JP2010256689A

JP2010256689A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2010256689A
Application number: JP2009107741A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kawaguchi; 聖二川口
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】フレーム周波数が下がってもフリッカーが発生しない液晶表示装置を提供する。
【解決手段】フレーム周波数が低いほど黒挿入率を小さくし、また、黒電圧との電位差が小さくなり、かつ、逆転移が起こらない白電圧を求め、この黒挿入率と白電圧を用いて映像を表示するＯＣＢ型の液晶表示装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＯＣＢ型の液晶表示装置に関するものである。

従来、液晶表示装置はＴＮ型が一般的に用いられてきた。しかし、動画視認性を改善するために高速応答を特徴とするＯＣＢモードの液晶を用いるＯＣＢ型の液晶表示装置が、液晶テレビや液晶モニターなどに搭載されてきている（例えば、特許文献１参照）。

このＯＣＢ型の液晶表示装置においては、スプレイ配向からベンド配向への逆転移を防止するために、１フレーム毎に映像信号と共に、黒色を表示する黒電圧を挿入する黒挿入駆動法が行われている。

特開２００４−１８５０２７号公報

上記黒挿入駆動法において、黒挿入期間は、映像信号のフレーム周波数に拘わらず、１フレームに対して室温において２５％程度である。ところが、この２５％の黒挿入期間で、かつ、フレーム周波数が６０Ｈｚの表示では、人間の目ではフリッカーは発生しないが、フレーム周波数が５０Ｈｚ付近ではフリッカーが発生するという問題点がある。例えば、ヨーロッパにおけるＰＡＬ表示法では、フレーム周波数が５０Ｈｚ付近であるため、そのフリッカーが気になる可能性がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、フレーム周波数が下がってもフリッカーが発生しない液晶表示装置を提供する。

本発明は、ＯＣＢ型の液晶パネルと、前記液晶パネルにソース信号を供給するソースドライバと、前記液晶パネルにゲート信号を供給するゲートドライバと、入力した映像信号のフレーム周波数を検出するフレーム周波数検出部と、前記フレーム周波数が低い程、黒挿入率を小さくする黒挿入制御部と、前記フレーム周波数が低い程、黒電圧との電位差が小さくなり、かつ、逆転移が起こらない白電圧を求める白電圧制御部と、前記黒挿入率と前記白電圧を用いて、前記映像信号を前記ソース信号に変換して前記ソースドライバに供給するドライバ制御部と、有することを特徴とする液晶表示装置である。

本発明によれば、フレーム周波数が低いほど黒挿入率が小さくなり、白電圧もそれに伴って変化するため、フリッカーが発生しない。

本発明の一実施形態を示す液晶表示装置のブロック図である。フレーム周波数が６０Ｈｚのときの波形図である。フレーム周波数が６０Ｈｚのときの波形図である。白電圧と黒挿入率との関係を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置１０について図１〜図４に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置１０の構成
液晶表示装置１０の構成について、図１のブロック図に基づいて説明する。

この液晶表示装置１０は、ＯＣＢ型の液晶パネル１２、ソースドライバ１４、ゲートドライバ１６、コントローラ１８、入力電源２０、駆動電圧発生回路２２とを有している。

液晶パネル１２は、例えば７〜９インチの大きさであり、アレイ基板と対向基板とから構成され、このアレイ基板には信号線と走査線が互いに直交するように配線され、これら交点の付近にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成され、また、アレイ基板と対向基板との間にＯＣＢモードの液晶が挟持されている。この液晶パネル１２の裏面側には、この液晶パネル１２を照明する不図示のバックライトが備えられている。

入力電源２０は、不図示のバックライト、コントローラ１８及び駆動電圧発生回路２２に電力を供給する。

駆動電圧発生回路２２は、映像信号を液晶パネル１２に表示させるタイミングに応じて、バックライト、ソースドライバ１４及びゲートドライバ１６に供給する電圧を調整する。

ゲートドライバ１６は、コントローラ１８からの垂直同期信号、垂直スタート信号などに基づいて、液晶パネル１２の各走査線にゲート信号を供給する。

ソースドライバ１４は、コントローラ１８からの映像のデータ信号、水平同期信号、水平スタート信号などに基づいて、液晶パネル１２の各信号線にソース信号を供給するものであり、Ｄ／Ａ変換部やシフトレジスタを備えている。

