JP3644672B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置およびその駆動方法に関し、特に、各表示画素毎にスイッチ素子として例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴと称する）が配設されたアクティブマトリクス型液晶表示装置等の表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、テレビジョンやグラフィックディスプレイ等の表示装置として盛んに用いられている。その中でも、各表示画素毎にＴＦＴ等のスイッチ素子が設けられた液晶表示装置は、表示画素数が増大しても隣接表示画素間でのクロストークの無い優れた表示画像を得ることができるため、特にコンピュータ等のディジタル機器のディスプレイとして、その用途が拡大している。
【０００３】
このような液晶表示装置は、例えば図１１に示す様に、液晶表示パネル１０および駆動回路部からその主要部が構成されている。
【０００４】
液晶表示パネル１０は、一対の電極基板間に液晶組成物が保持され、各電極基板の外表面にはそれぞれ偏光板が貼り付けられている。
【０００５】
一方の電極基板であるＴＦＴアレイ基板は、ガラスなどの透明な絶縁性基板上に複数本の信号線Ｓ（１）、Ｓ（２）、・・・Ｓ（ｉ）・・・、Ｓ（Ｎ）、および走査線Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・・Ｇ（ｊ）・・・、Ｇ（Ｍ）がマトリクス状に形成されている。そして、これら信号線２０１と走査線３０１との交差部毎に画素電極１０３に接続されたＴＦＴ等のスイッチ素子１０２が形成され、これらの上をほぼ全面にわたって覆うように配向膜が設置されている。
【０００６】
他方の電極基板である対向基板は、ＴＦＴアレイ基板と同様にガラスなどの透明な絶縁性基板上に、全面にわたって対向電極および配向膜が順次積層されている。そして、画素電極１０３と対向電極で挟まれた液晶層部分がマトリクス状の各表示セル（表示画素）１となっている。
【０００７】
駆動回路部は、このように構成される液晶表示パネル１０の各走査線３０１に接続される走査線駆動回路３００、各信号線２０１に接続される信号線駆動回路２００および対向電極に接続される対向電極駆動回路によって構成されている。信号線駆動回路２００および走査線駆動回路３００はタイミング制御回路４００と接続されている。
【０００８】
走査線駆動回路（ゲートドライバー）３００は、例えば、カスケード接続されたＭ個のフリップフロップからなるシフトレジスタ部と、各フリップフロップからの出力に応じて切り替わる選択スイッチとによって構成されている。そして、ＴＦＴ１０２をＯＮ状態にするのに十分なゲート走査電圧Ｖｇｈと、ＴＦＴ１０２をＯＦＦ状態にするのに十分なゲート保持電圧Ｖｇｌとが入力され、フリップフロップを順次転送することにより、これらの電圧が選択スイッチに順次出力される。これに応答して、選択スイッチはＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を一走査期間（ＴＨ）選択して走査線３０１に出力し、その後、走査線３０１にＴＦＴをＯＦＦ状態にするＶｇ１電圧をそれぞれ出力する。このときのタイミングは、タイミング制御回路４００によって制御される。
【０００９】
この動作により、信号線駆動回路２００から各々の信号線２０１に出力された映像信号を、対応した各々の表示セル（表示画素）１に書き込み可能とする。
【００１０】
このように、各表示画素１には、１走査期間（通常は１水平同期期間で数十μｓ）に信号線駆動回路２００から信号線２０１に出力された電圧（映像データ）がＴＦＴ１０２を介して書き込まれ、その後、次回の書込み動作が行われるまでの一垂直同期期間（ここでは１フレーム期間）、その電圧を保持することにより表示デバイスとして機能している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、コンピュータ等の高機能化により、液晶表示装置に表示される画像は、静止画から動画までの幅広いものとなっている。また、大型の液晶テレビジョンも本格的に普及し始めている。このため、液晶表示装置に対しては、より高画質な表示性能が求められている。
【００１２】
しかしながら、従来の液晶表示装置においては、動画表示に対して十分な表示性能が得られていない。
【００１３】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、黒の背景に白い四角の図形を表示し、この図形を左から右に動く画像信号を作成して上述した従来の表示装置に表示させると、図１２（Ｂ）に示すように、その移動している白い四角の図形の輪郭がボケてしまう。
【００１４】
これは、表示装置の応答速度が５０ｍｓ程度と遅い為であり、動画を主体とする映像機器にこのような表示装置を導入すると、動画輪郭がはっきりせず、全く不都合な画質となってしまう。
【００１５】
このように動画表示を行っても問題の無い表示装置に対する応答速度は、従来適用されてきた黒表示から白表示、または白表示から黒表示の輝度変化１０％−９０％（９０％−１０％）等、過渡応答時間では議論できず、人が感知できるレベルでの輝度変化０％−１００％（１００％−０％）の応答速度で議論しなければならない。その理由は、輝度変化１０％−９０％での速度が速くても、９０％から１００％に達する時間が遅ければ、図１２（Ｂ）に示したように動画輪郭がボケているように人が感知してしまうからである。
【００１６】
ここで、便宜上、表示装置の人が感知できるレベルでの輝度変化の応答速度を、Ｔｄ＿ＬＣＤ（黒表示から白表示）または、Ｔｒ＿ＬＣＤ（白表示から黒表示）と定義し、Ｔｒ＿ＬＣＤ、Ｔｄ＿ＬＣＤの条件分けをしないものをＴ＿ＬＣＤ（黒表示から白表示または白表示から黒表示までの応答速度）と定義する。また、上述した動画表示においても問題が発生しないような表示装置に要求される応答速度は、動画の大きさや背景との関係や個人差も大きいので、厳密に規定されていない。よって、本発明では動画応答限度時間Ｔｍｏｖを設定し、Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓと仮定している。この動画応答限度時間Ｔｍｏｖは黒表示から白表示の輝度変化、または白表示から黒表示の輝度変化の各々に適用されるものである。
【００１７】
ところで、上述した液晶表示装置に注入されている液晶材料自体の応答速度は、一般に、液晶が印加された電界によって立ち上がる速度Ｔｒ＿ＬＣと、電界を０にしたときの各分子間の力によって元の状態に復帰する速度Ｔｄ＿ＬＣとにより決定される。このＴｒ＿ＬＣおよびＴｄ＿ＬＣは、
Ｔｒ＿ＬＣ＝ηｄ2／｛（｜εｐ−εｓ｜）｝Ｖ−Ｋπ2 ・・・（１）
Ｔｄ＿ＬＣ＝ηｄ2／Ｋπ2 ・・・（２）
で表される。上記式において、Ｋは液晶材料の発散、捩じれおよび曲げの弾性係数を各々Ｋ１、Ｋ２およびＫ３としたときに、Ｋ＝Ｋ１＋（Ｋ３−２×Ｋ２）／４で表される定数である。εｓは液晶分子の長軸方向の誘電率であり、εｐは短軸方向の誘電率である。ηは液晶分子の捩じれ粘性であり、ｄは液晶表示セルの厚み（セルギャップ）であり、Ｖは印加電圧である。
【００１８】
これらの液晶材料自体はＴｒ＿ＬＣとＴｄ＿ＬＣがほぼ同等となるように改良がなされ、その応答速度はＴｒ＿ＬＣおよびＴｄ＿ＬＣ共に５ｍｓ程度まで実現可能であって、上記動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）に比べて十分早い。
【００１９】
このように、液晶材料自体は動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓに比べて十分早い応答速度を有しているにも関わらず、液晶表示装置における表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ）が５０ｍｓと遅くなる理由を、以下に説明する。
【００２０】
図１３は、液晶表示セルのイメージ図である。図１３（Ａ）は白レベル電圧を印加したときの白表示状態を示し、図１３（Ｂ）は黒レベル電圧を印加したときの黒表示状態を示す。
【００２１】
このように、液晶表示セルに電圧を印加することにより、液晶分子の配向状態を変化させて表示を行っている。このとき、液晶分子は誘電率異方性（長軸方向の誘電率εｓ、短軸方向の誘電率εp）を有しているため、印加電圧によって液晶表示セルの容量が異なる。仮に、白レベル電圧を印加した白表示時における液晶の比誘電率をεｓｗ、黒レベル電圧を印加した黒表示時における液晶の比誘電率をεｐｂ、真空誘電率ε０とすると、白表示時の液晶表示セルの容量Ｃｌｃ（白）と黒表示時の液晶表示セルの容量Ｃｌｃ（黒）は、
Ｃｌｃ（白）＝｛（ε０×εｓｗ）／ｄ｝×Ｓ ・・・（３）
Ｃｌｃ（黒）＝｛（ε０×εｐｂ）／ｄ｝×Ｓ ・・・（４）
となる。上記式において、Ｓは液晶表示セルの電極面積であり、ｄは電極間距離（セルギャップ）である。
【００２２】
図１４に、白レベル電圧を印加した白表示時における液晶表示セルの容量を１としたときの液晶表示セルの電圧依存容量変化特性を示す。εｓｗ＜εｐｂであるため、図１４に示すように、黒表示時の液晶表示セルの容量は、白表示時の液晶表示セルの容量よりも大きくなる。使用する液晶材料にもよるが、その比率は２倍程度である。
【００２３】
図１５は、液晶表示装置の白表示から黒表示に切り替わる任意の１液晶表示セルについて、電圧変化と表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ２）を示したものである。なお、液晶は、本来ならば信頼性確保のために交流駆動されており、液晶表示セルの保持電圧の極性も１フレーム毎に切り替わる様に駆動されるべきであるが、ここでは説明の簡略化のため、液晶を直流駆動した波形を例示している。
【００２４】
ここで、垂直同期信号は映像信号と共に表示装置に供給され、１フレームの周期を決める信号である。走査線電圧は図１１の走査線駆動回路３００から走査線Ｇ（ｊ）に出力された走査信号である。信号線印加電圧は図１１の信号線駆動回路２００から信号線Ｓ（ｉ）に出力された映像信号である。液晶セル保持電圧は上記走査線Ｇ（ｊ）と信号線Ｓ（ｉ）の交点に設けられた１液晶セルの電圧波形を示している。
【００２５】
Ｔ１、Ｔ２の期間には液晶表示セルに白電圧が印加され、且つ、保持されて白表示状態となっており、この時の液晶表示セルの容量はＣｌｃ（白）である。Ｔ３の期間には、走査線電圧によりＴＦＴがＯＮ状態となり、信号線に印加されている黒電圧が液晶表示セルに印加されて第１回目の書き込みが行われる。このＴ３の期間は１水平期間相当であり、数十μｓ程度である。ここで、液晶自体の応答速度は上述したように５ｍｓ程度であるので、このＴ３の走査期間（数十μｓ０では応答しない。よって、液晶表示セルには黒レベル電圧が印加されているにも関わらず、液晶表示セル容量はＣｌｃ（白）のままであり、液晶表示セルの電荷はＱ１ｃ＝（黒レベル電圧）×Ｃｌｃ（白）である。続いて、Ｔ４の期間に移行した段階でＴＦＴがＯＦＦ状態となり、液晶表示セルが信号線と切り離されて電荷保存法則が成立する。Ｔ４の保持期間においては、液晶が保持電圧に応じて液晶材料の応答速度に従って徐々に配向を変えていくので、液晶表示セルの容量が大きくなる。このとき、ＴＦＴはＯＦＦ状態で液晶表示セルの電荷が保存されているので、液晶表示セルの電圧が小さくなる。その結果、黒レベル電圧を印加したにも関わらず、Ｔ４の期間で液晶表示セルの電圧が下がり、中間調輝度までしか到達することができない。その後、次のフレームでＴ５のタイミングで再度黒レベル電圧が液晶表示セルに印加され、第２回目の書き込みが行われる。この書き込み時点では、１回目の書き込みと同様、液晶表示セルに黒レベル電圧が印加されているにも関わらず、液晶表示セルの容量はＣｌｃ（黒）に変化していない。よって、Ｔ６の保持期間において電圧が降下する。このような書き込み動作を繰り返しながら、液晶表示セルは黒レベルに達する。例えば、図１５ではＴ７の期間で再度黒電圧を書き込む第３回目の書き込みによって黒表示が得られている。
【００２６】
ここで、各液晶表示セルの書き込み周期は、入力される映像信号の垂直同期信号により決定されるフレーム周期と同じである。よって、白表示状態の液晶表示セルに黒電圧を書き込んでも、１フレーム期間内には黒表示が得られず、通常３フレーム程度かけて黒表示が得られる。通常、１フレームは６０Ｈｚ（１７ｍｓ）であるので１７ｍｓ×３＝５１ｍｓとなる。よって、動画などの１フレーム毎に表示状態の違う表示を行うと、動画の輪郭がボケたように表示される。
