JP3897462B2

JP3897462B2 - 表示装置の駆動回路およびその駆動方法

Info

Publication number: JP3897462B2
Application number: JP25434698A
Authority: JP
Inventors: 久恵清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: JP2000089730A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置の駆動回路およびその駆動方法に係わり、特にマトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マトリクス型表示装置においては、フィールドメモリを備えていない場合、入力のインターレース映像信号に対しては、次のようなノンインターレース表示が行なわれている。
【０００３】
マトリクス表示装置の走査線数が、例えばＮＴＳＣ信号のようにインターレース信号の１フレーム分の２６０本前後である場合を、液晶表示装置を例にとって図５において考える。
【０００４】
ＣＲＴの奇数フィールドに属する（２ｉ−１）行目の走査線に表示される映像信号と、それに隣接して偶数フィールドに属する（２ｉ）行目の走査線に表示される映像信号とは、液晶表示装置に対しては、同じ（ｉ）番目の走査線に表示される。
【０００５】
さらに液晶表示装置の駆動回路によって、奇数フィールド用映像信号の電圧極性は、偶数フィールド用映像信号のそれと、逆極性にする。つまり映像信号の電圧極性はフィールド毎に反転する。図５（ａ）及び図５（ｂ）では、奇数フィールド用映像信号に対し、偶数フィールド映像信号の電圧極性は反転している。このようにフィールド毎に極性を反転するのは、液晶に長時間にわたって直流電圧が印加されると液晶内部で分極が生じ、焼き付きなどの表示不良をひきおこすからである。
【０００６】
また、１フィールドのインターレース信号２３０本に対して、水平走査線が４６０本ある高画素液晶パネルにおいては、例えば次のような駆動方法が考えられる。
【０００７】
図６に示すように、各フィールド毎に、２行ずつ同じ信号を書き込み、かつ、奇数フィールドと偶数フィールドで選択するラインを１行ずつずらす“フィールドずらし”駆動を行なう。こうすることで垂直解像度を上げている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
静止画か、または動画において同じパターンが表示され続ける映像が入力される場合、走査線数２６０本前後の液晶パネルの場合においては、表示される映像が非常に緻密である場合、隣接する走査線の映像信号は異なったものとなる。図５におけるように、（２ｉ−１）行目の信号と（２ｉ）行目の信号が異なる場合、液晶表示装置の第ｉ行目には図２（ａ）のような信号電位が印加されることになり、常にＤＣバイアスが乗ることになる。このような場合、例えば静止映像が長時間表示されると、特定の行に、常にＤＣ電圧が印加され、液晶の特性が変化し、その結果残像現象などを引き起こしてしまう。
【０００９】
一方、走査線数が４５０〜５５０本と高解像度液晶パネルにおいてフィールドずらし駆動を行なった場合、この駆動方法においては通常の映像信号をフィールド周期で反転駆動した場合、特に水平方向のパターンエッジにあたる特定の行に図２（ａ）のようなＤＣバイアスが印加され、やはり焼き付きによる残像が生じる。
【００１０】
これに対して例えば、特許第２５７７７９６号にあるような、ある一定の周期で奇数フィールドの映像信号と偶数フィールドの映像信号の「電圧極性」を反転した場合は、図２（ｂ）に示すように、その前後での印加される直流電圧どうしをキャンセルすることができる。ところが、この駆動においては、その反転した瞬間だけフレーム反転されることでフリッカが観察され、表示特性として好ましくない。
【００１１】
本発明はこのような現状に対してなされたものであり、その目的は上述したような場合においても液晶に直流電圧が印加されることを防止し、残像現象などを抑制するマトリクス型表示装置の駆動回路およびその駆動方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置の駆動回路は、マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路であって、
正規の映像信号の奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号とを入れ替える入れ替え手段と、
該入れ替え手段により入れ替えが行なわれた映像信号と、前記正規の映像信号とを一フィールドより長い周期で交互に出力する出力手段と、
前記入れ替えが行なわれた映像信号と前記正規の映像信号との一方の映像信号の極性を反転させる手段と、を有するものである。
【００１４】
また本発明の表示装置の駆動回路は、マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路であって、映像信号を一フィールドより長い周期で信号の極性を反転させる手段と、該映像信号の極性の反転のタイミングをＭフィールド（Ｍは奇数の自然数）分遅らせて、その間に疑似信号を挿入する手段と、を有するものである。
