(57)【要約】【課題】パネルに入力する映像信号、黒挿入映像信号の速度をパネルの映像信号処理に対応させることにより、パネルモジュールのフレームメモリ量を削減できる液晶表示装置を提供する。【構成】液晶表示パネルに対し１フレーム内に黒挿入期間、映像書込み期間、映像保持期間を順番に実現するコントロール回路と、前記バックライトを前記黒挿入期間と前記映像書込み期間はオフさせ、前記映像保持期間をオンさせるバックライトドライブ回路と、前記映像信号を１フレーム期間の２倍速または４倍速で入力する映像信号入力手段とを有する。【選択図】      図１１
2007286135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に複数本のソース信号線と複数本のゲート信号線とが直交して配線され、かつ、前記ソース信号線と前記ゲート信号線の交叉部近傍に薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板と、絶縁基板からなる対向基板とを有する液晶表示パネルと、
前記複数本のソース信号線に映像信号を供給するソースドライバー回路と、
前記複数本のゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバー回路と、
前記対向基板の対向電極にコモン信号電圧の極性を一定周期毎に反転させて印加するコモン信号印加回路と、
前記液晶表示パネルに配されたバックライトと、
を具備する液晶表示装置において、
前記液晶表示パネルに対し１フレーム内に黒挿入期間、映像書込み期間、映像保持期間を順番に実現するコントロール回路と、
前記バックライトを前記黒挿入期間と前記映像書込み期間はオフさせ、前記映像保持期間をオンさせるバックライトドライブ回路と、
前記映像信号を１フレーム期間の２倍速または４倍速で入力する映像信号入力手段と、
を有する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記黒挿入期間に書き込む黒挿入映像信号も１フレーム期間の２倍速または４倍速で入力する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記コントロール回路は、フレーム反転駆動を行う
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示パネルは、ＯＣＢ液晶を挟持している
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＢ型などの高速応答性を有する液晶表示装置及びその駆動方法と入力信号フォーマットなどに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置はＴＮ型が一般的に用いられてきたが、動画視認性を改善するために高速応答性を特徴とするＯＣＢ型の液晶表示装置が液晶テレビや液晶モニター等に搭載されてきている。
【０００３】
このＯＣＢ型の液晶表示装置においては、ベンド配向になっても、液晶層に所定のレベル以上の電圧が一定時間以上印加されない状態が続くと、ベンド配向が維持できずスプレイ配向に戻る（以下、この現象を逆転移と呼ぶ）という現象が生じる。この逆転移を防止するため、黒挿入電圧を印加することにより防止していた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４に図示するように、液晶表示パネル１９には、黒挿入書込２０ｂが画面２０上部から下部に向って走査される。バックライト１８は常時点灯状態である。
【０００５】
このようなＯＣＢ型液晶表示装置を用いて画像表示を行う場合には、複屈折性を制御し偏光板との組合せによって、例えば、液晶パネルを駆動回路によって駆動し、高電圧印加状態で光を遮断（黒表示）し、低電圧印加状態で光を透過（白表示）させることが考えられる
ＯＣＢモードのような液晶表示パネルでは、黒挿入駆動がスプレイ配向への逆転移を防止することを意図して用いられている（特許文献１参照）。この場合、液晶表示パネルは映像信号表示を例えば１フレーム期間のうちの８０％程度で行い、駆動電圧が最大になる黒表示（非映像信号表示）を１フレーム期間の残り２０％程度で行うように駆動される。
【０００６】
この黒挿入駆動は、動画表示においてＣＲＴに近いインパルス型の輝度応答を擬似的に作り出すことから、観察者の視覚に生じる網膜残像をクリアして物体の動きを滑らかに見せるために有効である。従って、黒挿入駆動は動画視認性を飛躍的に向上させる技術として注目されている。
【０００７】
黒挿入駆動される液晶表示パネルでは、例えば各画素電極に対して画素電圧を印加する書込みが１フレーム期間内に黒挿入書込及び映像信号書込として２回行なわれる。図３は黒挿入書込用及び映像信号書込用にゲート信号線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・を順次駆動するタイミングを示す。
【０００８】
この黒挿入駆動の例では、ゲートドライバー回路１２が黒挿入走査として映像信号の１水平走査期間（１Ｈ）の前半を利用してゲート信号線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・を順次駆動する。さらに信号書込走査として映像信号の１水平走査期間（１Ｈ）の後半を利用してゲート信号線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・を順次駆動する。
【０００９】
ソースドライバー回路１４は１水平走査期間（１Ｈ）の前半において１ライン分の画素に黒挿入の画素電圧が書込まれるように全ソース信号線Ｓを駆動し、さらに１水平走査期間（１Ｈ）の後半において１ライン分の画素に映像信号の画素電圧がそれぞれ書込まれるように全ソース信号線Ｓを駆動する。この場合、各画素の黒挿入期間は黒挿入走査から信号書込走査までの期間に等しい。
【特許文献１】特開２００２−１０７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ベンド配向を維持するため、あるいは逆転移を防止するために印加する電圧を黒挿入電圧または黒挿入映像信号と呼ぶ。黒挿入電圧は、主として黒挿入期間ａに印加される。また、スプレイ配向からベンド配向に移行させる電圧も黒挿入電圧と呼ぶこともある。また、この電圧は転移電圧を呼ぶこともある。
【００１１】
表示画面に黒帯状に黒挿入電圧を印加すると表示コントラストが低下するという課題が発生する。また、黒挿入電圧を印加するために回路動作が速くする必要があり消費電力が大きくなると言う課題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、パネルに入力する映像信号、黒挿入映像信号の速度をパネルの映像信号処理に対応させることにより、パネルモジュールのフレームメモリ量を削減できる液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、絶縁基板上に複数本のソース信号線と複数本のゲート信号線とが直交して配線され、かつ、前記ソース信号線と前記ゲート信号線の交叉部近傍に薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板と、絶縁基板からなる対向基板とを有する液晶表示パネルと、前記複数本のソース信号線に映像信号を供給するソースドライバー回路と、前記複数本のゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバー回路と、前記対向基板の対向電極にコモン信号電圧の極性を一定周期毎に反転させて印加するコモン信号印加回路と、前記液晶表示パネルに配されたバックライトと、を具備する液晶表示装置において、前記液晶表示パネルに対し１フレーム内に黒挿入期間、映像書込み期間、映像保持期間を順番に実現するコントロール回路と、前記バックライトを前記黒挿入期間と前記映像書込み期間はオフさせ、前記映像保持期間をオンさせるバックライトドライブ回路と、前記映像信号を１フレーム期間の２倍速または４倍速で入力する映像信号入力手段と、を有する、ことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パネルに入力する映像信号、黒挿入映像信号の速度をパネルの映像信号処理に対応させることにより、パネルモジュールのフレームメモリ量を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の液晶表示装置の回路構成を概略的に示す。
