(57)【要約】【課題】対向電極電圧の変動を防止し、画像の劣化を防止する。【解決手段】極性制御回路１は、液晶パネル２の各画素に印加される映像信号の電圧の極性を制御するものである。極性制御回路１は、電圧変換部１２と、極性決定部１３と、極性指示部１４とを備えている。電圧変換部１２は、液晶パネル２の各画素に印加される電圧の大きさを示す電圧情報を入力信号からそれぞれ取得する。極性決定部１３は、液晶パネル２の１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計が予め定められた所定値よりも小さくなるように、当該各画素に印加される電圧の極性を電圧情報に基づいて決定する。極性指示部１４は、極性決定部１３によって決定された極性に従って各画素の極性を液晶パネル２に指示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの各画素に印加される映像信号の電圧の極性を制御する極性制御回路であって、
前記液晶パネルの各画素に印加される電圧を対向電極電圧を基準とした大きさで表す電圧情報を前記映像信号からそれぞれ取得する取得部と、
前記液晶パネルの１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値であって対向電極電圧を基準とした電圧値の合計が予め定められた所定値よりも小さくなるように、当該各画素に印加される電圧の極性を前記電圧情報に基づいて決定する極性決定部と、
前記極性決定部によって決定された極性に従って各画素の極性を前記液晶パネルに指示する極性指示部とを備える、極性制御回路。
【請求項２】
前記極性決定部は、前記取得部から各画素の電圧情報を順次受け取り、極性を反転すべきか否かを電圧情報を受け取る毎に判定する、請求項１に記載の極性制御回路。
【請求項３】
前記極性決定部は、
前記取得部から順次受け取られる電圧情報により示される電圧の大きさを順次加算する加算部と、
前記加算部による加算結果が前記所定値の倍数を新たに超えた場合、超える直前の画素について極性を反転すべきと判断する反転判断部とを含み、
前記極性指示部は、前記反転判断部が極性を反転すべきと判断した画素に電圧が印加されるタイミングで極性を反転する指示を前記液晶パネルに対して行う、請求項２に記載の極性制御回路。
【請求項４】
前記所定値は、前記電圧情報により示される電圧の大きさの最大値である、請求項３に記載の極性制御回路。
【請求項５】
前記極性決定部は、
前記取得部から順次受け取られる電圧情報により示される電圧の大きさに正負の符号を付加する符号付加部と、
前記符号付加部で符号が付加された電圧値を順次加算する加算部と、
前記加算部による加算結果が正の場合、前記加算部において次に加算される電圧値の符号を負にするように前記符号付加部に指示し、前記加算部による加算結果が負の場合、前記加算部において次に加算される電圧値の符号を正にするように前記符号付加部に指示する符号指示部とを含み、
前記極性指示部は、前記符号付加部によって付加された正負に従った極性となるように極性を反転する指示を前記液晶パネルに対して行う、請求項２に記載の極性制御回路。
【請求項６】
前記極性決定部は、ラインの先頭の画素の極性を所定フレーム毎に反転するように決定する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の極性制御回路。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の極性制御回路を備える、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極性制御回路およびそれを用いた液晶表示装置に関し、より特定的には、液晶パネルに入力される映像信号の電圧の極性を制御する極性制御回路およびそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルを駆動する際には極性反転の技術が行われている（例えば、特許文献１参照）。極性反転とは、いわゆる焼き付きを防止するために、対向電極（共通電極）の電圧Ｖｃｏｍに対する画素電極の電圧Ｖｓｉｇの極性を所定時間の周期（例えば１フレーム周期）で反転させることである。また、このような極性反転技術において、単一の周期内における各画素の極性を、隣り合う画素の極性が反転するように設定する駆動方法（ドット反転駆動）や、隣り合うラインの極性が反転するように設定する駆動方法（カラム反転駆動）が用いられることがある。
【特許文献１】特開２００７−０７２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したドット反転やカラム反転といった従来の方法では、極性が反転する画素は予め決められている。つまり、どの画素の極性が正となり、どの画素の極性が負となるかは、入力される映像信号の内容に依らず、予め決められている。そのため、特定の映像信号が入力される場合には、対向電極電圧Ｖｃｏｍの大きさが変動し、それに伴って画質が劣化するおそれがあった。例えば、ドット反転駆動の場合に、１ラインについて階調値が１ドット毎に“０”と“２５５”とを繰り返すような映像信号が入力されると、そのラインの画素電極に印加される電圧値は、対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準として正または負のいずれかに大きく偏ってしまう。このとき、対向電極電圧Ｖｃｏｍの値が変動してしまうことが原因で、映像を正しく表示することができない。すなわち、対向電極電圧Ｖｃｏｍの値が変動してしまうと、色付きや横クロストーク等といった問題が生じ、表示される画像の品質が劣化してしまう。
