WO2001095023A1 - Systeme d'affichage d'image et procede pour afficher une image - Google Patents

Description

明細書 画像表示装置及び画像表示方法 技術分野

本発明は、 画像表示装置に関 し 、 よ り 特定的には、 入力 映像信号に基づいて画像を表示す る画像表示装置に 関 し、 特に、 液晶表示装置で動画像を表示する 際に好適に適用 で き る 。 背景技術

図 3 は 、 従来の液晶表示装置の構成を示すブロ ッ ク 図 であ る 3 1 にお いて、 従来の液晶表示装置は、 コ ン ト ロ ー ラ 9 1 0 と 、 ソ —ス ド ラ イ バ 9 1 1 と 、 ゲー ト ド ラ イ バ 9 1 2 と、 I P S 型液晶パネル 9 1 3 と を備えてい る 。 コ ン 卜 口一ラ 9 1 0 は、 ソ 一ス ド ライ バ 9 1 1 とゲー ト ド ラィ バ 9 1 2 のタイ ミ ン グ制御及び I P S 型液晶パネル 9 1 3 の父 駆動制御を主な役割 と してい る

以下 、 液晶パネルの交流駆動 につ いて説明する。 液晶パ ネルでは、 各画素の二つ の電極の 間 に液晶材料を封止 し 、 こ の電極間 に印加する電圧を変化 させる こ と に よ っ て液晶 分子の配列 を変化させ、 その光学特性を変化させる こ と で 画像表示を行う 。 一般に、 T N ( T w i s t e d N e m a t i c ) 型液晶パネルでは、 駆動電圧 と して直流が加わ つ た場 液晶材料中 のイ オ ンが電極周辺 に移動 し て表示 画像が残る 、 焼き付き と 呼ばれる 現象が発生する 。 そ こ で 液晶パネルでは交流駆動を行 う のであ る が、 一般的 に は映 像信号の垂直同期信号に同期 して極性が交番する交流波形 で駆動する 。 図 3 2 は、 従来の交流駆動法にお いて、 水平 方向 に灰 白 灰の静止画テス ト パタ ー ン を表示 した時の駆動 電圧波形を示す図であ る 。 横軸は空間軸、 つ ま り 水平方向 画素の位置 を示 してい る 。 交流駆動を行っ てい るため、 1 フ レーム毎に、 つ ま り 奇数フ レーム と 偶数フ レーム とで駆 動波形の極性が反転 してい る 。 なお、 図 3 2 に示すよ う に、 隣 り 合 う 水平画素間で も駆動波形の極性が交互に変化 して い る が、 こ れは ド ッ ト 反転またはコ ラ ム反転 と 呼ばれてお り 、 交流駆動時に生 じ る フ リ ツ 力 を軽減する ために通常用 い ら れる方法の一つであ る。

一方、 近年液晶ディ ス プレイ の視野角性能を改善する技 術 と して、 面内スィ ッ チ型 （以下、 I P S ( I n — P I a n e S w i t c h i n g ) 型 と称す）， 液晶パネルが開発 さ れた。 図 3 3 は、 I P S 型液晶パネルの構成を示す図で あ っ て、 図 3 3 ( a ) は、 表示面 に対 して垂直方向か ら見 た図であ り 、 図 3 3 ( b ) は、 断面図 を示 している 。 図 3 3 に示すよ う に、 I P S 型液晶パネルでは、 液晶を駆動す る た め の二つ の電極、 つ ま り 共通電極 9 2 1 と 、 画素 ト ラ ンジス 夕 9 2 3 を介 して ソ ース線 9 2 0 に接続される ド レ イ ン電極 9 2 2 と が、 同 じガ ラ ス基板 9 2 4 の面上 に互い に咬合する よ う に櫛状に形成さ れて い る。 I P S 型液晶パ ネルでは、 こ の電極間に生 じ る水平電界に よ っ て液晶層 9 2 7 の液晶 をス イ ッ チングする ため、 極めて広い視野角特 性を実現でき る と い う 長所があ る 。 し か しなが ら 、 I P S 型液晶パネルは液晶の応答速度が比較的低速であ る ため、 現在では主 にパ ソ n ンのモニタ ー等の静止画像の表示用パ ネル と して利用 さ れてい る のであ る が、 I P S 液晶パネル よびその周 技術の改良に と も な っ て、 I P S 型液晶パ ネル テ レ ビジ ョ ン信号な どの動画像の表示に利用する こ と も可能にな り つつ め る 。

しか しなが ら 、 従来の I P S 型液晶パネルを用 いた液晶 表示 置にお いてテ レ ビジ ョ ン信号な どの動画像を表示す る 際 は、 液晶の応答速度が遅い こ と に よ る 問題の他に も 、 動画で表示 さ れる 物体やパター ン等の移動 に と もな っ て、 それ ら の移動後の領域に縞模様の尾引 き に よ る画質の劣化 が生 じ る こ と が、 発明者 ら の研究によ っ て見いださ れた。

以下、 従来の液晶表示装置にお いて I P S 型液晶パネル に動画を表示す る 際 に、 上述の新たな画質劣化の問題が発 生する メ カ 二ズム につ いて、 図 3 3 〜 図 3 7 を参照 して詳 細に 兑明す る

そのため に まず I P S 型液晶パネルの電極構造について、 一般の T N型液晶パネル と対比 して説明する 。

般に T N型液晶パネルでは、 面状に構成さ れた透明電 極 （ I T 0 ) が、 対面する ガ ラス基板上にそれぞれ設け ら れる した がつ て製造工程にお いて I T O 上の絶縁膜を除 去する 際に は、 面状の I T 〇 がス ト ッ パー と な る のでォー パ一ェ ッ ナ ングの恐れはな く 、 エ ッ チ ン グする こ と ができ る 。 方、 I P S 型液晶パネルの場合は、 図 3 3 に示すよ う に 櫛状 に 構成 さ れた画素電極 （ A 1 あ る い は C r な ど） つ ま り 、 共通電極 9 2 1 お よび ド レイ ン電極 9 2 2 が、 同一ガ ラ ス基板面上に互い に咬合する よ う に設け ら れ る。 したがっ て製造工程にお いて画素電極上の絶縁膜、 つ ま り 、 ゲー ト 絶縁膜 9 2 5 お よ び保護絶縁膜 9 2 6 を除去 する 際には、 共通電極 9 2 1 な レ し ド レイ ン電極 9 2 2 部 分に関 して はそれ ら 電極がス ト ッ パー と な る が、 共通電極 9 2 1 と ド レイ ン電極 9 2 2 の間 の部分に関 してはス ト ツ パー と な る も のがな いため に、 エ ッ チ ン グ速度の正確な制 御を行わな い と オーバ一エ ッ チ ン グの恐れがあ る。 し たが つ て、 I P S 型液晶パネルでは画素電極上の絶縁膜を除去 せず、 つ ま り 画素電極が絶縁膜で覆われてい る のが一般的 であ る 。 そ し て、 こ の こ とが前述 し た縞模様の尾引 き の原 因 の一つ と な っ てい る 。

図 3 4 は、 I P S 型液晶パネルを用 いた従来の液晶表示 装置におい て、 白灰 白 のテス ト パ タ ー ン を右方.向に 1 フ レ —ム 当 た り 2 画素動か した時の駆動電圧波形 を示す図であ る。 図 3 4 の各 フ レーム に対応する 図のそれぞれにお いて、 横軸は水平方向画素の位置 （空間軸） を示 し てお り 、 縦軸 は駆動電圧 を示 してお り 、 縦方向の並びはフ レーム順 （離 散時間'） を示 し て い る 。 図 3 2 にお い て説明 し たよ う に、 交流駆動を行っ て い る ため、 1 フ レ一ム ごと に駆動電圧波 形の極性が反転 してお り 、 さ ら に コ ラ ム反転を行っ てい る ため、 水平方向画素 ご と に駆動電圧波形の極性が反転 して い る。

こ こ で図 3 4 にお いて、 図 中 に示す画素 A に着目 して駆 動電圧の変化 を時間軸方向で表現する と、 図 3 5 ( a ) に 示さ れる 図 にな る 。 図 3 5 ( a ) の太線で示さ れる よ う に、 電極にかか る電圧の D C 成分 （低周波成分） のバラ ンス は、 テス 卜 パ ンが通 り 過ぎた時に崩れる 。 つ ま り テス ト パ タ ー ンの通過時 に、 I P S 型液晶パネルの電極には D C 電 圧が加わ る こ と になる。

BU述し た よ う に I P S 型液晶パネルにお いては電極が絶 縁膜 （ S i N X ) で覆われてい る ため 、 電極に D C 電圧が 加わ る と絶緣膜は分極する 。 図 3 6 は、 共通電極 9 2 1 に

( 一 ） 、 ド レィ ン電極 9 2 2 に （ + ) の D C 電圧を 印加 し た と さの分極の様子を説明する モデル図であ る 。 図 3 6 に 示すよ う に、 I P S 型液晶パネルにお いて D C 電圧が印加 さ れる と 、 液 中 のイ オ ンが移動 し 、 イ オンの偏在化 に よ る液晶層 の分極 と、 電極を覆 う 絶縁膜の分極が発生する 。 こ の分極の結果、 液晶層 に加わ る 電界を う ち消すよ う な電 界成分を生 じ さ せる 。 そ して、 こ の よ う に して生 じ た電界 成分は、 分極が緩和する までの期間、 液晶 にかかる 電界に 影響を与え る こ と になる 。

図 3 5 ( b ) は 、 着 目 画素 A の液晶 にかか る電界 を示す 図であ る 。 図 3 5 ( b ) の太線で示すよ う に、 電極電圧に D C 成分が加わ つ た こ と によ る 分極に よ り 、 その D C 成分 を う ち消すよ う な電界成分が、 パター ン表示期間お よびそ れ以降に液晶 にかか る電界に影響を与えてい る 。 こ こ で特 にパ 夕一ン通過後の電界につ いて注 目 する と 、 ノ°タ ー ン通 過後の各フ レ―ムでは本来、 画素 Aの液晶 に対 して、 図 3 5 ( a ) に示すよ う に、 絶対値の変化 しな い電圧を 印加す る はずであ つ たが、 実際には、 図 3 5 ( b ) に示すよ う に、 絶対値がフ レ一ム毎に交互に増減する よ う な電圧を 印加 し た こ と にな り 、 交流駆動の正負 のバ ラ ンスが崩れて輝度の 明滅が発生する 。 前述の よ う に、 交流駆動にお いては垂直 同期信号に 同期 して極性が交番する ので、 輝度の明滅は垂 直同期信号の半分の周波数成分を持つ こ と にな る。

上記の輝度の 明滅は、 その D C 成分の大き さ と 、 そ の D C 成分が印加さ れた時間 に比例 して大き く なる 。 例え ば、 正の フ レームでは白 、 負の フ レームでは黒 と、 順番にそれ ぞれ 2 秒間表示 し た後に灰色を表示する と 、 肉 眼で も 知覚 でき る輝度の明滅が発生する 。 ま た、 上記の輝度の明滅が、 視線を固定 してい る 時に は肉 眼では知覚できな い レベルの も のであ っ て も 、 視線を移動 さ せる と知覚でき る こ と があ る 。 こ れは、 人間の 目 が空間 と 時間、 それぞれの変化量に 対 して敏感であ る感覚器であ る こ と か ら 説明できる 。 視線 を固定 して い る 時は輝度の時間変化量のみを刺激と し て感 じ る が、 視線を移動する 時は輝度の時間変化量に加えて、 輝度の空間変化量も刺激 と して感 じ る か らであ る。 例 え ば、 図 3 7 に示すよ う に、 I P S 液晶パネルの表示画面 9 1 4 にお いて、 例え ば白 B O X 9 1 5 力、 ら 成る テス トノ\°夕 一 ン を灰色背景 9 1 6 の 中 を左方向 に動かす と 、 人間の 目 は こ の動き を追 っ て し ま う 。 テス ト パター ンの動き と輝度の明 滅 と が同期 してい る ので、 図 3 8 に矢印で示すよ う に、 視 線が時空間方向に方向性 を も ち 、 その結果、 輝度の明滅は 縞模様のパ タ ー ンが移動 して い る よ う に見え、 図 3 7 に示 すよ う なエコ ー状尾引 き 9 1 7 が知覚 される。 こ のよ う に、 エコ ー状尾引 き 9 1 7 は、 通常の残像 と は異な り 、 縞模様 のパタ ー ンが知覚 さ れる ため 、 動画画質 を大幅に劣化 さ せ ていた。

なお、 上述 したよ う に、 エ コ ー状尾引 き 9 1 7 が発生す る原因 の一つ は、 D C 電圧が印加 さ れる こ と に よ っ てィ ォ ンの偏在化 （液晶の分極） が発生する こ とであ る 。 こ の分 極は、 液晶パネル中 の不純物イ オ ンが電界を受けて移動す る こ と に よ り 発生する ため 、 こ の分極は、 液晶パネル中の 不純物イ オン濃度が高 く な る につれて増加する。

従来、 I P S 方式の液晶材料につ いては、 応答速度を あ げる ため に、 粘度を下げる方向に 開発がな さ れてき た。 ま た、 駆動電圧を下げる た め に、 △ ε (誘電率の異方性） を 上げる方向に開発がな さ れてきた。 その結果、 I P S 方式 の液晶材料 と しては、 C N 系液晶 を含んでいた り 、 ε (誘 電率） の大きな液晶材料が一般的 に使用 さ れてい る が、 こ の よ う な C N 系液晶 を含んでいた り ε の大きな液晶材料を 使用する と 、 液晶中 に不純物イ オン を取 り 込みやす く な り 、 その結果、 上述 した よ う に分極 しやす く な り 、 界面 に残る 電荷が増加 して し ま う 。