【００２７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、液晶等の電圧依存容量変化により生じる表示装置の応答速度の低下を防ぎ、動画表示を高品位で行うことができる表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たすように書き込み周期を高速化して書き込み周期高速化モードとする書き込み周期高速化手段を備えており、前記書き込み周期高速化手段が、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】
前記書き込み周期高速化手段は、入力される前記映像信号に基づいて、入力される映像信号の１垂直同期信号周期と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込む通常モードへの切り替え可能になっている。
【００３４】
前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードと、前記通常モードとの切り替えが、入力される映像信号の１垂直同期信号周期に基づいて判断する判断回路によって行われる。
【００３５】
前記判断回路は、入力される映像信号の１垂直同期信号周期を前記書き込み周期ＴＷ１と比較することによって判断する。
【００３６】
外部から、動画表示モードと静止画表示モードのいずれかを指示するモード制御信号が入力されるようになっており、前記書き込み周期高速化手段は、前記モード制御信号が動画表示モードの場合に前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードとされ、前記モード制御信号が静止画表示モードの場合に前記通常モードとされる。
【００３７】
前記映像信号の１垂直同期信号周期がフレーム周期またはフィールド周期であってもよい。
また、本発明の表示装置の駆動方法は、複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たし、さらに、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とする。
【００３８】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００３９】
本発明にあっては、入力される映像信号の垂直同期信号周期よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むことにより、外部から入力される映像信号のフレーム周波数に制約されることなく表示画素の応答速度を早くして、動画等の高速応答に対応可能とする。さらに、入力される信号周期は従来と同じでよいので、装置の互換性を保つことができる。
【００４０】
なお、「垂直同期信号周期」とは、映像信号の概ね一画面が切り替わる周期であり、パーソナルコンピューターの信号のようなノンインターレースの信号であれば「フレーム周期」であり、テレビジョンの信号（ＮＴＳＣ信号等）のようなインターレースの信号であれば「フィールド周期（２フィールド＝１フレーム）」が含まれる。
【００４１】
例えば、液晶表示セル等のように電圧依存容量変化特性を有する表示画素では、ＴＦＴ等のスイッチ素子を介して黒レベル電圧を１回書き込んでも、液晶表示セルの容量により保持期間中に電圧降下が生じる。このため、複数回の書き込みを行うことにより初めて目的電圧が保持可能となって黒表示が得られ、応答速度が低下する。よって、後述する実施形態１〜実施形態６に示すように、例えば表示の応答のため、すなわち、映像信号書き込み後の保持期間に目的電圧を保持するために必要とされる繰り返し書き込みＮ回、および必要とされる応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たすように書き込み周期を高速化する。
【００４２】
ところで、外部から入力される映像信号の垂直同期信号周波数（フレーム周波数またはフィールド周波数）によっては、その垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）で各表示画素に映像信号を書き込んでも十分な動画表示が得られる場合がある。よって、後述する実施形態５に示すように、入力される映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に応じて、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むか、または垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むかを切り替え可能としてもよい。この場合、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むための動作を休止して低消費電力化を図ることができる。
【００４３】
或いは、後述する実施形態６に示すように、入力されるモード制御信号に応じて、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むモード、または垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むモードを切り替え可能としてもよい。この場合、フレームメモリやその制御回路等の電力消費が大きい駆動系の動作を休止して、さらに低消費電力化を図ることができる。
【００４４】
このように、入力される映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むためには、後述する実施形態２に示すように、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の固定値１／Ｘ（Ｘ＞１）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。
【００４５】
或いは、映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の可変値１／Ｙ（Ｙ＞１）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。この場合、色々なタイミングで入力される映像信号に対応して電圧の書き込みを十分に行うことができる。
【００４６】
或いは、映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）とは関連しない固有の周期Ｚで各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。この場合、映像信号が色々なタイミングで入力されても、ユニットに固有の最適な書き込み周期で駆動可能となる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００４８】
上述したように、液晶は電圧依存容量変化特性を有しているため、白表示状態の液晶表示セルにＴＦＴを介して黒レベル電圧を１回書き込んでも、目的電圧にはならず、複数回の書き込みを行って初めて目的電圧を保持して黒表示に到達することができる。
【００４９】
この液晶表示セルを目的電圧が保持可能な状態までもっていくために必要な繰返し書き込み回数をＮとすると、通常、この回数Ｎは３（〜４回）である。言い換えれば、液晶表示セルは、急激な印加電圧の変化に対して３回の書き込みを繰返さなければならないことになる。
【００５０】
従来の液晶表示装置において、液晶表示セルの書き込み周期は外部から入力される映像信号のフレーム周期と同期しており、その液晶表示セルの応答速度はフレーム周期×Ｎ程度必要となる。ここで、Ｎを３回とすると、大半の映像信号のフレーム周期は１７ｍｓ＝６０Ｈｚであるので、従来の液晶表示装置の応答速度Ｔｓは１７ｍｓ×３＝５１ｍｓにもなってしまう。
【００５１】
本発明は、このような表示装置の応答速度を改善するために、表示画素への書き込み周期を映像信号の１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期とするものである。
【００５２】
なお、本出願人は、特許番号１６０２４２２号において、ビデオ信号をメモリに格納し、上下に分割した液晶パネルに交互に出力することにより、液晶セルの再書き込み周期を早くした液晶表示装置の駆動方法を開示している。しかしながら、この先行技術は、液晶パネルのちらつき（フリッカ）を低減するためのものである。これに対して、本発明はアクティブマトリクス駆動方式液晶表示装置に特有の黒表示→白表示や白表示→黒表示時等における液晶セルの容量変化（電圧低下）に着目して、高速動画応答表示を改善するための技術であるので、目的が異なる。また、この先行技術は、パネルを上下に分割して、上部の１本目の走査線→下部の１本目の走査線→上部の２本目の走査線→下部の２本目の走査線・・・というように上下を交互に駆動して液晶セルの再書き込み周期を早くしているが、本発明ではこのような複雑な駆動を行っていない。
【００５３】
また、特開平９−２６５０７３号公報には、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等のネマティック液晶素子において、ネマティック液晶の応答速度を早くするために、多数回の繰り返し電圧印加を行うネマティック液晶の駆動方法が開示されている。この先行技術では、結果的に電圧印加周期を早くしていることになり、この点で本発明と共通している。しかしながら、この先行技術は、単にオン・オフ動作（積分／微分動作）の関係（時定数波形は立ち上がりが急で後は穏やか）により動作レスポンスに優れたオン動作を多数回数積算するためのものであり、１回目の書き込みでは目的電圧に到達していない。これに対して、本発明では毎回目的電圧に達していても、電圧書き込み後の保持期間に電圧が下がっていくということが問題であり、これを解決することが可能である。
【００５４】
さらに、「ホールド型ディスプレイの表示方式と動画表示における画質」（平成１０年８月２８日、液晶学会第１回ＬＤＣフォーラム予稿集、ＮＨＫ放送技術研究所、栗田泰一朗氏）には、デバイスを２倍またはそれ以上のフィールド周波数で走査する方法により動画像の画質を改善できると記載されている。この先行技術は、書き込み周期を早くするという点で本発明と共通点がある。しかしながら、この先行技術では、シャッター効果と同様に視覚系で積分される画素の空間的範囲が狭くなり、ぼけが改善されると記載されている。これに対して、本発明は、アクティブマトリクス駆動方式液晶表示装置に特有の現象である、液晶セルに電圧を書き込んだ後の保持期間に生じる容量変化（電圧低下）に着目したものであり、異なる技術である。
【００５５】
（実施形態１）
図１は実施形態１の表示装置の構成を示す図であり、図２は実施形態１の表示装置の信号波形および輝度変化を示す図である。
【００５６】
この表示装置は、図１に示すように、書き込み周期高速化回路５００を備えており、この回路５００によって外部から入力された映像信号を外部フレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達する。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を外部フレーム周期よりも早い周期とする。
【００５７】
本実施形態においては、図１に示すように、タイミング制御回路４００により走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。このタイミング制御回路４００は、例えば一般的なＰＬＬ回路とロジックカウンターのような回路構成により実現することができる。なお、書き込み周期高速化回路５００とタイミング制御回路４００は連動しており、書き込み周期高速化回路５００によりタイミング制御回路４００による走査タイミングを高速化することも可能である。
【００５８】
これにより、各液晶表示セル（表示画素）１への書き込み周期を高速化することができる。例えば図２に示すように、各液晶表示セル１には、外部フレーム周期（約１６．７ｍｓ）よりも早い周期ＴＷ１（約５ｍｓ）で毎回書き込みを行う。
【００５９】
まず、時間ｔ１、ｔ２において白表示である液晶表示セルに時間ｔ３で黒レベル電圧を書き込む。それに続く時間ｔ４では、従来の液晶表示装置と同様に、液晶の容量特性に依存して電圧が下がるため、黒表示は得られない。その後、時間ｔ５、ｔ７と黒レベル電圧の書き込みを繰返して黒表示を行う。このときの表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ１）は、上述した必要書き込み回数Ｎ＝３とすると、
液晶表示セル書き込み周期×必要書き込み回数Ｎ＝５ｍｓ×３＝１５ｍｓ
となり、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ程度よりも早くなる。
