(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の期間における各画素の階調に基づいて前記画素毎に輝度データを算出し、
前記輝度データの最大値、最小値及び平均値のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、前記所定の期間に対する点灯時間の比率であるデューティ比を算出し、
前記デューティ比に基づいて、入射した光を導光する面状導光板と、前記面状導光板の端部と、前記端部とは別の端部とに配置された複数の線状光源とを備えた面状光源を点滅させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記輝度データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素毎に求めること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいて前記階調を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器の表示部として用いられる液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のモニタやテレビジョン受像機として用いられる表示装置には、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置がある。図２７はＣＲＴの１画素の発光輝度の時間変化を示し、図２８は液晶表示装置の１画素の発光輝度の時間変化を示している。図２７及び図２８の横軸は時間を表し、縦軸は輝度を表している。図２７に示すように、ＣＲＴは、画素が電子ビームの走査により１フレーム（フィールド）に１回だけ瞬間的に発光するインパルス型の表示を行う。これに対し、図２８に示すように、液晶表示装置は、次フレームで新しいデータが書き込まれるまで画素が１フレーム内でほぼ同輝度で発光し続けるホールド型の表示を行う。
【０００３】
また、自発光型のＣＲＴに対して、液晶表示装置は非発光型であるため、バックライトユニット等の光源装置が必要である。バックライトユニットには、液晶表示パネルの背面側に、線状光源である複数の蛍光管（冷陰極管）を配置した直下型と、液晶表示パネルの背面側に配置された導光板の端部に蛍光管を配置したエッジライト型とがある。図２９は、直下型の光源装置の構成を示している。図２９に示すように、拡散板１１０の背面側には複数の蛍光管１１２が配置されている。
【０００４】
ホールド型表示方式の液晶表示装置では、動画を表示させると画像の輪郭ぼけが生じてしまう。各画素からの光をインパルス型表示方式の表示装置に近づけて動画の画質を向上させるため、直下型の光源装置を用いて、画素データの書込みが終了した領域の蛍光管を順次点灯させる方式が考案されている。しかし直下型の光源装置は、蛍光管１１２の配置による輝度むら、蛍光管１１２毎の光量や色度の差異が生じ易く、表示領域全体を均一な輝度にすることが困難である。また、各蛍光管１１２の劣化度の違いが輝度むらとして視認され易いほか、表示品質を向上させるために多数の蛍光管１１２を用いると、光源装置の消費電力が増加してしまう。このため、導光板の端部に線状光源を配置したエッジライト型の光源装置が主流になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３０は、エッジライト型の光源装置の構成を示している。図３０に示すように、面状導光板１１４の一端部と当該一端部に対向する他端部とには、蛍光管１１６が配置されている。
【０００６】
エッジライト型の光源装置を用いると直下型の光源装置を用いるよりも輝度むらが生じ難いものの、上記のような動画表示の際の輪郭ぼけが生じてしまう。ホールド型表示方式に起因する画像の輪郭ぼけは、動画を見ている観察者の視点が動画内の移動体を追って時間と共に変化するのに対し、当該移動物体を描画する各水平ラインの画像データは１フレーム周期内では固定されているために生じる。また、液晶表示装置の場合、画素データを書き換えるフレーム周期に対して液晶分子の応答速度が遅いため、データの書換えが行われて液晶が応答している途中の画素の輝度が平均化されて観察者の目に感じられることによっても輪郭ぼけが認識される。ノーマリブラックモードの液晶表示装置では、特に黒に近い低階調間の書換えのとき、液晶層に印加される電圧が低いために液晶分子の応答速度が遅くなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、表示特性の良好な液晶表示装置及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】
【０００８】
上記目的は、対向配置された２枚の基板と、前記２枚の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示パネルと、入射した光を導光する面状導光板と、前記面状導光板の端部に配置され、所定の点滅周波数で且つ互いに異なるタイミングでフレーム期間内の所定の点灯時間だけ点灯する複数の線状光源とを備えた光源装置とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【０００９】
また、上記目的は、複数の面状光源を備えた液晶表示装置の駆動方法において、フレーム期間内において、互いに異なるタイミングでそれぞれ所定の点灯時間だけ前記複数の面状光源を点灯させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法によって達成される。
【００１０】
さらに上記目的は、所定の期間における各画素の階調に基づいて前記画素毎に輝度データを算出し、前記輝度データの最大値、最小値及び平均値のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、前記所定の期間に対する点灯時間の比率であるデューティ比を算出し、前記デューティ比に基づいて面状光源を点滅させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法によって達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表示特性の良好な液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置の駆動方法を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置の駆動方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置の駆動方法を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の実施例１−２による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の実施例１−３による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の実施例１−３による