JP2009300722A - 液晶表示装置の駆動方法、液晶表示装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルの明るさが黒表示の挿入有無によって変わってしまい表示品質の低下を招いてしまう。
【解決手段】ステップＳ１０１にて、パネル温度を測定処理する。ステップＳ１０２にて、パネル温度が０℃以下であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進み、黒表示挿入率をゼロに設定処理する。次いで、ステップＳ１０４にて環境照度を測定処理し、続くステップＳ１０５にて、測定した環境照度に応じて黒表示挿入率ゼロに適合するバックライト輝度に調節処理する。一方、ステップＳ１０２にて、パネル温度が０℃より高ければ（ＮＯ）、ステップＳ１０６に進み、パネル温度に応じて黒表示挿入率を設定処理する。次いで、ステップＳ１０７にて環境照度を測定処理し、続くステップＳ１０９にて、測定した環境照度に応じて設定された黒表示挿入率に適合するバックライト輝度に調節処理する。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示装置の駆動方法、この駆動方法を備えた液晶表示装置、およびこの液晶表示装置を表示部に備えた電子機器に関する。

液晶表示パネルの一例として、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）モードの液晶表示パネルが知られている。ＯＣＢモードの液晶表示パネルは、一対の基板間に封入され、スプレイ配向又はベンド配向のいずれの配向状態をもとりうる液晶層を用いて構成されたものである。そして、この液晶層は初期状態ではスプレイ配向となっており、表示を行う際に、転移電圧を印加することによって液晶層をベンド配向に転移させて使用する。つまり、液晶表示パネルにおける表示は、常にベンド配向状態において行われる。

従って、ＯＣＢモードの液晶表示パネルを使用して表示を行う場合、表示駆動中においてベンド配向からスプレイ配向に転移（これを「逆転移」とも称する）しないように工夫した技術が提案されている。例えば、特許文献１には、高透過率で逆転移が生じない駆動を行うとともに低温での透過率の低下を防ぐ技術が開示されている。具体的には、液晶表示パネルの温度に応じて、黒表示の挿入駆動なしでかつ白表示時の液晶印加電圧を臨界電圧より大きく制御し、または、黒表示の挿入駆動ありの黒表示挿入率が有限値でかつ白表示時の液晶印加電圧を臨界電圧より小さく制御するものである。

また、このような液晶表示パネルは、自発光型パネルではなく、通常バックライトから射出される照射光の透過量を制御して表示する光透過型パネルとして用いられる場合がある。このような場合、例えば太陽光といった外光が照射する環境下で使用される場合は、外光の照度に依存して液晶表示パネルの表示が視認しづらいという課題がある。そこで、例えば特許文献２には、周辺の照度を検出してバックライトの発光輝度を制御する技術が開示されている。

特開２００７−１４００６６号公報 特開平９−２３０３０４号公報

特許文献１に開示された技術において、黒挿入駆動なしの場合における白表示時の液晶印加電圧は臨界電圧より大きく、一方、黒挿入駆動ありの場合における白表示時の液晶印加電圧は臨界電圧より小さい。従って、少なくとも白表示時において、液晶層に印加される電圧が異なることから、それぞれの場合において、液晶表示パネルの白表示時の透過率が異なることになる。このため、バックライトから射出された照射光が液晶表示パネルを透過する光量が異なり、液晶表示パネルの明るさが黒表示の挿入有無によって変わってしまう。つまり、液晶パネルの温度によって表示の明るさが異なるために、表示品質の低下を招いてしまうのである。

また、バックライトとして用いられる照明手段として、冷陰極管やＬＥＤ（発光ダイオード）が存在するが、これらは、通常温度に依存して発光輝度が変化することが知られている。従って、特許文献２に開示された技術をそのまま利用すると、液晶表示装置の環境温度に応じて、バックライトの輝度が変化し、所望する明るさと異なる明るさの表示状態になってしまうという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］スプレイ配向又はベンド配向のいずれの配向状態をもとりうる液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、を少なくとも有する液晶表示装置の駆動方法であって、温度センサを用いて環境温度を測定する工程と、測定された前記環境温度に応じて前記液晶表示パネルの駆動表示において、前記ベンド配向状態から前記スプレイ配向状態への転移を防止する黒表示を挿入する第１の表示制御と、前記黒表示を挿入しない第２の表示制御と、のいずれかを選択する工程と、照度センサを用いて環境照度を測定する工程と、測定された前記環境照度に応じて、選択された前記第１の表示制御又は前記第２の表示制御において、前記照明手段の照明輝度を設定する輝度設定工程と、を備えたことを特徴とする。

ベンド配向状態からスプレイ配向状態への転移を防止する黒表示の挿入の有無によって、液晶表示パネルにおける少なくとも白表示時の透過率が異なる。そこで、このような構成にすれば、照明手段の照明輝度を、黒表示挿入の有り無しのそれぞれの場合における透過率に合わせた照明輝度に設定することができる。従って、液晶表示パネルの表示制御方法に違いが生じても、液晶表示パネルの明るさの変化を抑制することができるので、表示品質の低下を抑制することが可能となる。