【０００４】
それ故、本発明の目的は、対向電極電圧の変動を防止し、画像の劣化を防止することが可能な極性制御回路およびそれを用いた液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、液晶パネルの各画素に印加される映像信号の電圧の極性を制御する極性制御回路である。極性制御回路は、取得部と、極性決定部と、極性指示部とを備えている。取得部は、液晶パネルの各画素に印加される電圧を対向電極電圧を基準とした大きさで示す電圧情報を映像信号からそれぞれ取得する。極性決定部は、液晶パネルの１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値であって対向電極電圧を基準とした電圧値の合計が予め定められた所定値よりも小さくなるように、当該各画素に印加される電圧の極性を電圧情報に基づいて決定する。極性指示部は、極性決定部によって決定された極性に従って各画素の極性を液晶パネルに指示する。
【０００６】
第２の発明においては、極性決定部は、取得部から各画素の電圧情報を順次受け取り、極性を反転すべきか否かを電圧情報を受け取る毎に判定してもよい。
【０００７】
第３の発明においては、極性決定部は、加算部と、反転判断部とを含んでいてもよい。加算部は、取得部から順次受け取られる電圧情報により示される電圧の大きさを順次加算する。反転判断部は、加算部による加算結果が所定値の倍数を新たに超えた場合、超える直前の画素について極性を反転すべきと判断する。このとき、極性指示部は、反転判断部が極性を反転すべきと判断した画素に電圧が印加されるタイミングで極性を反転する指示を液晶パネルに対して行う。
【０００８】
第４の発明においては、所定値は、電圧情報により示される電圧の大きさの最大値であってもよい。
【０００９】
第５の発明においては、極性決定部は、符号付加部と、加算部と、符号指示部とを含んでいてもよい。符号付加部は、取得部から順次受け取られる電圧情報により示される電圧の大きさに正負の符号を付加する。加算部は、正負付加部で符号が付加された電圧値を順次加算する。符号指示部は、加算部による加算結果が正の場合、加算部において次に加算される電圧値の符号を負にするように符号付加部に指示し、加算部による加算結果が負の場合、加算部において次に加算される電圧値の符号を正にするように符号付加部に指示する。このとき、極性指示部は、符号付加部によって付加された正負に従った極性となるように極性を反転する指示を液晶パネルに対して行う。
【００１０】
第６の発明においては、極性決定部は、ラインの先頭の画素の極性を所定フレーム毎に反転するように決定してもよい。
【００１１】
また、本発明は、上記第１〜第６の発明に係る極性制御回路を備える液晶表示装置の形態で提供されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、極性制御回路は、液晶パネルの１ラインに含まれる各画素に印加される電圧の（対向電極電圧Ｖｃｏｍに対する）極性を映像信号に基づいて決定することにより、当該１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値（対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした大きさ）の合計を、所定値よりも小さくなるようにすることができる。これによれば、液晶パネルの１ラインの画素電極に印加される電圧値の合計が対向電極電圧Ｖｃｏｍに対して正または負のいずれかに大きく偏ってしまうことがないので、対向電極の電圧値が変動してしまうことを防止することができ、映像を正しく表示することができる。
【００１３】
また、液晶パネルにおいて極性反転技術を用いる場合には、フリッカが生じることがある。すなわち、対向電極電圧Ｖｃｏｍに対する電圧の大きさを＋の極性の場合と−の極性の場合とにおいて完全に等しくすることが難しく、両者の場合で微妙に異なってしまうこと等が原因でフリッカが生じることがある。ドット反転やカラム反転といった従来の方法においては、特定の映像信号が入力される場合にフリッカが顕著に表れることがある。例えばドット反転駆動の場合において、１ラインについて階調値が１ドット毎に“０”と“２５５”とを繰り返すような映像信号が入力されると、フリッカが生じやすい。これに対して、第１の発明においては、各画素に印加される電圧の対向電極電圧Ｖｃｏｍに対する極性を映像信号に基づいて決定するので、１ドット毎に“０”と“２５５”とを繰り返すような映像信号が入力されても、（ドット反転駆動のように）１ドット毎に極性が反転することがなく、フリッカが生じることを防止することができる。以上の理由によっても、第１の発明は、ドット反転やカラム反転といった従来の方法に比べて映像の品質を向上することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、極性決定部は、画素の極性を決定する処理を１画素毎に行うので、液晶パネルに対して極性を指示する信号を、液晶パネルに入力される映像信号に対して大きな遅延なく出力することができる。
【００１５】
第３および第５の発明によれば、加算処理を用いた簡易な処理によって、液晶パネルの１ラインに含まれる各画素における（対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした）電圧値の合計を、所定値よりも小さくなるようにすることができる。また、第４の発明によれば、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計を、映像信号の内容によらず常に、電圧情報により示される電圧の大きさの最大値よりも小さくなるようにすることができる。
