(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモン電極を有すると共に、液晶の極性を反転させる第１反転技術および第２反転技術により駆動される液晶ディスプレイのフリッカー自動改善方法であって、
前記液晶ディスプレイにおけるコモン電極上の特定パターンを検出して検出電圧を生成する工程と、
前記検出電圧と所定電圧とを比較する工程と、
前記検出電圧が前記所定電圧より大きい場合、自動的に第１反転技術を第２反転技術に切り換えることによりフリッカーの改善を行う工程と、
を有することを特徴とする液晶ディスプレイのフリッカー自動改善方法。
【請求項２】
第１反転技術および第２反転技術は、ドット反転、ライン反転、コラム反転、ｎライン反転、ｎコラム反転からなる群より選択される極性反転である請求項１に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善方法。
【請求項３】
所定電圧の大きさは、０Ｖ〜１．２Ｖの範囲で調整されるものである請求項１または請求項２に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善方法。
【請求項４】
液晶の極性を反転させる第１反転技術および第２反転技術により駆動されるビデオ及びタイミング制御ユニットとコモン電極とを有すると共に、前記ビデオ及びタイミング制御ユニットにおける第１反転技術の駆動に基づいて画像データを生成し、前記画像データに対応する信号パターンを出力する液晶ディスプレイ回路と、
前記液晶ディスプレイ回路におけるコモン電極上の特定パターンを検出して検出電圧を出力する電圧検出手段と、
前記検出電圧と所定電圧とを比較して検出電圧が所定電圧より大きい場合に、第１反転技術を第２反転技術に切り換える切換信号を出力し、第２反転技術により前記ビデオ及びタイミング制御ユニットを駆動させる比較器と、
からなることを特徴する液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項５】
電圧検出手段は、バンドパスフィルタと整流器とからなるものである請求項４に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項６】
第１反転技術および第２反転技術は、ドット反転、ライン反転、コラム反転、ｎライン反転、ｎコラム反転からなる群より選択される極性反転である請求項４または請求項５に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項７】
所定電圧の大きさは、０Ｖ〜１．２Ｖの範囲で調整されるものである請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項８】
所定電圧は、可変装置により入力されるものである請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項９】
可変装置は、調整が可能なアクティブデバイスである請求項８に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【請求項１０】
可変装置は、調整が可能なパッシブデバイスである請求項８に記載の液晶ディスプレイのフリッカー自動改善システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ品質の改善方法に関し、特に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のフリッカー自動改善方法（auto-improving flicker）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイの設計においては、一般に、ディスプレイの電気的性質の好ましくない設計、例えば、ＬＣＤの液晶品質の均一性の欠如等によって、直流電圧（ＤＣ voltage）が発生する。直流電圧は容易にフリッカー効果（ちらつきや点滅）を発生させる。例えば、フレームの端周りのフリッカー効果は、使用者の目に不快感を与える。一般的にフリッカー効果の除去には反転技術（inversion techniques）が用いられている。反転技術（反転駆動方式（手段））には、ドット反転（dot inversion）、ライン反転（line inversion）、コラム反転（column inversion）、ｎライン反転（ｎ lines inversion）、ｎコラム反転（ｎ column inversion）等がある。ディスプレイでは、フリッカー効果を除去するために、従来から反転技術が採用されている。しかし、各反転技術はフリッカー効果を生じる特定の信号パターンを備えるため、いずれを用いても、生じ得る全てのフリッカー効果を克服することはできない。