［適用例２］上記液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を変更して設定していることを特徴とする。

例えば液晶表示パネルの温度に応じて黒表示挿入率を変更する場合、液晶表示パネルの透過率は黒表示挿入率に応じて変化する。そこで、こうすれば、異なる値を有する黒表示挿入率に応じて、照明手段の照明輝度を制御するので、液晶表示パネルの明るさの変化を適切に抑制することができる。

［適用例３］上記液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度及び測定された前記環境照度の両方に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を設定していることを特徴とする。

こうすれば、液晶表示パネルの表示制御方法に起因する明るさの変化を抑制することに加え、液晶表示装置の環境照度に応じてさらに照明輝度を変更することができる。従って、周囲の照度に適合した液晶表示パネルの明るさを得ることが可能となる。

［適用例４］上記液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を変更して設定した後、該設定された前記黒表示挿入率を測定された前記環境照度に応じて補正して設定していることを特徴とする。

黒表示の挿入率を変更することによって、液晶表示パネルの透過率を変更することができる。従って、こうすれば、液晶表示装置の環境照度に応じた液晶表示パネルの明るさを得ることが可能となる。

［適用例５］上記液晶表示装置の駆動方法であって、前記輝度設定工程は、前記第１の表示制御で設定された前記黒表示挿入率と測定された前記環境照度に応じて、前記照明手段の照明輝度を設定する工程であることを特徴とする。

こうすれば、液晶表示パネルの表示制御方法に起因する液晶表示パネルの明るさの変化を抑制することに加え、液晶表示装置の環境照度に応じてさらに照明輝度を変更することで、周囲の照度に適合した液晶表示パネルの明るさを得ることが可能となる。

［適用例６］スプレイ配向又はベンド配向のいずれの配向状態をもとりうる液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、を少なくとも有する液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルの表示において、前記照明手段の照明輝度の設定が、上記液晶表示装置の駆動方法によって行われることを特徴とする。

こうすれば、液晶表示パネルの表示制御方法に起因する液晶表示パネルの明るさの変化を抑制したり、環境照度や照明手段の温度による液晶表示パネルの明るさの変化を抑制した液晶表示装置が得られる。

［適用例７］上記液晶表示装置を表示部として備えた電子機器。

上記液晶表示装置は、明るさの変化を抑制することによって、表示品質の低下を抑制する液晶表示装置であることから、この液晶表示装置を搭載した電子機器であれば、表示品質の良い電子機器を提供することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の駆動方法を具現化した一実施例となる液晶表示装置１００を示した機能ブロック図である。液晶表示装置１００は、メイン制御回路１０、ＢＬＵ（バックライト）制御回路２０、バックライト２１、画像処理回路４０、タイミング制御回路５０、液晶表示パネル６０、温度センサ７０、および照度センサ８０を備えている。なお、本実施例の液晶表示装置１００が備える液晶表示パネル６０には、ＯＣＢモードで動作する液晶が用いられている。

液晶表示パネル６０は、図示しない対向する一対の基板、つまりＴＦＴ基板と対向基板との間に図示しない液晶層を封止状態で挟持して形成されている。ＴＦＴ基板側には、図示しない画素電極が形成され、同じく対向基板側に設けられた図示しない対向電極との間で画素が構成される。画素はマトリクス状に複数配置され、液晶表示装置１００に入力される画像信号に基づいて白表示から黒表示までの所定数の階調を表示する表示面を形成する。

ＴＦＴ基板側には、各画素に対応して画素電極と対向電極間に所定の電圧信号を印加するためのスイッチング素子となる薄膜トランジスタＴＦＴ（不図示）が形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴは、基板の周辺部分に形成された走査線駆動回路５１とデータ線駆動回路５２からの出力信号によってスイッチングされ、各画素に応じた電圧信号を、それぞれの画素に対応する液晶に印加して画像を表示する。

具体的には、走査線駆動回路５１は、タイミング制御回路５０から出力されるデータ信号Ｙｄａｔａおよびクロック信号Ｙｃｌｋによって、各画素に対応して形成された薄膜トランジスタＴＦＴを、所定の順序で所定の期間（これを「１フレーム期間」と称す）オンする。一方、データ線駆動回路５２は、タイミング制御回路５０から出力されるデータ信号Ｘｄａｔａおよびクロック信号Ｘｃｌｋによって、オンしている薄膜トランジスタＴＦＴに同期して各画素にデータ信号Ｘｄａｔａ、つまり各画素に応じた電圧を印加する。