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の実施例１−４による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の実施例１−４による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の実施例１−４による液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の実施例２−３による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の実施例２−４による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の実施例２−４による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第２の実施の形態の実施例２−６による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置の構成の変形例を示す図である。
【図２７】ＣＲＴの１画素の発光輝度の時間変化を示すグラフである。
【図２８】液晶表示装置の１画素の発光輝度の時間変化を示すグラフである。
【図２９】直下型の光源装置の構成を示す図である。
【図３０】エッジライト型の光源装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置及びその駆動方法について図１乃至図１１を用いて説明する。本実施の形態では、導光板の一端部側に配置された線状光源と、対向する他端部側に配置された線状光源とを異なるタイミングで点滅させる。これにより、データ保持時間（発光時間）が短縮され、動画を表示する際のぼけが緩和される。また、一方の線状光源が消灯している間に当該線状光源側の表示領域の画素のデータを書き換え、他方の線状光源側を点灯して表示を行うことにより、データ書換えにより生じるぼけを低減できる。
【００１４】
また、表示領域全体が高階調の場合には光源装置の点灯時間を長くする。表示領域全体が低階調の場合には光源装置の点灯時間を短くし、階調信号を変換して液晶層に比較的高い電圧が印加されるようにする。これにより、白表示の輝度を低下させることなく、液晶分子の応答速度に起因して生じるぼけを低減できる。以下、実施例１−１乃至１−４を用いて説明する。
【００１５】
（実施例１−１）
本実施の形態の実施例１−１による液晶表示装置及びその駆動方法について図１乃至図５を用いて説明する。図１は、本実施例による液晶表示装置の構成を示し、図２は図１のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面を示している。図１及び図２に示すように、例えば対角１５インチの液晶表示装置は、液晶表示パネル２とエッジライト型のバックライトユニット４とを有している。液晶表示パネル２は、２枚のガラス基板６、７と両基板６、７間に封止された液晶（図示せず）とを有している。バックライトユニット４は、面状導光板１０と、面状導光板１０の対向する２端部にそれぞれ配置された２つの蛍光管１２ａ、１２ｂとを有している。蛍光管１２ａ、１２ｂは、面状導光板１０の端部に沿って延びる線状光源である。表示領域上側の蛍光管１２ａは、表示領域の上半分の領域Ａ側を照明
し、表示領域下側の蛍光管１２ｂは、表示領域の下半分の領域Ｂ側を照明するようになっている。
【００１６】
図３は、表示領域への画素データの書込みと、蛍光管１２ａ、１２ｂの点滅のタイミングを示している。図３（ａ）は、表示領域に画素データが書き込まれているか否か（書込み／非書込み）を示している。図３（ｂ）は蛍光管１２ａの点滅状態（点灯／消灯）を示し、図３（ｃ）は蛍光管１２ｂの点滅状態を示している。図３（ａ）〜（ｃ）において、横軸は時間を表している。図３（ａ）に示すように、時間ｔ０から時間ｔ０’までの１フレーム期間において、表示領域に画素データが書き込まれるのは時間ｔ１から時間ｔ５までの期間である。時間ｔ１で表示領域上端の１ゲートバスライン分の複数の画素から線順次で画素データが書き込まれる。時間ｔ３で領域Ａの画素への画素データの書込みが終了し、領域Ｂの画素への画素データの書込みが開始される。また、時間ｔ５で領域Ｂの画素への画素データの書込みが終了する。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、領域Ａ側の蛍光管１２ａは、領域Ａへの画素データの書込みが終了した後の時間ｔ４から、次フレームの画素データの書込みが開始される前の時間ｔ０’までの期間だけ点灯させ、その他の期間は消灯させる。蛍光管１２ａの１フレーム期間内での点灯時間の比率（以下、デューティ比という）は、例えば３０％である。
【００１８】
また、図３（ｃ）に示すように、領域Ｂ側の蛍光管１２ｂは、前フレームにおける領域Ｂの画素データの書込みが終了した後の時間ｔ０から、領域Ｂの画素データの書込みが開始される前の時間ｔ２までの期間だけ点灯させ、その他の期間は消灯させる。蛍光管１２ｂのデューティ比は例えば３０％である。
【００１９】
このように、画素データの書換え中の領域側の光源は当該データ書換え中はできるだけ消灯するようになっている。また、１フレーム期間内において、蛍光管１２ｂが点灯を開始する時間ｔ０と、蛍光管１２ａが点灯を開始する時間ｔ４との間の位相差φは１８０°より大きくなっている（φ＞１８０°）。蛍光管１２ａ、１２ｂの点滅の周期とフレーム周期とを合わせるため、各蛍光管１２ａ、１２ｂを点滅させる光源装置の駆動回路は、１フレームの開始を示すスタートパルスにより同期がとられている。
【００２０】
本実施の形態では、フレーム周波数及び蛍光管１２ａ、１２ｂの点滅周波数（１秒間に点灯する回数）をともに６０Ｈｚとし、デューティ比は２０％〜１００％（図３では３０％）としている。液晶分子の応答速度は数ｍｓｅｃ〜十数ｍｓｅｃであるため、画素データが書き換えられた各画素の液晶分子の応答がほぼ完了したときに光源装置が点灯する。このため、所望の画像データ（輝度）をそのまま表示させることができる。また、蛍光管１２ａ、１２ｂを点滅させて発光時間を減少させたため、動画のぼけが改善され良好な表示特性が得られる。
【００２１】
本実施例では、従来の液晶表示装置とほぼ同様の構成の液晶表示装置を用い、バックライトの点滅タイミングを変更して表示領域内の複数の領域を走査するようにしている。しかし、蛍光管１２ａからの光が主に領域Ａに導光し、蛍光管１２ｂからの光が主に領域Ｂに導光するように、面状導光板１０の散乱特性や反射特性を適合させれば、領域Ａ、Ｂの境界付近の表示特性がさらに良好になる。
【００２２】
また、領域Ａの輝度が相対的に高く、領域Ｂの輝度が相対的に低い画像を表示する場合、蛍光管１２ａのデューティ比を大きく、蛍光管１２ｂのデューティ比を小さく設定することにより画面の上下で輝度の差をつけることができる。図４は、互いに異なるデューティ比の蛍光管１２ａ、１２ｂの点滅タイミングを示している。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、領域Ａ側の蛍光管１２ａの方が領域Ｂ側の蛍光管１２ｂに比較して長時