【００１６】
また本発明の表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動方法であって、映像信号の極性を一フィールドより長い周期で交互に反転させるとともに、映像信号の極性が同極性であるいずれか一方の期間において、奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号を入れ替えるものである。
【００１７】
また本発明の表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動方法であって、映像信号を一フィールドより長い周期で信号の極性を反転させとともに、該映像信号の極性の反転のタイミングをＭフィールド（Ｍは奇数の自然数）分遅らせて、その間に疑似信号を挿入するものである。
【００１８】
本発明は、マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路又は駆動方法であって、映像信号の極性を一フィールドより長い周期で交互に反転させるとともに、該映像信号の極性を反転の前後のフィールドで逆となるようにすることで、信号の極性が反転したときにも反転の前後のフィールドで同極性の直流電圧が印加されないようにし、残像現象などを抑制するものである。
【００１９】
本発明の第１の実施形態は、正規の映像信号と、正規の映像信号の奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号とを入れ替えた映像信号とを、一フィールドより長い周期で交互に出力し、入れ替えが行なわれた映像信号と正規の映像信号との一方の映像信号の極性を反転させることで、信号の極性が反転したときにも反転の前後のフィールドで同極性の直流電圧が印加されないようにし、残像現象などを抑制するものである。
【００２０】
ただし、走査線数が４５０〜４６０本と高解像度液晶パネルにおいてフィールドずらし駆動を行なった場合、任意の上下２本の水平ラインに注目したとき、単純に奇数フィールドの信号と偶数信号を入れ替えると、それによって本来の映像信号の上下関係も逆転してしまうことになる。
【００２１】
本発明の第２の実施形態は、このような場合に好適に用いることができるものであり、映像信号を一フィールドより長い周期で信号の極性を反転させるとともに、映像信号の極性の反転のタイミングをＭフィールド（Ｍは奇数の自然数；１，３，・・・）分遅らせて、その間に疑似信号を挿入するものである。このように疑似信号を挿入することで、信号の極性が反転したときにも反転の前後のフィールドで同極性の直流電圧が印加されないようにし、残像現象などを抑制することができる。
【００２２】
いま、図５および図６に示した液晶表示装置の第ｉ行目に注目してみる。
【００２３】
周期的に信号の極性の反転を行わない従来の駆動方法によるとこの第ｉ行目には、例えば図２（ａ）のように常時マイナス方向にＤＣ電圧が印加される。そして、周期的に信号の極性の反転を行う駆動方法でも、反転を行うときの前後のフィールドで同極性の直流電圧が印加されフリッカが生ずる。
【００２４】
一方、本発明では、図２（ｃ）及び図２（ｄ）のように、かかるＤＣ電圧成分が、第ｍフィールドまではマイナス方向に、第ｍフィールドから第ｎフィールドまではプラス方向に、再び第ｎフィールドからはマイナス方向にかかる。このため長時間同じ映像パターンが表示され続けても、かかるＤＣ成分はプラスマイナスゼロになって、液晶パネルの劣化を招くことはない。また、信号の極性の反転の前後のフィールドで同極性の直流電圧が印加されることもない。
【００２５】
【実施例】
本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
［実施例１］
本発明を実現する手段の１つとして、例えば図１のような回路構成が考えられる。図１は本発明の駆動回路の一実施例を示す回路図である。同図において、１は切替えスイッチ、２は切替えスイッチ、３は偶数（EVEN）メモリ、４は奇数（ODD）メモリ、５は切替えスイッチ、６はインバータ、７は２^N進カウンターである。
【００２７】
切替えスイッチ１はカウンター７で設定される期間により切替えが行われ、垂直同期信号又はその反転信号が切換え信号として切替えスイッチ２に送られる。この切換え信号により切替えスイッチ２は、偶数メモリ３，奇数メモリ４に読み出し信号ＲＤ１、ＲＤ２を出力し、偶数メモリ３，奇数メモリ４にそれぞれ記憶された映像信号が出力される。また、偶数メモリ３，奇数メモリ４は垂直同期信号により切替えられる切替えスイッチ５により選択され、偶数メモリ３が選択されると、偶数メモリ３には偶数フィールドの映像信号が入力され、切替えスイッチ５により奇数メモリ４が選択されると、奇数メモリ４には奇数フィールドの映像信号が入力される。
【００２８】
