JP2003022053A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホールド型の画像表示装置の駆動方式を改善
して、効果的に動画ボケを抑制する。 【解決手段】 画像表示装置は、行列状に配された画素
１１を有する表示パネル０と、画素１１の各行に接続さ
れており、行単位で画素１１を順次選択する行駆動回路
２１と、画素１１の各列に接続されており、順次選択さ
れた画素１１に画像信号を書き込んで保持する列駆動回
路２２とを備えており、もって一フィールド分の画像を
表示する。行駆動回路２１は、一フィールドに割り当て
られた期間で画素１１の各行を先後二回選択する。列駆
動回路２２は、先に選択された時点で一旦黒レベルの画
像信号を画素に書き込んで保持した後、後に選択された
時点で実際の画像信号を書き込み保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置及びそ
の駆動方法に関する。より詳しくは、アクティブマトリ
クス液晶ディスプレイなどで代表されるホールド型の画
像表示装置における動画ボケの抑制技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホールド型の画像表示装置は、表示パネ
ルと行駆動回路と列駆動回路とで構成されている。表示
パネルは行列状に配された画素を有する。行駆動回路
は、画素の各行に接続されており、行単位で画素を順次
選択する。列駆動回路は画素の各列に接続されており、
上述した行駆動回路による線順次走査により選択された
画素に画像信号を書き込んで保持し、もって一フィール
ド分の画像を表示する。ホールド型の画像表示装置は、
一フィールドに亘って画像信号を保持し、輝度が一定に
維持される点に特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】アクティブマトリクス
方式の液晶ディスプレイで代表されるホールド型の画像
表示装置は、表示画像が動的に変化する場合でも、画素
に新しい画像信号が書き込まれるまでは、一定の電圧が
画素に保持される為、当該画素の輝度は一定である。こ
れに対し、ＣＲＴで代表される非ホールド型の画像表示
装置は画素の輝度がインパルス状に変化していて、この
表示方法が動画特性には有利に働いている。アクティブ
マトリクス液晶ディスプレイでは線順次で画像信号（デ
ータ）の書き込み動作を行なっており、この線順次走査
を一フィールドに一回行なうことが基本的な駆動方式と
なっている。しかし、この駆動方式では、いわゆる動画
ボケが生じてしまう。ホールド型の画像表示装置は、表
示される画像の輝度が画像信号の一フィールド期間に亘
り原理的にほぼ一定に保たれる。この様なホールド型の
特性は、人間の視覚の残像効果と連関して、動画を表示
する際に動きボケなどの新たな画質劣化を生じる。

【０００４】動きボケなどの画質劣化を抑制する為の技
術が、例えば特開平９−３２５７１５号公報に開示され
ており、図８を参照して簡単に説明する。図示する様
に、直視型の画像表示装置は、一定の輝度で発光し続け
る光源ランプ１０１、駆動信号に応じて透過率が変化す
る透過型の表示パネル１０２、シャッタ１０３、駆動回
路１０４、パルス発生回路１０５を備えている。表示パ
ネル１０２は、例えばＴＦＴ型の液晶ディスプレイなど
であり、光源ランプ（バックライト）１０１からの光の
透過動作を一定の表示期間継続しながら電気的な画像信
号を画像表示光に変換するもので、光源ランプ１０１と
観察者との間に配されている。駆動回路１０４は、表示
パネル１０２の入力信号である画像信号と同期信号とに
より、表示パネル１０２を駆動する為の駆動信号を発生
して、その駆動信号を表示パネル１０２に出力する。駆
動信号により画像信号に応じて表示パネル１０２の透過
率を変化させ、光源ランプ１０１からの光を変調するこ
とによって画像を表示している。シャッタ１０３は、表
示光の透過をオン／オフさせる。シャッタ１０３として
は、例えばテレビジョン表示に必要な階調表示には適さ
ないが、光の透過を高速にオン／オフできるポリマー分
散液晶デバイスや強誘電性液晶デバイスなどが使用でき
る。パルス発生回路１０５は、入力された同期信号の垂
直同期に同期したシャッタ制御パルスを発生させ、その
シャッタ制御パルスによってシャッタ１０３における表
示光の透過を制御する。その結果、観察者に表示される
画像表示光は、表示パネル１０２の他シャッタ１０３に
よっても変調を受けることになる。これらのシャッタ制
御パルスを用いることにより、図８に示すホールド型の
表示パネルにおいて観察者に表示される画像表示光は、
各フィールドとともにフィールド期間の５０％〜２０％
の時間のみに制限される。これにより、観察者の残像効
果を遮断し、画像ボケを抑制する。

