JP2006292966A - 液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract


【課題】 液晶表示装置を常温よりも高い温度環境下で使用する場合には、液晶表示パネルの温度はさらに上昇してしまい、液晶表示パネルの温度上昇を抑制することが出来ない。
【解決手段】 温度検出手段５が液晶表示パネル２の温度を検出し、制御手段６、７、１３、１１が、検出された温度が所定の温度以下の場合、黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、検出された温度が所定の温度より高い場合、バックライトユニット３の明るさを、検出された温度が所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶を用いた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法に関するものである。
液晶表示装置は薄型、軽量であり、従来のブラウン管に代替するものとして、近年一層用途が拡大されてきた。しかし、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルは視野角が狭く、また応答速度が遅く、動画表示時には尾を引くように見える等、ブラウン管より画質が劣る。
これに対して、近年、高速応答、高視野角という特徴を有するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードを用いた液晶表示装置が用いられるようになってきている。この液晶表示装置は、液晶をベンド配向させて視覚補償を行い、さらにこれに光学位相補償フィルムを組み合わせることにより広い視野角を得るようにしたものである。
図１２（ａ）、図１２（ｂ）、及び図１２（ｃ）にＯＣＢモードを用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの概略断面図を示す。図１２（ａ）、及び図１２（ｂ）は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの電圧印加状態の概略断面図であり、図１２（ｃ）は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの電圧無印加状態の概略断面図である。
ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルのガラス基板５１の間には、図１２（ａ）等に液晶分子５２として示すように、ネマチック液晶が注入されている。そして、電圧を印加していない液晶の配向状態は、スプレイ状態５３と呼ばれている。液晶表示装置の電源投入時には転移駆動と呼ばれる駆動を行う必要がある。すなわち、転移駆動とは、液晶表示装置の電源投入時にこの液晶層に２０ボルトから２５ボルト程度の比較的大きな電圧を印加することにより、図１２（ｃ）に示すスプレイ状態５３から図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すベンド状態５４ａ、５４ｂに転移させる駆動のことである。このベンド状態５４ａ、５４ｂを用いて表示を行うのが、ＯＣＢモードの特徴であり、電圧の大きさを変化させることでパネルの透過率を変化させるものである。
図１２（ａ）に示すベンド状態５４ａは、白表示をしている場合のベンド状態を示し、図１２（ｂ）のベンド状態５４ｂは、黒表示をしている場合のベンド状態を示している。
また、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、その液晶表示パネルに２ボルト以下の電圧を印加し続けると、液晶表示パネルは、ベンド状態５４ａ、５４ｂからスプレイ状態５３に序々に移行してしまう（以下この移行を逆転移と呼ぶ）。このような逆転移を防止するために、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、逆転移防止駆動と呼ばれる駆動が行われる。
つまり、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置が、比較的低い電圧が印加されているときに白表示を行い、比較的高い電圧が印加されているときに黒表示を行うノーマリホワイトモードの場合、逆転移防止駆動とは、逆転移を防止するために、各画素に周期的に表示する映像信号とは別に黒色に対応する電圧を印加することにより、逆転移を防止する駆動である。逆転移防止駆動には、逆転移の防止のために画素に黒色に対応する電圧を印加する動作と、映像信号を印加する動作とを交互に行う２倍速変換と呼ばれる逆転移防止駆動がある。従って、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、１フレーム（または１フィールド）の映像を表示する期間には、映像信号を画素に印加している表示期間と、逆転移防止のために黒色に対応する電圧を画素に印加している黒挿入期間とが設けられている。
図１３に、従来のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置１０１の構成を示す（例えば特許文献１を参照）。
液晶表示装置１０１は、液晶表示パネル１０２、バックライトユニット１０３、温度センサ１０４、温度検出手段１０５、黒挿入率設定手段１０７、及び液晶表示パネル駆動処理手段１１２を備えている。
液晶表示パネル１０２は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示パネルである。
バックライトユニット１０３は、液晶表示パネルを照明する装置であり、例えば冷陰極管などから構成されている。
温度センサ１０４は、液晶表示パネル１０２の温度を検知して、液晶表示パネル１０２の温度に対応する電流等の信号を出力する手段である。
温度検出手段１０５は、温度センサ１０４から出力されてきた信号に基づいて液晶表示パネル１０２の温度を検出する手段である。
黒挿入率設定手段１０７は、温度検出手段１０５から通知される液晶表示パネル１０２の温度に応じて黒挿入期間の比率を設定する手段である。
バックライト制御手段１１１は、バックライトユニット１０３の明るさを例えば、ＰＷＭ（Ｐｌｕｓｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて制御する手段である。
液晶表示パネル駆動処理手段１１２は、黒挿入率設定手段１０７で設定された黒挿入期間の比率で液晶表示パネル１０２を駆動する手段である。
図１４に、液晶表示装置１０１のうち、液晶表示パネル駆動処理手段１１２と、バックライトユニット１０３と、液晶表示パネル１０２との詳細な構成を示す。
ここで、図１４に示すゲートドライバ１２７及びソースドライバ１２６は、図１３に示す液晶表示パネル駆動処理手段１１２を構成しており、図１４に示す液晶表示パネル１０２は、図１３の液晶表示パネル１０２に相当している。
液晶表示パネル１０２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）タイプの表示パネルである。液晶表示パネル１０２は、内面に共通電極（図示せず）が形成された対向基板（図示せず）と、内面に画素電極１２２、走査線１２３、信号線１２４、画素電極１２２、及びスイッチング素子１２５が形成されたＴＦＴ基板（図示せず）とが、液晶層を挟んで対向するように配置されている。走査線１２３と信号線１２４は、ＴＦＴ基板上でマトリックス状に配設されており、その走査線１２３と信号線１２４とで区画された各画素毎に、画素電極１２２及びスイッチング素子１２５が形成されている。そして、各走査線１２３はゲートドライバ１２６に接続されており、各信号線１２４は、ソースドライバ１２６に接続されている。また、液晶表示パネル１０２の背面にはバックライトユニット１０３が設けられている。
次に、このような従来の液晶表示装置の動作を説明する。
液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示パネル１０２の液晶層は、図１２（ｃ）に示すスプレイ状態５３のようにスプレイ状態のままであるので、図１２（ａ）のベンド状態や図１２（ｂ）のベンド状態に転移させる必要がある。そこで、液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示装置１０１は、液晶層をスプレイ状態からベンド状態に転移させるために転移駆動を行う。すなわち、液晶表示パネル駆動処理手段１１２のソースドライバ１２６は、画素電極１２２と共通電極との間の電圧が所定の時間だけ２０ボルトから２５ボルトという映像を表示する際の電圧よりも高い電圧になるように、転移駆動のための電圧として、信号線１２４に２０ボルトから２５ボルトの電圧を印加する。従って、液晶層には転移駆動のための電圧が所定時間印加されることになるので、液晶表示パネル１０２の液晶層は、スプレイ状態からベンド状態に転移し、液晶表示装置の表示動作が可能となる。
上記のように転移駆動が完了し、表示動作が可能になると、液晶表示装置１０１は表示動作を開始する。
液晶表示装置１０１が表示動作を行う際には、液晶表示パネル駆動処理手段１１２は、外部から入力される映像信号に応じて、ゲートドライバ１２７、ソースドライバ１２６にそれぞれ制御信号を送る。その結果、ゲートドライバ１２７は、走査線１２３に走査信号電圧を印加して各画素のスイッチング素子１２５を順次オンさせる。
表示期間には、ソースドライバ１２６は、ゲートドライバ１２７が走査線１２３に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、信号線１２４を通じて映像信号に応じた電圧を各画素の画素電極１２２に印加する。これにより液晶表示パネル１０２の液晶分子５２が変調され、バックライトユニット１０３から出射される光の透過率が変化する。その結果、ユーザの目に映像信号に対応する画像が映る。
