JP2007072450A - 液晶表示装置、液晶表示装置の表示データ制御方法および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで消費電力を低減できる、ＯＣＢモード液晶等の液晶を用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】マトリックス状に配置された信号線および走査線を有する液晶表示パネル１０と、走査線にゲート信号を供給するゲートドライバ１２と、映像表示期間に映像データを出力するシフトレジスタ２２、各画素電極に印加される、映像データと独立した第２のデータが格納された第２データ記憶部２３、シフトレジスタ２２および第２データ記憶部２３から取得したデータをＤ／Ａ変換して信号線に電圧を供給するＤ／Ａ変換部２１、を有するソースドライバ１１と、入力される映像信号から映像データをシフトレジスタ２２に入力させるタイミング、Ｄ／Ａ変換部２１がシフトレジスタ２２から映像データを取得するタイミング、Ｄ／Ａ変換部２１が第２のデータを第２データ記憶部２３から取得するタイミング、を制御するタイミング制御部３２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置、その表示データ制御方法および記録媒体に関する。例えば、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置、その表示データ制御方法および記録媒体に関する。

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）モードの液晶表示素子を備える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６は、ＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示した断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、電圧印加状態を示した断面図であり、図６（ｃ）は、電圧無印加状態を示した断面図である。

ＯＣＢモードの液晶表示素子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９１の間には、図６（ａ）等に液晶分子９２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９３と呼ばれている。ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた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６（ｃ）に示すスプレイ状態９３から図６（ａ）、図６（ｂ）に示すベンド状態９４ａ、９４ｂに転移させる駆動のことである。このベンド状態９４ａ、９４ｂを用いて表示を行うのが、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の特徴であり、電圧の大きさによってベンド状態を変化させることにより、パネルの透過率を変化させるものである。

図６（ａ）に示すベンド状態９４ａは、白表示をしている場合のベンド状態を示し、図６（ｂ）のベンド状態９４ｂ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モードの液晶表示素子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、液晶の配向状態は、ベンド状態９４ａ、９４ｂからスプレイ状態９３に徐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モードの液晶表示素子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、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液晶表示装置の場合、逆転移防止駆動とは、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、映像信号に対応する電圧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（例えば、特許文献１参照）。従って、ＯＣＢモードの液晶表示素子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、映像信号に対応する電圧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。

以下、２倍速変換による逆転移防止駆動の動作について説明する。

図７は、２倍速変換による逆転移防止駆動時の、映像信号、２倍速信号、およびゲートパルスのタイミングチャートの一例を示している。

ＲＧＢデータで入力される映像信号に対して、１水平期間（１Ｈ期間）毎に、その１Ｈ期間の前側に黒挿入用の黒色の階調のデータが、後ろ側に映像信号を２倍速に変換したＲＧＢデータが、それぞれ格納されるように、ソースドライバのシフトレジスタに格納していく。なお、図７の斜線で示す部分は、黒挿入用の黒色の階調のデータを示している。

１Ｈ期間毎に、シフトレジスタには、これらの１行画素分のデータが順次入力されていき、ソースドライバからは１行画素分のデータが同時に出力されていく。したがって、図７に示すように、入力される映像信号に対して、１Ｈ期間遅れたタイミングでソースドライバから出力されていく。

図７のＧ１〜Ｇ１０は、ゲートドライバから各ゲート線に出力されるゲート信号を示している。各ゲート信号の右側に示す符号は、各ゲート信号がハイになるタイミングに画像セルに書き込まれる表示信号または黒色の挿入用データ（Ｂ）の種別を示している。

表示信号Ｓ１がソースドライバから出力されるタイミングに、ゲート線Ｇ１のゲート信号がハイになり、ゲート線Ｇ１上の画像セルに表示信号Ｓ１が書き込まれる。次に、表示信号Ｓ１と表示信号Ｓ２との間に挿入された黒色の挿入用データがソースドライバから出力されるタイミングに、ゲート線Ｇ７のゲート信号がハイになり、ゲート線Ｇ７上の画像セルに黒色の挿入用データが書き込まれる。次に、表示信号Ｓ２がソースドライバから出力されるタイミングに、ゲート線Ｇ２のゲート信号がハイになり、ゲート線Ｇ２上の画像セルに表示信号Ｓ２が書き込まれる。次に、表示信号Ｓ２と表示信号Ｓ３との間に挿入された黒色の挿入用データがソースドライバから出力されるタイミングに、ゲート線Ｇ８のゲート信号がハイになり、ゲート線Ｇ８上の画像セルに黒色の挿入用データが書き込まれる。以下同様にして、各ゲート線のゲート信号がハイになるタイミングにあわせて、表示信号または黒色の挿入用データが各画像セルに書き込まれていく。