【０００５】一般に液晶ディスプレイに動画を表示する
場合、液晶自体の応答速度によるボケも問題であるが、
同時に輝度が変化する際にデータがホールドされ続ける
ことによるボケの存在がある。これを解消する為には、
ＣＲＴの輝度変化の様に、インパルス的な応答にすれば
よい。そこで、上述した従来技術では、バックライトを
明滅させることでＣＲＴに類似する輝度変化を作り出し
ている。しかしながら、本来輝度の変化は走査に応じて
行毎に時間差があるにも関わらず、バックライトを明滅
させる場合は、同一画面で同時に全ての画素の輝度が変
化し、不具合を生じる可能性がある。更に、動画のボケ
を抑制する手段としては、走査速度を高くし、輝度変化
の過程を補間してインパルス状にする手法も考えられる
が、行駆動回路及び列駆動回路共に動作が複雑化すると
ともに、補間処理による回路の複雑さが増す。加えて補
間処理自体による新たな動画質劣化の問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はホールド型の画像表示装置の駆動方
式を改善して、効果的に動画ボケを抑制することを目的
とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じ
た。即ち、行列状に配された画素を有する表示パネル
と、画素の各行に接続されており、行単位で画素を順次
選択する行駆動回路と、画素の各列に接続されており、
順次選択された画素に画像信号を書き込んで保持する列
駆動回路とを備え、もって一フィールド分の画像を表示
する画像表示装置において、前記行駆動回路は、一フィ
ールドに割り当てられた期間で画素の各行を先後二回選
択し、前記列駆動回路は、先に選択された時点で一旦黒
レベルの画像信号を画素に書き込んで保持した後、後に
選択された時点で実際の画像信号を書き込み保持するこ
とを特徴とする。

【０００７】好ましくは、前記列駆動回路はノーマリブ
ラックモードで動作し、画素の各行が選択される毎に極
性が０Ｖを中心として反転する画像信号を画素の各列に
出力するとともに、画素が先に選択された時点で一旦黒
レベルに対応した０Ｖの画像信号を書き込む。更には、
前記列駆動回路は、極性反転により画像信号が０Ｖを横
切る時、所定時間だけ画像信号を０Ｖに維持し、これを
画素に書き込む様にしても良い。又、前記表示パネル
は、行状の放電チャネルを備えたプラズマセルと列状の
信号電極を備えた液晶セルとを重ねた積層構造を有し、
該放電チャネルと該信号電極とが交差する部分で画素を
構成する。