【００１６】
液晶表示装置はＯＣＢモードの液晶表示パネル１９、液晶表示パネル１９を照明するバックライト１８、及び液晶表示パネル１９及びバックライト１８を制御するコントローラ回路１１を備える。
【００１７】
液晶表示パネル１９は一対の電極基板であるアレイ基板１５及び対向基板２１間に液晶層２４を挟持した構造である。液晶層２４は例えばノーマリホワイトの表示動作のために予めスプレイ配向からベンド配向に転移されるＯＣＢ液晶を液晶材料として含む。ベンド配向からスプレイ配向への逆転移は黒表示に対応した黒挿入電圧を液晶層２４に周期的に印加することにより防止または抑制される。
【００１８】
アレイ基板１５は、例えばガラス等の透明絶縁基板上に略マトリクス状に配置される複数の画素電極２３、複数の画素電極２３の行に沿って配置される複数のゲート信号線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｍ）、複数の画素電極２３の列に沿って配置される複数のソース信号線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｎ）、並びにこれらゲート信号線Ｇ及びソース信号線Ｓの交差位置近傍に配置され各々対応ゲート信号線Ｇを介して駆動されたときに対応ソース信号線Ｓ及び対応画素電極２３間で導通する複数の画素スイッチング素子Ｑを有する。各画素スイッチング素子Ｑは例えば薄膜トランジスタからなり、薄膜トランジスタのゲートがゲート信号線Ｇに接続され、ソース−ドレインパスがソース信号線Ｓ及び画素電極２３間に接続される。
【００１９】
対向基板２１は、例えばガラス等の透明絶縁基板上に配置される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層からなるカラーフィルタ、及び複数の画素電極２３に対向してカラーフィルタ上に配置される対向電極２２等を含む。各画素電極２３及び対向電極２２は例えばＩＴＯ等の透明電極材料からなり、互いに平行にラビング処理される配向膜でそれぞれ覆われ、画素電極２３及び対向電極２２からの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層２４の一部である画素領域と共にＯＣＢ液晶画素１６を構成する。
【００２０】
複数のＯＣＢ液晶画素１６は各々画素電極２３及び対向電極間に液晶容量ＬＣを有する。複数の補助容量線Ｃ１〜Ｃｍは各々対応行の液晶画素１６の画素電極２３に容量結合して補助容量Ｃｓを構成する。
【００２１】
コントローラ回路１１は、さらに複数のスイッチング素子Ｑを行単位に導通させるように複数のゲート信号線Ｇ１〜Ｇｍを順次駆動するゲートドライバー回路１２、各行のスイッチング素子Ｑが対応ゲート信号線Ｇの駆動によって導通する期間において画素電圧を複数のソース信号線Ｓ１〜Ｓｎにそれぞれ出力するソースドライバー回路１４、バックライト１８を駆動するバックライトドライブ回路１７、及びゲートドライバー回路１２、ソースドライバー回路１４を備える。
【００２２】
ＯＣＢ型液晶表示装置においては、図２（ａ）に示すように、ガラス製アレイ基板１５上に配設された画素電極２３と、同じくアレイ基板１５と対向して配置されたガラス製対向基板２１上に配設された対向電極２１間に、電圧が無印加の状態では、液晶層の液晶分子２５はスプレイ配列状態を採る。このため電源投入時に、画素電極２３と対向電極２２との間に数十Ｖ程度の高電圧を印加することで、液晶分子２５をベンド配列状態に移行させる。
【００２３】
このようにして液晶分子２５をベンド配列状態とした後に、動作中は、図２（ｂ）に示すように、駆動電源２６から液晶分子２５にベンド配列状態が維持される低いオフ電圧以上の電圧が印加される。このオフ電圧とこれよりも高い電圧のオン電圧を、図２（ｃ）に示すように、駆動電源２６から画素電極２３間に印加する。このオン・オフ電圧との間で駆動電圧を変化させることによって、図２（ｂ）のベンド配列状態から図２（ｃ）に示すように液晶分子２５のベンド配列状態を変化させ、液晶層のリタデーション値を変化させて透過率を制御している。
【００２４】
図１０は、本実施形態の液晶表示装置の構成図である。表示領域２０には、マトリックス状に画素が配置されている。画素数は、４８０ＲＧＢｘ２４０ドットである。ソースドライバー回路１４は２４０ＲＧＢ出力であり、２個のソースドライバー回路１４ａが表示パネルの搭載されている。
【００２５】
ソースドライバー回路１４ａには、担当する表示領域を２フレーム分格納するＲＡＭが内蔵されている。また、ガンマ（γ）変換回路、外部入力データのラッチ回路が形成されている。またソースドライバー回路１４の出力段には、２４０ＲＧ分の８ビットＤＡ変換回路（ＤＡＣ）が形成されている。
【００２６】
ゲートドライバー回路１２ａは、コモン電圧（ＶｃＨ，ＶｃＬ）の発生回路及びこれらを調整するためのＤＡＣ回路が形成されている。また、ゲートドライバー電圧（Ｖｇｏｎ、Ｖｏｆｆ）の発生回路、ソースドライバー回路１４の電源電圧ＡＶＤＤ＝５Ｖの発生回路を内蔵する。つまり、ゲートドライバー回路１２ａは、ＤＣＤＣコンバータ内蔵のゲートドライバー回路である。図１３に図示するように、温度センサＲｓの電圧がゲートドライバー回路１２に印加され、ゲートドライバー回路１２はパネル温度に対応させて、コモンセンター電圧Ｖｃｎｔ、ガンマ特性カーブを制御する。
【００２７】
ソースドライバー回路１４ａ１、ソースドライバー回路１４ａ２はマスター／スレーブ機能を持ち、外部からの設定により一方がマスター動作するように構成されている。ソースドライバー回路１４ａの制御は、ゲートドライバー回路１２ａが行う。ゲートドライバー回路１２は、マスターのソースドライバー回路１４とも制御し、パネル温度などに対応させてガンマ特性カーブなどを制御する。
【００２８】
１１１は、液晶パネル用フレキシブル基板（ＦＰＣ）であり、その一端には、４５ｐｉｎ、０．５ｍｍピッチのコネクタに接続できるように構成されている。フレキ基板１１１には、電源用コンデンサ、抵抗、ＥＥＰＲＯＭが実装されている。１１２はＬＥＤドライバー回路用フレキシブル基板である。その一端には、４ｐｉｎ、０．５ｍｍピッチのコネクタが接続できるように構成されている。図１３の温度センサＲｓなどはフレキシブル基板に実装する。図１３の温度センサＲｓの出力電圧は、このコネクタを介してゲートドライバー回路１２に印加してもよい。
【００２９】
図５は、基本的な本実施形態の液晶表示パネル１９の駆動方法の概念を図示している。液晶表示パネル１９の動作とバックライト１８の動作が同期を取って制御される。１フレーム（１画像を書き換える周期あるいは区分）は３つの動作に分離される。また、１フレームは１／４を単位として分割される。
【００３０】
１フレーム（１Ｆ）の最初の１Ｆ／４の期間は、黒画像を書き込む黒挿入期間（黒挿入駆動期間）である。表示領域２０には、画面上部から順次、黒挿入電圧が印加される。黒挿入電圧は、基本的にはＯＣＢのベンド配向を維持するために印加する。
【００３１】
前フレームで保持された画像は画面２０の上部から順次黒表示書き換えられ、１Ｆ／４の期間で液晶表示パネル１９の画像表示状態は、黒表示となる。この黒挿入駆動がスプレイ配向への逆転移を防止することができる。本発明は、黒挿入期間ａに表示領域２０の全面に黒挿入電圧を印加するため、均一でかつ画像表示に関係なく高い電圧を印加することができる。したがって、ベンド配向状態を維持しやすく、逆転移は発生しない。また、ソースドライバー回路１４の構成も簡易となり、消費電力も低減する。黒挿入電圧をパネル温度により可変することにより、低温度領域であったても、良好にベンド配向を維持し、階調反転も発生せず、良好な画像品位を実現できる。
【００３２】
次の１Ｆ／４の期間は、表示領域２０の画面上部から順次、表示画像が書き込まれる。つまり、画像の書込み速度は、４倍速である。通常の液晶表示パネルにおいて、１画素行を書き換える期間で、４画素行を書き換える。したがって、１フレームの前半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間で、黒挿入を行いスプレイ配向への逆転移を防止し、また、映像信号を画素に書き込んで、表示すべき画像に書き換えられる。この黒挿入電圧は、パネル温度に対応させて大きさを変化あるいは調整することが好ましい。