間点灯している。例えば、表示画面の上方が空で下方が林のような画像を表示させた場合に、青空や雲の白さを強調するとともに木々の黒色をより黒く見せることができる。また、液晶の応答速度によるぼけが緩和されるので、風に揺らぐ木々の葉もはっきり視認される。ただし、表示画面の上下で輝度差が極端に大きいと画像の印象が変わってしまうため、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比は４０％以内に抑えることが望ましい。
【００２３】
蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比は、例えば２０〜１００％の範囲でフレーム毎に変化させてもよい。図５は、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比をフレーム毎に変化させた例を示している。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、フレーム期間Ｃでは、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比はともに４０％である。フレーム期間Ｄでは、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比はともに８０％である。フレーム期間Ｅでは、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比はともに１００％である。
【００２４】
蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比をともに５０％以上にすると、１フレーム期間内のどこかで２つの蛍光管１２ａ、１２ｂを同時に点灯させる必要がある。このとき、動画の場合には観察者は表示画面の中央部を中心に見るため、表示画面の中央部の画素に画素データが書き込まれるときに蛍光管１２ａ、１２ｂを消灯するようにしてぼけを緩和した方がよい。そのため、蛍光管１２ａ、１２ｂのデューティ比を大きくする場合、例えばデューティ比４０％以上では、図５に示すフレーム期間Ｄのように、フレーム期間内の初期と終期との２回に分けて点灯し、中間（時間ｔ３’近傍）は消灯させるようにする。こうすることにより、デューティ比を８０％程度まで増加させて表示輝度を向上させても、表示画面中央部のぼけが緩和され、良好な表示特性が得られる。なお、フレーム期間Ｄ、Ｅにおいて、点滅周期（点滅周波数の逆数）は、それぞれ（ｔ０’’−ｔ０’）、（ｔ０’’’−ｔ０’’）と定義する。
【００２５】
（実施例１−２）
次に、本実施の形態の実施例１−２による液晶表示装置について図６を用いて説明する。図６は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット４の概略の断面構成を示している。図６に示すように、バックライトユニット４は、図１に示す領域Ａ、Ｂの境界近傍に形成された分割面１４により一部が分割された面状導光板１０を有している。分割面１４表面には、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の高反射材料が蒸着されている。これにより、一方の蛍光管１２ａから照射されて分割面１４近傍に到達した光は、面状導光板１０の他方の領域Ｂに入射せずに分割面１４で反射されて再び領域Ａを導光する。
【００２６】
本実施例によれば、蛍光管１２ａ、１２ｂにより、領域Ａ、Ｂをほぼ分割して照明できるとともに、面状導光板１０内の各領域Ａ、Ｂでの光利用効率が向上する。このため、実施例１−１よりもさらに良好な表示特性が得られる。
【００２７】
（実施例１−３）
次に、本実施の形態の実施例１−３による液晶表示装置について図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット４の概略の断面構成を示している。図７に示すように、バックライトユニット４は、２つの楔形状の面状導光板１１ａ、１１ｂを有している。面状導光板１１ａ、１１ｂの頂角に対向する一端辺の光入射面１８近傍には、蛍光管１２ａ、１２ｂがそれぞれ配置されている。一方の面状導光板１１ａの先端部１９と他方の面状導光板１１ｂの光入射面１８とは、ほぼ隣接して配置されている。本実施の形態によれば、上記実施例１−１及び１−２と同様の効果が得られる。
【００２８】
図８は、本実施例による液晶表示装置の変形例のバックライトユニット４の構成を示している。図８に示すように、バックライトユニット４は、４つの楔形状の面状導光板１１
ａ〜１１ｄを有している。面状導光板１１ａ〜１１ｄの一端部の光入射面１８近傍には、蛍光管１２ａ〜１２ｄがそれぞれ配置されている。面状導光板１１ａの先端部１９と面状導光板１１ｂの光入射面１８とは、ほぼ隣接して配置されている。また、面状導光板１１ｄの先端部１９と面状導光板１１ｃの光入射面１８とは、ほぼ隣接して配置されている。面状導光板１１ｂの先端部１９と面状導光板１１ｃの先端部１９とは、ほぼ隣接して配置されている。
【００２９】
図１に示すように表示領域を領域Ａ、Ｂに２分割した例では、領域Ａ、Ｂの下方では、液晶分子の応答が終了していないうちにバックライトユニット１２ａ、１２ｂが点灯してしまうことがあり、表示領域全てについて最適なタイミングでバックライトユニット１２ａ、１２ｂを点灯させることが困難である。
本変形例によれば、領域を細かく分割でき、画素データの書換えのタイミングにさらに適合させて蛍光管１２ａ〜１２ｄを点滅させることができる。このため、表示領域中央部（領域Ａの下方）や表示領域下部（領域Ｂの下方）においても良好な表示特性が得られる。
【００３０】
（実施例１−４）
本実施の形態の実施例１−４による液晶表示装置について図９乃至図１１を用いて説明する。図９は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット４の概略の断面構成を示している。図９に示すように、バックライトユニット４は、ほぼ同一形状の２つの面状導光板１３ａ、１３ｂが重ねられた構成を有している。面状導光板１３ａの一端側には蛍光管１２ａが配置され、面状導光板１３ｂの他端側には蛍光管１２ｂが配置されている。
【００３１】
図９では不図示の液晶表示パネル２側（図中上方）に配置された面状導光板１３ａ裏面には、散乱パターン１６が蛍光管１２ａ側の領域Ａに形成されている。散乱パターン１６は、面状導光板１３ａを導光する光を散乱させ、液晶表示パネル２側に射出させる。一方、面状導光板１３ｂ裏面には、散乱パターン１６が蛍光管１２ｂ側の領域Ｂに形成されている。これにより、蛍光管１２ａは表示領域上方の領域Ａを照明し、蛍光管１２ｂは表示領域上方の領域Ｂを照明するようになっている。
【００３２】
図１０は、本実施例による液晶表示装置の変形例のバックライトユニット４の構成を示している。図１０に示すように、２つの面状導光板１３ａ、１３ｂは両端辺に１つずつ配置された蛍光管１２ａ、１２ｂを共有している。また、各面状導光板１３ａ、１３ｂの液晶表示パネル２側（図中上方）には、光シャッタ２０ａ、２０ｂが配置されている。図中、面状導光板１３ａ表面の左半分（すなわち表示画面上側）に光シャッタ２０ａが配置され、面状導光板１３ｂ表面の右半分（すなわち表示画面下側）に光シャッタ２０ｂが配置されている。光シャッタ２０ａ、２０ｂには、電界強度により光の透過率が変化するポリマー散乱型液晶セルが用いられている。他の液晶セルや機械的に開閉する扉等を用いて光を遮断できるようにしてもよい。光シャッタ２０ａ、２０ｂは、例えば面状導光板１３ａ、１３ｂ側に光反射面を有し、液晶表示パネル２側に光吸収面を有している。
