(57)【要約】【課題】表示画像のちらつきが低減される液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１０は、複数の画素駆動値を含む画像信号２０を取得し、画素駆動値の少なくとも一部が所定の減少量だけ減少した第１画像信号３０を生成する第１画像信号生成部１３３と、画像信号２０を取得し、画素駆動値の少なくとも一部が所定の増加量だけ増加した第２画像信号４０を生成する第２画像信号生成部１３４と、第１画像信号３０と、第２画像信号４０と、のいずれかを表示信号として選択する表示信号選択部１６０と、表示信号の極性を制御する極性制御部１７０と、を有し、極性制御部１７０は複数のフレームごとに表示信号の極性を反転させ、表示信号選択部１６０は、反転の直前のフレームの表示信号として第１画像信号３０を選択し、反転の直後のフレームの表示信号として第２画像信号４０を選択する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フレームに１枚の画像を表示部に表示する液晶表示装置であって、
前記表示部の複数の画素の駆動電圧を示す複数の画素駆動値を含む、前記画像を表示するための画像信号を取得し、前記複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の減少量だけ減少した第１画像信号を生成する第１画像信号生成部と、
前記画像信号を取得し、前記複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の増加量だけ増加した第２画像信号を生成する第２画像信号生成部と、
フレームごとに、前記第１画像信号と、前記第２画像信号と、のいずれかを、前記表示部における表示に使用される表示信号として選択する表示信号選択部と、
前記表示信号の極性を制御する極性制御部と、
を有し、
所定の期間にわたって同一の画像信号に基づく画像が前記表示部に表示される場合、
前記極性制御部は、前記所定の期間において、複数のフレームごとに前記表示信号の極性を反転させ、
前記表示信号選択部は、
前記反転の直前のフレームの表示信号として前記第１画像信号を選択し、
前記反転の直後のフレームの表示信号として前記第２画像信号を選択する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記複数の画素駆動値は、前記表示部において格子状に配置された前記複数の画素を駆動する駆動電圧を示し、
前記少なくとも一部の画素駆動値は、
前記表示部において市松模様に配置される複数の画素の駆動電圧を示すことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記複数の画素駆動値は、前記表示部において複数の列に配置された前記複数の画素を駆動する駆動電圧を示し、
前記少なくとも一部の画素駆動値は、
前記複数の列のうち、１つ置きに選択される複数の列に含まれる画素の駆動電圧を示すことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記画素駆動値の数値と、前記所定の減少量および前記所定の増加量と、を関連づけて記憶する記憶部をさらに有し、
前記第１画像信号生成部は、前記少なくとも一部の画素駆動値のそれぞれについて、該画素駆動値の数値と関連づけて前記記憶部に記憶される所定の減少量だけ減少させ、
前記第２画素信号生成部は、前記少なくとも一部の画素駆動値について、該画素駆動値の数値と関連づけて前記記憶部に記憶される所定の増加量だけ増加させる、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記画素駆動値が前記所定の減少量だけ減少した際の、前記画素の輝度の減少量の絶対値と、
前記画素駆動値が前記所定の増加量だけ増加した際の、前記画素の輝度の増加量の絶対値と、
の差分が、所定の差分量以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、バックライトとカラーフィルタとの間に形成される液晶層における光の透過／非透過を制御することで、表示面に画像を表示させる。液晶表示装置は、マトリクス状に配置されて液晶層に対して電界を印加する複数の画素回路を有し、液晶層の光の透過／非透過は、この複数の画素回路による液晶層への電界の印加により制御される。
【０００３】
図７は、画素回路３００の構成の一例を示す図である。画素回路３００は、液晶層３３０を挟む、画素電極３１０と対向電極３２０とを有する。液晶層３３０の光の透過／非透過は、この電極間の電界により制御され、電界の強度が高いほど光の透過度（表示される画像の輝度）は高くなる。
【０００４】
