(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された画素からなる液晶パネルであって、前記液晶パネルに新たな映像画像が周期的に表示され、階調表示が行える液晶表示装置において、映像画像と映像画像の間に別画像が挿入されており、前記別画像は直前の映像画像においてあらかじめ決まった透過率以上の透過率の階調レベルで表示されていた画素ではその階調レベルで表示され、あらかじめ決まった透過率よりも低い透過率の階調レベルで表示されていた画素では透過率の最も低い階調レベルで表示された画像であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記あらかじめ決まった透過率の階調レベルは、全階調レベルの内、９０％以上の階調レベル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】
マトリクス状に配置された画素からなる液晶パネルであって、前記液晶パネルに新たな映像画像が周期的に表示され、階調表示が行える液晶表示装置において、映像画像と映像画像との間に別画像が挿入されており、前記別画像は直前の映像画像において透過率の最も高い階調レベルで表示されていた画素ではその階調レベルで表示され、それ以外の階調レベルで表示されていた画素では透過率の最も低い階調レベルで表示された画素であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記映像画像と前記別画像とを表示していくときのフレーム周波数は、１２０Ｈｚであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記階調表示は２５６階調以上であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項記載の液晶表示装置。
【請求項６】
一対の基板間に液晶が保持され一方の基板上にスイッチング素子を有する画素がマトリクス状に形成されている液晶パネルと、前記スイッチング素子をオン状態とする信号を供給する走査線回路と、前記スイッチング素子に前記液晶の配向状態により透過率を変化させる信号を供給する映像線回路部と、を有する液晶表示装置であって、前記映像線回路部から前記スイッチング素子に供給される信号は映像画像の信号と別画像の信号が交互に供給されたものであり、前記別画像の信号は直前の映像画像の信号があらかじめ決まった透過率以上の透過率の信号であれば同じ信号であり、あらかじめ決まった透過率よりも低い透過率の信号であれば透過率の最も低い信号であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
一対の基板間に液晶が保持され一方の基板上にスイッチング素子を有する画素がマトリクス状に形成されている液晶パネルと、前記スイッチング素子をオン状態とする信号を供給する走査線回路と、前記スイッチング素子に前記液晶の配向状態により透過率を変化させる信号を供給する映像線回路部と、を有する液晶表示装置であって、前記映像線回路部から前記スイッチング素子に供給される信号は映像画像の信号と別画像の信号が交互に供給されたものであり、前記別画像の信号は直前の映像画像の信号が透過率の最も高い信号であれば同じ信号であり、それ以外の透過率の信号では透過率の最も低い信号であることを特徴とする液晶表示装置。
【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あり、特に映像画像と映像画像との間に別の画像を挿入して表示を行う液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の画素をマトリクス状に形成した液晶パネルを有する液晶表示装置の場合、画素へ書き込まれた映像用の電圧は、つぎの映像用の電圧が加わるまで保持され、そして液晶の配向状態も維持される。いわゆるホールド型と呼ばれる表示装置の場合、静止画と異なりある映像と次の映像とが大きく異なる動画の表示を行うと残像現象が発生する等の問題があった。そしてこのような問題を防止し、表示特性の改善を図ることを目的とする手段としては、たとえば特開２００１−１６６２８０、特開平１０−２６８８４９等がある。
【０００３】
これらは図５に示すように、フレーム周期ごとに変っていく画像と画像との間に、通常表示する画像とは異なる別の画像を表示するものである。特に別の画像として、画面全体が黒い画像を挿入している。これは例えば第１フレームにおいては通常表示する画像、たとえば中間諧調レベルの灰色を表示し、第２フレームには別画像である黒画像を表示する。そして第３フレームにおいてはまた通常表示する画像、たとえば最も明るくなる最大階調レベルの白を表示する。そして第４フレームではまた別画素である黒画像を表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように全面が黒い画像を通常表示する画像の間に挿入してしまうと、残像現象等の発生を防ぐことができたとしても、液晶表示装置に表示される映像が別画像を挿入しない液晶表示装置の映像に比べて暗くなるという問題がある。これは図６に示すように、各画素の輝度が総ての階調レベルにおいて一律に低下することによるものである。なお、図６の一点破線は別の画像の挿入を行わない場合の一画素の各階調における輝度を示しており、実線は黒の別画像の挿入を行う場合の一画素の各階調における輝度を示している。