【００１６】
第６の発明によれば、ラインの先頭の画素が毎フレーム常に同じ極性になることを防止することができ、焼き付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る極性制御回路について説明する。図１は、第１の実施形態に係る極性制御回路を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、液晶表示装置は、第１の実施形態に係る極性制御回路１、および、液晶パネル２を備えている。極性制御回路１は、信号分離部１１、電圧変換部１２、極性決定部１３、および極性指示部１４を備えている。極性制御回路１は、アクティブマトリクス型の液晶パネル２の各画素に印加される映像信号の電圧の極性を制御するものである。
【００１８】
まず、極性制御回路１の各部の構成および動作概要について説明する。極性制御回路１には、液晶パネル２に入力すべき入力信号を生成する回路（図示せず）から当該入力信号が入力される。入力信号には、階調信号（映像信号）および同期信号（水平同期信号および垂直同期信号）が含まれている。本実施形態では、階調信号は、“０”から“２５５”までの２５６階調で画素の階調値を表すものとする。信号分離部１１は上記回路に接続される。信号分離部１１は、上記入力信号を入力し、階調信号と同期信号とに分離する回路である。また、信号分離部１１は、電圧変換部１２および極性決定部１３に接続されている。分離された階調信号は電圧変換部１２へ出力される。分離された同期信号は極性決定部１３へ出力される。なお、他の実施形態においては、極性制御回路１には、階調信号と同期信号とが別個に入力されるようにしてもよく、このとき、極性制御回路１は信号分離部１１を備えていない構成であってもよい。また、入力信号には、ドットクロック信号およびＤＥ（Ｄａｔａ  Ｅｎａｂｌｅ）信号が含まれていてもよい。ドットクロック信号は、画素の周期を示す信号である。ドットクロック信号は、１画素毎の周期で処理を実行するために後段の各部（電圧変換部１２、極性決定部１３、および極性指示部１４）に入力される。また、ＤＥ信号は、画像を表示する領域内の画素であるか否かを示す信号である。画像を表示しないブランキング期間（画像を表示しない領域内の画素について処理を行う期間）においては階調信号が出力されないので、表示パネル２に対して極性の指示を行う必要がない。ＤＥ信号は、上記ブランキング期間中に後段の各部の動作を停止するために用いられる。
【００１９】
電圧変換部１２は、信号分離部１１から入力される階調信号により示される階調値を、それに対応する電圧の大きさに変換する。階調値に対応する電圧の大きさとは、当該階調値が液晶パネル２の画素に与えられる場合に当該画素に印加される電圧を、対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした大きさで表したものである。つまり、電圧変換部１２によって変換された電圧の大きさとは、接地電圧を基準として電圧の大きさを表した場合における、画素に対して印加される電圧と対向電極電圧Ｖｃｏｍとの差である。なお、画素に対して印加される電圧および対向電極電圧Ｖｃｏｍは、通常では（接地電圧に対して）正の極性であるが、負の極性であってもよい。以下では、電圧変換部１２によって変換された電圧の大きさを示す情報を「電圧情報」と呼ぶ。また、以下では、基準（０）となる電圧を特定せずに単に「電圧」または「電圧値」と記載する場合、対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準として大きさが表される電圧を意味するものとする。なお、電圧情報により示される値は、電圧の大きさのみを示すものであり、電圧の極性を考慮したものではない。電圧変換部１２は、上記電圧情報を上記階調信号から取得する回路であり、本実施形態においては電圧変換部１２が請求項に記載の取得部に相当する。電圧変換部１２による変換によって得られた電圧情報は、極性決定部１３へ出力される。
【００２０】
極性決定部１３は、電圧変換部１２から入力される電圧情報に基づいて、液晶パネル２の各画素に印加される電圧の極性を決定する。詳細は後述するが、極性決定部１３は、液晶パネル２の１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値（電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした場合の電圧値）の合計が、予め定められた所定値よりも小さくなるように、極性を決定する。ここで、従来のドット反転のように、１ラインに含まれる各画素の極性を予め定めておく方法では、特定の映像信号が入力される場合に、当該１ラインにおける画素電極の極性が偏ってしまう（当該１ラインの各画素に印加される電圧値の合計の絶対値が大きくなる）。画素電極の極性が偏ってしまうと、対向電極の電圧が変動してしまい、色付きや横クロストーク等の問題が生じることなる。
【００２１】
