(57)【要約】【課題】動画表示において、動画ぼけや二重輪郭などの画像劣化を生ずることなく、動画表示性能を飛躍的に改善することのできる液晶ディスプレイを提供する【解決手段】画像信号が入力される液晶パネルをアクティブマトリクス駆動することで、画像信号に基づく画像を表示するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイであって、１フィールドの画像表示周波数が６０Ｈｚよりも高く、１フィールド間の画像信号のホールド時間よりも、液晶パネル内の液晶分子の立ち上がり応答時間τｒの方を短くした。【選択図】図２
2007086709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号が入力される液晶パネルをアクティブマトリクス駆動することで、前記画像信号に基づく画像を表示するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイであって、
１フィールドの画像表示周波数が６０Ｈｚよりも高く、１フィールド間の前記画像信号のホールド時間よりも、前記液晶パネル内の液晶分子の立ち上がり応答時間の方が短いことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項２】
少なくとも前記１フィールド間に黒表示期間を設けたことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記１フィールド間の黒表示期間よりも前記液晶分子の立ち下がり応答時間が短いことを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記黒表示期間が、少なくとも前記液晶パネルへの画像信号による黒表示を含むことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記黒表示期間が、少なくとも前記液晶パネルのバックライト消灯による黒表示を含むことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記１フィールド間の黒表示期間よりも前記液晶分子の立ち上がり応答時間が短いことを特徴とする請求項５記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記液晶分子の立ち上がり応答時間よりも前記液晶分子の立ち下がり応答時間の方が短い特性を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項８】
前記液晶パネルが、高電圧を印加した際に黒表示となり、高電圧の印加を停止した際に白表示となるノーマリーホワイトモードによる表示機能を少なくとも有することを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【請求項９】
前記液晶パネルは、前記液晶分子がベンド配列を有するＯＣＢモード液晶を含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項記載のアクティブマトリクス型液晶ディス
プレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画表示性能が優れたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルを用いた液晶ディスプレイは、コントラストや視野角依存性の改善などにより表示性能を大きく改善するとともに、基板サイズの大型化や欠陥密度の低減技術など生産技術の向上も加わり、大型テレビにも用途を拡大している。この大型テレビ用途では、動画表示が前提であるとともに、画面の大型化により単位時間当たりの画像移動距
離が大きくなるために、優れた動画表示性能が必要となる。
【０００３】
さらに、放送映像のハイビジョン化による高解像度化のために、動画表示時のボケが一層目立つ。ハイビジョン放送が本格化する今後、一層の優れた動画表示性能が必要となる。
【０００４】
しかしながら、液晶パネルは以下の２つの大きな原因により、動画表示性能に問題がある。第１の原因は、液晶分子の立ち上がり開始から立ち上がり完了までの時間および、立ち下がり開始から立ち下がり完了までの時間を示す応答速度が十数ms程度と遅いことである。第２の原因は、表示方式が一定の輝度を１表示フィールドの間一定に保って表示するホールド表示（液晶ＴＶに使われるのは、ホールド表示のアクティブマトリクスタイプ）であり、ＣＲＴのようなインパルス表示に比べると人間の視感に対して違和感が生じ、画像がボケて見えることである。
【０００５】
図８（ａ）に一般的な液晶パネルの応答波形を示し、図８（ｂ）に一般的なＣＲＴの応答波形を示す。いずれも、黒表示中に４フィールド間白表示した場合（非特許文献１参照）である。