特許文献１には、周囲の温度が低い場合に、ゲート選択時間を常温時より長く設定して充電時間を確保することで、低温に起因する表示画質の劣化を防ぐ液晶表示装置の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば一定期間より長い期間に渡って画素電極３１０に同等の駆動電圧が印加される場合、長時間にわたる一定の電界の印加に起因する「焼き付き」等の液晶材料の劣化を回避するために、動作周波数を低減させたうえで駆動電圧の極性を周期的に反転させる制御が行われる（低周波駆動動作）。図８は、従来技術における低周波駆動動作時の駆動電圧および輝度の時間変化を示す図である。輝度は駆動電圧の絶対値と相関を有するため、極性の反転の瞬間に輝度が低下することになり、表示画像のちらつきの原因となっている。
【０００７】
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、表示画像のちらつきが低減される液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願発明に係る液晶表示装置は、１フレームに１枚の画像を表示部に表示する液晶表示装置であって、前記表示部の複数の画素の駆動電圧を示す複数の画素駆動値を含む、前記画像を表示するための画像信号を取得し、前記複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の減少量だけ減少した第１画像信号を生成する第１画像信号生成部と、前記画像信号を取得し、前記複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の増加量だけ増加した第２画像信号を生成する第２画像信号生成部と、フレームごとに、前記第１画像信号と、前記第２画像信号と、のいずれかを、前記表示部における表示に使用される表示信号として選択する表示信号選択部と、前記表示信号の極性を制御する極性制御部と、を有し、所定の期間にわたって同一の画像信号に基づく画像が前記表示部に表示される場合、前記極性制御部は、前記所定の期間において、複数のフレームごとに前記表示信号の極性を反転させ、前記表示信号選択部は、前記反転の直前のフレームの表示信号として前記第１画像信号を選択し、前記反転の直後のフレームの表示信号として前記第２画像信号を選択する。
【０００９】
本発明によれば、極性の反転の直前に表示される画像の一部について、輝度が本来の画像信号に基づく画像における輝度より低く抑えられるため、極性の反転の際の輝度の低下量が小さくなり、表示画像のちらつきが低減される。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記複数の画素駆動値は、前記表示部において格子状に配置された前記複数の画素を駆動する駆動電圧を示し、前記少なくとも一部の画素駆動値は、前記表示部において市松模様に配置される複数の画素の駆動電圧を示す。
【００１１】
本発明によれば、市松模様に配置される複数の画素の画素駆動値について増加または減少させる処理がなされるため、表示画像における、画素駆動値の増加または減少に起因する輝度のむらが低減される。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記複数の画素駆動値は、前記表示部において複数の列に配置された前記複数の画素を駆動する駆動電圧を示し、前記少なくとも一部の画素駆動値は、前記複数の列のうち、１つ置きに選択される複数の列に含まれる画素の駆動電圧を示す。
【００１３】
本発明によれば、１つ置きに選択される複数の列に含まれる画素の駆動値について増加または減少させる処理がなされるため、表示画像における、画素駆動値の増加または減少に起因する輝度のむらが低減される。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記画素駆動値の数値と、前記所定の減少量および前記所定の増加量と、を関連づけて記憶する記憶部をさらに有し、前記第１画像信号生成部は、前記少なくとも一部の画素駆動値のそれぞれについて、該画素駆動値の数値と関連づけて前記記憶部に記憶される所定の減少量だけ減少させ、前記第２画素信号生成部は、前記少なくとも一部の画素駆動値について、該画素駆動値の数値と関連づけて前記記憶部に記憶される所定の増加量だけ増加させる。
【００１５】
本発明によれば、記憶部に記憶される所定の減少量および所定の増加量に基づいて、画素駆動値を増加または減少させる処理が実行される。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記画素駆動値が前記所定の減少量だけ減少した際の、前記画素の輝度の減少量の絶対値と、前記画素駆動値が前記所定の増加量だけ増加した際の、前記画素の輝度の増加量の絶対値と、の差分が、所定の差分量以下である。