データ信号Ｘｄａｔａは、０ボルト（Ｖ）を中心とする所定の振幅電圧を有する複数の交流パルス電圧波形から構成される電圧波形であり、画像処理回路４０によって生成され、タイミング制御回路５０に出力される。データ信号Ｘｄａｔａは、前述したベンド配向からスプレイ配向への逆転移を抑制するため必要に応じて画素を黒表示する信号を含む。すなわち、画像処理回路４０では、画像信号に基づいて各画素が表示すべき階調に応じて所定の振幅電圧を有する複数のパルス電圧信号を生成する際、メイン制御回路１０から出力される制御信号によって、１フレーム期間において黒表示に対応した振幅電圧を有するパルス信号を所定の時間含むようにデータ信号Ｘｄａｔａを生成する。データ信号Ｘｄａｔａについては後述する。

メイン制御回路１０は、液晶表示パネル６０の近傍に設置された温度センサ７０の出力データによって液晶表示パネル６０の温度（以降、これを「パネル温度」と称す）を測定取得する。本実施例では取得されたパネル温度はおおよそ液晶の温度を示すものとして扱う。また、液晶表示装置１００に設けられた照度センサ８０の出力データによって、液晶表示装置１００が曝されている環境照度、特に表示面における環境照度を測定取得する。そして、取得したパネル温度と、取得した液晶表示装置１００の環境照度（以降、単に「環境照度」）とから、生成すべきデータ信号Ｘｄａｔａについての制御信号を画像処理回路に出力する。

同時に、メイン制御回路１０は、ＢＬＵ制御回路２０に対して制御信号を出力し、液晶表示パネル６０の照明手段としてのバックライト２１の輝度を制御する。バックライト２１は、本実施例では白色ＬＥＤが用いられ、印加電流に応じた輝度が得られるように構成されている。従って、ＢＬＵ制御回路２０は、メイン制御回路１０から出力される制御信号によって、バックライト２１に印加する電流を制御して、バックライトの輝度を調節する。この結果、複数の画素によって表示された表示面の画像は、輝度が調節されたバックライトによって、明るさが適切に補正されることになる。

次に、バックライトの輝度をパネル温度および環境照度に応じて調節する処理について図５に示したフローチャートを用いて説明するが、その前に、この処理に対する理解を容易にするため、パネル温度に応じてバックライト輝度を調節制御することについての技術的な背景を、図２〜図４を参照して説明する。

図２は、パネル温度に応じて生成されるデータ信号Ｘｄａｔａを説明する模式図である。図中吹き出し部に、１フレーム期間において１つの画素の画素電極と対向電極間に印加されるデータ信号Ｘｄａｔａの電圧波形を示した。データ信号Ｘｄａｔａは、１フレーム期間が１５ｍｓｅｃに１５周期分の交流パルス電圧波形を有した信号である。

本実施例では、パネル温度に対して、図示するように黒表示挿入率を変化させるようにする。すなわち、パネル温度が所定温度以下、つまり本実施例では０℃以下であれば、１フレーム期間において黒表示を挿入せず、白表示の交流パルス電圧波形の振幅電圧を臨界電圧以上の電圧ＴＢにしたデータ信号Ｘｄａｔａを生成する。パネル温度が０℃より高ければ、１フレーム期間においてパネル温度に応じた所定の時間分黒表示を挿入し、白表示の電圧波形の振幅電圧を臨界電圧以下の電圧にしたデータ信号Ｘｄａｔａを生成する。ちなみに、図２では、１フレーム期間が１５ｍｓｅｃの場合において、１周期１ｍｓｅｃの時間を有する交流パルス電圧波形を黒表示として挿入する電圧波形を示している。従って、この場合の黒表示挿入率は、１÷１５×１００≒６．７％となり、図２においてパネル温度が凡そ７℃の時に生成される電圧波形に相当する。なお、本実施例では所定温度を０℃としたが、もとより液晶層の特性に応じて定まることは言うまでもない。

また、本実施例では、図２に示したように、環境照度が１００ルクス（ｌｘ）時を基準として、パネル温度と黒表示挿入率との関係が規定されているものとする。このようにパネル温度に応じてデータ信号Ｘｄａｔａを生成して液晶を駆動するのは、前述した特許文献１において説明されているように、液晶をベンド配向状態に維持して表示駆動するためである。

さて、このようにパネル温度に応じて黒表示挿入率を変更すると、画素における階調表示において、黒表示挿入率が高くなるのに従って、透過率が低くなってしまう現象が発生する。これを、図３を用いて説明する。図３は、階調表示の一つとして、画素が白表示を行う場合において、黒表示挿入率が異なる、つまりパネル温度が異なるときの画素の透過率の変化の様子を示した模式図である。

図示するように、黒表示挿入時間が５ｍｓｅｃ（すなわち黒表示挿入率＝５÷１５×１００≒３３．３％）の場合は、黒表示の挿入とともに透過率が曲線ＴＲ５の如く降下し、黒表示挿入時間が１ｍｓｅｃ（すなわち黒表示挿入率＝１÷１５×１００≒６．７％）の場合は、黒表示の挿入とともに透過率が曲線ＴＲ１の如く降下する。従って、それぞれの白表示において、透過率の最高値については僅かな差異ではあるものの、透過率の１フレーム期間における積分値については相当な差異が生ずる。従って、それぞれの白表示において、黒表示挿入率が高くなると透過率が低下することになる。