以下、図１および図２（ｃ）、図３（ｂ）を用いて駆動方法を説明する。図２（ａ）、（ｃ）は本実施例の駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３（ａ）、（ｂ）は第Ｍフレーム前後のタイミングチャートをさらに拡大した図である。図３（ａ）は図２（ａ）の波形図、図３（ｂ）は図２（ｃ）の波形図に対応している。本発明における周期的に正規信号に対して映像および極性が切り替わるタイミングを図２の第Ｍフレーム目、および第Ｎフレーム目、とする。
【００２９】
図３（ａ）の元信号において第（Ｍ−１）フレームにおける奇数フィールド信号を（ｍ−１）ｏ，偶数フィールドを（ｍ−１）ｅ、第Ｍフレームにおける奇数フィールド信号を（ｍ）ｏ，偶数フィールド信号を（ｍ）ｅ、・・・以下同様とする。添え字ｏまたはｅはＯＤＤまたはＥＶＥＮフィールドの信号であることを示す。
【００３０】
まず図１の、偶数（ＥＶＥＮ），奇数（ＯＤＤ）メモリ３，４において、全映像信号をメモリし、正規のタイミングより１フレーム分遅れて映像信号が出力される。つまり、図３（ｂ）に示すように、第（Ｍ−１）フレーム目の信号は（ｍ−２）ｏと（ｍ−２）ｅ、第Ｍフレーム目の信号は（ｍ−１）ｏと（ｍ−１）ｅ、第（Ｍ＋１）フレーム目の信号は（ｍ）ｏと（ｍ）ｅ、といった具合になる。
【００３１】
さらに、図３の（ｂ）に示すように、まず、第（Ｍ−１）フレームまでは、奇数フィールドには１フレーム前の奇数フィールド信号が、偶数フィールドには１フレーム前の偶数フィールド信号が出力される。
【００３２】
そして、第Ｍフレーム目から第Ｎフレーム目までの期間、今度は、奇数フィールドには１フレーム前の偶数フィールド信号が、偶数フィールドには１フレーム前の奇数フィールド信号が出力されるようにする。つまりこの期間においては、従来の奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号が置き換わって出力されるのである。
【００３３】
さらに第Ｎフレーム目からは、また奇数フィールドには１フレーム前の奇数フィールド信号が、偶数フィールドには１フレーム前の偶数フィールド信号が出力されるようにして、図２（ｃ）の信号出力を得る。これによって、第（Ｍ−１）フレームまでに印加されているＤＣ電圧成分と第Ｍフレーム目から第Ｎフレームまでの期間に印加されているＤＣ電圧成分がプラスマイナスで帳消しされ、長い期間で見て、ＤＣ電圧成分は補償されることになる。
【００３４】
切替えスイッチ１はカウンタ７により設定される期間で切替えられ、ここでは第Ｎフレームの直前で切り換えられる。Ｍフレーム以降の映像信号の極性の反転は例えば特許第２５７７７９６号に開示されたような手段で行うことができる。
【００３５】
図４は特許第２５７７７９６号に開示された回路構成を用いた回路構成図である。本実施例に係わる２^N進カウンター７およびフリップフロップ１０の出力を排他的ＯＲ回路１４に入力し、フィールドごと及び２^N進カウンター７で設定される一定周期ごとに切替えスイッチ１３を切り替えて、映像信号入力を反転増幅器１１または非反転増幅器１２を通して出力する。映像信号入力を図４の回路のみを通した場合には図２（ｂ）のような映像信号となるが、本実施例の図１に示す回路と組み合わせることで、図２（ｃ）の映像信号を得ることができる。
【００３７】
以上説明したように本実施例では、ある一定期間毎に、偶数フィールドと奇数フィールド信号を入れ替える。つまり、奇数フィールド目に本来偶数フィールド用である信号を、逆に偶数フィールド目に本来奇数フィールド用である信号を入れてやる。このため、それぞれのフィールド信号をいったん、フレームメモリ（偶数メモリ、奇数メモリ）に入れて映像および極性の反転を行なうのである。その結果として、フレーム毎の信号が１フレームずつ後ろにずれて出力されることになるのである。
【００３８】
［実施例２］
本実施例では、ある一定の周期で奇数フィールドの映像信号と偶数フィールドの映像信号の「電圧極性」を反転した信号をフレームメモリ等に蓄え、それを例えば１フィールド遅れて出力する。そのため、ある一定期間でこの極性反転を行なった直後の第ｍフィールド目には、空きが生じるが、ここにはその直前の第（ｍ−１）フィールド目に入っていた信号の極性を反転したものを疑似信号として入れてやる。ある一定期間というのを仮に２４０フィールドとした場合、この疑似信号が入るのは２４０フィールド中の１フィールドに過ぎず、本来の映像を損なう可能性はほとんどない。
【００３９】
図２（ｄ）は本実施例の動作を示すタイミングチャート、図３（ｃ）は図２（ｄ）の第Ｍフレーム前後のタイミングチャートをさらに拡大した図である。図３（ａ）は図２（ａ）の波形図、図３（ｃ）は図２（ｄ）の波形図に対応している。
【００４０】
図３（ｃ）に示すように、第Ｍフレームの奇数フィールドには、疑似信号（ｍ−１）ｅを極性反転して入れ、偶数フィールドから先に（ｍ）ｏ、（ｍ）ｅ、（ｍ＋１）ｏ、（ｍ＋１）ｅと本来の時系列どおり１フィールド遅れで映像信号を入れていく。
【００４１】
