JPH1097227A

JPH1097227A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH1097227A
Application number: JP25347096A
Authority: JP
Inventors: Hisao Fujiwara; 原久男藤; Haruhiko Okumura; 村治彦奥
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】静止画の場合にはコントラストが良く、動画
の場合には応答性の良い表示が可能な液晶表示装置を提
供する。【解決手段】静止画と動画を判別する判定回路６の出
力に基づいて対向電極駆動用増幅器７は動画の場合対向
電極への印加電圧を静止画の場合に比べて低くする。ま
た、液晶セルの温度を検出する温度検出手段９，９１を
さらに備えて温度が低いときにも動画の場合と同様に印
加電圧を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
するもので、特に表示応答速度と画質を改善したものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は大型化・高精細化
が進み、特に、テレビジョン受像機、パーソナルコンピ
ュータ等のディジタル機器のディスプレイを始めとし
て、その応用が拡大している。このうち、ディジタル機
器用途では、パーソナル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
で多岐に及んでいる。

【０００３】液晶表示装置にはこれらの種々の画像に対
してより高画質な表示性能が求められている。しかしな
がら、現状の液晶表示装置では液晶材料の応答速度が遅
いため、動画表示に対しては十分な表示性能が得られて
いない。例えば、「白」表示と「黒」表示のみの２値表
示の場合でも応答速度は２０〜３０ｍｓであり、表示画
像のフィールド周期（約１７ｍｓ）よりも遅い。さら
に、ＴＶ画像などのように中間調表示を行う場合は、２
値表示の場合よりも２〜３倍も応答速度は遅くなり、１
００ｍＳを超えるような場合も生じる。したがって、こ
のような遅い応答特性を持つ液晶表示装置で動画像を表
示した場合、残像現象を起こして著しく画質を劣化させ
てしまう。

【０００４】この様な液晶材料の応答速度の遅さに起由
する画質劣化を解決する手段として、表示信号に時間軸
フィルタをかけて応答速度を改善する低残像駆動法があ
る（例えば特開平４一２８８５８９号液晶表示装置、
平成４年１０月１３日公開）。この方法によれば、入力
画像のうちのフィールド画像を保持する記憶回路を設
け、この記憶回路に保持された画像信号と入力画像信号
とから各画素の時間軸方向のレベル変動を検出し、その
出力に応じて入力画像信号の各画素の時間軸方向に高域
強調フィルタをかける時間軸フィルタ回路を設けている
ので、中間調での応答速度は改善され残像現象を除去す
ることができる。

【０００５】しかし、実際の液晶表示装置では、このよ
うな低残像駆動法がいつでも最適に行われるとは限らな
い。すなわち、液晶表示装置に用いている駆動回路（ド
ライバ）の特性に基づく制限や電源電圧の変動（特に低
下）などにより低残像駆動に必要な駆動信号が制限され
てしまうことがあり、この場合は、期待した低残像効果
を得ることはできない。

【０００６】図９にノーマリホワイトの表示モードを用
いた液晶表示装置における、液晶に印加された電圧対透
過率（Ｖ一Ｔ）特性を示す。通常、液晶セルは交流駆動
されており、ノーマリホワイトモードの液晶セルでは、
対向共通（コモン）電極を基準電位（第８図Ｖ一Ｔ特性
の０Ｖ）とした場合の「黒」表示の信号電圧の絶対値は
大きくなる。

【０００７】また、液晶ドライバについては、低消費電
力化や高速動作を実現するために電源電圧の低下傾向が
見られ、現状で主流の５Ｖから、将来的には３．３Ｖ
や、２．２Ｖ、さらにはそれ以下の電源電圧になること
が予想されている。しかし、そのように電源電圧が低下
した場合には、図９に示すようなＶ一Ｔ特性では十分な
「黒」表示、つまり充分に低い透過率を得ることができ
なくなる。例えば、電源電圧が３．３Ｖになった場合に
は、図９に示すＶ一Ｔ特性の０Ｖと３．３Ｖ間の電圧を
液晶表示装置の表示に使用するが、印加電圧が３．３Ｖ
の場合には透過率が約１０％弱にしかならず、十分な
「黒」表示とはならない。つまり、ドライバの電源電圧
が低下することにより「黒」の表示特性が劣化して行く
ということが予想される。

【０００８】このような場合、コモン電極の電位を交流
化して実質的に「黒」表示の時の信号電圧を大きくする
「コモン反転駆動」が使用される。

【０００９】図１０はコモン反転駆動の場合の信号電圧
とコモン電位の関係を示す波形図である。図１０に示す
コモン反転駆動法は、表示信号の１ライン（Ｈ）毎に液
晶セル駆動信号（Ｖsig ）の交流化を行う「Ｈコモン反
転駆動法」の場合の駆動波形を示している。また同図に
示されているＶsigpとＶsignは表示信号であり、それぞ
れ正極性の表示信号と負極性の表示信号を表している。