図３においては、一例として白表示を行う場合を例示したが、白表示以外の階調表示においても、このように黒表示挿入率が高くなると透過率が低下することは明らかである。従って、所定の階調表示状態において、黒表示挿入時間が長くなる（すなわち黒表示挿入率が高くなる）のに伴って、透過率が低くなる。この様子を図４に示した。

図４は、黒表示挿入率をパラメータとし、データ信号Ｘｄａｔａにおける階調表示部分の振幅電圧の実効電圧と透過率との関係を示したものである。図示するように、電圧波形における階調表示を行うためのそれぞれの電圧に対して、黒表示挿入時間が長くなる（すなわち黒表示挿入率が高くなる）のに伴って、透過率が低くなる。そこで、このように黒表示挿入率に応じてバックライト輝度を調節設定するのである。なお、本実施例では、図４において、５Ｖの電圧が黒表示電圧に相当し、それ以下の電圧がデータ信号Ｘｄａｔａにおいて各階調表示部分に相当する電圧である。

それでは、図５のフローチャートに従ってバックライトの輝度調節処理について説明する。ここでの処理は、前述したメイン制御回路１０が中央演算制御回路ＣＰＵとして機能することによって、画像信号を液晶表示パネル６０に表示するのに際して実行される。

処理が開始されると、まずステップＳ１０１にて、温度センサ７０を用いてパネル温度を測定処理する。次に、ステップＳ１０２にて、パネル温度が０℃以下であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進み、黒表示挿入率をゼロに設定処理する。ステップＳ１０３では、図２の下側吹き出し部に示した電圧波形であって、交流パルス電圧波形の振幅電圧が画素毎の階調表示に応じた電圧値を有する波形が生成されるのである。

次いで、ステップＳ１０４にて照度センサ８０を用いて液晶表示装置１００が曝されている環境照度を測定処理し、続くステップＳ１０５にて、測定した環境照度に応じて黒表示挿入率ゼロに適合するバックライト輝度に調節処理する。

一方、ステップＳ１０２にて、パネル温度が０℃より高ければ（ＮＯ）、ステップＳ１０６に進み、パネル温度に応じて黒表示挿入率を設定処理する。ステップＳ１０６では、図２の上側吹き出し部に示した電圧波形であって、所定の時間分黒表示に相当する振幅電圧を有する交流パルス電圧波形と、階調表示に応じた振幅電圧を有する電圧波形と、から構成される電圧波形が生成されるのである。なお、ここでは、環境照度が１００ｌｘである場合を基準として、図２に示されたパネル温度と黒表示挿入率の関係を規定した対応テーブルが、メイン制御回路１０に設けられた記憶手段に記憶されているものとする。従って、メイン制御回路１０は、測定されたパネル温度に対応する黒表示挿入率を記憶された対応テーブルから読み出して設定する。

次いで、ステップＳ１０７にて照度センサ８０を用いて液晶表示装置１００が曝されている環境照度を測定処理し、続くステップＳ１０９にて、測定した環境照度に応じて設定された黒表示挿入率に適合するバックライト輝度に調節処理する。

ステップＳ１０５およびステップＳ１０９において行われるバックライトの輝度調節処理について、具体的に図６を用いて説明する。図６は、本実施例において、調節されるバックライト２１の輝度（単に「バックライト輝度」）と環境照度との関係を示したグラフである。図６（ａ）は、液晶表示パネル６０が、バックライト２１によって表示面における表示の視認を行う透過型のパネルである場合を示している。また、図６（ｂ）は、透過型に加え、外光（例えば太陽光）による環境照度が高くなった場合、外光を利用して表示面における表示の視認を行う所謂半透過型のパネルである場合を示している。なお、図６（ａ），（ｂ）においてバックライト輝度の１００％とは、ＢＬＵ制御回路２０が白色ＬＥＤに流すことが可能な最大電流におけるバックライト輝度としている。

具体的に、まず透過型の場合について、ステップＳ１０５およびステップＳ１０９において行われるバックライトの輝度調節処理について説明する。周知のように、液晶表示パネル６０は、外光による環境照度が高くなると表示の視認が困難になってしまう。そこで、高くなる環境照度に呼応してバックライト輝度を高めて表示の視認性を確保する。本実施例では、環境照度が凡そ１００００ｌｘまでは、ＢＬＵ制御回路２０が白色ＬＥＤに流す電流を増加させてバックライト２１の輝度を図示した曲線に沿って上昇させる。