例えば、ドット反転技術を用いたディスプレイでは、マイクロソフト社 のオペレーティングシステムである「Ｗｉｎｄｏｗｓ」（登録商標）をシャットダウンさせるときに、フレーム上にフリッカーが生ずる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点に鑑み、本発明は、ディスプレイ上に生じ得る全てのフリッカーを除去することができるディスプレイのフリッカー自動改善方法を提供することを課題とする。さらに、本発明は、コモン電極をセンサとして用いてディスプレイのフリッカーレベルを検出し、フレーム上のディスプレイのフリッカーを自動的に改善するディスプレイのフリッカー自動改善方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決する本発明は、ディスプレイのフリッカーレベルを検出して検出電圧を生成する工程と、検出電圧と所定電圧を比較する工程と、検出電圧が前記所定電圧より大きい場合に、フリッカー改善に用いる手段を、自動的に、所定のディスプレイフリッカー処理手段に切り換える工程とを有するディスプレイのフリッカー自動改善方法である。
【０００５】
例えば後述の電圧検出手段によってディスプレイのフリッカーレベルを検出し、これに基づいて検出電圧（直流電圧）を検出する。この検出電圧が所定電圧より大きい場合、これまで用いていたフリッカー改善の手段ではフリッカーを十分に抑制できないと判断して、自動的に、所定のディスプレイフリッカー処理手段に切り換える。このようにすることで、生じ得る全てのフリッカー効果を抑制し、さらには除去できる。つまり、自動的にディスプレイのフリッカー効果が改善される。
【０００６】
また、本発明は、ディスプレイに画像を表示させる際に用いられるディスプレイ回路と、該ディスプレイ回路に形成される信号パターンを検出して、検出電圧を出力する電圧検出手段と、検出電圧と所定電圧とを比較して、検出電圧が所定電圧より大きい場合に切換信号を出力する比較器と、切換信号を受信し、該切換信号に基づいて、フリッカー改善に用いる処理手段を所定のディスプレイフリッカー処理手段に切り換えるビデオ及びタイミング制御ユニットと、からなるディスプレイのフリッカー自動改善システムである。
【０００７】
まず、電圧検出手段によって、ディスプレイ回路に形成される（生ずる）信号パターンを検出してフリッカーレベルを検出し、さらに検出電圧を生成してこの検出電圧を出力する。比較器は、この検出電圧と所定電圧とを比較して、検出電圧が所定電圧より大きい場合、切換信号をビデオ及びタイミング制御ユニットに出力する。該ユニットは切換信号に基づいて、フリッカー改善に用いる処理手段を所定のディスプレイフリッカー処理手段に切り換える。このようにすることで、生じ得る全てのフリッカー効果を抑制し、さらには除去できる。つまり、自動的にディスプレイのフリッカー効果が改善される。
【０００８】
好ましい電圧検出手段として、例えばバンドパスフィルタと整流器とからなるものを挙げることができる。そして、ディスプレイフリッカー処理手段としては、ドット反転、ライン反転、コラム反転、ｎライン反転、ｎコラム反転を挙げることができ、このうち、切り換え前に使用されていたもの以外の処理手段を切り換え後に用いる。
【０００９】
検出電圧の比較対象である所定電圧は、可変装置により入力される。可変装置は、比較器に出力する電圧の調整が可能ないずれかのアクティブデバイスまたはパッシブデバイスが好ましい。なお、所定電圧は、ディスプレイやディスプレイ回路の仕様にもよるが、各反転技術に応じて０Ｖ〜１．２Ｖの範囲で調整、設定される。
【００１０】
なお、本発明に係るディスプレイのフリッカー自動改善方法および自動改善システムは、特に液晶ディスプレイのフリッカー自動改善方法および自動改善システムとして用いることができるという特徴がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上述した本発明の目的、特徴及び長所を、より一層明瞭にするため、以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げ、図を参照にしながら説明する。
【００１２】
図１は、ディスプレイのフリッカー自動改善システムの構成を示す図である。図１には、ビデオ及びタイミング制御ユニット（video and timing control unit）１、スキャンドライバ（scan driver）２、データドライバ（data driver）３、ディスプレイ回路（display circuit）４等の公知の構成の他に、バンドパスフィルタ（bandpass filter）５、整流器（rectifier）６、可変装置（adjustable device）７、比較器（comparator）８が示されている。
【００１３】