【００１０】同図に示すＨコモン反転駆動において、表
示信号の信号振幅を変えずに「黒」表示時の電圧を大き
くする場合には、同図に実線で示してあるＶcom の信号
振幅を大きくすれば良い。そうすることにより、同図に
点線で示してあるＶsig の振幅を変えることなく実質的
にＶsigp、Ｖsignの最大振幅を大きくでき、ノーマリホ
ワイトの表示モードの液晶パネルの「黒」表示の透過率
を低下させることが可能になり、コントラストの高い表
示を実現することが可能となる。

【００１１】しかしながら、Ｖcom の振幅を大きくする
手法によれば、ドライバの電源電圧、つまり表示信号の
ダイナミックレンジをそのままにしながら、セルへの印
加電圧を大きくする方向にシフトしただけであるので、
「白」表示の場合に完全にセルへの印加電圧を０Ｖにで
きないという問題が生じる。

【００１２】この事情を図９に示すＶ−Ｔ特性を用いて
説明すると、ドライバの電源電圧が３・３Ｖであり、か
つコモン振幅を大きく取らなかった場合の液晶セルへの
印加電圧は０〜３．３Ｖとなり、「黒」表示の透過率が
約１０％弱にしかならず、そのコントラストは１０：１
程度になってしまう。コントラストの改善のため、コモ
ン振幅を通常の場合よりも１．７Ｖ程度大きく取ること
により対策した場合、表示信号のダイナミックレンジは
３．３Ｖｐ‐ｐと同じであるが、印加電圧は１．７〜５
・０［Ｖ〕になり、「白」表示の透過率はほぼ１００％
を保ったままで「黒」表示の透過率を１％弱にまで低下
させることが可能になり、そのコントラストは１００：
１以上に回復し、静止画での表示品質は十分なレベルに
することが可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動画像
の表示においては、「白」表示の場合に液晶セルに印加
される電圧が０Ｖにならないことが問題となってくる。
一般に液晶の応答速度は液晶が印加された電界によって
立ち上がる速度Ｔｒと、電界を零にしたときに各分子間
の力によって元の状態に復帰する速度Ｔｄにより決ま
る。これらのＴｒおよびＴｄは以下の式で表される。

【００１４】Ｔｒ＝ηｄ２／（△εＶ一Ｋπ２）・・・・・・・・式（１）Ｔｄ＝ηｄ２／Ｋπ２・・・・・・・・・・・・・・式（２）ここで、Ｋは液晶の発散、捩れ、曲げの弾性係数をそれ
ぞれＫ１．Ｋ２，Ｋ３としたときに、Ｋ＝Ｋ１＋（Ｋ３
一２×Ｋ２）／４で表される定数である。△εは、液晶
分子の長軸方向の誘電率εｓと短軸方向のεｐの差（ε
ｓ一εｐ）である。ηは液晶分子の捩れ粘性、ｄは液晶
セルの厚み（セルギャップ）、Ｖは印加電圧である。

【００１５】上述した式（１）から明らかなように、液
晶の立ち上がる速度Ｔｒはセルへの印加電圧に依存して
おり、その速度は印加電圧が大きくなるほど速くなるこ
とが分かる。逆に立ち下がり速度Ｔｄはセル構造や物性
に依存しており、セルに印加している電圧を小さくする
（開放する）方向では速度を速くしにくいことが分か
る。特に、（２）の立ち下がり速度Ｔｄは液晶の捩れ等
の物性が最大限に発揮されるのは液晶セルへの印加電圧
が０Ｖとなる場合であるから、低電圧でもセルに電圧が
印加されている場合は、言わば「半捩れ」状態であり、
液晶の応答速度は上記（２）式よりはかなり遅くなって
しまう。即ち、ノーマリホワイトの表示モードを用いて
いる液晶表示装置の場合、「白」表示の時に０Ｖ以外の
電圧が印加されていると応答速度が大福に遅くなってし
まい、「白」表示時の印加電圧が大きくなるに従い、そ
の応答速度は中間調での応答速度に近くなり、場合によ
っては１００ｍｓ以上になる場合も生じる。

【００１６】このように、従来の液晶表示装置では、表
示画像のコントラストを優先させると、「白」表示の時
の液晶セルへの印加電圧が０Ｖよりも大きくなるため、
動画像を表示した場合は応答速度が低下してしまうとい
う問題があった。