【００３３】
１フレームの後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間は、先に書き換えられた画像を保持する期間である。この期間は、ソースドライバー回路１４、ゲートドライバー回路１２の動作は停止する。したがって、使用する電力は微少である。
【００３４】
バックライト１８は１フレームの前半の１Ｆ／２の期間は消灯状態に制御される。つまり、黒挿入期間と、画像書き換え期間（映像書込み期間）ではバックライト１８は非点灯（消灯）状態であるから、液晶表示パネル１９の画像表示状態は見えない。黒挿入期間の黒書き換え電圧が必要以上に高いと、黒浮きが発生し、コントラストが低下するという現象がある。一方、スプレイ配向への逆転移を防止するためには、黒挿入期間に、より高い電圧を印加することが好ましい。
【００３５】
従来の駆動方法では、黒挿入期間に必要以上に高い電圧を印加するとコントラストが低下し、画像表示状態が低下するという課題があった。しかし、本実施形態では、黒挿入期間は、バックライト１８はオフ（消灯）状態である。したがって、黒挿入期間に高い電圧を印加し、コントラストが低下する状態であっても、バックライト１８が点灯していないので、視覚的には完全黒表示状態であり、コントラスト低下は発生しない。したがって、高い黒挿入電圧を印加することができ逆転移を効果的に実施できる。
【００３６】
また、次の画像書き換え期間は、前フレームの画像が順次書き換えられるから、視覚的に見えれば「動画ぼけ」が発生する。しかし、この期間もバックライト１８が消灯状態であるので、画像の書き換え状態が視覚的に認識されない。視覚的には完全黒表示状態である。
【００３７】
１フレームの後半の１Ｆ／２の期間は、先に書き換えられた画像が保持される。また、この期間は画像が書き換えられないので、１Ｆ／２の期間をみれば完全な静止画表示状態である。この期間はバックライト１８が点灯しているので、画像は視覚的に認識される。
【００３８】
以上のように、本実施形態の駆動方法では、コントラスト低下を引き起こす可能性のある黒挿入期間、動画ぼけを発生させる可能性のある画像書き換え期間（映像書込み期間）では、バックライト１８を消灯状態とすることにより画質低下を防止する。
【００３９】
また、１フレームの後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間では、書き換えた画像をそのまま保持することにより動画ボケが発生しないようにする。
【００４０】
また、１Ｆ／２でバックライト１８を消灯し、残りの１Ｆ／２の期間でバックライト１８を点灯させることにより、画像表示を間欠表示状態とする。したがって、非常に良好な動画表示を実現できる。
【００４１】
また、後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間は、ゲートドライバー回路１２、ソースドライバー回路１４は動作を実質上停止させているため、低消費電力も実現できる。
【００４２】
なお、駆動方法は好ましくはフレーム反転方法を採用する。また、対向電極２２にコモン電圧信号ＶＣＯＭを印加し、１フレーム毎に極性の異なる電圧を印加することが好ましい。
【００４３】
以上に説明した駆動方法を、図６、図７の画像に図示している。図６（ａ１）（ａ２）（ａ３）（ａ４）は黒挿入期間である（１Ｆの最初の１Ｆ／４の期間（第１の期間、図９のａ期間））。図６（ｂ１）（ｂ２）（ｂ３）（ｂ４）は映像信号の書き換え期間である（第２の期間、図９のｂ期間）。図７（ｃ１）（ｃ２）（ｃ３）（ｃ４）、（ｄ１）（ｄ２）（ｄ３）（ｄ４）は映像表示の保持期間（図９のｃ１、ｃ２期間）である（１Ｆの後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間（第３の期間））。
【００４４】
図６（ａ１）（ａ２）（ａ３）（ａ４）の黒挿入期間では、全フレームの画像”Ａ”が画面２０の上部から黒画像２０ｂを書き込まれることにより消去される。同時に逆転移を防止することができる。図６（ｂ１）（ｂ２）（ｂ３）（ｂ４）の画像書き換え期間（映像書込み期間）では、今回のフレームの画像”Ｂ”が画面２０に順次書き込まれる。図６に期間は、図示するようにバックライト１８は消灯状態に制御される。
【００４５】
図７（ｃ１）（ｃ２）（ｃ３）（ｃ４）、（ｄ１）（ｄ２）（ｄ３）（ｄ４）は映像表示の保持期間である（１Ｆの後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）の期間）。表示画像”Ｂ”はこの期間はそのまま保持される。バックライト１８は点灯状態に制御される。
【００４６】
本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法では、黒挿入期間ａ（第１期間）を利用して全液晶画素１６に対する黒挿入書込みを順次行い，この黒挿入期間ａ（第１期間）に続く映像書込み期間ｂ（第２期間）を利用して全液晶画素１６に対する映像信号書込みを順次行う。この場合、ソース信号線Ｓの電位は少なくとも黒挿入走査において変化しない。
【００４７】
第２の期間では、ソース信号線Ｓの電位は、画像表示に対応して電位が変化する。しかし、この映像信号書込期間においても、ソース信号線Ｓ電位が極性反転を伴って変化することはない。フレーム反転駆動だからである。表示画像の保持期間である１フレームの後半の２Ｆ／４（＝１Ｆ／２）では、ソースドライバー回路１４の出力は停止状態であるからソース信号線Ｓの電位は変化しない。
【００４８】
黒挿入期間（第１期間）及び映像書込み期間（第２期間）は、これらの合計時間長が１Ｆ／２期間に等しくする必要があるが、１Ｆ／２期間の時間長に対する第１期間の時間長の割合は、黒挿入率として任意に変更可能である。
【００４９】
ソース信号線Ｓの電位が１フレーム期間変化しない駆動方法（画像表示はラスター表示とする）としては、カラム反転駆動とフレーム反転駆動が例示される。本実施形態では、カラム反転駆動及びフレーム反転駆動のどちらでも適用可能であるが、消費電力の観点からはフレーム反転駆動の方が有利である。フレーム反転駆動が有利である理由は次の通りである。
【００５０】
第１の理由は、一般にドット反転用あるいはカラム反転用のソースドライバーでは、ソース信号線Ｓ負荷の充放電に必要な電力以外に消費する電力（スタティック電力）がライン反転あるいはフレーム反転用のソースドライバーに比べて大きい。
【００５１】
第２の理由は、フレーム反転では全ての画素列に対する画素電圧の極性が同じであるため、画素電圧に対して対向電圧（共通電圧）ＶＣＯＭを変化させることによりドライバー動作に必要な電圧振幅を低減してソースドライバーの電力消費を低減することができる。
【００５２】
しかしながら、フレーム反転のみにする場合には、表示品質の観点で好ましくないフリッカ（ちらつき）が目立つことがあるため、注意を必要とする。
【００５３】
さらに、ドット反転（またはライン反転）とカラム反転（またはフレーム反転）の類似として、例えばｋ画素ライン（ｋ＝２、３、４、５、６、・・・）毎に極性反転させるような駆動方法を採用することも不可能ではない。この駆動方法は、純粋なカラム反転（またはフレーム反転）のような消費電力の低減効果を期待できないが、フリッカを低減することができるという利点を有する。但し、極性反転直後の画素ラインで画素電圧の書込特性が他の画素ラインと異なることによって表示画面上に横筋が現れるおそれがある。このようなことから、極性反転のための駆動方法については、製品の仕様を満足するように適切に選定する必要がある。
【００５４】
本実施形態では、全画素に対する非映像信号（黒レベルの画素電圧）の書込みと全画素に対する映像信号（映像レベルの画素電圧）の書込みとのオーバーラップによって生じる極性反転の繰返しを無くして消費電力を低減できる。
【００５５】
さらに、映像信号表示に対する非映像信号表示の割合を最適化するために第１期間及び第２期間の長さを互いに調整することも可能である。従って、少ない消費電力を維持して表示品質を向上させることができる。
【００５６】