図１に示されるように、ビデオ及びタイミング制御ユニット１は、ビデオ信号（video signal）Ｖideoおよび制御信号Ｃsgnを受信する。制御信号Ｃsgnには、水平信号（horizonal signal）H、垂直信号（virtical signal）V、クロック信号（clock signal）ＣＬＫ、およびイネーブル信号（enable  signal）が含まれる。ビデオ及びタイミング制御ユニット１は、制御信号Ｃsgnをスキャンドライバ２およびデータドライバ３に出力する（図示せず）。また、ビデオ信号Ｖideoのビデオデータおよび反転制御信号Ｃinvをデータドライバ３に出力する。これらの信号を基にして、ディスプレイ回路４に出力パターンが形成される。この出力パターンは、バンドパスフィルタ５および整流器６（電圧検出手段）を通過する。ここで出力パターンのフレームレベルが検出され、その結果生成される出力パターンの中央電圧（検出電圧）値は、比較器８において基準（比較電圧）値と比較される。
【００１４】
この比較によって、人の目には耐えられない低周波数（４０Hz以下）のタイミングパターンを備えるフリッカーが検出されると、比較器８は、切換信号（switch signal）Ｓwをビデオ及びタイミング制御ユニット１に出力する。ビデオ及びタイミング制御ユニット１は、切換信号Ｓwに基づいて、フリッカー改善に用いる手段を、本来の（それまで用いられていた）反転技術以外の反転技術に切換え、切換後の所定の反転技術に対応する反転制御信号Ｃinvを出力する。低周波数のタイミングパターンは、交互に現れる正負ステップ（正ステップと負ステップとを含むサイクル、positive and negative step）が周期的に現れるものであり、また使用環境及び用途（使用するアプリケーション）によって異なる出現頻度を有するものである。
【００１５】
ところで、パターンの中央電圧値は固定的な値ではなく、使用される反転技術のパターンによって変わるものである。変化した中央電圧値が整流器６を通過すると、対応する直流電圧（検出電圧）Ｓpが生成される。そして、この直流電圧値Ｓpが、可変装置７から比較器８へ入力された入力信号値Ｓf（所定電圧）を超過する場合は、別の反転技術に対応する反転制御信号Ｃinvがデータドライバ３に出力され、用いられる反転技術が変更される。可変装置７としては、例えば、各種の調整可能なアクティブデバイス（adjustable active device）又は調整可能なパッシブデバイス（adjustable passive device）、より具体的には、可変抵抗（adjustable resistor）、コンデンサ（capacitor）、ＭＯＳ、ＦＥＴ等が用いられる。
【００１６】
図３は、本実施の形態に係るディスプレイのフリッカー自動改善方法のフローチャートである。図３に示されるように、本発明の方法は、ディスプレイのフリッカーレベルを検出して検出電圧を生成する工程（S１）と、検出電圧と所定電圧とを比較する工程（S２）と、検出電圧が所定電圧より大きい場合に、自動的に、フリッカー処理に用いる処理技術を、所定のディスプレイフリッカー処理技術に切り換える工程（S３）と、からなる。
【００１７】
図３に加えて、図１及び図２も参照しながら以下詳細に説明する。先ず、コモン電極ＣＯＭ上における特定のパターンの検出が、バンドパスフィルタ５と整流器６とにより行われる（S１）。次に、バンドパスフィルタ５と整流器６とを通過した特定パターンから抽出した電圧値（検出電圧値）が比較器８に入力され、可変装置７からの所定電圧値と比較される（S２）。そして、比較の結果、抽出した電圧値が所定電圧値より大きい場合は、比較器８が切換信号Ｓwを出力し、この信号を受けたビデオ及びタイミング制御ユニット１は他の反転技術に対応する反転制御信号Ｃinvを出力し、用いられる反転技術が、自動的に、新たに送られた反転制御信号Ｃinvによる反転技術に切り換わる（S３）。切り換え後に用いられる各反転技術に対応する反転制御信号は、フリッカー処理に用いられることが予定されていたものであり、ビデオ及びタイミング制御ユニット１に記憶されている。反転技術を切り換えの詳細は以下に記述する。
【００１８】
図４はライン反転技術をドット反転技術に切り換える具体例である。図４に示されるように、ライン反転技術を用いるフリッカー自動改善システムは黒色ラインと灰色ラインの交互のパターンを表し、ラインの各画素は０．５Vの直流電圧である。ｎ＋２フレームが黒色ライン電圧＋５Vと灰色ライン電圧−３Vを備えるのに対し、ｎ＋３フレームは黒色ライン電圧−４Vと灰色ライン電圧＋４Vを備える。これにより、ｎ＋２フレームは、駆動電圧＋５Vと−３Vにより照らされ、ｎ＋３フレームは、駆動電圧＋４Vと−４Vにより照らされる。しかし、ｎ＋２フレームとｎ＋３フレームとで、駆動電圧の合計が異なるため、ｎ＋２フレームからｎ＋３フレームに切り換える時、フリッカー効果（画面のちらつき）を生じる。また、駆動電圧の合計の差異はコンデンサを通じてコモン電極ＣＯＭとつながれ（図１で示される）、コモン電極ＣＯＭには数十Ｈｚのステップ信号（step signal）が現れる（図２で示される）。
【００１９】