このとき、ステップＳ１０９では、前述したように黒表示挿入時間が長いほど透過率が低いので、黒表示挿入時間の長さに応じて、図示したようにバックライト輝度を設定することによって調節処理する。ちなみに、環境照度が１０００ｌｘであった場合、黒表示挿入時間が１ｍｓｅｃの表示駆動が行われる場合のバックライト輝度は凡そ６５％に、黒表示挿入時間が５ｍｓｅｃの表示駆動が行われる場合のバックライト輝度は凡そ７３％に、それぞれ調節される。また、環境照度が１００００ｌｘであった場合、黒表示挿入時間が１ｍｓｅｃの表示駆動が行われる場合のバックライト輝度は凡そ８８％に、黒表示挿入時間が５ｍｓｅｃの表示駆動が行われる場合のバックライト輝度は１００％に、それぞれ調節される。

また、ステップＳ１０５では、前述したように黒表示を挿入しないので、図示したように黒表示挿入無し（つまり黒表示挿入時間０ｍｓｅｃ）の曲線に沿ってバックライト輝度を調節処理する。ちなみに、環境照度が１０００ｌｘであった場合バックライト輝度は凡そ６０％に、環境照度が１００００ｌｘであった場合バックライト輝度は凡そ８３％に、それぞれ調節される。

前述したように、パネル温度が０℃以下の場合の表示駆動では、白表示時において画素電極に印加する電圧が臨界電圧以上になるものの、黒表示を挿入しない。従って、本実施例では、パネル温度が０℃以下の場合の表示駆動において液晶表示パネル６０が呈する透過率は、パネル温度が０℃より高い場合の表示駆動において液晶表示パネル６０が呈する透過率よりも高い状態であるものとした。このために、バックライト輝度は、黒表示を挿入する場合に比べて低く調節することになる。もとより、パネル温度が０℃以下の場合の表示駆動に応じて呈する透過率に則して、バックライト輝度を調節処理するようにすればよい。

次に、環境照度が１００００ｌｘを越える明るさでは、バックライト２１の輝度を維持するように制御する。照度が１００００ｌｘ以上の環境は、非常に眩しい環境であることから、液晶表示装置１００が使用される環境照度が１００００ｌｘ以上となる頻度は少ないことが想定される。また、このような眩しい環境下では、バックライト輝度を相当に上昇しなければならず輝度の調節処理が困難である。そこで、本実施例では、このようにバックライト輝度を維持するものとした。

次に半透過型の場合について、ステップＳ１０５およびステップＳ１０９において行われるバックライトの輝度調節処理について、透過型の場合との違いについて説明する。半透過では、図６（ｂ）に示したように、環境照度が所定の輝度（本実施例では凡そ１００００ｌｘ）以上において、透過型の場合と異なりバックライト輝度を漸減するように調節処理する。照度が１００００ｌｘ以上の環境は、非常に外光（例えば太陽光）照度が高いことから、このような外光を利用して液晶表示パネル６０の表示面に表示される画像を視認することが好ましい。そこで、外光照度が高くなるのに合わせて、バックライト輝度を漸減して表示の視認性を確保する。

具体的には、前述した透過型の場合と同様に、ステップＳ１０９では、黒表示挿入時間が長いほど透過率が低いので、黒表示挿入時間の長さに応じて、図６（ｂ）に示したようにバックライト輝度を設定することによって調節処理する。また、ステップＳ１０５では、黒表示を挿入しないので、図示したように黒表示挿入無し（つまり黒表示挿入時間０ｍｓｅｃ）の曲線に沿ってバックライト輝度を調節処理する。

本実施例では、液晶表示パネル６０が透過型および半透過型のそれぞれの場合において、図６（ａ）および図６（ｂ）に示した環境照度とバックライト輝度との関係を規定したグラフが、メイン制御回路１０に設けられた図示しない記憶手段に記憶されている。そして、画像信号を液晶表示パネル６０に表示するのに際して、メイン制御回路１０が、記憶したグラフを適宜読み出し、ＢＬＵ制御回路２０を制御してバックライト輝度を適切に調節処理するのである。

図５に戻り、ステップＳ１０５およびステップＳ１０９に引き続き、ステップＳ１１０にて画像信号の表示処理を行う。前述したように、画像処理回路４０において、ステップＳ１０３またはステップＳ１０６のいずれかで設定された黒表示挿入率を有するデータ信号Ｘｄａｔａが生成され、タイミング制御回路５０を介して各画素にデータ信号Ｘｄａｔａが印加されて表示処理が行われる。なお、ステップＳ１０６からステップＳ１１０までの処理が請求項記載の第１の表示制御工程に相当する。また、ステップＳ１０３からステップＳ１１０までの処理が請求項記載の第２の表示制御工程に相当する。

次に、ステップＳ１１１にて、所定時間経過したか否かを判定処理する。本実施例では、メイン制御回路１０は、タイマー回路を有し、画像信号の表示開始からの経過時間を測定する。そして、同じくメイン制御回路１０に設けられた記憶手段に記憶された所定時間と経過時間とを比較することによって判定処理を行う。