これに対して、本実施形態では、１ラインにおける極性が偏らないように、液晶パネル２に実際に入力される映像信号に基づいて（すなわち、電圧変換部１２から入力される電圧値に基づいて）当該１ラインの各画素の極性を決定する。これによって、液晶パネル２に実際に入力される映像信号を考慮して画素の極性を決めることができるので、映像信号の内容に依らず、１ラインにおける極性が偏ることを防止することができ、映像の劣化を防止することができる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、極性決定部１３は、各画素の極性を決定するために、加算部１５および反転判断部１６を備えている。加算部１５は、電圧変換部１２および信号分離部１１に接続される。反転判断部１６は、加算部１５および極性指示部１４に接続される。詳細は後述するが、加算部１５は、電圧変換部１２から順次入力される電圧情報により示される電圧の大きさを順次加算していく回路である。また、反転判断部１６は、加算部１５による加算結果に基づいて、画素の極性（画素に印加される電圧の対向電極電圧Ｖｃｏｍに対する極性）を反転すべきか否かを判断する回路である。
【００２３】
極性指示部１４は、液晶パネル２に接続され、極性決定部１３によって決定された極性に従って各画素の極性を液晶パネル２に指示する。極性指示部１４から液晶パネル２へは、画素の極性を制御する信号（極性信号（ＰＯＬ信号））が出力される。なお、極性信号は、ハイレベルまたはローレベルのいずれかを取り得る信号であって、画素の極性を＋にするか−にするかを示す信号であるとする。液晶パネル２は、上記入力信号を入力するとともに、極性信号を入力する。
【００２４】
液晶パネル２は、入力信号に含まれる階調信号（映像信号）に従って各画素の輝度を設定して映像を表示する。このとき、各画素に印加される電圧の大きさは映像信号によって決められ、印加される電圧の極性は、極性信号によって決められる。これによって、映像信号に応じた内容の映像が液晶パネル２に表示されることとなる。
【００２５】
次に、図１に示す極性制御回路１の詳細な動作について説明する。まず、極性制御回路１には入力信号が入力される。ここで、入力信号に含まれる階調信号は、液晶パネル２における走査順に画素の階調値を示す。信号分離部１１は、上記入力信号を入力し、階調信号と同期信号とに分離する。信号分離部１１は、階調信号として、液晶パネル２における走査順に画素の階調値を１画素毎に電圧変換部１２へ出力する。また、信号分離部１１は、同期信号を加算部１５へ出力する。
【００２６】
電圧変換部１２は、信号分離部１１から画素の階調値を入力すると、入力された階調値を対応する電圧の大きさに変換する。なお、本実施形態では、階調値から電圧の大きさへの変換は、階調値とそれに対応する電圧の大きさ（具体的には、接地電圧を基準とした場合における、画素電圧と対向電極電圧Ｖｃｏｍとの差の絶対値）とを関連付けたテーブルを用いて行われる。具体的には、電圧変換部１２は、上記テーブルを予め記憶しており、信号分離部１１から階調値を入力すると、当該テーブルにおいて入力された階調値に関連付けられている電圧の大きさを読み出して出力する。なお、電圧変換部１２は、上記テーブルを有する構成に限らず、階調値からそれに対応する電圧の大きさを得ることができる構成であればどのような構成であってもよい。例えば、上記テーブルに代えて、階調値から電圧の大きさを算出するための数式を記憶している構成であってもよい。また、電圧変換部１２は、信号分離部１１から入力される階調値を電圧の大きさに変換して出力する処理を、階調値が入力される度に行う。したがって、電圧変換部１２からは、液晶パネル２の画素に印可すべき電圧の大きさを示す電圧情報が走査順に出力される。
【００２７】
加算部１５は、電圧変換部１２から電圧情報を入力すると、入力された電圧情報により示される電圧の大きさとそれまでの加算結果とを加算する処理を行う。そして、新たな加算結果が所定の閾値を超えたか否かを判定する。なお、所定の閾値は、予め定められた値であり、本実施形態では、上記電圧情報により示される電圧の大きさの最大値である。なお、本実施形態では、液晶パネル２は、対向電極電圧Ｖｃｏｍに対して電圧がかかっていない場合に輝度（透過率）が最小となる方式（いわゆるノーマリーブラック）であるとするので、上記所定の閾値は、画素の階調値の最大値（例えば階調値が０〜２５５で表される場合には２５５）に対応する電圧値である。なお、他の実施形態においては、液晶パネル２は、対向電極電圧Ｖｃｏｍに対して電圧がかかっていない場合に輝度（透過率）が最大となる方式（いわゆるノーマリーホワイト）であってもよく、このとき、上記所定の閾値は、画素の階調値の最小値（例えば階調値が０〜２５５で表される場合には０）に対応する電圧値となる。上記判定処理において、加算結果が所定の閾値を超える場合、加算部１５は、繰り上がり信号を反転判断部１６へ出力する。また、この場合、所定の閾値を超えた分の値（加算結果から所定の閾値を減算した値）に加算結果を修正し、次に電圧情報が入力されるまで待機する。一方、上記判定処理において、加算結果が所定の閾値を超えない場合には、加算部１５は繰り上がり信号を出力せず、次に電圧情報が入力されるまで待機する。また、この場合、加算結果は修正されない。加算部１５は、以上の処理を、電圧変換部１２から電圧情報を入力する度に繰り返し実行する。
【００２８】
なお、本実施形態においては、加算部１５は、繰り上がり信号を出力する場合、所定の閾値を超えた分の値となるように加算結果を修正するようにした。これによって、繰り上がり信号を出力するか否かの判定処理を、加算結果が所定の閾値を超えるか否かによって行うこととした。ここで、他の実施形態においては、加算部１５は、今回の加算結果が所定の閾値の倍数を新たに超える場合に繰り上がり信号を出力する構成であれば、どのような構成であってもよい。なお、「今回の加算結果が所定の閾値の倍数を新たに超える場合」とは、前回の加算結果が所定の閾値のある倍数値を超えず、今回の加算結果が当該倍数値を超える場合を言う。例えば、他の実施形態においては、加算結果を修正する処理を行わないようにし、上記判定処理において、今回の加算結果が所定の閾値の倍数を新たに超えるか否かを判定するようにしてもよい。