【０００５】
したがって表示される画像が従来に比べると暗くなり、輝度、コントラスト等の画質が悪くなる液晶表示装置となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、いわゆるホールド型の表示装置においても残像現象の発生を抑えると共に、輝度、コントラスト等の低下を抑えた画質の高い表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、マトリクス状に配置された画素からなる液晶パネルであって、前記液晶パネルに新たな映像画像が周期的に表示され、階調表示が行える液晶表示装置において、映像画像と映像画像の間に別画像が挿入されており、前記別画像は直前の映像画像においてあらかじめ決まった透過率以上の透過率の階調レベルで表示されていた画素ではその階調レベルで表示され、あらかじめ決まった透過率よりも低い透過率の階調レベルで表示されていた画素では透過率の最も低い階調レベルで表示された画像であることを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明は、前記あらかじめ決まった透過率の階調レベルは、全階調レベルの内、９０％以上の階調レベルであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置である。
【０００９】
また本発明は、マトリクス状に配置された画素からなる液晶パネルであって、前記液晶パネルに新たな映像画像が周期的に表示され、階調表示が行える液晶表示装置において、映像画像と映像画像との間に別画像が挿入されており、前記別画像は直前の映像画像において透過率の最も高い階調レベルで表示されていた画素ではその階調レベルで表示され、それ以外の階調レベルで表示されていた画素では透過率の最も低い階調レベルで表示された画像であることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明は、前記映像画像と前記別画像とを表示していくときのフレーム周波数は、１２０Ｈｚであることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１１】
また本発明は、前記階調表示は２５６階調以上であることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１２】
また本発明は、一対の基板間に液晶が保持され一方の基板上にスイッチング素子を有する画素がマトリクス状に形成されている液晶パネルと、前記スイッチング素子をオン状態とする信号を供給する走査線回路と、前記スイッチング素子に前記液晶の配向状態により透過率を変化させる信号を供給する映像線回路部と、を有する液晶表示装置であって、前記映像線回路部から前記スイッチング素子に供給される信号は映像画像の信号と別画像の信号が交互に供給されたものであり、前記別画像の信号は直前の映像画像の信号があらかじめ決まった透過率以上の高い透過率の信号であれば同じ信号であり、あらかじめ決まった透過率よりも低い透過率の信号であれば透過率の最も低い信号であることを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明は、一対の基板間に液晶が保持され一方の基板上にスイッチング素子を有する画素がマトリクス状に形成されている液晶パネルと、前記スイッチング素子をオン状態とする信号を供給する走査線回路と、前記スイッチング素子に前記液晶の配向状態により透過率を変化させる信号を供給する映像線回路部と、を有する液晶表示装置であって、前記映像線回路部から前記スイッチング素子に供給される信号は映像画像の信号と別画像の信号が交互に供給されたものであり、前記別画像の信号は直前の映像画像の信号が透過率の最も高い信号であれば同じ信号であり、それ以外の透過率の信号では透過率の最も低い信号であることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の液晶表示装置における駆動回路のブロック図の一例を示している。制御回路部１０には、例えば液晶表示装置の受信部（図示せず）で受信した液晶表示装置の外部から送られてくる映像情報の信号（例えばテレビ信号等）が供給される。この映像情報の信号や後述する別の画像を表示するための信号に基づき、制御回路部１０は映像線駆動回路部１２に映像制御信号、走査線駆動回路部１３に走査制御信号をそれぞれ供給する。なお以下では、この液晶表示装置外部から送られてくる映像情報の信号に基づいて液晶表示装置に表示される画像を映像画像と呼ぶ。