【００６０】
図３は、本実施形態の表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ１）を従来の液晶表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ２）と比較するための波形図である。図３の波形１１は液晶材料自体の応答速度を示し、波形１２は従来の液晶表示装置の応答速度を示し、波形１３は本実施形態の表示装置の応答速度を示す。
【００６１】
この図３から、本実施形態の表示装置の応答速度は非常に早いことが分かる。
【００６２】
上記図２および図３では白表示から黒表示への表示応答を示したが、図４に示すように、黒表示から白表示でも同様である。図４の波形１４は液晶材料自体の応答速度を示し、波形１５は従来の液晶表示装置の応答速度を示し、波形１６は本実施形態の表示装置の応答速度を示す。
【００６３】
このように、本実施形態の表示装置によれば、どのような輝度変化においても確実に応答速度が改善されるため、図５（Ａ）に示すように動画表示の評価を行っても、図５（Ｂ）に示すように動画輪郭のボケ等が生じず、非常に高品位の動画表示が可能となる。
【００６４】
本実施形態１において、書き込み周期高速化回路５００は、例えば後述する実施形態２〜実施形態６に示すようなフレームメモリ５０１、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２、可変倍速読み出し制御回路５０３、読み出し周期発生回路５０５、読み出し制御回路５０６、同期信号周期判断回路５０７、映像信号切り換えスイッチ５０８、モード制御信号５１０等により実現することができる。
【００６５】
（実施形態２）
図６は実施形態２の表示装置の構成を示す図である。
【００６６】
この表示装置は、図６に示すように、フレームメモリ５０１を備えており、外部から与えられた映像信号を格納する。そして、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２によって、外部映像信号の同期信号のフレーム周期に対して液晶表示セルの書き込み周期が１／Ｘ（＝１／３）倍になるように読み出し制御信号を発生させ、フレームメモリ５０１の格納データを信号線駆動回路２００に出力させる。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をそのフレーム周期の１／Ｘ（＝１／３）倍にさせる。本実施形態では、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２によってタイミング制御回路４００による走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。
【００６７】
このとき、液晶表示セルの書き込み周期はフレーム周期Ｔｆ／Ｘとなり、表示装置の応答速度Ｔ＿ＬＣＤは、
Ｔ＿ＬＣＤ＝（Ｔｆ／Ｘ）×必要書き込み回数Ｎ
となる。ここで、フレーム周期Ｔｆ＝１７ｍｓ、Ｘ＝３、Ｎ＝３とすると、Ｔ＿ＬＣＤ＝１７ｍｓとなり、表示装置の応答速度は動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ程度よりも早くなる。このように、本実施形態によれば、動画表示でも問題のない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００６８】
なお、本実施形態２において、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２は、例えば一般的なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路等を利用して構成することができる。
【００６９】
（実施形態３）
最近の映像機器の映像フォーマットは多種多様となっており、フレーム周波数は６０Ｈｚだけでなく、色々な周期のフレーム周波数が混在している。この様な映像信号を入力表示する表示装置において、上記実施形態２に示した映像信号の同期信号の固定倍で読み出し制御を行う回路を用いたのでは、不具合が生じる場合がある。
【００７０】
例えば、パーソナルコンピュータの高品位モードなどでは、フレーム周波数は１３０Ｈｚ（フレーム周期７．７ｍｓ）であり、実施形態２の表示装置の応答速度は、
Ｔ＿ＬＣＤ＝（Ｔｆ／Ｘ）×（必要書き込み回数Ｎ）＝７．７ｍｓ（Ｘ＝３、Ｎ＝３の場合）
となり、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ（２０ｍｓ程度）よりも十分に早くなる。
【００７１】
しかし、液晶表示セルに電圧を書き込む時間は液晶表示セルの書き込み周期と比例しているので以下のような問題が生じる。例えば、実施形態２でフレーム周期が６０Ｈｚ（１７ｍｓ）、液晶表示セルの書き込み周期が１８０Ｈｚ（５．６ｍｓ）、液晶表示セルの電圧書き込み時間が１０μｓの場合に、フレーム周期が１３０Ｈｚ（７．７ｍｓ）の映像信号が入力されると、液晶表示セルの書き込み周期は３９０Ｈｚ（２．６ｍｓ）、液晶表示セルの電圧書き込み時間は５μｓ以下となってしまう。その結果、表示画素に電圧の書き込みが十分に行われず、表示品位の低下を起こす場合がある。
【００７２】
そこで、本実施形態３では、図７に示すように、可変倍速読み出し制御回路５０３を設けて、入力される映像信号のフレーム周波数に応じて最適な液晶表示セルの書き込み周期を発生させる。
【００７３】
可変倍速読み出し制御回路５０３の可変倍速をＸ１とすると、本実施形態の表示装置の応答速度Ｔ＿ＬＣＤ３は、
Ｔ＿ＬＣＤ３＝（Ｔｆ／Ｘ１）×（必要書き込み回数Ｎ）≦（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
の範囲を満足すればよく、
Ｘ１≧｛Ｔｆ×（必要書き込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
となる。ここで、液晶表示セルの電圧書き込み時間を最大限に確保できるのは、
Ｘ１＝｛Ｔｆ×（必要書込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
のときである。例えば、フレーム周期が１３０Ｈｚ（７．７ｍｓ）の映像信号が入力されると、
Ｘ１＝｛７．７ｍｓ×（必要書き込み回数Ｎ＝３）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）＝１．１５５
となる。
【００７４】
よって、可変倍速読み出し制御回路５０３により、外部映像信号のフレーム周期に対して液晶表示セルの書き込み周期が１．１５５倍の周期になるように読み出し制御信号を発生させ、フレームメモリ５０１に格納された映像データを信号駆動回路２００に出力させればよい。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をそのフレーム周期の１．１５５倍にさせればよい。本実施形態では、可変倍速読み出し制御回路５０３によってタイミング制御回路４００による走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。
【００７５】
これにより、動画対応が可能であり、さらに、液晶表示セルの電圧書き込み時間も十分に確保することができる。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して表示装置の応答速度を改善し、動画表示等の表示でも問題ない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００７７】
なお、本実施形態３において、可変倍速読み出し制御回路５０３は、例えば一般的なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路等のカウンタのカウント数を任意に可変させることにより、実現可能である。
【００７８】
（実施形態４）
実施形態４では、上記実施形態３と同様に、映像機器の多種多様な映像フォーマットに対応して応答速度を改善した表示装置について説明する。
【００７９】
図８は実施形態４の表示装置の構成を示す図である。
【００８０】
この表示装置は、図８に示すように、読み出し周期発生回路５０５を備えており、外部映像信号の同期信号とは関連なく映像信号の読み出しが行われる。
【００８１】
上述したように、本発明において表示装置の応答速度Ｔは、
Ｔ＝液晶表示セル書き込み周期×必要書き込み回数Ｎ
でほぼ決まる。そして、動画表示に対応するためには、
Ｔ＝（液晶表示セル書き込み周期）×（必要書き込み回数Ｎ）≦（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）とする。よって、
（液晶表示セル書き込み周期）＝（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）／（必要書き込み回数Ｎ）
となる。ここで、液晶表示セル電圧書き込み時間を最大限に確保できるのは、
（液晶表示セル書き込み周期）＝（動画応答限界時間Ｔｍｏｖ）／（必要書き込み回数Ｎ）
のときである。例えば、必要書き込み回数Ｎ＝３、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓとすると、最適な液晶表示セル書き込み周期は６．６７ｍｓとなる。
【００８２】
従って、読み出し周期発生回路５０５によって、外部から入力された映像信号のフレーム周期に関係なく、液晶表示セルの書き込み周期が最適な固有値（たとえば６．６７ｍｓ）になるように、読み出し周期を決定する。その読み出し周期に応じて、読み出し制御回路５０６から読み出し制御信号を発生させて、フレームメモリ５０１に格納された映像データを信号駆動動回路２００に出力すればよい。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を、同期信号のフレーム周期に関係無く、液晶表示セルの書き込み周期が最適な固有値（例えば６．６７ｍｓ）になるように設定すればよい。この場合、同期信号の周期に関係なく読み出し周期が決定されるので、液晶表示セル書き込み時間も外部映像信号のフレーム周波数に関係なく一定で安定している。
【００８３】
このように、本実施形態によれば、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して表示装置の応答速度を改善し、動画表示等の表示でも問題ない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００８４】
なお、本実施形態４において、読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６としては、例えば水晶発振器等を利用した任意の固定周期発生回路等が利用可能である。
【００８５】
（実施形態５）
上述したように、近年の映像機器における映像フォーマットは多種多様となっているが、映像装置としてはどのような映像フォーマットにも対応し、且つ、各々の映像モードにおいても最適なパフォーマンスを確保する必要がある。このため、上記実施形態３および実施形態４では多種多様な映像フォーマットに対応して応答速度を改善した表示装置の例について説明した。
【００８６】
しかし、外部から入力される映像信号のフレーム周波数が１５０Ｈｚ（６．６６ｍｓ）などの高速フレーム周期である場合には、従来の液晶表示装置の駆動方法によっても十分な動画表示が得られる場合がある。
【００８７】
そこで、本実施形態５では、図９に示すように、外部映像信号のフレーム周波数を判断する同期信号周期判断回路５０７を設け、さらに、信号線駆動回路２００に外部映像信号を直接出力させるスイッチ５０８ａとフレームメモリ５０１から出力した映像信号を出力させるスイッチ５０８ｂとを有する映像信号切り換えスイッチ５０８を設けている。
【００８８】
上記実施形態３においては、最適な動作条件は、
Ｘ１＝｛Ｔｆ×（必要書き込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時聞Ｔｍｏｖ）
のときであると記述したが、例えばフレーム周期が１５０Ｈｚ（６．７ｍｓ）の映像信号が入力された場合、
Ｘ１＝｛６．７ｍｓ×（必要書き込み回数Ｎ＝３）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）≒１
となり、外部フレーム周期とフレームメモリ５０１から読み出される映像信号の液晶表示セルへの書き込み周期が同じ周期となる。
【００８９】