また、黒挿入期間には、ソースドライバ１２６は、ゲートドライバ１２７が走査線１２３に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、信号線１２４を通じて黒色に対応する電圧を各画素の画素電極１２２に印加する。これにより液晶表示パネル１０２の液晶分子５２が変調され、バックライトユニット１０３から出射される光の透過率が変化する。その結果ユーザの目に黒色の映像が映る。
図１５は、従来の液晶表示装置１０１の動作の一例を示すタイミングチャートである。（ａ）は、各走査線１２３に印加される電圧であり、各走査線１２３に対する走査のタイミングを示している。また、（ｂ）は、各信号線１２４を介して画素電極１２２に印加される電圧の変化を示している。また、（ｃ）は、バックライトユニット１０３が液晶表示パネル１０２を照明する明るさを示している。また、図１５において、Ｎは液晶表示パネル１０２が有している走査線１２３の本数を示している。また、Ｔ１は、１フレーム期間（または１フィールド期間）を示している。また、Ｔ２は映像信号電圧を画素電極１２２に印加する期間である表示期間を示し、Ｔ３は、黒色に対応する電圧を画素電極１２２に印加する期間である黒挿入期間を示している。
図１５に示すように、１フレーム期間Ｔ１は、表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とから構成されている。そして、図１５の（ａ）に示すように、これらの表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とのそれぞれにおいて、全ての走査線１２３に対して順次的に走査が行われる。また、液晶表示パネル１０２はドット反転駆動されるため、図１５の（ｂ）に示すように、表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とのそれぞれにおいて、書き込まれる信号の電圧極性がドット毎に反転するように、画素電極１２２に印加される電圧が変化する。
また、図１５の（ｃ）に示すように、バックライトユニット１０３は、バックライト制御手段１１１の制御に従って、点灯と消灯とを交互に繰り返している。すなわち、バックライト制御手段１１１は、ＰＷＭ（Ｐｌｕｓｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いてバックライトユニット１０３の点灯と消灯との比率を調整することにより、バックライトユニット１０３が液晶表示パネル１０２を照明する際の明るさを制御する。
一方、温度センサ１０４は、液晶表示パネル１０２の温度を検知して、液晶表示パネル１０２の温度に対応する電流等の信号を出力する。温度検出手段１０５は、温度センサ１０４から出力されてきた信号に基づいて液晶表示パネル１０２の温度を検出する。温度検出手段１０５で検出された温度は、黒挿入率設定手段１０７に送られる。
黒挿入率設定手段１０７は、図１６に示す温度と黒挿入期間の比率を示す黒挿入率とを対応付けるテーブルを利用して、温度検出手段１０５から通知された液晶表示パネル１０２の温度に応じた黒挿入期間の比率を設定する。
すなわち、図１６は、黒挿入率設定手段１０７が、温度に応じてどのような黒挿入率を設定するかを示すものである。図１６から明らかなように、温度が増加するにつれて黒挿入率設定手段１０７が設定する黒挿入率が増加している。そして、温度が摂氏０度から摂氏６０度まででは、黒挿入率は比較的ゆっくり増加しているが、摂氏６０度以上では、黒挿入率は温度の増加に応じて急激に増加している。
液晶表示装置１０１を高温下で使用した場合では、液晶分子が動きやすくなるために、ベンド配向からスプレイ配向への逆転移が発生しやすくなる。図１６は、その逆転移を防止して、ベンド配向を安定して維持することが出来るような黒挿入率を特定するために、液晶表示パネル１０２の表面付近の温度と適切な黒挿入率との関係を予め調べることによって求めたものである。つまり、図１６は、液晶表示パネル１０２の表面付近の温度と黒挿入率とを変化させながら画像表示を行い、ベンド状態を安定して維持することが出来、しかも良好な表示を得るために必要な精度との関係を主観評価により求めたものである。
例えば、黒挿入率設定手段１０７は、図１６を参照して、例えば温度が摂氏４０度の場合、黒挿入率を１７パーセントに設定し、温度が摂氏６０度の場合、黒挿入率を２３パーセントに設定する。
液晶表示パネル駆動処理手段は、黒挿入率設定手段１０７が設定した黒挿入期間で、液晶表示パネル１０２を駆動する。
このように、従来の液晶表示装置１０１は、図１６に示すように、温度が上昇するとともに黒挿入率も増加させるので、高温下でも低温下でも良好な表示を維持することが出来る。
また、上記のように黒挿入期間を設けることにより、黒表示により表示された映像の残像が消去されるので、動画表示時に発生する画像のぼけを防止することも出来る。従って、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置では、逆転移を防止することを目的とするのみならず、動画表示時に発生する画像のぼけを防止することをも目的として黒挿入期間が設けられ、またその期間の長さが予め調整される場合もある。
また、ＴＮ配向液晶を用いた液晶表示装置等、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置以外の液晶表示装置では、逆転防止駆動を行う必要はないので、表示期間とは別に黒挿入期間を設ける必要がない。しかしながら、このような液晶表示装置であっても、動画表示時に発生する画像のぼけを防止することを目的として表示期間とは別に、上述したような黒挿入期間が設けられることもある。
特開２００３−２９５１５６
しかしながら、従来の液晶表示装置１０１のバックライトユニット１０３は、液晶表示パネル１０２を照明するに伴い熱をも放熱する。従って、液晶表示パネル１０２の温度は、バックライトユニット１０３の放熱のために、液晶表示装置１０１の周囲の気温以上に上昇することになる。例えばバックライトユニット１０３が液晶表示パネル１０２の温度を約３０度上昇させるだけの放熱をする場合、気温が摂氏３０度では、液晶表示パネル１０２の温度は、６０度になる。また、気温が摂氏６０度では、液晶表示パネル１０２の温度は、９０度になる。このように、従来の液晶表示装置１０１を常温よりも高い温度で使用した場合には、液晶表示パネル１０２の温度はかなり高温になる。従って、このような高温状態で液晶表示パネル１０２を使用した場合であっても、液晶表示装置が誤動作しないような温度対策を施さなければならず、設計及び製造段階で多大なコストを必要とした。
すなわち、従来の液晶表示装置を常温よりも高い温度環境下で使用する場合には、液晶表示パネルの温度はさらに上昇するので、そのような高い温度で液晶表示パネルを使用しても液晶表示装置が誤動作しないような温度対策を施さなければならず、液晶表示装置の設計及び製造段階で多大なコストが必要になるという課題がある。
本発明は、上記課題を考慮し、気温が常温よりも高い場合に液晶表示装置を使用した際であっても、出来る限り液晶表示パネルのさらなる温度上昇を抑制することが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする制御手段とを備えた、液晶表示装置である。
また、第２の本発明は、前記制御手段は、検出された前記温度が所定の温度より高い場合、前記黒挿入期間の比率を、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される黒挿入期間の比率と等しいかまたはその比率より小さい比率とする、第１の本発明の液晶表示装置である。
また、第３の本発明は、マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさより暗い明るさにする制御手段とを備えた、液晶表示装置である。
また、第４の本発明は、前記制御手段は、検出された前記温度が所定の温度より高い場合、前記黒挿入期間の比率を、前記固定値より小さい比率にする、第３の本発明の液晶表示装置である。
また、第５の本発明は、前記液晶表示素子は、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子であり、
前記制御手段が検出された前記温度において設定する前記黒挿入期間の比率は、検出された前記温度において、前記ＯＣＢモード液晶の逆転移を防止することが出来るような黒挿入期間の最小の比率に等しいかまたはその比率より大きい、第１または３の本発明の液晶表示装置である。
また、第６の本発明は、前記照明手段は、光源が点灯と消灯とを繰り返しながら前記液晶表示パネルを照明するものであり、前記制御手段は、前記照明手段の点灯と消灯との比率を調整することにより前記明るさを調整する、第１または３の本発明の液晶表示装置である。
また、第７の本発明は、マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
前記液晶表示パネルを照明する照明手段とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする制御ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法である。
また、第８の本発明は、マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
前記液晶表示パネルを照明する照明手段とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさより暗い明るさにする制御ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法である。