このように、各ゲート線Ｇ１〜Ｇ１０が１フィールド期間にそれぞれ２回ずつ選択され、各ゲート線Ｇ１〜Ｇ１０上の画像セルには、表示信号と黒色の挿入用データが１回ずつ書き込まれる。したがって、表示信号を書き込む一方で周期的に黒色の挿入用データを書き込む逆転移防止駆動を実現することができる。

この結果、図７に示す例では、映像表示期間Ｔ１と黒色挿入期間Ｔ２との比率が９：１１に設定されることになる。各ゲート線Ｇ１〜Ｇ１０のゲート信号の、表示信号を書き込むパルスと黒色の挿入用データを書き込むパルスのタイミングを変化させることにより、映像表示期間Ｔ１と黒色挿入期間Ｔ２との比率を調整することができる。

図８は、従来の２倍速変換による逆転移防止駆動を行う液晶表示装置のブロック図を示している。図９は、図８の液晶表示装置で２倍速変換による逆転移防止駆動を行う際の、表示データの流れを示すタイミングチャートを示している。

この液晶表示装置は、液晶表示パネル１１０、ソースドライバ１１１、ゲートドライバ１１２、コントローラ１１３、入力電源１１４、液晶駆動電圧発生回路１１５を備えている。

液晶表示パネル１１０は、信号線と走査線がマトリックス状に配置され、それらの交点にＯＣＢモードの液晶表示素子が設けられている液晶表示パネルである。

ゲートドライバ１１２は、液晶表示パネル１１０の走査線にゲート信号を供給し、ソースドライバ１１１は、液晶表示パネル１１０の信号線に表示データに対応する電圧を供給する。

入力電源１１４は、コントローラ１１３および液晶駆動電圧発生回路１１５に電力を供給し、液晶駆動電圧発生回路１１５は、表示データを液晶表示パネル１１０に表示させるタイミングに応じて、液晶表示パネル１１０、ソースドライバ１１１、ゲートドライバ１１２に供給する電圧を調整する。

コントローラ１１３は、信号処理部１３１、ラインメモリ１３３、タイミング制御部１３２を備えており、ソースドライバ１１１は、Ｄ／Ａコンバータ１２１およびシフトレジスタ１２２を備えている。また、コントローラ１１３の信号処理部１３１は、黒色階調記憶部１３４を有している。黒色階調記憶部１３４は、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子であり、逆転移防止のために挿入する黒色表示データの階調情報が格納されている。

以下、図８および図９を用いて、２倍速変換による逆転移防止駆動の動作の詳細について説明する。

ＲＧＢデータである映像信号が信号処理部１３１に入力されると、信号処理部１３１は、入力された映像信号に対して階調補正やガンマ補正処理を行なうとともに、２倍速信号に変換してラインメモリ１３３に格納する。図９に示すように、１水平期間（１Ｈ期間）のデータ毎に、１Ｈ期間の前側が黒挿入用の黒色データとなるようにし、後ろ側が２倍速の映像信号となるようにして、ラインメモリ１３３に格納していく。このとき、信号処理部１３１は、黒色階調記憶部１３４に格納されている階調情報に基づいて１Ｈ期間の前側に格納する黒挿入用の黒色データを生成して、ラインメモリ１３３に格納していく。

また、コントローラ１１３のタイミング制御部１３２は、映像信号に含まれる表示信号（Ｓ１〜Ｓ４）が入力開始されるタイミングにスタートパルスを出力して、ラインメモリ１３３に格納された１行画素分のデータの、ソースドライバ１１１のシフトレジスタ１２２への転送を開始させる。ここで、２倍速のクロックを用いることにより、ラインメモリ１３３からシフトレジスタ１２２へ、１行画素分のデータが２倍速で順次転送されていく。

次に、コントローラ１１３のタイミング制御部１３２は、映像信号に含まれる次の表示信号を転送開始させるスタートパルスを出力するタイミングより前に、ソースドライバ１１１のＤ／Ａコンバータ１２１に対してロードパルスを出力する。Ｄ／Ａコンバータ１２１は、ロードパルスが入力されたタイミングに、シフトレジスタ１２２に格納されたデータを１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して各表示用データに対応した電圧を液晶表示パネル１１０の信号線に出力する。

ロードパルスは次の表示信号が入力される直前のタイミングで出力されるので、ソースドライバ１１１から液晶表示パネル１１０の信号線に出力されるタイミングは、図９に示すように、コントローラ１１３に入力される映像信号に対して１Ｈ期間遅れたタイミングで出力されていく。

このようにして、２倍速変換による逆転移防止駆動が実現されている。

なお、上記では、２倍速変換駆動を、ＯＣＢモード液晶の逆転移防止のための黒色データ挿入の実現を目的に使用することとして説明したが、図９〜図１１で説明した２倍速変換駆動は、ＯＣＢモード液晶の逆転移防止のためだけではなく、動画視認性の向上のためにも使用される。