【００３３】
図１１は、本実施例による液晶表示装置の他の変形例のバックライトユニット４の構成を示している。図１１に示すように、バックライトユニット４は、面状導光板１３ａの液晶表示パネル２側に、光シャッタ２０ａ、２０ｂを有している。光シャッタ２０ａ、２０ｂは液晶表示パネル２のバックライトユニット４側に設けられていてもよい。
【００３４】
また、本実施例では２枚の面状導光板１３ａ、１３ｂを重ねているが、液晶表示装置の体積等の制約がなければ、さらに多くの面状導光板を重ねることにより表示領域を多くの領域に分割し、各領域を順次走査して照明することもできる。
【００３５】
本実施の形態では、表示領域の上方及び下方にそれぞれ配置された蛍光管１２ａ、１２ｂを画素データの書込みと同期させて点滅させている。表示領域上半分の領域Ａに画素データが書き込まれている間は、領域Ａ側の蛍光管１２ａを消灯し、領域Ｂ側の蛍光管１２ｂを点灯させる。表示領域下半分の領域Ｂに画素データが書き込まれている間は、領域Ｂ側の蛍光管１２ｂを消灯し、領域Ａ側の蛍光管１２ａを点灯させる。これにより、各領域に画素データが書き込まれて液晶分子がほぼ応答した後に、各領域をバックライトユニット４で照明できる。また、１フレーム期間内での点灯時間が減少することによりデータ保持時間を短縮できる。このため動画を表示した際のぼけを低減でき、表示特性を向上できる。また、バックライトユニット４の駆動回路を除き、液晶表示装置の部品点数がほとんど増加せず、容易に実現できる。なお、本実施の形態による液晶表示装置のバックライトユニット４はエッジライト型であるため、液晶表示装置の表示画面上の輝度むらが生じ難い。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置及びその駆動方法について実施例２−１乃至２−６を用いて説明する。
液晶表示装置の表示の明るさは近年向上してきておりＣＲＴの明るさに近づきつつある。特に、近年の光源装置は小型化とともに高輝度化が進んでいる。透過型液晶表示装置の表示の明るさは、液晶表示パネルの白表示の際の透過率と光源装置の輝度とを高めることにより向上する。
【００３７】
しかしながら、液晶表示パネルは、黒表示の場合でも極めて強い光を照射すると光漏れが生じる。このため、光源装置の輝度を向上させると白表示の際の最大輝度が高くなるとともに、黒表示の際の最小輝度も高くなってしまう。したがって、光源装置の輝度を上げても白黒表示のコントラスト比を向上させることができないという問題が生じる。また、黒表示の際の表示画面が真黒とならず、輝度が高くなってしまうため表示品質が低下してしまうという問題が生じている。
【００３８】
また、例えばＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置では、液晶層に電圧が印加されていないとき、液晶分子は基板面にほぼ垂直に配向する。この状態では液晶層で生じるリタデーションがほぼ０であり、ノーマリブラックモードの液晶表示装置では黒が表示される。ところが、基板面に対して斜め方向から見たときには、液晶層により所定のリタデーションが生じるため光漏れが発生してしまう。
【００３９】
本実施の形態の目的は、コントラストの高い優れた表示特性が得られる液晶表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【００４０】
上記の問題を解決するために、本実施の形態では、黒又はそれに近い低い階調の画像を表示領域のほぼ全面に表示するときには光源装置の発光輝度を低下させ、比較的明るい高階調の画像を表示するときには光源装置の発光輝度を高めるようにする。こうすることにより、最大輝度を高めつつ、黒又はそれに近い低階調の画像の輝度を抑え、表示ダイナミックレンジの広い液晶表示装置を実現できる。
【００４１】
（実施例２−１）
本実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置及びその駆動方法について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、本実施の形態による液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図１２に示すように、液晶表示装置は、外部から入力する画像信号を解析して、１フレーム期間内での点灯時間の比率であるデューティ比を算出する信号解析部３０を有している。信号解析部３０には、バックライト制御部３２が接続されている。
バックライト制御部３２は、信号解析部３０で算出されたデューティ比に基づいて所定の点滅信号を出力する。バックライト制御部３２には、点滅信号に基づいて複数の蛍光管１２ａ、１２ｂを点滅させるバックライトインバータ３６ａ、３６ｂが接続されている。また、バックライト制御部３２には画像信号制御部３４が接続されている。画像信号制御部３４には、画像信号に基づいて制御するＬＣＤ駆動回路３８が接続されている。
【００４２】
次に、本実施例による液晶表示装置の駆動方法について図１３を用いて説明する。まず、外部から信号解析部３０に画像信号が入力すると、信号解析部３０は指定した範囲（例えば１フレーム分）の画像信号から表示画面上の輝度データＷを算出し、輝度データＷの最大値（ｍａｘ）、最小値（ｍｉｎ）、平均値（ａｖｅ）を算出する。さらに、信号解析部３０は、最大値ｍａｘ、最小値ｍｉｎ、平均値ａｖｅのうち少なくとも１つに基づいてデューティ比を算出する。
【００４３】
図１３は、本実施例による画像信号に基づいてデューティ比を算出する手順を示すフローチャートである。例えばフレーム周期１／６０ｓｅｃ（１６．７ｍｓｅｃ）で、１２８０×７６８個の各画素の画像信号が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれ６ｂｉｔ（０〜６３）で信号解析部３０に入力する（ステップＳ１）。画像信号が入力されたら（ステップＳ２）、信号解析部３０は画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂのデータ値と定数ｒ（例えば７）、ｇ（例えば２０）、ｂ（例えば５）とを用いて、６ｂｉｔ（０〜６３）の輝度データＷ＝（ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ）／（ｒ＋ｇ＋ｂ）を算出する（ステップＳ３）。ある画素の画像信号Ｒ、Ｇ、ＢがＲ＝４０、Ｇ＝３５、Ｂ＝５９の場合は、輝度データＷ＝３９になる。次に、信号解析部３０は、輝度データＷと最大値ｍａｘ（初期値は０）を比較し（ステップＳ４）、輝度データＷが最大値ｍａｘより大きければ（Ｗ＞ｍａｘ）、当該輝度データＷを最大値ｍａｘとして不図示のメモリに格納する（ステップＳ５）。輝度データＷが最大値ｍａｘ以下であれば（Ｗ≦ｍａｘ）、ステップＳ１に戻る。以上の手順を繰り返し、指定した範囲の画像信号の入力が終了したら（ステップＳ２）、ステップＳ６に進む。