そこで、第１の原因に対する対策として、液晶の分子を動きやすくするために液晶材料を低粘度化したり、液晶セルギャップを狭くして電界強度を強くするなどの最適化が図られるとともに、液晶セル内の液晶分子の配列をベンド形にして液晶分子の動きを早くするＯＣＢ（オプティカル・コンペンセッテッド・ベント）モードを採用し、液晶の応答速度を１表示フィールド（１６．７ｍｓ）よりも十分に短い５ｍｓ程度にまで改善することができている。ただし、このＯＣＢモードの液晶ディスプレイは、一般的に６０Ｈｚで駆動されている。
【０００６】
なお、液晶の応答速度は一般的に次のように定義されている。図２に示すように、黒表示時の輝度Ａと白表示時の輝度Ｂとの変化曲線にて、輝度Ａの状態を０％、輝度Ｂの状態を１００％とした場合に、１０％から９０％まで変化に要する時間を立ち上り応答時間τｒ、９０％から１０％まで変化に要する時間を立ち下り応答時間τｄとする。
【０００７】
一方、第２の原因であるホールド表示の問題を改善するために、１表示フィールド間に液晶パネルの表示を切り替えて黒表示を挿入したり（特許文献１）、バックライトを点滅させる（特許文献２）ことによって、インパルス表示に近づけた擬似インパルス表示（特許文献３）が考案され、一部大型テレビ用の液晶ディスプレイに採用されている。
さらに、上記ホールド表示の問題を改善するための他の方法として、駆動周波数を高くして１フィールドの間隔を短くする（１フィールド期間を短縮：通常周波数６０Ｈｚに対し、９０Ｈｚや１２０Ｈｚ等に設定することが提案されている。）ハイフレームレート駆動（特許文献４）化することで、連続表示に近づけることにより、動画表示性能を改善する方法が検討され始めている。
【非特許文献１】ＩＤＷ９８、Ｐ８２３、Ｔ．Ｋｕｒｉｔａ
【特許文献１】特開２００１−４２２８２号
【特許文献２】特開２００２−９１４００号
【特許文献３】特開２００１−２６８６０３号
【特許文献４】特開２００４−１１７７５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、以上のような対策を実施しても動画表示性能の改善が不十分で、動画像がぼやけの改善が不十分であったり、二重輪郭が発生するなどの問題が生じているのが現状である。
また、駆動周波数が６０Ｈｚよりも高いハイフレームレート駆動においては、前記の黒表示の挿入を併用する場合、液晶の応答速度と駆動波形のマッチングを適切に行わなければ、動画表示性能を高める効果が十分に得られない。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、動画表示において、動画ぼけや二重輪郭などの画像劣化を生ずることなく、動画表示性能を飛躍的に改善することのできるアクティブマトリクス型液晶ディスプレイを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）画像信号が入力される液晶パネルをアクティブマトリクス駆動することで、前記画像信号に基づく画像を表示するアクティブマトリクス型液晶ディスプレイであって、１フィールドの画像表示周波数が６０Ｈｚよりも高く、１フィールド間の前記画像信号のホールド時間よりも、前記液晶パネル内の液晶分子の立ち上がり応答時間の方が短いことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００１０】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、１フィールドの画像表示周波数が６０Ｈｚよりも高くなるハイフレームレート駆動を行い、かつ、１フィールド間の画像信号のホールド時間よりも、液晶パネル内の液晶分子の立ち上がり応答時間の方を短くすることで、１フィールド間で液晶の応答を完了させ、次フィールドへの影響をなくし、動画表示において、信号誤差の生じにくい正確な表示を実現できる。
【００１１】
（２）  少なくとも前記１フィールド間に黒表示期間を設けたことを特徴とする（１）記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００１２】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、１フィールド間に黒表示期間を設けることで、動画表示性能に優れたインパルス表示に近似した疑似インパルス表示を行うことができる。
【００１３】
（３）  前記１フィールド間の黒表示期間よりも前記液晶分子の立ち下がり応答時間が短いことを特徴とする（２）記載の液晶ディスプレイ。
【００１４】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、１フィールド間の黒表示期間よりも液晶分子の立ち下がり応答時間が短いことにより、黒レベルを残映なく十分に表示することができる。また、次フィールドの起点輝度を十分に低くすることができる。
