(57)【要約】【課題】  輝度の低下および黒挿入期間が交流駆動サイクルの片方の極性に偏るのを防止することが可能な表示装置の提供。【解決手段】  液晶制御部１５は動画のフレーム間に黒画面を挿入するようバックライト１８あるいは液晶モジュール１６における黒画面の書き込みを制御する。これにより、黒画面の挿入回数を従来よりも低減させ、輝度の低下を防止する。また、液晶制御部１５は液晶モジュール１６に対し、黒画面の書き込みを動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行わせる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を交流駆動することにより動画の表示を行う表示装置であって、
前記表示素子を交流駆動するためのフレームレートと、動画のフレームレートとが異なり、
前記動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入する黒画面挿入手段を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示素子を背面から照らす照明を含み、
前記黒画面挿入手段は前記動画のフレームレートに基づいて前記照明を点灯制御することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記黒画面挿入手段は前記動画のフレームレートに基づいて前記黒画面を前記表示素子に書き込むことを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記黒画面の挿入は前記動画のフレーム間に行われることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記黒画面の挿入は動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
携帯装置に使用されることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
電話機能を有することを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
表示素子を交流駆動することにより動画の表示を行う表示装置の駆動方法であって、
前記表示素子を交流駆動するためのフレームレートと、動画のフレームレートとが異なり、
前記動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入する黒画面挿入ステップを含むことを特徴とする駆動方法。
【請求項９】
前記表示素子を背面から照らす照明を含み、
前記黒画面挿入ステップは前記動画のフレームレートに基づいて前記照明を点灯制御することを特徴とする請求項８記載の駆動方法。
【請求項１０】
前記黒画面挿入ステップは前記動画のフレームレートに基づいて前記黒画面を前記表示素子に書き込むことを特徴とする請求項８または９記載の駆動方法。
【請求項１１】
前記黒画面の挿入は前記動画のフレーム間に行われることを特徴とする請求項８から１０いずれかに記載の駆動方法。
【請求項１２】
前記黒画面の挿入は動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われることを特徴とする請求項１０記載の駆動方法。
【請求項１３】
携帯装置に使用されることを特徴とする請求項８から１２いずれかに記載の駆動方法。
【請求項１４】
電話機能を有することを特徴とする請求項８から１３いずれかに記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関し、特に携帯装置に使用される液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯装置に使用される動画表示用の表示装置、一例として液晶表示装置では残像感や動画がぼけて見える現象（いわゆる「動画ぼやけ」）を抑えるために、各フレーム間に黒画面を挿入することが行われている。これは、人間の目の残像をリフレッシュすることで目の応答速度を速めるものである。
【０００３】
図１０は従来の液晶の輝度と時間の関係を示す図、図１１は従来の黒画面挿入時の液晶の輝度と時間の関係を示す図である。図１０は黒画面を挿入しない場合を示しており、各フレームに対し液晶の輝度は一定である。一方、図１１はフレーム間に一定期間だけ黒画面を挿入する場合を示している。
【０００４】
動画画面輝度はフレーム表示期間の面積が広いほうが高い。したがって、黒画面を挿入した図１１の方が黒画面を挿入しない図１０よりも画面輝度が低くなる。
【０００５】