【００２９】
以上のように、加算部１５は、電圧変換部１２から電圧情報を入力する度に、入力された電圧情報により示される電圧の大きさを累積加算していく。そして、加算結果が所定の閾値の倍数を新たに超える場合に、繰り上がり信号が反転判断部１６へ出力されることとなる。
【００３０】
また、加算部１５には、電圧変換部１２からの電圧情報と同期信号とが同期して入力される。加算部１５は、同期信号に含まれる水平同期信号により、入力された電圧情報が液晶パネル２のラインの先頭の画素に対応する電圧情報であるか否かを判断することができる。加算部１５は、ラインの先頭の画素に対応する電圧情報が入力される場合、それまでの加算結果を０にする。これによって、あるラインから次のラインに走査が移行した場合に加算部１５における加算結果をリセットすることができる。
【００３１】
反転判断部１６は、加算部１５から繰り上がり信号を入力した場合、画素の極性を反転させると判断する。すなわち、加算部１５において最後に加算された電圧の大きさに対応する画素の極性を、その前の画素の極性に対して反転させると判断する。この場合、反転判断部１６は、極性指示部１４に対して極性を反転させる旨の指示（反転指示）を行う。
【００３２】
極性指示部１４は、上記反転指示を反転判断部１６から受けると、極性信号のハイレベルおよびローレベルを入れ替える。つまり、極性信号がそれまでハイレベルであった場合はローレベルに変更し、極性信号がそれまでローレベルであった場合はハイレベルに変更する。
【００３３】
なお、本実施形態においては、電圧変換部１２、極性決定部１３、および極性指示部１４の各部における処理は１画素毎の周期で実行される。また、当該各部における処理は、映像表示期間においてのみ実行されればよい。したがって、当該各部は、上記ドットクロック信号およびＤＥ信号を入力し、上記ＤＥ信号が立ち上がっている間でありかつ上記ドットクロック信号の立ち上がりタイミング毎に上記処理を実行し、上記ＤＥ信号が立ち下がっている間は処理を実行しないようにすればよい。
【００３４】
次に、図２を参照して、極性制御回路１における処理によって、映像信号に応じて極性が変化する具体例を説明する。図２は、極性制御回路１における各信号の値の変化の一例を示す図である。具体的には、図２は、液晶パネル２のあるラインの先頭の画素から８番目の画素までの映像信号が極性制御回路１に入力される場合について、電圧変換部１２における電圧の大きさＶ、加算部１５による加算結果の値ΣＶ、反転判断部１６による反転指示の有無、極性信号により表される極性の変換、および、画素に印加される電圧（印加電圧）を示している。なお、図２では、電圧変換部１２からは、“１５”と“８０”とを１画素毎に繰り返すように電圧の大きさＶが出力されるものとする。また、上記所定の閾値は、“１００”であるとして説明を行う。
【００３５】
図２において、ラインの先頭の画素（図２において“１”と示す）の電圧の大きさＶは“１５”であるので、加算結果ΣＶは“１５”となる。このとき、加算結果ΣＶは上記閾値“１００”を超えないので、反転判断部１６は反転指示を行わず、極性の反転は行われない。ここでは、この時点での極性信号がハイレベルであるとし、この時点での画素の極性を“＋”と表す。つまり、先頭の画素には“＋１５”の電圧が印加される。
【００３６】
２番目の画素の電圧の大きさＶは“８０”であるので、加算結果ΣＶは“９５”となり、閾値“１００”を超えない。したがって、反転判断部１６は反転指示を行わず、極性の反転は行われないので、画素の極性は“＋”のままである。つまり、２番目の画素には“＋８０”の電圧が印加される。
【００３７】
３番目の画素の電圧の大きさＶは“１５”であるので、加算結果ΣＶは“１１０”となり、閾値“１００”を超える。したがって、反転判断部１６は反転指示を行い、極性指示部１４からの極性信号は、ローレベルに変更される。これによって、極性の反転が行われ、画素の極性は“−”となる。つまり、３番目の画素には“−８０”の電圧が印加される。なお、このとき、加算結果ΣＶが“１００”を超えるので、加算結果ΣＶは“１０”に修正される（図２では、修正後の加算結果ΣＶの値を括弧で表す）。
【００３８】
４番目以降の画素についても、極性制御回路１は３番目までの画素と同様の動作を行う。その結果、４番目の画素については極性の反転が行われず、５番目の画素について極性の反転が行われる。さらに、６番目および７番目の画素については極性の反転が行われず、８番目の画素について極性の反転が行われる。その結果、４番目から８番目までの画素に印加される電圧は、図２に示されるように、それぞれ“−８０”、“＋１５”、“＋８０”、“＋１５”、“−８０”となる。なお、図２では、８番目の画素までしか示していないが、９番目以降の画素についても同様の処理が繰り返される。
【００３９】
図２に示す場合、１番目の画素（先頭の画素）から８番目の画素までに印加される電圧の合計値は“＋３０”となり、上記閾値である“１００”よりも小さくなっていることがわかる。さらに、９番目以降の画素についても同様に印加電圧が決定されるので、そのラインに含まれる画素の印加電圧の合計は、上記閾値である“１００”よりも小さくなる。なお、従来のドット反転においては、図２に示されるような電圧の大きさが印加される場合、１番目の画素から８番目の画素までに印加される電圧の合計値は“＋３００（または−３００）”となる。このように、本実施形態によれば、図２に示すような特殊な映像信号が入力される場合であっても、従来のドット反転よりも合計値を小さくすることができる。