本発明は、気温が常温よりも高い場合に液晶表示装置を使用した際であっても、出来る限り液晶表示パネルのさらなる温度上昇を抑制することが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することが出来る。
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、常温よりも高い温度で使用した場合に、液晶表示パネルのさらなる温度上昇を極力抑えることが出来る、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置について説明する。
図１に、第１の実施の形態のＯＣＢモードを用いた液晶表示装置１の構成を示す。
液晶表示装置１は、液晶表示パネル２、バックライトユニット３、温度センサ４、温度検出手段５、黒挿入抑制手段６、黒挿入率設定手段７、液晶表示パネル駆動処理手段１２、及びオン時間抑制手段１３を備えている。
液晶表示パネル２は、ＯＣＢモードを用いた液晶表示パネルである。
バックライトユニット３は、液晶表示パネルを照明する装置であり、例えば冷陰極管などから構成されている。
温度センサ４は、液晶表示パネル２の温度を検知して、液晶表示パネル２の温度に対応する電流等の信号を出力する手段である。
温度検出手段５は、温度センサ４から出力されてきた信号に基づいて液晶表示パネル２の温度を検出する手段である。
黒挿入抑制手段６は、温度検出手段５で検出された温度が常温よりも高い場合（例えば摂氏６０度よりも高い場合）、抑制した黒挿入期間の比率を出力することによって、黒挿入率設定手段７が設定する黒挿入期間の比率を抑制する手段である。
黒挿入率設定手段７は、温度検出手段５から通知される液晶表示パネル２の温度に応じて黒挿入期間の比率を設定する手段である。また、黒挿入率設定手段７は、動画用黒挿入率設定手段８、逆転移防止用黒挿入率設定手段９、黒挿入率決定手段１０とから構成される。
動画用黒挿入率設定手段８は、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率を設定する手段である。
逆転移防止用黒挿入率設定手段９は、液晶表示パネル２の液晶層がベンド状態からスプレイ状態に逆転移することを防止するための黒挿入期間の比率を設定する手段である。
黒挿入率決定手段１０は、黒挿入抑制手段６から出力された抑制された黒挿入期間の比率と、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを考慮して、最終的な黒挿入期間の比率を設定し、設定した黒挿入期間の比率を液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する手段である。
バックライト制御手段１１は、バックライトユニット３の明るさを例えば、ＰＷＭ（Ｐｌｕｓｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて制御する手段である。
液晶表示パネル駆動処理手段１２は、黒挿入率設定手段７で設定された黒挿入期間の比率で液晶表示パネル２を駆動する手段である。
オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５で検出された温度が常温よりも高い場合（例えば摂氏６０度よりも高い場合）、バックライト制御手段１１に、バックライトユニット３の明るさを抑制するよう指示する手段である。
図２に、液晶表示装置１のうち、液晶表示パネル駆動処理手段１２と、バックライトユニット３と、液晶表示パネル２との詳細な構成を示す。
ここで、図２に示すゲートドライバ２７及びソースドライバ２６は、図１に示す液晶表示パネル駆動処理手段１２を構成しており、図２に示す液晶表示パネル２は、図１の液晶表示パネル２に相当している。
液晶表示パネル２は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）タイプの表示パネルである。液晶表示パネル２は、内面に共通電極（図示せず）が形成された対向基板（図示せず）と、内面に画素電極２２、走査線２３、信号線２４、画素電極２２、及びスイッチング素子２５が形成されたＴＦＴ基板（図示せず）とが、液晶層を挟んで対向するように配置されている。走査線２３と信号線２４は、ＴＦＴ基板上でマトリックス状に配設されており、その走査線２３と信号線２４とで区画された各画素毎に、画素電極２２及びスイッチング素子２５が形成されている。そして、各走査線２３はゲートドライバ２７に接続されており、各信号線２４は、ソースドライバ２６に接続されている。また、液晶表示パネル２の背面にはバックライトユニット３が設けられている。
次に、このような第１の実施の形態の液晶表示装置の動作を説明する。
液晶表示装置１の電源が入れられた際には、液晶表示パネル２の液晶層は、図１２（ｃ）に示すスプレイ状態５３のようにスプレイ状態のままであるので、図１２（ａ）のベンド状態や図１２（ｂ）のベンド状態に転移させる必要がある。そこで、液晶表示装置１の電源が入れられた際には、液晶表示装置１は、液晶層をスプレイ状態からベンド状態に転移させるために転移駆動を行う。すなわち、液晶表示パネル駆動処理手段１２のソースドライバ２６は、画素電極２２と共通電極との間の電圧が所定の時間だけ２０ボルトから２５ボルトという映像を表示する際の電圧よりも高い電圧になるように、転移駆動のための電圧として、信号線２４に２０ボルトから２５ボルトの電圧を印加する。従って、液晶層には転移駆動のための電圧が所定時間印加されることになるので、液晶表示パネル２の液晶層は、スプレイ状態からベンド状態に転移し、液晶表示装置の表示動作が可能となる。
上記のように転移駆動が完了し、表示動作が可能になると、液晶表示装置１は表示動作を開始する。
液晶表示装置１が表示動作を行う際には、液晶表示パネル駆動処理手段１２は、外部から入力される映像信号に応じて、ゲートドライバ２７、ソースドライバ２６にそれぞれ制御信号を送る。その結果、ゲートドライバ２７は、走査線２３に走査信号電圧を印加して各画素のスイッチング素子２５を順次オンさせる。
表示期間には、ソースドライバ２６は、ゲートドライバ２７が走査線２３に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、信号線２４を通じて映像信号に応じた電圧を各画素の画素電極２２に印加する。これにより液晶表示パネル２の液晶分子が変調され、バックライトユニット３から出射される光の透過率が変化する。その結果、ユーザの目に映像信号に対応する画像が映る。
また、黒挿入期間には、ソースドライバ２６は、ゲートドライバ２７が走査線２３に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、信号線２４を通じて黒色に対応する電圧を各画素の画素電極２２に印加する。これにより液晶表示パネル２の液晶分子が変調され、バックライトユニット３から出射される光の透過率が変化する。その結果ユーザの目に黒色の映像が映る。
図３は、液晶表示装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。（ａ）は、各走査線２３に印加される電圧であり、各走査線２３に対する走査のタイミングを示している。また、（ｂ）は、各信号線２４を介して画素電極２２に印加される電圧の変化を示している。また、（ｃ）は、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを示している。また、図３において、Ｎは液晶表示パネル２が有している走査線２３の本数を示している。また、Ｔ１は、１フレーム期間（または１フィールド期間）を示している。また、Ｔ２は映像信号電圧を画素電極２２に印加する期間である表示期間を示し、Ｔ３は、黒色に対応する電圧を画素電極２２に印加する期間である黒挿入期間を示している。
図３に示すように、１フレーム期間Ｔ１は、表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とから構成されている。そして、図３の（ａ）に示すように、これらの表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とのそれぞれにおいて、全ての走査線２３に対して順次的に走査が行われる。また、液晶表示パネル２はドット反転駆動されるため、図３の（ｂ）に示すように、表示期間Ｔ２と黒挿入期間Ｔ３とのそれぞれにおいて、書き込まれる信号の電圧極性がドット毎に反転するように、画素電極２２に印加される電圧が変化する。
また、図３の（ｃ）に示すように、バックライト３は、バックライト制御手段１１の制御に従って、点灯と消灯とを交互に繰り返している。すなわち、バックライト制御手段１１１は、ＰＷＭ（Ｐｌｕｓｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いてバックライトユニット３の点灯と消灯との比率を調整することにより、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する際の明るさを制御する。
一方、温度センサ４は、液晶表示パネル２の温度を検知して、液晶表示パネル２の温度に対応する電流等の信号を出力する。温度検出手段５は、温度センサ４から出力されてきた信号に基づいて液晶表示パネル２の温度を検出する。温度検出手段５で検出された温度情報は、オン時間抑制手段、黒挿入抑制手段６及び黒挿入率設定手段７に送られる。
オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５で検出された温度情報を受け取ると、検出された温度に応じて、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを所定の値の何倍にするかを示す倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。