本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法では、液晶表示パネル１９の動作に同期してバックライト１８を点滅させるようにバックライトドライバー回路１７を制御する。具体的には、全ての液晶画素が映像レベルの画素電圧を保持した状態となる期間だけバックライト１８を点灯させ、それ以外の期間、すなわち黒挿入期間及び映像信号書込みの期間にはバックライト１８は消灯させる。バックライト１８は高速にオンオフさせる観点から、白色ＬＥＤあるいはＲＧＢのＬＥＤを用いたＬＥＤバックライトを採用することが好ましい。また、バックライト１８の輝度あるいは単位時間発生する光束量を調整する。
【００５７】
このような制御には、次のような利点がある。
【００５８】
第１の利点は、映像レベルの画素電圧が全液晶画素に保持されてからバックライト１８が点灯するため、バックライト１８の利用効率を改善できる。時間的な光利用効率は実質的に１００％となる。
【００５９】
第２の利点は、バックライト１８が消灯する１フレーム期間の５０％（一例として）だけ画面を黒表示あるいは映像信号書込み状態にし、１フレーム期間の残り５０％だけ画面を映像表示にする。この場合の輝度プロファイルは、インパルス型に近くなり、動画視認性を向上させることができる。この動画視認性はＭＰＲＴ（Motion Picture Response Time）を指標として表されるが、このＭＰＲＴ値が減少する。
【００６０】
第３の利点は、バックライトＢＬの点灯期間においては、映像信号書込み動作が行われないため、ソース信号線Ｓ電位を変化させる必要がないため、一定値にしておくことができる。従って、カラム反転またはフレーム反転駆動の場合でも、ソース信号線Ｓ及び画素電極間の容量結合や薄膜トランジスタ内のオフリーク電流に起因する縦クロストーク、輝度傾斜のような問題がほとんど発生しない。
【００６１】
第４の利点は、バックライト１８は黒挿入期間及び映像信号書込期間中、消灯しているため、黒挿入期間及び映像信号書込期間の走査速度は同じである必要が無い。このため、黒挿入期間を全液晶画素の行について一括して行い、これに対して映像レベルの画素電圧を書込むために十分な時間を確保するように映像信号書込を行うことが可能になる。これにより、映像レベルの画素電圧の書込特性が向上する。
【００６２】
図８は、ソース信号線Ｓから出力される映像信号と、対向電極２２に印加されるコモン電圧信号ＶＣＯＭの関係を図示している。ただし、理解を容易にするために図示しており、映像信号をコモン電圧信号ＶＣＯＭの位相関係は考慮していない。
【００６３】
映像信号は、グランド電圧（ＧＮＤ）とソースドライバー回路１４の電源電圧（ＡＶＤＤ）間のいずれかの範囲を振幅する。なお、ＡＶＤＤは、５（Ｖ）〜６（Ｖ）である。コモン電圧信号ＶＣＯＭは、コモンセンター（Ｖｃｎｔ）を中心として、正方向と負方向に振幅Ｖｃｐで振幅する。
【００６４】
コモン電圧信号ＶＣＯＭは、ＶｃＨとＶｃＬで振幅する。正極性範囲（正フレーム）で映像信号とコモン電圧信号ＶＣＯＭにより液晶層に印加される電圧と、負極性範囲（負フレーム）で映像信号とコモン電圧信号ＶＣＯＭにより液晶層に印加される電圧とは異なる。差異は、画素のトランジスタＱなどによる突き抜け電圧などの影響による。コモンセンター電圧Ｖｃｎｔと映像信号Ｖｓとの相対電位関係は、自由に変更できるように構成されている。
【００６５】
図９は、映像信号とコモン電圧信号ＶＣＯＭ及びバックライト１８の点滅制御の関係を記載している。映像信号は、黒挿入期間（第１期間。この期間をａと図示する）と、マトリックス状に配置された画素への映像書込み期間（第２期間。この期間をｂと図示する）、マトリックス状に配置された画素に書き込んだ映像信号の保持期間（第２期間。この期間をｃ１、ｃ２と図示する。但し、この期間は、ソースドライバー回路１４、ゲートドライバー回路１２は動作を停止している。画素に書き込んだ映像信号を保持している期間である）に区分される。
【００６６】
コモン電圧信号ＶＣＯＭは、図９（ｂ）に図示するように、１フレーム毎にコモンセンター電圧Ｖｃｎｔを中心として極性が反転する。つまり、振幅をＶｃｐとして、１フレーム毎にＶｃＨ、ＶｃＬの電圧に変化する。映像信号の極性は、コモン電圧信号ＶＣＯＭの極性に同期して反転させる（図８を参照のこと）。
【００６７】
バックライト１８は、映像信号が黒挿入期間ａと映像書込み期間ｂの期間はオフ（消灯）状態に制御され、映像信号の保持期間（ｃ１、ｃ２）にはオン（点灯）される。なお、１フレームのフレーム周波数は、７２Ｈｚ以上１２５Ｈｚ以下である。７２Ｈｚ未満であると画像表示でフリッカが強くなり画像品位を低下させる。１２５Ｈｚより高いと動画表示性能が著しく低下する。
【００６８】
映像信号は、１フレーム期間（１Ｆ）で１画面分が伝送される。伝送された映像信号は、順次表示領域２０に書き込まれる。
【００６９】
図９の実施形態では、黒挿入期間ａで黒挿入電圧が表示領域２０に書き込まれる。書込み期間は１フレーム期間の１／４である。また、映像書込み期間ｂに伝送されてきた映像信号が表示領域２０に書き込まれる。したがって、１フレーム期間で伝送されてきた映像信号は、フレームメモリに蓄積され、映像書込み期間ｂに４倍速で読み出されて、表示領域２０に書き込まれる。つまり、映像信号は４倍速変換を行う必要がある。また、４倍速変換に少なくともフレームメモリが必要である。
【００７０】
また、入力映像信号のフレームレートが６０Ｈｚの場合、図５で説明した黒挿入期間ａを設けて、黒挿入電圧を印加すると、フリッカが発生する。そのため、表示する画像（液晶表示パネルに表示する画像）のフレームレートを７２Ｈｚ以上になるようにする。つまり、フレームレート変換が必要である。フレームレート変換には、フレームメモリが必要である。
【００７１】
以上のように、倍速変換、フレームレート変換には、画像を１フレームまたは２フレーム分を保持するフレームメモリが必要となる。フレームメモリはコストアップの要因となる。また、本発明は黒挿入期間ａ、映像書込み期間ｂ、映像保持期間ｃ（ｃ１、ｃ２）を発生させるため、基本的には映像信号の処理は４倍速となる。映像信号の処理速度を上げることはＥＭＩ対策が必要で、ＥＭＩ対策は、コストアップの要因となる。
【００７２】
この課題に対しては、図１１のように対策をする。基本的には、入力信号を本発明の駆動方式に適合しやすいようにする。本実施形態の駆動方式は、入力信号のフォーマットを含む。
【００７３】
図１１は、図１０の本実施形態の液晶表示パネルに入力される信号フォーマットである。図１１の第１フレーム（第１Ｆ）、第２フレーム（第２Ｆ）、・・・・・は、入力フレームレートでもあるが、出力フレームレートでもある。入力フレームレートは、６０Ｈｚではなく、１．２５倍の７５Ｈｚ、１．５倍の９０Ｈｚなど高いフレームレートである。つまり、入力信号をフリッカが視認しにくいフレームレートで信号は伝送される。
【００７４】
本実施形態は、１フレーム期間でバックライト１８をオンオフ（点灯、消灯）させることにより、画像表示を間欠表示させる。間欠表示により動画視認性が飛躍的に向上する。しかし、フレームレートが低いとフリッカが視認される。フレームレートはＮＴＳＣでは６０Ｈｚ（６０コマ／秒）、ＰＡＬ（５０コマ／秒）である。図２９に図示するように、横軸のフレーム周波数と縦軸のフリッカ視感度係数は相関がある。フリッカ視感度係数は、大きいほどフリッカが認識しやすいことを示す。フリッカ視感度係数は、０．２５以下をする必要がある。
【００７５】
図２９より、５０Ｈｚ、６０Ｈｚで本実施形態の駆動方法（間欠表示）を実施するとフリッカが視認させる。フレームレートは、７０Ｈｚを越えたあたりから視認されにくくなり、７２Ｈｚでフリッカ視感度係数は０．２５以下となる。８０Ｈｚ以上ではほぼフリッカの発生はなくなる。９０Ｈｚ以上ではフリッカは認識されないしかし、フレームレートを上げすぎると動画視認性が低下する（動画ボケが発生する）。動画視認性は、１００Ｈｚを超えたあたりから低下し、１５０Ｈｚ以上ではバックライトを点滅することによる間欠表示による動画視認性の向上効果はなくなる。
【００７６】
本実施形態の駆動方式では、図１１、図１４、図１６などの入力信号のフレームレートは、７２Ｈｚ以上としている。また、フレームレートは１５０Ｈｚ以下としている。入力信号のフレームレートが、７２Ｈｚ以下の場合は、入力フレームレートを本実施形態の駆動方式、回路などにより１．２５倍、１．５倍あるいは２倍に変換して出力し、液晶表示パネルに印加する。以上の方式とすることにより、低コスト化を実現できる。