【００１７】本発明はこの様な点に鑑みてなされたもの
で、コントラストの良い静止画と応答性に優れた動画の
両方を実現した高品質な画像を表示することができる液
晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によれば、画素電極と対向電極間に液晶を挟
持した液晶セルを有する液晶表示装置において、表示画
像が静止画であるか動画であるかを判定する判定手段
と、前記判定手段の出力に従い、表示画像が動画である
場合の前記対向電極への印加電圧を、表示画像が静止画
である場合の液晶セルへの印加電圧よりも低下させる印
加電圧変更手段とを備えたことを特微とする。

【００１９】前記印加電圧変更手段は、ノーマリホワイ
トの液晶パネルにおける動画表示の場合、黒表示に相当
する表示信号電圧の振幅を小さくすることにより液晶セ
ルへの印加電圧を小さくさせるもの、あるいはコモン反
転駆動の液晶セルにおける動画表示の場合、コモン電極
の振幅を小さくして液晶セルヘの印加電圧を小さくさせ
るものであると良い。

【００２０】前記判定手段は入力された画像信号とこれ
を１フレームあるいは１フィールド遅延させた画像信号
との差分をとる差分回路と、この差分回路の差分出力と
判定基準に基づいて一致の程度から静止画か動画かを判
定する判定回路とを備えたものであると良い。

【００２１】前記判定回路の前記判定基準は外部入力に
より変更可能とすることが好ましい。

【００２２】動画像を表示する際の表示信号と液晶パネ
ルの透過率特性は、静止画の場合と動画の場合で、階調
レベルと透過率が一致するように、または階調レベルと
相対的な透過率特性が一致するように、液晶表示信号あ
るいは液晶表示セルへ印加する基準電圧を変更すること
ができる。

【００２３】また、本発明の他の態様によれば、画素電
極と対向電極間に液晶を挟持した液晶セルを有する液晶
表示装置において、表示画像が静止画であるか動画であ
るかを判定する判定手段と、前記液晶セルの温度を検出
する温度検出手段と、前記判定手段の出力および前記温
度検出手段の出力に応じて、表示画像が動画である場合
の液晶セルへの印加電圧を、表示画像が静止画である場
合の液晶セルへの印加電圧よりも低下させるとともに、
前記温度が低い場合には動画として扱うよう液晶セルへ
の印加電圧を変更する印加電圧変更手段とを備えたこと
を特微とする。

【００２４】本発明によれば、動画像を表示する場合の
液晶セルへの印加電圧は、静止画表示の場合の液晶セル
への印加電圧に較べて小さくなるように可変させる手段
を有することにより、動画を表示する場合には応答速度
を高速化して残像を低減させ高品質な動画像表示を実現
するとともに、静止画を表示する場合には液晶セルへの
印加電圧を表示画像のコントラストを優先した設定にす
ることにより、静止画を表示する場合にも高品質な画像
を表示できる。

【００２５】また、液晶セルの温度も考慮した態様で
は、表示画像の種類のみでなく、温度が低下すると応答
性が低下する液晶の特性を考慮し、温度が低いときには
動画としての扱いを行うよう液晶セルへの印加電圧を小
さくすることにより応答性が向上する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳述
する。

【００２７】図１は本発明の１実施の形態にかかる液晶
表示装置のブロック図である。

【００２８】入力信号Ｓｉは遅延回路１、時間軸フィル
タ２および減算回路３に入力されている。遅延回路１は
１フィールドあるいは１フレームの遅延を行う周知の遅
延回路であり、その遅延出力Ｄｉは時間軸フィルタ回路
２および減算回路３に与えられる。

【００２９】時間軸フィルタ回路２で作成された出力Ｓ
ｏは、表示信号駆動用増幅器４に与えられ、ここで液晶
セル５を駆動するのに適した信号レベル（信号振輻）と
極性反転が行われ、液晶駆動用表示信号Ｖsig として液
晶セル５に供給される。

【００３０】一方、減算回路３では入力信号Ｓｉと遅延
回路１からの遅延信号Ｄｉである１フィールドあるい１
フレーム前の信号とが比較され、その表示信号の変化分
を表す差分信号ＳＵＢｉが動画像／静止画像判定回路６
に入力されて、動画像であるか静止画像であるかが判定
される。

【００３１】動画像／静止画像判定回路６の動画像であ
るか静止画像であるかを示す判定出力Ｍ／Ｓは対向電極
駆動用増幅器７に入力され、対向電極（コモン電極）に
印加されるＶcom の振幅を変化させて液晶セル５に供給
される。