【００１５】
（４）  前記黒表示期間が、少なくとも前記液晶パネルへの画像信号による黒表示を含むことを特徴とする（３）記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００１６】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、液晶パネルへの画像信号により黒表示期間を形成することができる。
【００１７】
（５）前記黒表示期間が、少なくとも前記液晶パネルのバックライト消灯による黒表示を含むことを特徴とする（３）記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００１８】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、液晶パネルのバックライト消灯による黒表示により黒表示期間を形成することができる。
【００１９】
（６）前記１フィールド間の黒表示期間よりも前記液晶分子の立ち上がり応答時間が短いことを特徴とする（５）記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００２０】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、１フィールド間の黒表示期間よりも液晶分子の立ち上がり応答時間が短いことにより、白レベルを十分に表示することができる。
【００２１】
（７）前記液晶分子の立ち上がり応答時間よりも前記液晶分子の立ち下がり応答時間の方が短い特性を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００２２】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、フィールド後半の黒表示の際に、黒レベルまで輝度を十分下げることができ、動きの激しい動画表示をしても動画ぼけがほとんど発生せず、優れた動画表示性能が発揮される。
【００２３】
（８）前記液晶パネルが、高電圧を印加した際に黒表示となり、高電圧の印加を停止した際に白表示となるノーマリーホワイトモードによる表示機能を少なくとも有することを特徴とする（７）記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００２４】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、一般的な液晶パネルの特性である低電位から高電位への移行の応答速度が速いことを利用し、応答速度を速めたい側の駆動を高電圧印加による黒表示とすることで、白表示よりも黒表示を容易に高速表示させることができる。
（９）前記液晶パネルは、前記液晶分子がベンド配列を有するＯＣＢモード液晶を含むことを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項記載のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ。
【００２５】
このアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、ＯＣＢモード液晶を用いることで、高速応答性を簡単にして得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、速い液晶応答速度を用いた液晶パネルをハイフレームレート駆動することにより、動きの激しい動画表示をしても動画ぼけや二重輪郭などによる画像劣化がほとんど発生せず、優れた動画表示性能を発揮することができる。また、ハイフレームレート駆動にて黒表示挿入する場合に、液晶の応答特性を立ち上がり応答時間よりも立ち下がり応答時間が短いこととすることにより、黒表示の際の黒レベルを十分な輝度にまで下げ、上記画像劣化を防止して優れた動画性能表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶ディスプレイの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態における液晶ディスプレイの構成を示す概略図である。
【００２８】
液晶ディスプレイ１００は、平面バックライトユニット１１と液晶パネル１３より構成され、液晶パネル１３の電極には、信号を印加するためのパネル駆動回路１５が接続されている。パネル駆動回路１５は液晶パネル１３をアクティブマトリクス駆動する。
液晶パネル１３には、液晶分子がベンド配列し、印加電圧の大小によって前記ベンドの曲率が変化することにより、発現するレタデーション値を変化させることで表示を行う、所謂、ＯＣＢモードの液晶を使用している。
