される。データ線駆動回路は、入力された20個の基準電圧V0〜V19に基づいてそれら基準電圧の間を所定の方法で分割し、正極性・負極性を合わせて256レベルの出力電圧を生成する。そして、入力された画像データに対応する出力電圧をデータ線毎に選択して、液晶パネルに向けて出力する。
これらの基準電圧V0〜V19は、次のように設定されている。
黒表示(0階調、最低階調)に対応する基準電圧V0(正)とV19(負)は、正面視野において所望の十分なコントラスト比が得られる電圧に設定されている。また、白表示(255階調、最高階調)に対応する基準電圧V9(正)とV10(負)は、黒表示に対応する基準電圧V0(正)とV19(負)の0%〜6%の範囲、換言すれば、V0(正)とV19(負)の電圧値の6%以下のいずれかの値、または0に設定されている。これは、液晶の立ち下がり応答を高速化するためである。なお、(正)は正極性の基準電圧であることを表し、(負)は負極性の基準電圧であることを表す。
さらに、最高階調(白表示)より一つ下の254階調に対応する基準電圧V8(正)とV11(負)は、その階調(254階調)における前記表示部の輝度が、最高階調における輝度よりも低くなるように設定されていると共に、その輝度差が最高階調における輝度の0.5%〜1.2%の範囲にあるように設定されている。これは、白の近傍で「階調つぶれ」が発生しないようにするためである。
次に、本第1実施形態において、最高階調(白表示、255階調)での輝度とそれより一つ下の254階調での輝度の差を、最高階調での輝度の0.5%から1.2%の範囲に設定した理由について説明する。
一般的に、表示装置では、ある階調(N階調)での輝度を「輝度N」、白表示(W階調)の輝度を「輝度W」とし、(輝度N/輝度W)が(N/255)のγ乗に等しい、すなわち、(輝度N/輝度W)=(N/255)γとした場合、γの値をほぼ2.2に設定することが理想的とされている。しかしながら、0階調から254階調までのすべての階調でγの値を厳密に2.2に設定することは困難であるため、階調によっては2.2に対して±1.0程度の差が生じてしまう。
そこで、この変動幅を考慮して、8ビット(256階調)の多階調表示をする本第1実施形態の液晶表示装置において、γの値が1.2から3.2の幅をとる(=2.2±1.0)と仮定する。最高階調(255階調)より一つ下の254階調の輝度を「輝度254」とし、最高階調の輝度を「輝度255」とすると、γ=1.2の場合、(輝度254/輝度255)=0.995となるから、輝度254は輝度255の0.5%だけ輝度255よりも低い値となる。γ=3.2の場合は、(輝度254/輝度255)=0.988となるから、輝度254は輝度255の1.2%だけ輝度255よりも低い値となる。よって、254階調に対応する基準電圧V8(正)とV11(負)を、最高階調より一つ下の254階調における輝度(輝度254)が、最高階調である白表示の輝度(輝度255)に対してその0.5%から1.2%だけ低くなるように設定することにしたのである。
本第1実施形態の液晶表示装置では、このような理由により、254階調の輝度が白表示(255階調)の輝度よりその0.5%〜1.2%だけ低くなるように設定されている。中間調の基準電圧(V1〜V8、V11〜V18)は、液晶印加電圧−輝度特性(図1)の傾きが0でない電圧に設定される。
これを一般化して、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示をすると仮定すれば、最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、最高階調より一つ下の階調における輝度を「輝度(M−2)」としたとき、最高階調より一つ下の階調における輝度の最高階調における輝度に対する比{輝度(M−2)/輝度(M−1)}が、{(M−2)/(M−1)}の1.2乗から{(M−2)/(M−1)}の3.2乗までの範囲内にあるように、最高階調における輝度と最高階調より一つ下の階調における輝度の差を設定すればよいことになる。
次に、最高階調(白表示)に対応する基準電圧V9(正)とV10(負)を、最低階調に対応する基準電圧V0(正)とV19(負)の0%〜6%の範囲に設定している理由について、図3と図4を参照しながら説明する。
図3は、本第1実施形態に係る液晶表示装置の立ち下がり応答時間(全黒から白近傍)と白表示(255階調)の電圧の関係を示している。
図3に示すように、白表示の電圧(黒表示の電圧に対する終点電圧)が小さくなると、立ち下がり応答時間が短くなる傾向がある。しかし、白表示(255階調)の電圧が黒表示(0階調)の電圧の6%〜0%になると、応答時間は飽和してしまい、それ以上は短くならないことが分かる。