このような映像信号が入力された場合、本実施形態では、同期信号周期判断回路５０７がフレームメモリ５０１を用いた液晶表示セルの書き込み周期倍速変換を不要と判断する。そして、スイッチ５０８ｂを切り離してスイッチ５０８ａを接続し、外部映像信号の出力を直接、信号線駆動回路２００に出力させる。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からそのフレーム周期と同じ周期でＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力させる。この場合、フレームメモリやその制御回路の動作を休止させることができるので、低消費電力化を図ることができる。
【００９０】
一方、同期信号周期判断回路５０７が液晶表示セルの書き込み周期倍速変換を必要と判断した場合には、スイッチ５０８ａを切り離してスイッチ５０８ｂを接続し、フレームメモリ５０１に格納された映像データを、入力された映像信号のフレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力する周期を、実施形態２〜実施形態４と同様にそのフレーム周期よりも早くする。
【００９１】
本実施形態において、タイミング制御回路４００は同期信号周期判断回路５０７によって切り替えられてもよく、Ｘ倍速＝１倍速として動作させてもよい。
【００９２】
なお、本実施形態５において、同期信号周期判断回路５０７は、例えば一般的な周波数カウンター等を利用して実現可能である。
【００９３】
さらに、本実施形態５においては、実施形態２と同様なＸ倍速読み出し制御回路５０２を用いたが、実施形態３と同様な可変倍速読み出し制御回路５０３や実施形態４と同様な読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６を用いてもよい。
【００９４】
（実施形態６）
近年、モバイル用のノートブック型パーソナルコンピュータにおいても、その性能は飛躍的に向上しており、場合によっては動画表示も頻繁に行われる。しかしながら、上記実施形態では、表示内容が動画表示および静止画表示に関わらず、フレームメモリ等の電力消費が大きい駆動系が動作してしまい、ノートブック型パーソナルコンピュータ等の携帯機器でのバッテリー供給時間が短くなって好ましくない。そこで、本実施形態では動画表示および静止画表示を切り替え可能な表示装置について説明する。
【００９５】
図１０は実施形態６の表示装置の構成を示す図である。
【００９６】
この表示装置は、外部からのモード制御信号５１０として、動画表示モードの場合にはＨが、静止画表示モードの場合にはＬが供給される。
【００９７】
動画表示モードでは、モード制御信号５１０としてＨが供給されることにより、実施形態２〜実施形態４と同様に、入力される映像信号をフレームメモリ５０１に格納し、液晶表示セルの書き込み周期を早くして動画表示等の表示でも問題が生じないようにスイッチ５０８ａを切り離してスイッチ５０８ｂを接続し、格納された映像データを信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力する周期を、実施形態２〜実施形態４と同様にそのフレーム周期よりも早くする。このとき、タイミング制御回路４００もモード制御信号５１０によって通常タイミングモードまたはＸ倍速タイミングモード等に切り替えられる。
【００９８】
一方、静止画表示モードでは、モード制御信号５１０としてＬが供給されることにより、スイッチ５０８ｂを切り離してスイッチ５０８ａを接続し、外部映像信号を直接、信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００から同期信号のフレーム周期と同じ周期でＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力させる。これにより、消費電力の大きいフレームメモリやその制御回路の動作を休止させて低消費電力化を図ることができる。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、動画表示モードでは応答速度を改善して高速応答でも問題の無い高品位の表示が可能となると共に、携帯型機器でも問題の無い省電力化が可能となる。
【０１００】
なお、本実施形態６においては、実施形態２と同様なＸ倍速読み出し制御回路５０２を用いたが、実施形態３と同様な可変倍速読み出し制御回路５０３や実施形態４と同様な読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６を用いてもよい。
【０１０１】
上記実施形態１〜実施形態６においては、液晶材料の応答速度を理論式に記入していないが、これは、説明を簡略化するために、液晶の電圧依存容量変化特性による表示装置の応答速度が支配的である場合の近似式を示したためであり、使用する液晶材料によっては、上記理論式に液晶材料の応答速度を考慮しても全く差し支え無い。
【０１０２】
また、上記実施形態１〜実施形態６では、外部から入力された映像信号を外部フレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達し、また、タイミング制御回路４００によって、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をフレーム周期よりも高速化して、各液晶表示セル（表示画素）１に対して、１フレーム周期よりも早い周期で書き込みを行う例について説明したが、本発明は、ＴＶ信号等のように２フィールドで１フレームが構成される映像信号が入力される場合にも適用可能である。この場合には、外部から入力された映像信号を、外部からの１垂直同期信号周期（フィールド周期）よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達し、また、タイミング制御回路４００によって、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を１垂直同期信号周期よりも高速化する。これにより、各液晶表示セル（表示画素）１に対して、１垂直同期信号周期よりも早い周期で書き込みを行う。すなわち、書き込み周期をフレーム周期よりも速くする替わりに１垂直同期信号周期よりも速くする以外は、上記実施形態１〜実施形態６と同様の回路構成および動作により実現することができる。
【０１０３】
さらに、液晶表示装置の交流駆動には信号線の極性をフレーム毎に切り替えるフレーム反転駆動や、１水平信号毎に切り替えるライン反転駆動、画素毎に切り替えるドット反転駆動など多種多様の方法があるが、本発明はこれらの駆動方法に依存することなく、各々の駆動方法に有効であることは言うまでもない。
【０１０４】
さらに、上記実施形態では、電圧無印加時に白表示（透過）、電圧印加時に黒表示（非透過）が得られる液晶モード（ノーマリホワイトモード）に関して説明したが、電圧無印加時に黒表示（非透過）、電圧印加時に白表示（透過）が得られる液晶モード（ノーマリブラックモード）についても本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１０５】
さらに、表示パネルの構造としては、一方にＴＦＴアレイ基板、他方に対向基板を設けた構造や、片側ガラス基板に金属層を用いて交互に「櫛の字」電極を形成して対向ガラス基板には共通電極を設けないＩＰＳ（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の構造が知られているが、本発明はこれら表示パネルの構造に依存するものではなく、各表示パネルについて有効であることは言うまでもない。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、液晶表示装置等のように材料の特性による表示画素の電圧依存容量変化特性を有する表示装置において、スイッチ素子を介して表示画素に映像信号を書き込む駆動方法により応答速度の低下が生じるのを、１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むことによって防ぐことができる。よって、動画表示等の高速応答表示を行っても輪郭がボケることが無く、高い表示品位の表示装置を実現することができ、本発明によって得られる効果は極めて大きい。
【０１０７】
また、本発明によれば、映像信号の書き込み周期を１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の可変値Ｙ倍とするか、または１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）とは関連しない固有の周期Ｚとすることにより、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して、表示装置の応答速度を最適化することができる。よって、動画表示等においても問題の無い高い表示品位の表示装置を実現することができる。
【０１０８】
さらに、本発明によれば、外部から入力される映像信号の１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に応じて、または外部から入力されるモード制御信号に応じて、１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むか、または１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むかを切り替え可能とすることができる。よって、動画表示等においても問題の無い高い表示品位が得られると共に、入力される映像信号に応じて低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１の表示装置について、信号波形、電圧変化および輝度変化を示す図である。
【図３】実施形態１の表示装置および従来の液晶表示装置について、白表示から黒表示への応答速度波形を示す図である。
【図４】実施形態１の表示装置および従来の液晶表示装置について、黒表示から白表示への応答速度波形を示す図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は実施形態１の表示装置についての動画表示評価を説明するための図である。
【図６】実施形態２の表示装置の構成を示す図である。
【図７】実施形態３の表示装置の構成を示す図である。
【図８】実施形態４の表示装置の構成を示す図である。
【図９】実施形態５の表示装置の構成を示す図である。
【図１０】実施形態６の表示装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は従来の液晶表示装置についての動画表示評価を説明するための図である。
【図１３】（Ａ）は白レベル電圧を印加したときの液晶表示セルの白表示状態のイメージを示す図であり、図１３（Ｂ）は黒レベル電圧を印加したときの液晶表示セルの黒表示状態のイメージを示す図である。
【図１４】液晶表示セルの電圧依存容量変化特性を示す図である。
【図１５】従来の液晶表示装置について、信号波形、電圧変化および輝度変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 表示セル
１０ 液晶表示パネル
１０２ スイッチ素子
１０３ 画素電極
２００ 信号線駆動回路
３００ 走査線駆動回路
４００ タイミング制御回路
５００ 書き込み周期高速化回路
５０１ フレームメモリ
５０２ Ｘ倍速読み出し制御回路
５０３ 可変倍速読み出し制御回路
５０５ 読み出し周期発生回路
５０６ 読み出し制御回路
５０７ 同期信号周期判断回路
５０８ 映像信号切り換えスイッチ
５１０ モード制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置およびその駆動方法に関し、特に、各表示画素毎にスイッチ素子として例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴと称する）が配設されたアクティブマトリクス型液晶表示装置等の表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、テレビジョンやグラフィックディスプレイ等の表示装置として盛んに用いられている。その中でも、各表示画素毎にＴＦＴ等のスイッチ素子が設けられた液晶表示装置は、表示画素数が増大しても隣接表示画素間でのクロストークの無い優れた表示画像を得ることができるため、特にコンピュータ等のディジタル機器のディスプレイとして、その用途が拡大している。
【０００３】
このような液晶表示装置は、例えば図１１に示す様に、液晶表示パネル１０および駆動回路部からその主要部が構成されている。
【０００４】
液晶表示パネル１０は、一対の電極基板間に液晶組成物が保持され、各電極基板の外表面にはそれぞれ偏光板が貼り付けられている。