ま た、 焼き付き の低減等を 目 的 と して、 液晶パネルに抵 抗の低い液晶や配向膜を使用 した り 、 液晶パネルに U V光 を照射 した り 、 液晶へ添加物を混入 した り する場合があ る。 しか しなが ら 、 こ れ ら の結果、 液晶中 のイ オ ン濃度は増加 する ため、 上述 したエコ ー現象がよ り 明瞭に観察さ れる こ と とな り 、 動画画質は大幅に劣化 して し ま う 。

それ故に、 本発明 の 目 的は、 液晶パネルを利用 し て動画 像を表示 して も エコ ー現象が発生 しな い液晶表示装置及び 方法を提供する こ とであ る 。 発明の開示

本発明 は、 上記の よ う な 目 的を達成する ため に、 以下に 述べる よ う な特徴を有 してい る 。

本発明 の第 1 の局面は、 入力映像信号に基づいて画像を 表示する画像表示装置であ っ て、

印加さ れる電圧に応 じ て画像光を出力する表示素子 と 、 入力映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動手段 と 、

表示素子の分極現象を抑制する手段 と を備え る。

上記第 1 の局面 に よれば、 表示素子の分極現象を防止す る こ と に よ り 、 動画を表示する 際 に生 じ る エコ ー現象を抑 制する こ とができ る 。

第 2 の局面は、 第 1 の局面にお いて、 分極現象を抑制す る 手段が、 少な く と も いずれかの連続する 2 つ の フ レーム につ いて、 正 と負 の駆動電圧の絶対値がよ り 近 く な る よ う に入力映像信号又は駆動電圧を補正 して駆動電圧を調整す る調整手段であ る こ と を特徴 とする。

上記第 2 の局面 に よれば、 正 と負の駆動電圧の絶対値が よ り 近 く な る よ う に調整する こ と によ り 、 駆動電圧の正負 のノ ラ ンス がよ り 釣 り 合っ た状態に近づく ため 、 イ オ ン の 偏在や絶縁膜の分極等が生 じ に く く な り 、 エコ ー現象が抑 制さ れる 。

第 3 の局面は、 第 2 の局面にお いて、 調整手段は、 入力 映像信号に対 して正規の信号の第 n フ レーム の駆動電圧の 絶対値 と 、 第 n + 1 フ レーム あ る いは第 n — 1 フ レーム の 駆動電圧の絶対値 と が異な る と き に、 第 n + 1 フ レ一ム ぁ る い は第 n — 1 フ レーム あ る い は第 n フ レーム の少な く と も いずれかの フ レーム の駆動電圧を調整する こ と を特徴 と する 。

上記第 3 の局面に よれば、 前後の フ レーム を参照 して駆 動電圧を調整する ため、 よ り 最適な調整が可能 となる 。

第 4 の局面は、 第 3 の局面にお いて、 調整手段は、 第 n + 1 フ レーム及び第 n _ 1 フ レーム の両方を調整する こ と を特徴とする。

上記第 4 の局面に よれば、 前後の フ レーム の両方の駆動 電圧を調整する ため 、 映像信号に応 じて、 よ り 最適な調整 が可能 と な り 、 その結果、 例えば補正後の動画像を よ り 滑 ら か にする こ とができ る 。

第 5 の局面は、 第 3 の局面にお いて、 調整手段は、 駆動 電圧を調整する 際に、 極大値ま たは極小値を保存する こ と を特徴とする。

上記第 5 の局面に よれば、 極大値ま たは極小値を補正す る こ と な く その ま ま残す こ と に よ り 、 元の映像信号の コ ン ト ラス ト を維持する こ とができ る 。

第 6 の局面は、 第 3 の局面にお いて、 調整手段は、 駆動 電圧を調整する 際に、 第 n + 1 フ レーム 、 第 n — 1 フ レー ム及び第 n フ レーム の駆動電圧の絶対値の和 ま たは絶対値 の 2 乗の和を保存する こ と を特徴 とする 。

上記第 6 の局面に よれば、 補正の前後で駆動電圧の絶対 値の時間平均値を等 し く する こ と によ り 、 補正 によ る違和 感の発生を防止する こ と ができ、 滑 ら かな画像を表示する とができ る 。

第 7 の局面は、 第 2 の局面において、 調整手段は、 極性 の異なる駆動電圧が印加 さ れる連続す る 2 つ の フ レーム に お いて、 こ の駆動電圧の絶対値の差が、 最大駆動電圧の 1 2 以下 と な る よ う に駆動電圧を調整する こ と を特徴 とす る

上記第 7 の局面に よれば、 駆動電圧の正負 のバラ ンス の 朋れが修正され、 エコ ー現象が大き く 改善さ れる。

第 8 の局面は、 第 7 の局面にお いて、 調整手段は、 駆動 電圧の絶対値の差が、 最大駆動電圧の 1 / 1 0 未満 と な る よ う に駆動電圧を調整する こ と を特徴 とする 。

上記第 8 の局面に よれば、 駆動電圧の正負 のバラ ンス の 崩れがさ ら に修正さ れ、 エコ ー現象が肉眼で観察できな い レベルに まで抑制さ れる。

第 9 の局面は、 第 8 の局面にお いて、 調整手段は、 調整 前の駆動電圧の絶対値の差が、 最大駆動電圧の 1 Z 1 0 を 超え る と き に駆動電圧を調整する こ と を特徴 とする 。

上記第 9 の局面に よれば、 エコ ー現象が肉眼で観察さ れ る可能性の場合に、 駆動電圧を補正する こ とができ る 。

第 1 0 の局面は、 第 1 の局面にお いて、 駆動手段は、 入 力 映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期 間 と に分割 し、 各副期間で互い に逆極性の駆動電圧を印加 する こ と を特徴とする 。

上記第 1 0 の局面 に よれば、 各垂直走査期 間にお いて、 駆動電圧の正負のバ ラ ンス を調整する こ と に よ り 、 エコ ー 現象を改善する こ と ができ る。 第 1 1 の局面は、 第 1 0 の局面 にお いて、 駆動手段は、 第 1 の副期 間及び第 2 の副期間 において、 同一の映像信号 を出力する こ と を特徴 とする。

上記第 1 1 の局面 に よれば、 第 1 の副期間及び第 2 の副 期間 にお い て駆動電圧の極性を変更する だけで駆動電圧を 調整でき る ため、 構成が簡素 と な る。

第 1 2 の局面は、 第 1 0 の局面 にお いて、 第 1 の副期間 と第 2 の副期間の期間が等 し い こ と を特徴とする。

上記第 1 2 の局面 によれば、 信号を単純に高速化する だ けで駆動電圧を調整でき るため、 構成が簡素 となる。

第 1 3 の局面は、 第 1 0 の局面 にお いて、 第 1 の副期間 と第 2 の副期間の期間が異なる こ と を特徴 とする。

上記第 1 3 の局面 に よれば、 例 えば液晶中 のイ オ ンの移 動速度等に あわせた調整が可能 となる。

第 1 4 の局面は、 第 1 0 の局面 にお いて、 駆動手段は、 入力映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副期間 と第 2 の副 期間 と に分割する 分割手段を含む。

上記第 1 4 の局面に よれば、 入力映像信号の 1 垂直走査 期間を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 して出力する こ とができ る ので、 これ ら分割さ れて 出力 さ れたそれぞれ の信号の極性を反転させる だけで駆動電圧の調整ができ る 。

第 1 5 の局面は、 第 1 4 の局面 にお いて、 分割手段は、 入力映像信号を一時的に記憶する 手段を含む。

上記第 1 5 の局面に よれば、 高速に駆動 して も信頼性を 損ねる こ と な く 分割する こ とができ る 。

第 1 6 の局面は、 第 1 4 の局面 にお いて、 分割手段は、 入力映像信号を 、 1 垂直走査期間以下の時間だけ遅延させ る手段を含む。

上記第 1 6 の局面によれば、 分割手段を安価に実現する こ とができ る 。

第 1 7 の 局面は、 第 1 4 の局面 にお いて、 入力映像信号 を、 表示素子 を駆動する ため のデータ 表示信号に変換する 変換手段を さ ら に備え、

変換手段は、 入力映像信号をデータ表示信号に変換する 過程にお い て、 入力映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副 期間 と第 2 の副期間 と に分割する こ と を特徴 とする。

上記第 1 7 の局面によれば、 必要な部品数が減少 し 、 液 晶表示装置を比較的低コ ス ト で実現する こ とができ る 。

第 1 8 の局面は、 第 1 の局面にお いて、 駆動手段は、 入 力映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期 間 と に分割 し 、 第 1 の副期間は入力映像信号を 出力 し 、 第 2 の副期間は補償信号を 出力する こ と を特徴 とする。

上記第 1 8 の局面によれば、 入力 映像信号の 1 垂直走査 期間 に、 入力映像信号 と は関係がな く 、 かつ画像表示には あ ま り 影響 を与えない補償信号を挿入する こ と によ り 、 ィ オ ンの偏在が解消 さ れ、 エコ ー現象を改善する こ と ができ る。

第 1 9 の局面は、 第 1 8 の局面にお いて、 第 2 の副期間 は、 第 1 の副期間よ り も短い こ と を特徴とする 。

上記第 1 9 の局面によれば、 補償信号を挿入する こ と に よ る画面の明る さ の低下の度合を抑え る こ とができる 。

第 2 0 の局面は、 第 1 8 の局面 にお いて、 第 2 の副期間 の駆動電圧が、 表示素子が ノ ーマ リ ブラ ッ ク 型であ る場合

\zはぺデス 夕 ル レべル以下の電圧であ り 、 表示素子がノ ー マ リ ホ ヮ ィ ト 型であ る場合にはペデス タル レベル以上の電 圧であ る こ と を特徴とする 。

上 ρϋ第 2 0 の局面によれば、 画面表示に ほ と ん ど影響を 与え る こ と な く 、 ま たィ オ ンの偏在を よ り 早 く 解消する こ とがでさ る ため、 よ り 大きな改善効果が得 ら れる。

第 2 1 の局面は、 第 2 0 の局面にお いて、 表示素子が ノ 一マ リ ブ ラ ッ ク 型であ り 、 第 2 の副期間の駆動電圧が 0 V であ る こ と を特徴とする

上記第 2 1 の局面によれば、 画面表示に ほ と ん ど影響を 与え る こ と な く 、 ま たィ オ ンの偏在を よ り 早 く 解消する こ とができ る ため、 よ り 大きな改善効果が得 ら れる。

第 2 2 の局面は、 第 1 8 の局面 にお いて、 第 2 の副期間 の駆動電圧 を複数本の走査線に ま と めて印加する こ と を特 徵とする 。

_t 0し 2 の局面によれば、 補償信号の書き込み に係る 走査時間 を減 ら して走査時間を節約する こ とができ る 。

第 2 3 の局面は、 第 1 の局面にお いて、 駆動手段は、 第 n フ レーム には、 奇数本 目 の走査線にデータ 信号を 走査 し、 偶数本 目 の走査線に補償信号を走査 し、

n + 1 フ レーム に は、 奇数本 目 の走査線に補償信号 を走査 し 、 偶数本 目 の走査線にデータ 信号を走査す る こ と を特徴 とする 。

上記第 2 3 の局面によれば、 各画素にお いて 1 フ レーム お さ に補償信号を挿入する こ と に よ り 、 イ オ ンの偏在を解 消 し 、 エコ ー現象を抑制する こ と ができ る。 ま た、 奇数本 目 の走査線 と 、 偶数本 目 の走査線 とで、 補償信号を表示す る タ イ ミ ン グを 1 フ レームず ら す こ と によ り 、 補償信号に 基づ く 例え ば真っ 暗な画像が 1 フ レームおき に画面全体に 表示 さ れて し ま う の を防 ぐこ と ができ る 。 また、 映像信号 がイ ンタ レース信号であ る 場合に は、 プロ グ レ ッ シ ブ信号 に変換する 必要がな いため、 画像表示装置を比較的低コ ス 卜で実現でき る 。

第 2 4 の 局面は、 第 1 の局面にお いて、 駆動手段は、 入 力映像信号の 1 垂直走査期間 中 に、 奇数本 目 の走査線また は偶数本 目 の走査線の いずれか一方の走査線を順に走査 し た後に、 いずれか他方の走査線を順に走査する こ と を特徴 とする 。

上記第 2 4 の局面に よれば、 隣 り 合 う 走査線間で、 ェコ —現象の原因 と なる輝度の変動周期が半周期ずれる ため、 ェコ 一現象が知覚されな く な る 。

第 2 5 の 局面は、 第 1 の局面において、 駆動手段は、 少 な く と も いずれかの連続する 2 つ の フ レーム について、 極 性を反転さ せる こ と な く 同一極性の駆動電圧 を印加する こ と を特徴とする 。

上記第 2 5 の局面に よれば、 駆動電圧の正負 のバ ラ ンス が改善され、 エコー現象が改善される 。

第 2 6 の局面は、 第 2 5 の局面にお いて、 駆動手段は、 2 フ レーム毎に極性が変化す る よ う な駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする。

上記第 2 6 の局面に よれば、 駆動電圧の正負 のバ ラ ンス が改善さ れ、 ェコ 一現象が改善さ れる。

第 2 7 の局面は、 第 2 5 の局面にお いて、 駆動手段は、 n フ レーム毎に 1 回は、 連続する 2 フ レーム間で同一極性 の駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする 。