携帯装置では、液晶表示装置の交流駆動を行うためのフレームレート（以後、「交流サイクル」という）と動画のフレームレート（以後、「動画サイクル」という）が異なる。たとえば、動画サイクルが１５フレーム／秒であっても、３０フレーム／秒であっても、交流サイクルは６０フレーム／秒である。一方、従来の黒画面の挿入は交流サイクルのフレーム間になされていた。したがって、１秒間に６０回黒画面が挿入されることになる。
【０００６】
なお、この黒画面の挿入はバックライトの点灯制御や黒画面を液晶素子に書き込むこと等により実現される。
【０００７】
この黒画面の挿入に関する従来技術の一例として、ノーマリブラック表示の液晶表示装置において、黒表示を続けることにより、デバイス容量に対する充放電電流を少なくする技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、他の一例として、黒表示を２ライン同時に書き込み、２ライン飛び越し走査によって確保した１２０Ｈｚのフレームレートの６０Ｈｚ分を黒表示に割り当てる液晶表示装置が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、他の一例として、映像信号の周波数を２倍に変換し、元の映像信号と非画像信号が交互に出力され、非画像信号は液晶パネルに高電圧を印加するための信号であり、黒表示に相当する信号である液晶表示装置が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【００１０】
また、他の一例として、画面下半分の表示領域に対応する光学シャッターが反射（遮光）状態になるように、同様に、画面上半分の表示領域に対応する光学シャッターが反射（遮光）状態になるように、液晶表示パネルのそれぞれの画面半分の画像表示領域にのみバックライト光を照射して、液晶表示パネルの画面半分を画像非表示領域とする液晶表示装置が開示されている。さらに、この液晶表示装置はフレーム周波数変換部で２倍速変換された画像信号で動画を再生するとき、液晶表示パネルの画像非表示領域に対し書き込み走査を行う期間に黒表示信号を挿入して電極駆動部に出力することも開示されている（たとえば、特許文献４参照）。
【００１１】
また、他の一例として、２倍のフレーム周波数（１２０Ｈｚ）で画像信号を２回繰り返し読み出し、入力画像信号の１フレーム期間を均等に６分割した期間のうち、２，４，６番目の期間に、画像信号を選択するとともに、それ以外の１，３，５番目の期間に黒表示信号を選択することにより、１フレーム期間内で２回繰返し出力される画像信号に対し、３／６の期間で黒表示信号を挿入して出力する液晶表示装置が開示されている（たとえば、特許文献５参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２９０４６０号公報（段落００２９および図１）
【特許文献２】特開２００３−３６０５６号公報（段落０００９および図３）
【特許文献３】特開２００４−４６５９号公報（段落００１６および図２）
【特許文献４】特開２００４−２１２４８９号公報（段落００３４，００３６，００８３ならびに図４、図５、図２１、図２２）
【特許文献５】特開２００４−２３３９３２号公報（段落００２６，００２７ならびに図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、従来は交流サイクルのフレーム間に黒画面が挿入されていたため、１秒間に６０回黒画面が挿入されることになり、これが必要以上に輝度を低下させる要因となっていた。
【００１４】
テレビジョンやパーソナルコンピュータ用モニタでは、この輝度の低下分をバックライトの輝度を高くすることで解決することができるが、携帯装置では電池寿命の関係上、電流消費の大きいバックライトの輝度を高くすることは望ましくない。
【００１５】
また、黒画面の挿入方法として黒画面を液晶素子に書き込む方法がある。図１２は従来の液晶交流駆動電圧と時間の関係を示す図、図１３は黒画面書き込み時の液晶交流駆動電圧と時間の関係を示す図である。
【００１６】
図１２は交流サイクル６０Ｈｚの駆動電圧波形を示している。この場合、正（＋）電圧と負（−）電圧の加電圧量は等しい。これに対し、図１３は交流サイクル６０Ｈｚおよび動画サイクル３０Ｈｚにおける黒画面書き込み時の駆動電圧波形を示している。
【００１７】
実際に黒画面は、画像が変化する際に挿入することでその効果を発揮する。すなわち、動画サイクルのフレーム間に黒画面を挿入することが最低限必要である。
【００１８】
図１３は動画サイクルのフレーム間に黒画面を書き込む場合を示している。この場合、正（＋）電圧が負（−）電圧に比べて加電圧量が少なくなり交流駆動が崩れる。すなわち、黒挿入期間が交流駆動サイクルの片方の極性（図１３の例では正（＋）電圧側）に偏り、これにより液晶の交流駆動化が崩れ、液晶素子を劣化させるという課題があった。これは、交流サイクル６０Ｈｚと動画サイクル１５Ｈｚの場合も同様である。
【００１９】