判定の結果、所定時間が経過した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１に戻って、上述した一連の処理を繰り返す。本実施例では、環境照度およびパネル温度が時間経過とともに変化するものとし、液晶表示パネル６０へ画像を表示している間、所定時間の経過毎に、パネル温度および環境照度を測定して、そのパネル温度に適合する表示駆動と、その環境照度に適合するバックライト輝度に調節するのである。

そして、判定の結果、所定時間が経過していない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１１２にて、画像信号の表示が終了したか否かを判定処理する。表示が終了していない場合は（ＮＯ）、ステップＳ１１１に戻って、経過時間の計測を継続する。そして、総ての画像信号の表示処理が終了すると（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、本実施例における表示処理が終了する。

上述するように、本実施例の液晶表示装置１００によれば、ベンド配向状態からスプレイ配向状態への転移を防止する黒表示の挿入の有無によって、白表示などといった階調表示における液晶表示パネルの透過率が異なる。そこで、このような構成にすれば、照明手段であるバックライト２１の輝度をそれぞれの透過率に合わせた輝度に調節制御することができる。従って、液晶表示パネル６０の表示制御方法に違いが生じても、液晶表示パネルの明るさの変化を抑制することが可能となる。

また、黒表示挿入率に応じて変化する液晶表示パネル６０の透過率に応じて、バックライト２１の輝度を調節制御することができるので、液晶表示パネル６０の明るさの変化を適切に抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について実施例により説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下、変形例をあげて説明する。

（第１変形例）
上記実施例では、パネル温度に応じて黒表示挿入率を設定し、その後環境照度に応じて設定された黒表示挿入率に適合するバックライト輝度に調節する処理としたが、変形例として、設定された黒表示挿入率を環境照度に応じて変更し、変更した黒表示挿入率に適合するバックライト輝度に調節する処理としてもよい。こうすれば例えば、黒表示挿入率を変更（低く）して、透過率を高めることによってバックライト輝度をさらに低く調節することができるので、バックライト２１の消費電力を抑制することが可能となる。

本変形例の処理を、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７のフローチャートは、上記実施例の処理を示す図５のフローチャートに対して、ステップＳ１０７に引き続いてステップＳ１０８の処理の追加を追加し、これに合わせてステップＳ１０９の処理をステップＳ１０９ａの処理に変更したものである。従って、その他の処理は総て図５のフローチャートに示した処理と同一であり、同じステップ符号を付している。従って、ここではこれらの処理についての説明は省略して、ステップＳ１０８とステップＳ１０９ａについてのみ説明する。

ステップＳ１０８では、環境照度に応じて黒表示挿入率を変更処理する。ここでは、ステップＳ１０６にて設定された黒表示挿入率を図８に示したグラフのように変更する。すなわち、基準となる環境照度１００ｌｘにおいて設定された黒表示挿入率を、環境照度が上昇するに従って低く変更する。具体的には、環境照度１００００ｌｘまでは図示した線に沿って漸減する。こうすることによって前述したように透過率が上昇するため液晶表示パネルの輝度を上昇させることができる。そして、環境照度１００００ｌｘ以上は一定値とする。これは前述したように、照度が１００００ｌｘ以上の環境は非常に眩しい環境であることから、液晶表示装置１００が使用される環境照度が１００００ｌｘ以上となる頻度は少ないことが想定されること、また、このような眩しい環境下では、バックライト輝度を相当に上昇しなければならず輝度の調節処理が困難であることから、このように黒表示挿入率を維持することが好ましいためである。

なお、図８においては、パネル温度が２０℃の場合における黒表示挿入率の変更具合と、パネル温度が５０℃の場合における黒表示挿入率の変更具合と、を例示している。もとより、設定される総ての黒表示挿入率に対して環境照度に対する黒表示挿入率の変更具合が規定されていることは勿論である。

そして、図７に戻りステップＳ１０９ａにおいて、環境照度に応じて変更した黒表示挿入率に適合するバックライト輝度に調節処理する。具体的には、図６に示したグラフにおいて、変更された黒表示挿入率となる黒表示挿入時間を示す曲線から、測定された環境照度に対応するバックライト輝度に調節処理するのである。

なお、本変形例において、変更された黒表示挿入率は、パネル温度に応じてベンド配向状態を安定して保持するために設定された黒表示挿入率からずれることになる。従って、本変形例では、ベンド配向状態からスプレイ配向状態への逆転移が生じない範囲において、黒表示挿入率を低くすることが好ましい。

（第２変形例）
上記実施例において、バックライト２１の光源として用いられている白色ＬＥＤは、一般的に温度に応じて照度が変化する特性を有することが知られている。そこで、本変形例として、バックライト２１の温度を測定し、測定した温度を用いてバックライト２１の輝度を調節することとしてもよい。こうすることによって、バックライト２１の輝度が温度によって変化しないことになるので、環境照度によるバックライト２１の輝度調節が正しく行われることになる。なお、本変形例ではバックライト２１の温度を測定するセンサが照射光を遮蔽するなどの不具合を回避するため、バックライト２１の温度を直接測定せず、液晶表示装置１００が曝されている環境温度を、バックライト２１の温度と相関する温度であるものとして測定することとする。もとより、バックライト２１の温度を直接測定することとしても差し支えない。