上記第 2 7 の局面に よれば、 駆動電圧の正負 のバ ラ ンス が改善さ れ、 エコ ー現象が改善さ れる。

第 2 8 の局面は、 第 1 の局面において、 表示素子は、 液晶 と

配向膜と を含み、

液晶 と配向膜の組合せが、 電圧の保持率が 9 8 % 以上 と な る よ う な組合せであ る こ と を特徴とする 。

上記第 2 8 の局面に よ れば、 ェ コ 一現象の発生を 防止す る こ とができ る 。

第 2 9 の局面は、 第 1 の局面において、 表示素子は、 液晶 と

配向膜と を含み、

分極現象を抑.制する手段 と して、 液晶中 には C N基を含 む化合物が 1 w t %未満で あ り 、 配向膜中 には共役長が 7 原子以上の高分子が含まれない こ と を特徴とする 。

上記第 2 9 の局面に よ れば、 エ コ ー現象の発生を防止す る こ とができる。

第 3 0 の局面は、 第 1 の局面において、 表示素子は、 液晶 と 、

配向膜と、

液晶 に電圧を印加する画素電極お よび共通電極 と を含 み、 画素電極お よび共通電極の少な く と も一部が、 配向膜の みを介 して液晶に電圧を印加する こ と を特徴 とする 。

上記第 3 0 の局面によれば、 ェコ 一現象の原因 と な る電 荷が電極に吸収さ れやす く な る ため、 エコ ー現象の発生を 防止する こ とができ る。

第 3 1 の局面は、 第 1 〜第 3 0 の いずれか の局面 にお い て、 表示素子は、

液晶 と 、

液晶に電圧を印加する た め の電極 と を含み、

液晶の一部が、 その近傍に電極が存在 しな い状態で駆動 される こ と を特徴とする 。

上記第 3 1 の局面に よれば、 例え ば I P S 型液晶パネル の電極間の よ う に、 液晶 にお いて電極が近傍 に存在 しな い 領域が存在する 場合に は、 エ コ ー現象の原因 と なる電荷が 電極に吸収 さ れずに残 り やすいが、 こ のよ う な表示素子を 用 い る場合であ っ て も 、 エコ ー現象を抑制する こ と ができ る。

第 3 2 の局面は、 第 1 〜第 3 0 の いずれか の局面 におい て、 表示素子は、

液晶 と 、

液晶 に電圧を印加する た め の画素電極およ び共通電極 と を含み、

画素電極 と共通電極間 に発生する 、 基板に ほぼ平行な電 界に よ っ て液晶を駆動する こ と を特徴とする 。

上記第 3 2 の局面に よれば、 エコ ー現象の原因 と な る電 荷が電極に吸収さ れずに残 り やすい I P S 型の液晶パネル であ っ て も、 エコ ー現象を抑制する こ と ができ る 。

第 3 3 の局面は、 第 1 〜第 2 7 の いずれかの局面にお い て、 表示素子は、 エコ ー現象が発生 しやすい材料系か ら な る こ と を特徴とする 。

上記第 3 3 の局面に よ れば、 ェコ 一現象が発生 しやすい 材料系か ら な る表示素子を用 い る 場合であ っ て も 、 エコ ー 現象を抑制する こ とができ る 。

第 3 4 の局面は、 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法であ っ て、

入力映像信号に基づい て、 正ま たは負 の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ステ ッ プと 、

少な く と も いずれかの連続する 2 つ の フ レーム につ いて、 正 と負の駆動電圧の絶対値がよ り 近 く な る よ う に入力映像 信号又は駆動電圧を補正 して駆動電圧を調整す る調整ス テ ッ プと を備え る。

上記第 3 4 の局面に よ れば、 正 と負の駆動電圧の絶対値 がよ り 近 く な る よ う に調整する こ と に よ り 、 駆動電圧の正 負 のノ ラ ンス がよ り 釣 り 合っ た状態に近づ く た め、 イ オ ン の偏在ゃ絶緣膜の分極等が生 じ に く く な り 、 エ コ ー現象が 抑制さ れる。

第 3 5 の局面は、 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法であ っ て、

入力映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ステ ッ プを備え、

駆動ステ ッ プは、 入力 映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 し、 各幅期間で互い に逆 極性の駆動電圧を印加する こ と を特徴とする 。

上記第 3 5 の局面 に よれば、 各垂直走査期間にお いて、 駆動電圧の正負のバ ラ ンス を調整する こ と によ り 、 エコ ー 現象を改善する こ とができる。

第 3 6 の局面は、 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法であ っ て、

入力映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ス テ ツ プを備え、

駆動ステ ッ プは、 入力映像信号の 1 垂直走査期間 を第 1 の副期間 と 第 2 の副期間 と に分割 し、 第 1 の副期間は入力 映像信号を 出力 し 、 第 2 の副期間は補償信号を出力する こ と を特徴とする。

上記第 3 6 の局面 に よれば、 入力 映像信号の 1 垂直走査 期間 に、 入力映像信号 と は関係がな く 、 かつ画像表示には あ ま り 影響 を与えな い補償信号を挿入する こ と によ り 、 ィ オ ンの偏在が解消 さ れ、 エコ ー現象を改善する こ と ができ る 。

第 3 7 の 局面は、 入力映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法であ っ て、

入力映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ステ ツ プを備え、

駆動ステ ッ プは、

第 n フ レーム に は、 奇数本 目 の走査線にデータ 信号を 走査 し、 偶数本目 の走査線に補償信号を走査し、

第 n + 1 フ レーム には、 奇数本 目 の走査線に補償信号 を走査し、 偶数本 目 の走査線にデータ 信号を走査する こ と を特徴 とする 。

上記第 3 7 の局面 に よれば、 各画素 にお いて 1 フ レーム お き に補償信号を揷入する こ と に よ り 、 イ オ ンの偏在を解 消 し 、 エコ ー現象を抑制する こ と がで き る 。 ま た、 奇数本 目 の走査線 と 、 偶数本 目 の走査線 とで、 補償信号を表示す る タ イ ミ ン グを 1 フ レームず ら す こ と によ り 、 補償信号に 基づ く 例え ば真っ 暗な画像が 1 フ レームお き に画面全体に 表示さ れて し ま う の を防 ぐこ とができ る 。 ま た、 映像信号 がイ ンタ レース信号であ る場合には、 プロ グ レ ッ シブ信号 に変換する 必要がな いため、 比較的簡単に画像表示が行え る 。

第 3 8 の局面は、 入力映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法で あ っ て、

入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ス テッ プを備え、

駆動ス テ ッ プは、 入力映像信号の 1 垂直走査期間 中 に、 奇数本 目 の走査線ま たは偶数本 目 走査線の いずれか一方の 走査線を順に走査 し た後に、 いずれか他方の走査線 を順に 走査する こ と を特徴とする。

上記第 3 8 の局面 によれば、 隣 り 合 う 走査線間で、 ェコ —現象の原因 と な る輝度の変動周期が半周期ずれる ため、 エコ ー現象が知覚されな く なる 。

第 3 9 の局面は、 入力映像信号に基づいて表示素子を駆 動 して画像を表示する画像表示方法で あっ て、

入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を交互 に印加 して表示素子を駆動する駆動ス テッ プを備え、 駆動ステ ッ プは、 2 つ以上の連続する フ レーム にお いて 同一極性の駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする。

上記第 3 9 の局面 によれば、 駆動電圧の正負のパ ラ ンス が改善さ れ、 エコ ー現象が改善さ れる 。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明 の第 1 の実施形態に係る 液晶表示装置の 構成を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 2 は、 液晶パネル 1 0 8 の構成を示す上面図であ る。 図 3 は、 液晶パネル 1 0 8 の構成を示す断面図であ る 。 図 4 は、 一画素 に印加される電圧の波形 を示す図であ る 図 5 は、 一画素に印加さ れる電圧の波形 を示す図であ る _t 図 6 は、 第 1 の実施形態の変形例の構成 を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 7 は、 本発明 の第 2 の実施形態に係る 液晶表示装置の 構成を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 8 は、 倍速化回路 1 1 2 の構成を示すブロ ッ ク 図で あ る 。

図 9 は、 倍速化回路 1 1 2 の動作を示すタ イ ミ ングチ ヤ 一 卜 であ る 。

図 1 0 は、 一画素 に印加さ れる電圧の波形を示す図であ る。

図 1 1 は、' 第 2 の実施形態の変形例の構成を示すプロ ッ ク 図であ る 。

図 1 2 は、 本発明 の第 3 の実施形態に係 る液晶表示装置 の構成を示すブロ ッ ク 図であ る。 図 1 3 は、 液晶パネル 1 3 2 の構成を示す図であ る 。 図 1 4 は、 本発明 の第 4 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示すブ ロ ッ ク 図であ る 。

図 1 5 は、 本発明 の第 5 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示すブ ロ ッ ク 図であ る 。

図 1 6 は、 液晶パネルの構成例を示す図であ る。

図 1 7 は、 本発明 の第 6 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。

図 1 8 'は、 一画素 に印加さ れる電圧の波形を示す図であ る。

図 1 9 は、 N B モー ド及び N Wモー ド のそれぞれの液晶 パネルにお ける 輝度一電圧を示す図であ る 。

図 2 0 は、 本発明 の第 7 の実施形態 に係 る液晶表示装置 の構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。

図 2 1 は、 一画素 に印加さ れる電圧の波形を示す図であ る 。

図 2 2 は、 本発明 の第 8 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。

図 2 3 は、 隣 り 合 う 2 つ の画素のそれぞれの輝度の変化 を示す図であ る 。

図 2 4 は、 本発明の第 9 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。

図 2 5 は、 一画素 に印加さ れる電圧の波形を示す図であ る。

図 2 6 は、 本発明 の第 1 0 の実施形態に係 る液晶パネル の構成を示す上面図であ る。 図 2 7 は、 第 1 0 の実施形態に係る液晶パネルの断面図 であ る。

図 2 8 は、 液晶パネル 1 0 8 にお け る エ コ ー現象の発生 の様子を示す図であ る。

図 2 9 は、 各種条件にお ける エ コ ー現象の発生の有無 を 示す図であ る 。

図 3 0 は、 本発明の第 1 1 の実施形態に係る液晶パネル の各種構成例 にお ける エ コ ー現象の発生の有無を示す図で あ る 。 '

図 3 1 は、 従来の液晶表示装置の構成を示すブロ ッ ク 図 であ る。

図 3 2 は、 従来の交流駆動法にお いて、 水平方向 に灰 白 灰の静止画テス ト パター ン を表示 した時の駆動電圧波形 を 示す図であ る 。 - 図 3 3 は、 I P S 型液晶パネルの電極構造を示す図であ る 。

図 3 4 は、 I P S 型液晶パネル を用 いた従来の液晶表示 装置にお いて、 白灰 白 のテス ト ノ タ ー ンを右方向に 1 フ レ ーム 当た り 2 画素動か し た時の駆動電圧波形を示す図であ る 。

図 3 5 は、 図 3 4 に示す着 目画素 A の電極電圧、 およ び 着 目画素 A の液晶に係る電界を示す図であ る 。

図 3 6 は、 I P S 型液晶パネルにお いて、 共通電極 9 2 1 に （一 ） 、 ド レイ ン電極 9 2 2 に （ + ) の D C電圧を印 加 し た と き の絶縁膜の分極及び液晶中イ オ ンの偏在化の様 子を示す図であ る 。 図 3 7 は、 従来の液晶表示装置にお いてテス トパタ ー ン を左方向 に動か した時の画像表示例を示す図であ る。

図 3 8 は、 従来の液晶表示装置にお いてエコ ー状の縞模 様の発生 を説明するための図であ る。 発明 を実施するため の最良の形態 以下、 図面を参照 して、 本発明の種々 の実施形態 につ い て説明する。

(第 1 の実施形態）

第 1 の実施形態では、 液晶パネルを交流駆動する駆動電 圧の絶対値を補正する こ と に よ っ て、 駆動電圧の正負 のバ ラ ンスが とれる よ う に調整 し 、 前述のエ コ ー現象の発生 を 防 ぐ。 図 1 に、 本実施形態の液晶表示装置の構成を示す。 液晶表示装置は、 ェコ 一抑制回路 1 0 0 と 、 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 2 と 、 ソ ース ド ラ イ A 1 0 4 と 、 ゲー ト ド ライ バ 1 0 6 と 、 液晶パネル 1 0 8 と を備え る 。

図 2 及び図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) に、 液晶パネル 1 0 8 の構成を示す。 図 2 は、 液晶パネル 1 0 8 の単位画素部分 を示す上面図であ る 。 図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) は、 それぞ れ、 図 2 にお ける A — A での断面図、 B — B での断面図及 び C 一 C での断面図であ る。 以下、 こ れ ら の図面を参照 し て液晶パネル 1 0 8 の構成につ いて説明する 。 なお、 こ の 液晶パネル 1 0 8 は、 I P S 型液晶パネル と して一般的な も のであ る 。

ガ ラ ス基板 1 上には、 金属配線と して映像信号線 （ソ ー ス線） 7 と走査信号線 （ゲー ト 線） 4 とがマ ト リ ク ス 状に 形成 さ れ、 その交点には、 ス イ ッ チ ン グ素子 と して T F T ( T h i n F i l m T r a n s i s t o r ) が形成さ れる 。 ガ ラ ス基板 1 上には、 A 1 な ど の金属を用 いてゲ— ト電極 4 及び共通電極 5 、 6 が同時に形成さ れる 。 ゲー ト 電極 4 及び共通電極 5 、 6 が A 1 で形成さ れる 場合は、 配 線交差部での層間シ ョ ー ト を効果的に防 ぐた め に、 表示ェ リ ア全体に一括 して陽極酸化処理が行われる 。 次に、 第 1 の絶縁膜 2 0 (層間絶縁膜） が形成さ れ、 ト ラ ン ジス タ の 半導体層 （ ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層） 4 0 及び保護層が順 次形成さ れる 。