図4に、本第1実施形態の液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性(図1)の白表示電圧付近の拡大図を示す。
図4から分かるように、黒表示電圧に対する終点電圧の相対値の10%以下の領域であっても、ごく僅かであるが輝度は変化しており、黒表示電圧に対する終点電圧の相対値の6%以下にならないと、輝度変化は実質的にゼロにならない。輝度変化が実質的にゼロの領域(輝度変化ゼロ領域)は、液晶印加電圧−輝度特性が平坦な領域であるから、液晶分子の配向状態は実質的に等しく、したがって、この輝度変化ゼロ領域内のどの電圧を印加しても液晶分子に働く復元力は実質的に等しい。
しかし、黒表示に対する終点電圧の相対値が6%を越える領域では、液晶印加電圧−輝度特性が平坦でなくなり、液晶分子の配向状態は変化する。したがって、黒表示に対する終点電圧の相対値が6%を越える領域において信号電圧を印加したときに液晶分子に働く復元力は、黒表示に対する終点電圧の相対値が6%以下の領域におけるそれよりも小さい。
このような理由により、白表示(最高階調)に対応する基準電圧V9(正)/V10(負)を、黒表示(最低階調)に対応する基準電圧V0(正)/V19(負)の0%から6%の範囲に設定している。その結果、基準電圧V9(正)/V10(負)を、それぞれV0(正)/V19(負)を6%を越えるように設定した場合よりも、液晶分子により大きな復元力が働くため、立ち下がり応答時間が短縮される。
以上説明したように、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置では、表示パネルの液晶印加電圧−輝度特性の持つ輝度変化ゼロ領域内に、最高階調に対応する基準電圧V9(正)/V10(負)が設定されており、しかも、最高階調より一つ下の階調に対応する輝度が最高階調における輝度よりも所定の輝度差(ここでは最高階調の輝度の0.5%〜1.2%に等しい)だけ低くなるように、最高階調(255階調)より一つ下の階調(254階調)に対応する基準電圧V8(正)/V11(負)が設定されている。したがって、最高階調に対応する基準電圧V9(正)/V10(負)とそれより一つ下の階調に対応する基準電圧V8(正)/V11(負)との差を拡大しながら、最高階調に対応する輝度とそれより一つ下の階調に対応する輝度の差を縮小することが可能となる。その結果、最高階調(白表示)の近傍において「階調つぶれ」の発生を防止することができる。
また、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置をカラーフィルタ基板(正面の表示画面)側から見た正面図である。
図5は、本発明の第2実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置をカラーフィルタ基板(正面の表示画面)側から見た正面図である。
一般的に、アクティブマトリクス駆動の液晶表示装置は、カラーフィルタ(CF)基板とTFT基板が液晶を介して貼り合わされる。TNモードでは、CF基板とTFT基板にそれぞれ形成された配向膜により、CF基板の表面及びTFT基板の表面におけるの液晶分子の配向方向が規定されるため、液晶分子はCF基板及びTFT基板のラビング方向に立ち上がり、したがってCF基板及びTFT基板の表面では2〜10°のプレティルト角を持つ。液晶には、液晶分子を一方向に捩れさせるためにカイラル剤が添加される。
本第2実施形態の液晶表示装置でも、CF基板及びTFT基板のラビング方向が図5に示すように規定され、また、それらラビング方向は液晶表示装置の縦方向基準線に対してそれぞれ角度α、角度βをなしている。角度αと角度βはいずれも、略45°に設定されている。また、この液晶表示装置の液晶には、CF基板からTFT基板に反時計回りに液晶分子を捩れさせるカイラル剤が添加されていて、液晶分子は図5の矢印の方向のみに捩れるようになっている。
図6は、本第2実施形態に係る液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性を示す。
図2に示されるような8bit(256階調)の多階調を実現するためには、第1実施形態で述べたのと同様に、データ線駆動回路に、正極性・負極性を合わせて20レベルの基準電圧(図6の液晶印加電圧−輝度特性のV0〜V19)が入力されるのが通常である。データ駆動回路は、入力された20個の基準電圧に基づいてそれら基準電圧の間を分割し、正極性・負極性を合わせて256レベルの出力電圧を生成する。そして、入力された画像データに対応する出力電圧をデータ線毎に選択して、液晶パネルに向けて出力する。
