JP2011076106A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低階調間の輝度変化でのゴーストを防止することを課題とする。
【解決手段】画素を選択するための複数のゲートライン及び画素データを供給するための複数のデータラインを含む液晶パネル（９０２）と、前記液晶パネルに光を照射するためのバックライト（９０１）と、１フレームを複数フィールドに分割し、フレームデータをフィールドデータに変換し、前記データラインに前記フィールドデータを供給するデータドライバとを有し、前記バックライトは、フレーム周波数と同一周波数で輝度を増減させる液晶表示装置が提供される。
【選択図】図９

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置は、デジタルテレビユニットとして用いられてきているが、動画表示への応答性でＣＲＴに劣るとされ、評価を落としている。その主原因として、１フレームの間、同一画面を表示しつづける画面上の像と、目の動きとの間でずれが発生することが知られている。ＣＲＴと同等の表示を得る方法としては、黒画面を挿入する方法と、バックライトを表示周期と同期させ点滅する（または、明暗の状態を繰り返す）方法が提示されてきた。しかし、いずれの方式も、全白の表示輝度を下げなければならず、広く実用化されるまでに至っていない。

また、下記の特許文献１には、１秒間に複数フレームでの画像を表示する表示素子において、１フレームＦ₀ は少なくとも２フィールドＦ₁ ，Ｆ₂ に分割し表示され、１フィールドＦ₁ 中の少なくとも１サブフィールド１Ｆにおいて第一の輝度Ｔｘで所望の画像を表示し、残る１サブフィールド２Ｆにおいては該第一の輝度より小さく且つ０より大きい第二の輝度Ｔｙで該第一の輝度で表示した画像と実質的に同一の画像を表示することが記載されている。

特開2000-338464号公報

高輝度と動画表示性能を両立する技術として、パネルを倍速駆動しハーフトーン表示する技術が考えられる。しかし、この技術を用いた液晶表示装置においては、次の２点で課題が存在する。第１に、中間調表示の解像度不足である。第２に、特に低階調間の輝度変化でゴーストが未解消である。

本発明の目的は、低階調間の輝度変化でのゴーストを防止することである。

本発明の一観点によれば、画素を選択するための複数のゲートライン及び画素データを供給するための複数のデータラインを含む液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するためのバックライトと、１フレームを複数フィールドに分割し、フレームデータをフィールドデータに変換し、前記データラインに前記フィールドデータを供給するデータドライバとを有し、前記バックライトは、フレーム周波数と同一周波数で輝度を増減させる液晶表示装置が提供される。

バックライトの輝度を増減させることにより、低階調間の輝度変化でのゴーストを防止することができる。

本発明の第１〜第４の実施形態による液晶表示装置の構成例を示す図である。 応答補償をしない場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。 第１フィールドのみ応答補償する場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。 第１フィールド及び第２フィールドを応答補償する場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるフィールド時分割比決定を説明するための図である。 図６（Ａ）は本発明の第２の実施形態による第１フィールド及び第２フィールドの階調を示す図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の低階調領域の拡大図である。 バックライトを連続点灯する場合のフレーム階調（液晶ユニット入力）、フィールド階調、液晶ユニット輝度及び表示を示す図である。 バックライトを明暗駆動する場合のバックライト輝度、液晶ユニット輝度及び表示を示す図である。 図９（Ａ）はバックライト及び液晶パネルの接続例を示す図であり、図９（Ｂ）はバックライト及び液晶パネルの断面図である。 フレーム階調とフィールド階調との関係を示す図である。 正面視輝度及び斜め視輝度の関係を示す図である。 図１２（Ａ）は本発明の第４の実施形態によるバックライト及び液晶パネルの接続例を示す図であり、図１２（Ｂ）はバックライト及び液晶パネルの断面図である。 信号タイミング並びにパネル及びバックライトの駆動を示すタイミングチャートである。 １フレームを２フィールドに分割する例を示す図である。

図１は、本発明の第１〜第４の実施形態による液晶表示装置の構成例を示す図である。タイミングコントローラ１０４は、データ変換器１０５を有し、メモリ１０６に対して読み出し及び書き込みが可能である。データ変換器１０５は、１フレームを複数フィールドに時間的に分割し、フレームデータをフィールドデータに変換する。複数フィールドは、相互に異なる階調を表示する。ゲートドライバ１０２は、タイミングコントローラ１０４の制御の下、液晶パネル１０１内のゲートライン（走査線）にフィールド毎にゲートパルス電圧を供給する。ゲートラインは、画素を選択するためのラインである。データドライバ１０３は、タイミングコントローラ１０４の制御の下、液晶パネル１０１内のデータライン（信号線）にフィールド毎にデータ電圧を供給する。データラインは、画素データを供給するためのラインである。液晶パネル１０１は、複数のゲートライン及び複数のデータラインが交差し、その交差部にアクティブ素子（ＴＦＴ：薄膜トランジスタ）を有したアレイ基板と、少なくともＩＴＯを形成した対抗基板とを有する。アレイ基板及び対向基板は、その間に液晶層を狭持する。各画素には上記のＴＦＴが配置されている。ＴＦＴは、一部又は全てがポリシリコンで形成される。また、ＴＦＴは、そのゲートがゲートラインに接続され、そのドレインがデータラインに接続される。ゲートラインにゲートパルスが供給されると、それに対応するＴＦＴがオンし、そのＴＦＴの画素を選択することができる。選択されたＴＦＴの画素では、データラインに供給されるデータ電圧に応じて液晶分子の配向方向が決まり、光の透過量が決まり、その画素の階調値を制御することができる。