次 に、 表示部以外の周辺部分に第一の絶縁膜を除去した コ ン タ ク ト ホ ー ルが形成さ れる 。 これによ り 、 次に形成さ れる 配線部分 と の コ ンタ ク ト が可能 と なる 。 次に、 A 1 や T i な どの金属 を用 いて、 信号配線 （ ソ ー ス線） 7 、 ド レ イ ン線 1 4 及び画素電極 8 、 9 が形成される 。 こ う して形 成さ れた T F T を保護する た め に、 S i N x を用 いて第 2 の絶縁膜 （パ ッ シベ — シ ヨ ン膜） 2 2 が形成 さ れる 。 第 2 の絶縁膜 2 2 は、 画素部にお いては全面に形成さ れる 。 表 示エ リ ア外の周辺部分にお いては、 電気信号を印加する た め の端子部が配置さ れる ため に、 こ の第 2 の絶縁膜は除去 さ れてい る 。

こ のア レイ 基板 と カ ラ ー フ ィ ルタ 一基板 1 6 と に配向膜 3 0 をつ けて液晶 3 を挟む こ と によ り 、 液晶パネル 1 0 8 が作成さ れる 。 なお、 液晶 3 は、 一般的な I P S 型液晶パ ネル と 同様に、 C N基を有する化合物を含んでい る。

以下、 第 1 の実施形態の動作につ いて説明する 。 液晶表 示装置に は、 映像信号及び水平、 垂直同期信号 が入力 さ れ る 。 エ コ ー抑制回路 1 0 0 は、 動画 を含む映像 信号を液晶パネル 1 0 8 で表示する 際に発生する エコ ー現 象 を抑制する ため に、 後述のよ う に、 入力 さ れる 映像信号 を補正する 。 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 2 は、 エ コ ー抑制回路 1 0 0 に よ っ て補正された映像信号等に基づいてソ ース ド ラ イ バ 1 0 4 及びゲー ト ド ラ イ ノ 1 0 6 を介 して液晶パネルを 交流駆動する。

ェ コ 一抑制回路 1 0 0 の動作につ いて説明する 。 一つ の 画素 に着 目 する と 、 従来の駆動方法では、 図 4 ( a ) に示 すよ う な電圧が液晶 に印加 される 。 こ の と き、 液晶 に印加 さ れる電圧の正負 のバ ラ ンスが く ずれてい る た め、 前述 し た縞模様のエコ ー現象が観測されて し ま う 。 一方、 本実施 形態では、 エコ ー抑制回路 1 0 0 によ っ て、 液晶に印加さ れる電圧の正負のバ ラ ンスが とれる よ う に映像信号を補正 す る こ と に よ り 、 図 4 ( b ) 、 図 4 ( c ) ま た は 図 4 ( d ) に示すよ う に、 正負 のバラ ンス の とれた電圧を液晶 に印加する こ とができ る。

エコ ー抑制回路 1 0 0 は、 映像信号を、 連続する 2 つ の フ レームか ら なる ペア に分割 し、 こ のペア毎に、 2 つ の フ レーム の信号の レベルを 比較する 。 そ して、 こ れ ら 2 つ の フ レーム の信号 レベルが異なっ てい る 場合には、 これ ら の 信号の レベルが同一 レベル とな る よ う に信号を補正する 。 こ の と き、 例え ばレベルが高い方の信号の レベルに合わせ る よ う に して も 良い し、 レベルが低い方の信号の レベルに 合わせる よ う に して も 良 い し、 2 つ の フ レーム の信号 レべ ルの平均の レベルに合わせて も 良い し 、 その他の レベルに 合わせて も 良い。 図 4 ( b ) は、 低い方の レベルに合わせ た場合の液晶の駆動電圧を示 してお り 、 図 4 ( c ) は、 高 い方の レベルに合わせた場合の液晶の駆動電圧を示 してお り 、 図 4 ( d ) は、 平均の レベルに合わせた場合の液晶の 駆動電圧を示 してい る 。

図 4 ( b ) または図 4 ( c ) に示すよ う に、 各フ レーム の信号 レベルを、 比較 し た フ レーム の う ち の最 も高 い レべ ル （極大値） ま たは最 も低い レベル （極小値） に合わせる よ う な補正を行え ば、 図 4 ( d ) に示すよ う に、 各フ レー ム の平均の レベルに合わせる よ う に補正する場合に比べて 明暗の コ ン ト ラ ス ト が強調さ れ、 時間軸上 に メ リ ハ リ の あ る 映像を表示する こ と ができ る と い う 利点があ る。 一方、 図 4 ( d ) に示すよ う に、 各フ レーム の平均 の レベルに合 わせる よ う な補正を行え ば、 時間的になだ ら か に階調が変 化する よ う にな る た め 、 動画 を よ り 滑 ら か に表示す る こ と ができ る と レゝ ぅ 利点があ る 。 ま た、 各 フ レーム の平均の レ ベルに合わせる こ と に よ り 、 補正を行わな い場合と 比較 し て、 駆動電圧の絶対値の和が変化 しな い。 よ っ て、 人間の 目 に は、 補正に よ る 明 る さ の変化は知覚さ れに く いため、 よ り 自然な補正が行え る と い う 利点も あ る 。

ま た、 常に極大値あ る い は極小値の どち ら か一方に合わ せる よ う に補正を行っ て も ょ レゝ し、 状況に応 じていずれか 一方に合わせる よ う に補正を行っ て も よ い 。 常に極大値あ る い は極小値の いずれか一方に合わせる よ う に補正する 場 合に は、 回路構成が簡単になる と い う 利点があ る。 一方、 例えば、 基準中 間調 レベル （例え ば、 表示装置の最大階調 レベル と最小階調 レベルのち ょ う ど中間の値） を設けて、 映像信号の レベル に応 じて、 極大値または極小値の う ち 、 こ の基準中 間調 レベルか ら よ り 離れてい る 方に合わせる よ う に補正すれば、 中 間調よ り も 明 る い あ る い は暗い信号に な り 、 メ リ ハ リ のつ いた映像にな り やすい と い う 禾 IJ点力 あ る 。

なお、 本実施形態では、 2 フ レーム単位毎に駆動電圧 レ ベルを比較 し 、 2 つ の フ レーム の信号 レベルが同一 レベル になる よ う に映像信号を補正する と したが、 これに限 らず、 例え ば、 3 フ レーム単位や 4 フ レーム単位で駆動電圧 レべ ルの正負のノ ラ ンス が と れる よ う に映像信号を補正 して も 構わない。 具体的に は、 図 5 ( a ) に示す従来の駆動方法 に代えて、 図 5 ( b ) に示すよ う に、 3 フ レーム単位で駆 動電圧 レベルの正負 のノ ラ ンスが とれる よ う に映像信号を 補正 して も構わな い。 こ のよ う に比較する フ レーム数を増 やせば、 本実施形態の よ う に 2 フ レーム単位で正負のバ ラ ンス を調整する 場合 に比べて、 入力映像信号に応 じたよ り 自 由な調整が可能 と な り 、 よ り 自 然な補正が行え る と い う 利点があ る 。 なお、 3 フ レーム以上か ら な る フ レーム単位 で駆動電圧の正負 のバラ ンス を調整する 際、 例えば、 それ ら フ レーム単位に含 まれる複数の フ レーム の う ち 、 少な く と も信号レベルが最大または最小 と な る フ レームの信号に つ いては補正せず、 代わ り に他の フ レーム の信号に よ っ て 正負 のパラ ンス を調整する よ う にすれば、 補正によ っ て画 像の特徴点 （例え ば特に明 る い部分ま たは喑い部分） が消 失し た り 目 立たな く な っ て し ま う こ と がな く な り 、 補正に よ る画像の 品質の低下を抑え る こ とができ る 。 また、 フ レ ーム単位毎に駆動電圧の絶対値の和が変化 しな いよ う に補 正する こ と に よ っ て、 補正によ る 明 る さ の変化が知覚さ れ に く い、 よ り 自 然な補正が行え る 。

なお、 液晶表示素子の輝度は、 駆動電圧の約 2 乗に比例 してい る 。 ま た表示装置は、 一般的に 、 階調信号と輝度の 関係 も約 2 乗 に 比例 してい る 。 従っ て 、 よ り 正確に輝度の 絶対値の和が変化 しない よ う に補正す る には、 駆動電圧の 2 乗の和が変化 しない よ う に補正すればよ い。 こ う すれば、 補正によ る 明 る さ の変化が知覚 さ れな い、 よ り 自然な補正 が行える 。 但 し 、 前述のよ う に絶対値の和を保存する方が、 回路等で実現する 際に容易であ る。

なお、 以上で説明 した種々 の補正方法を状況に応 じて適 宜変更する よ う に して も構わな い。 例 え ば、 映像シー ンの 目 的に あ わせて、 図 4 ( b ) 、 図 4 ( c ) 及び図 4 ( d ) に例示した補正方法を使い分けて補正 して も よ い。

なお、 以上の説明 において、 種々 の補正方法につ いて例 示したが、 ェ コ 一現象の抑制のため に は液晶の駆動電圧の 正負 のバ ラ ンス がよ り 保たれる方向 に補正を行 う と い う 点 が重要なので あ り 、 これを達成する こ と のでき る他の任意 の補正方法 を利用する こ とが可能で あ る こ と はい う まで も ない。 ま た、 本実施形態では駆動電圧の正負のバラ ンス を 調整する た め に、 映像信号の補正を行 う よ う に したが、 こ れに限 ら ず、 コ ン ト 口 一 ラ 1 0 2 か ら 出力 さ れる駆動電圧 の補正を行 う よ う に して も構わない。 なお、 図示は省略する が、 エ コ ー抑制回路 1 0 0 に は、 以上のよ な動作を行う ため に、 例え ば、 複数フ ィ ール ド 分の映像信号を蓄積してお く た め の メ モ リ や、 各フ ィ ール ド の信号 レベルを比較する演算部や、 これ ら を制御する 回 路を具備する必要があ る が、 その 回路構成につ いて は特 に 限定 しな い。 安価で簡素な回路で あ る のが望ま しい。

なお、 2 実施形態では、 図 1 に示すよ う に、 エコ ー抑制 回路 1 0 0 を他の構成に対 して独立 した回路 と してい る が、 これに限 ら ない。 例えば、 図 6 に示すよ う に、 エコ ー抑制 回路 1 0 0 の機能を、 T V信号を液晶パネルに入力する た め の T V— L C D変換回路や解像度を変換する ピク セルコ ンバ一 卜 回路 1 1 0 等の処理に組み込む こ と も可能であ る 。 こ れに よ り 、 液晶表示装置に必要 と な る部品数が少な く な

J

Ό 、 液晶表示装置を比較的低コ ス ト で実現する こ と がで き る 。

なお、 本実施形態では、 2 つ の フ レームか ら なる ペア毎 に、 駆動電圧の絶対値が等 し く な る よ う に補正する と し た が、 こ れに限 ら ず、 絶対値 を少 し で も近づける こ と によ り ェ n 一現象を低減でさる 。 Vし 、 絶対値の差が最大駆動電 圧の 1 / 2 以下 となる よ う に補正する こ と でエコー現象が 大き く 改善さ れる こ とが確認さ れた。 ま た、 さ ら に 、 絶対 値の差が 1 z 1 0 未満と な る よ う に補正する こ とでエコ ー 現象が肉眼で観察できな い レベル で抑制さ れる こ と が さ れた。 なお、 こ の結果か ら 考えれば、 2 つの連続す る フ レーム にお いて、 駆動電圧の絶対値の差が最大駆動電 圧の少な く と も 1 / 1 0 以上であ 合に補正を行 う よ う にすれば、 よ り 効率良 く 補正が行え る こ とが分かる。

なお、 本実施形態では、 複数の フ レーム単位毎に、 駆動 電圧の正負 のバ ラ ンス を と る よ う に補正する と したが、 こ れに限 らず、 例 えば、 各フ レーム を、 その直前の フ レーム と比較 しなが ら 順次補正する よ う に し て も よ い。 こ の と き、 補正すべき フ レーム の直前の フ レーム のみでな く 直後の フ レーム も考慮すれば、 各フ レーム の補正量をよ り 柔軟に決 定する こ とができ る 。

以上のよ う に 、 第 1 の実施形態 に よ れば、 複数フ レーム 毎に、 液晶 の駆動電圧の正負のバ ラ ンスが とれる よ う に各 フ レーム の 映像信号又は駆動電圧を補正する こ と に よ り 、 動画 を表示する 際のエコ ー現象の発生 を防止する こ と がで さる。 - (第 2 の実施形態）

第 2 の実施形態では、 各フ レーム において、 液晶パネル を駆動する駆動電圧の極性を交番さ せ る こ と によ り 、 各フ レーム にお いて駆動電圧の正負 のバ ラ ンス がと れる よ う に 調整 し 、 前述のエコ ー現象の発生 を防 ぐ。 図 7 に、 本発明 の第 2 の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す。 図 7 にお いて、 液晶表示装置は、 倍速化回路 1 1 2 と、 コ ン ト ロー ラ 1 0 2 と 、 ソース ド ラ イ バ 1 0 4 と 、 ゲー ト ド ライ バ 1 0 6 と 、 液晶パネル 1 0 8 と を備え る 。 以下、 本実施 形態の動作につ いて説明する。

倍速化回路 1 1 2 は、 入力 さ れる 入力映像信号お よ び同 期信号に基づいて、 入力映像信号の フ レーム周波数を 2 倍 に変換する 。 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 2 は、 倍速化回路 1 1 2 の 出力 に基づいて、 ソース ド ライ ノ 1 0 4 およびゲ一 卜 ド ラ イ ノ 1 0 6 のタ イ ミ ング制御 と 、 液晶パネル 1 0 8 の交流 駆動制御 を行う 。 以下、 倍速化回路 1 1 2 の構成お よ び動 作につ いて、 よ り 詳細に説明する 。