【００３２】以下、さらに詳細に説明する。図２は遅延
回路１および時間軸フィルタ２の機能を示す説明図であ
る。ここではｍフィールドからｍ＋１フィールドに変化
したときに、白い円形の図形が画面の左から右へ移動す
るような動画が表示されているものとし、ｋ番目の走査
線に沿った画像信号について検討する。

【００３３】遅延回路１が１フィールドの遅延を行うも
のであるとすれば、現在観察される信号は図２のＳｉの
ようなものとなり、遅延回路１の出力は１フィールド前
の信号Ｄｉのように観察される。このように、時間軸フ
ィルタ回路２にはこれらの信号が入力されており、これ
らの信号をもとに高速応答駆動のための信号Ｓｏを得る
信号処理であるフィルタリング処理を行う。すなわち、
このフィルタリング処理は、液晶の残像を除去するため
にｍフィールドとｍ＋１フィールドで変化の有った表示
信号を、より強調するような処理が行われる。

【００３４】具体的には、時間軸フィルタ回路２の出力
信号Ｓｏは、現信号Ｓｉに対して表示信号の変化部分を
強調した信号となる。ｍフィールド（１フィールド前）
からｍ＋１フィールド（現フィールド）に表示信号が変
化した時のｋ番目の走査信号に注目してみると、第２図
に示すように白い円形の図形が左から右へ移動して、現
信号Ｓｉの信号レベルが高レベルから低レベルに変化し
た場合には、暗部高速応答駆動用強調信号０ｄ、また円
形の図形が左から右へ移動したことにより、現信号Ｓｉ
の信号レベルが低レベルから高レベルに変化した場合に
は明部高速応答駆動用強調信号０ｂが付加されて、時間
軸フィルタ回路２の出力信号Ｓｏが作成される。この出
力信号Ｓｏは、表示信号駆動用増幅器４により液晶セル
５に適応した信号レベル（信号振輻）と極性反転が行わ
れ、液晶セル５へ液晶駆動用表示信号Ｖsig が供拾され
る。

【００３５】なお、遅延回路１が１フレームの遅延を行
うものである場合には、遅延回路１の出力は１フレーム
前の信号となる。

【００３６】このように、液晶の応答速度を改善するた
めに、変化のあった表示信号を強調するような処理を行
うことにより、液晶の液晶の応答速度を改善し、表示画
像の残像現象を除去できる。

【００３７】液晶セル５には、液晶駆動用表示信号Ｖsi
g のほかに、液晶層を挟んで表示信号が印加される電極
と対向している電極、いわゆる対向電極（またはコモン
電極）を駆動するための信号Ｖcom が供給されている。
このコモン電極駆動信号Ｖcom は、液晶駆動用表示信号
Ｖsig が動画像の場合と静止画像の場合とで液晶セルに
印加されるコモン電極駆動信号Ｖcom の信号振輻を異な
らせることにより表示特性の改善を図ることができる。

【００３８】この信号振幅の変更は図１に主に示す動画
像／静止画像判定回路６および対向電極駆動用増幅器７
とで行われる。すなわち、入力信号Ｓｉと遅延回路１か
ら得られた１フィールドあるいは１フレーム前の情報で
ある遅延信号Ｄｉとの差分、すなわち表示信号の変化分
を減算回路３で計算し、差分信号ＳＵＢｉが得られる。
この差分信号ＳＵＢｉは動画像／静止画像判定回路６で
１フレーム分、つまり１画面分の画素について差分信号
が累積され、その累積結果は判定基準ＶＡＲで判定さ
れ、その動画像／静止画像判定出力Ｍ／Ｓは対向電極駆
動用増幅器７に供給される。対向電極駆動用増幅器７で
は、動画像／静止画像判定出力Ｍ／Ｓに従い、静止画の
判定の際には対向電極駆動信号Ｖcom1の振幅を大きく
し、動画像の判定の際には対向電極駆動信号Ｖcom1を小
さくして液晶セル５に供給するようにしている。

【００３９】以下、詳述する。減算回路３には現在の信
号Ｓｉと遅延回路１の出力である１フィールド前の信号
Ｄｉの双方が入力されており、これらの差分が差分信号
ＳＵＢｉとして取り出される。具体的には静止画の場合
には現在の信号Ｓｉと１フィールド前の信号Ｄｉには差
が生じないため、差分信号ＳＵＢｉはフィールド全体に
わたって「Ｌ」であるが、図２に示したように動画の場
合にはフィールドのどこかで差分信号ＳＵＢｉに変化が
生じる。