【０００５】
一方の電極基板であるＴＦＴアレイ基板は、ガラスなどの透明な絶縁性基板上に複数本の信号線Ｓ（１）、Ｓ（２）、・・・Ｓ（ｉ）・・・、Ｓ（Ｎ）、および走査線Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・・Ｇ（ｊ）・・・、Ｇ（Ｍ）がマトリクス状に形成されている。そして、これら信号線２０１と走査線３０１との交差部毎に画素電極１０３に接続されたＴＦＴ等のスイッチ素子１０２が形成され、これらの上をほぼ全面にわたって覆うように配向膜が設置されている。
【０００６】
他方の電極基板である対向基板は、ＴＦＴアレイ基板と同様にガラスなどの透明な絶縁性基板上に、全面にわたって対向電極および配向膜が順次積層されている。そして、画素電極１０３と対向電極で挟まれた液晶層部分がマトリクス状の各表示セル（表示画素）１となっている。
【０００７】
駆動回路部は、このように構成される液晶表示パネル１０の各走査線３０１に接続される走査線駆動回路３００、各信号線２０１に接続される信号線駆動回路２００および対向電極に接続される対向電極駆動回路によって構成されている。信号線駆動回路２００および走査線駆動回路３００はタイミング制御回路４００と接続されている。
【０００８】
走査線駆動回路（ゲートドライバー）３００は、例えば、カスケード接続されたＭ個のフリップフロップからなるシフトレジスタ部と、各フリップフロップからの出力に応じて切り替わる選択スイッチとによって構成されている。そして、ＴＦＴ１０２をＯＮ状態にするのに十分なゲート走査電圧Ｖｇｈと、ＴＦＴ１０２をＯＦＦ状態にするのに十分なゲート保持電圧Ｖｇｌとが入力され、フリップフロップを順次転送することにより、これらの電圧が選択スイッチに順次出力される。これに応答して、選択スイッチはＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を一走査期間（ＴＨ）選択して走査線３０１に出力し、その後、走査線３０１にＴＦＴをＯＦＦ状態にするＶｇ１電圧をそれぞれ出力する。このときのタイミングは、タイミング制御回路４００によって制御される。
【０００９】
この動作により、信号線駆動回路２００から各々の信号線２０１に出力された映像信号を、対応した各々の表示セル（表示画素）１に書き込み可能とする。
【００１０】
このように、各表示画素１には、１走査期間（通常は１水平同期期間で数十μｓ）に信号線駆動回路２００から信号線２０１に出力された電圧（映像データ）がＴＦＴ１０２を介して書き込まれ、その後、次回の書込み動作が行われるまでの一垂直同期期間（ここでは１フレーム期間）、その電圧を保持することにより表示デバイスとして機能している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、コンピュータ等の高機能化により、液晶表示装置に表示される画像は、静止画から動画までの幅広いものとなっている。また、大型の液晶テレビジョンも本格的に普及し始めている。このため、液晶表示装置に対しては、より高画質な表示性能が求められている。
【００１２】
しかしながら、従来の液晶表示装置においては、動画表示に対して十分な表示性能が得られていない。
【００１３】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、黒の背景に白い四角の図形を表示し、この図形を左から右に動く画像信号を作成して上述した従来の表示装置に表示させると、図１２（Ｂ）に示すように、その移動している白い四角の図形の輪郭がボケてしまう。
【００１４】
これは、表示装置の応答速度が５０ｍｓ程度と遅い為であり、動画を主体とする映像機器にこのような表示装置を導入すると、動画輪郭がはっきりせず、全く不都合な画質となってしまう。
【００１５】
このように動画表示を行っても問題の無い表示装置に対する応答速度は、従来適用されてきた黒表示から白表示、または白表示から黒表示の輝度変化１０％−９０％（９０％−１０％）等、過渡応答時間では議論できず、人が感知できるレベルでの輝度変化０％−１００％（１００％−０％）の応答速度で議論しなければならない。その理由は、輝度変化１０％−９０％での速度が速くても、９０％から１００％に達する時間が遅ければ、図１２（Ｂ）に示したように動画輪郭がボケているように人が感知してしまうからである。
【００１６】
ここで、便宜上、表示装置の人が感知できるレベルでの輝度変化の応答速度を、Ｔｄ＿ＬＣＤ（黒表示から白表示）または、Ｔｒ＿ＬＣＤ（白表示から黒表示）と定義し、Ｔｒ＿ＬＣＤ、Ｔｄ＿ＬＣＤの条件分けをしないものをＴ＿ＬＣＤ（黒表示から白表示または白表示から黒表示までの応答速度）と定義する。また、上述した動画表示においても問題が発生しないような表示装置に要求される応答速度は、動画の大きさや背景との関係や個人差も大きいので、厳密に規定されていない。よって、本発明では動画応答限度時間Ｔｍｏｖを設定し、Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓと仮定している。この動画応答限度時間Ｔｍｏｖは黒表示から白表示の輝度変化、または白表示から黒表示の輝度変化の各々に適用されるものである。
【００１７】
ところで、上述した液晶表示装置に注入されている液晶材料自体の応答速度は、一般に、液晶が印加された電界によって立ち上がる速度Ｔｒ＿ＬＣと、電界を０にしたときの各分子間の力によって元の状態に復帰する速度Ｔｄ＿ＬＣとにより決定される。このＴｒ＿ＬＣおよびＴｄ＿ＬＣは、
Ｔｒ＿ＬＣ＝ηｄ2／｛（｜εｐ−εｓ｜）｝Ｖ−Ｋπ2 ・・・（１）
Ｔｄ＿ＬＣ＝ηｄ2／Ｋπ2 ・・・（２）
で表される。上記式において、Ｋは液晶材料の発散、捩じれおよび曲げの弾性係数を各々Ｋ１、Ｋ２およびＫ３としたときに、Ｋ＝Ｋ１＋（Ｋ３−２×Ｋ２）／４で表される定数である。εｓは液晶分子の長軸方向の誘電率であり、εｐは短軸方向の誘電率である。ηは液晶分子の捩じれ粘性であり、ｄは液晶表示セルの厚み（セルギャップ）であり、Ｖは印加電圧である。
【００１８】
これらの液晶材料自体はＴｒ＿ＬＣとＴｄ＿ＬＣがほぼ同等となるように改良がなされ、その応答速度はＴｒ＿ＬＣおよびＴｄ＿ＬＣ共に５ｍｓ程度まで実現可能であって、上記動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）に比べて十分早い。
【００１９】
このように、液晶材料自体は動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓに比べて十分早い応答速度を有しているにも関わらず、液晶表示装置における表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ）が５０ｍｓと遅くなる理由を、以下に説明する。
【００２０】
図１３は、液晶表示セルのイメージ図である。図１３（Ａ）は白レベル電圧を印加したときの白表示状態を示し、図１３（Ｂ）は黒レベル電圧を印加したときの黒表示状態を示す。
【００２１】
このように、液晶表示セルに電圧を印加することにより、液晶分子の配向状態を変化させて表示を行っている。このとき、液晶分子は誘電率異方性（長軸方向の誘電率εｓ、短軸方向の誘電率εp）を有しているため、印加電圧によって液晶表示セルの容量が異なる。仮に、白レベル電圧を印加した白表示時における液晶の比誘電率をεｓｗ、黒レベル電圧を印加した黒表示時における液晶の比誘電率をεｐｂ、真空誘電率ε０とすると、白表示時の液晶表示セルの容量Ｃｌｃ（白）と黒表示時の液晶表示セルの容量Ｃｌｃ（黒）は、
Ｃｌｃ（白）＝｛（ε０×εｓｗ）／ｄ｝×Ｓ ・・・（３）
Ｃｌｃ（黒）＝｛（ε０×εｐｂ）／ｄ｝×Ｓ ・・・（４）
となる。上記式において、Ｓは液晶表示セルの電極面積であり、ｄは電極間距離（セルギャップ）である。
【００２２】
図１４に、白レベル電圧を印加した白表示時における液晶表示セルの容量を１としたときの液晶表示セルの電圧依存容量変化特性を示す。εｓｗ＜εｐｂであるため、図１４に示すように、黒表示時の液晶表示セルの容量は、白表示時の液晶表示セルの容量よりも大きくなる。使用する液晶材料にもよるが、その比率は２倍程度である。
【００２３】
図１５は、液晶表示装置の白表示から黒表示に切り替わる任意の１液晶表示セルについて、電圧変化と表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ２）を示したものである。なお、液晶は、本来ならば信頼性確保のために交流駆動されており、液晶表示セルの保持電圧の極性も１フレーム毎に切り替わる様に駆動されるべきであるが、ここでは説明の簡略化のため、液晶を直流駆動した波形を例示している。
【００２４】
ここで、垂直同期信号は映像信号と共に表示装置に供給され、１フレームの周期を決める信号である。走査線電圧は図１１の走査線駆動回路３００から走査線Ｇ（ｊ）に出力された走査信号である。信号線印加電圧は図１１の信号線駆動回路２００から信号線Ｓ（ｉ）に出力された映像信号である。液晶セル保持電圧は上記走査線Ｇ（ｊ）と信号線Ｓ（ｉ）の交点に設けられた１液晶セルの電圧波形を示している。
【００２５】
Ｔ１、Ｔ２の期間には液晶表示セルに白電圧が印加され、且つ、保持されて白表示状態となっており、この時の液晶表示セルの容量はＣｌｃ（白）である。Ｔ３の期間には、走査線電圧によりＴＦＴがＯＮ状態となり、信号線に印加されている黒電圧が液晶表示セルに印加されて第１回目の書き込みが行われる。このＴ３の期間は１水平期間相当であり、数十μｓ程度である。ここで、液晶自体の応答速度は上述したように５ｍｓ程度であるので、このＴ３の走査期間（数十μｓ０では応答しない。よって、液晶表示セルには黒レベル電圧が印加されているにも関わらず、液晶表示セル容量はＣｌｃ（白）のままであり、液晶表示セルの電荷はＱ１ｃ＝（黒レベル電圧）×Ｃｌｃ（白）である。続いて、Ｔ４の期間に移行した段階でＴＦＴがＯＦＦ状態となり、液晶表示セルが信号線と切り離されて電荷保存法則が成立する。Ｔ４の保持期間においては、液晶が保持電圧に応じて液晶材料の応答速度に従って徐々に配向を変えていくので、液晶表示セルの容量が大きくなる。このとき、ＴＦＴはＯＦＦ状態で液晶表示セルの電荷が保存されているので、液晶表示セルの電圧が小さくなる。その結果、黒レベル電圧を印加したにも関わらず、Ｔ４の期間で液晶表示セルの電圧が下がり、中間調輝度までしか到達することができない。その後、次のフレームでＴ５のタイミングで再度黒レベル電圧が液晶表示セルに印加され、第２回目の書き込みが行われる。この書き込み時点では、１回目の書き込みと同様、液晶表示セルに黒レベル電圧が印加されているにも関わらず、液晶表示セルの容量はＣｌｃ（黒）に変化していない。よって、Ｔ６の保持期間において電圧が降下する。このような書き込み動作を繰り返しながら、液晶表示セルは黒レベルに達する。例えば、図１５ではＴ７の期間で再度黒電圧を書き込む第３回目の書き込みによって黒表示が得られている。
【００２６】
ここで、各液晶表示セルの書き込み周期は、入力される映像信号の垂直同期信号により決定されるフレーム周期と同じである。よって、白表示状態の液晶表示セルに黒電圧を書き込んでも、１フレーム期間内には黒表示が得られず、通常３フレーム程度かけて黒表示が得られる。通常、１フレームは６０Ｈｚ（１７ｍｓ）であるので１７ｍｓ×３＝５１ｍｓとなる。よって、動画などの１フレーム毎に表示状態の違う表示を行うと、動画の輪郭がボケたように表示される。
【００２７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、液晶等の電圧依存容量変化により生じる表示装置の応答速度の低下を防ぎ、動画表示を高品位で行うことができる表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たすように書き込み周期を高速化して書き込み周期高速化モードとする書き込み周期高速化手段を備えており、前記書き込み周期高速化手段が、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００３３】
前記書き込み周期高速化手段は、入力される前記映像信号に基づいて、入力される映像信号の１垂直同期信号周期と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込む通常モードへの切り替え可能になっている。
【００３４】
前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードと、前記通常モードとの切り替えが、入力される映像信号の１垂直同期信号周期に基づいて判断する判断回路によって行われる。
【００３５】
