JP6775983B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

赤、緑、青色のフィルタを画素毎に水平方向又は垂直方向に配置しカラー画像を得る従来の液晶表示装置は倍率の大きいレンズを通して画像を見ると、赤、緑、青が画素毎に分離して見えてしまい著しく画質が劣化してしまうという問題があった。この問題を解決する為、赤、緑、青、一画面分の画像を時間分割で表示するフィールドシーケンシャル方式が注目されている。フィールドシーケンシャルを採用することにより１画素で期待する色が表現出来るので特に高精細を要求される業務用カメラのモニターなどに適している。

しかし、１フレームの表示時間が液晶の応答速度に対して短いフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、液晶に印加した電圧に追従する光の透過率又は反射率が１フレームの時間内では得られないため、フレーム間で混色が発生し、結果として彩度の低い画像になってしまうという問題があった。その問題を解決する手段の１つとして、１フレームを表示する前に所定のプリチャージデータを全画素に予め書き込んでおくことで、そのフレームでの液晶の応答速度を向上させる駆動方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図２は従来における液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートの一例である。図２に示す駆動方法は所定のプリチャージデータを全画素に予め書き込んでおく従来の駆動方法であり、この駆動方法では、Ｎフレームの前半にＮフレームの画像データを全画素に線順次で書き込む画素データ書き込み期間４が設けられ、Ｎフレームの後半に画像データを保持する画素データ保持期間５が設けられ、さらに画素データ保持期間５の後半にＮ＋１フレームに対するプリチャージ動作を行う全画素アクセス期間１が設けられている。全画素アクセス期間１では、Ｎ＋１フレームで画素に印加する最大電圧の１／２の電圧（２．５Ｖ）が常に一定のプリチャージデータとして全画素に書き込まれる。また、Ｎ＋１フレームには、Ｎフレームと同様にその前半と後半にそれぞれ画素データ書き込み期間４と画素データ保持期間５が設けられ、さらに画素データ保持期間５の後半にＮ＋２フレーム（不図示）に対するプリチャージ動作を行う全画素アクセス期間１が設けられている。この駆動方法では、Ｎフレームの全画素アクセス期間１で所定のプリチャージデータ（２．５Ｖ）が全画素に書き込まれているため、その分だけＮ＋１フレームでの液晶の応答速度を向上させることができる。

特開２０００−１６２５７７号公報

図２に示した従来の駆動方法では、プリチャージデータとして常に一定の電圧が全画素に書き込まれているため、特に液晶の応答速度が遅い場合には、表示画像における彩度の低下を十分に防止することができないという問題がある。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、表示画像における彩度の低下を防止することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。

液晶パネルを備えた液晶表示装置に対し、画像を表示する１つのフレームよりも前のタイミングで当該フレームに対応するプリチャージデータを前記液晶パネルの全ての画素に書き込む液晶表示装置の駆動方法であって、前記フレームで前記画素に書き込まれる画像データの平均電圧値を当該画像データの予め定められた最大電圧値と最小電圧値との間の中間電圧値と比較し、前記平均電圧値が前記中間電圧値よりも小さい場合には、前記平均電圧値に０．５〜０．９の中から選択される値を乗算することにより得られた値を前記プリチャージデータの電圧値として決定し、前記平均電圧値が前記中間電圧値よりも大きい場合には、前記平均電圧値に１．１〜１．５の中から選択される値を乗算することにより得られた値を前記プリチャージデータの電圧値として決定する、液晶表示装置の駆動方法とする。

本発明によれば、プリチャージデータの電圧を適正化することが出来るため、表示画像における彩度の低下を効果的に防止することが出来る。

本発明における液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートの一例 従来における液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートの一例

本発明は、互いに対向する面にそれぞれ複数の画素電極と対向電極が設けられた一対の基板間に液晶が封入された液晶パネルを備えた液晶表示装置において、従来技術のように常に一定のプリチャージデータを液晶パネルの全画素に書き込むのでは無く、フレームの画像情報（輝度など）に基づいて最適な液晶の応答速度が得られる様なプリチャージデータを算出して全画素に書き込むことを特徴としている。以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