つまり、動画視認性の向上を目的とする場合には、ＯＣＢモード液晶以外の液晶を用いた液晶表示装置、例えばＴＮ配向液晶表示パネルを用いた液晶表示装置においても、上述した２倍速変換駆動が用いられる。２倍速変換駆動を用いることにより、表示用データを表示する間に黒色のデータが挿入されて表示されるため、動画表示時の尾を引くように見える等の現象を緩和させることができる。

ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置で動画視認性向上を目的とする場合には、一般的に、逆転移防止のみを目的とする場合よりも黒色挿入期間の比率（図７のＴ２の期間の長さ）が長くなるように設定される。
特開２００３−２８０６１７号公報

しかしながら、上述した従来の２倍速変換駆動では、コントローラ１１３で２倍速変換の処理が必要であり、ラインメモリ１３３からシフトレジスタ１２２への表示データの転送も高速に行われるために、コントローラ１１３およびソースドライバ１１１における消費電力が大きくなっていた。

また、信号処理部１３１で２倍速変換の処理を高速に行う必要があるので、コントローラ１１３には高い性能が要求され、またラインメモリ１３３を設けなければならないために、コストアップとなっていた。

また、ラインメモリ１３３からシフトレジスタ１２２へのデータ転送速度を高速にするのに伴い、高周波によるノイズの問題も発生していた。実際に、高画素パネルにおいては、ソースドライバへの転送バス幅を２倍にするなどの公知の技術を用いて転送速度を下げる工夫がなされているのが一般的であり、単純にクロックを２倍にすることは高画素パネルにおいては望ましくない。

本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、消費電力を低減できる、液晶表示装置およびその表示データ制御方法等を提供することを目的とする。

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信号線および走査線、および前記信号線および前記走査線の交点に対応して設けられた画素電極を有する液晶表示パネルと、
前記走査線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
映像表示期間に表示させるための映像データを１行画素分順次に入力し、一行画素分同時に出力するシフトレジスタと、前記各画素電極に印加される、前記映像データと独立した第２のデータが格納された第２データ記憶部と、前記シフトレジスタから取得する前記映像データおよび前記第２データ記憶部から取得する前記第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給するＤ／Ａ変換部とを有するソースドライバと、
入力される映像信号に含まれる前記映像データを前記シフトレジスタに入力させる第１のタイミング、前記Ｄ／Ａ変換部が、前記映像データを前記シフトレジスタから取得してＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給する第２のタイミング、および、前記Ｄ／Ａ変換部が、前記第２のデータを前記第２データ記憶部から取得してＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給する第３のタイミングを制御するタイミング制御部と、を備えた液晶表示装置である。

また、第２の本発明は、
前記第２のデータは、少なくとも１種類以上の所定の映像階調を表示させるためのデータである、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、
前記第２のデータは、ノーマリホワイトモードで、黒挿入期間に表示させるための黒色のデータである、第１の本発明の液晶表示装置である。

また、第４の本発明は、
前記液晶表示パネルに用いられている液晶は、ＯＣＢモード液晶である、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、
さらに、前記第２のデータを生成する第２データ生成部を備え、
前記タイミング制御部は、前記入力される映像信号のブランキング期間に、前記第２データ生成部で生成された前記第２のデータを前記第２データ記憶部に入力させるように制御する、第１の本発明の液晶表示装置である。

また、第６の本発明は、
前記第２データ生成部は、個別に設定されたＲ、Ｇ、Ｂの各階調データから前記第２のデータを生成する、第５の本発明の液晶表示装置である。

また、第７の本発明は、
電源がＯＮされた際に、前記映像信号の入力とは関係なく、前記第２のデータを生成して前記第２データ記憶部に入力する第２データ生成部をさらに備えた、第１の本発明の液晶表示装置である。

また、第８の本発明は、
前記第２データ生成部は、個別に設定されたＲ、Ｇ、Ｂの各階調データから前記第２のデータを生成する、第７の本発明の液晶表示装置である。

また、第９の本発明は、
前記第２データ記憶部の前記第２のデータは、予め格納されている、第１の本発明の液晶表示装置である。

また、第１０の本発明は、
マトリックス状に配置された信号線および走査線、および前記信号線および前記走査線の交点に対応して設けられた画素電極を有する液晶表示パネルと、前記走査線にゲート信号を供給するゲートドライバと、映像表示期間には、前記信号線に映像データの階調に対応する第１の電圧を供給し、前記映像表示期間を含まない所定期間には、前記信号線に前記映像データと独立した第２のデータの階調に対応する第２の電圧を供給するソースドライバとを備えた液晶表示装置の表示データ制御方法であって、
前記映像表示期間に表示させるための前記映像データを１行画素分順次に入力し一行画素分同時に出力する、前記ソースドライバが有するシフトレジスタに、入力される映像信号に含まれる前記映像データを入力するタイミングを制御する映像データ入力タイミング制御ステップと、
前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記ソースドライバが有する第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるように、タイミングを制御する出力タイミング制御ステップとを備えた、液晶表示装置の表示データ制御方法である。