本第2実施形態では、これらの基準電圧V0〜V19を設定する前に、実際には使用されない仮想の基準電圧であるV0’(正)/V19’(負)を、正面視野において十分なコントラストが得られる電圧に設定する。その後、実際に使用される基準電圧V0(正)〜V19(負)の設定を行う。この場合、白表示(255階調)に対応するV9(正)/V10(負)は、相対輝度がほぼ100%となる電圧に設定される。
黒表示(0階調)に対応するV0(正)/V19(負)の設定は、良好な視野角特性を得るために、次に示す方法で行う。
図7は、本第2実施形態の液晶表示装置の上視野での液晶印加電圧−輝度特性を示す。ここで、「上視野」とは、TFT基板のラビング方向とCF基板のラビング方向が図5に示すように設定されており、しかも、液晶分子が、図5の矢印で示すように、TFT基板のラビング方向からCF基板のラビング方向に向かって反時計回りに捩れている液晶表示装置において、その表示画面をその斜め上方から見た場合を意味する。また、「視野角」とは、液晶表示装置の表示画面に対して垂直な軸と視線とのなす角度である。
図7において、正面(視野角0°)から見たときの液晶印加電圧−輝度特性10は、液晶印加電圧(黒表示電圧に対する比で示している)が上昇するに従って輝度が減少しており、その輝度変化がゼロとなる最低の電圧に仮想基準電圧V0’(正)/V19(’負)が設定されている。
視野角10°のときの液晶印加電圧−輝度特性11と、視野角20°のときの液晶印加電圧−輝度特性12と、視野角30°のときの液晶印加電圧−輝度特性13は、いずれも、液晶印加電圧が上昇するに従って輝度は極小値を持つ。その極小値は、これらの視野角のいずれについても、仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)より高い。
そこで、視野角が10°、20°および30°の液晶印加電圧−輝度特性11、12および13の中で、最も低い電圧で輝度が極小値となる液晶印加電圧−輝度特性を選び、最低階調(0階調、黒表示)の基準電圧V0(正)/V19(負)をその液晶印加電圧−輝度特性で輝度が極小となる電圧に設定する。最低階調(黒表示)より一つ上の階調(1階調)の基準電圧V1(正)/V18(負)は、仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)より高く、且つ当該階調(1階調)の輝度と最低階調(黒表示、0階調)の輝度の差が、最高階調(白表示)の輝度の0.1%以下となるように設定する。
次に、最低階調(黒表示、0階調)とそれより一つ上の階調(1階調)の輝度差を、最高階調(白表示)の輝度の0.1%以下に設定する理由を説明する。
8ビット(256階調)の多階調表示をする本第2実施形態の液晶表示装置においても、上記第1実施形態と同様に、γの値が1.2から3.2の幅で変動する(=2.2±1.0)と仮定する。最低階調(黒表示、0階調)より一つ上の階調(1階調)での輝度を「輝度1」とし、最高階調(白表示、255階調)での輝度を「輝度255」とすると、γ=1.2の場合、(輝度1/輝度255)=0.001となる。γ=3.2の場合は、(輝度1/輝度255)=0.000となる。また、最低階調での輝度を「輝度0」とすると、γ=1.2とγ=3.2のいずれの場合も、(輝度0/輝度255)=0.000となる。したがって、最低階調より一つ上の階調(1階調)での輝度と最低階調での輝度の差は、最高階調(白表示)での輝度の0.1%以下にする必要がある。
これを一般化して、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示をすると仮定すれば、前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最低階調より一つ上の階調における輝度を「輝度1」としたとき、前記最低階調より一つ上の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度1/輝度(M−1)}が、{1/(M−1)}の1.2乗以下となるように、最低階調における輝度と最低階調より一つ上の階調における輝度の差を設定すればよいことになる。
仮想基準電圧V0’(正)/V19(’負)は、図7に示した正面(視野角0°)から見た場合の液晶印加電圧−輝度特性10において輝度変化がなくなる最低の電圧に設定されているが、仮想基準電圧V0’(正)/V19(’負)より1つ上の階調(1階調)の基準電圧V1(正)/V18(負)が高すぎると、1階調での輝度は0階調での輝度より決して高くならない。そこで、1階調に対応する基準電圧V1(正)/V18(負)は、仮想基準電圧V0’(正)/V19(’負)より低く、且つ、1階調での輝度と0階調での輝度の差は、最高階調(白表示)の輝度の0.1%以下となるように設定したのである。