【０００８】本発明によれば、アクティブマトリクス液
晶ディスプレイの様なホールド型画像表示装置の駆動方
法において、動画像を表示する際、真の画像信号（表示
データ）を各画素にホールドする前に、一旦黒データを
ホールドしている。これにより、動画を観察した時に生
じる人間の視覚の積分効果（残像効果）を弱め、もって
動画像のボケを抑制することが可能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る画像表
示装置の基本的な構成を示す模式図である。図示する様
に、本画像表示装置は表示パネル０と行駆動回路２１と
列駆動回路２２とで構成されている。表示パネル０は行
列状に配された画素１１を有する。行駆動回路２１は、
走査ラインＸを介して画素１１の各行に接続されてお
り、行単位で画素１１を順次選択する。列駆動回路２２
は、信号ラインＹを介して画素１１の各列に接続されて
おり、線順次走査により選択された画素１１に画像信号
（表示データ）を書き込んで保持し、もって一フィール
ド分の画像を表示する。係る構成を有する画像表示装置
の具体例としては、例えばアクティブマトリクス液晶デ
ィスプレイが挙げられる。特に、ＴＦＴをアクティブ素
子に用いた液晶ディスプレイでは、走査ラインＸと信号
ラインＹとの交差部に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介
して画素電極が接続された構成となっている。ホールド
型画像表示装置の他の例としては、例えばプラズマアド
レス液晶ディスプレイが挙げられる。このプラズマアド
レス液晶ディスプレイは、プラズマセルと液晶セルを重
ねた積層構造を有している。プラズマセル側に形成され
た放電チャネルが走査ラインＸとして機能し、液晶セル
側に形成された信号電極が信号ラインＹとして機能し、
両者が交差する部分に画素が規定される。

【００１０】図２を参照して、図１に示した画像表示装
置の動作を説明する。行駆動回路２１は、一フィールド
に割り当てられた期間で画素１１の各行を先後二回選択
する。具体的には、行駆動回路２１は各走査ラインＸ
１，Ｘ２，Ｘ３に対して順次走査信号を出力し、対応す
る画素行を選択する様にしている。その時、各走査信号
波形は、一フィールド内で二個のパルスを含んでおり、
タイミングＴｂとタイミングＴｐで先後二回画素行を選
択している。これに対し、列駆動回路２２は先に選択さ
れた時点Ｔｂで一旦黒レベルの画像信号を画素に書き込
んで保持した後、後に選択された時点Ｔｐで実際の画像
信号を書き込んで保持する。図示する様に、液晶ディス
プレイを駆動する場合、列駆動回路２２は走査ライン毎
に極性が反転し又同一画素に対してはフィールド毎にも
極性が反転した画像信号波形を各信号ラインＹに出力し
ており、いわゆる交流駆動が行なわれている。列駆動回
路２２は画像信号（表示データ）を各信号ラインＹに送
り出し、行駆動回路２１は表示データを対応する走査ラ
インの画素行に書き込んでホールドする。通常、行駆動
回路２１は一フィールドに一回の線順次走査を行なう。
これに対し本発明では図示の様に、タイミングＴｂで黒
表示に相当するデータを少なくとも一水平周期以前に一
旦ホールドしている。次に、真の表示データをホールド
する為タイミングＴｐでパルスの発生がある。以上の様
に、行駆動回路２１は、一フィールドで先後二回線順次
走査を行なって、先に黒表示データを書き込み次に真の
表示データを書き込んでいる。これによりインパルス的
なＣＲＴの輝度変化に近似させ、もって動画ボケを抑制
するものである。

【００１１】図３は、図２に示したタイミングチャート
の詳細図である。前述した様に、画像信号は交流波形で
あり、０Ｖを中心にして極性が反転している。交流駆動
を行なう液晶ディスプレイは、ノーマリホワイトモード
とノーマリブラックモードがある。ノーマリホワイトモ
ードは、０Ｖ印加で白を表示する。これに対しノーマリ
ブラックモードは、０Ｖ印加で黒表示となる。図示の例
は、ノーマリブラックモードであり、黒表示に相当する
データは画像信号波形の０Ｖ付近の電位レベルとなる。
図示する様に、最初のタイミングＴｂで走査信号波形に
パルスが発生し、対応する画素行が選択される。この
時、画像信号波形の０Ｖレベルが画素に書き込まれる
為、黒表示となる。その後一水平期間以上経過したタイ
ミングＴｐで再びパルスが発生し、同一の画素行が選択
される。この時には、当該画素に割り当てられた真の画
像データが書き込まれることになる。この様に、列駆動
回路（データドライバ）は、画素の各行が選択される毎
に極性が０Ｖを中心として反転する画像信号を画素の各
列に出力するとともに、画素が先に選択された時点で一
旦黒レベルに対応した０Ｖの画像信号を書き込んでい
る。一方行駆動回路（スキャンドライバ）は各行につき
時間をずらせて二度選択する様に走査信号波形を出力し
ている。一般に、スキャンドライバはシフトレジスタを
含んでおり、スタートパルスを順次転送して選択パルス
を出力している。通常スキャンドライバは一フィールド
の先頭でスタートパルスの入力を受け、これをシフトレ
ジスタで転送りする構造である。よって、スタートパル
スを一つ追加する程度の簡単な処理で、図３に示した走
査信号波形を作り出すことが可能であり、従来の行駆動
回路からの大幅な変更なしに動画特性の改善が可能であ
る。勿論、列駆動回路（データドライバ）は通常と同様
に交流の画像信号波形を出力すればよく、黒データを書
き込む為に０Ｖ近辺の電位を利用している。画像信号波
形が０Ｖを横切るタイミングに合わせて、最初の選択パ
ルスを出力すればよい。このタイミングが図３の波形図
ではＴｂで表わされている。