また、第１１の本発明は、
前記第２のデータは、少なくとも１種類以上の所定の映像階調を表示させるためのデータである、第１０の本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法である。

また、第１２の本発明は、
前記第２のデータは、ノーマリホワイトモードで、黒挿入期間に表示させるための黒色のデータである、第１０の本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法である。

また、第１３の本発明は、
前記液晶表示パネルに用いられている液晶は、ＯＣＢモード液晶である、第１２の本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法である。

また、第１４の本発明は、
第１０の本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法の、前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるようにタイミングを制御する前記出力タイミング制御ステップを実行するためにコンピュータを機能させるためのプログラムを記録した記録媒体である。

また、本発明に関連する発明は、
第１０の本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法の、前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるようにタイミングを制御する前記出力タイミング制御ステップを実行するためにコンピュータを機能させるためのプログラムである。

本発明により、消費電力を低減できる、液晶表示装置およびその表示データ制御方法等を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態１の液晶表示装置は、液晶表示パネル１０、ソースドライバ１１、ゲートドライバ１２、コントローラ１３、入力電源１４、液晶駆動電圧発生回路１５を備えている。

液晶表示パネル１０は、信号線と走査線がマトリックス状に配置され、それらの各交点の対応する位置に画素電極およびＯＣＢモードの液晶表示素子が設けられている、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルである。

ゲートドライバ１２は、液晶表示パネル１０の走査線にゲート信号を供給し、ソースドライバ１１は、液晶表示パネル１０の信号線に表示データに対応する電圧を供給する。

入力電源１４は、コントローラ１３および液晶駆動電圧発生回路１５に電力を供給し、液晶駆動電圧発生回路１５は、表示データを液晶表示パネル１０に表示させるタイミングに応じて、液晶表示パネル１０、ソースドライバ１１、ゲートドライバ１２に供給する電圧を調整する。

コントローラ１３は、信号処理部３１とタイミング制御部３２を備えており、ソースドライバ１１は、Ｄ／Ａ変換部２１、シフトレジスタ２２および黒表示用レジスタ２３を備えている。また、コントローラ１３の信号処理部３１は、黒色階調記憶部３３を有している。黒色階調記憶部３３は、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子であり、逆転移防止のために挿入する黒色表示データの階調情報が格納されている。黒色階調記憶部３３に格納されている黒色表示データの階調情報は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各階調情報が個別に設定されている。このＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子には、この黒色表示データの階調情報以外に、各レジスタの設定値や、駆動タイミングを変更するためのデータなどが格納されている。

なお、逆転移防止のために挿入する黒色表示データが、本発明の第２のデータの一例にあたり、黒表示用レジスタ２３が、本発明の第２データ記憶部の一例にあたる。また、信号処理部３１が、本発明の第２データ生成部の一例にあたる。

図２は、図１に示す本実施の形態１の液晶表示装置で、黒色表示を挿入する逆転移防止駆動を行う際の表示データの流れを示すタイミングチャートを示している。

以下、図１および図２を用いて、本実施の形態１の液晶表示装置における逆転移防止駆動の動作について説明する。

ＲＧＢデータの映像信号がコントローラ１３の信号処理部３１に入力されると、信号処理部３１は、入力された映像信号に対して階調補正やガンマ補正処理を行なう。

コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる各表示信号（Ｓ１〜Ｓ４）が入力開始されるタイミングに、スタートパルス１を出力して、信号処理部３１で処理された表示信号のシフトレジスタ２２への転送を開始させる。ここで、信号処理部３１で処理された表示信号は、２倍速変換の処理を行なわずそのままシフトレジスタ２２に順次転送される。したがって、コントローラ１３に入力された映像信号と同じ速度（１倍速）で、信号処理部３１からシフトレジスタ２２に表示信号が転送されていく。

なお、信号処理部３１で処理された表示信号が、本発明の映像データの一例にあたる。また、タイミング制御部３２がスタートパルス１を出力するタイミングが、本発明の第１のタイミングの一例にあたる。また、タイミング制御部３２がスタートパルス１を出力して表示信号をシフトレジスタ２２に転送開始させる処理が、本発明の映像データ入力タイミング制御ステップの一例にあたる。

また、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、入力される映像信号に含まれるブランキング期間の開始タイミングに、スタートパルス２を出力して、逆転移防止のための黒挿入用の黒色表示データを、信号処理部３１から黒表示用レジスタ２３に転送させる。このとき、黒色階調記憶部３３に格納されている階調情報に基づいて信号処理部３１で生成された黒挿入用の黒色表示データが、黒表示用レジスタ２３に転送される。ここで、黒表示用レジスタ２３は、各画素毎の入力データを順次格納していき出力時には同時に出力するというシフトレジスタ２２が備えているようなシフト機能を備えていないレジスタであってもよい。