具体的には、オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを常温と常温よりも高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさのＫ倍（Ｋは０より大きく、１以下の数）にすることを示す倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。ここで、摂氏６０度におけるバックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさとは、液晶表示装置１に設けられた図示していない画質調整ボリュームなどをユーザが走査することにより摂氏６０度の温度において設定されている明るさのことを意味している。
バックライト制御手段１１は、オン時間抑制手段１３から倍率情報を受け取ると、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを摂氏６０度における明るさのＫ倍になるようにバックライトユニット３を制御する。
従って、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）、バックライトユニット３は液晶表示パネル２を摂氏６０度における明るさのＫ倍の明るさで照明する。ここで、Ｋは、０よりも大きく、１より小さい数であることは上述した通りである。従って、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）には、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさは、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度である場合にバックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさよりも暗くなる。
また、オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温である場合（例えば、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以下の温度である場合）、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを常温と常温よりも高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさの１倍にすることを示す倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。ここで、摂氏６０度におけるバックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさについては上述した通りである。
バックライト制御手段１１は、オン時間抑制手段１３から倍率情報を受け取ると、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを摂氏６０度における明るさの１倍になるようにバックライトユニット３を制御する。
従って、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温である場合（例えば、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以下の温度である場合）、バックライトユニット３は、液晶表示パネル２を摂氏６０度における明るさの１倍の明るさで照明する。つまり、バックライトユニット３は、液晶表示パネル２を摂氏６０度における明るさと等しい明るさで照明する。
一方、黒挿入率設定手段７は、温度検出手段５で検出された温度情報を受け取ると、検出された温度に応じた黒挿入期間の比率を設定する。
そのために、動画用黒挿入率設定手段８は、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率を設定し、逆転移防止用黒挿入率設定手段９は、逆転移を防止するための黒挿入期間の比率を設定する。
図４に、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率とを示す。図４に示す３１は、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率を示す。３１は、温度に依存せず、１０パーセントの定数となっている。従って、動画用黒挿入率設定手段８は、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率として１０パーセントを設定する。３２は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率を示す。３２は、温度に依存しており、温度が上昇するにつれて増加している。
また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）、抑制された黒挿入期間の比率として、摂氏６０度における黒挿入期間の比率よりも小さい値を出力する。また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温である場合（例えば、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以下の場合）、抑制された黒挿入期間の比率として１００パーセントを出力する。
黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、値が大きい方の黒挿入期間の比率を、黒挿入期間の比率の候補とする。そして、黒挿入率決定手段１０は、このようにして決定された黒挿入期間の比率と、黒挿入抑制手段６から送られてきた抑制された黒挿入期間の比率とを比較し、値が小さい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
図５の３３は、上記のようにして黒挿入率決定手段１９が最終的に決定された黒挿入率の比率である。また、点線で示した３１及び３２は、それぞれ図４の３２及び３１と同一のものを理解を容易にするために点線で示したものである。すなわち、図５の３１は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率であり、３２は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した、逆転移を防止するための黒挿入期間の比率である。
図５から明らかなように、黒挿入率設定手段７から液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温（例えば摂氏６０度以下の温度）では、３２と一致する。すなわち、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入率の比率に一致する。また、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温より高い温度（例えば摂氏６０度より高い温度）の場合、摂氏６０度における黒挿入率の比率より小さく設定される。
具体的には、黒挿入率決定手段１０で最終的に決定され、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される黒挿入期間の比率は、液晶表示パネル２の温度が摂氏４０度の場合には、１６パーセントであり、摂氏６０度の場合は、２０パーセントである。そして摂氏８０度では、２０パーセントである。
例えば、黒挿入率設定手段１０７は、図１６を参照して、例えば温度が摂氏４０度の場合、黒挿入期間の比率を１７パーセントに設定し、温度が摂氏６０度の場合、黒挿入期間の比率を２４パーセントに設定し、摂氏８０度の場合は、黒挿入期間の比率を１７．５パーセントに設定している。
液晶表示パネル駆動処理手段は、黒挿入率設定手段１０７が設定した黒挿入期間で、液晶表示パネル１０２を駆動する。
このように、第１の実施の形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２の温度が所定の温度（例えば摂氏６０度）以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度より高い場合、バックライトユニット３の明るさを、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする。従って、液晶表示パネル２の温度が常温よりも高い場合（例えば摂氏６０度よりも高い場合）、バックライトユニット３の明るさが、液晶表示パネル２が摂氏６０度である場合のバックライトユニット３の明るさに等しいかまたは暗くなるので、バックライトユニット３からの放熱量も少なくなり、液晶表示パネル２のさらなる温度上昇を抑えることが出来る。
なお、液晶表示パネル２の温度が所定の温度（例えば摂氏６０度）より高い場合には、図５の３２と３３に示すように、逆転移防止のため必要な黒挿入期間の比率よりも、実際の黒挿入期間の比率が小さくなっている。従って、このような温度の場合には、液晶表示パネル２において逆転移が実際に発生して表示画像の画質が劣化する可能性も無視できない。しかしながら、液晶表示パネル２の温度が異常に上昇した場合でも、液晶表示装置１が動作不良を起こさないように、設計及び製造段階で予め多くのコストをかけて液晶表示装置１を製造する必要もないので、このような画質劣化が多少起こったとしても、液晶表示装置１の製造コストを削減することが出来ることの利点は大きい。