【００７７】
基本的には、本実施形態の表示装置ではフレームレート変換を実施せず、入力フレームレートを維持したまま出力フレームレートとする。本実施形態の表示装置では、黒挿入書込み期間ａなど、図１０などで説明したフォーマットに適合するように入力信号を変換する。なお、フレームレート変換を実施しないことに限定されるものではなく、必要なフレームメモリを本実施形態のパネルモジュールに搭載し、フレームレート変換を実施してもよいことはいうまでもない。
【００７８】
また、図１１、図１４で映像信号の速度は４倍速、図１６で映像信号の速度は２倍速として説明するが、これに限定するものではない。例えば、図２８の実施形態が例示される。
【００７９】
図２８の実施形態は、６倍速で映像信号を伝送する方式である。一例として、図２８において、ａ期間、ｂ期間、ｃ１期間、ｃ２期間、ｃ３期間、ｃ４期間のそれぞれの長さは同一である。したがって、１Ｆ／６の期間で黒挿入駆動を実施し、次の１Ｆ／６の期間で映像信号を書き込む。４Ｆ／６（＝２Ｆ／３）の期間は映像信号の保持期間である。バックライト１８は映像信号の保持期間の間に点灯させる。黒挿入期間ａ、映像書込み期間ｂは消灯させて、画像表示を見えなくする。図２８の実施形態であっても、図１１、図１４、図１６の実施形態に適用することができる。以上の事項は他の実施形態にも適用される。
【００８０】
図１１は、図９の本実施形態の駆動方式に対応させて信号を伝送するものである。この信号のフォーマットは、”黒電圧付加４倍速方式”と呼ぶ。入力映像信号は、４倍速である。最初の１／４フレームの期間は、黒挿入電圧を伝送する期間（黒挿入期間ａに対応する）であり、次の１フレームの１Ｆ／４の期間が映像信号（映像書込み期間ｂに対応する）である。後半の１Ｆ／２の期間は、先の映像信号を繰り返して伝送してもよいが、無信号であってもよい。また、黒挿入電圧など一定の信号を伝送してもよい。
【００８１】
図１１などでは、映像信号などの伝送状態を記述している。本実施形態は、この映像信号などをフレームメモリに蓄積することなく、本実施形態の表示パネルに書き込むことを基本としている。しかし、映像信号などをフレームメモリあるいはラインメモリに蓄積して、本実施形態の表示パネルに書き込んでも良いことは言うまでもない。
【００８２】
図１１などでは、黒挿入期間ａは、１Ｆ／４（１フレームの１／４）のように記載しているが、本実施形態はこれに限定するものではない。図１２に示すように黒挿入期間ａ、映像書込み期間ｂ、映像信号の保持期間（ｃ１、ｃ２）などは可変してもよい。例えば、パネル温度に対応させて可変する例が例示される。また、動画と静止画で変化あるいは可変する例が例示される。
【００８３】
本実施形態は映像信号の保持期間ｃで映像信号の書込み動作を停止することに制限されるものではない。ｃ１期間、ｃ２期間で映像信号の書込み動作をおこなってもよい。書き込む画像データは変化がないから、バックライト１８を点灯させた状態でも画質劣化が発生することはなく、また動画表示性能も維持される。
【００８４】
映像信号の書込み走査は１回である必要は無く、３回、４回、・・・、と繰り返しても構わない。繰り返しの書込み操作は映像保持期間ｃに実施する。繰り返し、書込み走査を実施することにより、表示コントラストを向上できる。２回目以降の映像信号の書込み走査は、バックライト１８の点灯期間中に行ってもよい。映像信号の書込み走査を実施しても、画素１６に書き込む画像データは同一であるから画像表示状態に変化は発生しないからである。もちろん、２回目以降の走査が完了した後にバックライトの点灯を開始しても構わない。また、本来の映像保持期間（ｃ１、ｃ２）において映像信号書込みを行っても良い。このような映像信号の書込み走査の回数、あるいはバックライト１８の点灯タイミングに関しては、ソースドライバー１４にかかる負担や必要輝度等を勘案した上で適当な条件を採用すればよい。
【００８５】
図１２の実施形態では、黒挿入期間ａを１Ｆ／４＋ｓとしている。つまり１Ｆ／４よりもｓの期間長くしている。ｓは０以上１Ｆ／４以下の範囲である。黒挿入期間ａを長くすることにより逆転移を抑制する効果が高くなる。ＯＣＢ液晶表示パネルでは、低温時において逆転移が発生しやすくなる場合がある。したがって、パネル温度に対応させて、黒挿入期間ａを可変することは効果がある。また、黒挿入期間ａを短縮し、映像保持期間ｃ（ｃ１、ｃ２）を長くすることによりバックライト１８の点灯期間を長くでき高輝度表示を実現できる。ｓ期間の可変あるいは調整は、液晶表示パネルに表示する画像が静止画と動画で変化させることも効果がある。動画の場合は、黒挿入電圧期間ａを長くするほど動画表示性能が向上する。静止画の場合は、動画表示性能を向上させる必要はない。黒挿入期間ａを減少させ、フリッカの発生を抑制することに効果がある。動画の場合と静止画の場合で、伝送される入力フレームレートを可変してもよい。動画の場合は、フレームレートが低くともよい。静止画の場合は、入力フレームレートを高くしてフリッカを抑制する。以上の事項は本実施形態の他の実施形態にも適用される。また、本実施形態の他の実施形態と組み合わせて実施することができる。
【００８６】
黒挿入期間ａは、図１３に図示するように、パネル温度を検出し、自動的に可変する方法も例示されるが、ユーザーが手動で可変する方法も例示される。例えば、低温時にコントラストが悪い場合に、ユーザーがボリウムなどを操作することにより黒挿入期間ａを調整し、画像表示状態を良好な状態とする。その他、黒挿入期間ａにおいて、同時に黒電圧を書き込む画素行数を複数にする例が例示される。
【００８７】
図１２の実施形態では、黒挿入期間はｓの期間だけ延長される。したがって、黒挿入期間は１Ｆ／４＋ｓである。映像書込み期間ｂは１Ｆ／４と固定されている。本実施形態では、黒挿入期間は可変するが、映像書込み期間ｂ＝１Ｆ／４は固定として回路構成を行うことにより、回路構成を簡易にし、コスト低減を図っている。
【００８８】
映像保持期間ｃは、黒挿入期間ａ＝１Ｆ／４＋ｓとしているため、ｓの期間だけ短縮されている。したがって、映像保持期間ｃ＝ｃ１＋ｃ２＝２Ｆ／４−ｓである。映像保持期間は、ソースドライバー回路１４、ゲートドライバー回路１２などは動作せず、画素１６が映像データを保持している期間であるから、映像保持期間ｃの短縮あるいは延長は非常に容易である。黒挿入期間ａもソースドライバー回路１４は、一定の黒電圧を出力するだけであり、また、ゲートドライバー回路１２の動作周波数を可変するだけで実現することができるから、短縮あるいは延長は容易である。本実施形態は、映像書込み期間ｂは可変せず、黒挿入期間ａ及び映像保持期間ｃのうち少なくとも一方を可変することに特徴がある。なお、本明細書では、説明を容易にするため、黒挿入電圧印加期間ａを１Ｆ／４などのように、固定して説明を行う。
【００８９】
バックライト１８の消灯あるいは点灯制御は、黒挿入期間の開始位置からカウンタをカウントして制御する。バックライト１８を点灯させるＬｏｎ、バックライトを消灯させるＬｏｆｆは、コマンド設定より任意のタイミングに設定できるように構成されている。したがって、映像書込み期間ｂが終了した時点でバックライト１８を点灯させ、映像保持期間ｃが終了した時点でバックライト１８を消灯させるだけでなく、本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法では任意のタイミングでバックライト１８はオンオフ（点灯、消灯）制御することができる。
【００９０】
ＯＣＢ液晶はベンド配向であるため、高速応答性を有する。しかし、パネルが低温時（例えば、−１０℃以下）は、実効値応答化が支配的になる。本実施形態の駆動方法では、図５、図１１などで説明するように、黒挿入電圧書き込み期間ａ、映像書き込み期間ｂでは、バックライト１８を消灯させる。ＯＣＢ液晶の応答性が高速のため、この期間でバックライトを点灯させると、コントラスト低下、画面の輝度傾斜が発生するからである。しかし、低温時は、ＯＣＢ液晶であっても実効値応答する。この知見から、パネル温度が低温ではバックライトを常時点灯しても輝度傾斜がなく破綻しない。よって、低温での映像書込み期間ｂにバックライト１８を点灯しても問題発生が少ない。したがって、表示輝度アップが可能になる。バックライト１８の点灯タイミングを、「常温では画面完成後（映像信号の書込み後）点灯」であるところを「低温では映像信号書き込み中も点灯」に切り替えることは有効である。図１２の実施形態において、低温時ではＬｏｎの開始位置を映像書込み期間ｂ中としてもよい。さらに、Ｌｏｎの開始位置を黒書込み期間ａ中としてもよい。また、図１７、図２３、図２６の駆動を実施している際に、バックライト１８を点灯させてもよい。