【００２９】
本実施形態の液晶パネル１３として用いられるＯＣＢ方式の液晶表示装置は、図示は省略するが、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。光学補償フィルムは、液晶セルと一方の偏光板との間に、一枚配置するか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置する。光学補償フィルムを偏光板の保護フィルムとして用いると、偏光板が光学補償フィルムの機能も兼ねるので、液晶表示装置の薄型・軽量化の点で好ましい。
【００３０】
表示方式がＯＣＢ方式の液晶表示装置は、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に（対称的に）配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いており、例えば米国特許４５８３８２５号、同５４１０４２２号の各明細書に開示されている。棒状液晶分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）液晶モードと呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
【００３１】
本実施形態の液晶パネル１３の白表示時の応答波形を図２に示した。図２では、光強度の変化を示す応答波形を実線、印加電圧信号を破線で示している。図示のように、本液晶パネル１３は、立ち上がりの応答時間τｒ＝４ｍｓ、立ち下りの応答時間τｒ＝１ｍｓの応答特性を有している。つまり、液晶パネル１３は、液晶分子の立ち上がり応答時間よりも立ち下がり応答時間の方が短い特性を有している。
【００３２】
また、本実施形態の液晶パネル１３では、ホールド表示による動画ぼけ対策として、液晶パネル１３の駆動周波数を通常駆動である６０Ｈｚの倍の１２０Ｈｚとしている。この場合、１フィールド期間中のホールド時間は８．３ｍｓであり、本液晶パネル１３の応答速度が一般的な液晶パネルと比較して十分に速く、１フィールド期間内に、液晶分子の立ち上がり及び立ち下がりが完了する。
【００３３】
本実施形態の液晶ディスプレイの動画表示性能を、動画表示性能評価装置である大塚電子（株）製ＭＰＲＴ−１００にて測定した（文献：ＩＤＷ０３、ｐ．１４８３，Ｋ．Ｏｋａ）。本実施形態の液晶ディスプレイの動画表示性能ＭＰＲＴ値は８ｍｓであった。
一方、図３に一般的な液晶パネルを用いた場合の、それぞれ４フィールド白表示の場合の応答波形を示した。図３に示すように、１フィールド間で液晶分子の立ち上がりを完了させることができる本実施形態の液晶パネル１３と比較すると、液晶分子の立ち上がり及び立ち下がりが１フィールドを超えて遅くなっている。このような一般的な応答速度を示す液晶パネルでは、立ち上がり時間τｒ＝１２ｍｓ、立ち下がり時間τｒ＝１５ｍｓである場合、動画表示性能ＭＰＲＴ値は１２ｍｓであった。また、この一般的な液晶パネルを用いて６０Ｈｚで駆動した場合には、ＭＰＲＴ値は１５ｍｓであった。このように、本実施形態の液晶パネル１３によれば、他の一般的な構成よりも良好な動画表示性能が得られることがわかる。
【００３４】
さらに、本実施形態の液晶パネル１３の駆動では、１フィールド間に液晶分子の応答が完了しているために、次フィールドへの影響がなく、動画表示において信号誤差の生じにくい正確な表示が可能となる。そのため、本実施形態の液晶パネル１３を用いて構成したアクティブマトリクス型液晶ディスプレイによれば、速い液晶応答速度を用いた液晶パネルをハイフレームレート駆動することにより、動きの激しい動画表示をしても、動画ぼけや二重輪郭などによる画像劣化がほとんど発生せず、優れた動画表示性能を発揮することができる。
【００３５】
次に、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶ディスプレイの第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態に比べてさらに動画表示性能を向上させることを目的としたものである。
本実施形態の液晶ディスプレイの構成は、図１に示すものと同様であり、平面バックライト１１および液晶パネル１３からなる第１実施形態と同様である。また、液晶パネル１３も第１実施形態と同じ高速応答性能を有するＯＣＢモードのものを用いている。また、表示周波数も第１実施形態と同様の１２０Ｈｚ（１フィールド期間＝８．３ｍｓ）とした。
【００３６】
本実施形態では、１フィールド後半に液晶パネル１３に黒表示信号を印加して、液晶パネルを黒表示させる。これにより、１フィールド間に黒表示期間が設けられ、動画表示性能に優れるインパルス表示に近似した擬似インパルス表示を行うことができる。