図 8 は、 本実施形態にお ける倍速化回路 1 1 2 の一構成 例 を示すブロ ッ ク 図であ る 。 図 8 において、 倍速化回路 1 1 2 は、 デュ アルポー ト R A M I 1 4 と 、 書き込みァ ド レ ス制御回路 1 1 6 と、 読み出 し ア ド レス制御回路 1 1 8 と 、 同期信号制御回路 1 2. 0 と を含んでい る。

デュ アルポー ト R A M I 1 4 は、 書き込みのア ド レスノ データ ポー 卜 と 読み出 し のァ ド レス /データ ポー ト が分離 さ れた ラ ンダム ア ク セス メ モ リ で あ り 、 書き込み と 読み出 し を独立に行え る も のであ る 。 入力映像信号は、 デュ アル ポー ト R A M I 1 4 の書き込みポー ト に入力 さ れ、 書き込 みア ド レス 制御回路 1 1 6 が出力する書き込みア ド レス に 従っ てデュ アルポー ト R A M I 1 4 に書き込まれる 丁ュ アルポー ト R A M I 1 4 に書き込 まれた映像信号デ —夕 は、 読み出 し ア ド レス制御回路 1 1 8 が出力する読み出 し ア ド レス に従っ てデュ アルポ一 ト R A M 1 1 4 よ り 読み出 さ れ 出力 さ れる 。. 同期信号制御回路 1 2 0 は、 入力垂直同期信 号、 入力水平同期信号お よび入力 ク ロ ッ ク を受けて書き込 みア ド レス制御回路 1 1 6 と読み出 し ア ド レス制御回路 1 1 8 を制御する と と も に、 入力 に対 してそれぞれ 2 倍の周 波数に変換さ れた出力垂直同期信号、 出力水平同期信号お よ び出力 ク ロ ッ ク を 出力する 。 以下、 図 9 を参照 して、 倍 速化回路 1 1 2 の動作につ いて、 よ り 具体的に説明する 。 9 は、 本実施形態にお け る倍速化回路 1 2 の動作を 説明する ためのタイ S ングチ ャ ー ト であ る。 図 9 にお いて、 横軸は時間 を表 してお り 、 縦方向は、 入力 Z出力垂直同期 信号 につ いては信号の大き さ を表 してお り 、 書き込み /読 み出 し ア ド レス について はア ド レス を表して い る。 図 9 に 示すよ う に、 書き込みア ド レス制御回路 1 1 6 が出力する 込みア ド レス は、 ク ロ ッ ク 入力でカ ウ ン ト ア ッ プさ れ、 入力垂直同期信号に合わせて、 垂直ブラ ンキ ン グ期 間に リ セ ッ ト さ れる 。 書き込みデー タ は入力映像信号であ り 、 入 力 映像信号の 1 フ レーム分がデュ アルポー ト R A M I 1 4 に記憶さ れる 。 一方、 読み出 し ア ド レス は、 P L L 等によ り 入カ ク ロ ッ ク を 2 通倍 し た 出力 ク ロ ッ ク でカ ウ ン ト ア ツ プさ れ、 入力垂直同期信号の 2 倍の周波数で リ セ ッ ト され る 。 読み出 し ァ ド レス のカ ウ ン ト を リ セ ッ ト する タ イ ミ ン グは、 書き込みァ ド レス のカ ウ ン 卜 の リ セ ッ 卜 タイ ミ ング に 同期さ せる と共に、 読み出 し ァ ド レス のカ ウ ン ト リ セ ッ 卜 夕 イ ミ ン グの 2 回に一回 を書き込みア ド レス のカ ウ ン ト リ セ ッ 卜 タ イ ミ ングに一致さ せる こ とで、 書き込み と読み 出 し の追い越し によ る画像の不連続を、 有効画面の外に追 レ や る こ と がでさ る 。 こ の よ う に して、 入力 さ れた映像信 号の 1 フ レーム分が 2 回続けて 2 倍の フ レーム周波数で出 力 さ れる倍速化回路 1 1 2 が実現でき る。

1 0 ( a ) は、 従来の駆動方法によ っ て液晶を駆動 し た際の、 あ る一つ の画素に着 目 し た と きの液晶の駆動電圧 の変化を示す図であ る 。 一方、 図 1 0 ( b ) は、 本実施形 態の駆動方法に つ て液晶 を駆動 し た際の、 あ る一つ の画素 に着 目 した と きの液晶の駆動電圧の変化を示す図であ る 。 図 1 0 ( b ) に示すよ う に、 本実施形態では、 各フ レ一ム 毎に、 液晶の駆動電圧の正負のパ、 ラ ンスが保たれる 。 つ ま り 、 画素 A の液晶 にかか る電界は、 パター ン通過時お よび パタ ー ン通過後にお いて も正負極性でパ ラ ンス してお り 、 入力 さ れる元の映像信号の垂直走査期間内で液晶ハ。ネル内 のイ オ ンが偏在して し ま う 問題が回避さ れる 。 よ つ て、 従 来の液晶表 装 iiにお いて問題 と なつ た、 動画 を表示 し た 際のェコ 一状の尾引 きが発生 しない

以上のよ う に、 本実施形態によれば、 入力 さ れる 映 m信 号の フ レ—ム周波数を 2 倍に変換 して液晶パネルを父流駆 動 る 。 つ ま り 、 も と の映像信号の フ レ一ム を 、 それぞれ 同一の期間 を有する 正期間及び補償期間の 2 つ の期間 (サ ブフ レーム） に分け、 こ れ ら正期間及び補償期間 に ¾ いて 互い に異な る極性で液晶パネルを駆動する こ と に よ り 、 映 像信号の各 フ レーム にお いてイ オ ンの偏在が進行する こ と を相殺 してい る 。 したが つ て、 いかな る動画のパ タ - ~~ ン を 表示 して も イ オ ンの偏在や絶縁膜の分極は進行する こ と が な い ので、 エコ ー現象に よ る画質の劣化を改善する し と が でき る。

なお、 以上の説明では、 液晶パネル と し て、 I P S 型液 晶パネルにつ いてのみ説明 したが、 こ れに限 ら ず、 ェ η一 現象が観察さ れる任意の液晶パネルにつ いてェ コ 一現 よ る画質の劣化 を改善す る こ と ができ る こ と は言 う ま で も ない。

ま た、 以上の説明では、 倍速化回路 1 1 2 をデュ アルポ ー ト R A M I 1 4 を用 いて構成 してい るが、 シ ングルポー ト R A M を用 いて書き込み と読み出 し を時分割 して も実現 可能であ る 。 さ ら に 、 倍速化回路 1 1 2 と しては、 こ れ ら の構成に限 ら ず、 任意の構成を と り 得る こ と も言う まで も な いが、 よ り 簡素で低コ ス ト であ る と い う 点 においては、 説明 したよ う な構成 とする のが好ま し い。

なお、 本実施形態では、 も と の映像信号の フ レーム周波 数を単純に 2 倍する こ と で、 垂直走査期間 を 同一期間の正 期間及び補償期間に分けて駆動 してい るが、 これに限 ら ず、 正期間及び補償期間の期間を任意の比率と して も構わない。 なお 、 正期間及び補償期間 を 同一期間 とすれば、 信号を単 純に倍速化する だけなので回路が容易であ る 。 ただ し 、 パ ネルの構成や液晶材料や配向膜等の組合せ に よ っ ては駆動 電圧が正の フ レーム の場合 と負の フ レーム の場合と でィ ォ ンの挙動が異な る ので、 イ オ ンの挙動 に応 じて 2 つ のサブ フ レーム の期間の比率を最適に設定する のが好ま し い。

なお、 本実施形態では、 全ての フ レーム において、 正期 間 と補償期間の駆動電圧を正負の順で駆動 している が、 こ の順は特に限定 しな い。 例え ば、 n フ レーム 目 では正期間 を正の電圧、 補償期間 を負の電圧で駆動 し 、 n + 1 フ レー ム 目 では正期間 を負 の電圧、 補償期間 を正の電圧で駆動す る よ う にすれば、 n フ レーム 目 の補償期間の駆動電圧の極 性 と n + 1 フ レーム 目 の正期間の駆動電圧の極性が同一 と な る 。 こ のため、 前 フ レーム の補償電圧がプ リ チャ ー ジ効 果を も つ こ と にな り 、 正期間の駆動電圧を書き込む際の電 圧ス テ ッ プを小 さ く でき、 T F T の充電能力 の要求を下げ る こ とができ る と レゝ ぅ 利点があ る。

なお、 本実施形態では、 倍速化回路 1 1 2 では、 映像信 号を記 J意する メ モ リ を用 いて信号の倍速化を行 う と したが、 こ れに限 ら ず、 例え ば、 遅延回路を用 いて倍速化 を行っ て も構わない。 遅延回路を用 いれば、 メ モ リ に負担をかけな いため、 倍速化回路 1 1 2 を安価に製作でき る が、 高速に な る と 、 信号の信頼性が落ち る 。

ま た、 本実施形態では、 倍速化のため に独 自 の回路を用 意 したが、 図 1 1 に示すよ う に、 倍速化回路 1 1 2 の機能 を 、 T V信号を液晶パネルに入力する ため の T V— L C D 変換回路や解像度を変換する ため の ピ ク セルコ ンバー ト 回 路 1 2 2 等に組み込む こ と によ り 、 必要な部品数が減少 し、 液晶表示装置を比較的低コ ス ト で実現する こ と ができ る 。

以上のよ う に、 第 2 の実施形態では、 映像信号を 2 つ の サブフ レーム に分けて液晶 を駆動する ため、 1 フ レーム 内 に、 1 画素 に対 して 2 回信号を印加する必要があ る 。 こ の た め、 高解像度 （ X G A以上） の液晶表示装置の画素設計 が困難 と な る 。 そ こ で、 従来、 こ のよ う な液晶表示装置の 高速走査を可能 とする方法 と して、 一本あた り の走査線選 択時間 を 2 倍に して、 走査線選択時間の約半分は次の走査 線選択時間 と重な る よ う に駆動する方法や、 画素毎の C s t 、 C g d 等の大き さ を徐々 に変化さ せる方法等があ る 。 しか しなが ら 、 これ ら の技術を用 いて も 、 解像度が高 く な る につれて T F T等の設計は困難 となる。

そ こで、 第 3 の実施形態 と して、 液晶表示装置の高速走 査が容易 となる構成を示す。 (第 3 の実施形態）

図 1 2 に、 本発明 の第 3 の実施形態 に係 る 液晶表示装置 の構成を示す。 なお 、 図 1 2 にお いて、 図 1 1 と 同一の構 成には、 同一の参照符号を付 し、 説明 を省略する。 コ ン ト 口 一 ラ 1 2 4 は、 第 1 の ソース ド ライ バ 1 2 6 、 第 2 の ソ ース ド ライ ノ 1 2 8 及びゲー ト ド ライ ノ 1 3 0 を制御する。 図 1 3 に、 液晶パネル 1 3 2 の T F T の配置 を示す。 本実 施形態では、 図 1 3 に示すよ う に、 データ 信号線の本数を 2 倍に して、 2 行分の画素を一つ の走査線で駆動する こ と に よ り 、 走査線 1 本あた り の走査時間 を 2 倍にする こ とが でき る 。 つ ま り 、 垂直方向の解像度をお と す こ とな く 走査 線の数を半分に減 ら す こ とができ る 。 したがっ て、 倍速で 駆動する 場合に も 、 走査線 1 本あた り 、 従来 と 同 じ走査時 間を確保でき る 。 なお、 ソース配線の数が 2 倍にな る ので、 ソ ース ド ラ イ バの実装部で配線密度が高 く な る 。 こ れを防 ぐため に は、 図 1 3 に示すよ う に ソース ド ラ イ ノ を 2 力所 にわ けて配置すればよ い。

(第 4 の実施形態）

図 1 4 に、 本発明 の第 4 の実施形態 に係 る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 1 4 にお いて、 図 1 1 と 同一の構 成には同一の参照符号を付し 、 説明 を省略する 。 液晶表示 装置は、 T V映像信号 と P C 映像信号 と を切 り 替えスイ ツ チ 1 3 4 に よ っ て切 り 替えて表示する 。 特 に、 T V 映像信 号は、 T V — L C D 変換回路 ' ピ ク セルコ ンバー ト 回路 1 2 2 にお いて L C D 映像信号に変換さ れる 際 に、 同時に倍 速化されてお り 、 一方、 P C 映像信号は、 P C — L C D変 換回 • ピ ク セルコ ンノ 一 ト 回路 1 3 6 にお いて L C D映 像信号す行態てを Cとに変換さ れる 際に、 倍速化はさ れな い。

P 信号 を 出力する と きは、 比較的動き の少ない映像を 表示 る ので、 エコ ー現象は観察さ れな い。 そ こで、 本実 施形 では、 図 1 4 に示すよ う に、 T V . V T R信号等の 動画 表示する 際は、 前述の第 2 の実施形態 と 同様に倍速 化を い、 映像信号を 2 つ のサブフ レーム にわ けて極性反 転 し 液晶 を駆動する 。 一方、 P C信号を表示する 際は、 従来 同 じ く 、 1 フ レーム毎にデータ 信号の極性を反転 し て駆 する 。

以上の よ う に、 第 4 の実施形態に よれば、 T V · V T R 等の 画 を表示す る 際はエ コ ー現象が観察 さ れない液晶表 示装 を実現でき る 。 なお、 現行の τ ν · ν τ Rの信号は ィ ン夕— レス信号であ る ので垂直走査線方向の解像度は 1 / 2 であ る 。 こ のため、 T V ' V T R の信号を表示する 際 に は T V — L C D変換回路 ' ピ ク セルコ ンパー ト 回路 1 2 2 お いて、 イ ンタ 一 レス→プロ グ レ ッ シブ ( I P ) 変 換回 が必要 と な る 。 そ こで、 本実施形態では T V映像信 号に わ る信号処理を一つの回路内で実現する こ と によ り 、 部品 占数及びコ ス ト を低減 してい る 。 し たがつ て、 本実施 形態は、 動画映像信号がイ ンター レス信号であ る時に適 し てい る

