JP2000214437A - 液晶駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶に直流電圧成分が印加されることを防止
し、焼き付きによる残像を防止でき、また従来の駆動に
比べて、なんら画質を損なうことのないマトリクス型液
晶表示装置の駆動方法を提供する。 【解決手段】 マトリクス状に配された各画素７１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
ターレス駆動の映像信号が入力される液晶駆動回路にお
いて、奇数フィールドと偶数フィールドに入力される信
号に対して、１フィールドより長い所定周期で、映像信
号が入力される期間と、映像信号の逆極性信号が入力さ
れる期間とを交互に生成する反転手段と、2つの期間が
入れ替わるタイミングに合わせて、液晶光源の輝度を変
化させる輝度変化手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その駆動方法に関し、特に、静止画を長時間表示する際
に、特定の行にＤＣ電圧成分が載ることで生じる液晶の
焼き付きを防ぐことができる液晶表示装置及びその駆動
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マトリクス型液晶表示装置におい
ては、フィールドメモリを備えていない場合、入力のイ
ンターレス映像信号に対しては、次のようなノンインタ
ーレス表示が行なわれている。

【０００３】図６を参照して、液晶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。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６（ａ）および（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。

【０００５】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こ
とで液晶内部で分極が生じ、焼き付きなどの表示不良を
ひきおこすのを、防ぐためである。

【０００６】ここで、液晶表示装置において、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を考える。

【０００７】図７において一例として、ストライプパタ
ーンが静止画として、表示され続けた場合を示す。走査
線との関係において、ストライプパターンの入力映像信
号と、このパターンを拡大して示してある。

【０００８】走査線数２６０本前後の液晶パネルを考え
る。表示される映像によって、隣接する走査線の映像信
号が同じ場合は、図７における第（２ｉー３）行目と第
（２ｉー２）行目が共に第６図における第（ｉー１）行
目に入力される。その時、第（ｉー１）行目のある画素
には図８（ａ）のような信号電位が印加される。この場
合、（＋）極性、（−）極性の電位が等しく、ＡＣ駆動
が行われているため、ＤＣバイアスはかからない。表示
される映像によっては、隣接する走査線の映像信号は異
なったものとなる。例えば図７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、
図６の液晶表示装置の第ｉ行目のある画素には図８
（ｂ）のような信号電位が印加されることになる。

【０００９】図７には、走査線との関係において、スト
ライプパターンの入力映像信号と、このパターンを拡大
して示してある。

【００１０】図８（ｂ）に示すように、この行は、フィ
ールド毎に映像信号が極性反転はされているものの、偶
数フィールド信号と奇数フィールド信号の電圧差の違い
から、常にＤＣバイアスが載ることになる。このような
場合、例えば静止映像が長時間表示されると、この特定
の行に、常にＤＣ電圧が印加され、液晶の特性が変化し
た結果、残像現象などを引き起こしてしまう。

【００１１】次に、水平走査線数の多い液晶ディスプレ
イの場合を考える。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、例えば図９に示すような駆動方法
が考えられる。

【００１２】図９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。

【００１３】この駆動方法において通常の映像信号をフ
ィールド周期で反転駆動した際、奇数フィールドと偶数
フィールドで入力される映像信号が異なるような特定の
行、第ｉ行のある画素には、やはり図８（ｂ）に示すよ
うに、その映像信号電圧の差に相当するＤＣバイアスが
印加され、焼き付きによる残像が生じることになる。

【００１４】そこでこのＤＣ電圧成分を補償する駆動方
法として例えば特公２５７７７９６号にあるような駆動
方式がある。この駆動方式においては、図２に示すよう
に、フィールド毎に異なった輝度信号が入っても、その
極性を途中（第ｍフィールド目）で切り替えることでＤ
Ｃ成分をキャンセルすることをねらった駆動方法であ
る。例えば極性の切り替えを１フレーム（２フィール
ド）毎に行なった場合、液晶にとってフレーム反転で駆
動することになり、フリッカが発生する。そこで実際は
極性の切り替えを期間Ｔ２として例えば数十フレーム毎
に行なったりする。この結果ＤＣ成分もキャンセルされ
フリッカも目立たなくなる。

【００１５】このように、長時間の静止画表示に際し、
特定の行にＤＣ電圧成分が載ることで生じる液晶の焼き
付きは、ある間隔で極性を切り替えてやることでＤＣ電
圧分をキャンセルし、防ぐことができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ある間隔毎の
極性反転の際にはフリッカ（フラッシュ）がやはり観察
されることになり、表示特性として好ましくない。