本発明の実施の形態2の液晶表示装置では、上述したように、黒表示電圧をV0(正)/V19(負)に設定した場合の視野角10°、20°および30における輝度が、仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)における輝度よりも低いため、良好なコントラストと良好な視野角特性を得ることができる。
また、最低階調(黒表示、0階調)より一つ上の階調(1階調)に対応する基準電圧V1(正)/V18(負)は、仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)より低く設定されていると共に、その階調(1階調)での輝度と黒表示(0階調)での輝度の差が白表示での輝度の0.1%以下に設定されている。そして、中間調の基準電圧V2とV17が液晶印加電圧−輝度特性の傾きが0でない電圧に設定されている。よって、黒の近傍で階調つぶれが生じることがない。
上述したように、本第2実施形態に係る液晶表示装置では、前記表示パネルの液晶印加電圧−輝度特性の持つ輝度変化ゼロ領域内に、最低階調(黒表示、0階調)に対応する基準電圧V0(正)/V19(負)よりも低い仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)が設定されており、また、最低階調より一つ上の階調(階調1)に対応する基準電圧V1(正)/V18(負)が、仮想基準電圧V0’(正)/V19’(負)よりも低く設定されている。そして、最低階調より一つ上の階調(階調1)に対応する輝度が最低階調における輝度よりも所定の輝度差(ここでは白表示の輝度の0.1%以下)だけ低くなるように、最低階調より一つ上の階調(階調1)に対応する基準電圧V1(正)/V18(負)が設定されている。
したがって、最低階調に対応する基準電圧V0(正)/V19(負)とそれより一つ上の階調(階調1)に対応する基準電圧V1(正)/V18(負)との差を拡大しながら、最低階調に対応する輝度とそれより一つ上の階調(階調1)に対応する輝度の差を縮小することが可能となる。その結果、黒の近傍において「階調つぶれ」の発生を防止することができる。
また、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線(信号線)駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線(信号線)駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
さらに、上下左右の視野角(特に上視野角)において良好な視野角特性が得られ、上視野角において階調反転がないという効果もある。
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性を示す。
図8は、本発明の第3実施形態に係るノーマリーホワイト・TNモードの液晶表示装置の液晶印加電圧−正面輝度特性を示す。
図2にされるような8ビット(256階調)の多階調を実現するため、データ線駆動回路に、正極性・負極性を合わせて22レベルの基準電圧(図8の液晶印加電圧−輝度特性のV0〜V21)が入力される。データ線駆動回路は、入力された22個の基準電圧に基づいてそれら基準電圧の間を分割し、正極性・負極性を合わせて256レベルの出力電圧を生成する。そして、入力された画像データに対応する出力電圧をデータ線毎に選択して、液晶パネルに向けて出力する。
これらの基準電圧V0〜V21を設定する前に、上記第2実施形態と同様に、仮想基準電圧V0’(正)/V21’(負)を、正面視野において十分なコントラストが得られる電圧に設定する。その後、実際に使用される基準電圧V0〜V21の設定を行う。
最高階調(白表示、255階調)に対応する基準電圧V10(正)/V11(負)は、上記第1実施形態と同様に、仮想基準電圧V0’(正)/V21’(負)の0%〜6%の範囲に設定される。ここで、仮想基準電圧V0’(正)/V21’(負)が使用されるのは、上記第1実施形態での最低階調(黒表示、0階調)に対応する基準電圧V0(正)/V19(負)には、本第3実施形態の仮想基準電圧V0’(正)/V21’(負)が対応しているからである。
最高階調(白表示、255階調)より一つ下の階調(254階調)に対応する基準電圧V9(正)/V12(負)は、白の近傍で階調つぶれが発生しないように、最高階調の輝度より低くされ、且つその階調差が最高階調の輝度の0.5%〜1.2%となる電圧値に設定される。その理由は上記第1実施形態と同じである。
最低階調(黒表示、0階調)に対応する基準電圧V0(正)/V21(負)は、上記第2実施形態の黒表示(0階調)に対応する基準電圧V0(正)/V19(負)と同じ方法で設定する。最低階調より一つ上の階調(1階調)に対応する基準電圧V1(正)/V20(負)は、上記第2実施形態の1階調に対応する基準電圧V1(正)/V20(負)と同じ方法で設定する。