【００４０】
なお、図２においては、“１５”と“８０”とを１画素毎に繰り返すような電圧の大きさを表す映像信号が入力される場合を例として説明したが、本実施形態によれば、映像信号の内容によらず、ラインに含まれる画素の印加電圧の合計は、上記閾値である“１００”よりも常に小さくなる。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、極性制御回路１は、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計が所定の閾値よりも小さくなるように各画素の印加電圧を決定することができる。つまり、液晶パネル２の１ラインの画素電極に印加される電圧値（合計値）が正または負のいずれかに大きく偏ってしまうことを防止することができる。これによって、対向電極の電圧値が変動してしまうことを防止することができ、映像を正しく表示することができる。
【００４２】
なお、第１の実施形態においては、上記所定の閾値は、電圧情報により示される電圧が取り得る最大値であるとした。ここで、他の実施形態によれば、上記所定の閾値は、他の値であってもよく、上記最大値よりも大きい値であっても小さい値であってもよい。ただし、上記最大値よりも大きい値を所定の閾値とする場合、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計が第１の実施形態に比べて大きくなる可能性がある点に留意する。また、上記最大値よりも小さい値を所定の閾値とする場合、映像信号の値によっては、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計がいずれかの極性に偏ってしまう可能性がある点に留意する。これらに対して、第１の実施形態によれば、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計を、映像信号の内容によらず常に上記最大値よりも小さくなるようにすることができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る極性制御回路について説明する。図３は、第２の実施形態に係る極性制御回路を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２において、液晶表示装置は、第２の実施形態に係る極性制御回路２０および液晶パネル２を備えている。極性制御回路２０は、信号分離部１１、電圧変換部１２、極性決定部２１、および極性指示部１４を備えている。なお、図２において、図１と同じ構成要素については図１と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
第２の実施形態における極性制御回路２０は、極性決定部２１の構成が第１の実施形態の極性制御回路１とは異なり、他の構成要素は第１の実施形態と同じである。極性決定部２１は、符号付加部２２、加算部２３、および符号指示部２４を備えている。符号付加部２２は、電圧変換部１２、加算部２３、および符号指示部２４に接続されている。加算部２３は、符号付加部２２の他、信号分離部１１および符号指示部２４に接続されている。符号指示部２４は、符号付加部２２および加算部２３の他、極性指示部１４に接続されている。極性決定部２１は、第１の実施形態と同様、電圧変換部１２から入力される電圧情報に基づいて、液晶パネル２の各画素に印加される電圧の極性を決定する回路である。以下、極性決定部２１について詳細を説明する。
【００４５】
第２の実施形態においても、極性制御回路２０に入力信号が入力されてから、電圧変換部１２から電圧情報が出力されるまでの動作は、第１の実施形態と同様である。したがって、符号付加部２２には、液晶パネル２の画素に印可すべき電圧を対向電極電圧Ｖｃｏｍを基準とした大きさで表す電圧情報が画素の走査順に電圧変換部１２から入力される。符号付加部２２は、電圧変換部１２から電圧情報を入力すると、入力された電圧情報により示される電圧の大きさに正負の符号を付加する。詳細は後述するが、正負のいずれの符号を付加するかは、符号指示部２４によって指示される。符号が付加された電圧値の情報は、符号付加部２２から加算部２３へ出力される。
【００４６】
加算部２３は、符号付加部２２から電圧値の情報を入力すると、当該電圧値とそれまでの加算結果とを加算する処理を行う。第２の実施形態においては、加算部２３は、加算処理を行う度に加算結果の符号（正であるか負であるか）を符号指示部２４へ出力する。なお、加算部２３が、入力された電圧値が液晶パネル２のラインの先頭の画素に対応する電圧値であるか否かを水平同期信号を用いて判断し、ラインの先頭の画素に対応する電圧値が入力される場合にそれまでの加算結果を０にする点は、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