コントローラ１８については、次に説明する。

（２）コントローラ１８の構成
次に、図１に基づいてコントローラ１８の構成について説明する。

コントローラ１８は、外部からアナログ又はデジタルの映像信号が入力し、それに対応してソースドライバ１４、ゲートドライバ１６及び駆動電圧発生回路２２にそれぞれの信号を出力する。

コントローラ１８は、図１に示すように、フレーム周波数検出部２４、黒挿入制御部２６、白電圧制御部２８、ドライバ制御回路３０とを有している。

フレーム周波数検出部２４は、入力した映像信号のフレーム周波数を検出するものであり、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号は６０Ｈｚ、ＰＡＬ方式の映像信号は５０Ｈｚのフレーム周波数である。

黒挿入制御部２６は、検出したフレーム周波数に基づいて、黒挿入率を算出する。ここで「黒挿入率」とは、１フレーム中における黒色の画面の表示を行う時間的割合である。この黒挿入率を算出するために、黒挿入制御部２６には、メモリよりなる黒挿入率記憶部が予め設けられ、フレーム周波数に対応した黒挿入率が記憶されている。例えば、ＮＴＳＣ方式の６０Ｈｚでは、黒挿入率は２５％であり、ＰＡＬ方式の５０Ｈｚでは、黒挿入率が１０％の対応関係を記憶している。

白電圧制御部２８は、検出したフレーム周波数に対応した白電圧を算出するものである。ここで、「白電圧」とは白色の画面の表示を行うための電圧であり、フリッカーが発生せず、かつ、ＯＣＢ液晶がスプレイ配向からベンド配向への逆転移が起こらない電圧を意味する。すなわち、フレーム周波数が低いほど黒電圧と白電圧との電位差が小さくなるようにし、かつ、その電位差が少なくとも逆転移が起こらないように設定されている。白電圧と黒挿入率の関係を示したのが図４のグラフであり、このグラフにおいてベンド状態の部分で白電圧と黒挿入率が決定される。この算出を行うために、白電圧制御部２８は、メモリよりなる白電圧記憶部を予め有し、フレーム周波数に対応した白電圧が記憶されている。例えば、フレーム周波数が６０Ｈｚの場合には、０．０Ｖが記憶され、フレーム周波数が５０Ｈｚの場合には１．０Ｖと記憶されている。

ドライバ制御回路３０は、黒挿入制御部２６によって決められた黒挿入率と、白電圧制御部２８によって決められた白電圧に基づいて、入力した映像信号をデータ信号に変換して出力する。このドライバ制御回路３０は、出力するデータ信号に対応して、ゲートドライバ１６には、垂直スタート信号、垂直同期信号を出力し、ソースドライバ１４には、水平スタート信号、水平同期信号などを出力する。また、駆動電圧発生回路２２にも同期信号などを出力する。

（３）液晶表示装置１０の表示動作
次に、図２及び図３に基づいて、液晶表示装置１０の表示動作について説明する。

図２及び図３に示すように、本実施形態では、液晶パネル１２の対向基板に印加する対向電極の対向電圧Ｖｃｏｍは一定であり、アレイ基板にある画素電極に掛ける電圧を１フレーム毎に対向電圧Ｖｃｏｍを中心に反転させるフレーム反転駆動法を行っているものとする。

（３−１）フレーム周波数＝６０Ｈｚ
まず、フレーム周波数が６０Ｈｚのときについて説明する。

フレーム周波数検出部２４が、フレーム周波数が６０Ｈｚであると検出する。

黒挿入制御部２６は、フレーム周波数が６０Ｈｚに対応した黒挿入率を黒挿入率記憶部から呼び出す。ここでは、例えば２５％とする。

白電圧制御部２８は、フレーム周波数が６０Ｈｚに対応した白電圧を求める。ここでは、白電圧、すなわち黒電圧と白電圧との電位差が５．５Ｖとする。

ドライバ制御回路３０は、この黒挿入率と白電圧に基づいて、ソースドライバ１４に出力するデータ信号を求める。図２は、液晶パネル１２の画素電極に掛かる電圧状態を示すものであり、ソースドライバ１４から出力されたソース信号に基づいて、１フレーム毎に反転し、かつ、上記したように白電圧が５．５Ｖ、黒挿入期間が２５％となっている。すなわち、１フレームにおいて、１フレームの最初から７５％の位置まで映像信号が書き込まれる映像期間であり、次にこの映像期間に続いて、黒挿入期間が２５％となっている。