本実施形態における白表示時の液晶パネルの応答波形を図４に示した。（ａ）は本実施形態の液晶パネル１３の応答波形であり、（ｂ）は一般的な応答速度の場合の応答波形である。いずれも、黒表示中に４フィールド間だけ白表示した場合であり、印加信号を破線で示している。
【００３７】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、各フィールドの前半５０％の期間（本実施形態の場合、４．１ｍｓ）で白表示信号を印加し、後半５０％の期間（本実施形態の場合、４．１ｍｓ）で黒表示信号を印加しており、各印加信号は、図４（ａ），（ｂ）ともに同じ信号である。
【００３８】
しかしながら、同じ信号であるにも拘わらず、応答波形は大きく異なる。本実施形態の液晶パネル１３を示す図４（ａ）においては、液晶パネル１３の液晶分子の立ち上がり、立ち下がりが、ともに応答速度が４ｍｓ以下であるため、前半の白表示信号印加時間である４．１ｍｓ（本実施形態におけるホールド時間）内に立ち上がりが完了しており、白レベルが十分に表示される。さらに、後半の黒表示信号印加時間である４．１ｍｓ内に立ち下がりが完了しており、各フィールド後半で黒レベルにまで輝度が十分に下がっている。したがって、本実施形態の液晶パネル１３では、擬似インパルス表示が実現できていると言える。
【００３９】
一方、図４（ｂ）に示した一般的な液晶パネルを使用した場合には、液晶パネルの応答が遅いために、白表示時の白レベルが十分に確保されず、黒表示時の黒レベルも十分に下がらない応答波形になっており、十分な擬似インパルス表示ができていない波形になっている。
【００４０】
本実施形態の液晶ディスプレイを前記と同様にＭＰＲＴ−１０００を用いて動画表示性能を測定したところ、ＭＰＲＴ値は４ｍｓとなった。一方、図４（ｂ）で示した一般的な液晶パネルを用いた場合には、１０ｍｓであった。
【００４１】
以上のように、本実施形態の構成によれば、非常に動画表示性能に優れた液晶ディスプレイを実現することができる。また、ハイフレームレート駆動して黒信号による黒挿入表示を行う場合には、１フィールド期間内に液晶パネルの立ち上がり、および立が下りを完了させることが必要であり、高速で応答する液晶パネルの採用が必要となる。
【００４２】
本実施形態のように１２０Ｈｚ駆動で１フレーム当たり５０％の黒表示期間を挿入する場合には、液晶パネルの立ち上がり、および立ち下りのいずれもが４ｍｓ以下である必要がある。
【００４３】
本実施形態では、１フレーム当たりの黒表示期間の挿入割合を５０％としたが、必要に応じ変更してもよい。ただし、必要以上に黒挿入期間を長くすると明るさが低下してホールド時間短くなり、液晶の立ち上がり時間以下になると、さらに明るさが低下してしまう。
【００４４】
また、必要以上に黒挿入期間を短くして液晶の立ち下がり時間以下にすると、十分な黒挿入ができず、擬似インパルスによる動画表示性能改善が著しく劣化する。この場合には、次フィールドの起点輝度が変化するために、１フィールドに比べ２フィールド目の方が高輝度となり、立ち上がり期間が２フィールド期間にまで達する。（図４（ｂ）参照）そのため、動画表示性能が著しく劣化することになる。したがって、黒挿入期間は上記のことを考慮して適切に設定する必要がある。
【００４５】
次に、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶ディスプレイの第３の実施形態について説明する。
本実施形態の液晶ディスプレイの構成は、図４に示す第２実施形態と同様であり、高速応答性能を有するＯＣＢモードのものを用いている。また、表示周波数も第１実施形態と同様の１２０Ｈｚ（１フィールド期間＝８．３ｍｓ）とした。
【００４６】
本実施形態においても、１フィールド後半に液晶パネル１３に黒表示信号を印加して、液晶パネルを黒表示する。これにより、１フィールド間に黒表示期間を設けた擬似インパルス表示を行う。
本実施形態における白表示時の液晶パネルの応答波形を図５に示した。（ａ）は本実施形態の液晶パネル１３の応答波形であり、（ｂ）は一般的な応答速度の例として、立ち上がりの応答時間τｒ＝１ｍｓ、立ち下がりの応答時間τｒ＝４ｍｓの応答速度を有する液晶パネルを用いた場合の白表示時の応答波形である。いずれも、黒表示中に４フィールド間だけ白表示した場合であり、印加信号を破線で示している。
【００４７】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、各フィールドの前半５０％の期間（本実施形態の場合、４．１ｍｓ）で白表示信号を印加し、後半５０％の期間（本実施形態の場合、４．１ｍｓ）で黒表示信号を印加している。各印加信号は、図５（ａ），（ｂ）ともに同じ信号である。
【００４８】