【００１２】図４は、画素の輝度変化を示す波形図であ
る。図の最上段に画像信号波形を表わしている。尚、１
Ｖは一垂直走査期間を表わしている。画像信号波形で〇
印を付した電位レベルがサンプリングホールドされる部
分である。最初の〇印が黒レベルを表わし、次の〇印が
実際の表示レベルを表わしている。次の垂直走査期間で
も同様な走査が繰り返される。図４の二段目は走査信号
波形を表わしており、１Ｈ（一水平走査期間）以上離れ
たタイミングＴｂ及びＴｐでそれぞれ選択パルスが発生
する。図の三段目は画素の電位変化を表わしている。こ
こで、実線は本発明に従って先後二回選択した場合の電
位変化を表わし、点線は従来の様に一フィールドで一回
選択した場合の電位変化を表わしている。図の最下段
は、画素の電位変化に応じた、実際の輝度変化を表わし
ている。実線が本発明の場合の輝度変化であり、点線が
従来の場合の輝度変化である。

【００１３】上述した様に、画像信号波形で〇印を付し
たところの電位レベルが画素に書き込まれる。本発明に
従って、実際に表示するデータを書き込むより前のタイ
ミングＴｂで、０Ｖ付近の電圧を書き込むと、画素の輝
度は一度黒レベルに向かって低下する。その後、タイミ
ングＴｐで実際に表示すべきデータを書き込み、その輝
度応答が起こる。この様な駆動をすることで、従来の駆
動では点線で示す様にホールド型の輝度変化を示してい
たものが、実線で示す様にＣＲＴに類似したインパルス
的な輝度変化が得られる。

【００１４】図５は、本発明に係る画像表示装置の改良
例を示す模式図であり、列駆動回路から出力される画像
信号波形を表わしている。図示する様に、０Ｖ付近の電
位レベルをより書き込み易くする為、ライン毎に極性が
変化する途中で、０Ｖの電位が発生できる様に、列駆動
回路（データドライバ）を改善している。すなわち、列
駆動回路は、極性反転により画像信号が０Ｖを横切る
時、所定時間だけ画像信号を０Ｖに維持し、これを画素
に書き込む様にしている。

【００１５】図６は、本発明に係る画像表示装置に組み
込まれる表示パネルの具体的な構成例を示す模式的な断
面図である。図示の例は、いわゆるプラズマアドレス液
晶パネルであり、液晶セル１とプラズマセル２と両者の
間に介在する共通の中間シート３とからなるフラット構
造を有する。中間シート３は極薄の板ガラスなどからな
りマイクロシートと呼ばれている。プラズマセル２は中
間シート３に接合した下側のガラス基板４から構成され
ており、両者の空隙に放電可能な気体が封入されてい
る。下側のガラス基板４の内表面にはストライプ状の放
電電極が形成されている。これらの放電電極は各々アノ
ード電極Ａ及びカソード電極Ｋとして機能する。放電電
極はスクリーン印刷法などにより平坦なガラス基板４に
印刷できるので、生産性や作業性に優れている。アノー
ド電極Ａ及びカソード電極Ｋを一対づつ区切る様に隔壁
７が形成されており、放電可能な気体が封入された空隙
を分割して放電チャネルＸを構成する。この隔壁７もス
クリーン印刷法により形成でき、その頂部が中間シート
３の一面側に当接している。一対の隔壁７で囲まれた放
電チャネルＸ内で、互いに反対極性となるアノード電極
Ａとカソード電極Ｋとの間にプラズマ放電を発生させ
る。なお、中間シート３と下側のガラス基板４はガラス
フリットなどにより互いに接合している。