次に、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる次の表示信号を転送開始させるスタートパルス１を出力するタイミングより前に、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス１を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス１が入力されたタイミングに、シフトレジスタ２２に格納された表示信号を１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して各表示信号に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。

なお、このときに、液晶表示パネル１０の信号線に出力される各表示信号に対応した電圧が、本発明の第１の電圧の一例にあたる。また、タイミング制御部３２がＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス１を出力するタイミングが、本発明の第２のタイミングの一例にあたる。

また、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、１Ｈ期間内で逆転移防止用の黒色表示を挿入するタイミングに、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス２を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス２が入力されたタイミングに、黒表示用レジスタ２３に格納された黒色表示データを１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して黒の階調に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。

なお、このときに、液晶表示パネル１０の信号線に出力される黒の階調に対応した電圧が、本発明の第２の電圧の一例にあたる。また、タイミング制御部３２がＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス２を出力するタイミングが、本発明の第３のタイミングの一例にあたる。また、タイミング制御部３２が、ロードパルス１およびロードパルス２を出力してＤ／Ａ変換部２１を制御する処理が、本発明の出力タイミング制御ステップの一例にあたる。

このように処理することにより、図２に示すように、ソースドライバ１１から液晶表示パネル１０へは、各表示信号間に黒色表示データが挿入されて出力されていく。

ロードパルス１は、次の表示信号が入力される直前のタイミングで出力されるので、図２に示すように、映像信号に含まれる表示信号Ｓ２の入力開始のタイミングに、一つ前の表示信号Ｓ１がソースドライバ１１から出力される。このように、ソースドライバ１１から液晶表示パネル１０の信号線に出力されるタイミングは、コントローラ１３に入力される映像信号に対して１Ｈ期間遅れたタイミングで出力されていく。

ロードパルス２の出力タイミングにより黒挿入期間が決まるので、ロードパルス２の出力タイミングを変化させることにより、表示期間に対する黒挿入期間の比率を調整することができる。１Ｈ期間におけるロードパルス２の出力タイミングを早くすると黒挿入期間の比率は大きくなり、遅くすると黒挿入期間の比率は小さくなる。

なお、表示期間が、本発明の映像表示期間の一例にあたり、黒挿入期間が、本発明の、映像表示期間を含まない所定期間の一例にあたる。

ＯＣＢモードの液晶素子は、温度が高くなるにしたがって逆転移が発生し易くなることが知られている。例えば、タイミング制御部３２が、液晶表示パネル１０の温度に基づいてロードパルス２の出力タイミングを変化させ、黒挿入期間の比率を変化させることにより、温度が変化しても逆転移を防止できる液晶表示装置を実現することができる。

また、各黒挿入期間におけるソースドライバ１１からの出力は同じなので、一旦黒表示用レジスタ２３に格納した黒色表示データを、Ｄ／Ａ変換部２１が繰り返し取得するようにしてソースドライバ１１から出力させるようにしてもよい。つまり、図２では、各１Ｈ期間のブランキング期間に取得した黒色表示データを次に挿入する黒色データとして使用しているが、例えば、表示信号Ｓ１の前のブランキング期間から取得した「黒１」の黒色表示データを、それ以降の表示信号（Ｓ２、Ｓ３、…）の後に挿入する黒色データに使用するようにしてもよい。

図３は、本実施の形態１の液晶表示装置の他の構成を示すブロック図である。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。

図３の液晶表示装置は、電源ＯＮ時に黒挿入用の黒表示用データを黒表示用レジスタ２３に格納しておき、その黒表示用データを液晶表示パネル１０に表示させる構成の液晶表示装置である。

図３に示す液晶表示装置の動作について、主に図１に示す液晶表示装置と異なる点について説明する。

コントローラ１３の信号処理部３４は、この液晶表示装置の電源がＯＮされると、映像信号入力の有無に関係なく、黒色階調記憶部３３に格納されている階調情報に基づいて黒挿入用の黒色表示データを生成し、その生成した黒色表示データを黒表示用レジスタ２３に転送する。つまり、電源ＯＮ時に１回だけ、コントローラ１３からソースドライバ１１の黒表示用レジスタに黒色表示データが転送され、格納される。なお、信号処理部３４が、本発明の第２データ生成部の一例にあたる。

そして、ＲＧＢデータの映像信号がコントローラ１３の信号処理部３４に入力されると、信号処理部３４は、入力された映像信号に対して階調補正やガンマ補正処理を行なう。

コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる各表示信号（Ｓ１〜Ｓ４）が入力開始されるタイミングに、スタートパルス１を出力して、信号処理部３４で処理された表示信号のシフトレジスタ２２への転送を開始させる。ここで、信号処理部３４で処理された表示信号は、２倍速変換の処理を行なわずそのままシフトレジスタ２２に順次転送される。したがって、コントローラ１３に入力された映像信号と同じ速度（１倍速）で、信号処理部３４からシフトレジスタ２２に表示信号が転送されていく。