【００９１】
図１１において、最初の１Ｆ／４の期間に伝送された黒挿入電圧（図１１などでは”黒”と記載している）が表示パネルに伝送される。黒挿入電圧は、パネル温度により電圧の大きさが可変される。同様に、次の映像信号（図１１などでは”映像”と記載している）もパネル温度により信号振幅の大きさ、コモン振幅の大きさ、コモン信号のセンター電圧（図８を参照のこと）を可変し、液晶層に印加される電圧の絶対値を調整することが好ましい。液晶層に印加される電圧の絶対値は、パネル温度が低温側で大きく、パネル温度が高温側で小さくする。一例として、同一の階調において、液晶層に印加する電圧の絶対値（黒挿入電圧と映像信号のうち、少なくも一方の絶対値）は、パネル温度が５０℃（摂氏）で印加する電圧の絶対値よりも、パネル温度が０℃（摂氏）で印加する電圧の絶対値を大きくする。また、一例として、コモンのセンター電圧は、パネル温度が５０℃（摂氏）で印加する電位よりも、パネル温度が０℃（摂氏）で印加する電位を高くする。本実施形態は、パネル温度に対応させて液晶層に印加される電圧の絶対値を調整あるいは設定する。また、パネル温度に対応させて、コモンセンター電圧を調整あるいは変化させる。以上の事項は、図１４、図１６などの本実施形態の他の実施形態においても適用されることは言うまでもない。
【００９２】
黒挿入電圧電圧（液晶層に印加する電圧の絶対値）は、映像信号と同様に、表示領域２０の各画素の特性に対応して変化させてもよい。また、表示領域２０の各画素共通に同一の電圧としてもよい。以上の事項は、図１４、図１６などの本実施形態の他の実施形態においても適用されることは言うまでもない。
【００９３】
図１１、図１４、図１６などの実施形態において、黒挿入電圧あるいは映像信号は、理解を容易にするため、リアルタイムで液晶表示パネルの画素に書き込むとして説明をするが、本実施形態はこれに限定するものではない。例えば、黒挿入電圧あるいは映像信号は、ラインバッファメモリに一時蓄積し、液晶表示パネルの画素に書き込んでもよい。また、フレームメモリに蓄積し、液晶表示パネルに書き込んでも良い。また、黒挿入電圧あるいは映像信号は、液晶層に印加する電圧に対応して加工、変換することは言うまでもない。
【００９４】
図１１において、伝送されたａ期間の黒挿入電圧は、入力映像信号は４倍速である。したがって、１フレームの１Ｆ／４の期間が映像信号である。また、１Ｆ／４の期間は黒挿入信号（黒書込み用の映像信号）が伝送されている。残りの１Ｆ／２は、先の映像信号を繰り返して伝送してもよい。無信号であってもよい。
【００９５】
図１１では、黒挿入電圧、映像信号は、本実施形態の液晶表示パネルの書込み速度に対応させて４倍速で伝送される。したがって、映像信号などを保持する必要がない。したがって、フレームメモリは不要である。
【００９６】
図９で説明したように基本的には１Ｆ／４の期間で黒書込み期間ａが実施される。この黒書込み期間用の信号は、１フレームの最初の１Ｆ／４に伝送されている（図１１では”黒”と記載している）。黒書込み信号は、本実施形態の液晶表示パネル内で自己発生させてもよい。図１１では、入力映像信号に対応させて黒書込み信号のレベルなどを調整して伝送した実施形態である。
【００９７】
”黒”と記載した映像信号を黒書込み期間ａで液晶表示パネルに書き込んだ後に、入力映像信号を（図１１では”映像”と記載している）をそのままの速度で、マトリックス状に配置された表示領域２０の画素１６に書き込む。その後、映像保持期間ｃを実施する。
【００９８】
以上のように、図１１の方式では、入力映像信号のフレームレート変換が不要である。また、入力映像信号を格納するメモリも不要である。したがって、フレームメモリ容量を削減でき、回路構成も簡単である。なお、黒挿入電圧を印加する期間ａはパネル温度に対応させて可変することが好ましい。また、黒挿入電圧の大きさは、パネル温度に対応させて可変することが好ましい。
【００９９】
図１４に示す”４倍速伝送方式”について説明をする。入力映像信号は４倍速である。したがって、１フレームの１Ｆ／４の期間が映像信号である。また、１フレーム開始タイミングから１Ｆ／４の期間はブランクとなっている。このブランクの期間に黒挿入信号（黒書込み用の映像信号）を伝送してもよいことは言うまでもない。後半の１Ｆ／２は、先の１Ｆ／４期間の映像信号を繰り返して伝送してもよい。無信号であってもよい。
【０１００】
液晶表示パネルは、ａ期間で黒挿入電圧が画素１６に書き込まれる。黒挿入電圧はパネルモジュール内部で自己発生させる。図１５に黒挿入電圧の発生回路の一例を図示している。
【０１０１】
図１５において、各ソース信号線Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、・・・・・・・）には、アナログスイッチ１５１アナログスイッチは、ポリシリコンで形成される。つまり、アレイ基板１５に直接に形成される。アナログスイッチ１５１はＰチャンネルトランジスタとＮチャンネルトランジスタで構成されている。アナログスイッチ１５１のａ端子とｂ端子には逆極性の電圧が印加され、ＯＮ−ＯＦＦ端子に印加された電圧データによりオンオフ制御される。黒挿入電圧印加期間ａで、ＯＮ−ＯＦＦ端子にオン電圧が印加されてアナログスイッチ１５１がオンし、各ソース信号線Ｓに、Ｂ−ＳＩＧ端子に印加して黒挿入電圧が印加される。映像信号印加期間ｂ、保持期間（ｃ１、ｃ２）ではアナログスイッチ１５１はオフ状態に維持され、Ｂ−ＳＩＧ端子の黒挿入電圧はソース信号線Ｓには印加されない。ただし、図１６では、映像信号と黒挿入電圧とは交互にソース信号線Ｓに印加されるから、アナログスイッチ１５１も映像信号印加期間にオンする。また、Ｂ−ＳＩＧ端子に印加する黒挿入電圧は、ゲートドライバー回路１２あるいはゲートドライバー回路１２が選択するゲート信号線Ｇと同期を取って、電圧値、極性を変化させる。また、同時に選択するゲート信号線Ｇは１本に限定するものではなく、複数本のゲート信号線を同時に選択してもよい。複数本のゲート信号線Ｇを同時に選択することによりａ期間を短くすることができ、保持期間（パネル点灯期間）を長くでき、高輝度表示を実現できる。
【０１０２】
Ｂ−ＳＩＧ端子には、黒挿入電圧が印加される。黒挿入電圧は、液晶層に印加する交流映像信号に対応して極性を変化させる。液晶層に印加される電圧の絶対値は、パネル温度が低温側で大きく、パネル温度が高温側で小さくする。したがって、黒挿入電圧もパネル温度に対応させて変化させることが好ましい。以上の事項は、図１１、図１６などの本実施形態の他の実施形態においても適用されることは言うまでもない。
【０１０３】
図９、図１１、図１４、図１６などにおいて、ａ期間に黒挿入電圧を伝送するとして説明する。黒挿入電圧とは液晶層に印加される電圧である。黒挿入電圧は、図８で説明したように対応電極に印加するコモン信号と画素電極に印加する映像信号で発生する。本明細書では、ａ期間に黒挿入電圧を伝送するとして説明をするが、映像信号データを伝送しても、コモン信号データを伝送してもよいし、両方を伝送してもよい。ただし、画素特性あるいは画素が表示する階調表示に対応させる場合は、ａ期間に黒挿入電圧に対応する映像信号を伝送することが好ましい。
【０１０４】
図１４に図示する実施形態のａ期間は、無信号期間であるとして説明するが、図１１と同様に黒挿入電圧を伝送してもよい。また、ａ期間の長さは、１Ｆ／４としているが、これに限定するものではない。あとえば、図１３の温度検出、温度制御回路を用いてパネル温度を検出し、検出した温度によりａ期間を可変してもよい。本実施形態は、パネル温度が低い時にａ期間を長くし、パネル温度が高い時にａ期間をパネル温度が低い時よりも短くすることが好ましい。あるいは短くすることができる。
【０１０５】