そこで本発明の目的は、輝度の低下および黒挿入期間が交流駆動サイクルの片方の極性に偏るのを防止することが可能な表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために本発明による表示装置は、表示素子を交流駆動することにより動画の表示を行う表示装置であって、前記表示素子を交流駆動するためのフレームレートと、動画のフレームレートとが異なり、前記動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入する黒画面挿入手段を含むことを特徴とする。
【００２１】
また本発明による駆動方法は、表示素子を交流駆動することにより動画の表示を行う表示装置の駆動方法であって、前記表示素子を交流駆動するためのフレームレートと、動画のフレームレートとが異なり、前記動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入する黒画面挿入ステップを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入するため、交流駆動のためのフレームレートに基づいて挿入する場合に比べ、黒画面の挿入回数を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、動画のフレームレートに基づいて黒画面を挿入することにより、黒画面の挿入回数を従来よりも低減することができるため、輝度の低下を防止することが可能となる。また、黒画面の書き込みは動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われるため、表示素子の劣化を防止することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２５】
第１実施例はバックライト制御により黒画面を挿入する表示装置の一例を示している。図１は本発明に係る表示装置の第１実施例の構成図である。
【００２６】
本発明に係る表示装置１は、一例として携帯装置に使用される表示装置であって、電話機能を有している。表示装置１は、アンテナ１１と、ＲＦ部１２と、ベースバンド処理部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit ：中央処理装置）１４と、液晶制御部１５と、液晶モジュール１６と、画像メモリ１７と、バックライト１８とを含んで構成される。
【００２７】
アンテナ１１とＲＦ部１２とベースバンド処理部１３とにより送受信信号の処理を行う。この部分は、一例として携帯電話装置の送受信処理部であり、その動作は従来と同様であり、本発明とは関係がないためその動作説明を省略する。
【００２８】
液晶制御部１５は画像データ信号１０１、水平同期信号１０２、垂直同期信号１０３、画素クロック信号１０４を使用して液晶モジュール１６を制御する。液晶モジュール１６は液晶により画像を表示する。
【００２９】
画像メモリ１７には動画像データおよび静止画像データが格納される。バックライト１８は液晶モジュール１６を背面から照らす照明であり、液晶制御部１５はバックライト制御信号１０５を使用してバックライト１８を制御する。
【００３０】
ＣＰＵ１４はベースバンド処理部１３と液晶制御部１５とを制御する。
【００３１】
次に、第１実施例の動作について説明する。図２はバックライト点灯制御における黒画面挿入タイミングの一例を示す図であり、図３は動画フレームレート３０Ｈｚ時のバックライト制御の一例の詳細タイミング図である。
【００３２】
まず、動画サイクル３０Ｈｚの場合について説明する。このときの交流サイクルは一例として６０Ｈｚである。なお、以下の制御は液晶制御部１５が液晶モジュール１６およびバックライト１８に対して行う。
【００３３】
動画サイクル３０Ｈｚの場合、交流サイクル６０Ｈｚの２フレーム（例えば、図２の交流サイクル（６０Ｈｚ）の（１）および（２））が動画サイクル３０Ｈｚの１フレームに相当する。
【００３４】
バックライト制御信号１０５は、点灯時に“Ｈ”（高レベル）、消灯時に“Ｌ”（低レベル）になるとすると、交流サイクルの（１）、（３）、（５）、・・・（５７）、（５９）、・・の期間のバックライト制御信号１０５は“Ｈ”を出力し（図２の動画サイクル３０Ｈｚのタイミング図参照）、各々の期間において、液晶モジュール１６は“１”の画像データを出力する（図３参照）。
【００３５】
一方、交流サイクルの（２）、（４）、（６）、・・・（５８）、（６０）、・・の期間のバックライト制御信号１０５は“Ｈ”を出力してから一定期間後に“Ｌ”を出力し（図２の動画サイクル３０Ｈｚのタイミング図参照）、各々の期間において、液晶モジュール１６は“１”の画像データを出力した後に消灯する（図３参照）。
【００３６】
すなわち、黒画面の挿入は１秒間に３０回となり、従来の６０回の半分に低減される。
【００３７】