バンドパスフィルタ５と整流器６とを通過した後、ステップ信号は直流電圧を備えることになる。直流電圧は、フリッカーレベルにより、その値が上下動する。直流電圧と可変装置７の出力電圧（所定電圧）を比較した時、直流電圧が可変装置７の出力電圧より大きい場合、フリッカーは許容上限を超過していると判断できる。この時、比較器８は切換信号Ｓwを出力する。すると、システムで用いられるフリッカー処理技術が、それまで用いられていたライン反転技術からドット反転技術に切り換わる。すると、図４に示されるように、ｎ＋２フレームは黒色ドット電圧＋５V，−４Vと、灰色ドット電圧−３V，＋４Vを備えるようになり、またｎ＋３フレームは黒色ドット電圧＋５V，−４Vと、灰色ドット電圧−３V，＋４Vを備えるようになる。この場合は、ｎ＋２フレーム及びｎ＋３フレームの駆動電圧の合計は同じである。これはフレームのフリッカーが除去されることを意味し、コモン電極ＣＯＭにステップ信号が現れない状態になる。このようにして、自動的にフリッカーを消去することができる。
【００２０】
また、反転方式の切り換えについての例を説明する。先に説明したように、一般に、人の目で察知されるフリッカーは低周波数（４０Hz以下）のものである。なお、以下の説明では４０ｄＢ（＝２０×ｌｏｇ（交流電圧／直流電圧））が境界値として用いられているが、直流電圧値がある程度高い場合には、便宜的にこの値が境界値としフリッカー現象の有無の判断がなされる。４０ｄＢより小さいフリッカーは、通常、人の目でそのフリッカー現象を察知できない。図１において、コモン電極ＣＯＭの電圧（Ｖcom）の振幅（高低電圧差）は、２０ｍV前後かそれより小さい。その電圧はバンドパスフィルタ５（主にＬＭ３５６部材が使用される）を通過したことによって、電圧振幅が約０．６Ｖ（ボルト）、またはそれより小さくなり、次に整流器６を通過して中央電圧（検出電圧）値の出力電圧を検出し、この電圧と可変装置７からの所定電圧とを比較する。例えば所定電圧が０．８Ｖ（この数値に限られない）である場合は、検出した電圧値が所定電圧値より小さいので、比較器８（ＬＭ１３９部材を利用する）の出力論理値（切換信号Ｓw）は「０」（０Ｖ）であり、現状の反転方式がそのまま用いられる。一方、４０ｄＢより大きい時は、人の目でそのフリッカー現象を察知できる。この場合、図１において、コモン電極ＣＯＭの電圧（Ｖcom）の振幅は約１００ｍＶ前後か、それより大きく、その電圧（Ｖcom）はバンドパスフィルタ５を通過したことによって、電圧振幅が約０．３Ｖか、それより高くなり、整流器６を通過した後の出力電圧は、約１．２Ｖ前後か、それより高い電圧が検出される。この検出電圧と、可変装置７からの所定電圧値（ここでは０．８Ｖ）とを比較すると、検出電圧が所定電圧より大きいため、比較器８の出力理論値は「１」（５Ｖ）である。この切換信号Ｓwは、ビデオ及びタイミング制御ユニット１に出力され、該ユニット１は反転制御信号Ｃinvを出力する。この信号に基づき、反転方式を現状のものから別の所定の反転方式に切り換える。例えば、ライン反転技術をドット反転技術に切り換える。また、例えば、フリッカー現象をより確実に防止する等の目的で、３５ｄＢを境界値として反転方式を切り換える場合は、比較参照に用いる所定電圧を、０．８Ｖではなく例えば０．６Ｖに調節する。そうすれば、フリッカーがより確実に人の目に察知されにくくなる。比較参照に用いる所定電圧の大きさは、選択された前記所定のディスプレイフリッカー処理技術に応じて０Ｖ〜１．２Ｖの範囲で調節される。この範囲で調節できれば、種々のフリッカーに対応でき好ましい。このようにすることで、自動的にフリッカーを消去することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から解るように、本発明のディスプレイのフリッカー自動改善方法または改善システムによれば、生じ得る全てのフリッカー効果を除去できるので、自動的にディスプレイのフリッカー効果が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のフリッカー自動改善システムの構造の概略を示すブロック図。
【図２】  本発明により検出された特定の信号パターンを示す図。
【図３】  本発明の操作を示すフローチャート。
【図４】  本発明の図３の詳細な例を示す図。
【符号の説明】
１    ビデオ及びタイミング制御ユニット
２    スキャンドライバ
３    データドライバ
４    ディスプレイ回路
５    バンドパスフィルタ
６    整流器
７    可変装置
８    比較器
ＣＯＭ  コモン電極
Ｓw   切換信号
Ｓp   中央電圧値
Ｓf   入力信号値
Ｃinv 反転制御信号
Ｃsgn 制御信号
【図１】
0003719969.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003719969.tif 000004
【図４】
0003719969.tif 000005