これにより、フレーム周波数が６０Ｈｚにおいて、フリッカーが起こらず、かつ、逆転移も発生しない状態で画像を表示できる。

（３−２）フレーム周波数＝５０Ｈｚ
次に、フレーム周波数が５０Ｈｚのときについて説明する。

フレーム周波数検出部２４が、フレーム周波数が５０Ｈｚであることを検出する。

黒挿入制御部２６は、フレーム周波数５０Ｈｚに対応した黒挿入率を１０％とする。１０％以上の黒挿入率であるとフリッカーが発生するからである。

白電圧制御部２８は、フレーム周波数５０Ｈｚに対応して白電圧を求める。ここでは、例えば１Ｖとする。この１Ｖは、逆転移が発生しないように設定されている。

ドライバ制御回路３０は、この黒挿入率と白電圧に基づいて、映像信号を変換しソースドライバ１４に出力する。図３が、画素電極における波形を示したものであり、１フレームにおいて、映像期間が９０％であり、黒挿入期間が１０％である。また、白電圧が１Ｖとなっているため、黒電圧と白電圧との差は４．５Ｖ、すなわち、対向電圧Ｖｃｏｍを中心に、白電圧が±１Ｖで反転するようにしている。これにより、フリッカーが発生せず、かつ、逆転移が発生しないように画像が表示される。

なお、黒電圧と白電圧との電位差は小さくなるため、各階調の幅もそれに伴って小さくなる。

（４）効果
上記したように本実施形態の液晶表示装置１０によれば、フレーム周波数が低くなるほど黒挿入率を小さくしてフリッカーの発生を防止して、また、フレーム周波数が小さくなるほど黒電圧と白電圧との電位差を小さくして逆転移の発生を防止している。これにより、フレーム周波数が変化しても液晶表示装置１０においてフリッカーを発生せず画像を表示することができる。

（５）適用例
上記実施形態では液晶表示装置１０について、テレビの放送基準であるＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式で説明したが、この液晶表示装置１０の適用例としてはテレビ以外に、各種のフレーム周波数の映像信号が入力するビデオカメラのビューファインダーや、放送局などに用いられるモニター装置にも適用することができる。

（６）変更例
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

上記実施形態の表示方式は、フレーム反転駆動法で説明したが、これ以外にドット反転駆動法、ライン反転駆動法などの方式であってもよい。

また、上記実施形態では映像期間の後に挿入期間を挿入したが、これに代えて黒挿入期間の後に映像期間を挿入してもよい。また、黒挿入期間の後に映像書き込み期間を設け、その後に映像保持期間を設ける、いわゆる「ＡＢＣ駆動法」であってもよい。

また、上記実施形態ではフレーム周波数が６０Ｈｚと５０Ｈｚで説明したが、入力する映像信号のフレーム周波数が複数種類になる場合には、その種類毎に図４にあわせて黒挿入率と白電圧を記憶させておいてもよい。例えば、フレーム周波数が６０Ｈｚのときは、黒挿入率が２５％、白電圧が０．０Ｖであり、フレーム周波数が５５Ｈｚのときは、黒挿入率が２０％、白電圧が０．５Ｖであり、フレーム周波数が５０Ｈｚのときは、黒挿入率が１０％、白電圧が１．０Ｖであり、フレーム周波数が４５Ｈｚのときは、黒挿入率が８％、白電圧が１．２Ｖである。

１０液晶表示装置
１２液晶パネル
１４ソースドライバ
１６ゲートドライバ
１８コントローラ
２４フレーム周波数検出部
２６黒挿入制御部
２８白電圧制御部
３０ドライバ制御回路

Claims

ＯＣＢ型の液晶パネルと、
前記液晶パネルにソース信号を供給するソースドライバと、
前記液晶パネルにゲート信号を供給するゲートドライバと、
入力した映像信号のフレーム周波数を検出するフレーム周波数検出部と、
前記フレーム周波数が低い程、黒挿入率を小さくする黒挿入制御部と、
前記フレーム周波数が低い程、黒電圧との電位差が小さくなり、かつ、逆転移が起こらない白電圧を求める白電圧制御部と、
前記黒挿入率と前記白電圧を用いて、前記映像信号を前記ソース信号に変換して前記ソースドライバに供給するドライバ制御部と、
有することを特徴とする液晶表示装置。
前記黒挿入制御部は、
前記フレーム周波数と前記黒挿入率との対応関係を示した黒挿入率記憶部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記白電圧制御部は、
前記フレーム周波数と前記白電圧との対応関係を示した白電圧記憶部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。