【００１７】
本発明によれば、減少および増加の対象である画素駆動値に基づいて駆動される画素において視認される輝度は、残像等の効果により元の画素駆動値による輝度と同等になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置において生成される第１画像信号および第２画像信号の内容を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置における低周波駆動動作時の駆動電圧および輝度の時間変化を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のうち、画像表示制御を行う構成を示す機能ブロック図である。
【図５】輝度変換値保持部において記憶されている所定の増加量および所定の減少量を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置において生成される第１画像信号および第２画像信号の内容を示す図である。
【図７】画素回路の構成の一例を示す図である。
【図８】従来技術における低周波駆動動作時の駆動電圧および輝度の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示す図である。液晶表示装置１０は、データ線駆動回路１００、ゲート線駆動回路２００、および図７に示す画素回路３００を有する。液晶表示装置１０は、画像の表示の際に複数の画素回路３００のそれぞれを駆動する駆動電圧を示す画素駆動値を含む画像信号を取得し、１フレームに１枚の画像を表示部に表示する。液晶表示装置１０において所定の期間より長い期間に渡って同一の画像信号に基づく画像を表示部に表示する場合、外部からその旨を示す静止画表示信号が入力され、液晶表示装置１０は、静止画表示信号が取得された場合、フレーム周期を長くした（動作周波数を低下させた）うえで、該同一の画像信号に基づく画像を連続して表示する低周波駆動動作を行う。
【００２０】
液晶表示装置１０は、所定の期間より長い期間に渡って同一の画像信号２０に基づく画像を表示する場合、該画像信号２０の画素駆動値の少なくとも一部が所定の減少量だけ減少した第１画像信号３０、及び該画像信号２０の画素駆動値の少なくとも一部が所定の増加量だけ増加した第２画像信号４０を生成する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１０において生成される第１画像信号３０および第２画像信号４０の内容を示す図である。図２において、表示画像２１は画像信号２０に基づいて表示が行われた場合の表示内容の例、表示画像３１は第１画像信号３０に基づいて表示が行われた場合の表示内容の例、表示画像４１は第２画像信号４０に基づいて表示が行われた場合の表示内容の例をそれぞれ示す。各表示内容において、区切られた各領域が、１つの画素（画素回路３００）に対応する。ここでは行われる処理の内容の理解のために画面全体に渡って同一の輝度による表示が行われる画像信号２０についての例が示されており、表示画像２１におけるハッチングが施された領域（画素）について画素駆動値を所定の増加量だけ増加させた場合の輝度を白で、所定の減少量だけ減少させた場合の輝度を黒でしめす。すなわち、表示画像２１における領域２２に相当する画素（少なくとも１つの画素）について、第１画像信号３０においては画素駆動値が所定の減少量だけ減少され（領域３２）、第２画像信号４０においては画素駆動値が所定の増加量だけ増加される（領域４２）。
【００２２】
図３は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１０における低周波駆動動作時の駆動電圧および輝度の時間変化を示す図である。駆動電圧において、実線は蓄積容量（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）がある場合の時間変化、破線は蓄積容量がない場合の時間変化を示す。図３には、画像信号に含まれる複数の画素値のうち、第１画像信号３０において画素駆動値が減少され、第２画像信号４０において画素駆動値が増加される領域（例えば、図２における領域２２）における時間変化を示す。液晶表示装置１０は、所定の期間より長い期間に渡って同一の画像信号２０に基づく画像を表示する場合、複数のフレームごと（図３では２フレームごと）に、複数の画素回路３００を駆動する駆動電圧の極性を反転させる処理を行う。液晶表示装置１０は、反転の直前の第ｎ＋１フレームにおいては、画素駆動値の少なくとも一部について減少させた第１画像信号３０に基づく表示画像３１を表示する。この場合、領域２２に対応する領域３２では、画素駆動値が減少されている。一方、反転の直後の第ｎ＋２フレームにおいては画像信号２０の少なくとも一部について画素駆動値を増加させた第２画像信号４０に基づく表示画像４１を表示する。この場合、領域２２に対応する領域４２では、画素駆動値が増加されている。