上述したように、本第3実施形態の液晶表示装置は、上記第1および第2の実施形態の液晶表示装置を組み合わせたものに相当する。このため、これら両実施形態の効果が得られる。
すなわち、上記第1実施形態の液晶表示装置で述べたのと同じ理由により、白の近傍において階調つぶれを防止でき、また立ち下がりの応答時間が短くなる。また、上記第2実施形態の液晶表示装置で述べたのと同じ理由により、良好なコントラスト視野角特性を得ることができ、黒の近傍においても階調つぶれが防止できる。そして、上述した従来例2の液晶表示装置のような追加の基準電圧を生成する必要がないので、データ線駆動回路の複雑化という問題は生じない。
よって、データ線駆動回路の複雑化を回避しながら、階調つぶれの発生を防止することができる。これにより、TNモードにおいて高画質の動画表示を実現することが可能となる。
さらに、上下左右の視野角(特に上視野角)において良好な視野角特性が得られ、上視野角において階調反転がないという効果もある。
(その他の実施形態)
上記第1〜第3の実施形態は、本発明の好適な例を示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されず、種々の変形が可能なことは言うまでもない。
上記第1〜第3の実施形態は、本発明の好適な例を示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されず、種々の変形が可能なことは言うまでもない。
たとえば、上記第1〜第3の実施形態では、液晶表示装置が8ビット(256階調)の多段階表示をするとしているが、本発明はこれには限定されない。本発明は、256階調以外の任意の多階調表示にも適用可能であり、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までの任意のM階調の多段階表示をする場合に適用できるものである。
V0〜V21 基準電圧
V0’、V19’、V21’ 仮想基準電圧
10 正面(視野角0°)の液晶印加電圧−輝度特性
11 視野角10°の液晶印加電圧−輝度特性
12 視野角20°の液晶印加電圧−輝度特性
13 視野角30°の液晶印加電圧−輝度特性
V0’、V19’、V21’ 仮想基準電圧
10 正面(視野角0°)の液晶印加電圧−輝度特性
11 視野角10°の液晶印加電圧−輝度特性
12 視野角20°の液晶印加電圧−輝度特性
13 視野角30°の液晶印加電圧−輝度特性
Claims (21)
- 所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最高階調より一つ下の階調における輝度を「輝度(M−2)」としたとき、前記記最高階調より一つ下の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度(M−2)/輝度(M−1)}が、{(M−2)/(M−1)}の1.2乗から{(M−2)/(M−1)}の3.2乗までの範囲内にあるように、前記輝度差が設定されている請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記輝度差が、前記最高階調における輝度の0.5%〜1.2%の範囲に設定されている請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記基準電圧の0%から6%の範囲内に設定されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部に対する正面視野で所望のコントラスト比が得られる電圧に設定されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである輝度変化ゼロ領域を有していて、その輝度変化ゼロ領域内に前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、その階調における輝度が所定の輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最低階調より一つ上の階調における輝度を「輝度1」としたとき、前記最低階調より一つ上の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度1/輝度(M−1)}が、{1/(M−1)}の1.2乗以下となるように、前記輝度差が設定されている請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記輝度差が、前記最高階調における輝度の0.1%以下とされている請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部の相対透過率がほぼ100%となるように設定されている請求項6〜8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記出力電圧によって前記表示部に対する上視野で階調反転が生じないように設定されている請求項6〜9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記仮想基準電圧が、前記輝度変化ゼロ領域内で最低の電圧値に設定されている請求項6〜10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 所定の液晶印加電圧−輝度特性を有する表示部と、