また、図１４に図示するａ期間にパネル温度に対応させて変化させるガンマ変換データなど、映像信号に関連する制御データを伝送してもよい。また、パネルモジュールの動作を可変あるいは設定する制御データを伝送してもよい。以上の事項は、ｃ１、ｃ２においても同様である。
【０１０６】
図１４の方式は、ａ期間において、パネル自身で黒挿入電圧を発生して、画素１６に黒挿入電圧を印加する。映像信号は、一例として４倍速で伝送され、伝送スピードに対応させて画素１６に書き込む。したがって、図１４の方式では、黒挿入電圧、映像信号を保持する必要がない。したがって、フレームメモリは不要である。
【０１０７】
以上のように、図１４の方式では、入力映像信号のフレームレート変換が不要である。また、入力映像信号を格納するメモリも不要である。したがって、フレームメモリ容量を削減でき、回路構成も簡単である。
【０１０８】
以下、図１６に図示する、”２倍速伝送方式”について説明をする。入力映像信号は、２倍速である。映像信号は、１フレームの最初の１Ｆ／２の期間に伝送される。なお、説明を容易にするため、入力映像信号は２倍速で、映像信号が伝送される期間も１Ｆ／２として説明するがこれに限定するものではない。図１２と同様に、黒挿入電圧の印加期間を含めて映像信号の伝送期間を変化あるいは可変してもよい。図１２では、映像信号伝送期間に、黒挿入電圧を自己発生させるものであるからである。黒挿入電圧印加期間はパネル温度などにより変化あるいは可変する。したがって、黒挿入電圧期間の変化に対応して図１６の映像信号期間も変化する。
【０１０９】
１Ｆ／２の期間に伝送された映像信号（図１６では”映像”と記載している）はラインメモリに格納される。ラインメモリからの読み出しは倍速で実施される。入力信号が２倍速であり、さらに倍速で読み出されるから、パネルに書き込まれる映像信号のスピードは２×２＝４倍速になる。黒挿入電圧の発生と、画素１６への印加は、図１６の構成で実施される。
【０１１０】
以上のように、図１６の方式では、入力映像信号のフレームレート変換が不要である。また、入力映像信号をラインメモリに格納し、倍速読み出すことで本実施形態の駆動方式に適合させることができる。したがって、フレームメモリを削減でき、回路構成も簡単である。また、伝送される入力映像信号は２倍速であるためＥＭＩ対策も比較的容易になる。
【０１１１】
図１７、図１８は、図１６の本実施形態の駆動方法の説明図である。図３で説明したようにソース信号線Ｓには黒挿入電圧と映像信号が交互に印加される。したがって、パネルの表示領域２０には、黒表示部２０ｂ（黒挿入電圧が印加された領域）が帯状に、走査方向に対応して画面２０の上から下方向に移動する。黒表示部２０ｂでは、黒挿入電圧が印加されるから、ＯＣＢ液晶のベンド配向状態が維持される。一方、黒挿入電圧の印加後、伝送された映像信号が画素に印加され画像表示が行われる。
【０１１２】
図１７は、図１６の映像信号の伝送期間（１フレームの前半の１Ｆ／２期間）に実施される。同時に図１５の回路で黒挿入電圧が印加される。図１７の期間は、図１６に図示するように、バックライトはオフ（消灯）期間である。黒挿入電圧を印加された領域２０ｂ、映像表示領域２０ａは視覚的に認識されない。バックライトがオフだからである。
【０１１３】
図１８は保持期間ｃ（ｃ１、ｃ２）である。画像の書き換えは完了し、画像を保持している状態である。つまり、１フレームの後半の１Ｆ／２の期間が対応する。このとき、バックライトはオン（点灯）期間である。
【０１１４】
なお、図１６のバックライトのオンオフ制御は、説明を容易にするため、また理解を容易にするため、オン期間は１Ｆ／２としている。しかし、以下の実施形態などでもせつめいする理由により、点灯期間は１Ｆ／２よりも短くなる。
【０１１５】
図１６の駆動方法では、映像信号の伝送は、２倍速である。したがって、図１１、図１４の実施形態に比較して映像信号の伝送速度が低く、ＥＭＩ対策が容易である。また、伝送速度が低いため消費電力も低減できる。バックライトの点灯による制御は、図５と同様である。したがって、動画視認性が良好な画像表示を実現できる。
【０１１６】
図１６の実施形態では、バックライトのオンオフ制御は全領域を一括であった。したがって、図１７の黒挿入電圧の印加、映像信号の印加が完了しないとバックライトを点灯させることができなかった。画面上部は速く、黒挿入電圧を印加した後、映像信号を印加することが完了するが、画面下部（走査の最後領域）は、映像信号の保持が完了するのが最も遅いためである。バックライトは全面を同時点灯である。そのため、画面の上部と下部で映像保持期間が異なり、最も短い映像保持期間しか、バックライトを点灯させることができなかった。また、映像信号の書込みが完了していないのに、バックライトを点灯させると、画面の輝度傾斜が発生する（画面の上部が明るく、画面の下部が暗いなど）。
【０１１７】
図１９、図２３、図２４などは、本実施形態はこの課題を解決する駆動方法の説明図である。図１９はバックライトの構成図である。また、図２０は図１９のバックライトを構成する導光板の説明図である。導光板１９２は、複数のファイバー２０１を束ねた構成である。光は主としてファイバー２０１の長手方向に伝達される。つまり、導光板１９２の長手方向に光は伝達される。なお、ファイバー２０１から漏れた光は横方向にも伝達される。
【０１１８】
図２０の複数の導光板部品Ｈ（Ｈ１〜Ｈｎ、導光板１９２が該当する）が図１９のように配置され、バックライトを構成する。導光板１９２の両端には光発生手段としてのＬＥＤ１９１が配置される。ＬＥＤは白色ＬＥＤが例示され、その他、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤが例示される。なお、光発生手段として、蛍光管などを用いても良い。
【０１１９】
ＬＥＤ１９１から発生した光１９３は導光板１９２内を反射する。導光板１９２の側面に入射した光は反射する。導光板１９２は図２０に図示するようにファイバー２０１で構成されているため、長手方向に光１９３を効率よく伝搬する。図２２に図示するように、導光板１９２からなるバックライト１８の上面には本実施形態の液晶表示パネルが配置される。バックライト１８と液晶表示パネル間には拡散シート２２１が配置される。拡散シート２２１は特に導光板１９２の境目が目立ちにくいように境目の拡散度を高く構成される。
【０１２０】
図１９、図２２のように構成することにより、図２１に図示するように、バックライト１８を帯状（Ａで示す）に照明できるようにできる。Ａの領域のＬＥＤ１９１を点灯させることにより、ＬＥＤ１９１から発生した光は導光板１９２の長手方向に伝搬し、液晶表示パネルの表示領域２０ａを照明する。このとき、Ｂ１、Ｂ２のＬＥＤ１９１は消灯状態である。したがって、液晶表示パネルの表示領域２０ｂは非表示領域となる。
【０１２１】
ＬＥＤ１９１の点灯位置は、液晶表示パネルへの映像信号書込み位置に同期して移動する。この状態を図２３に図示している。なお、図２３は図１７と同様に、黒挿入期間ａと映像書込み期間ｂが対応し、図２４は、図１８と同様に保持期間ｃが対応する。
【０１２２】
図２３において、液晶表示パネルには、黒挿入電圧が表示領域２０ｂに印加され、表示領域２０ｂは画面の上から下方向に映像信号の書込みタイミングに同期して移動する。バックライト１８の非点灯領域６１ｂの面積あるいは位置は、表示領域２０ｂをオーバーラップするように制御される。つまり、表示領域２０ｂの面積は、非点灯領域６１ｂの面積より小さい。図２３の期間は、１Ｆ／２期間であり、この期間で旧画像（Ａで示す）は、新画像（Ｂで示す）に書き換えられる。黒挿入電圧と映像信号の書込みは、図４、図１７と同様である。図２４の駆動状態は、図１８の駆動状態と同様であるので説明を省略する。
【０１２３】
図１９の実施形態は、少なくも３つ以上の導光板１９２でバックライトを構成したものであった。図２５はバックライト１８の構成を簡略化し、１つの導光板で構成した実施形態である。なお、図２５の導光板１８は、導光板１８Ａと１８Ｂの２つで構成してもよい。
【０１２４】
導光板１８の上辺には、ＬＥＤ１９１ａなどの光発生手段が配置されている。導光板１８の下辺には、ＬＥＤ１９１ｂなどの光発生手段が配置されている。ＬＥＤ１９１ａを点灯させることによりバックライト１８ａが照明される。ＬＥＤ１９１ａが発生した光は、バックライト１８ｂはほとんど照明することがないように構成されている。ＬＥＤ１９１ｂを点灯させることによりバックライト１８ｂが照明される。ＬＥＤ１９１ｂが発生した光は、バックライト１８ａはほとんど照明することがないように構成されている。