前記判断回路は、入力される映像信号の１垂直同期信号周期を前記書き込み周期ＴＷ１と比較することによって判断する。
【００３６】
外部から、動画表示モードと静止画表示モードのいずれかを指示するモード制御信号が入力されるようになっており、前記書き込み周期高速化手段は、前記モード制御信号が動画表示モードの場合に前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードとされ、前記モード制御信号が静止画表示モードの場合に前記通常モードとされる。
【００３７】
前記映像信号の１垂直同期信号周期がフレーム周期またはフィールド周期であってもよい。
また、本発明の表示装置の駆動方法は、複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たし、さらに、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とする。
【００３８】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００３９】
本発明にあっては、入力される映像信号の垂直同期信号周期よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むことにより、外部から入力される映像信号のフレーム周波数に制約されることなく表示画素の応答速度を早くして、動画等の高速応答に対応可能とする。さらに、入力される信号周期は従来と同じでよいので、装置の互換性を保つことができる。
【００４０】
なお、「垂直同期信号周期」とは、映像信号の概ね一画面が切り替わる周期であり、パーソナルコンピューターの信号のようなノンインターレースの信号であれば「フレーム周期」であり、テレビジョンの信号（ＮＴＳＣ信号等）のようなインターレースの信号であれば「フィールド周期（２フィールド＝１フレーム）」が含まれる。
【００４１】
例えば、液晶表示セル等のように電圧依存容量変化特性を有する表示画素では、ＴＦＴ等のスイッチ素子を介して黒レベル電圧を１回書き込んでも、液晶表示セルの容量により保持期間中に電圧降下が生じる。このため、複数回の書き込みを行うことにより初めて目的電圧が保持可能となって黒表示が得られ、応答速度が低下する。よって、後述する実施形態１〜実施形態６に示すように、例えば表示の応答のため、すなわち、映像信号書き込み後の保持期間に目的電圧を保持するために必要とされる繰り返し書き込みＮ回、および必要とされる応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たすように書き込み周期を高速化する。
【００４２】
ところで、外部から入力される映像信号の垂直同期信号周波数（フレーム周波数またはフィールド周波数）によっては、その垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）で各表示画素に映像信号を書き込んでも十分な動画表示が得られる場合がある。よって、後述する実施形態５に示すように、入力される映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に応じて、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むか、または垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むかを切り替え可能としてもよい。この場合、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むための動作を休止して低消費電力化を図ることができる。
【００４３】
或いは、後述する実施形態６に示すように、入力されるモード制御信号に応じて、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むモード、または垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むモードを切り替え可能としてもよい。この場合、フレームメモリやその制御回路等の電力消費が大きい駆動系の動作を休止して、さらに低消費電力化を図ることができる。
【００４４】
このように、入力される映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むためには、後述する実施形態２に示すように、垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の固定値１／Ｘ（Ｘ＞１）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。
【００４５】
或いは、映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の可変値１／Ｙ（Ｙ＞１）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。この場合、色々なタイミングで入力される映像信号に対応して電圧の書き込みを十分に行うことができる。
【００４６】
或いは、映像信号の垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）とは関連しない固有の周期Ｚで各表示画素に映像信号を書き込んでもよい。この場合、映像信号が色々なタイミングで入力されても、ユニットに固有の最適な書き込み周期で駆動可能となる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００４８】
上述したように、液晶は電圧依存容量変化特性を有しているため、白表示状態の液晶表示セルにＴＦＴを介して黒レベル電圧を１回書き込んでも、目的電圧にはならず、複数回の書き込みを行って初めて目的電圧を保持して黒表示に到達することができる。
【００４９】
この液晶表示セルを目的電圧が保持可能な状態までもっていくために必要な繰返し書き込み回数をＮとすると、通常、この回数Ｎは３（〜４回）である。言い換えれば、液晶表示セルは、急激な印加電圧の変化に対して３回の書き込みを繰返さなければならないことになる。
【００５０】
従来の液晶表示装置において、液晶表示セルの書き込み周期は外部から入力される映像信号のフレーム周期と同期しており、その液晶表示セルの応答速度はフレーム周期×Ｎ程度必要となる。ここで、Ｎを３回とすると、大半の映像信号のフレーム周期は１７ｍｓ＝６０Ｈｚであるので、従来の液晶表示装置の応答速度Ｔｓは１７ｍｓ×３＝５１ｍｓにもなってしまう。
【００５１】
本発明は、このような表示装置の応答速度を改善するために、表示画素への書き込み周期を映像信号の１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期とするものである。
【００５２】
なお、本出願人は、特許番号１６０２４２２号において、ビデオ信号をメモリに格納し、上下に分割した液晶パネルに交互に出力することにより、液晶セルの再書き込み周期を早くした液晶表示装置の駆動方法を開示している。しかしながら、この先行技術は、液晶パネルのちらつき（フリッカ）を低減するためのものである。これに対して、本発明はアクティブマトリクス駆動方式液晶表示装置に特有の黒表示→白表示や白表示→黒表示時等における液晶セルの容量変化（電圧低下）に着目して、高速動画応答表示を改善するための技術であるので、目的が異なる。また、この先行技術は、パネルを上下に分割して、上部の１本目の走査線→下部の１本目の走査線→上部の２本目の走査線→下部の２本目の走査線・・・というように上下を交互に駆動して液晶セルの再書き込み周期を早くしているが、本発明ではこのような複雑な駆動を行っていない。
【００５３】
また、特開平９−２６５０７３号公報には、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等のネマティック液晶素子において、ネマティック液晶の応答速度を早くするために、多数回の繰り返し電圧印加を行うネマティック液晶の駆動方法が開示されている。この先行技術では、結果的に電圧印加周期を早くしていることになり、この点で本発明と共通している。しかしながら、この先行技術は、単にオン・オフ動作（積分／微分動作）の関係（時定数波形は立ち上がりが急で後は穏やか）により動作レスポンスに優れたオン動作を多数回数積算するためのものであり、１回目の書き込みでは目的電圧に到達していない。これに対して、本発明では毎回目的電圧に達していても、電圧書き込み後の保持期間に電圧が下がっていくということが問題であり、これを解決することが可能である。
【００５４】
さらに、「ホールド型ディスプレイの表示方式と動画表示における画質」（平成１０年８月２８日、液晶学会第１回ＬＤＣフォーラム予稿集、ＮＨＫ放送技術研究所、栗田泰一朗氏）には、デバイスを２倍またはそれ以上のフィールド周波数で走査する方法により動画像の画質を改善できると記載されている。この先行技術は、書き込み周期を早くするという点で本発明と共通点がある。しかしながら、この先行技術では、シャッター効果と同様に視覚系で積分される画素の空間的範囲が狭くなり、ぼけが改善されると記載されている。これに対して、本発明は、アクティブマトリクス駆動方式液晶表示装置に特有の現象である、液晶セルに電圧を書き込んだ後の保持期間に生じる容量変化（電圧低下）に着目したものであり、異なる技術である。
【００５５】
（実施形態１）
図１は実施形態１の表示装置の構成を示す図であり、図２は実施形態１の表示装置の信号波形および輝度変化を示す図である。
【００５６】
この表示装置は、図１に示すように、書き込み周期高速化回路５００を備えており、この回路５００によって外部から入力された映像信号を外部フレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達する。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を外部フレーム周期よりも早い周期とする。
【００５７】
本実施形態においては、図１に示すように、タイミング制御回路４００により走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。このタイミング制御回路４００は、例えば一般的なＰＬＬ回路とロジックカウンターのような回路構成により実現することができる。なお、書き込み周期高速化回路５００とタイミング制御回路４００は連動しており、書き込み周期高速化回路５００によりタイミング制御回路４００による走査タイミングを高速化することも可能である。
【００５８】
これにより、各液晶表示セル（表示画素）１への書き込み周期を高速化することができる。例えば図２に示すように、各液晶表示セル１には、外部フレーム周期（約１６．７ｍｓ）よりも早い周期ＴＷ１（約５ｍｓ）で毎回書き込みを行う。
【００５９】
まず、時間ｔ１、ｔ２において白表示である液晶表示セルに時間ｔ３で黒レベル電圧を書き込む。それに続く時間ｔ４では、従来の液晶表示装置と同様に、液晶の容量特性に依存して電圧が下がるため、黒表示は得られない。その後、時間ｔ５、ｔ７と黒レベル電圧の書き込みを繰返して黒表示を行う。このときの表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ１）は、上述した必要書き込み回数Ｎ＝３とすると、
液晶表示セル書き込み周期×必要書き込み回数Ｎ＝５ｍｓ×３＝１５ｍｓ
となり、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ程度よりも早くなる。
【００６０】
図３は、本実施形態の表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ１）を従来の液晶表示装置の表示応答速度（Ｔｒ＿ＬＣＤ２）と比較するための波形図である。図３の波形１１は液晶材料自体の応答速度を示し、波形１２は従来の液晶表示装置の応答速度を示し、波形１３は本実施形態の表示装置の応答速度を示す。
【００６１】
この図３から、本実施形態の表示装置の応答速度は非常に早いことが分かる。
【００６２】
上記図２および図３では白表示から黒表示への表示応答を示したが、図４に示すように、黒表示から白表示でも同様である。図４の波形１４は液晶材料自体の応答速度を示し、波形１５は従来の液晶表示装置の応答速度を示し、波形１６は本実施形態の表示装置の応答速度を示す。
【００６３】
このように、本実施形態の表示装置によれば、どのような輝度変化においても確実に応答速度が改善されるため、図５（Ａ）に示すように動画表示の評価を行っても、図５（Ｂ）に示すように動画輪郭のボケ等が生じず、非常に高品位の動画表示が可能となる。
【００６４】