ところが同じ信号であるにも拘わらず、応答波形は大きく異なる。図５（ａ）によれば、液晶パネルの立ち下がりの応答時間τｄが、立ち上がりの応答時間τｒよりも短く、黒表示信号の印加時間である４．１ｍｓ内に立ち下がりが十分に完了している。また、各フィールド後半で黒レベルにまで輝度が十分下がっている。したがって、本実施形態においては、疑似インパルス表示が良好に実現できている。
【００４９】
一方、図５（ｂ）によれば、黒表示信号の印加時間である４．１ｍｓ内に立ち下がりが完了しているが、図５（ａ）の場合と比較して、黒レベルがやや高い応答波形になっており、１フィールド後半での黒挿入が不十分な状態となっている。
【００５０】
本実施形態の液晶ディスプレイを前記と同様にＭＰＲＴ−１０００を用いて動画表示性能を測定したところ、図５（ａ）に示す場合にはＭＰＲＴ値は４ｍｓとなった。一方、図５（ｂ）で示した立ち上がり、立ち下がりが逆の応答特性を有する液晶パネルを用いた場合には、６ｍｓであった。
【００５１】
このように、応答時間τｒ、τｄの合計が同じ５ｍｓの液晶パネルを用いた場合でも、立ち下がりの応答時間τｄの方が短い場合に、良好な動画表示性能が得られる。これは、ハイフレームレート駆動で黒信号による黒挿入表示を行う場合に、特に有効である。また、図５（ａ）の印加信号を用いる本実施形態の液晶ディスプレイによれば、動きの激しい映像を鑑賞しても殆ど動画ぼけが見られず、良好な表示性能を得ることができる。
【００５２】
なお、立ち上がりの応答時間τｒよりも立ち下がりの応答時間τｄの方が短い液晶パネルを得る方法としては、通常の液晶パネルでは、低電位から高電位移行時の応答速度が速いことから、高電圧印加時に黒表示となるＮＷ（ノーマリーホワイト）となるようなデバイス構成をすることが有効である。つまり、一般的な液晶パネルの特性である低電位から高電位への移行の応答速度が速いことを利用し、応答速度を速めたい側の駆動を高電圧印加による黒表示とする。これにより、白表示よりも黒表示を容易に高速表示させることができる。
【００５３】
次に、本発明に係るアクティブマトリクス型液晶ディスプレイの第４の実施形態を以下に説明する。本実施形態は第１の実施形態に比べてさらに動画表示性能を向上させている。
【００５４】
図６は本実施形態の液晶ディスプレイの構成図である。本実施形態の液晶ディスプレイ２００は、平面バックライト１１を点滅させるためにバックライト駆動回路２１と、液晶パネル１３とのタイミングを制御するコントローラ２３（特開２００２−２２１７０１等を参照）を備えている。なお、液晶パネル１３は第１実施形態と同じ高速応答性能を有するＯＣＢモードのものを用いている。また、液晶パネル１３の表示周波数は、第１実施形態と同様の１２０Ｈｚ（１フィールド期間＝８．３ｍｓ）である。
【００５５】
本実施形態の液晶ディスプレイ２００では、１フィールド前半に４．１ｍｓの間バックライト１１を消灯させて、１フィールド間に黒表示期間を設けて動画表示性能に優れたインパルス表示に似せた擬似インパルス表示する。
【００５６】
図７に本実施形態における白表示時の液晶パネルの応答波形（ａ），（ｂ）を示した。各図には液晶の応答波形を実線で、液晶パネルへの印加信号を破線で、バックライトの消灯期間を斜線部として示してある。図示のように、１フィールド前半５０％の期間にバックライトを消灯させることによって擬似インパルス表示を実現している。
【００５７】
図７（ａ）に示すように、１フィールド後半のバックライト点灯時前に、液晶分子は既に立ち上がっており、高い白レベルになっている。また、これとともに、次フィールド以降も同じ波形になっている。したがって、１フィールド目の半分の時間（本実施例の場合は４．１ｍｓ）で立ち上がりが完了している。
【００５８】
一方、図７（ｂ）には、やや早めの応答速度（立ち上がりτｒ＝８ｍｓ、立ち下りτｒ＝７ｍｓ）である液晶パネルを使用した場合の応答波形を示してある。図７（ａ）と同様にバックライトを点滅させて、擬似インパルス表示を行っているが、１フィールド後半のバックライト点灯時に液晶は立ち上がり途中であり、次フィールドと比較すると白の輝度がやや低い状態にあることがわかる。したがって、１フィールド目と２フィールド目の輝度に差があることから、２フィールド目で初めて立ち上がりが完了したこととなり、つまりは、２フィールド目の後半に立ち上がりが完了することになる。この場合には１２．４ｍｓで立ち上がりが完了したことになる。
【００５９】
本実施形態の液晶ディスプレイを前記と同様にＭＰＲＴ−１０００を用いて動画表示性能を測定したところ、ＭＰＲＴ値は４ｍｓとなった。一方、図７（ｂ）で示した一般的な液晶パネルを用いた場合には、１２ｍｓであった。
【００６０】