【００２３】
以下、液晶表示装置１０において、上述の画像表示制御を実現する構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１０のうち、画像表示制御を行う構成を示す機能ブロック図である。これらの構成は、例えば図１のデータ線駆動回路１００内に構成される。液晶表示装置１０は、制御部１１０、画像信号取得部１２０、輝度変換部１３０、輝度変換値保持部１４０、画像信号保持部１５０、表示信号選択部１６０、および極性制御部１７０を有する。制御部１１０、画像信号取得部１２０、輝度変換部１３０、表示信号選択部１６０、および極性制御部１７０は、例えば液晶表示装置１０に設けられるＣＰＵの機能として実現され、輝度変換値保持部１４０および画像信号保持部１５０はメモリー等の記憶素子により実現される。
【００２４】
制御部１１０は、液晶表示装置１０の動作を制御する。制御部１１０は、液晶表示装置１０の外部から静止画表示信号が入力された場合に、極性制御部１７０に対しては複数のフレーム（本実施形態では２フレーム）ごとに表示信号の極性を反転するよう制御を行い、表示信号選択部１６０に対しては、極性制御部１７０における極性の反転の直前のフレームについては第１画像信号を取得し、極性の反転の直後のフレームについては第２画像信号を取得するよう制御を行う。
【００２５】
画像信号取得部１２０は、液晶表示装置１０において表示される画像を示す画像信号２０を取得する。画像信号２０は、図１の複数の画素回路３００を駆動する駆動電圧を示す複数の画素駆動値を含む。
【００２６】
輝度変換部１３０は、画像信号取得部１２０において取得される画像信号２０に基づいて、図２における表示画像３１を表示するための第１画像信号３０と、図２における表示画像４１を表示するための第２画像信号４０と、を生成する。輝度変換部１３０は、第１画像信号３０を生成する第１画像信号生成部１３３と、第２画像信号４０を生成する第２画像信号生成部１３４と、を有する。
【００２７】
第１画像信号生成部１３３は、画像信号取得部１２０において取得される画像信号２０を取得し、複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の減少量だけ低減し、残る画素駆動値が所定の増加量だけ増加した第１画像信号３０を生成する。ここで、「複数の画素駆動値の少なくとも一部」とは、図２の表示画像３１において黒で示される、マトリクス状に配置される領域（複数の画素回路３００）のうち、市松模様に配置される領域（画素回路３００）を駆動する画素駆動値である。
【００２８】
また、所定の増加量および所定の減少量は、輝度変換値保持部１４０において、画素駆動値の数値と対応づけて記憶されている。図５は、液晶表示装置１０のガンマ曲線を表す図である。図５において実線で示される曲線５０は、輝度変換部１３０による画素駆動値の増加処理および減少処理を行う前の画像信号に関するガンマ曲線である。そして破線で示される曲線５１が画素駆動値を所定の増加量だけ増加させた場合のガンマ曲線であり、一点鎖線で示される曲線５２が画素駆動値を所定の減少量だけ減少させた場合のガンマ曲線である。輝度変換値保持部１４０において、同一の画素駆動値の数値と対応づけて記憶される所定の減少量および所定の増加量は、該画素駆動値が所定の減少量だけ減少した際の、該画素駆動値に基づいて駆動される画素の輝度の減少量の絶対値と、該画素駆動値が所定の増加量だけ増加した際の該画素の輝度の増加量の絶対値と、の差分が所定の差分量以下となるような値である。ここで所定の差分量とは、例えば輝度の１０％等、輝度に基づいて決定される値でもよいし、実際に使用される画素回路について画素駆動値と輝度を詳細に測定して所定の減少量および所定の増加量を決定することで、実質的に０としてもよい。
【００２９】
一方、第２画像信号生成部１３４は、画像信号取得部１２０において取得される画像信号２０を取得し、複数の画素駆動値の少なくとも一部が所定の増加量だけ増加し、残る画素駆動値が所定の減少量だけ減少した第２画像信号４０を生成する。ここで、「複数の駆動値の少なくとも一部」とは、図２の表示画像４１において白で示される、マトリクス状に配置される領域（複数の画素回路３００）のうち、市松模様に配置される領域（画素回路３００）を駆動する画素駆動値であり、また第１画像信号生成部１３３において画素駆動値が減少されたものである。すなわち、ある画素駆動値に着目した場合、第１画像信号生成部１３３および第２画像信号生成部１３４において互いに逆の演算（同じ数値の加算、減算）がなされたことになる。