【００１５】
液晶パネル１１は一対のガラス基板の間に液晶を挟んでなるものである。そして一方の基板上には複数の映像線と複数の走査線とが互いに直交するように形成され、この映像線と走査線に囲まれた領域が一画素に相当する領域となる。それぞれにはスイッチング素子としてのＴＦＴと、透明な画素電極が形成されている。
【００１６】
映像線駆動回路部１２は液晶パネル１１に形成された映像線と接続し、制御回路部１０から供給された映像制御信号に基づいてそれぞれの映像線に応じたソース信号を供給していく。
【００１７】
走査線駆動回路部１３は液晶パネル１１に形成された走査線と接続し、制御回路部１０から送られてきた走査制御信号に基づいて順次走査線にゲート信号を供給していく。
【００１８】
制御回路部１０からの走査制御信号により選択された走査線は、走査線駆動回路部１３から供給されたゲート信号により、この走査線と接続するＴＦＴのゲート電極を通じてこのＴＦＴをオン状態にする。制御回路部１０から供給された映像制御信号に基づき、映像線駆動回路部１２はそれぞれの映像線に応じたソース信号を供給する。このソース信号によりオン状態となっているＴＦＴのソース電極からドレイン電極へ電流が流れる。そしてこのドレイン電極から画素電極に電圧が加わる。対向基板上に形成された共通電極とこの画素電極との電位差により基板間に挟まれた液晶の配向状態が変化し、この画素における光の透過率が変っていく。
【００１９】
透過率に応じた階調レベルがあらかじめ決まっており、希望する階調レベルに応じた電圧がソース信号として映像線に供給され、その電圧が対応する画素に印加されることになる。本実施例においては透過率が０から２５５階調レベルまでの２５６階調の液晶表示装置を用いて示す。この場合０階調レベルを透過率が最も低くなるレベルとする。つまり０階調のときには対応する画素では黒が表示される。したがって２５５階調レベルは透過率が最も高くなるレベルとなり、最も明るくなる。なお本発明は２５６階調の液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば６４階調の液晶表示装置においても本発明は適用可能であるが、より高画質の液晶表示装置を実現する上では２５６階調以上が適している。
【００２０】
総ての走査線に順次ゲート信号を供給していき、選択された走査線ごとにそれぞれの映像線にソース信号を供給していくことで、対応する画素における液晶の配向状態を変化させていく。液晶の配向状態に基づき各画素の透過率が変化することで明暗が現れ、液晶パネル１１での画像表示が行われている。１フレーム期間内に総ての走査線についてゲート信号が供給され、１フレーム中に一つの画像が表示される。
【００２１】
通常フレーム周波数は６０Ｈｚ前後であり、この場合１秒間に６０の画面が表示され、１画面の表示期間はだいたい１６．７ｍｓとなる。本発明の実施例においてはフレーム周波数を通常よりも高くした。映像画像の他に後述する別の画像の表示も行うため、フレーム周波数がそのままだと表示品位が損なわれる恐れがあるためである。具体的にはフレーム周波数２倍にし、１秒間に通常の２倍の画像を表示することにした。
【００２２】
表示パネル１１では奇数番目のフレームで映像画像が表示される。そして偶数番目のフレームでは、別画像が表示される。つまり映像画像と映像画像との間に別画像を挿入して画面表示を行う。このように映像画像と映像画像との間に別画像を挿入し、別画像に透過率の低い黒っぽい画像を用いることで液晶表示装置のようなホールド型の表示装置における動画表示の際の残像現象の発生を抑えることが可能となる。
【００２３】
液晶パネル１１に表示される別画像は、例えば図２のようにして決定される。例えば制御回路部１０において、まずステップＳ１で液晶パネル１１に表示される画像のフレームが奇数番目か偶数番目かどうかが判断される。そしてステップＳ１で奇数番目のフレームの場合にはステップＳ３に進み映像情報の信号に基づいて映像制御信号を構成し、映像線駆動回路部１２へ供給する。そして映像線駆動回路部１２からそれぞれの映像線へソース信号が供給され、対応する画素へソース信号が印加されことになる。つまり奇数番目のフレームでは映像画像が表示される。
【００２４】
ステップＳ１で偶数番目のフレームの場合には、ステップＳ２に進み前フレームで表示した映像画像の映像制御信号に基づいて、対応する画素に印加されたソース信号が透過率の最も高い階調レベルの信号であったかどうかを判定する。ステップＳ２で透過率の最も高い階調レベルの信号であった場合には、ステップＳ４に進み対応する画素に再度同じソース信号を印加するよう映像制御信号を構成し、映像線駆動回路部１２へと供給する。したがって偶数番目のフレームでは、前フレームで透過率が最も高い状態の画素をそのままの状態にして別画像を構成する。具体的には前フレームで印加されたソース信号が２５５階調レベルの信号であったかどうかを判定し、２５５階調レベルの信号であれば同じ２５５階調レベルの信号を対応する画素に供給する。