符号指示部２４は、加算部２３から入力される加算結果の符号に基づき、符号付加部２２に対して符号指示を行うとともに、必要に応じて極性指示部１４に反転指示を行う。なお、符号指示とは、加算部２３による加算結果に次に加算される電圧値（換言すれば、電圧変換部１２から次に入力される電圧情報により示される電圧の大きさ）の符号の指示である。具体的には、符号指示部２４は、加算結果の符号が正である場合、負の符号を付す旨の符号指示を符号付加部２２に対して行い、加算結果の符号が負である場合、正の符号を付す旨の符号指示を符号付加部２２に対して行う。したがって、加算部２３においてある画素の電圧値をそれまでの加算結果に加算した結果得られる新たな加算結果の符号が正である場合、符号指示部２４は負の符号を付す旨の符号指示を行うので、当該ある画素の次の画素については、符号付加部２２は負の符号を付すこととなる。逆に、加算部２３においてある画素の電圧値をそれまでの加算結果に加算した結果得られる新たな加算結果の符号が負である場合には、当該ある画素の次の画素については、符号付加部２２は正の符号を付すこととなる。なお、符号付加部２２は、最初に入力される画素の電圧情報については符号指示がないので、当該電圧情報により示される電圧の大きさについては、付すべき符号を予め定めておくようにすればよい。
【００４８】
また、符号指示部２４は、符号付加部２２によって付加された符号に従った極性となるように極性を決定し、必要に応じて反転指示を行う。本実施形態では、符号指示部２４が前回に行った符号指示の符号が、符号指示部２４が今回に極性を決定する画素の極性となる。したがって、具体的には、符号指示部２４は、前々回に行った符号指示の符号と、前回に行った符号指示の符号とが異なる場合（換言すれば、前々回の加算結果と前回の加算結果の符号が異なる場合）に、極性指示部１４に対して反転指示を行う。一方、前々回に行った符号指示の符号と、前回に行った符号指示の符号とが同じである場合、符号指示部２４は反転指示を行わない。なお、反転指示を受けた極性指示部１４の動作は第１の実施形態と同様である。したがって、第２の実施形態においては、極性指示部１４は、符号付加部２２によって付加された正負に従った極性となるように極性を反転する極性信号を液晶パネル２に対して出力する。
【００４９】
以上に説明した極性決定部２１の動作によっても、第１の実施形態と同様、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計を、所定値（具体的には、画素の階調値の最大値に対応する電圧値）よりも小さくなるように各画素の印加電圧を決定することができる。図４は、極性制御回路２０における各信号の値の変化の一例を示す図である。図４は、液晶パネル２のあるラインの先頭の画素から６番目の画素までの映像信号が極性制御回路１に入力される場合について、電圧変換部１２における電圧の大きさＶ、符号付加部２２によって符号が付加された電圧値Ｖ’、加算部２３による加算結果の値ΣＶ、符号指示部２４による符号指示の正負、符号指示部２４による反転指示の有無、極性信号により表される極性の変換、および、画素に印加される電圧（印加電圧）を示している。なお、図４では、電圧変換部１２からは、“１５”と“８０”とを１画素毎に繰り返すように電圧の大きさＶが出力されるものとする。
【００５０】
図４において、ラインの先頭の画素（図４において“１”と示す）の電圧の大きさＶは“１５”である。ここでは、符号付加部２２によって当該画素の電圧の大きさに付される符号を正とする。したがって、符号が付された電圧値Ｖ’は“１５”となり、加算結果ΣＶは“１５”となる。加算結果ΣＶは正であるので、符号指示部２４の符号指示は“負”となる。また、反転指示は行われない。ここでは、この時点での極性信号がハイレベルであるとし、この時点での画素の極性を“＋”と表す。つまり、先頭の画素には“＋１５”の電圧が印加される。
【００５１】
２番目の画素の電圧の大きさＶは“８０”であり、走査順が１つ前の画素（１番目の画素）において行われた符号指示は“負”であるので、符号付加部２２は負の符号を付す結果、符号が付された電圧値Ｖ’は“−８０”となる。その結果、加算結果ΣＶは“−７５”となる。加算結果ΣＶは負であるので、符号指示部２４の符号指示は“正”となる。また、符号指示部２４は、符号付加部２２によって付加された符号が“負”であるので、画素の極性を“−”にすべく、反転指示を行う。反転指示によって、極性指示部１４からの極性信号はローレベルに変更されるので、極性の反転が行われ、画素の極性は“−”となる。したがって、２番目の画素には“−８０”の電圧が印加される。
【００５２】
３番目の画素の電圧の大きさＶは“１５”であり、走査順が１つ前の画素（２番目の画素）において行われた符号指示は“正”であるので、符号付加部２２は正の符号を付す結果、符号が付された電圧値Ｖ’は“１５”となる。その結果、加算結果ΣＶは“−５０”となる。加算結果ΣＶは負であるので、符号指示部２４の符号指示は“正”となる。また、符号指示部２４は、符号付加部２２によって付加された符号が“正”であるので、３番目の画素の極性を“＋”にすべく、反転指示を行う。反転指示によって、極性指示部１４からの極性信号はハイレベルに変更されるので、極性の反転が行われ、画素の極性は“＋”となる。したがって、３番目の画素には“＋１５”の電圧が印加される。
【００５３】
４番目の画素の電圧の大きさＶは“８０”であり、走査順が１つ前の画素（３番目の画素）において行われた符号指示は“正”であるので、符号付加部２２は正の符号を付す結果、符号が付された電圧値Ｖ’は“８０”となる。その結果、加算結果ΣＶは“３０”となる。加算結果ΣＶは正であるので、符号指示部２４の符号指示は“負”となる。また、符号指示部２４は、符号付加部２２によって付加された符号が“正”であるので、４番目の画素の極性を“＋”にする必要がある。ここで、１つ前の３番目の画素の極性は“＋”であったので、今回においては反転指示を行う必要がない。そのため、符号指示部２４は反転指示を行わないので、画素の極性は“＋”のままとなる。以上によって、４番目の画素には“＋８０”の電圧が印加される。
【００５４】