【００４０】この差分信号ＳＵＢｉは動画像／静止画像
判定回路６に入力される。

【００４１】次に、動画像／静止画像判定回路６の詳細
ブロック図を図３に示す。

【００４２】入力端子から入力された減算回路３からの
差分信号ＳＵＢｉはまず絶対値回路６１でその値の絶対
値が求められる。これは、画像の変化の方向（「白」か
ら「黒」へ、あるいは「黒」から「白」へ）を考えず、
画像の変化量のみを抽出するためである。その絶対値デ
ータは累積加算器６２で加算され、その累積加算緒果は
累積値保持用ラッチ回路６３へ入力される。累積値保持
用ラッチ回路６３の出力は、次の画素の画像変化量と加
算されるため、累積加算器６２へフィードバックされる
とともに結果保持用ラッチ回路６４へ入力される。累積
値保持用ラッチ回路６３は１フィールドあるいは１フレ
ーム毎に信号φにより保持内容がクリアされる。また結
果保持用のラッチ回路６４では、累積値保持用ラッチ回
路６３がクリアされる直前の値を１フィールドあるいは
１フレームに一度信号φに基づいて取り込みを行う。

【００４３】以上の累積加算部６１〜６４は画素数、階
調数が多くなれば回路規模が大きくなる。例えば、液晶
表示画面の画面の精度が水平６４０画素、垂直４８０画
素、表示可能な階調数８ビットの場合、累積加算器６２
および累積値保持用ラッチ回路６３は２２ビットの精度
を要する。この場合、例えば絶対値回路６１での出力を
１ビット、つまり変化の有無についての情報のみに削減
すれば、累積加算器６２および累積値保持用ラッチ回路
６３の精度は１９ビットに削減される。さらに累積加算
する画素の情報を間引くことにより更にビット数の削減
が可能である。例えば、１／４間引きの場合には１７ビ
ット、１／１６間引きでは１５ビットになる。従って、
このような累積加算回路は１画素分のビット数低減や間
引きにより回路規模を小さくすることができ、一般的な
累積加算器やＬＳＩのライブラリに用意されている累積
加算器の標準的なビット数である１６ビット以下に低減
させることが可能であり、容易に累積加算回路を実現す
ることが出来る。

【００４４】このような間引きを行っても判定精度への
影響はない。すなわち、１／１６間引きは４×４画素中
の１画素を抽出するものであり、６４０画素×４８０画
素の画面全体としては１９２００点も抽出しているた
め、動き判定（表示信号の変化検出）は十分な精度で判
定が可能である。

【００４５】累積加算部６１〜６４で求められた結果は
比較器６５の一方側（＋側）入力へ与えられる。この比
較器６５の他方側（−側）入力には外部から与えられる
判定基準ＶＡＲがラッチ６６を経て与えられる。このラ
ッチ６６は結果保持用のラッチ回路６４と同じタイミン
グで与えられる信号φｆにより駆動されるため、判定基
準は累積結果と同時に取り込まれる。

【００４６】この判定基準ＶＡＲはユーザにより入力す
ることができる。すなわち、表示画面の一部に動画が表
示されている場合でも動画と判定して画面全体を動画の
処理にする動作、画面のほとんどに動画が表示されてい
る場合にのみ動画処理とする動作等をユーザの好みや要
求画質に基づいて選択できる。

【００４７】比較器６５での比較結果は、ラッチ６７で
ラッチされ、アップダウンカウンタ６８に与えられる。
比較結果データは、累積加算結果が判定基準値よりも大
きい場合には「動画」判定であるロジックレベル「Ｈ」
であり、逆の場合には「静止画」判定であるロジックレ
ベル「Ｌ」となっているので、アップダウンカウンタ６
８は比較器６５からの「Ｈ」または「Ｌ」信号により、
カウントアップまたはカウントダウンし、ある一定数を
カウントするとカウンタの最大値または最小値でキャリ
ーアウト信号Ｃｏを出力する。このキャリーアウト信号
Ｃｏは反転されてアップダウンカウンタ６８のイネーブ
ル端子に入力されている。

【００４８】具体的な動作を述べると、例えば、比較器
６５から「動画」判定の信号「Ｈ」がアップダウンカウ
ンタ６８に入力された場合、アップダウンカウンタは０
からカウンタの最大値までカウントしキャリーアウト信
号Ｃｏを出力する。そのキャリーアウト信号Ｃｏは反転
してカウンタのイネーブル端子に入力され、カウンタの
動作が停止する。この停止状態、すなわち「動画」判定
状態は次にカウンタに「Ｌ」信号が入力されるまで続
き、次段の対向電極駆動用増幅器７に対する「動画」判
定結果Ｍ／Ｓを出力する。この状態でカウンタ６８に比
較器６５からの「静止画」の判定の信号「Ｌ」が入力さ
れると、イネーブル端子に与えられていたキャリーアウ
ト信号Ｃｏの出力が停止するため、動作停止が解除さ
れ、カウンタは動作を開始して、直前まで保持していた
最大値からダウンカウントを行う。