【００２５】
また、ステップＳ２で透過率の最も高い階調レベルの信号でなかった場合には、ステップＳ５に進み透過率の最も低い階調レベルのソース信号を対応する画素に印加するよう映像制御信号を構成し、映像線駆動回路部１２へと供給する。したがって偶数番目のフレームでは、前フレームで透過率が最も高い状態の画素でなければ、対応する画素を透過率の最も低い状態にして別画像を構成する。具体的には前フレームで印加されたソース信号が２５５階調レベルの信号でなければ、０階調レベルの信号を対応する画素に供給する。
【００２６】
このようにして制御回路部１０から映像線駆動回路部１２、走査線駆動回路部１３へ供給された映像制御信号、走査制御信号により液晶パネル１１に画像が表示される。そして常に全面黒の画像を挿入するのではなく、前フレームの表示状態に基づき挿入する画像を決定することが可能となる。
【００２７】
図３は液晶パネル１１での表示例を示す。例えば奇数番目の第１フレームで１５０階調レベルの映像画像が表示された場合、偶数番目の第２フレームでは０階調レベルの別画像が表示される。そして第３フレームで２００階調レベルの映像画像が表示された場合、第４フレームでは０階調レベルの別画像が表示される。そして第５フレームで２５５階調レベルの映像画像が表示された場合、第６フレームでは２５５階調レベルの別画像が表示される。
【００２８】
このような表示を行ったことによる一画素の各階調における輝度を図４に示す。図４の一点鎖線は映像画像と映像画像との間に別画像の挿入を行わない場合の一画素の各階調における輝度を示しており、二点鎖線は映像画像と映像画像との間に常に全面黒の別画像を挿入する場合の一画素の各階調における輝度を示している。図４の実線は本発明の場合の一画素の各階調における輝度を示している。なお二点鎖線と実線とが重ならないよう少し離して示す。図４に示すように透過率の最も高くなる最大階調のときの輝度は別画像の挿入を行わない場合の輝度と同じになり、別画像を挿入したことによる最大輝度の低下を防ぐことがでる。表示装置の映像を見る者にとって、最大階調レベルの輝度が高いと画面全体の明るさが特に印象付けられる。したがって図４では最大階調レベルの輝度のみが一点鎖線で示した従来の表示装置と同じ輝度になっているだけで、二点鎖線で示した別画像の挿入を行う従来の液晶表示装置とあまり変っていないようにも思えるが、実際に映像を見た者にとっては、輝度の高さが特に印象付けられ、画面全体を通じて明るく感じることになると共に、コントラストの高い液晶表示装置となる。
【００２９】
なお、実施例では前フレームにおいて透過率の最も高い階調レベルの信号が印加された画素だけ再度その信号を対応する画素に印加したが、前フレームにおいて透過率の高い階調レベルで表示を行っていた画素について、再度その信号を対応する画素に印加して表示しても明るい部分での輝度の低下を防ぐことができ、映像を見る者に対して画面全体の明るさを印象付けることが可能となる。
【００３０】
したがって本発明の要旨を変更しない範囲であれば上記実施例には限定されない。例えば全階調レベルの内、だいたい９０％以上の階調レベル、２５６階調の場合にはだいたい２３０階調レベル以上の場合に前フレームの映像画像と同じ階調レベルの信号により画素を表示してもよい。この場合輝度の低下はより広い階調レベルにおいて防ぐことが可能となると共に、残像現象の発生も抑えることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、映像画像と映像画像との間に別画像を挿入するので残像の発生を抑えることが可能となると共に、前フレームの映像画像において透過率の高い階調レベルで表示を行っていた画素では、そのままの表示状態を維持するので輝度、コントラスト等の低下を抑えた画質の高い表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置における駆動回路のブロック図の一例である。
【図２】表示する画像を決定するためのルーチンの一例を示す。
【図３】本発明の液晶表示装置における表示例を示す。
【図４】本発明の液晶表示装置における画素の各階調における輝度を示す。
【図５】従来の液晶表示装置における別画像の表示例を示す。
【図６】従来の液晶表示装置における画素の各階調における輝度を示す。
【符号の説明】
１０  制御回路部
１１  液晶パネル
１２  映像線駆動回路部
１３  走査線駆動回路部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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