【００１６】一方、液晶セル１は透明な上側のガラス基
板８を用いて構成されている。このガラス基板８は中間
シート３の他面側に所定の間隙を介してシール材などに
より接着されており、間隙には電気光学物質として液晶
９が封入されている。上側のガラス基板８の内表面には
信号電極Ｙが形成されている。この信号電極Ｙと放電チ
ャネルＸの交差部にマトリクス状の画素が形成される。
又、ガラス基板８の内表面にはカラーフィルタ１３も設
けてあり、各画素に例えばＲＧＢ三原色を割り当てる。
係る構成を有するフラットパネルは透過型であり、例え
ばプラズマセル２が入射側に位置し、液晶セル１が出射
側に位置する。又、バックライト１２がプラズマセル２
側に取り付けられている。

【００１７】係る構成を有するプラズマアドレス液晶表
示パネルでは、プラズマ放電が行なわれる行状の放電チ
ャネルＸを線順次で切換え走査すると共に、この走査に
同期して表示セル１側の列状信号電極Ｙに画像信号を印
加することにより表示駆動が行なわれる。放電チャネル
Ｘ内にプラズマ放電が発生すると内部はほぼ一様にアノ
ード電位になり、一行毎の画素選択が行なわれる。即
ち、一本の放電チャネルＸは走査線一ライン分に対応
し、サンプリングスイッチとして機能する。プラズマサ
ンプリングスイッチが導通した状態で各信号電極に画像
信号が印加されると、サンプリングが行なわれ画素の階
調（明暗）が制御できる。プラズマサンプリングスイッ
チが非導通状態になった後にも画像信号はそのまま画素
内に保持される。表示セル１は画像信号に応じてバック
ライト１２からの入射光を出射光に変調し画像表示を行
なう。

【００１８】図７は画素を２個だけ切り取って示した模
式図である。この図においては、理解を容易にする為に
二本の信号電極Ｙ１，Ｙ２と、一本のカソード電極Ｋ１
及び一本のアノード電極Ａ１を備えた一本の放電チャネ
ルＸ１が示されている。個々の画素１１は、信号電極Ｙ
１又はＹ２と、液晶９と、中間シート３と、放電チャネ
ルＸ１とからなる積層構造を有している。放電チャネル
Ｘ１はプラズマ放電中ほぼ実質的にアノード電位に接続
される。この状態で各信号電極Ｙ１，Ｙ２に画像信号を
印加すると液晶９及び中間シート３に電荷が注入され
る。一方、プラズマ放電が終了すると放電チャネルＸ１
が絶縁状態に戻る為浮遊電位となり、注入された電荷は
各画素１１に保持される。所謂サンプリングホールド動
作が行なわれている。従って、放電チャネルＸ１は個々
の画素１１に設けられた個々のサンプリングスイッチン
グ素子として機能するので模式的にスイッチングシンボ
ルＳ１を用いて表わされている。一方、信号電極Ｙ１，
Ｙ２と放電チャネルＸ１との間に保持された液晶９及び
中間シート３は、サンプリングキャパシタとして機能す
る。線順次走査によりサンプリングスイッチＳ１が導通
状態になると画像信号がサンプリングキャパシタに書き
込まれ、信号電圧レベルに応じて各画素の点灯あるいは
消灯動作が行なわれる。サンプリングスイッチＳ１が非
導通状態になった後にも信号電圧はサンプリングキャパ
シタに保持され、表示装置のアクティブマトリクス動作
が行なわれる。なお、実際に液晶９に印加される実効電
圧は中間シート３との容量分割により決定される。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、一
フィールド内で一旦黒レベルを画素に書き込んだ後次に
実際の表示レベルを書き込んでいる。これにより、ＣＲ
Ｔの輝度変化の様にインパルス的な応答が得られる。本
発明はこの駆動方法を取ることで、液晶などのホールド
型デバイスで疑似的にＣＲＴ的な輝度変化を実現し、も
って動画特性を改善している。回路構成上は、従来の駆
動回路からの大幅な変更なしに動画特性の改善をするこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像表示装置の基本的な構成を示
すブロック図である。