【００４４】
ステップＳ６において、信号解析部３０は最大値ｍａｘに基づいてデューティ比Ｄ（％）を算出し、最大値ｍａｘを０と比較する。ｍａｘ＝０であればステップＳ７に移行し、ｍａｘ＞０であればステップＳ８に移行する。ｍａｘ＝０であればステップＳ７でデューティ比Ｄ（％）＝２０に設定する。ｍａｘ＞０であればステップＳ８で最大値ｍａｘを６０と比較する。ｍａｘ≦６０であれば、デューティ比Ｄ（％）＝ｍａｘ×４÷３＋２０とする（ステップＳ９）。ｍａｘ＞６０であれば、デューティ比Ｄ（％）＝１００とする（ステップＳ１０）。
【００４５】
こうすることにより、表示画面全体に黒が表示されている場合（ｍａｘ＝０）には、デューティ比Ｄを２０％まで減少させて表示輝度を下げ、視野角による黒浮きを抑えてきれいな黒を表示できる。また、輝度データＷの最大値ｍａｘが増加して高階調の画面になれば、デューティ比Ｄを徐々に大きくすることにより表示輝度が向上する。さらに、最大値ｍａｘに対応させてデューティ比Ｄを変化させることにより、デューティ比Ｄを常に１００％又はそれに近い値にしているときよりも消費電力を低下させることができる。また、最大値ｍａｘが変化したときにデューティ比Ｄが変化することにより表示画面の明るさの変化が強調されるため、よりインパクトのある映像が得られる。
【００４６】
（実施例２−２）
次に、本実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置の駆動方法について図１４を用いて説明する。本実施例では、輝度データＷの最大値ｍａｘに代えて平均値ａｖｅに基づいてデューティ比Ｄを算出する。図１４は、本実施例による画像信号に基づいてデューティ比Ｄを算出する手順を示すフローチャートである。例えばフレーム周期１／６０ｓｅｃ
で、１２８０×７６８個の各画素の画像信号が、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ６ｂｉｔ（０〜６３）で信号解析部３０に入力する（ステップＳ２１）。画像信号が入力されたら（ステップＳ２２）、信号解析部３０は画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂのデータ値と定数ｒ、ｇ、ｂとを用いて、輝度データＷ＝（ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ）／（ｒ＋ｇ＋ｂ）を算出する（ステップＳ２３）。信号解析部３０は、合計値ｓｕｍ（初期値は０）に輝度データＷを順次加算する（ステップＳ２４）。以上の手順を繰り返し、指定した範囲の画像信号の入力が終了したら（ステップＳ２２）、合計値ｓｕｍをデータ数（１２８０×７６８）で除算して平均値ａｖｅを算出する（ステップＳ２５）。
【００４７】
次に、信号解析部３０は、平均値ａｖｅを０と比較し（ステップＳ２６）、ａｖｅ＝０であればＤ＝２０とする（ステップＳ２７）。ａｖｅ＞０であれば、平均値ａｖｅを４０と比較する（ステップＳ２８）。ａｖｅ≦４０であれば、Ｄ＝ａｖｅ×２＋２０とする（ステップＳ２９）。ａｖｅ＞４０であれば、Ｄ＝１００とする（ステップＳ３０）。
【００４８】
本実施例によれば、実施例２−１と同様に、表示画面全体に黒が表示されている場合（ａｖｅ＝０）には、デューティ比Ｄを２０％まで減少させて表示輝度を下げ、視野角による黒浮きを抑えてきれいな黒を表示できる。また、輝度データＷの平均値ａｖｅが増加して高階調の画面になれば、デューティ比Ｄを大きくすることにより表示輝度が向上する。さらに、平均値ａｖｅに対応させてデューティ比Ｄを変化させることにより、デューティ比Ｄを常に１００％又はそれに近い値にしているときよりも消費電力を低下させることができる。
【００４９】
（実施例２−３）
次に、本実施の形態の実施例２−３による液晶表示装置の駆動方法について図１５を用いて説明する。本実施例では、輝度データＷの最大値ｍａｘと平均値ａｖｅとに基づいてデューティ比Ｄを算出する。図１５は、輝度データＷの最大値ｍａｘと平均値ａｖｅとに基づいてデューティ比Ｄを算出する手順を示すフローチャートである。まず信号解析部３０は、図１３及び図１４に示す手順により算出した最大値ｍａｘと平均値ａｖｅとをメモリから読み出す（ステップＳ４１）。信号解析部３０は、最大値ｍａｘを０と比較し（ステップＳ４２）、ｍａｘ＝０であればＤ＝２０とする（ステップＳ４３）。ｍａｘ＞０であれば、平均値ａｖｅを４０と比較する（ステップＳ４４）。ａｖｅ≦４０であれば、Ｄ＝｛（ａｖｅ×２＋２０）＋１００｝÷２とする（ステップＳ４５）。ａｖｅ＞４０であれば、Ｄ＝１００とする（ステップＳ４６）。
【００５０】
本実施例では、ｍａｘ≠０のときのデューティ比Ｄを実施例２−２のステップＳ２９で算出した値と１００との平均値としている。このため、ａｖｅ＝０でｍａｘ≠０という表示画面において、Ｗ≠０の点を明るく表示できる。例えばほぼ全面黒表示の画面に白い点が出現したとき等には、観察者は黒よりも白を注視する傾向がある。このため、このようなときには黒の輝度が高くなってしまうとしても白の輝度を高くすることが重要である。
【００５１】
（実施例２−４）
次に、本実施の形態の実施例２−４による液晶表示装置の駆動方法について図１６及び図１７を用いて説明する。本実施例では、輝度データＷの最大値ｍａｘがとり得る最大の値（例えば６３）でない場合に、輝度データＷの最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎと平均値ａｖｅとに基づいてデューティ比Ｄを算出する。
信号解析部３０は、図１３及び図１４に示す手順により最大値ｍａｘと平均値ａｖｅを算出するとともに、さらに最小値ｍｉｎを算出する。図１６は、画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから輝度データＷの最小値ｍｉｎを算出する手順を示すフローチャートである。例えばフレーム周期１／６０ｓｅｃで、１２８０×７６８個の各画素の画像信号が、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ６ｂｉｔ（０〜６３）で信号解析部３０に入力する（ステップＳ５１）。画像信号が入
力されたら（ステップＳ５２）、信号解析部３０は画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂのデータ値と定数ｒ、ｇ、ｂとを用いて、輝度データＷ＝（ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂ）／（ｒ＋ｇ＋ｂ）を算出する（ステップＳ５３）。信号解析部３０は、輝度データＷと最小値ｍｉｎ（初期値は０）を比較し（ステップＳ５４）、輝度データＷが最小値ｍｉｎより小さければ（Ｗ＜ｍｉｎ）、当該輝度データＷを最小値ｍｉｎとしてメモリに格納する（ステップＳ５５）。輝度データＷが最小値ｍｉｎ以上であれば（Ｗ≧ｍｉｎ）、ステップＳ５１に戻る。指定した範囲の画像信号の入力が終了するまで以上の手順を繰り返す。
【００５２】