なお、第１の実施の形態では、オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５が検出した温度に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制するとして説明したが、これに限らない。オン時間抑制手段１３が温度検出手段５が検出した温度ではなく、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間の比率に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制することも出来る。
すなわち、この場合、温度検出手段５は、オン時間抑制手段１３には、検出した液晶表示パネル２の温度を送らない。その代わりに黒挿入率決定手段１０が決定した黒挿入期間の比率をオン時間抑制手段１３に送る。
そして、オン時間抑制手段１３は、黒挿入率決定手段１０から送られてきた黒挿入期間の比率に応じた倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。具体的には、黒挿入期間の比率が変化しても液晶表示パネル２の画面の明るさが変化しないようにオン時間抑制手段１３は、バックライト制御手段１１に倍率情報を出力する。従って、黒挿入期間の比率が増加した場合には、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるような倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。従って、バックライト制御手段１１は、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを増加させる。逆に、黒挿入期間の比率が減少した場合には、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるような倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。従って、バックライト制御手段１１は、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを減少させる。このようにオン時間抑制手段１３とバックライト制御手段１１とは、液晶表示パネル２の画面の明るさが変化しないように、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを制御する。そして、バックライト制御手段１１は、このような制御をＰＷＭ制御により行う。
従って、図５において、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、黒挿入抑制手段６を用いない場合には、黒挿入期間の比率は、図５の３２のような曲線になるが、これに比べて黒挿入抑制手段６を用いている場合には、図５の３３のような曲線になる。従って、黒挿入抑制手段６を用いる場合には、黒挿入抑制手段６を用いない場合に比べて黒挿入期間の比率は小さくなる。従って、表示期間が相対的に長くなるので、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさは、暗くてもよい。つまり、バックライト制御手段１１が上記のように液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるようにバックライトユニット３を制御することにより、常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを摂氏６０度の場合に比べて減少させる。従って、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、摂氏６０度の場合に比べて、バックライトユニット３が消費する消費電力が少なくなり放熱量の少なくなり、液晶表示パネル２の温度上昇を少なくすることが出来る。ただし、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）には、図５の３２に示される逆転移防止のために必要な黒挿入期間の比率よりも、黒挿入期間の比率が小さく設定される。従って、液晶表示パネル２の表示画面には逆転移が発生する箇所も生じる可能性があり、液晶表示パネル２が表示する画質が劣化することも起こり得る。しかしながら、液晶表示パネル２の温度が異常に上昇した場合でも、液晶表示装置１が動作不良を起こさないように、設計及び製造段階で予め多くのコストをかけて液晶表示装置１を製造する必要もないので、このような画質劣化が多少起こったとしても、液晶表示装置１の製造コストを削減することが出来ることの利点は大きい。
従って、液晶表示パネルの温度が所定の温度（常温より高い温度、例えば摂氏６０度）以下の場合、黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、液晶表示パネルの温度がその所定の温度より高い場合、黒挿入期間の比率を、検出された温度がその所定の温度である場合に設定される黒挿入期間の比率と等しいかまたはその比率より小さい比率とし、かつバックライトユニット３の明るさを、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにするので、所定の温度より液晶表示パネル２の温度が高くなった場合に、液晶表示パネル２のさらなる温度上昇を極力抑えることが出来る。
また、第１の実施の形態における液晶表示装置１は、黒挿入抑制手段６を備えているとして説明したが、黒挿入抑制手段６を備えていない構成も可能である。図６にこのような液晶表示装置１ａを示す。
この場合、黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、比率が大きい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、その決定した黒挿入期間の比率を液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
従って、この場合に、黒挿入率決定手段１０が最終的に決定する黒挿入期間の比率は、図４の３２のようになる。
このように、黒挿入期間の比率が温度が増加するにつれて増加する場合であっても、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）である場合には、常温と常温より高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさと等しいか暗くなるように制御するので、バックライトユニット３の放熱量が増加しない。従って、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）において、液晶表示パネル２の温度がさらに上昇することを抑制することが出来る。
つまり、黒挿入率決定手段１０が黒挿入期間の比率を図４の３２のように設定する場合には、上述したような液晶表示パネル２の表示画面の明るさを一定に保つような制御を行う場合には、温度が増加するにつれて黒挿入期間の比率が増加するので、温度が増加するにつれてバックライトユニット３の明るさも増加させる必要がある。従って、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば摂氏６０度よりも高い場合）、バックライトユニット３により液晶表示パネル２の温度上昇がさらに加速されることになる。上述したように、液晶表示装置１に黒挿入抑制手段６を設けない構成は、このような液晶表示パネル２のさらなる温度情報を抑制することが出来るので、その利用価値は大きい。
なお、本実施の形態のバックライトユニット３は本発明の照明手段の例であり、本実施の形態のオン時間抑制手段１３，バックライト制御手段１１、黒挿入抑制手段６、黒挿入率設定手段７は本発明の制御手段の例である。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。
図１に第２の実施の形態の液晶表示装置１を示す。第２の実施の形態の液晶表示装置１は、第１の実施の形態で説明したものと同一である。第２の実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率とが、第１の実施の形態と第２の実施の形態とで異なっている点である。また、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）に、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２を照明する明るさを常温と常温よりも高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさのＫ倍（Ｋは０より大きく、１未満の数）にすることを示す倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する点が第１の実施の形態と異なっている。それ以外は、第１の実施の形態と同様である。
次に、第２の実施の形態の液晶表示装置の動作について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば摂氏６０度より下回場合）、バックライト制御手段１１に倍率がＫ（Ｋは０より大きく１未満の数）であることを示す倍率情報を出力する。オン時間抑制手段１３、バックライト制御手段１１等のそれ以外の動作は第１の実施の形態と同様である。
また、黒挿入率設定手段７、黒挿入抑制手段６等が黒挿入期間の比率を設定するまでの動作は上記の倍率情報を除いて、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、黒挿入率設定手段７、黒挿入抑制手段６が、黒挿入期間の比率を設定する動作から説明する。