本変形例を、図９を用いて説明する。図９は、本変形例の液晶表示装置１００ａを示した機能ブロック図である。液晶表示装置１００ａは、図１に示した上記実施例の液晶表示装置１００に対して、環境温度センサ９０を追加したものであり、他の構成は、総て液晶表示装置１００と同様である。従って他の構成についての説明は省略する。

環境温度センサ９０は、バックライト２１の温度と相関した環境温度が得られる位置に設置されている。そして、メイン制御回路１０は、環境温度センサ９０を用いて環境温度を測定し、バックライト２１の輝度が環境温度によって変化しないようにＢＬＵ制御回路２０を制御するのである。なお、環境温度センサ９０が測定すべき温度を、温度センサ７０が測定可能であれば、温度センサ７０を環境温度センサ９０として用いても差し支えない。

制御方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、横軸を環境温度、縦軸を相対輝度および相対電流とし、環境温度に対するバックライト２１の輝度とバックライト２１に流れる電流の関係を図示したグラフであり、図１０（ａ）は、制御前の状態を示し、図１０（ｂ）は制御後の状態を示す。

ＢＬＵ制御回路２０は、通常バックライト２１に一定の電流を流すことによって発光させている。すると、このような場合、白色ＬＥＤの発光特性から、環境温度（つまりバックライト２１の温度）の上昇とともに輝度が低下する。そこで、図１０（ｂ）に示したように、バックライト２１に流す電流を環境温度の上昇とともに多くすることによって、輝度を一定にするのである。なお、本実施例では、図示するように環境温度が２０℃を基準（つまり１．０）として、増加もしくは減少すべき電流を相対値で示してしている。もとより、図１０に示したグラフは、バックライト２１に使用する光源の種類によって異なることは言うまでもない。

（その他の変形例）
上記実施例では、環境照度に応じてバックライト輝度を調節することとしたが、必ずしもこうする必要はない。例えば、環境照度がおおよそ一定である環境下で液晶表示装置１００が使用される場合など、環境照度があまり変化しないような場合は、バックライト輝度を環境照度に応じて調節することなく、黒表示挿入率に応じて予め定められたバックライト輝度に設定するようにすればよい。こうすれば、照度センサ８０が不要であるとともに、環境照度を測定する処理（図５ステップＳ１０４およびステップＳ１０７）が不要である。

具体的には、液晶表示装置１００が使用される環境照度に応じた黒表示挿入率を予め設定しておくようにすればよい。また、黒表示を挿入しない表示においても同様に好ましいバックライト輝度を予め設定しておけばよい。なお、この場合は、測定した環境照度に応じてバックライト輝度を調節する処理（図５ステップＳ１０５およびステップＳ１０９）に換えて、設定された黒表示挿入率に応じたバックライト輝度に設定する処理とすればよい。

なお、環境照度に応じてバックライト輝度を調節する処理を、黒表示を挿入する表示の場合もしくは黒表示を挿入しない表示の場合のいずれか一方においてのみ行うようにしても差し支えない。液晶表示装置１００が使用される環境照度の様子に応じてバックライト輝度を調節するか否かを選択すればよい。

また、上記実施例では、挿入する黒表示について、黒表示挿入率をパネル温度に応じて複数設定することとしたが、１つのみ設定することとしてもよい。パネル温度に関わらず一定の黒表示挿入率を用いて、ベンド配向状態を安定して維持できる場合は、このようにすればよい。

また、上記実施例では、データ信号Ｘｄａｔａの電圧波形は図２の吹き出し部に示した電圧波形であるものとして説明したが、これに限るのでないことは勿論である。例えば、１フレーム期間は１５ｍｓｅｃに限らずこれより長くてもよいし、これより短くても差し支えない。１フレーム期間の長さに関わらず、黒表示挿入率によってベンド配向状態を維持することが可能であるからである。

また、上記実施例では、黒表示挿入時間を１ｍｓｅｃ、３ｍｓｅｃ、５ｍｓｅｃというように、交流パルス電圧波形の１パルス分（１ｍｓｅｃ）を１単位として挿入時間を設定する場合を例示したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば１パルス分の期間を１ｍｓｅｃよりもさらに短くすることとしてもよい。上記実施例のように、黒表示挿入時間の１単位を１ｍｓｅｃとすると、黒表示挿入率は飛び飛びの値を呈することになる。このため、パネル温度に対して設定される黒表示挿入率が、図２に示した関係を満たさない場合が発生する。そこで、このようにすれば、図２に示したパネル温度と黒表示挿入率との関係をほぼ満たすように黒表示の挿入時間を細かく設定することができるのである。この結果、パネル温度に応じた黒表示挿入率を、適切に設定することが可能となる。