(第 5 の実施形態）

5 に、 本発明の第 5 の実施形態 に係 る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 1 5 にお いて、 図 1 4 と 同一の構 成に は同一の参照符号を付 し 、 説明 を省略する 。 液晶表示 装置は、 T V映像信号 と P C 映像信号 と を切 り 替えスイ ツ チ 1 3 4 に よ つ て切 り 替えて表示する 。

P C 信号 を 出力する と きは、 比較的動き の少ない映像を 表示する ので、 エコ ー現象は観察さ れない。 そ こで、 本実 施形態では、 図 1 5 に示すよ う に、 T V • V T R信号等の 動画を表示する 際は、 前述の第 2 の実施形態 と 同様に倍速 化を行い 、 映像信号を 2 つのサブフ レ一ム にわ けて極性反 転 して液晶 を駆動する 。 こ の と き、 コ ン 卜 ロー ラ 1 3 7 は、 走査線を 同時に 2 本ずつ走査する よ う に、 ゲー ト ド ライ バ 1 0 6 を制御する 。 こ れによ り 、 同時 に走査さ れる 2 本の 走査線に は同一の信号が書き込まれる ため、 走査線方向の 解像度は 1 / 2 にな る が、 走査線一本あ た り の充電時間は 従来と 同 じ時間で走査できる。 なお、 図 1 6 に示すよ う に、 ゲー ト 配線に対 して千鳥に T F T を配置する こ と と組み合 わせる こ と で、 走査線方向の解像度が 1 / 2 に落ち た こ と を 肉眼で知覚 さ れに く く する こ と ができ る 。 一方、 P C 信 号を表示する 際は、 従来 と 同 じ く 、 1 フ レーム毎にデータ 信号の極性を反転 して駆動する 。

以上の よ う に、 第 5 の実施形態に よ れば、 従来の T F T 能力で、 P C 信号を表示する 際は解像度をお とす こ と な く 表示でき る 。 ま た、 T V . V T R 等の動画を表示する 際は ェ コ 一現象が観察さ れない液晶表示装置を実現でき る 。 な お、 現行の T V · V T R の信号はイ ン 夕 — レス信号であ る ので垂直走査線方向の解像度は 1 Z 2 であ る 。 こ のため、 本発明の液晶表示装置ではイ ンタ ー レス→プロ グ レ ッ シブ ( I P ) 変換回路が不要にな り コ ス ト を下げる こ と ができ る。 従っ て、 本発明は動画映像信号がイ ンタ 一 レス信号で あ る時に適 してい る。

(第 6 の実施形態）

図 1 7 に 、 本発明の第 6 の実施形態 に係る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 1 7 にお いて、 図 1 と 同一の構成 には同一の参照符号を付 し 、 説明 を省略する 。 本実施形態 では、 エコ ー抑制回路 1 3 8 にお いて、 イ オ ンの偏在を緩 和する 目 的で、 映像信号に対 し て、 表示映像に ほ と ん ど影 響を与えな い黒 レベルの電圧の補償信号を挿入する よ う な 補正 を行 う 。 以下、 N B モー ド のパネルを用 いた場合を例 と して具体的に説明する 。

図 1 8 ( a ) に、 従来の駆動方法によ る 、 一画素への電 圧印加例 を示す。 また、 図 1 8 ( b ) に、 本実施形態の駆 動方法によ る 、 一画素への電圧印加例 を示す。 従来の駆動 方法では、 映像信号が各フ レーム にお いて 1 フ レーム期間 印加 さ れる が、 本実施形態の駆動方法では、 各フ レーム を 第 1 のサブ フ レーム及び第 2 のサブフ レーム の 2 つ のサブ フ レーム に分け、 第 1 のサブフ レームでは映像信号を印加 し、 第 2 のサブフ レームでは、 イ オ ン の偏在を解消する た め の補償信号 と して、 黒の映像信号、 つ ま り 0 V の駆動電 圧 を 印加す る 。 そ し て 、 1 フ レ ー ム 毎 （ 2 サ ブ フ レー ム 毎） に、 液晶への印加電圧の極性 を反転さ せる。 なお、 第 1 のサブフ レーム と第 2 のサブフ レーム の期間の比は 1 ： 1 で あ る必要はない。 第 2 のサブフ レーム の期間が長い と 表示画面は暗 く な る ので、 こ の期間はでき る だけ短い方が 良い。 本実施形態では、 以上の動作に よ り 、 第 1 のサブフ レー ムで駆動電圧が印加 さ れた こ と に よ っ て生 じたイ オ ンの偏 在が、 第 2 のサブフ レームで黒 レベルの電圧が印加 さ れる こ と に よ っ て緩和さ れる 。 こ れに よ り 、 イ オ ン の偏在が各 フ レーム 内で緩和 さ れ、 ェコ 一現象の発生が抑制さ れる 。

なお、 本実施形態では、 映像信号の表示期間が、 1 フ レ ーム よ り も短 く なる 。 一般に、 従来の液晶表示装置は、 ホ 一ル ド 型の表示装置であ っ たため に、 C R T の よ う なパル ス型の表示装置に比較し て、 動画にボケが発生 しやすい と いわれて い る （電気通信学会論文集 v o l . J 6 8 B , N o . 1 2 ( 1 9 8 5 - 1 2 ) ) 。 本実施形態の駆動方法に よれば、 前述の よ う に各 フ レーム 内 に一度、 黒 を表示する ので、 ホ一ル ド型の表示装置に特有のボケが発生 し に く い と レ う 禾 IJ点 も あ る。

なお、 本実施形態では、 第 2 の実施形態 と 同様に、 1 画 素に対 し て 1 フ レーム毎 に 2 回、 信号を印加 し なければな ら な い。 よ っ て、 第 3 の実施の形態や第 4 の実施形態の駆 動方法を組み合わせる と効果的であ る 。

なお、 本実施形態では、 第 2 のサブフ レーム に印加 さ れ る黒 レベルの電圧は 0 V であ る と したが、 実際 には、 液晶 表示装置の製造上の都合 によ り 、 黒 レベルの電圧が 0 Vで な い場合 も多い。 その場合に は、 一画素への電圧印加例 と しては、 図 1 8 ( c ) ま たは図 1 8 ( d ) に示す 2 通 り が 考え ら れる 。 図 1 8 ( c ) は、 第 1 のサブフ レーム と第 2 のサブフ レームで極性が同 じ場合であ り 、 図 1 8 ( d ) は、 第 1 のサブフ レーム と第 2 のサブフ レームで極性が異な る 場合で あ る 。 なお、 こ の と き の黒 レベルの電圧は、 ぺデス 夕 ル レ ベ ル 以 下 で あ る こ と が 望 ま し い 。 ま た 、 図 1 8 ( c ) に示すよ う に、 第 2 のサブフ レーム に第 1 のサブフ レ ー ム と 同 じ極性 の黒 レ べ レ を 印加す る よ り も 、 図 1 8 ( d ) に示すよ う に、 第 2 のサブフ レーム に第 1 のサブフ レーム と極性の異な る黒 レベルを印加する方が、 イ オ ンの 偏在がよ り 緩和 さ れやすいた めエコ ー現象抑制の観点では 好ま し い。

なお、 ペデス タ ル レベル以下の電圧 と は、 本来の黒信号 よ り も 、 白 か ら 絶対値が離れてい る電圧の こ と であ る 。 例 え ば、 N B モー ド の液晶表示装置の場合、 T _ V特性 （輝 度一 電圧特性） の関係は、 図 1 9 ( a ) に示す関係 とな る 。 図 1 9 ( a ) に示す電圧 A A は、 通常に映像信号に基づい て黒信号を表示する 際の電圧であ る。 N B モー ド の液晶表 示装置では、 ペデス タル レベル以下の電圧は、 電圧 A A以 下の電圧を指す。 補償信号 と して、 こ のペデス タル レベル よ り も 小さ い電圧を用 いれば、 通常の黒 レベルの電圧 （電 圧 A A ) を用 い る時よ り も 、 映像信号 と補償信号間 の絶対 値の変化量が大き く な る ため 、 イ オ ンの偏在がよ り 早 く 解 消 さ れ、 エコ ー現象の抑制効果が高 ま る 。 なお、 N Wモ一 ド の液晶表示装置の場合には、 T _ V特性の関係は、 図 1 9 ( b ) に示す関係 と なる た め、 上述 した N B モー ド の場 合 と 同様の効果を得る ため に は、 補償信号 と して、 ぺデス タル レベル以上の電圧、 つ ま り 通常の黒 レベルの電圧 （電 圧 B B ) 以上の電圧を用 いればよ い。

ま た、 本実施形態にお いて、 第 1 のサブフ レーム では 1 走査線毎に各画素 に信号電圧を書き込んでい く 必要があ る が、 第 2 のサブフ レームでは同一の補償電圧を各画素に書 き込むので、 n 本の ライ ン （例え ば 4 ライ ン） を ま と めて 補償信号を書き込んで も よ い。 こ のよ う にすれば、 第 2 の サブフ レーム の書き込み期間を第 1 のサブフ レーム の書き 込み期間に比べて l Z n に でき る 。 従っ て、 信号電圧を書 き込む 1 走査線当 た り の充電時間 を長 く と る こ とができ、 T F T の充電特性への要求を緩和する こ とができ る。

(第 7 の実施形態）

図 2 0 に、 本発明 の第 7 の実施形態に係 る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 2 0 にお いて、 図 1 と 同一の構成 に は同一の参照符号を付 し、 説明 を省略する 。 本実施形態 では、 前述の第 6 の実施形態 と 同様に、 エ コ ー抑制回路 1 4 0 にお いて、 イ オ ンの偏在を緩和する 目 的で、 映像信号 に対 して、 表示映像に ほ と ん ど影響を与えな い黒 レベルの 電圧の補償信号を挿入する よ う な補正を行 う 。 以下、 N B モー ド のパネルを用 いた場合を例 と して具体的 に説明する 。

図 2 1 ( a ) に、 従来の駆動方法に よ る 、 一画素への電 圧印加例 を示す。 ま た、. 図 2 1 ( b ) に、 本実施形態の駆 動方法によ る 、 一画素への電圧印加例 を示す。 と こ ろ で、 前述の第 6 の実施形態で は、 1 フ レーム毎に一画素に対 し て二回、 信号を印加 しな ければな ら ないため、 画素内の T F Tや周辺回路の設計等に制限が加わ る 。 一方、 本実施形 態では、 一画素に対 して 1 フ レーム 目 には信号電圧を印加 し 、 2 フ レーム 目 に は、 イ オ ンの偏在を解消する ための補 償信号 と して、 黒の映像信号、 つ ま り 0 V の駆動電圧を印 加する 。 そ して、 信号電圧の極性を 2 フ レーム毎に反転さ せる 。

本実施形態では、 以上の動作に よ り 、 1 フ レーム 目 で駆 動電圧が印加さ れた こ と によ っ て生 じ たイ オ ン の偏在が、 2 フ レーム 目 で黒 レベルの電圧が印加 さ れる こ と によ っ て 解消 さ れる 。 こ れに よ り 、 イ オ ンの偏在が 2 フ レーム 内で 解消 さ れ、 エコ ー現象の発生が抑制さ れる。

なお、 表示画面上の全ての画素に対 して同 じ タイ ミ ン グ で黒電圧を印加する と 、 映像信号の半分の周波数で点滅す る こ と にな る 。 よ っ て、 これを防止する ため に、 1 ライ ン 毎、 1 カ ラ ム毎、 1 ド ッ ト毎に 1 フ レームず ら す。 例え ば、 n フ レームで、 偶数 ラ イ ン に映像信号 を印加 し 、 奇数ラ イ ン に黒 レベルの信号を印加 した とする と 、 _n + 1 フ レーム では、 奇数ライ ン に映像信号を印加 し 、 偶数 ラ イ ン に黒 レ ベルの信号を印加する 。 こ の時、 1 フ レーム 内での画面の 解像度は半分に低下する が、 人間の眼の積算効果に よ り 、 解像度は約 2 5 % しか低下 しない。 現在、 T V · V T R に 使用 さ れる 映像信号は、 ィ ンタ レース方式が多いので、 各 映像信号の フ ォ ーマ ツ ト にあわせて本発明の駆動を行えば、 イ ンタ レース—プロ グ レ ッ シブ （ I P ) 変換回路が不要に な り 、 液晶表示装置の コ ス ト を下げる こ とができ る 。 従つ て、 本実施形態は、 入力映像信号がイ ンタ ー レス信号であ る時に適 してい る 。

(第 8 の実施形態）

図 2 2 に、 本発明 の第 8 の実施形態 に係 る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 2 2 において、 図 1 と 同一の構成 には同一の参照符号 を付 し 、 説明 を省略する 。 従来の液晶 表示装置では、 走査線を 1 ライ ン毎に順番に走査していた の に対し、 本実施形態では、 コ ン ト ロー ラ 1 4 2 によ っ て、 走査線を 1 ライ ンお き に走査する。

図 2 3 ( a ) 及び図 2 3 ( b ) に、 隣 り 合 う 2 つ の画素 に直流成分が印加 さ れた と き の、 それぞれの画素にお ける 輝度の変化 を示す。 図 2 3 ( a ) 及び図 2 3 ( b ) に示す それぞれの輝度の変化を見る と 、 直流電圧印加後の輝度が 周期的に変動 してお り 、 それぞれの画素 においてエ コ ー現 象が観察さ れる こ とが分かる。