次に、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる次の表示信号を転送開始させるスタートパルス１を出力するタイミングより前に、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス１を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス１が入力されたタイミングに、シフトレジスタ２２に格納された表示信号を１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して各表示信号に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。

また、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、１Ｈ期間内で逆転移防止用の黒色表示を挿入するタイミングに、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス２を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス２が入力されたタイミングに、黒表示用レジスタ２３に格納された黒色表示データを１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して黒の階調に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。

このように、図１に示す液晶表示装置では、黒表示用データをブランキング期間に黒表示用レジスタ２３に転送したのに対し、図３に示す液晶表示装置では、映像信号の入力に関係なく電源ＯＮ時に、黒表示用データを黒表示用レジスタ２３に転送する点が異なる。電源ＯＮ時に１回だけ黒表示用データを転送するので、表示データをシフトレジスタ２２に転送するタイミングと黒表示用データを黒表示用レジスタ２３に転送するタイミングとのタイミング制御を行う必要がないので、タイミング制御が容易に行える。

図１および図３のいずれの本実施の形態１の液晶表示装置においても、挿入する黒色表示に対する各画素の黒色表示データは同じなので、１ライン分に満たない画素数分の黒色表示データを黒表示用レジスタ２３に格納しておき、その黒色表示データを、他の画素の挿入用の黒色表示データとして繰り返し使用するようにしてもよい。したがって、この場合には、黒表示用レジスタ２３が少なくとも１画素分の黒色表示データを格納できれば、本実施の形態１の黒挿入による逆転移防止方法に対応できることになる。

また、黒色階調記憶部３３に格納している黒色表示データの階調情報を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各階調ごとに個別に設定できるので、異なる液晶表示パネル１０であっても、その液晶表示パネル１０の特性に合わせた黒挿入用の黒色表示データの階調情報を設定することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

本実施の形態２の液晶表示装置は、図１および図３に示す実施の形態１のソースドライバ１１が黒表示用レジスタ２３を備える代わりに、黒色データ記憶部２４を備えるようにした点が実施の形態１と異なる。

黒色データ記憶部２４は、１行画素分の黒挿入用の黒色表示データが予め格納されているＲＯＭである。その他の構成は、図１に示す実施の形態１の液晶表示装置と同じなので、説明を省略する。なお、黒色データ記憶部２４が、本発明の、第２のデータが予め格納されている第２データ記憶部の一例にあたる。

図５は、図４に示す本実施の形態２の液晶表示装置で、黒色表示を挿入する逆転移防止駆動を行う際の表示データの流れを示すタイミングチャートを示している。

以下、図４および図５を用いて、本実施の形態２の液晶表示装置における逆転移防止駆動の動作について説明する。

ＲＧＢデータの映像信号がコントローラ１３の信号処理部３５に入力されると、信号処理部３５は、入力された映像信号に対して階調補正やガンマ補正処理を行なう。

コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる各表示信号（Ｓ１〜Ｓ４）が入力開始されるタイミングに、スタートパルス１を出力して、信号処理部３５で処理された表示信号のシフトレジスタ２２への転送を開始させる。ここで、信号処理部３５で処理された表示信号は、２倍速変換の処理を行なわずそのままシフトレジスタ２２に順次転送される。したがって、コントローラ１３に入力された映像信号と同じ速度（１倍速）で、信号処理部３５からシフトレジスタ２２に表示信号が転送されていく。なお、タイミング制御部３２がスタートパルス１を出力するタイミングは、実施の形態１でタイミング制御部３２がスタートパルス１を出力するタイミングと同じタイミングである。

なお、タイミング制御部３２がスタートパルス１を出力して表示信号をシフトレジスタ２２に転送開始させる処理が、本発明の映像データ入力タイミング制御ステップの一例にあたる。

次に、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、映像信号に含まれる次の表示信号を転送開始させるスタートパルス１を出力するタイミングより前に、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス１を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス１が入力されたタイミングに、シフトレジスタ２２に格納された表示信号を１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して各表示信号に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。

また、コントローラ１３のタイミング制御部３２は、１Ｈ期間内で逆転移防止用の黒色表示を挿入するタイミングに、ソースドライバ１１のＤ／Ａ変換部２１に対してロードパルス２を出力する。Ｄ／Ａ変換部２１は、ロードパルス２が入力されたタイミングに、黒色データ記憶部２４に予め格納されている１行画素分の黒色表示データを取得し、Ｄ／Ａ変換して黒の階調に対応した電圧を液晶表示パネル１０の信号線に出力する。なお、タイミング制御部３２がロードパルス１およびロードパルス２を出力するタイミングは、実施の形態１でタイミング制御部３２がロードパルス１およびロードパルス２を出力するタイミングと同じタイミングである。