また、図７（ｂ）の場合には、動画表示性能が悪いだけでなく、輪郭が明確なパターンの動画映像の場合に二重輪郭が発生する。これは、液晶パネルの応答速度が遅い場合に、より顕著である。そのため、この場合には応答速度の速い液晶パネルを用いることが望ましく、バックライト消灯期間内に液晶パネルの立ち上がり、および立ち下がりが完了することが必要である。つまり、１フレーム内の黒表示期間よりも液晶パネル１３の立ち上がり、および立ち下がり応答時間の方を短く設定する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の液晶ディスプレイ２００によれば、非常に動画表示性能に優れた液晶ディスプレイを実現することができる。
本実施形態では、バックライト消灯期間を１フィールド当たり５０％としたが、必要に応じ変更してもよい。ただし、必要以上にバックライト消灯期間を長くすると明るさが低下する。また、必要以上にバックライト消灯期間（黒挿入期間）を短くして、バックライト消灯ホールド時間が液晶の立ち上がり時間以下になると、前述したように立ち上がり完了が２フィールド目となるために、著しく動画表示性能が悪くなり、二重輪郭の発生も考えられる。したがって、バックライト消灯期間は、上記のことを考慮して適切に設定する必要がある。
【００６２】
以上説明した３つの各実施形態においては、駆動周波数を１２０Ｈｚとしているが、状況により変更しても構わない。また、よりハイフレームレート化する方が動画表示性能は良化する。したがって、ＯＣＢモードのような高速の液晶パネルを用い、その応答速度に応じてフレームレートや黒表示期間の挿入比率などを設定することが望ましい。
【００６３】
また、上記各実施形態においては、液晶パネル１３の応答速度向上に関する具体的手段は詳述していないが、提示したＯＣＢモード液晶の導入以外にも、オーバードライブ駆動（例えば特開２０００−２３１０９１号参照）などを採用して補償信号を生成し、駆動電圧波形に重畳させることもできる。つまり、駆動電圧波形に補償信号を重畳させて一時的に所定の一定駆動電圧より高く設定することで、応答速度の短縮化と表示輝度のオーバーシュートの防止を図ることができる。その場合、オーバードライブ駆動などの印加電圧波形を改良する際に、立ち上がりの応答時間τｒよりも立ち下がりの応答時間τｄの方が短くなるよう設定する。なお、オーバードライブ駆動を採用した場合には、印加信号の波形が各実施形態とは若干異なるが、本発明による作用効果は同等に得ることができる。
【００６４】
なお、上記のようにオーバードライブ駆動などにより液晶分子の応答の補償信号を印加する場合は、一定電圧のホールド期間は短くなるが、本発明では前記補償信号も含めた期間をホールド時間とみなすこととする。
【００６５】
また、本実施形態では示していないが、更なる動画表示性能の改善や黒表示、黒表示期間の挿入時における黒レベルの低減や、低電力化を目的として、第２、第３の実施形態に対して第４の実施形態で示したバックライト点滅を組み合わせても効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態における液晶ディスプレイの構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の液晶パネルで４フィールド白表示を行う場合の応答波形を示すグラフである。
【図３】一般的な液晶パネルで４フィールド白表示を行う場合の応答波形を示すグラフである。
【図４】白表示時の液晶パネルの応答波形を示すグラフで、（ａ）は第２実施形態の液晶パネルの応答波形であり、（ｂ）は一般的な応答速度の場合の応答波形である。
【図５】白表示時の液晶パネルの応答波形を示すグラフで、（ａ）は第３実施形態の液晶パネルの応答波形であり、（ｂ）は一般的な応答速度の場合の応答波形である。
【図６】第４の実施形態の液晶ディスプレイの構成を示す構成図である。
【図７】第４の実施形態における白表示時の液晶パネルの応答波形（ａ），（ｂ）を示すグラフである。
【図８】（ａ）は一般的な液晶パネルの応答波形を示す図で、（ｂ）は一般的なＣＲＴの応答波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１３  液晶パネル
１５  パネル駆動回路
２１  バックライト駆動回路
２３  コントローラ
１００  液晶ディスプレイ
２００  液晶ディスプレイ
τｄ，τｒ  応答時間（応答速度）
【図１】
2007086709.tif 000003
【図２】
2007086709.tif 000004
【図３】
2007086709.tif 000005
【図４】
2007086709.tif 000006
【図５】
2007086709.tif 000007
【図６】
2007086709.tif 000008
【図７】
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【図８】
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