図１は本発明における液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートの一例である。ＴＮ液晶を用いたノーマリーホワイトモードで動作する液晶表示装置の場合、図１に示すＮフレームでは液晶に印加される電圧が最小（０Ｖ）となり、透過率が１００％の白い画像が表示されることになる。また、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の場合、図１に示すＮフレームでは赤色（Ｒ）の画像が表示され、次のＮ＋１フレームでは緑色（Ｇ）の画像が表示され、さらに次のＮ＋２フレーム（不図示）では青色（Ｂ）の画像が表示され、それら３つの画像により１つのカラー画像が表示されることになる。

本実施例では先ず、図１に示すＮフレームの全画素アクセスタイミング１よりも前のタイミングで、次のＮ＋１フレームで全画素（画素電極）に書き込む１フレーム分の画像データの平均電圧値（２Ｖ）、言い換えると画像の平均輝度を求める。次に、求めた平均電圧値（２Ｖ）をその画像データの中間電圧値（２．５Ｖ）と比較し、平均電圧値（２Ｖ）が中間電圧値（２．５Ｖ）よりも小さい場合には、平均電圧値（２Ｖ）に０．９を乗算し、それにより得られた値（１．８Ｖ）をプリチャージデータ９としてＮフレームの全画素アクセス期間１で全画素に書き込む。液晶に印加される電圧は対向電極に印加する電圧と画素に印加する電圧の差であり、この場合、プリチャージデータが１．８Ｖの方が２．５Ｖ（中間電圧値）の場合よりも液晶には高い電圧（３．２Ｖ）が印加されることになり、Ｎ＋１フレームで液晶に印加される平均電圧値（３Ｖ）により近い値となる。従って、その分だけ、プリチャージデータが２．５Ｖ（中間電圧値）である従来技術よりも、Ｎ＋１フレームでの液晶の応答速度を向上させることができる。

画像データの平均電圧値に乗算する値（乗数）は０．９に限定されず、画像データの平均電圧値が中間電圧値よりも小さい場合には、例えば０．５〜０．９の乗数が選択され、画像データの平均電圧値が中間電圧値よりも大きい場合には、例えば１．１〜１．５の乗数が選択される。即ち、Ｎフレームで画素に書き込まれるプリチャージデータの電圧は、Ｎ＋１フレームで画素に書き込まれる画像データの平均電圧値の大きさに応じて、その平均電圧値よりも１０〜５０％程度高く又は低くなるように変化する。

液晶の応答速度は印加される電圧が高い程上がることは周知の事実であり、Ｎ＋１フレームで画像データが画素に書き込まれる前に、Ｎフレームの全画素アクセス期間１でより高い電圧を液晶に印加しておくことで、Ｎ＋１フレームで画像データを書き込んだ際に液晶を動かし易い状態にすることが出来る。

特に本実施例では、Ｎ＋１フレームの画像データの平均電圧値より１０％程度高くなるような電圧をプリチャージデータとしてＮフレームの全画素アクセス期間１で全画素に書き込むことで、Ｎ＋１フレームでの液晶の応答速度を向上させている。

本実施例では、Ｎ＋１フレームの画像データの平均電圧値に基づいてプリチャージデータを決定しているが、Ｎ＋１フレームの画像データが有するその他の情報に基づいてプリチャージデータを決定することも可能である。また、本発明は、ＴＮ液晶を用いた液晶表示装置に限らず、強誘電性液晶などのその他の液晶を用いた液晶表示装置にも適用することが可能である。また、本発明は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に限らず、その他の駆動方式の液晶表示装置にも適用することが可能である。

１ 全画素アクセス期間
４ 画素データ書き込み期間
５ 画素データ保持期間
９ プリチャージデータ

Claims (1)

1. 液晶パネルを備えた液晶表示装置に対し、画像を表示する１つのフレームよりも前のタイミングで当該フレームに対応するプリチャージデータを前記液晶パネルの全ての画素に書き込む液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記フレームで前記画素に書き込まれる画像データの平均電圧値を当該画像データの予め定められた最大電圧値と最小電圧値との間の中間電圧値と比較し、
   前記平均電圧値が前記中間電圧値よりも小さい場合には、前記平均電圧値に０．５〜０．９の中から選択される値を乗算することにより得られた値を前記プリチャージデータの電圧値として決定し、
   前記平均電圧値が前記中間電圧値よりも大きい場合には、前記平均電圧値に１．１〜１．５の中から選択される値を乗算することにより得られた値を前記プリチャージデータの電圧値として決定する、
   ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

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