【００４９】ダウンカウントの場合は、カウンタの最小
値つまり０でキャリーアウト信号Ｃｏが出力されるの
で、アップカウントの場合と同様にキャリーアウト信号
Ｃｏを反転させた信号でカウンタの動作を停止させる。
この状態は次に比較器７５から「動画」判定信号「Ｈ」
が入力されるまで保持され、次段の対向電極駆動用増幅
器７に「静止画」の判定結果Ｈ／Ｓを出力する。

【００５０】なお、このアップダウンカウンタが動作を
開始してから停止するまでは数フィールドまたは数フレ
ームの画面数をカウントしている。つまり、比較器７５
からの出力で、すぐに「動画」または「静止画」状態に
切り替わるのではなく、数画面の時間をかけて「動画」
または「静止画」状態に徐々に切り替わるようにしてあ
る。従って、表示画像の一時的な書き換えや比較器７５
での誤動作、外部からのノイズ等が発生しても、液晶セ
ル５に表示される表示画面には乱れを生じない。

【００５１】以上のように、動画像／静止画像判定回路
６では、差分信号ＳＵＢｉと動画／静止画の判定基準Ｖ
ＡＲとを入力することにより、動画／静止画の判定拮果
Ｍ／Ｓを出力している。

【００５２】図４は対向電極駆動用増幅器７の構成例を
示す回路図である。この回路は、図３に示した動画／静
止画判定回路６からの判定出力Ｍ／Ｓにより、増幅器の
ゲインを可変して段階的な出力を得るようにしたもので
ある。

【００５３】この回路は、増幅器７１の非反転入力端子
に、電圧Ｖ＋の電源と接地間に接続された可変抵抗器７
２で取り出された対向電極駆動用信号の中心電位Ｖcomc
が与えられ、反転入力端子には対向電極反転駆動用信号
源７３の電位が増幅率決定抵抗７４で調整されたものが
供給されている。増幅器７１の出力側と反転入力端子間
には複数の抵抗Ｒf1、．．．Ｒfnが並列に設けられたフ
ィードバック抵抗アレイ７５およびこの抵抗のうちの１
つを動画／静止画判定回路６からの判定出力Ｍ／Ｓに基
づいて選択するスイッチ回路７６が設けられ、判定出力
Ｍ／Ｓに基づいてフィードバック抵抗の値を変えて異な
る増幅率を得るようにしている。

【００５４】増幅器７１の出力は、ゲートが共通接続さ
れた２つの直列接続されたＰＮＰトランジスタおよびＮ
ＰＮトランジスタから成る電流増幅回路７７を経て出力
電圧Ｖcom を得ている。

【００５５】図５は図４の対向電極駆動用増幅器７から
出力される電圧レベルを示す波形図である。

【００５６】中心電圧はＶcomcとなっており、これを中
心として得られる対向電極駆動用の電圧がフィードバッ
ク抵抗Ｒf1、．．．Ｒfnの選択に応じて最も振輻の大き
いＶcom1から最も振幅の小さいＶcomnまで変化してい
る。例えば、動画／静止画判定回路６の判定出力Ｍ／Ｓ
が「静止画」の場合には、スイッチ回路７６はフィード
バック抵抗をＲf1に選択し、静止画でのコントラストが
向上するようにＶcom1が液晶セル５に供拾されるように
する。また動画／静止画判定回路６の判定出力Ｍ／Ｓが
「動画」の場合には、動画の応答速度が向上するよう
に、フィードバック抵抗をＲfnに選択して最も振幅の小
さいＶcomnを液晶セル５へ供給する。動画／静止画判定
回路６の判定出力Ｍ／Ｓが「動画」と「静止画」の中間
にある場合には、その値に対応したフィードバック抵抗
を選択してＶcom1〜Ｖcomnのうちの適当な振幅のＶcom
を液晶セル５に供給する。

【００５７】このように、増幅器５１のフィードバック
抵抗を段階的に切り替えることにより、液晶セル５に印
加されるＶcom を段階的に変化させて徐々に「静止画」
と「動画」の切り替えを行い、表示画像が急激に変化す
ることを防止しているので、「動画」と「静止画」の最
適な切り替えが可能となる。