なお、タイミング制御部３２が、ロードパルス１およびロードパルス２を出力してＤ／Ａ変換部２１を制御する処理が、本発明の出力タイミング制御ステップの一例にあたる。

このように処理することにより、図５に示すように、ソースドライバ１１から液晶表示パネル１０へは、各表示信号間に黒色表示データが挿入されて出力されていく。

ロードパルス１は、図５に示すように、次の表示信号が入力される直前のタイミングで出力されるので、ソースドライバ１１から液晶表示パネル１０の信号線に出力されるタイミングは、コントローラ１３に入力される映像信号に対して１Ｈ期間遅れたタイミングで出力されていく。

ロードパルス２の出力タイミングにより黒挿入期間が決まるので、ロードパルス２の出力タイミングを変化させることにより、表示期間に対する黒挿入期間の比率を調整することができる。１Ｈ期間におけるロードパルス２の出力タイミングを早くすると黒挿入期間の比率は大きくなり、遅くすると黒挿入期間の比率は小さくなる。

また、本実施の形態２では、黒色データ記憶部２４は、１行画素分の黒挿入用の黒色表示データを格納していることとしたが、挿入する黒色表示に対する各画素の黒色表示データは同じなので、１ライン分に満たない画素数分の黒色表示データを黒色データ記憶部２４に予め格納しておき、その黒色表示データを繰り返し使用するようにしてもよい。したがって、この場合には、黒色データ記憶部２４は、少なくとも１画素分の黒色表示データが予め格納されていれば対応できることになる。

また、本実施の形態２では、黒色データ記憶部２４はＲＯＭであるとしたが、挿入する黒色表示に対応する予め格納された黒色表示データを取得さえできれば、その他の素子等であってもよい。例えば、黒色表示データの値が固定的に出力される回路構成とするなどのハード的な構成で実現してもよい。

以上に説明したように、本発明の液晶表示装置およびその表示データ制御方法を用いると、従来の２倍速変換による逆転移防止駆動では、コントローラからソースドライバへの表示信号の転送を高速（２倍速）に行わなければならなかったのに対し、その転送を低速（１倍速）で行うことができるので、コントローラおよびソースドライバの消費電力を低減できる。また、従来の、コントローラとソースドライバ間の高速な転送によって発生していた高周波によるノイズの問題も生じない。

また、従来の２倍速変換による逆転移防止駆動で必要だったラインメモリを設ける必要がなく、回路構成の少しの変更で対応できる黒挿入用データ記憶部の追加のみで対応可能なので、コストを低減できる。また、２倍速変換という高速な処理を行なう必要がないので、コントローラに高性能な素子を使用しなくてもよく、この点からもコストを低減できる。

なお、各実施の形態では、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示パネルにおける、逆転移防止のための黒挿入用の黒色データを表示させる場合について説明したが、これらの構成の液晶表示装置およびその制御方法は、動画視認性向上のための黒色データを挿入する場合についても適用できる。ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶パネルに限らず、他の液晶表示素子を用いた液晶パネルにおいても、図１、図３、図４のような各実施の形態で示した構成で、動画視認性向上のための黒色データを挿入させることができる。

動画視認性向上のために黒色データを挿入させる場合には、表示データを表示させる表示期間に対する黒色データを表示する黒挿入期間の比率を大きくすると、動画視認性が向上する。

また、各実施の形態で説明した黒色データとして、映像表示の黒に対応した１種類の映像階調のデータだけではなく、複数種類の所定の映像階調のデータを備えさせるようにしてもよい。黒色のデータの挿入割合を大きくすると動画視認性は向上するが、それにしたがって輝度が低下する。例えば、静止画を表示させる際には、挿入する黒色データの代わりに他の映像階調のデータを挿入するようにすれば、輝度を明るくすることができる。つまり、表示データに対して挿入するデータとして複数の映像階調のデータを備えさせておき、必要に応じて挿入するデータの映像階調を変えることにより、その場面に適した表示をさせることが可能となる。

なお、本発明に関連する発明のプログラムは、上述した本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法の、前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるようにタイミングを制御する前記出力タイミング制御ステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の液晶表示装置の表示データ制御方法の、前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるようにタイミングを制御する前記出力タイミング制御ステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協働して利用される記録媒体である。

また、本発明に関連する発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。

なお、以上説明したように、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明にかかる液晶表示装置およびその表示データ制御方法等は、消費電力を低減できるので、ＯＣＢモード液晶等の液晶を用いた液晶表示装置およびその表示データ制御方法等に有用である。

本発明の実施の形態１の液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１の液晶表示装置で逆転移防止駆動を行う際の、表示データの流れを示すタイミングチャートを示す図 本発明の実施の形態１の液晶表示装置の他の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２の液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２の液晶表示装置で逆転移防止駆動を行う際の、表示データの流れを示すタイミングチャートを示す図 （ａ）ＯＣＢ液晶の、白表示の場合のベンド状態を示す図、（ｂ）ＯＣＢ液晶の、黒表示の場合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における、２倍速変換による逆転移防止駆動時の、映像信号、２倍速信号、およびゲートパルスのタイミングチャートの一例を示す図 従来の、２倍速変換による逆転移防止駆動を行う液晶表示装置のブロック図 従来の液晶表示装置で２倍速変換による逆転移防止駆動を行う際の、表示データの流れを示すタイミングチャートを示す図