【００１７】そこで、本発明は、液晶に直流電圧成分が
印加されることを防止し、焼き付きによる残像を防止で
き、また従来の駆動に比べて、なんら画質を損なうこと
のないマトリクス型液晶表示装置の駆動方法を提供する
ことを課題としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めの本発明は、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
ーレス駆動の映像信号が入力される液晶駆動回路であっ
て、前記奇数フィールドと前記偶数フィールドに入力さ
れる信号に対して、１フィールドより長い所定周期で、
前記映像信号が入力される期間と、前記映像信号の逆極
性信号が入力される期間とを交互に生成する反転手段
と、前記2つの期間が入れ替わるタイミングに合わせ
て、液晶光源の輝度を変化させる輝度変化手段を備えて
いる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明の液晶駆
動回路を用いる液晶表示装置のブロック図である。図1
に示すように、この液晶表示装置は、表示画素部71と、
垂直走査回路７２と、サンプリングスイッチ７３と、水
平走査回路74と、本発明の液晶駆動回路とを備えてい
る。

【００２０】そして、本発明の液晶駆動回路は、１フィ
ールドより長い所定周期で、前記映像信号が入力される
期間と、前記映像信号の逆極性信号が入力される期間と
を交互に生成する反転手段を備えている。本発明の液晶
駆動回路においては、制御部７６が、垂直走査回路７２
と水平走査回路74とを制御して、水平方向・垂直方向を
同期させる。更に、制御部７６は、映像信号を時間幅変
調信号に変換する信号処理部７５を制御する。そして更
に、反転手段は信号処理部の出力を入力し、反転手段の
出力はサンプリングスイッチ73に入力される。

【００２１】液晶ディスプレイの各画素に印加される電
圧の極性は、各行ごとに反転し、しかも１フィールド毎
にも入れ替わっている場合を考える。駆動ドライバから
入力する電圧の絶対値は同じでも、（＋）極性と（−）
極性とでは実際液晶にかかっている電圧には差があり、
それで偶数フィールドと奇数フィールドではわずかな輝
度差が存在する。これがフリッカになる。また偶数フィ
ールドと奇数フィールド間の輝度差、言い換えるとフリ
ッカのＡＣレベルは同じでも、液晶ディスプレイの信号
極性の反転周期を、１フィールド毎（６０Ｈｚ）で行な
うよりも１フレーム毎（３０Ｈｚ）で行なう方が、より
画面のちらつき（フリッカ）は目立つことになる。

【００２２】そのためフリッカを目に認識しにくくする
には信号極性の反転周期の周波数が高いほどよい。

【００２３】図２は本発明の液晶駆動装置及びその駆動
方法における画像信号のタイムチャートである。本発明
の液晶表示装置においては、長時間静止画表示すること
で生じる焼き付きを抑制するため、図２（ｂ）における
ような、ある一定の期間毎に極性を反転する駆動方法を
用いる。周期Ｔ２毎にＤＣバイアス成分がキャンセルさ
れるため、焼き付きが起こらない。

【００２４】この場合について図３を用いてさらに説明
する。通常１フィールド、６０Ｈｚで極性反転するとこ
ろ、第ｍフィールドや第ｎフィールドの前後では印加電
圧の極性が変わらないため、この期間Ｔ１は、信号極性
の反転周期の周波数が半分になる。このため奇数フィー
ルドと偶数フィールド間で見られていた表示面の輝度差
に伴うフリッカも他の期間の半分の周波数で訪れる。こ
のように周波数が低くなった瞬間にはフリッカが認識さ
れて表示特性上好ましくない。この場合のフリッカは実
際は一瞬画面が明るくなるフラッシュ（閃光）のように
観察される。

【００２５】例えばＮＴＳＣ信号で液晶印加電圧の極性
反転の周期Ｔ２を２４０フィールドとして駆動している
場合を図３において考える。平常状態（Ｔ１以外の期
間）ではフリッカとして３０Ｈｚに（−３５ｄＢ）が、
さらに２４０フィールド（４秒）毎に訪れる期間Ｔ１の
時には１５Ｈｚに（−３０ｄＢ）が測定される。（−３
５ｄＢ）も（−３０ｄＢ）もフリッカ周波数３０Ｈｚで
現れる場合には、実際目視ではほとんど認識されないレ
ベルである。ところが本駆動においてＴ１の時に観察さ
れる（−３０ｄＢ）がフラッシュとして目に認識される
のは周波数レベルが１５Ｈｚだからである。このように
フリッカが目に認識される度合いは、輝度の差と、その
周波数に寄るが、輝度差がある程度小さい場合は、周波
数によるところが大きい。

【００２６】そこで図４に示すように本発明においては
予め液晶光源のスイッチと、液晶駆動信号とを同期させ
ておき、画面にフラッシュが見えるタイミングに合わせ
て光源の輝度を変化させ、その瞬間でのフリッカ（フラ
ッシュ）を視認レベル以下にする。

【００２７】例えば図5に示すようなタイミングで、光
源の輝度を変化させる。

【００２８】図5（ａ）のように通常１フィールドで信
号極性反転駆動を行なって、液晶透過率５０％の表示面
に対し、１フィールド毎に輝度Ｌ１とＬ２で５％の差が
あり、フリッカは３０Ｈｚレベルで（−３５ｄＢ）であ
る場合を考える。