【００５８】次に液晶セルの温度を考慮した本発明の第
２の実施の形態について説明する。

【００５９】図６は液晶セルの温度と応答速度との関係
を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は温
度、縦軸は印加電圧を解放することにより液晶セルが
「黒」から「白」へ変化する場合の応答速度を任意単位
として示す。このグラフによれば、温度が低下すると応
答速度も低下していき、０℃では室温時に比べて３〜４
倍にまで低下してしまうことがわかる。このように応答
速度が低下した場合には、静止画についても表示画像を
書き換える場合やスクロール表示の場合は著しい残像現
象を起こし表示画質を劣化させるため、応答速度を向上
させる対策が必要である。

【００６０】図７は、このように温度が変化した場合に
も表示画質の劣化を防止した本発明の第２の実施の形態
を示すブロック図である。この実施の形態は、第１の実
施の形態が基本となっており、同じ構成要素には同じ参
照番号を付してその詳細な説明は省略する。

【００６１】第２の実施の形態で特徴的なのは、液晶セ
ル５に温度検出のためのセンサ９１が取り付けられてお
り、このセンサ９１からの出力信号は検出回路９により
温度信号ＴＥＭＰに変換され、この温度信号ＴＥＭＰが
動画像／静止画像判定回路６’に与えられている点であ
る。ここで、温度センサとしては熱電対を用いている。

【００６２】この第２の実施の形態でも「動画」と「静
止画」の判別により対向電極に印加する電圧を変化させ
るようにしているが、この電圧変化を起こさせる要因と
して温度変化信号が追加されている。

【００６３】図８は図７の構成例で用いている動画／静
止画判定回路７の詳細構成を示すものである。ここに示
された構成は、図３の動画／静止画判定回路７の構成
に、温度検出出力信号ＴＥＭＰを動画／静止画判定に用
いる累積加算器７２に加える機能を追加したものであ
る。すなわち、図７の温度検出回路９から出力された温
度検出出力信号ＴＥＭＰはバッファ増幅器８１で受け付
けられ、Ａ／Ｄ変換器８２でアナログ電圧信号からディ
ジタルデータに変換される。このディジタルデータは保
持用ラッチ８３でラッチされ、累積加算器６２に与えら
れて加算される。なお、バッファ増幅器のゲインは可変
抵抗により変更できるようになっている。

【００６４】次にこの動画／静止画判定回路７の動作に
ついて説明する。

【００６５】温度センサである熱電対９１は液晶セルに
近接して配置されているので、液晶セルの温度変化に応
じて抵抗値が変化する。温度検出回路９は定電流源を有
するため、液晶セル５の温度は電圧値の変化信号である
ＴＥＭＰとして検出される。この信号は動画／静止画判
定回路６’に与えられ、バッファ増幅器８１で必要なレ
ベルまで増幅される。この際、バッファ増幅器では０レ
ベルの調整が行われる。これは、温度検出出力ＴＥＭＰ
は液晶セル５の温度が低下した場合に応答速度改善のた
めの重要な意味を持つが、温度が高い場合には応答速度
にとっては重要度はさほど高くはないので、室温以下の
温度について温度検出分解能がとれるように増幅率を設
定するとともに、高温の部分では後段のＡ／Ｄ変換器８
０の入力ダイナミックレンジの外になるように、つまり
高温時にはＡ／Ｄ変換器８０が不感となるように増幅器
８１のオフセットレベルを設定するものである。

【００６６】その増幅器８１の出力はＡ／Ｄ変換器８２
に入力され、Ａ／Ｄ変換器８２でディジタルデータに変
換された後、このディジタルデータは保持用ラッチ８３
でラッチされ、さらに累積加算器６２に与えられて絶対
値回路６１の出力およびラッチ回路６３の出力とともに
加算される。

【００６７】従って、ディジタル化された温度検出信号
は累積加算をする際にある一定のバイアスを加える操作
を行っており、温度が低下するに従って加えるバイアス
量がが増加する。即ち、画像信号の変化量が一定の場合
でも温度が低下することにより累積加算時のバイアス量
が増加するため、その累積結果は大きくなり、低温時に
は「動画」の判定をし易くなり残像による動画像の劣化
を小さくできる。また、液晶セル５の温度が０℃に近く
なったら、累積加算器７２に加えるバイアス量を累積加
算器が飽和するような値、つまり画像信号の「動画」
「静止画」に無関係に常に「動画」判定するような値と
することにより、静止画の書き換え時の残像を減少させ
ることが可能となる。

【００６８】また、さらに、液晶の応答速度が低温時に
低下するのは液晶の一般的性質であり、特定の液晶材料
によるものではない。従って、本発明はあらゆる材料、
表示方式の液晶パネルに適用することができる。