本実施形態１において、書き込み周期高速化回路５００は、例えば後述する実施形態２〜実施形態６に示すようなフレームメモリ５０１、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２、可変倍速読み出し制御回路５０３、読み出し周期発生回路５０５、読み出し制御回路５０６、同期信号周期判断回路５０７、映像信号切り換えスイッチ５０８、モード制御信号５１０等により実現することができる。
【００６５】
（実施形態２）
図６は実施形態２の表示装置の構成を示す図である。
【００６６】
この表示装置は、図６に示すように、フレームメモリ５０１を備えており、外部から与えられた映像信号を格納する。そして、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２によって、外部映像信号の同期信号のフレーム周期に対して液晶表示セルの書き込み周期が１／Ｘ（＝１／３）倍になるように読み出し制御信号を発生させ、フレームメモリ５０１の格納データを信号線駆動回路２００に出力させる。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をそのフレーム周期の１／Ｘ（＝１／３）倍にさせる。本実施形態では、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２によってタイミング制御回路４００による走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。
【００６７】
このとき、液晶表示セルの書き込み周期はフレーム周期Ｔｆ／Ｘとなり、表示装置の応答速度Ｔ＿ＬＣＤは、
Ｔ＿ＬＣＤ＝（Ｔｆ／Ｘ）×必要書き込み回数Ｎ
となる。ここで、フレーム周期Ｔｆ＝１７ｍｓ、Ｘ＝３、Ｎ＝３とすると、Ｔ＿ＬＣＤ＝１７ｍｓとなり、表示装置の応答速度は動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ程度よりも早くなる。このように、本実施形態によれば、動画表示でも問題のない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００６８】
なお、本実施形態２において、Ｘ倍速読み出し制御回路５０２は、例えば一般的なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路等を利用して構成することができる。
【００６９】
（実施形態３）
最近の映像機器の映像フォーマットは多種多様となっており、フレーム周波数は６０Ｈｚだけでなく、色々な周期のフレーム周波数が混在している。この様な映像信号を入力表示する表示装置において、上記実施形態２に示した映像信号の同期信号の固定倍で読み出し制御を行う回路を用いたのでは、不具合が生じる場合がある。
【００７０】
例えば、パーソナルコンピュータの高品位モードなどでは、フレーム周波数は１３０Ｈｚ（フレーム周期７．７ｍｓ）であり、実施形態２の表示装置の応答速度は、
Ｔ＿ＬＣＤ＝（Ｔｆ／Ｘ）×（必要書き込み回数Ｎ）＝７．７ｍｓ（Ｘ＝３、Ｎ＝３の場合）
となり、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ（２０ｍｓ程度）よりも十分に早くなる。
【００７１】
しかし、液晶表示セルに電圧を書き込む時間は液晶表示セルの書き込み周期と比例しているので以下のような問題が生じる。例えば、実施形態２でフレーム周期が６０Ｈｚ（１７ｍｓ）、液晶表示セルの書き込み周期が１８０Ｈｚ（５．６ｍｓ）、液晶表示セルの電圧書き込み時間が１０μｓの場合に、フレーム周期が１３０Ｈｚ（７．７ｍｓ）の映像信号が入力されると、液晶表示セルの書き込み周期は３９０Ｈｚ（２．６ｍｓ）、液晶表示セルの電圧書き込み時間は５μｓ以下となってしまう。その結果、表示画素に電圧の書き込みが十分に行われず、表示品位の低下を起こす場合がある。
【００７２】
そこで、本実施形態３では、図７に示すように、可変倍速読み出し制御回路５０３を設けて、入力される映像信号のフレーム周波数に応じて最適な液晶表示セルの書き込み周期を発生させる。
【００７３】
可変倍速読み出し制御回路５０３の可変倍速をＸ１とすると、本実施形態の表示装置の応答速度Ｔ＿ＬＣＤ３は、
Ｔ＿ＬＣＤ３＝（Ｔｆ／Ｘ１）×（必要書き込み回数Ｎ）≦（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
の範囲を満足すればよく、
Ｘ１≧｛Ｔｆ×（必要書き込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
となる。ここで、液晶表示セルの電圧書き込み時間を最大限に確保できるのは、
Ｘ１＝｛Ｔｆ×（必要書込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）
のときである。例えば、フレーム周期が１３０Ｈｚ（７．７ｍｓ）の映像信号が入力されると、
Ｘ１＝｛７．７ｍｓ×（必要書き込み回数Ｎ＝３）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）＝１．１５５
となる。
【００７４】
よって、可変倍速読み出し制御回路５０３により、外部映像信号のフレーム周期に対して液晶表示セルの書き込み周期が１．１５５倍の周期になるように読み出し制御信号を発生させ、フレームメモリ５０１に格納された映像データを信号駆動回路２００に出力させればよい。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をそのフレーム周期の１．１５５倍にさせればよい。本実施形態では、可変倍速読み出し制御回路５０３によってタイミング制御回路４００による走査タイミングを制御して書き込み周期を高速化している。
【００７５】
これにより、動画対応が可能であり、さらに、液晶表示セルの電圧書き込み時間も十分に確保することができる。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して表示装置の応答速度を改善し、動画表示等の表示でも問題ない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００７７】
なお、本実施形態３において、可変倍速読み出し制御回路５０３は、例えば一般的なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路等のカウンタのカウント数を任意に可変させることにより、実現可能である。
【００７８】
（実施形態４）
実施形態４では、上記実施形態３と同様に、映像機器の多種多様な映像フォーマットに対応して応答速度を改善した表示装置について説明する。
【００７９】
図８は実施形態４の表示装置の構成を示す図である。
【００８０】
この表示装置は、図８に示すように、読み出し周期発生回路５０５を備えており、外部映像信号の同期信号とは関連なく映像信号の読み出しが行われる。
【００８１】
上述したように、本発明において表示装置の応答速度Ｔは、
Ｔ＝液晶表示セル書き込み周期×必要書き込み回数Ｎ
でほぼ決まる。そして、動画表示に対応するためには、
Ｔ＝（液晶表示セル書き込み周期）×（必要書き込み回数Ｎ）≦（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）とする。よって、
（液晶表示セル書き込み周期）＝（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ）／（必要書き込み回数Ｎ）
となる。ここで、液晶表示セル電圧書き込み時間を最大限に確保できるのは、
（液晶表示セル書き込み周期）＝（動画応答限界時間Ｔｍｏｖ）／（必要書き込み回数Ｎ）
のときである。例えば、必要書き込み回数Ｎ＝３、動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓとすると、最適な液晶表示セル書き込み周期は６．６７ｍｓとなる。
【００８２】
従って、読み出し周期発生回路５０５によって、外部から入力された映像信号のフレーム周期に関係なく、液晶表示セルの書き込み周期が最適な固有値（たとえば６．６７ｍｓ）になるように、読み出し周期を決定する。その読み出し周期に応じて、読み出し制御回路５０６から読み出し制御信号を発生させて、フレームメモリ５０１に格納された映像データを信号駆動動回路２００に出力すればよい。また、タイミング制御回路４００により、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を、同期信号のフレーム周期に関係無く、液晶表示セルの書き込み周期が最適な固有値（例えば６．６７ｍｓ）になるように設定すればよい。この場合、同期信号の周期に関係なく読み出し周期が決定されるので、液晶表示セル書き込み時間も外部映像信号のフレーム周波数に関係なく一定で安定している。
【００８３】
このように、本実施形態によれば、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して表示装置の応答速度を改善し、動画表示等の表示でも問題ない高品位の表示装置が実現可能となる。
【００８４】
なお、本実施形態４において、読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６としては、例えば水晶発振器等を利用した任意の固定周期発生回路等が利用可能である。
【００８５】
（実施形態５）
上述したように、近年の映像機器における映像フォーマットは多種多様となっているが、映像装置としてはどのような映像フォーマットにも対応し、且つ、各々の映像モードにおいても最適なパフォーマンスを確保する必要がある。このため、上記実施形態３および実施形態４では多種多様な映像フォーマットに対応して応答速度を改善した表示装置の例について説明した。
【００８６】
しかし、外部から入力される映像信号のフレーム周波数が１５０Ｈｚ（６．６６ｍｓ）などの高速フレーム周期である場合には、従来の液晶表示装置の駆動方法によっても十分な動画表示が得られる場合がある。
【００８７】
そこで、本実施形態５では、図９に示すように、外部映像信号のフレーム周波数を判断する同期信号周期判断回路５０７を設け、さらに、信号線駆動回路２００に外部映像信号を直接出力させるスイッチ５０８ａとフレームメモリ５０１から出力した映像信号を出力させるスイッチ５０８ｂとを有する映像信号切り換えスイッチ５０８を設けている。
【００８８】
上記実施形態３においては、最適な動作条件は、
Ｘ１＝｛Ｔｆ×（必要書き込み回数Ｎ）｝／（動画応答限度時聞Ｔｍｏｖ）
のときであると記述したが、例えばフレーム周期が１５０Ｈｚ（６．７ｍｓ）の映像信号が入力された場合、
Ｘ１＝｛６．７ｍｓ×（必要書き込み回数Ｎ＝３）｝／（動画応答限度時間Ｔｍｏｖ＝２０ｍｓ）≒１
となり、外部フレーム周期とフレームメモリ５０１から読み出される映像信号の液晶表示セルへの書き込み周期が同じ周期となる。
【００８９】
このような映像信号が入力された場合、本実施形態では、同期信号周期判断回路５０７がフレームメモリ５０１を用いた液晶表示セルの書き込み周期倍速変換を不要と判断する。そして、スイッチ５０８ｂを切り離してスイッチ５０８ａを接続し、外部映像信号の出力を直接、信号線駆動回路２００に出力させる。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からそのフレーム周期と同じ周期でＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力させる。この場合、フレームメモリやその制御回路の動作を休止させることができるので、低消費電力化を図ることができる。
【００９０】
一方、同期信号周期判断回路５０７が液晶表示セルの書き込み周期倍速変換を必要と判断した場合には、スイッチ５０８ａを切り離してスイッチ５０８ｂを接続し、フレームメモリ５０１に格納された映像データを、入力された映像信号のフレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力する周期を、実施形態２〜実施形態４と同様にそのフレーム周期よりも早くする。
【００９１】
本実施形態において、タイミング制御回路４００は同期信号周期判断回路５０７によって切り替えられてもよく、Ｘ倍速＝１倍速として動作させてもよい。
【００９２】
なお、本実施形態５において、同期信号周期判断回路５０７は、例えば一般的な周波数カウンター等を利用して実現可能である。
【００９３】
さらに、本実施形態５においては、実施形態２と同様なＸ倍速読み出し制御回路５０２を用いたが、実施形態３と同様な可変倍速読み出し制御回路５０３や実施形態４と同様な読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６を用いてもよい。