符号の説明

１０ 液晶表示パネル
１１ ソースドライバ
１２ ゲートドライバ
１３ コントローラ
１４ 入力電源
１５ 液晶駆動電圧発生回路
２１ Ｄ／Ａ変換部
２２ シフトレジスタ
２３ 黒表示用レジスタ
２４ 黒色データ記憶部
３１、３４、３５ 信号処理部
３２ タイミング制御部
３３ 黒色階調記憶部

Claims (14)

1. マトリックス状に配置された信号線および走査線、および前記信号線および前記走査線の交点に対応して設けられた画素電極を有する液晶表示パネルと、
   前記走査線にゲート信号を供給するゲートドライバと、
   映像表示期間に表示させるための映像データを１行画素分順次に入力し、一行画素分同時に出力するシフトレジスタと、前記各画素電極に印加される、前記映像データと独立した第２のデータが格納された第２データ記憶部と、前記シフトレジスタから取得する前記映像データおよび前記第２データ記憶部から取得する前記第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給するＤ／Ａ変換部とを有するソースドライバと、
   入力される映像信号に含まれる前記映像データを前記シフトレジスタに入力させる第１のタイミング、前記Ｄ／Ａ変換部が、前記映像データを前記シフトレジスタから取得してＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給する第２のタイミング、および、前記Ｄ／Ａ変換部が、前記第２のデータを前記第２データ記憶部から取得してＤ／Ａ変換して前記信号線に電圧を供給する第３のタイミングを制御するタイミング制御部と、を備えた液晶表示装置。
2. 前記第２のデータは、少なくとも１種類以上の所定の映像階調を表示させるためのデータである、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２のデータは、ノーマリホワイトモードで、黒挿入期間に表示させるための黒色のデータである、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示パネルに用いられている液晶は、ＯＣＢモード液晶である、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. さらに、前記第２のデータを生成する第２データ生成部を備え、
   前記タイミング制御部は、前記入力される映像信号のブランキング期間に、前記第２データ生成部で生成された前記第２のデータを前記第２データ記憶部に入力させるように制御する、請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２データ生成部は、個別に設定されたＲ、Ｇ、Ｂの各階調データから前記第２のデータを生成する、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 電源がＯＮされた際に、前記映像信号の入力とは関係なく、前記第２のデータを生成して前記第２データ記憶部に入力する第２データ生成部をさらに備えた、請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２データ生成部は、個別に設定されたＲ、Ｇ、Ｂの各階調データから前記第２のデータを生成する、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第２データ記憶部の前記第２のデータは、予め格納されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
10. マトリックス状に配置された信号線および走査線、および前記信号線および前記走査線の交点に対応して設けられた画素電極を有する液晶表示パネルと、前記走査線にゲート信号を供給するゲートドライバと、映像表示期間には、前記信号線に映像データの階調に対応する第１の電圧を供給し、前記映像表示期間を含まない所定期間には、前記信号線に前記映像データと独立した第２のデータの階調に対応する第２の電圧を供給するソースドライバとを備えた液晶表示装置の表示データ制御方法であって、
    前記映像表示期間に表示させるための前記映像データを１行画素分順次に入力し一行画素分同時に出力する、前記ソースドライバが有するシフトレジスタに、入力される映像信号に含まれる前記映像データを入力するタイミングを制御する映像データ入力タイミング制御ステップと、
    前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記ソースドライバが有する第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるように、タイミングを制御する出力タイミング制御ステップとを備えた、液晶表示装置の表示データ制御方法。
11. 前記第２のデータは、少なくとも１種類以上の所定の映像階調を表示させるためのデータである、請求項１０に記載の液晶表示装置の表示データ制御方法。
12. 前記第２のデータは、ノーマリホワイトモードで、黒挿入期間に表示させるための黒色のデータである、請求項１０に記載の液晶表示装置の表示データ制御方法。
13. 前記液晶表示パネルに用いられている液晶は、ＯＣＢモード液晶である、請求項１２に記載の液晶表示装置の表示データ制御方法。
14. 請求項１０に記載の液晶表示装置の表示データ制御方法の、前記映像表示期間には、前記シフトレジスタに格納された前記映像データをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第１の電圧を供給させ、前記所定期間には、前記第２データ記憶部に格納されている第２のデータをＤ／Ａ変換して前記信号線に前記第２の電圧を供給させるようにタイミングを制御する前記出力タイミング制御ステップを実行するためにコンピュータを機能させるためのプログラムを記録した記録媒体。