【００６９】さらに、温度検出に実施の形態では熱電対
を用いたが、小型で温度検出が可能なあらゆるセンサを
用いることができる。

【００７０】また、動画像を表示する際の表示信号と液
晶パネルの透過率特性は、静止画の場合と動画の場合
で、階調レベルと透過率が一致するように、または階調
レベルと相対的な透過率特性が一致するように、液晶表
示信号あるいは液晶表示セルへ印加する基準電圧を変え
るようにすることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶セルに印加する対向電極駆動信号の信号振輻を動画
像を表示する場合には静止画を表示する場合に比べて小
さくすることでコントラストよりも液晶の応答速度を高
速化することを優先し、残像の少ない高品質な動画像表
示が可能になる。

【００７２】また表示画像の種類と液晶セルの温度によ
り対向電極駆動信号の信号振幅を変動させた本発明によ
れば、液晶セルの温度が低下した場合に応答速度が低下
することに起因する画面書換時の残像現象を除去するこ
とができ、動画像から静止画像さらには温度変化の場合
にそれぞれ高品質な画像表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図。

【図２】動画について得られる種々の波形を示す説明
図。

【図３】図１における動画／静止画判定回路の構成例を
示す回路図。

【図４】対向電極駆動信号用増幅器の構成例を示す回路
図。

【図５】対向電極駆動信号の一例を示す波形図。

【図６】液晶セルの温度と応答速度との関係を説明する
グラフ。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。

【図８】図２における動画／静止画判定回路の構成例を
示す回路図。

【図９】液晶パネルの電圧対透過率特性の一例を示すグ
ラフ。

【図１０】走査線毎に表示信号と対向電極駆動信号を反
転させる駆動法を説明する波形図。

【符号の説明】

１…遅延回路２…時間軸フィルタ回路３…減算回路４…動画像／静止画像判定回路５…液晶セル６…動画像／静止画像判定回路７…対向電極駆動用増幅器９…熱電対駆動回路６１…絶対値回路６２…累積加算器６３、６４、６６、６７…ラッチ回路６５…比較器６８…アップダウンカウンタ７１…増幅器７２…可変抵抗器７５…フィードバック抵抗７６…スイッチ回路７７…電流増幅回路８１…温度検出結果増幅用増幅器８２…Ａ／Ｄ変換器８３…ラッチ回路９１…熱電対

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素電極と対向電極間に液晶を挟持した液
晶セルを有する液晶表示装置において、表示画像が静止画であるか動画であるかを判定する判定
手段と、前記判定手段の出力に従い、表示画像が動画である場合
の前記対向電極への印加電圧を、表示画像が静止画であ
る場合の液晶セルへの印加電圧よりも低下させる印加電
圧変更手段とを備えたことを特微とする液晶表示装置。
【請求項２】前記印加電圧変更手段は、ノーマリホワイ
トの液晶パネルにおける動画表示の場合、黒表示に相当
する表示信号電圧の振幅を小さくすることにより液晶セ
ルへの印加電圧を小さくさせるものであることを特徴と
する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記印加電圧変更手段は、コモン反転駆動
の液晶セルにおける動画表示の場合、コモン電極の駆動
電圧振幅を小さくして液晶セルヘの印加電圧を小さくさ
せるものであることを特徴とする請求項１記載の液晶表
示装置。
【請求項４】前記判定手段は入力された画像信号とこれ
を１フレームあるいは１フィールド遅延させた画像信号
との差分をとる差分回路と、この差分回路の差分出力と
判定基準に基づいて一致の程度から静止画か動画かを判
定する判定回路とを備えたことを特徴とする請求項１に
記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記判定回路の前記判定基準を外部入力に
より変更可能としたことを特徴とする請求項４に記載の
液晶表示装置。
【請求項６】動画像を表示する際の表示信号と液晶パネ
ルの透過率特性は、静止画の場合と動画の場合で、階調
レベルと透過率が一致するように、または階調レベルと
相対的な透過率特性が一致するように、液晶表示信号あ
るいは液晶表示セルへ印加する基準電圧を可変とするこ
とを特微とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液
晶表示装置。
【請求項７】画素電極と対向電極間に液晶を挟持した液
晶セルを有する液晶表示装置において、表示画像が静止画であるか動画であるかを判定する判定
手段と、前記液晶セルの温度を検出する温度検出手段と、前記判定手段の出力および前記温度検出手段の出力に応
じて、表示画像が動画である場合の液晶セルへの印加電
圧を、表示画像が静止画である場合の液晶セルへの印加
電圧よりも低下させるとともに、前記温度が低い場合に
は動画として扱うよう液晶セルへの印加電圧を変更する
印加電圧変更手段とを備えたことを特微とする液晶表示
装置。