【００９４】
（実施形態６）
近年、モバイル用のノートブック型パーソナルコンピュータにおいても、その性能は飛躍的に向上しており、場合によっては動画表示も頻繁に行われる。しかしながら、上記実施形態では、表示内容が動画表示および静止画表示に関わらず、フレームメモリ等の電力消費が大きい駆動系が動作してしまい、ノートブック型パーソナルコンピュータ等の携帯機器でのバッテリー供給時間が短くなって好ましくない。そこで、本実施形態では動画表示および静止画表示を切り替え可能な表示装置について説明する。
【００９５】
図１０は実施形態６の表示装置の構成を示す図である。
【００９６】
この表示装置は、外部からのモード制御信号５１０として、動画表示モードの場合にはＨが、静止画表示モードの場合にはＬが供給される。
【００９７】
動画表示モードでは、モード制御信号５１０としてＨが供給されることにより、実施形態２〜実施形態４と同様に、入力される映像信号をフレームメモリ５０１に格納し、液晶表示セルの書き込み周期を早くして動画表示等の表示でも問題が生じないようにスイッチ５０８ａを切り離してスイッチ５０８ｂを接続し、格納された映像データを信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力する周期を、実施形態２〜実施形態４と同様にそのフレーム周期よりも早くする。このとき、タイミング制御回路４００もモード制御信号５１０によって通常タイミングモードまたはＸ倍速タイミングモード等に切り替えられる。
【００９８】
一方、静止画表示モードでは、モード制御信号５１０としてＬが供給されることにより、スイッチ５０８ｂを切り離してスイッチ５０８ａを接続し、外部映像信号を直接、信号線駆動回路２００に出力する。また、タイミング制御回路４００は、走査線駆動回路３００から同期信号のフレーム周期と同じ周期でＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧を出力させる。これにより、消費電力の大きいフレームメモリやその制御回路の動作を休止させて低消費電力化を図ることができる。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、動画表示モードでは応答速度を改善して高速応答でも問題の無い高品位の表示が可能となると共に、携帯型機器でも問題の無い省電力化が可能となる。
【０１００】
なお、本実施形態６においては、実施形態２と同様なＸ倍速読み出し制御回路５０２を用いたが、実施形態３と同様な可変倍速読み出し制御回路５０３や実施形態４と同様な読み出し周期発生回路５０５および読み出し制御回路５０６を用いてもよい。
【０１０１】
上記実施形態１〜実施形態６においては、液晶材料の応答速度を理論式に記入していないが、これは、説明を簡略化するために、液晶の電圧依存容量変化特性による表示装置の応答速度が支配的である場合の近似式を示したためであり、使用する液晶材料によっては、上記理論式に液晶材料の応答速度を考慮しても全く差し支え無い。
【０１０２】
また、上記実施形態１〜実施形態６では、外部から入力された映像信号を外部フレーム周期よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達し、また、タイミング制御回路４００によって、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期をフレーム周期よりも高速化して、各液晶表示セル（表示画素）１に対して、１フレーム周期よりも早い周期で書き込みを行う例について説明したが、本発明は、ＴＶ信号等のように２フィールドで１フレームが構成される映像信号が入力される場合にも適用可能である。この場合には、外部から入力された映像信号を、外部からの１垂直同期信号周期（フィールド周期）よりも早い周期で信号線駆動回路２００に伝達し、また、タイミング制御回路４００によって、走査線駆動回路３００からＴＦＴをＯＮ状態にするＶｇｈ電圧が出力される周期を１垂直同期信号周期よりも高速化する。これにより、各液晶表示セル（表示画素）１に対して、１垂直同期信号周期よりも早い周期で書き込みを行う。すなわち、書き込み周期をフレーム周期よりも速くする替わりに１垂直同期信号周期よりも速くする以外は、上記実施形態１〜実施形態６と同様の回路構成および動作により実現することができる。
【０１０３】
さらに、液晶表示装置の交流駆動には信号線の極性をフレーム毎に切り替えるフレーム反転駆動や、１水平信号毎に切り替えるライン反転駆動、画素毎に切り替えるドット反転駆動など多種多様の方法があるが、本発明はこれらの駆動方法に依存することなく、各々の駆動方法に有効であることは言うまでもない。
【０１０４】
さらに、上記実施形態では、電圧無印加時に白表示（透過）、電圧印加時に黒表示（非透過）が得られる液晶モード（ノーマリホワイトモード）に関して説明したが、電圧無印加時に黒表示（非透過）、電圧印加時に白表示（透過）が得られる液晶モード（ノーマリブラックモード）についても本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１０５】
さらに、表示パネルの構造としては、一方にＴＦＴアレイ基板、他方に対向基板を設けた構造や、片側ガラス基板に金属層を用いて交互に「櫛の字」電極を形成して対向ガラス基板には共通電極を設けないＩＰＳ（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の構造が知られているが、本発明はこれら表示パネルの構造に依存するものではなく、各表示パネルについて有効であることは言うまでもない。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、液晶表示装置等のように材料の特性による表示画素の電圧依存容量変化特性を有する表示装置において、スイッチ素子を介して表示画素に映像信号を書き込む駆動方法により応答速度の低下が生じるのを、１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むことによって防ぐことができる。よって、動画表示等の高速応答表示を行っても輪郭がボケることが無く、高い表示品位の表示装置を実現することができ、本発明によって得られる効果は極めて大きい。
【０１０７】
また、本発明によれば、映像信号の書き込み周期を１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に対して任意の可変値Ｙ倍とするか、または１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）とは関連しない固有の周期Ｚとすることにより、映像機器の多種多用な映像フォーマットに対応して、表示装置の応答速度を最適化することができる。よって、動画表示等においても問題の無い高い表示品位の表示装置を実現することができる。
【０１０８】
さらに、本発明によれば、外部から入力される映像信号の１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）に応じて、または外部から入力されるモード制御信号に応じて、１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）よりも早い周期で各表示画素に映像信号を書き込むか、または１垂直同期信号周期（フレーム周期またはフィールド周期）と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込むかを切り替え可能とすることができる。よって、動画表示等においても問題の無い高い表示品位が得られると共に、入力される映像信号に応じて低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１の表示装置について、信号波形、電圧変化および輝度変化を示す図である。
【図３】実施形態１の表示装置および従来の液晶表示装置について、白表示から黒表示への応答速度波形を示す図である。
【図４】実施形態１の表示装置および従来の液晶表示装置について、黒表示から白表示への応答速度波形を示す図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は実施形態１の表示装置についての動画表示評価を説明するための図である。
【図６】実施形態２の表示装置の構成を示す図である。
【図７】実施形態３の表示装置の構成を示す図である。
【図８】実施形態４の表示装置の構成を示す図である。
【図９】実施形態５の表示装置の構成を示す図である。
【図１０】実施形態６の表示装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は従来の液晶表示装置についての動画表示評価を説明するための図である。
【図１３】（Ａ）は白レベル電圧を印加したときの液晶表示セルの白表示状態のイメージを示す図であり、図１３（Ｂ）は黒レベル電圧を印加したときの液晶表示セルの黒表示状態のイメージを示す図である。
【図１４】液晶表示セルの電圧依存容量変化特性を示す図である。
【図１５】従来の液晶表示装置について、信号波形、電圧変化および輝度変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 表示セル
１０ 液晶表示パネル
１０２ スイッチ素子
１０３ 画素電極
２００ 信号線駆動回路
３００ 走査線駆動回路
４００ タイミング制御回路
５００ 書き込み周期高速化回路
５０１ フレームメモリ
５０２ Ｘ倍速読み出し制御回路
５０３ 可変倍速読み出し制御回路
５０５ 読み出し周期発生回路
５０６ 読み出し制御回路
５０７ 同期信号周期判断回路
５０８ 映像信号切り換えスイッチ
５１０ モード制御信号
Claims (7)
- 複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、
前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たすように書き込み周期を高速化して書き込み周期高速化モードとする書き込み周期高速化手段を備えており、
前記書き込み周期高速化手段が、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とする表示装置。 - 前記書き込み周期高速化手段は、入力される前記映像信号に基づいて、入力される映像信号の１垂直同期信号周期と同じ周期で各表示画素に映像信号を書き込む通常モードへの切り替え可能になっている請求項１に記載の表示装置。
- 前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードと、前記通常モードとの切り替えが、入力される映像信号の１垂直同期信号周期に基づいて判断する判断回路によって行われる、請求項２に記載の表示装置。
- 前記判断回路は、入力される映像信号の１垂直同期信号周期を前記書き込み周期ＴＷ１と比較することによって判断する請求項３に記載の表示装置。
- 外部から、動画表示モードと静止画表示モードのいずれかを指示するモード制御信号が入力されるようになっており、前記書き込み周期高速化手段は、前記モード制御信号が動画表示モードの場合に前記書き込み周期高速化手段による書き込み周期高速化モードとされ、前記モード制御信号が静止画表示モードの場合に前記通常モードとされる請求項２に記載の表示装置。
- 前記映像信号の１垂直同期信号周期がフレーム周期またはフィールド周期である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の表示装置。
- 複数の表示画素がマトリクス状に設けられ、前記各表示画素にスイッチ素子を介して映像信号が書き込まれるとともに、前記各表示画素が映像信号のＮ回の繰り返し書き込みを必要とする電圧依存容量変化特性を有するアクティブマトリクス型の表示装置において、
前記スイッチ素子による各表示画素に映像信号を書き込むタイミングを、入力される映像信号の１垂直同期信号周期よりも早い周期とするとともに、必要とされる動画応答限度時間Ｔｍｏｖに対して、各表示画素への映像信号の書き込み周期ＴＷ１がＴＷ１×Ｎ≦Ｔｍｏｖの範囲を満たし、さらに、前記映像信号の１垂直同期信号周期に対して１／Ｘ（Ｘ＞１であって、Ｘ＝Ｔｆ×Ｎ／Ｔｍｏｖ、ただしＴｆは１垂直同期信号周期）倍の周期で各表示画素に映像信号を書き込むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
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