図１７は、輝度データＷの最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎと平均値ａｖｅとに基づいてデューティ比Ｄを算出する手順を示すフローチャートである。図１７に示すように、信号解析部３０は、最大値ｍａｘと最小値ｍｉｎと平均値ａｖｅとをメモリから読み出す（ステップＳ６１）。次に、Ｄ＝１００−｛（ｍａｘ−ａｖｅ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）｝×８０（又はＤ＝｛（ａｖｅ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ−ｍｉｎ）｝×８０＋２０）を算出する（ステップＳ６２）。
本実施例によれば、例えばｍａｘ＝４０、ｍｉｎ＝５、ａｖｅ＝３８の場合にはＤ＝９５（％）となり、輝度の高い表示画像が得られる。
【００５３】
（実施例２−５）
次に、本実施の形態の実施例２−５による液晶表示装置の駆動方法について図１８乃至図２４を用いて説明する。通常の画像を表示する際には出現することが少ないが、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち１色又は２色のみで表示されている場合、輝度データＷの最大値ｍａｘ又は平均値ａｖｅに基づいてデューティ比Ｄを算出してしまうと、白表示に比較して画面が暗くなってしまう。例えば、Ｒ１色のみの画像のデューティ比Ｄは、上記の例では白表示の場合のｒ／（ｒ＋ｇ＋ｂ）倍になる。しかし、Ｒの最大値ｍａｘ（Ｒ）が６３である場合には、デューティ比Ｄを１００％に近づけて、明るくはっきりとした画像を表示することが望ましい。
【００５４】
図１８は、本実施例による液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。まず、画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのデータ値の最大値（ｍａｘ（Ｒ）、ｍａｘ（Ｇ）、ｍａｘ（Ｂ））及び平均値（ａｖｅ（Ｒ）、ａｖｅ（Ｇ）、ａｖｅ（Ｂ））を算出しておく。次に、図１８に示すように、ｍａｘ（Ｒ）を０と比較する（ステップＳ７１）。ｍａｘ（Ｒ）＝０であれば、ｍａｘ（Ｇ）を０と比較する（ステップＳ７２）。ｍａｘ（Ｇ）＝０であれば、ｍａｘ（Ｂ）を０と比較する（ステップＳ７３）。ｍａｘ（Ｂ）＝０であれば、ｍａｘ＝０、ａｖｅ＝０にする（ステップＳ７４）。ｍａｘ（Ｂ）＝０でなければ、ｍａｘ＝ｍａｘ（Ｂ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（Ｂ）にする（ステップＳ７５）。
【００５５】
ステップＳ７２でｍａｘ（Ｇ）＝０でなければ、ｍａｘ（Ｂ）を０と比較し（ステップＳ７６）、ｍａｘ（Ｂ）＝０であればｍａｘ＝ｍａｘ（Ｇ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（Ｇ）にする（ステップＳ７７）。ｍａｘ（Ｂ）＝０でなければｍａｘ＝ｍａｘ（ＧＢ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（ＧＢ）にする（ステップＳ７８）。
【００５６】
ステップＳ７１でｍａｘ（Ｒ）＝０でなければ、ｍａｘ（Ｇ）を０と比較し（ステップＳ７９）、ｍａｘ（Ｇ）＝０であればｍａｘ（Ｂ）を０と比較する（ステップＳ８０）。ｍａｘ（Ｂ）＝０であれば、ｍａｘ＝ｍａｘ（Ｒ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（Ｒ）にする（ステップＳ８１）。ｍａｘ（Ｂ）＝０でなければｍａｘ＝ｍａｘ（ＲＢ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（ＲＢ）にする（ステップＳ８２）。
【００５７】
ステップＳ７９でｍａｘ（Ｇ）＝０でなければ、ｍａｘ（Ｂ）を０と比較し（ステップＳ８３）、ｍａｘ（Ｂ）＝０であればｍａｘ＝ｍａｘ（ＲＧ）、ａｖｅ＝ａｖｅ（ＲＧ）にする（ステップＳ８４）。ｍａｘ（Ｂ）＝０でなければｍａｘ＝ｍａｘ（ＲＧＢ）、ａ
ｖｅ＝ａｖｅ（ＲＧＢ）にする（ステップＳ８５）。
【００５８】
ある画素で、Ｒ＝４０、Ｇ＝３５、Ｂ＝０のときは、ｒ：ｇ＝７：２０を用いて、Ｗ＝ＲＧ＝（ｒＲ＋ｇＧ）／（ｒ＋ｇ）を算出し、この輝度データＷについてｍａｘ（ＲＧ）、ｍｉｎ（ＲＧ）、ａｖｅ（ＲＧ）等を算出する。なお、ｍａｘ（Ｒ）、ｍａｘ（Ｇ）、ｍａｘ（Ｂ）に代えて、各平均値ａｖｅ（Ｒ）、ａｖｅ（Ｇ）、ａｖｅ（Ｂ）を用いてもよい。
【００５９】
図１９は画像信号Ｒからｍａｘ（Ｒ）を求める手順を示すフローチャートである。まず、各画素の画像信号Ｒが信号解析部３０に入力する（ステップＳ９１）。画像信号Ｒが入力されたら（ステップＳ９２）、Ｒのデータ値と最大値ｍａｘ（Ｒ）（初期値は０）を比較し（ステップＳ９３）、Ｒが最大値ｍａｘ（Ｒ）より大きければ（Ｒ＞ｍａｘ（Ｒ））、Ｒを最大値ｍａｘ（Ｒ）として不図示のメモリに格納する（ステップＳ９４）。Ｒが最大値ｍａｘ以下であれば（Ｒ≦ｍａｘ（Ｒ））、ステップＳ９１に戻る。指定した範囲の画像信号Ｒの入力が終了するまで、以上の手順を繰り返す。
【００６０】
図２０は画像信号Ｒからｍｉｎ（Ｒ）を求める手順を示すフローチャートである。まず、各画素の画像信号Ｒが信号解析部３０に入力する（ステップＳ１０１）。画像信号Ｒが入力されたら（ステップＳ１０２）、Ｒのデータ値と最小値ｍｉｎ（Ｒ）（初期値は０）を比較し（ステップＳ１０３）、Ｒが最小値ｍｉｎ（Ｒ）より大きければ（Ｒ＜ｍｉｎ（Ｒ））、Ｒを最小値ｍｉｎ（Ｒ）としてメモリに格納する（ステップＳ１０４）。Ｒが最小値ｍｉｎ以上であれば（Ｒ≧ｍｉｎ（Ｒ））、ステップＳ１０１に戻る。指定した範囲の画像信号Ｒの入力が終了するまで、以上の手順を繰り返す。
【００６１】
図２１は画像信号Ｒからａｖｅ（Ｒ）を求める手順を示すフローチャートである。まず、各画素の画像信号Ｒが信号解析部３０に入力する（ステップＳ１１１）。画像信号Ｒが入力されたら（ステップＳ１１２）、合計値ｓｕｍ（Ｒ）（初期値は０）にＲのデータ値を順次加算して、メモリに格納する（ステップＳ１１３）。指定した範囲の画像信号Ｒの入力が終了するまで、以上の手順を繰り返す。指定した範囲の画像信号の入力が終了したら（ステップＳ１１２）、合計値ｓｕｍ（Ｒ）をデータ数で除算して平均値ａｖｅ（Ｒ）を算出する（ステップＳ１１４）。
【００６２】
図２２は画像信号Ｒ、Ｇからｍａｘ（ＲＧ）を求める手順を示すフローチャートであり、図２３は画像信号Ｒ、Ｇからｍｉｎ（ＲＧ）を求める手順を示すフローチャートである。図２４は画像信号Ｒ、Ｇからａｖｅ（ＲＧ）を求める手順を示すフローチャートである。これらについては、図１９乃至図２１に示す手順と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
上記の計算を行う際には、メモリ容量に余裕があれば、数フレーム分の画像信号を記憶させ、当該画像信号からｍａｘ（Ｒ）、ｍａｘ（Ｇ）、ｍａｘ（Ｂ）を算出し、再度輝度データＷを計算してｍａｘ、ｍｉｎ、ａｖｅを算出する。その後、所定時間遅らせて画像を表示させる。一方、処理能力に余裕があれば、１フレーム分の画像信号を記憶させ、ｍａｘ（Ｒ）、ｍａｘ（Ｇ）、ｍａｘ（Ｂ）とＷ＝（ｒＲ＋ｇＧ）／（ｒ＋ｇ）、Ｗ＝（ｇＧ＋ｂＢ）／（ｇ＋ｂ）、Ｗ＝（ｂＢ＋ｒＲ）／（ｂ＋ｒ）、及びＷ＝（ｒＲ＋ｇＧ＋ｂＢ）／（ｒ＋ｇ＋ｂ）のうち１つとをほぼ同時に算出する。