し か し 、 本実施形態 に よ る 駆動方法 に よ れ ば、 図 2 3 ( a ) 及び図 2 3 ( b ) に示すよ う に、 隣 り 合 う 画素にお ける液晶の駆動電圧波形が半周期ずれる 。 こ の よ う な 2 つ の画素を見た場合、 人間の眼では、 空間的に平均化されて、 図 2 3 ( c ) に示すよ う な輝度の変化 と して認識さ れる 。 したがつ て、 エコ ー現象は観察さ れない。

(第 9 の実施形態）

図 2 4 に 、 本発明 の第 9 の実施形態 に係 る液晶表示装置 の構成を示す。 なお、 図 2 4 にお いて、 図 1 と 同一の構成 には同一の参照符号を付 し、 説明 を省略する 。 従来の液晶 表示装置では、 駆動電圧の極性を毎フ レーム変化さ せてい たの に対し 、 本実施形態では、 コ ン ト ロ ー ラ 1 4 4 は、 ェ コ ー現象を改善する ため に、 n フ レーム毎に 1 回は極性を 変化 させない よ う に駆動電圧を制御する 。 なお、 n は 2 以 上 とする。

図 2 5 ( a ) は、 従来の駆動方法に よ っ て液晶を駆動 し た際の、 あ る 一つ の画素に着 目 し た と き の液晶の駆動電圧 の変化を示す図であ る 。 一方、 図 2 5 ( b ) は、 2 フ レー ム毎に 1 回、 駆動電圧の極性を変化さ せない場合の 、 あ る 一つ の画素 に着 目 し た と きの液晶の駆動電圧の変化 を示す 図であ る。 ま た 、 図 2 5 ( c ) は、 9 フ レーム毎に 1 回、 駆動電圧の極性 を変化さ せない場合の 、 あ る 一つの画素に 着目 し た と き の液晶の駆動電圧の変化 を示す図であ る 。

こ の よ う に、 n フ レーム に 1 回は、 駆動電圧の極性を変 化させない よ う にする こ と に よ り 、 ェ コ 一現象が改善 され る こ と が確認 さ れた。 これは、 例え ば、 図 2 5 ( a ) に示 すよ う に、 従来の交流駆動の場合には、 斜線部の正負の大 き さ の比が図面上でおよそ 2 ： 1 で あ る の に対 し、 図 2 5 ( b ) に示すよ う に、 2 フ レーム毎に極性を変化さ せる場 合には、 斜線部の正負の大き さ の比が図面上でおよそ 3 ： 2 と な り 、 斜線部同士を比較 した場合 に、 よ り ノ ラ ンス が 保たれてい る か ら と考え られる 。 一方、 図 2 5 ( c ) に示 すよ う に、 9 フ レーム毎に 1 回、 極性 を変化さ せな い場合 に も エ コ ー現象が改善さ れた。 こ の と き、 図 2 5 ( a ) に 示す 5 フ レーム 目 の よ う な特に突出 し た レベルの電圧が、 図 2 5 ( c ) に示す 9 フ レーム の う ち の斜線部以外の フ レ —ム に存在 し た場合に は、 こ の突出 し た レベルの電圧に基 づく エコー現象の発生は、 従来の交流駆動時に比べて抑制 さ れる こ と が確認さ れた。 ただ し、 こ の突出 した レベルの 電圧が、 図 2 5 ( c ) に示す斜線部の フ レーム に存在 した 場合には、 逆に従来の交流駆動時に比べてエコ ー現象が助 長さ れて し ま う こ とが確認さ れた。 し か し なが ら 、 図 2 5 ( C ) に示すよ う に、 斜線部の割合は、 全体の 2 Z 9 にす ぎな い ため 、 1 フ レーム だけが突出 し た信号パター ンが入 力 さ れた時 に、 その突出 した レベルの電圧が、 斜線部、 つ ま り 同 じ極性の フ レームが連続する と こ ろ に く る確率は 2

/ 9 にすぎな い。 したがっ て、 確率論的に考え る と 、 ェ コ 一現象は抑制 さ れる 。 なお、 図 2 5 ( c ) では、 駆動電圧 の極性を変化さ せない タ イ ミ ン グを 9 フ レーム毎に 1 回 と したが、 こ れに限定する も のではない。

以上の よ う に 、 第 9 の実施形態に よれば、 駆動電圧の極 性を反転さ せる タイ ミ ン グを変更する だけでよ いため 、 き わめ 容易 にェコ 一現象を抑制する こ とができ る。

(第 1 0 の実施形態）

図 2 6 に、 本発明の第 1 0 の実施形態に係る 液晶パネル の単位画素の上面図 を示す。 本実施形態では、 イ オ ンの偏 在を減少す る ため に、 画素電極及び共通電極が配向膜のみ を介 し て液晶 電圧を印加する よ う にする 。 図 2 7 ( a ) は、 図 2 6 に示す A — Aでの断面図であ る 。 図 2 7 ( b ) は、 図 2 6 に示す B — B での断面図であ る 。 本実施形態は、 こ のよ う な構成によ り 、 図 2 及び図 3 に示 した一般的な I P S 型液晶パネル と 比較して、 液晶中 のイ オン の偏在が抑 制さ れる 。 以下、 よ り 詳細に説明する 。 ただし 、 図 2 6 及 び図 2 7 に示す構成は、 あ く ま で一具体例であ り 、 こ の構 成に限定さ れな い。

晶パネルを構成 してい る ガ ラ ス基板 1 上に は、 金属配 線 と して映像 fe 号線 （ソ ー ス線） 7 と走査信号線 （ゲー ト 線） 4 と がマ 卜 リ ク ス状 に形成さ れる 。 それ ら 信号線の交 点に は、 ス ィ ツ チン グ素子 と して T F T ( T h i n F i 1 m T r a n s i s t o r ) 1 5 が形成さ れる 。 ガ ラ ス 基板 1 上 に、 A 1 な どの金属 を用 いてゲー ト 電極 4 と第一 の共通電極 5 、 6 と が同時 に形成さ れる。 次に、 第 1 の絶 縁膜 2 0 (層間絶縁膜） が形成さ れ、 ト ラ ンジス タ の半導 体層 （アモルフ ァ ス シ リ コ ン層） 、 保護層 と が順次形成さ れる 。 次 に、 表示部以外の周辺部分において、 第 1 の絶縁 膜 2 0 が除去さ れ、 配線部分 と コ ンタ ク ト が とれる よ う に さ れ る の と 同時に、 画素内 の共通電極上の第一の絶縁膜 2 0 の一部が除去され、 コ ンタ ク ト ホール 1 0 が形成さ れる 。

次 に、 A 1 Z T i な どの金属 を用 いて、 信号配線 （ソ 一 ス線） 7 、 ド レイ ン線 1 4 、 画素電極 8 、 9 、 およ び第 2 の共通電極 1 2 が形成さ れる 。 こ の と き、 第 2 の共通電極 1 2 は、 第 1 の共通電極 5 と コ ンタ ク ト ホール 1 0 を介 し て電気的 に接続されてい る 。 なお、 第 1 の共通電極 5 、 第 2 の共通電極 1 2 、 及びコ ンタ ク ト ホール 1 0 の配置に関 して は、 特 に限定 し ない。 なお、 第 1 の共通電極を ゲー ト 配線か ら遠ざける こ と に よ り 、 ゲー ト 配線 と共通電極間の 短絡を防 ぐこ とができ る 。

次 に基板上に設け ら れた T F T を保護する た め に 、 第 2 の絶縁膜 （パ ッ シベ — シ ヨ ン膜） 2 2 と して S i N X が形 成さ れる 。 表示エ リ ア外の周辺部分の電気信号を印加する 端子部上の第 2 の絶縁膜 2 2 が除去さ れる と と も に 、 画素 内の T F T以外の部位の第 2 の絶縁膜 2 2 が除去さ れる 。

本実施形態は、 以上の よ う な構成に よ り 、 動画を表示 し た際 にエ コ ー現象は発生 しな い。 こ れは、 図 2 7 ( a ) 及 び図 2 7 ( b ) に示すよ う に、 画素電極 ， 共通電極上の無 機絶縁膜が除外さ れてお り 、 画素電極 ， 共通電極が配向膜 の み を介 して液晶 に電圧を印加する ので、 た と えイ オ ンが 偏在 した場合であ っ て も 、 偏在 し たイ オ ンが画素電極 · 共 通電極に回収されて非イ オン化さ れるか ら であ る。

なお、 本実施形態では、 画素電極と共通電極の両方が、 配向膜のみを介 して液晶 に接 して い る が、 こ れに限定する も のではな い。 画素電極および共通電極の少な く と も一部 で も前記配向膜のみを介 して前記液晶 に電圧を印加する よ う に構成すれば、 イ オ ン の偏在化が緩和 さ れ、 エコ ー現象 が抑制さ れる か ら であ る 。 すなわち 、 単位画素内で、 画素 電極お よび共通電極の少な く と も一部が、 配向膜のみを介 して液晶 に電圧を印加する構成であればよ い。

(第 1 1 の実施形態）

本発明 の第 1 1 の実施形態 と して、 イ オ ンの偏在が生 じ に く い液晶パネルの構成 について説明する。

図 2 8 ( a ) 及び図 2 8 ( b ) に、 参考のた め、 図 2 及 び図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) に示 し た一般的な I P S 型液晶 パネル 1 0 8 の一画素に直流成分が印加さ れた と き の輝度 の変化を示す。 図 2 8 ( a ) は、 画素 に印加さ れる電圧 レ ベルを表 してお り 、 図 2 8 ( b ) は、 その電圧 レベルが印 加 さ れた と きの輝度の変化を表 してい る 。 こ の液晶パネル 1 0 8 では、 図 2 8 ( b ) に示さ れる よ う に輝度が周期的 に変動 して し ま い、 エコ ー現象が観察される 。

なお、 液晶パネルを構成する材料につ いては、 図 2 9 に 示すよ う に、 C N基を有する化合物を 1 %以上含む液晶 を 用 い た液晶パネルや、 共役長が 7 原子間以上を有す る下記 の化合物を含むポ リ イ ミ ド 系 の配向膜 （低抵抗配向膜） を 用 い た液晶パネルや、 イ オ ン性化合物等の添加物を加えた 液晶 を用 い た液晶パネルや、 液晶 に U V光を照射す る等 し て液晶中のイ オ ン量を増加 し た液晶パネルであれば、 ェコ 一現象が観察される こ とが分かっ た。

なお 、 こ こでは、 比較例 と して I P S 方式 を あ げたが、 他の液晶モー ド で も 同様の現象が観察さ れる 。 また、 特に こ の ァ レイ 基板構造を限定す る わ けではな く 、 こ の構造は 単な る 比較例の一つ にすぎない。

本実施形態の液晶パネルは、 液晶 · 配向膜材料以外は、 図 2 等に示す液晶パネル 1 0 8 と 同様であ る 。 本実施形態 では、 C N基を有する化合物 を含まな い液晶 を用 い 、 配向 膜は、 共役長が 7 原子以上を有する 上記の化合物等を含ま ない 、 下記 の化合物 を含むポ リ イ ミ ド 系の高抵抗配向膜を 用 い る

のよ う な条件を満たす、 種類の異なる液晶 A〜 B 及び 配向膜 A〜 C を任意に組み合わせて作製 した液晶パネルで は、 図 3 0 に示すよ う に 、 4 0 度にお ける電圧保持率は 9

8 % 以上、 かつイ オ ン濃度は X 0 ― 1 3 c m ³以下 と な り 、 動画を表示 して も エ コ ー現象は観察さ れな い こ と が分 つ た

以上のよ う に、 本実施形態に係る液晶パネルによ れば、 液晶 と配向膜中 に不純物イ オ ンが少な く 、 抵抗の高 い材料 系 を用 い る ため、 エコ ー現象は発生 しない。

なお、 エ コー現象が発生 しな く て も 、 応答速度が遅い と 、 動画 を表示 した際に尾ひき現象が発生 して し ま う と い う 不 具合が生 じ る 。 そ こ で、 応答速度の観点か ら 液晶材料の物 性定数の指針を記述する 。

下記の数式 （ 1 ) は、 立ち 上が り の応答速度 （ て r ) に 関する数式であ り 、 数式 （ 2 ) は、 立下 り の速度 （ て d ) に関する数式であ り 、 数式 （ 3 ) は、 立ち 上が り 電圧に関 する数式であ る 。

r d ²

(2)

K π ²

π 1 K

V t h = (3)

d ε 0 X Δ ε なお'、 数式 （ 1 ) 、 数式 （ 2 ) 及び数式 （ 3 ) にお いて、 ァ は回転粘度、 Κ は弾性定数、 1 は電極間隔、 Vは電圧、 d はギャ ッ プを示す。

応答速度に関 しては、 1 m s 以下が望ま し いが、 現実的 には て r + て d で 4 0 m s 以下であ り 、 好ま し く は 3 0 m s 以下であ る 。 数式 （ 1 ) と数式 （ 2 ) か ら 明 らかな よ う に、 ァ を小 さ く する と応答速度を速く でき る 。 しか し 、 C N基を有する液晶 を使わないで τ を小 さ く する こ と は、 現 状では大変困難であ る 。 そ こで、 d を小さ く する こ と に よ つ て応答速度を速 く する こ と を 目指す。 d を小 さ く する に は Δ η を大き く する 必要があ る 。 また、 画素電極と共通電 極間の駆動電圧に余裕があれば Δ ε は小さ く て も よ い。 従 つ て、 液晶表示装置の特性 （特に信頼性） に影響し ない範 囲内で、 Δ η を大き く 、 ァ をできる だけ小 さ く する と い う のが、 液晶材料の設計指針であ る。