【０１２５】
ＬＥＤ１９１ａ、１９１ｂのオンオフ（点灯、非点灯）制御は、映像信号の書込み位置と同期を取って行われる。この駆動状態を図２６に図示している。表示領域２０には画面上部より順次、黒挿入電圧が印加される。黒挿入電圧を印加された領域は黒表示領域２０ｂとなる。黒表示領域２０ｂは画面の上部から下部に帯状に移動する。黒表示領域２０ｂが画面の上半分にあるときは、ＬＥＤ１９１ｂが点灯し、ＬＥＤ１９１ａが消灯する。したがって、バックライト１８ａが非表示状態であり、バックライト１８ｂが点灯状態である。
【０１２６】
黒表示領域２０ｂが移動し、画面中央より下側に差し掛かると、ＬＥＤ１９１ｂもオフし、バックライト１８ｂも非表示状態となる。さらに移動し、黒表示領域２０ｂが画面の下半分に位置するようになると、ＬＥＤ１９１ａが点灯し、ＬＥＤ１９１ｂが消灯する。したがって、バックライト１８ｂが非表示状態であり、バックライト１８ａが点灯状態である。
【０１２７】
図２６において、液晶表示パネルには、黒挿入電圧が表示領域２０ｂに印加され、表示領域２０ｂは画面の上から下方向に映像信号の書込みタイミングに同期して移動する。
【０１２８】
図２６の期間は、１Ｆ／２期間であり、この期間で旧画像（Ａで示す）は、新画像（Ｂで示す）に書き換えられる。黒挿入電圧と映像信号の書込みは、図４、図１７と同様である。図２７の駆動状態は、図１８の駆動状態と同様であるので説明を省略する。
【０１２９】
本実施形態において、液晶応答の遅れに起因して画面２０の上端行と下端行との透過率応答が異なるために輝度傾斜が生じることもある。このような輝度傾斜は複数の画素の行を選択する垂直走査方向を、例えば奇数フレームで上端行から下端行に向って走査し偶数フレームで下端行から上端行に向って走査するような形式で１フレーム期間毎に逆にすることにより抑制できる。また、発生する輝度傾斜に対応させて、映像信号の振幅変調を実施してもよい。また、発生する輝度傾斜に対応させて、コモン電圧信号ＶＣＯＭの振幅値を変調させてもよい。
【０１３０】
なお、本実施形態では、液晶層２４は、ＯＣＢ液晶であるとして説明したが、これに限定するものではない。例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-plane Switching）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モードの液晶を用いてもよい。これらの液晶では、黒挿入期間ａを削除してもよい。つまり黒書込みを実施しなくてもよい。その他、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を用いても本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法は実現できる。また、これらを用いて液晶表示装置を構成できる。
【０１３１】
本明細書の実施形態において、映像保持期間ｃ（ｃ１、ｃ２）に、バックライト１８を常時点灯させるとしたが、本実施形態はこれに限定するものではない。映像保持期間ｃなどにおいて、バックライト１８を高速に点滅制御して、バックライト１８から放射する光量を調整し、明るさを制御してもよい。つまり、映像保持期間ｃで画像を見えるようにすることが本実施形態の技術的思想であり、また、黒挿入期間ａなどで液晶表示パネルの画像が見えないようにすることが本実施形態の技術的思想である。また、バックライトは、映像保持期間ｃなどにおいて１ＫＨｚ以上１５ＫＨｚの周波数で点滅させてもよい。黒挿入期間ａではバックライトは消灯させる。もしくは、略消灯状態に制御する。
【０１３２】
本実施形態の実施形態で説明した液晶表示パネル、液晶表示装置あるいは駆動方法あるいは制御方法あるいは方式などの技術的思想は、ビデオカメラ、プロジェクター、立体（３Ｄ）テレビ、プロジェクションテレビ、ビューファインダ、携帯電話のメインモニター及びサブモニターあるいは時計表示部、ＰＨＳ、携帯情報端末などに適用できる。
【０１３３】
なお、本実施形態は上記各実施形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合は、その組み合わせによる特徴ある効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】液晶表示パネルの構成図である。
【図２】ＯＣＢ液晶の動作の説明図である。
【図３】従来の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図４】従来の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図５】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図６】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図７】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図８】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図９】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１０】本実施形態の液晶表示パネルの構成図である。
【図１１】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１２】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１３】本実施形態の液晶表示パネルの説明図である。
【図１４】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１５】本実施形態の液晶表示パネルの駆動回路の説明図である。
【図１６】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の構成図である。
【図１７】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１８】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図１９】本実施形態の液晶表示装置の構成図である。
【図２０】本実施形態の液晶表示装置の構成図である。
【図２１】本実施形態の液晶表示装置の構成図である。
【図２２】本実施形態の液晶表示装置の構成図である。
【図２３】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２４】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２５】本実施形態の液晶表示装置の構成図である。
【図２６】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２７】本実施形態の液晶表示パネルの駆動回路の説明図である。
【図２８】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図２９】本実施形態の液晶表示パネルの駆動方法の説明図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１１    コントローラ回路
１２    ゲートドライバー回路
１４    ソースドライバー回路
１５    アレイ基板
１６    画素
１７    バックライトドライバー回路
１８    バックライト
１９    液晶表示パネル
２０    画像表示領域
２１    対向基板
２２    対向電極
２３    画素電極
２４    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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【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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