【００６４】
本実施例によれば、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち１色又は２色で表示されている場合であっても輝度の高い表示が得られる。
【００６５】
（実施例２−６）
本実施の形態の実施例２−６による液晶表示装置の駆動方法について図２５を用いて説
明する。本実施例では、デューティ比Ｄを画像の時間変化によって変化させる。輝度データＷの平均値ａｖｅが単位時間内に大きく変動する場合には、その変化に合わせてデューティ比Ｄを変える。これにより表示輝度の変化が強調され、インパクトのある映像が得られる。これに対し、平均値ａｖｅの変化が小さい場合には、デューティ比Ｄをある基準値Ｄ０に徐々に変化させる。基準値Ｄ０は例えば８０％等の一定の値でもよいが、平均値ａｖｅが大きくなった（画面全体が白に近い）場合には、眩しさを低減し観察者の目に優しい表示画面にするために、平均値ａｖｅが大きくなるにしたがって値を減少させてもよい。
【００６６】
例えば、Ｄ０＝８０（ａｖｅ≦２４）、Ｄ０＝１００−（ａｖｅ×５０）／６３（ａｖｅ≧２５）とすれば、白地に文字が書いてある静止画に近い画面（又は静止画）等で、観察者が眩しさを感じず快適に画面を見続けられる。
【００６７】
図２５は、平均値ａｖｅの変動に合わせてデューティ比Ｄを変化させる手順を示すフローチャートである。あるフレームの平均値ａｖｅをａｖｅm、求めるデューティ比をＤmとし、前フレームの平均値ａｖｅをａｖｅm-1、デューティ比をＤm-1とする。図２５に示すように、信号解析部３０は、フレーム毎に平均値ａｖｅを読み出す（ステップＳ１５１）。信号解析部３０は、ｄm＝ａｖｅm−ａｖｅm-1とし（ステップＳ１５２）、｜ｄm｜と所定の値Δを比較する（ステップＳ１５３）。｜ｄm｜≧Δであればｄmを０と比較する（ステップＳ１５４）。ｄm≧０であればＤm＝Ｄm-1×（１＋α）にする（ステップＳ１５５
）。ｄm＜０であればＤm＝Ｄm-1×（１−α）にする（ステップＳ１５６）。
【００６８】
ステップＳ１５３で｜ｄm｜＜Δであれば、Ｄm-1をＤ０と比較する（ステップＳ１５７）。Ｄm-1＝Ｄ０であればＤm＝Ｄm-1にする（ステップＳ１５８）。Ｄm-1＞Ｄ０であればカウント値ｃｏｕｎｔを例えば１０と比較する（ステップＳ１５９）。ｃｏｕｎｔ＝１０であればＤm＝Ｄm-1−βにする（ステップＳ１６０）。ｃｏｕｎｔ＜１０であればｃｏｕｎｔ＝ｃｏｕｎｔ＋１にする（ステップＳ１６１）。
【００６９】
ステップＳ１５７でＤm-1＜Ｄ０であればカウント値ｃｏｕｎｔを１０と比較する（ス
テップＳ１６２）。ｃｏｕｎｔ＝１０であればＤm＝Ｄm-1＋βにする（ステップＳ１６３）。ｃｏｕｎｔ＜１０であればｃｏｕｎｔ＝ｃｏｕｎｔ＋１にする（ステップＳ１６４）。
【００７０】
例えばΔ＝２、α＝０．３、β＝１とすれば、明暗の動きのある良好な表示が得られる。また、表示画面全体に黒が表示されるときに確実にデューティ比Ｄを低下させるため、ａｖｅ＝０かつｍａｘ＝０のときを検出し、デューティ比Ｄを例えば２０％等の低い値に設定する。ａｖｅ＝０でもｍａｘ≠０の場合には、デューティ比Ｄを例えば８０％以上に上げて、例えば黒地に表示される白文字を明るく浮き立たせる。例えば文字などの高階調の偏りによりｍａｘ＝６３の画素が表示画面の横方向又は縦方向に連続する場合には、デューティ比Ｄを例えば１００％にする。このようにすると、観察者に対してインパクトを与える画像を表示できる。
【００７１】
以上説明したように、デューティ比Ｄを変化させることにより表示の明暗の変化を強調する画像が得られる。ただし、全体的に動画像が暗く見えてしまうことを防ぐために、さらに次のことを行う。デューティ比Ｄを低下させたときに、画像の階調データを高く変換して表示する。デューティ比Ｄが下がった分と階調が上がった分が同じであれば表示輝度は下がらない。デューティ比が変化の領域を５０〜１００％とし、階調データを「元の階調データ」÷「デューティ比」で変換して表示すると、画面輝度は明るいままで、黒輝度が下がったように見え、ダイナミックレンジの広い画像が得られる。
【００７２】
また、階調データを変換する代わりに、γ特性を変えてもよい。さらに、逆にデューティ比Ｄが上がったときにγ値を大きくすると、デューティ比Ｄが１００％の表示よりも画像が明るく見え、ダイナミックレンジを拡大することができる。
【００７３】
以上は１フレーム期間すなわち表示領域全体においてデューティ比の変更や画像加工を行った例であるが、表示領域を複数に分割すると一画面内でより細かい対応ができる。例えば、第１の実施の形態で説明したように、サイドライト型のバックライトユニットで面状導光板の上下端に配置される蛍光管に対し、表示領域を上下分割された２つの領域と考え、表示領域上半分と下半分の画素データ（１／２フレーム）に対して最大値ｍａｘ、最小値ｍｉｎ及び平均値ａｖｅ等をそれぞれ算出し、デューティ比Ｄを上下領域でそれぞれ変化させる。表示画面の上半分が青い空に白い雲、下半分が水車小屋のような画像では、上半分のデューティ比Ｄを高く、下半分のデューティ比Ｄを上半分より低くする。これにより、明るい空や白い雲を強調できるとともに、質感のある水車小屋が表現される。
【００７４】
また、直下型のバックライトユニットを用いて、表示領域をさらに細かく上下方向に分割して上下方向に走査させることもできる。図２６は、４つの蛍光管１２ａ〜１２ｄを用いて表示領域を４つの領域Ａ〜Ｄに分割した例を示している。このように、表示領域を多数の領域に分割して、それぞれ適切なデューティ比Ｄを算出して走査することにより、より良好な表示特性が得られる。さらに、マトリクス状に配置された複数のＬＥＤ等を光源として用いて、ＬＥＤ毎に分割された領域毎にデューティ比を算出し、デューティ比に対応させて各ＬＥＤを点滅させてもよい。
【００７５】
本実施の形態によれば、明るい色の画像を表示する際にはバックライトの出力を上げて最大輝度を保持しつつ、黒又はそれに近い暗い色の画像を表示する際にはバックライトの出力を下げて黒を引き締めることができ、広いダイナミックレンジが得られる。また、黒輝度浮きの視野角依存を低減し、きれいな黒を表示できるほか、画像の明暗の変化を強調してインパクトのある画像が得られる。さらに、消費電力を低減できる。
【００７６】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、光源装置としてバックライトユニットを用いているが、本発明はこれに限らず、フロントライトユニットを用いてもよい。
【００７７】
以上説明した第１の実施の形態による液晶表示装置及びその駆動方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
対向配置された２枚の基板と、前記２枚の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示パネルと、