次に、動画サイクル１５Ｈｚの場合について説明する。このときの交流サイクルは一例として６０Ｈｚである。図４は動画フレームレート１５Ｈｚ時のバックライト制御の一例の詳細タイミング図である。
【００３８】
動画サイクル１５Ｈｚの場合、交流サイクル６０Ｈｚの４フレーム（例えば、図２の交流サイクル（６０Ｈｚ）の（１）〜（４））が動画サイクル１５Ｈｚの１フレームに相当する。
【００３９】
バックライト制御信号１０５は、点灯時に“Ｈ”（高レベル）、消灯時に“Ｌ”（低レベル）になるとすると、交流サイクルの（１）〜（３）、（５）〜（７）、・・・（５７）〜（５９）、・・の期間のバックライト制御信号１０５は“Ｈ”を出力し（図２の動画サイクル１５Ｈｚのタイミング図参照）、各々の期間において、液晶モジュール１６は“１”の画像データを出力する（図４参照）。
【００４０】
一方、交流サイクルの（４）、（８）、（１２）、・・・（５６）、（６０）、・・の期間のバックライト制御信号１０５は“Ｈ”を出力してから一定期間後に“Ｌ”を出力し（図２の動画サイクル１５Ｈｚのタイミング図参照）、各々の期間において、液晶モジュール１６は“１”の画像データを出力した後に消灯する（図４参照）。
【００４１】
すなわち、黒画面の挿入は１秒間に１５回となり、従来の６０回の４分の１に低減される。
【００４２】
以上説明したように、本発明の第１実施例によれば、動画サイクルにあわせて黒画面の挿入タイミングを制御したため、従来よりも黒画面の挿入回数を低減させることができ、これにより輝度の低下を防止することが可能となる。
【実施例２】
【００４３】
第２実施例は黒画面を液晶素子に書き込む制御により黒画面を挿入する表示装置の一例を示している。図５は本発明に係る表示装置の第２実施例の構成図である。同図において、図１と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
第２実施例の表示装置２１が第１実施例の表示装置１と相違する点は、第２実施例の液晶制御部１５は液晶モジュール１６に対し、さらに交流駆動制御信号１０６と黒画面書き込み信号１０７とを出力する点である。その他は第１実施例と同様である。
【００４５】
黒画面を液晶素子に書き込む制御を加える場合、通常液晶モジュール１６で管理している交流駆動を液晶制御部１５で管理および制御するために、液晶制御部１５は画像データ信号１０１、水平同期信号１０２、垂直同期信号１０３、画素クロック信号１０４のほかに交流駆動制御信号１０６が必要となる。液晶モジュール１６は交流駆動制御信号１０６が“Ｈ”のとき正（＋）駆動し、“Ｌ”のとき負（−）駆動するという動作を行う。
【００４６】
これに加えて、黒画面書き込み制御用に黒画面書き込み信号１０７が必要となる。黒画面書き込み信号１０７が“Ｌ”のとき液晶モジュール１６は黒画面の書き込みを行う。黒画面の書き込みはあらかじめ液晶の特性に合わせて決められた黒画面挿入期間に行われる。
【００４７】
次に、第２実施例の動作について説明する。まず、動画サイクル１５Ｈｚの場合の黒画面書き込みの動作の一例について説明する。
【００４８】
図６は動画フレームレート１５Ｈｚ時の交流駆動および黒画面挿入タイミングを示す図であり、図７は動画フレームレート１５Ｈｚ時の黒画面書き込み詳細タイミングを示す図である。
【００４９】
図６のパターンＡを参照すると、液晶制御部１５は交流サイクル（１）の期間では、交流駆動制御信号１０６を“Ｈ”、黒画面書き込み信号１０７を“Ｈ”とする。交流サイクル（２）の期間では、それぞれ“Ｌ”，“Ｈ”、交流サイクル（３）の期間では、それぞれ“Ｈ”，“Ｌ”、交流サイクル（４）の期間では、それぞれ“Ｌ”，“Ｌ”とする。
【００５０】
交流サイクル（５）以降については、交流サイクル（１）〜（４）の場合と同様の動作を繰り返す。
【００５１】
この信号に従って液晶モジュール１６が交流駆動および黒画面書き込みを行うことにより、図６のパターンＡの制御を実現することができる。
【００５２】
すなわち、本実施例によれば、黒画面の書き込みは動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われる。したがって、液晶の交流駆動化が崩れて液晶素子を劣化させるのを防止することができる。
【００５３】
なお、図６のパターンＡでは各動画フレームの最後に黒画面の書き込みを行ったが（たとえば、図６のパターンＡの交流サイクル（３）、（４）における波形参照）、図６のパターンＢに示すように動画フレーム間に黒画面の書き込みを行うことも可能である（たとえば、図６のパターンＢの交流サイクル（４）、（５）における波形参照）。
【００５４】
さらに、上記黒画面の書き込みに併せてバックライト制御を行うことにより黒画面書き込み効果は向上する。図７はパターンＡにおいて黒画面の書き込みとバックライト制御とを併せて行った場合の交流サイクルおよび動画サイクルの波形を示している。同図を参照すると、交流駆動制御信号１０６および黒画面書き込み信号１０７により、黒画面の書き込みは動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われるとともに、バックライト制御信号１０５によりバックライトの点灯制御が行われる（図７の交流サイクル（３）、（４）における各波形参照）。