この動作を行う回路を図７に示す。図７において、２^N進カウンター２０及びＯＲ回路を用いて、一定周期後の一垂直期間（一フィールド期間）にＮ映像信号メモリ２１に読み出し信号（ＲＤ１）を入力し、Ｎ映像信号メモリ２１に記憶されている映像信号を読み出す。その後、（Ｎ＋１）映像信号メモリ２３にＲＤ１信号の反転信号となる読み出し信号（ＲＤ２）を入力し、（Ｎ＋１）映像信号メモリ２３から一フィールド分遅れた映像信号を読み出す。（Ｎ＋１）映像信号メモリ２３には映像信号が１垂直期間遅延手段２２により１フィールド分遅延されて記憶される。そして、図７の回路と例えば、上述した特許第２５７７７９６号に開示された回路構成とを組み合わせれば、本実施例の駆動方法を実現できる。
【００４２】
本実施例２の駆動方法を用いて、映像信号の極性が入れ替わっている信号が入る期間を２４０フィールドとした。モノスコパターンを６０℃環境下において、１２時間表示し続ける実験を行なった。それによると、通電直後にグレーラスターパターン（全面ベタのグレー一色）に切り替えて見られた、焼き付きによる残像の消失時間を従来の３６時間から１時間以内、と大幅に軽減することができた。
【００４３】
上記実施例においては、ＮＴＳＣ信号の場合において述べたが、他にＰＡＬ方式などにおいても同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、正規の映像信号と、偶数フィールドと奇数フィールドとが入れ替わる映像信号または疑似信号が挿入される映像信号と、が交互に入れ替わる周期としては、電圧のＤＣ成分が印加されて液晶パネルに焼き付きを生じる時間より短い時間に設定する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、同じ映像を表示し続けた場合、奇数フィールドと偶数フィールドとが異なることによって、ある特定の行にＤＣ電圧が印加されることで引き起こされる残像を著しく軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動回路の一実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】本発明の駆動回路の動作を説明するための拡大されたタイミングチャートである。
【図４】本発明の駆動回路に係わる構成部を示す回路図である。
【図５】液晶表示装置の表示駆動方法を説明するための図である。
【図６】液晶表示装置の表示駆動方法を説明するための図である。
【図７】本発明の駆動回路の他の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１切替えスイッチ
２切替えスイッチ
３偶数（EVEN）メモリ
４奇数（ODD）メモリ
５切替えスイッチ
６インバータ
７２^N進カウンター

Claims

マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路であって、
正規の映像信号の奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号とを入れ替える入れ替え手段と、
該入れ替え手段により入れ替えが行なわれた映像信号と、前記正規の映像信号とを一フィールドより長い周期で交互に出力する出力手段と、
前記入れ替えが行なわれた映像信号と前記正規の映像信号との一方の映像信号の極性を反転させる手段と、
を有する表示装置の駆動回路。
前記入れ替え手段により奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号との入れ替えを行う映像信号は、Ｎフレーム（Ｎは自然数）前の映像信号を用いることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動回路。
マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動回路であって、
映像信号を一フィールドより長い周期で信号の極性を反転させる手段と、
該映像信号の極性の反転のタイミングをＭフィールド（Ｍは奇数の自然数）分遅らせて、その間に疑似信号を挿入する手段と、
を有する表示装置の駆動回路。
前記疑似信号は信号の極性を反転させる前のＭフィールド分の信号の極性を反転させたものである請求項３に記載の表示装置の駆動回路。
マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動方法であって、
映像信号の極性を一フィールドより長い周期で交互に反転させるとともに、映像信号の極性が同極性であるいずれか一方の期間において、奇数フィールドの信号と偶数フィールドの信号を入れ替える表示装置の駆動方法。
前記奇数フィールドの信号と前記偶数フィールドの信号との入れ替えは、Ｎフレーム（Ｎは自然数）前の映像信号を用いることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の駆動方法。
マトリクス状に配された各画素に対して、奇数フィールドと偶数フィールドとで異なるインターレース駆動の映像信号が入力される表示装置の駆動方法であって、
映像信号を一フィールドより長い周期で信号の極性を反転させるとともに、該映像信号の極性の反転のタイミングをＭフィールド（Ｍは奇数の自然数）分遅らせて、その間に疑似信号を挿入する表示装置の駆動方法。
前記疑似信号は前記映像信号の極性を反転させる前のＭフィールド分の信号の極性を反転させたものである請求項７に記載の表示装置の駆動方法。