図７に、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率とを示す。図７に示す３４は、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率を示す。３４は、温度に依存せず、５０パーセントの定数となっている。従って、動画用黒挿入率設定手段８は、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率として５０パーセントを設定する。３５は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率を示す。３５は、温度に依存しており、温度が上昇するにつれて増加している。
また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）、抑制された黒挿入期間の比率として、摂氏６０度における黒挿入期間の比率よりも小さい値を出力する。また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温である場合（例えば、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以下の場合）、抑制された黒挿入期間の比率として１００パーセントを出力する。
黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、値が大きい方の黒挿入期間の比率を、黒挿入期間の比率の候補とする。そして、黒挿入率決定手段１０は、このようにして決定された黒挿入期間の比率と、黒挿入抑制手段６から送られてきた抑制された黒挿入期間の比率とを比較し、値が小さい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
図８の３６は、上記のようにして黒挿入率決定手段１９が最終的に決定した黒挿入率の比率である。また、点線で示した３４及び３５は、それぞれ図７の３４及び３５と同一のものを理解を容易にするために点線で示したものである。すなわち、図８の３４は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率であり、３５は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した、逆転移を防止するための黒挿入期間の比率である。
図８から明らかなように、黒挿入率設定手段７から液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温（例えば摂氏６０度以下の温度）では、３４と一致する。すなわち、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入率の比率に一致する。また、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温より高い温度（例えば摂氏６０度より高い温度）の場合、摂氏６０度における黒挿入率の比率より小さく設定される。
具体的には、黒挿入率決定手段１０で最終的に決定され、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される黒挿入期間の比率は、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度までの場合には、一律５０パーセントであり、摂氏８０度では、３２パーセントである。
例えば、黒挿入率設定手段７は、図８を参照して、例えば温度が摂氏６０度までの場合、黒挿入期間の比率を日値率５０パーセントに設定し、温度が摂氏８０度の場合、黒挿入期間の比率を３２パーセントに設定している。
液晶表示パネル駆動処理手段は、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間で、液晶表示パネル２を駆動する。
このように、第２の実施の形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２の温度が所定の温度以下の場合（常温と常温より高い温度との境界の温度、例えば摂氏６０度以下の場合）、黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度よりも高い場合、バックライトユニット３の明るさを、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさより暗い明るさにするので、バックライトユニット３からの放熱量も少なくなり、液晶表示パネル２のさらなる温度情報を抑えることが出来る。
なお、第２の実施の形態では、オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５が検出した温度に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制するとして説明したが、これに限らない。オン時間抑制手段１３が温度検出手段５が検出した温度ではなく、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間の比率に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制することも出来る。
すなわち、この場合、温度検出手段５は、オン時間抑制手段１３には、検出した液晶表示パネル２の温度を送らない。その代わりに黒挿入率決定手段１０が決定した黒挿入期間の比率をオン時間抑制手段１３に送る。
そして、オン時間抑制手段１３は、黒挿入率決定手段１０から送られてきた黒挿入期間の比率に応じた倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。具体的には、黒挿入期間の比率が変化しても液晶表示パネル２の画面の明るさが変化しないようにオン時間抑制手段１３は、バックライト制御手段１１に倍率情報を出力する。従って、黒挿入期間の比率が増加した場合には、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるような倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。従って、バックライト制御手段１１は、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを増加させる。逆に、黒挿入期間の比率が減少した場合には、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるような倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する。従って、バックライト制御手段１１は、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを減少させる。このようにオン時間抑制手段１３とバックライト制御手段１１とは、液晶表示パネル２の画面の明るさが変化しないように、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを制御する。そして、バックライト制御手段１１は、このような制御をＰＷＭ制御により行う。
従って、図８において、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、黒挿入抑制手段６を用いない場合には、黒挿入期間の比率は、図７の３４のような曲線になるが、これに比べて黒挿入抑制手段６を用いている場合には、図８の３６のような曲線になる。従って、黒挿入抑制手段６を用いる場合には、黒挿入抑制手段６を用いない場合に比べて黒挿入期間の比率は小さくなる。従って、表示期間が相対的に長くなるので、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさは、暗くてもよい。つまり、バックライト制御手段１１が上記のように液晶表示パネル２の画面の明るさが一定になるようにバックライトユニット３を制御することにより、常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、バックライトユニット３が液晶表示パネル２を照明する明るさを摂氏６０度の場合に比べて減少させる。従って、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）、摂氏６０度の場合に比べて、バックライトユニット３が消費する消費電力が少なくなり放熱量が少なくなり、液晶表示パネル２の温度上昇を少なくすることが出来る。ただし、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）には、図８の３５に示される逆転移防止のために必要な黒挿入期間の比率よりも、黒挿入期間の比率が大きく設定されており、逆転移が発生しない。しかしながら、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）には、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率は、図８の３４に示すように、５０パーセントであり、図８の３６に示す黒挿入期間の比率は、図８の３４に示す黒挿入期間の比率より小さい。従って、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）には、図８の３４に示す黒挿入期間の比率に比べて、動画表示時に発生する画像のぼけは増加することになる。このように、液晶表示パネル２が常温より高い温度の場合（例えば摂氏６０度より高い温度の場合）には、液晶表示パネル２の表示画面では、動画表示時に発生する画像のぼけが増加する可能性がある。しかしながら、液晶表示パネル２の温度が異常に上昇しても、液晶表示装置１が動作不良を起こさないように、多くのコストをかけて液晶表示装置１を設計及び製造しなければならないような事態は回避することが出来るので、このような画質劣化が多少起こったとしても、液晶表示装置１の設計及び製造コストを削減することが出来ることの利点は大きい。