【００５５】
次に、動画サイクル３０Ｈｚの場合の黒画面書き込みの動作の一例について説明する。図８は動画フレームレート３０Ｈｚ時の交流駆動および黒画面挿入タイミングを示す図であり、図９は動画フレームレート３０Ｈｚ時の黒画面書き込み詳細タイミングを示す図である。
【００５６】
図８のパターンＣを参照すると、液晶制御部１５は交流サイクル（１）の期間では、交流駆動制御信号１０６を“Ｈ”、黒画面書き込み信号１０７を“Ｈ”とする。交流サイクル（２）の期間では、それぞれ“Ｌ”，“Ｌ”、交流サイクル（３）の期間では、それぞれ“Ｌ”，“Ｈ”、交流サイクル（４）の期間では、それぞれ“Ｈ”，“Ｌ”とする。
【００５７】
交流サイクル（５）以降については、交流サイクル（１）〜（４）の場合と同様の動作を繰り返す。なお、同図に示すように交流駆動タイミングが図６と異なる。
【００５８】
この信号に従って液晶モジュール１６が交流駆動および黒画面書き込みを行うことにより、図８のパターンＣの制御を実現することができる。
【００５９】
すなわち、本実施例によれば、黒画面の書き込みは動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われる。したがって、液晶の交流駆動化が崩れて液晶素子を劣化させるのを防止することができる。
【００６０】
なお、図８のパターンＣでは動画フレーム間に黒画面の書き込みを行ったが（たとえば、図８のパターンＣの交流サイクル（２）、（３）における波形参照）、図８のパターンＤに示すように各動画フレームの最後に黒画面の書き込みを行うことも可能である（たとえば、図８のパターンＤの交流サイクル（２）、（３）における波形参照）。
【００６１】
さらに、上記黒画面の書き込みに併せてバックライト制御を行うことにより黒画面書き込み効果は向上する。図９はパターンＣにおいて黒画面の書き込みとバックライト制御とを併せて行った場合の交流サイクルおよび動画サイクルの波形を示している。同図を参照すると、交流駆動制御信号１０６および黒画面書き込み信号１０７により、黒画面の書き込みは動画サイクルの正（＋）電圧側および負（−）電圧側に等しく行われるとともに、バックライト制御信号１０５によりバックライトの点灯制御が行われる（図９の交流サイクル（２）、（４）における各波形参照）。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る表示装置の第１実施例の構成図である。
【図２】バックライト点灯制御における黒画面挿入タイミングの一例を示す図である。
【図３】動画フレームレート３０Ｈｚ時のバックライト制御の一例の詳細タイミング図である。
【図４】動画フレームレート１５Ｈｚ時のバックライト制御の一例の詳細タイミング図である。
【図５】本発明に係る表示装置の第２実施例の構成図である。
【図６】動画フレームレート１５Ｈｚ時の交流駆動および黒画面挿入タイミングを示す図である。
【図７】動画フレームレート１５Ｈｚ時の黒画面書き込み詳細タイミングを示す図である。
【図８】動画フレームレート３０Ｈｚ時の交流駆動および黒画面挿入タイミングを示す図である。
【図９】動画フレームレート３０Ｈｚ時の黒画面書き込み詳細タイミングを示す図である。
【図１０】従来の液晶の輝度と時間の関係を示す図、図１１は従来の黒画面挿入時の液晶の輝度と時間の関係を示す図である。
【図１１】従来の黒画面挿入時の液晶の輝度と時間の関係を示す図である。
【図１２】従来の液晶交流駆動電圧と時間の関係を示す図である。
【図１３】黒画面書き込み時の液晶交流駆動電圧と時間の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、２１  表示装置
１１  アンテナ
１２  ＲＦ部
１３  ベースバンド処理部
１４  ＣＰＵ
１５  液晶制御部
１６  液晶モジュール
１７  画像メモリ
１８  バックライト
【図１】
2006267303.tif 000003
【図２】
2006267303.tif 000004
【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】
2006267303.tif 000010
【図９】
2006267303.tif 000011
【図１０】
2006267303.tif 000012
【図１１】
2006267303.tif 000013
【図１２】
2006267303.tif 000014
【図１３】
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