前記表示部を駆動するための駆動回路とを備え、
前記駆動回路は、複数の基準電圧に基づいて所定の階調数Mに等しい数の出力電圧を生成すると共に、入力された画像信号に対応して前記出力電圧から選択して前記表示部に向けて出力することにより、最低階調である0階調から最高階調である(M−1)階調までのM階調の多段階表示を前記表示部で行う液晶表示装置において、
前記表示部の液晶印加電圧−輝度特性が、液晶印加電圧の変化に対する輝度の変化がほぼゼロである第1輝度変化ゼロ領域と第2輝度変化ゼロ領域を有しており、
前記第1輝度変化ゼロ領域内には、前記最高階調に対応する前記基準電圧が設定されていると共に、前記第2輝度変化ゼロ領域内には、前記最低階調に対応する前記基準電圧よりも低い仮想基準電圧が設定されており、
前記最高階調より一つ下の階調に対応する前記基準電圧が、その階調における輝度が所定の第1輝度差だけ前記最高階調における輝度よりも低くなるように設定されており、
前記最低階調より一つ上の階調に対応する前記基準電圧が、前記仮想基準電圧よりも低く設定されていると共に、前記最低階調より一つ上の階調における輝度が所定の第2輝度差だけ前記最低階調における輝度よりも高くなるように設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最高階調より一つ下の階調における輝度を「輝度(M−2)」としたとき、前記記最高階調より一つ下の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度(M−2)/輝度(M−1)}が、{(M−2)/(M−1)}の1.2乗から{(M−2)/(M−1)}の3.2乗までの範囲内にあるように、前記第1輝度差が設定されている請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記第1輝度差が、前記最高階調における輝度の0.5%〜1.2%の範囲に設定されている請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記基準電圧の0%から6%の範囲内に設定されている請求項12〜14のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部に対する正面視野で所望のコントラスト比が得られる電圧に設定されている請求項12〜15のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最高階調における輝度を「輝度(M−1)」、前記最低階調より一つ上の階調における輝度を「輝度1」としたとき、前記最低階調より一つ上の階調における輝度の前記最高階調における輝度に対する比{輝度1/輝度(M−1)}が、{1/(M−1)}の1.2乗以下に設定されている請求項12〜16のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記第2輝度差が、前記最高階調における輝度の0.1%以下とされている請求項12〜17のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最高階調に対応する前記基準電圧が、前記表示部の相対透過率がほぼ100%となるように設定されている請求項12〜18のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記最低階調に対応する前記基準電圧が、前記最低階調に対応する前記出力電圧によって前記表示部に対する上視野で階調反転が生じないように設定されている請求項12〜19のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記仮想基準電圧が、前記第2輝度変化ゼロ領域内で最低の電圧値に設定されている請求項12〜20のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
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