従って、液晶表示パネルの温度が所定の温度（常温より高い温度、例えば摂氏６０度）以下の場合、黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、液晶表示パネルの温度がその所定の温度より高い場合、バックライトユニット３の明るさを、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさより暗い明るさにするので、所定の温度より液晶表示パネル２の温度が高くなった場合に、液晶表示パネル２のさらなる温度上昇を極力抑えることが出来る。
また、第２の実施の形態における液晶表示装置１は、黒挿入抑制手段６を備えているとして説明したが、黒挿入抑制手段６を備えていない構成も可能である。図６にこのような液晶表示装置１ａを示す。
この場合、黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、比率が大きい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、その決定した黒挿入期間の比率を液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
従って、この場合に、黒挿入率決定手段１０が最終的に決定する黒挿入期間の比率は、図７の３４のようになる。
このように、黒挿入期間の比率が温度にかかわらず固定値である場合であっても、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）である場合には、常温と常温より高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさよりも暗くなるように制御するので、バックライトユニット３の放熱量が増加しない。従って、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）において、液晶表示パネル２の温度がさらに上昇することを抑制することが出来る。
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。
図１に第３の実施の形態の液晶表示装置１を示す。第３の実施の形態の液晶表示装置１は、第１の実施の形態で説明したものと同一である。第３の実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率とが、第１の実施の形態と第３の実施の形態とで異なっている点である。また、温度検出手段５で検出された液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）に、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２を照明する明るさを常温と常温よりも高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさのＫ倍（Ｋは０より大きく、１未満の数）にすることを示す倍率情報をバックライト制御手段１１に出力する点が第１の実施の形態と異なっている。それ以外は、第１の実施の形態と同様である。
次に、第３の実施の形態の液晶表示装置の動作について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば摂氏６０度より下回場合）、バックライト制御手段１１に倍率がＫ（Ｋは０より大きく１未満の数）であることを示す倍率情報を出力する。オン時間抑制手段１３、バックライト制御手段１１等のそれ以外の動作は第１の実施の形態と同様である。
また、黒挿入率設定手段７、黒挿入抑制手段６等が黒挿入期間の比率を設定するまでの動作は上記の倍率情報を除いて、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、黒挿入率設定手段７、黒挿入抑制手段６が、黒挿入期間の比率を設定する動作から説明する。
図９に、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率とを示す。図９に示す３７は、動画用黒挿入率設定手段８が設定する黒挿入期間の比率を示す。３７は、温度に依存せず、２０パーセントの定数となっている。従って、動画用黒挿入率設定手段８は、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率として２０パーセントを設定する。３８は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定する黒挿入期間の比率を示す。３８は、温度に依存しており、温度が上昇するにつれて増加している。
また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い場合（例えば液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度よりも高い場合）、抑制された黒挿入期間の比率として、摂氏６０度における黒挿入期間の比率よりも小さい値を出力する。また、黒挿入抑制手段６は、液晶表示パネル２の温度が常温である場合（例えば、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度以下の場合）、抑制された黒挿入期間の比率として１００パーセントを出力する。
黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、値が大きい方の黒挿入期間の比率を、黒挿入期間の比率の候補とする。そして、黒挿入率決定手段１０は、このようにして決定された黒挿入期間の比率と、黒挿入抑制手段６から送られてきた抑制された黒挿入期間の比率とを比較し、値が小さい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
図１０の３９は、上記のようにして黒挿入率決定手段１０が最終的に決定した黒挿入率の比率である。また、点線で示した３７及び３８は、それぞれ図９の３７及び３８と同一のものを理解を容易にするために点線で示したものである。すなわち、図１０の３７は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した、動画表示時に発生する画像のぼけを防止するための黒挿入期間の比率であり、３８は、逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した、逆転移を防止するための黒挿入期間の比率である。
図１０から明らかなように、黒挿入率設定手段７から液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温（例えば摂氏６０度以下の温度）では、３７と一致する。すなわち、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率に一致する。また、最終的に設定された黒挿入期間の比率は、常温より高い温度（例えば摂氏６０度より高い温度）の場合、摂氏６０度における黒挿入率の比率より小さく設定される。
具体的には、黒挿入率決定手段１０で最終的に決定され、液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力される黒挿入期間の比率は、液晶表示パネル２の温度が摂氏６０度までの場合には、一律２０パーセントであり、摂氏８０度では、１７パーセントである。
例えば、黒挿入率設定手段７は、図１０を参照して、例えば温度が摂氏６０度までの場合、黒挿入期間の比率を一律２０パーセントに設定し、温度が摂氏８０度の場合、黒挿入期間の比率を１７パーセントに設定している。
液晶表示パネル駆動処理手段１２は、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間で、液晶表示パネル２を駆動する。
このように、第３の実施の形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２の温度が所定の温度以下の場合（常温と常温より高い温度との境界の温度、例えば摂氏６０度以下の場合）、黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度よりも高い場合、バックライトユニット３の明るさを、液晶表示パネル２の温度がその所定の温度である場合に設定されるバックライトユニット３の明るさより暗い明るさにするので、バックライトユニット３からの放熱量も少なくなり、液晶表示パネル２のさらなる温度情報を抑えることが出来る。
なお、第３の実施の形態では、オン時間抑制手段１３は、温度検出手段５が検出した温度に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制するとして説明したが、これに限らない。オン時間抑制手段１３が温度検出手段５が検出した温度ではなく、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間の比率に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制することも出来る。なお、この場合は、黒挿入率設定手段７等が設定する黒挿入期間の比率が異なり点を除いて、第２の実施の形態において、オン時間抑制手段１３が温度検出手段５が検出した温度ではなく、黒挿入率設定手段７が設定した黒挿入期間の比率に応じてバックライトユニット３の明るさを抑制する場合と同様であるので詳細な説明を省略する。
また、第３の実施の形態における液晶表示装置１は、黒挿入抑制手段６を備えているとして説明したが、黒挿入抑制手段６を備えていない構成も可能である。図６にこのような液晶表示装置１ａを示す。