【図２】図１に示した画像表示装置の動作説明に供する
波形図である。

【図３】図１に示した画像表示装置の動作説明に供する
波形図である。

【図４】図１に示した画像表示装置の動作説明に供する
波形図である。

【図５】図１に示した画像表示装置の動作説明に供する
波形図である。

【図６】図１に示した画像表示装置に含まれる表示パネ
ルの一例を示す断面図である。

【図７】図６に示した表示パネルの動作説明に供する模
式図である。

【図８】従来の画像表示装置の一例を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

０・・・表示パネル、１１・・・画素、２１・・・行駆
動回路、２２・・・列駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ａ ６４１ ６４１Ｒ ６６０ ６６０Ｖ Ｆターム(参考） 2H089 HA36 QA06 TA09 TA18 2H093 NA16 NA31 NA41 NA51 NA71 NC22 NC23 NC34 ND49 5C006 AA01 AC23 AF44 AF46 BB16 BB18 BC03 BC12 FA29 5C080 AA10 BB05 DD03 EE19 EE28 FF11 JJ02 JJ04 JJ06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 行列状に配された画素を有する表示パネ
   ルと、 画素の各行に接続されており、行単位で画素を順次選択
   する行駆動回路と、 画素の各列に接続されており、順次選択された画素に画
   像信号を書き込んで保持する列駆動回路を備え、もって
   一フィールド分の画像を表示する画像表示装置におい
   て、 前記行駆動回路は、一フィールドに割り当てられた期間
   で画素の各行を先後二回選択し、 前記列駆動回路は、先に選択された時点で一旦黒レベル
   の画像信号を画素に書き込んで保持した後、後に選択さ
   れた時点で実際の画像信号を書き込み保持することを特
   徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記列駆動回路はノーマリブラックモー
   ドで動作し、画素の各行が選択される毎に極性が０Ｖを
   中心として反転する画像信号を画素の各列に出力すると
   ともに、画素が先に選択された時点で一旦黒レベルに対
   応した０Ｖの画像信号を書き込むことを特徴とする請求
   項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記列駆動回路は、極性反転により画像
   信号が０Ｖを横切る時、所定時間だけ画像信号を０Ｖに
   維持し、これを画素に書き込むことを特徴とする請求項
   ２記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記表示パネルは、行状の放電チャネル
   を備えたプラズマセルと列状の信号電極を備えた液晶セ
   ルとを重ねた積層構造を有し、該放電チャネルと該信号
   電極とが交差する部分で画素を構成することを特徴とす
   る請求項１記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 行列状に配された画素を有する表示パネ
   ルを駆動する為、行単位で画素を順次選択する行駆動手
   順と、順次選択された画素に画像信号を書き込んで保持
   する列駆動手順とを行ない、もって一フィールド分の画
   像を表示する画像表示方法において、 前記行駆動手順は、一フィールドに割り当てられた期間
   で画素の各行を先後二回選択し、 前記列駆動手順は、先に選択された時点で一旦黒レベル
   の画像信号を画素に書き込んで保持した後、後に選択さ
   れた時点で実際の画像信号を書き込み保持することを特
   徴とする画像表示方法。