５番目以降の画素についても、極性制御回路１は３番目までの画素と同様の動作を行う。その結果、５番目の画素については極性の反転が行われ、６番目の画素については極性の反転が行われない。さらに、７番目の画素については極性の反転が行われ、８番目の画素については極性の反転が行われない。その結果、５番目から８番目までの画素に印加される電圧は、図４に示されるように、それぞれ“−１５”、“−８０”、“＋１５”、“＋８０”となる。なお、図４では、８番目の画素までしか示していないが、９番目以降の画素についても同様の処理が繰り返される。
【００５５】
図４に示す場合、１番目の画素（先頭の画素）から８番目の画素までに印加される電圧の合計値は“＋３０”となり、上記閾値である“１００”よりも小さくなっていることがわかる。さらに、９番目以降の画素についても同様に印加電圧が決定されるので、そのラインに含まれる画素の印加電圧の合計は、上記閾値である“１００”よりも小さくなる。このように、本実施形態によれば、図４に示すような特殊な映像信号が入力される場合であっても、従来のドット反転よりも合計値を小さくすることができる。
【００５６】
なお、図４においては、“１５”と“８０”とを１画素毎に繰り返すような電圧の大きさを表す映像信号が入力される場合を例として説明したが、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、映像信号の内容によらず、ラインに含まれる画素の印加電圧の合計は、上記閾値である“１００”よりも常に小さくなる。
【００５７】
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、極性制御回路１は、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計が所定の閾値よりも小さくなるように各画素の印加電圧を決定することができる。したがって、第１の実施形態と同様、液晶パネル２の１ラインの画素電極に印加される電圧値（合計値）が正または負のいずれかに大きく偏ってしまうことによって、対向電極の電圧値が変動してしまうことを防止することができ、映像を正しく表示することができる。
【００５８】
なお、上記第１および第２の実施形態においては、極性制御回路１または２０は、極性を決定する処理を１画素毎に行うようにした。すなわち、極性決定部１３または２１は、電圧変換部１２から各画素の電圧情報を順次受け取り、極性を反転すべきか否かを電圧情報を受け取る毎に判定した。ここで、他の実施形態においては、極性を決定する処理は、１画素毎に行われなくてもよく、例えば、複数の画素毎（具体的には１ライン毎）に行われてもよい。具体的には、極性制御回路は、１ライン分の各画素について階調値をそれぞれ入力した後、各画素について極性を決定するようにしてもよい。このとき、極性制御回路は、各画素について決定された極性に従った極性となるように、液晶パネル２に入力される入力信号に同期して反転指示を行う。このように、極性を決定する処理を１ライン毎に行うことによって、極性制御回路は、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計が最小となるように当該各画素の極性を決定することができる。
【００５９】
また、上記第１および第２の実施形態においては、ラインの先頭の画素の電圧情報（または電圧値）が入力されるタイミングで、それまでの加算結果をリセットするようにした。ここで、他の実施形態においては、加算結果をラインの先頭の画素でリセットしなくてもよい。リセットを行わない場合であっても、１ラインに含まれる各画素に印加される電圧値の合計を、上記閾値よりも小さくすることができる。
【００６０】
また、上記第１および第２の実施形態においては、極性決定部１３または２１は、ラインの先頭の画素について、所定フレーム期間（例えば１フレーム期間）毎に反転するように極性を決定してもよい。これによれば、ラインの先頭の画素が毎フレーム同じ極性になることを防止することができ、画面の焼き付きを防止することができる。また、上記第１および第２の実施形態においては、ラインの先頭の画素について、所定数のライン毎に反転するように極性を決定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明は、対向電極電圧の変動を防止し、画像の劣化を防止すること等を目的として、例えば液晶パネルの各画素に印加される映像信号の電圧の極性を制御する極性制御回路や液晶表示装置等として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施形態に係る極性制御回路を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す極性制御回路における各信号の値の変化の一例を示す図
【図３】第２の実施形態に係る極性制御回路を含む液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図４】図３に示す極性制御回路における各信号の値の変化の一例を示す図
【符号の説明】
【００６３】
１，２０    極性制御回路
２    液晶パネル
１１  信号分離部
１２  電圧変換部
１３，２１  極性決定部
１４  極性指示部
１５，２３  加算部
１６  反転判断部
２２  符号付加部
２４  符号指示部
【図１】
2009180825.tif 000003
【図２】
2009180825.tif 000004
【図３】
2009180825.tif 000005
【図４】
2009180825.tif 000006