この場合、黒挿入率決定手段１０は、動画用黒挿入率設定手段８が設定した黒挿入期間の比率と逆転移防止用黒挿入率設定手段９が設定した黒挿入期間の比率とを比較し、比率が大きい方の黒挿入期間の比率を最終的な黒挿入期間の比率として決定し、その決定した黒挿入期間の比率を液晶表示パネル駆動処理手段１２に出力する。
従って、この場合に、黒挿入率決定手段１０が最終的に決定する黒挿入期間の比率は、図１１の４０のようになる。
このように、黒挿入期間の比率が温度が増加するに従って、非減少な値をとる場合であっても、オン時間抑制手段１３は、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）である場合には、常温と常温より高い温度との境界の温度である摂氏６０度におけるバックライトユニット３の明るさよりも暗くなるように制御するので、バックライトユニット３の放熱量が増加しない。従って、液晶表示パネル２の温度が常温より高い温度（例えば摂氏６０度よりも高い温度）において、液晶表示パネル２の温度がさらに上昇することを抑制することが出来る。
なお、第１の実施の形態から第３の実施の形態まででは、ＯＣＢモードを用いた液晶表示装置について説明したが、これに限らず、ＯＣＢモード液晶を利用した液晶表示装置以外にも本実施の形態を適用することが出来る。
本発明に係る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法は、気温が常温よりも高い場合に液晶表示装置を使用した際であっても、出来る限り液晶表示パネルのさらなる温度上昇を抑制することが出来るという効果を有し、液晶を用いた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法に関するものである。
本発明の第１〜３の実施の形態における液晶表示装置の構成を示す図 本発明の第１〜３の実施の形態における液晶表示パネル駆動処理手段、液晶表示パネル及びバックライトユニットの詳細な構成を示す図 本発明の第１〜３の実施の形態における液晶表示装置を駆動するタイミングチャートを示す図 本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の動画用黒挿入率設定手段と逆転移防止用黒挿入率設定手段とが設定する黒挿入期間の比率をそれぞれ示す図 本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の黒挿入率決定手段が決定する黒挿入期間の比率を示す図 本発明の第１〜３の実施の形態における黒挿入抑制手段を用いない液晶表示装置の構成を示す図 本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の動画用黒挿入率設定手段と逆転移防止用黒挿入率設定手段とが設定する黒挿入期間の比率をそれぞれ示す図 本発明の第２の実施の形態における液晶表示装置の黒挿入率決定手段が決定する黒挿入期間の比率を示す図 本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置の動画用黒挿入率設定手段と逆転移防止用黒挿入率設定手段とが設定する黒挿入期間の比率をそれぞれ示す図 本発明の第３の実施の形態における液晶表示装置の黒挿入率決定手段が決定する黒挿入期間の比率を示す図 本発明の第３の実施の形態における黒挿入抑制手段を用いない場合の液晶表示装置の黒挿入期間の比率を示す図 （ａ）ＯＣＢ液晶のベンド状態を示す図 （ｂ）ＯＣＢ液晶のベンド状態を示す図 （ｃ）ＯＣＢ液晶のスプレイ状態を示す図 従来の液晶表示装置の構成を示す図 従来の液晶表示装置の液晶表示パネル駆動処理手段、液晶表示パネル、及びバックライトユニットの詳細な構成を示す図 従来の液晶表示装置を駆動するタイミングチャートを示す図 従来の液晶表示装置の黒挿入率設定手段が設定する黒挿入期間の比率を示す図
符号の説明
１ 液晶表示装置
２ 液晶表示パネル
３ バックライトユニット
４ 温度センサ
５ 温度検出手段
６ 黒挿入抑制手段
７ 黒挿入設定手段
８ 動画用黒挿入率設定手段
９ 逆転移防止用黒挿入率設定手段
１０ 黒挿入率決定手段
１１ バックライト制御手段
１２ 液晶表示パネル駆動処理手段
１３ オン時間抑制手段
２２ 画素電極
２３ 走査線
２４ 信号線
２５ スイッチング素子
２６ ソースドライバ
２７ ゲートドライバ

Claims (8)

  1. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
    前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
    表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
    前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、
    前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
    検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする制御手段とを備えた、液晶表示装置。
  2. 前記制御手段は、検出された前記温度が所定の温度より高い場合、前記黒挿入期間の比率を、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される黒挿入期間の比率と等しいかまたはその比率より小さい比率とする、請求項１記載の液晶表示装置。
  3. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
    前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
    表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
    前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、
    前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出手段と、
    検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさより暗い明るさにする制御手段とを備えた、液晶表示装置。
  4. 前記制御手段は、検出された前記温度が所定の温度より高い場合、前記黒挿入期間の比率を、前記固定値より小さい比率にする、請求項３記載の液晶表示装置。
  5. 前記液晶表示素子は、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示素子であり、
    前記制御手段が検出された前記温度において設定する前記黒挿入期間の比率は、検出された前記温度において、前記ＯＣＢモード液晶の逆転移を防止することが出来るような黒挿入期間の最小の比率に等しいかまたはその比率より大きい、請求項１または３に記載の液晶表示装置。
  6. 前記照明手段は、光源が点灯と消灯とを繰り返しながら前記液晶表示パネルを照明するものであり、前記制御手段は、前記照明手段の点灯と消灯との比率を調整することにより前記明るさを調整する、請求項１または３に記載の液晶表示装置。
  7. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
    前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
    表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
    前記液晶表示パネルを照明する照明手段とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
    前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
    検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度の増加に対応して増加させ、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさと等しいかまたはその明るさより暗い明るさにする制御ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法。
  8. マトリックス状に配置されたソース信号線及びゲート信号線、及び前記ソース信号線及びゲート信号線の交点に設けられた液晶表示素子を有する液晶表示パネルと、
    前記ゲート信号線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
    表示期間には、前記ソース信号線に表示データの階調に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には、前記ソース信号線に黒色の階調に対応する電圧を供給するソースドライバと、
    前記液晶表示パネルを照明する照明手段とを備えた液晶表示装置を駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、
    前記液晶表示パネルの温度を検出する温度検出ステップと、
    検出された前記温度が所定の温度以下の場合、前記黒挿入期間の比率を温度に関して固定値とし、検出された前記温度が前記所定の温度より高い場合、前記照明手段の明るさを、検出された前記温度が前記所定の温度である場合に設定される前記照明手段の明るさより暗い明るさにする制御ステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法。
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