【００２９】焼き付きを防止するため、第ｍフィールド
で本来入るべき極性と逆にした極性信号に入れ替えてや
ると、表示面の輝度の明暗に起因するフリッカも時刻ｔ
１，ｔ２では低周波で訪れる。

【００３０】ここで図5（ｂ）のように、信号の極性反
転周期Ｔ２に同期して液晶の光源（バックライト）の輝
度をＬ３からＬ４に低下させる。このときの光源の輝度
変化は、例えば液晶に透過されて輝度差５％になるよう
に調整する。この結果、図5（ｃ）に示すように液晶表
示面の輝度は、すべての領域に渡って１フィールド毎に
±５％の輝度差で訪れる。この時、表示面の輝度にはＬ
５−Ｌ６が３０Ｈｚ周期で、輝度Ｌ７が周期Ｔ２で現れ
る。ここで時刻ｔ１，ｔ２においては、５％の輝度差で
１フィールド（６０Ｈｚ）毎に表示面が明暗反転してい
るため、目にはフリッカが認識されなくなる。

【００３１】光源の輝度が低下する期間はある電圧極性
反転の度に一度なので、全体の明るさが損なわれること
はほとんどない。

【００３２】また光源として通常の冷陰極管に加え、他
にＬＥＤ，ＥＬ等の使用も考えられる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、液晶ディ
スプレイにおいて静止画像を長時間表示し続けた場合の
焼き付きを防止するため、ある一定の期間毎に信号電圧
の極性を入れ替える駆動方法を用いた場合、その極性反
転の度に見えるフラッシュ（低周波のフリッカ）を抑制
するため、フラッシュの見えるタイミングに合わせて光
源の輝度を変化させ、表示上のフラッシュを見えなくす
ることができた。本発明によれば、ＮＴＳＣ信号のみな
らず、他にＰＡＬ方式などにおいても同様の効果をもた
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置のブロック図である。

【図２】ＤＣ電圧成分が載っている任意の行の画素に入
る入力信号電圧の波形図である。

【図３】焼き付き防止するために液晶に印加する電圧の
波形図であり、（ａ）は偶数フィールドと奇数フィール
ドで違う電圧レベルの信号が入る行であり、（ｂ）偶数
フィールドと奇数フィールドで同じ電圧レベルの信号が
入る行である。

【図４】焼き付き防止するために行なう液晶表示装置の
ブロック図である。

【図５】本発明のディスプレイの表面と光源の輝度の関
係を示すタイムチャートであり、（ａ）は従来の焼き付
き防止用の駆動を行なったときの液晶表示面の輝度であ
り、（ｂ）は本発明の液晶光源（バックライト）の輝度
であり、（ｃ）は本発明の液晶表示面の輝度である。

【図６】従来の液晶駆動方法を説明する図である。

【図７】入力映像信号と走査線の関係を説明するための
図であり、（ａ）は入力映像信号ストライプパターンで
あり、（ｂ）はパターンの境界領域拡大図である。

【図８】従来の液晶駆動方法においてある画素に入力さ
れる信号電圧の波形図であり、（ａ）は奇数フィールド
と偶数フィールドに同じ信号が入る場合であり、（ｂ）
は奇数フィールドと偶数フィールドに異なる信号が入る
場合である。

【図９】従来の液晶駆動方法を説明する図である。

【符号の説明】

４１ ストライプパターンの境界領域 ４２ 白信号Ｖａ ４３ 黒信号Ｖｂ ５１ 極性反転するタイミング ５２ あるタイミングで極性反転されてから、次に極性
反転されるまでの期間Ｔ１ ７１ 画素部 ７２ 垂直走査回路 ７３ サンプリングスイッチ ７４ 水平走査回路 ７５ 信号処理回路 ７６ 制御回路 ７７ ゲート配線 ７８ データ配線 ７９ 共通電極配線 ８１ 隣接フィールド間で極性反転しない期間Ｔ１ ８２ ＤＣバイアス電圧をキャンセルして焼き付き防止
するために行なう極性反転の周期Ｔ２ １０１ 液晶光源（バックライト） １０２ 液晶パネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   ーレス駆動の映像信号が入力され、前記奇数フィールド
   と前記偶数フィールドに入力される信号に対して、１フ
   ィールドより長い所定周期で、前記映像信号が入力され
   る期間と、前記映像信号の逆極性信号が入力される期間
   とを交互に生成する反転手段を備えることを特徴とする
   液晶駆動回路であって、 前記映像信号が入力される期間と、前記映像信号の逆極
   性信号が入力される期間とが入れ替わるタイミングに合
   わせて、液晶光源の輝度を変化させる輝度変化手段を備
   えることを特徴とする液晶駆動回路。