【００３０】
輝度変換部１３０において生成された第１画像信号３０および第２画像信号４０は、画像信号保持部１５０の第１画像信号保持部１５３および第２画像信号保持部１５４に、それぞれ保存される。
【００３１】
表示信号選択部１６０は、制御部１１０からの制御信号に基づいて、画像信号保持部１５０に保持される第１画像信号３０および第２画像信号４０のいずれかを表示信号として選択して取得し、極性制御部１７０に出力する。ここで表示信号選択部１６０は、低周波駆動動作の際には、制御部１１０による制御に基づいて、極性反転の直前のフレームについては第１画像信号３０を、極性反転の直後のフレームについては第２画像信号４０を表示信号として選択する。
【００３２】
極性制御部１７０は、制御部１１０からの制御信号に基づいて、表示信号選択部１６０により選択される表示信号の極性を制御する。ここで極性制御部１７０は、低周波駆動動作の際には、制御部１１０による制御に基づいて、所定の複数のフレーム（２フレーム）毎に極性を反転（正から負、負から正）する。
【００３３】
以上の構成により、極性の反転の直前に表示される画像の一部について、輝度が本来の画像信号２０に基づく表示画像２１における輝度より低く抑えられるため、極性の反転の際の輝度の低下量が小さくなり（図３，図８参照）、表示画像のちらつきが低減される。
【００３４】
また、市松模様に配置される複数の画素の画素駆動値について増加または減少させる処理がなされるため、表示画像３１，４１における、画素駆動値の増加または減少に起因する輝度のむらが低減される。
【００３５】
さらに、１つの画素駆動値に対して、反転の前後において等しい量だけ増加または減少させる処理が実行されるため、視認される輝度は、残像等の効果により元の画素駆動値による輝度と同等になる。
【００３６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
例えば、上記の実施形態では、マトリクス状に配置される領域（複数の画素回路３００）のうち、市松模様に配置される領域（画素回路３００）を駆動する画素駆動値を減少させて第１画像信号３０を、残る画素駆動値を増加させて第２画像信号４０を生成する構成が示されたが、本発明はこれに限定されず、画素駆動値の少なくとも一部について極性反転前に減少、極性反転後に増加させる他の構成としてもよい。
【００３８】
図６は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置１０において生成される第１画像信号３０および第２画像信号４０の内容を示す図である。本実施形態では、複数の列に配置される領域のうち、１つ置きに選択される複数の列に含まれる領域を駆動する画素駆動値について、増加または減少させる処理を行っている。この実施形態によっても、表示画像３１，４１における、画素駆動値の増加または減少に起因する輝度のむらが低減される。
【００３９】
また、元の画像信号２０の全ての画素駆動値が小さい等、一律に増加または減少させても表示内容への影響が小さい場合、もしくは個々に画素駆動値を制御した場合の負荷が問題になる場合においては、全ての画素駆動値について、第１画像信号３０において減少、第２画像信号４０において増加を行う構成としてもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては低周波駆動動作を行う液晶表示装置１０の例が示されたが、本発明はこれに限定されず、液晶層に印加する電界を反転させる他の液晶表示装置、さらには画素を駆動する信号の極性を反転させる、液晶以外の方式による画像表示装置についても適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  液晶表示装置、２０  画像信号、２１  表示画像、２２  領域、３０  第１画像信号、３１  表示画像、３２  領域、４０  第２画像信号、４１  表示画像、４２  領域、５０，５１，５２  曲線、１００  データ線駆動回路、１１０  制御部、１２０  画像信号取得部、１３０  輝度変換部、１３３  第１画像信号生成部、１３４  第２画像信号生成部、１４０  輝度変換値保持部、１５０  画像信号保持部、１５３  第１画像信号保持部、１５４  第２画像信号保持部、１６０  表示信号選択部、１７０  極性制御部、２００  ゲート線駆動回路、３００  画素回路、３１０  画素電極、３２０  対向電極、３３０  液晶層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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