具体的に は、 ァ は 1 0 0 〜 1 4 0 ]11 ? 3 ' 3 ( 1 2 0 以 下が望ま し いが、 現状では 1 3 0 〜 1 4 0 ) と し、 △ η は 0 . 9 〜 1 . 2 ( 1 . 1 以上が望ま し い） と し 、 Δ ε は 6 〜 1 2 (駆動電圧が 7 . 5 V以下の場合は 9 以上が望ま し い 。 駆動電圧が 1 0 V 以上 の 場合 は Δ ε が 6 〜 1 0 で よ い） とすればよ い。

なお、 液晶材料の Δ η 、 △ ε 、 τ 等の物性定数は互い に 相関 してい る ので、 種々 の液晶の混合で実現する も のであ り 、 その化合物 · 組成比に関 しては特に限定 しない。

以上、 本発明 の種々 の実施形態につ いて説明 したが、 そ れぞれをパネル構成や材料や駆動や周辺回路等の条件に応 じて適宜組み合わせ る こ と で、 よ り 安価にエ コ ー現象を抑 制する こ と ができ る。

なお、 以上の種々 の実施形態では液晶表示装置につ いて 記述したが、 交流駆動で画素を駆動する表示素子にお いて、 分極現象が起 こ る も の に関 しては、 液晶表示装置の場合 と 同様のエコ ー現象が起 こ る。 したがっ て、 本発明は、 液晶 表示装置のみに適用 さ れる も のではな く 、 交流駆動を行 う 表示装置に関 して広 く 適用でき る も のであ る。 産業上の利用可能性

以上のよ う に 、 こ の発明は、 動画を表示する とエコ ー現 象が発生 して し ま い、 表示品質が低下 して し ま う 、 液晶表 示装置をは じ め とする種々 の表示装置 において、 こ のェコ 一現象の発生を抑制 し 、 よ り 高品位の動画表示を実現する こ とができ る。

Claims

請求の範囲

1 . 入力映像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置 であ っ て、

印加 される 電圧に応 じて画像光を 出力する表示素子 と 、 前記入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動する駆動手段と、

前記表示素子の分極現象を抑制する 手段 と を備え る 、 画 像表示装置。

2 . 前記分極現象を抑制する 手段が、 少な く と もいずれか の連続する 2 つ の フ レーム につ いて、 前記正 と負の駆動電 圧の絶対値がよ り 近 く な る よ う に前記入力 映像信号又は前 記駆動電圧 を補正 して前記駆動電圧を調整する調整手段で あ る こ と を特徴 とする 、 請求項 1 に記載の画像表示装置。

3 . 前記調整手段は、 前記入力映像信号に対 し て正規の信 号の第 n フ レーム の駆動電圧の絶対値 と 、 第 n + 1 フ レー ム あ る いは第 n — 1 フ レーム の駆動電圧の絶対値と が異な る と き に、 第 n + 1 フ レーム あ る い は第 n _ l フ レーム あ る い は第 n フ レーム の少な く と も いずれかの フ レーム の駆 動電圧を調整する こ と を特徴 とする 、 請求項 2 に記載の画 像表示装置。

4 . 前記調整手段は、 前記第 n + 1 フ レーム及び前記第 n _ 1 フ レー ム の両方を調整する こ と を特徴 とする、 請求項 3 に記載の画像表示装置。

5 . 前記調整手段は、 前記駆動電圧を調整する 際に、 極大 値ま た は極小値を保存する こ と を特徴 とする 、 請求項 3 に 記載の画像表示装置。

6 . 前記調整手段は、 前記駆動電圧を調整する 際に、 前記 第 n + 1 フ レーム、 前記第 n — 1 フ レーム及び前記第 n フ レーム の駆動電圧の絶対値の和 あ る い は絶対値の 2 乗の和 を保存する こ と を特徴 とする 、 請求項 3 に記載の画像表示

7 . 前記調整手段は、 極性の異な る駆動電圧が印加さ れる 連続する 2 つ の フ レーム にお いて、 当 該駆動電圧の絶対値 の差が、 最大駆動電圧の 1 / 2 以下 と なる よ う に前記駆動 電圧を調整する こ と を特徴とする 、 請求項 2 に記載の画像 表示装置。

8 . 前記調整手段は、 前記駆動電圧の絶対値の差が、 最大 駆動電圧の 1 Z 1 0 未満 とな る よ う に前記駆動電圧を調整 する こ と を特徴 とする 、 請求項 7 に記載の画像表示装置。

9 . 前記調整手段は、 調整前の前記駆動電圧の絶対値の差 が、 最大駆動電圧の 1 / 1 0 を超え る と き に前記駆動電圧 を調整する こ と を特徴 とする 、 請求項 8 に記載の画像表示 装置。

1 0 . 前記駆動手段は、 前記入力映像信号の 1 垂直走査期 間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 し、 各副期間で 互い に逆極性の駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする 、 請 求項 1 に記載の画像表示装置。

1 1 . 前記駆動手段は、 前記第 1 の副期間及び前記第 2 の 副期間 にお いて、 同一の映像信号を 出力する こ と を特徴と する 、 請求項 1 0 に記載の画像表示装置。

1 2 . 前記第 1 の副期間 と前記第 2 の副期間の期間が等 し い こ と を特徴とする 、 請求項 1 0 に記載の画像表示装置。

1 3 . 前記第 1 の副期間 と 前記第 2 の副期間の期間が異な る こ と を特徴 とする 、 請求項 1 0 に記載の画像表示装置。

1 4 . 前記駆動手段は、 前記入力 映像信号の 1 垂直走査期 間 を前記第 1 の副期間 と 前記第 2 の副期間 と に分割する分 割手段を含む、 請求項 1 0 に記載の画像表示装置。

1 5 . 前記分割手段は、 前記入力映像信号を一時的 に記憶 する手段を含む、 請求項 1 4 に記載の画像表示装置。

1 6 . 前記分割手段は、 前記入力 映像信号を、 1 垂直走査 期間以下の時間だけ遅延さ せる手段を含む、 請求項 1 4 に 記載の画像表示装置。

1 7 . 前記入力映像信号 を 、 前記表示素子を駆動す る ため のデータ表示信号に変換する変換手段を さ ら に備え、

前記変換手段は、 前記入力映像信号を前記データ 表示信 号に変換す る過程において、 前記入力映像信号の 1 垂直走 査期 間 を前記第 1 の副期間 と前記第 2 の副期間 と に分割す る こ と を特徴 とする 、 請求項 1 4 に記載の画像表示装置。

1 8 . 前記駆動手段は、 前記入力 映像信号の 1 垂直走査期 間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 し 、 前記第 1 の 副期間は前記入力映像信号を出力 し 、 前記第 2 の副期間は 補償信号を 出力する こ と を特徴とする 、 請求項 1 に記載の 画像表示装置。

1 9 . 前記第 2 の副期間 は、 前記第 1 の副期間よ り も短い こ と を特徴 とする 、 請求項 1 8 に記載の画像表示装置。

2 0 . 前記第 2 の副期間 の駆動電圧が、 前記表示素子がノ 一マ リ ブラ ッ ク 型であ る 場合にはペデス タ ル レベル以下の 電圧であ り 、 前記表示素子が ノ ーマ リ ホ ワイ ト 型であ る場 合に はペデス タ ル レベル以上の電圧で あ る こ と を特徴 とす る 、 請求項 1 8 に記載の画像表示装置。

2 1 . 前記表示素子が ノ ーマ リ ブラ ッ ク 型で あ り 、 前記第 2 の副期間の駆動電圧が 0 Vであ る こ と を特徴 とする 、 請 求項 2 0 に記載の画像表示装置。

2 2 . 前記第 2 の副期間の駆動電圧を複数本の走査線に ま と めて印加する こ と を特徴 とする 、 請求項 1 8 に記載の画 像表示装置。

2 3 . 前記駆動手段は、

第 n フ レーム に は、 奇数本 目 の走査線にデータ 信号を 走査 し、 偶数本 目 の走査線に補償信号を走査 し 、

第 n + 1 フ レーム に は、 奇数本 目 の走査線に補償信号 を走査し 、 偶数本 目 の走査線にデータ 信号を走査する こ と を特徴とする、 請求項 1 に記載の画像表示装置。

2 4 . 前記駆動手段は、 前記入力映像信号の 1 垂直走査期 間中 に、 奇数本 目 の走査線ま たは偶数本 目 の走査線の いず れか一方の走査線を順に走査 した後に 、 いずれか他方の走 査線を順に走査する こ と を特徴 とする 、 請求項 1 に記載の 画像表示装置。

2 5 . 前記駆動手段は、 少な く と も いずれか の連続する 2 つ の フ レーム につ いて、 極性を反転さ せる こ と な く 同一極 性の駆動電圧を 印加する こ と を特徴 と する 、 請求項 1 に記 載の画像表示装置。

2 6 . 前記駆動手段は、 2 フ レーム毎に極性が変化する よ う な駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする 、 請求項 2 5 に 記載の画像表示装置。

、

2 7 . 刖 ύ駆動手段は、 n フ レーム毎に 1 回は、 連続する

2 フ レ一ム 間で同一極性の駆動電圧を印加する こ と を特徴 とする、 請求項 2 5 に記載の画像表示装置。

2 8 . 刖 己表示素子は、

液晶 と

配向膜と を含み、

刖 己液晶 と前記配向膜の組合せが、 電圧の保持率が 9 8

% 以上 とな る よ う な組合せであ る こ と を特徴 とする 、 請求 項 1 に記載の画像表示装置。

■、 "！

2 9 . 刖 Btl表示素子は、

晶 と

配向膜と を含み、

刖 B己分極現象を抑制する手段 と して、 前記液晶中 は C

N基を含む化合物が 1 w t %未満で あ り 、 前記配向膜中 に は共役長が 7 原子以上の高分子が含まれな い こ と を特徴 と する 、 請求項 1 に記載の画像表示装置。

~|

3 0 . 表示素子は、

液晶 と

配向膜と 、

'J記液晶 に電圧を印加する画素電極お よび共通電極 と を含み、 ·

前記画素電極お よ び前記共通電極の少な く と も一部が、 前記配向膜のみを介 して前記液晶 に電圧を 印加する こ と を 特徴とする 、 請求項 1 に記載の画像表示装置 ,

3 1 . 前記表示素子は、 液晶 と 、

前記液晶 に電圧を印加する ため の電極と を含み、 前記液晶 の一部が、 その近傍 に前記電極が存在し な い状 態で駆動さ れる こ と を特徴とする 、 請求項 1 〜 3 0 の いず れかに記載の画像表示装置。

3 2 . 前記表示素子は、

液晶 と 、

前記液晶 に電圧を印加する ため の画素電極および共通 電極と を含み、

前記画素電極 と前記共通電極間 に発生する 、 基板に ほぼ 平行な電界によ っ て前記液晶を駆動する こ と を特徴とする 、 請求項 1 〜 3 0 のいずれかに記載の画像表示装置。

3 3 . 前記表示素子は、 エコ ー現象が発生 しやすい材料系 か ら な る こ と を特徴 とする 、 請求項 1 〜 2 7 の いずれか に 記載の画像表示装置。

3 4 . 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ っ て、

前記入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動す る駆動ス テ ッ プ と 、 少な く と も いずれかの連続する 2 つ のフ レーム につ いて、 前記正 と負 の駆動電圧の絶対値がよ り 近 く な る よ う に前記 入力映像信号又は前記駆動電圧を補正 して前記駆動電圧を 調整する調整ス テ ッ プと を備え る 、 画像表示方法。

3 5 . 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ っ て、

前記入力 映像信号に基づいて、 正 ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動する駆動ス テ ツ プを備 え、

前記駆動ステ ッ プは、 前記入力 映像信号の 1 垂直走査期 間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 し、 各幅期間で 互い に逆極性の駆動電圧を印加す る こ と を特徴 とする 、 画 像表示方法。

3 6 . 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ っ て、

前記入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動する駆動ス テ ッ プを備 え、

前記駆動ス テ ッ プは、 前記入力 映像信号の 1 垂直走査期 間 を第 1 の副期間 と第 2 の副期間 と に分割 し、 前記第 1 の 副期間は前記入力映像信号を出力 し、 前記第 2 の副期間は 補償信号を 出力する こ と を特徴 とする 、 画像表示方法。

3 7 . 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ っ て、

前記入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動する駆動ス テ ツ プを備 え、

前記駆動ステ ッ プは、

第 n フ レーム に は、 奇数本 目 の走査線にデータ 信号を 走査 し、 偶数本 目 の走査線に補償信号を走査 し、

第 n + 1 フ レー ム に は、 奇数本 目 の走査線に補償信号 を走査 し、 偶数本 目 の走査線にデ一夕信号を走査す る こ と を特徴とする、 画像表示方法。

3 8 . 入力 映像信号に基づいて表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ つ て、

前記入力 映像信号に基づい て、 正ま たは負の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子を駆動する駆動ス テ ツ プを備 え、

前記駆動ステ ッ プは、 前記入力映像信号の 1 垂直走査期 間中 に、 奇数本 目 の走査線ま たは偶数本 目 走査線の いずれ か一方の走査線を順に走査 し た後に、 いずれか他方の走査 線を順に走査する こ と を特徴 とする 、 画像表示方法。

3 9 . 入力 映像信号に基づい て表示素子を駆動 して画像を 表示する画像表示方法であ っ て、 ，

前記入力 映像信号に基づいて、 正ま たは負 の駆動電圧を 交互に印加 して前記表示素子 を駆動する駆動ス テ ツ プを備 え、

前記駆動ス テ ッ プは、 少な く と も いずれか の連続する 2 つ の フ レーム について、 極性 を反転さ せる こ と な く 同一極 性の駆動電圧を印加する こ と を特徴とする 、 画像表示方法。