入射した光を導光する面状導光板と、前記面状導光板の端部に配置され、所定の点滅周波数で且つ互いに異なるタイミングでフレーム期間内の所定の点灯時間だけ点灯する複数の線状光源とを備えた光源装置と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【００７８】
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置において、
前記点灯時間は、前記複数の線状光源毎に異なること
を特徴とする液晶表示装置。
【００７９】
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置において、
前記点灯時間は、前記フレーム期間の初期と終期とに分割されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８０】
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置において、
前記フレーム期間に対する前記点灯時間の比率は４０％以上であること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８１】
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記点滅周波数は、フレーム周波数に等しいこと
を特徴とする液晶表示装置。
【００８２】
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記複数の線状光源は、１つの前記面状導光板の複数の端部にそれぞれ配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８３】
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、前記複数の線状光源の配置位置のほぼ中央で光入射面にほぼ平行に一部が分割された分割面を有していること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８４】
（付記８）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、前記複数の線状光源毎に複数配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８５】
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は楔形状であること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８６】
（付記１０）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、複数枚重ねて配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８７】
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板の前記液晶表示パネル側に配置され、光をほぼ遮断可能な光シャッタをさらに有していること
を特徴とする液晶表示装置。
【００８８】
（付記１２）
入射した光を導光する面状導光板と、
前記面状導光板の端部に配置され、所定の点滅周波数で且つ互いに異なるタイミングでフレーム期間内の所定の点灯時間だけ点灯する複数の線状光源と
を有することを特徴とする光源装置。
【００８９】
（付記１３）
複数の面状光源を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
フレーム期間内において、互いに異なるタイミングでそれぞれ所定の点灯時間だけ前記複数の面状光源を点灯させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９０】
（付記１４）
付記１３記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記面状光源は、入射した光を導光する面状導光板と前記面状導光板の端部に配置された線状光源を有し、
前記線状光源は、前記線状光源側の表示領域に画素データが書き込まれている間は消灯すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９１】
以上説明した第２の実施の形態による液晶表示装置の駆動方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１５）
所定の期間における各画素の階調に基づいて前記画素毎に輝度データを算出し、
前記輝度データの最大値、最小値及び平均値のうちの少なくともいずれか１つに基づいて、前記所定の期間に対する点灯時間の比率であるデューティ比を算出し、
前記デューティ比に基づいて面状光源を点滅させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９２】
（付記１６）
付記１５記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記輝度データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素毎に求めること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９３】
（付記１７）
付記１５又は１６に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいて前記階調を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９４】
（付記１８）
付記１５乃至１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいてγ値を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【００９５】
（付記１９）
付記１５乃至１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記所定の期間はフレーム周期に等しいこと
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【符号の説明】
【００９６】
２  液晶表示パネル
４  バックライトユニット
６、７  ガラス基板
１０、１１ａ〜１１ｄ、１３ａ、１３ｂ  面状導光板
１２ａ〜１２ｄ  蛍光管
１４  分割面
１６  散乱パターン
１８  光入射面
１９  先端部
２０ａ、２０ｂ  光シャッタ
３０  信号解析部
３２  バックライト制御部
３４  画像信号制御部
３６  バックライトインバータ
３８  ＬＣＤ駆動回路
【図１】
0005171746.tif 000002
【図２】
0005171746.tif 000003
【図３】
0005171746.tif 000004
【図４】
0005171746.tif 000005
【図５】
0005171746.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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