また、上記実施例では、バックライト２１に白色ＬＥＤを用いることとして説明したが、これに限らず、例えば蛍光管（冷陰極管、熱陰極管）やランプ（例えばキセノンランプ）など他の光源を用いることとしてもよい。他の光源を用いる場合は、その光源が有する環境温度と輝度との特性に応じてバックライト輝度を調節処理（例えば、光源が冷陰極管であれば、インバーター回路の点灯周波数制御による輝度調節処理）することは言うまでもない。

また、上記実施例では、環境照度と調節すべきバックライト輝度との関係（図６のグラフ）および、環境照度と変更すべき黒表示挿入率との関係（図８のグラフ）を、１００ｌｘから１０００００ｌｘまでの環境照度範囲について規定した状態を示したが、もとよりこの範囲に限るものでないことは勿論である。液晶表示装置が曝される環境照度の範囲についてそれらの関係を規定するようにすればよい。

また、本発明の実施形態を、上記実施例およびその変形例においては液晶表示装置１００，１００ａとしたが、本発明の実施形態を、上記実施例およびその変形例となる液晶表示装置１００，１００ａを表示部として備えた電子機器としてよい。例えば、液晶表示装置１００，１００ａを表示部として備えた電子機器としての携帯電話でしてもよい。上述するように、上記液晶表示装置１００，１００ａは、環境温度や環境照度などが変化しても明るさの変化が少ない表示部を提供することができることから、この液晶表示装置を搭載することによって、明るさの変化が抑制された表示品質の良い携帯電話を提供することができる。

なお、このような液晶表示装置１００，１００ａを備える電子機器としては、携帯電話に限るものでないことは勿論であり、テレビやデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、コンピュータなどの電子機器において表示部として備えることとしてもよい。こうすれば、明るさの変化が抑制された表示品質の良い画像を提供する電子機器を実現することができる。

本発明の一実施例となる液晶表示装置を示した機能ブロック図。 パネル温度に応じて形成されるデータ信号を説明する模式図。 パネル温度が異なるときの画素の透過率の変化の様子を示した模式図。 黒表示挿入率をパラメータとし、階調表示部分の振幅電圧と透過率との関係を示すグラフ。 本実施例の液晶表示装置が行う処理を示すフローチャート。 本実施例において、調節されるバックライト輝度と環境照度との関係を示したグラフで、（ａ）は透過型のパネル、（ｂ）は半透過型のパネルの場合を示したグラフ。 本変形例のバックライト輝度の調節処理を示すフローチャート。 第１変形例で、環境照度に応じて変更する黒表示挿入率を示すグラフ。 第２変形例の液晶表示装置を示した機能ブロック図。 第２変形例で、環境温度に対するバックライトの輝度と電流の関係を示すグラフで、（ａ）は輝度制御前の状態を示し、（ｂ）は輝度制御後の状態を示すグラフ。

符号の説明

１０…メイン制御回路、２０…ＢＬＵ制御回路、２１…バックライト、４０…画像処理回路、５０…タイミング制御回路、５１…走査線駆動回路、５２…データ線駆動回路、６０…液晶表示パネル、７０…温度センサ、８０…照度センサ、９０…環境温度センサ、１００…液晶表示装置、１００ａ…液晶表示装置。

Claims (7)

1. スプレイ配向又はベンド配向のいずれの配向状態をもとりうる液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、を少なくとも有する液晶表示装置の駆動方法であって、
   温度センサを用いて環境温度を測定する工程と、
   測定された前記環境温度に応じて前記液晶表示パネルの駆動表示において、前記ベンド配向状態から前記スプレイ配向状態への転移を防止する黒表示を挿入する第１の表示制御と、前記黒表示を挿入しない第２の表示制御と、のいずれかを選択する工程と、
   照度センサを用いて環境照度を測定する工程と、
   測定された前記環境照度に応じて、選択された前記第１の表示制御又は前記第２の表示制御において、前記照明手段の照明輝度を設定する輝度設定工程と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を変更して設定していることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
3. 請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度及び測定された前記環境照度の両方に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を設定していることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
4. 請求項３に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記第１の表示制御は、測定された前記環境温度に応じて定時間に対する前記黒表示の挿入時間の割合を示す黒表示挿入率を変更して設定した後、該設定された前記黒表示挿入率を測定された前記環境照度に応じて補正して設定していることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記輝度設定工程は、前記第１の表示制御で設定された前記黒表示挿入率と測定された前記環境照度に応じて、前記照明手段の照明輝度を設定する工程であることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
6. スプレイ配向又はベンド配向のいずれの配向状態をもとりうる液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、を少なくとも有する液晶表示装置であって、
   前記液晶表示パネルの表示において、前記照明手段の照明輝度の設定が、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液晶表示装置の駆動方法によって行われることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項６に記載の液晶表示装置を表示部として備えた電子機器。

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