図１４は、１フレームを２フィールドに分割する例を示す図である。横軸は入力フレームデータ階調を示し、縦軸が第１フィールドＦＤ１及び第２フィールドＦＤ２の階調を示す。第１フィールドＦＤ１が先頭フィールドであり、第２フィールドＦＤ２が最終フィールドである。

データ電圧として、低階調側では、第１フィールドＦＤ１にはＶ１を、第２フィールドＦＤ２には黒（最小階調値）電圧Ｖｂを印加する。また、高階調側では、第１フィールドＦＤ１で白（最大階調値）電圧Ｖｗを、第２フィールドでＶ３を印加するようにする。低階調ではデータ電圧Ｖ１とＶｂ、高階調ではデータ電圧ＶｗとＶ３による輝度の時間積分により、各フレームの輝度は当初狙いの輝度が達成できるように、それぞれの電圧が選択される。

第１フィールドＦＤ１の電圧がＶ１からＶｗへと変わる階調は、フレーム輝度を達成するためにＶ１として２５５階調＝Ｖｗが必要となる階調であり、一例では２００階調付近となる。例えば、第１フィールドＦＤ１、第２フィールドＦＤ２の合計の階調−輝度特性はγ＝２．４となるように設定される。

このような階調設定をする第１の目的は、応答速度の改善にある。ＶＡ方式での液晶の応答性は、中間調から中間調への応答が悪いことが知られている。その応答性を良くする手法として、以下の２つがある。（１）事前に黒に近い階調の電圧を印加しておくことで、液晶分子にプレチルト角を与え、次の階調への応答性をよくする。（２）到達階調が高いほど、応答性が良いため、到達階調の電圧値を高くする。

後者はオーバードライブの原理に相当するものである。前者の黒電圧以外の電圧というのは、事前に黒電圧を印加するよりも適当な中間調を印加した方が応答速度が速い場合があるためである。

本実施形態での階調選択は、低階調側では従来の階調電圧よりも高い電圧を第１フィールドＦＤ１で印加させることができることによる応答速度向上、及び第２フィールドＦＤ２を黒電圧に固定することで、次のフレームの第１フィールドＦＤ１への応答性を良くするという効果がある。また、高階調側での第１フィールドＦＤ１は白電圧に固定することで、前フレームの第２フィールドＦＤ２からの応答性を良くする効果がある。

第２の目的は、動画特性の向上である。低階調側の第２フィールドＦＤ２に黒電圧を印加することで、液晶が完全に応答できた場合、輝度として寄与するのは第１フィールドＦＤ１のみとなる。これは動画特性を悪化させている、ホールド型ディスプレイからインパルス型ディスプレイを実現していることになる。

第３の目的は、視角特性の改善にある。階調視角特性の改善には、複数の階調−輝度特性を画素内もしくは時間的に持つことが必要であるが、まさにそれを１フレームのフィールド単位で行っているのがこの階調選択方法である。つまり倍速駆動にてハーフトーン駆動効果を得ることができる。

本実施形態では、ｎ倍速でのハーフトーン駆動を行うことができる。ｎ倍速でのハーフトーン駆動は、複数フィールドにおいて各々異なる複数の階調表示を画素単位で行うことで、時間平均により目的の輝度を達成する駆動である。

また、この階調視角特性の改善には、２つの階調−輝度特性に差が大きければ大きいほど効果があることが知られている。従って、低階調側では第２フィールドＦＤ２を黒電圧Ｖｂに固定し、高階調側では第１フィールドＦＤ１を白電圧Ｖｗに固定している。

ただし、このデータ電圧印加により所望の動画特性、階調視角特性改善効果を得るためには、第２フィールドＦＤ２の黒への応答性が重要になる。第１フィールドＦＤ１では、オーバードライブ（ＯＤ）が適用されることで応答性は大きな問題にはならないが、第２フィールドＦＤ２に黒電圧を印加した場合、黒電圧よりも低い電圧を印加できないために、液晶の黒への応答性が重要になる。ここで応答速度の遅い液晶を使用した場合、輝度が黒に落ちきらないため、動画特性として改善効果が落ちる。

つまり、応答速度の遅い液晶の場合には、第２フィールドＦＤ２にもオーバードライブ（ＯＤ）を使用することが必須となる。この場合に低階調の第２フィールドＦＤ２で設定する電圧は、４〜１６階調程度の電圧とすることが望ましい。これ以上の電圧を印加してしまうと、インパルス型としての効果が薄れるとともに、階調視角特性改善効果も薄れることになる。

また、第１フィールドＦＤ１の白電圧への応答が遅い場合には、白電圧を意図的に下げておくことでオーバードライブ（ＯＤ）が使用できるようになる。下げる方法としては、白電圧を下げる方法と、白電圧は維持したまま、より高電圧印加可能なドライバを使用する方法がある。

前者の場合には輝度の低下が伴うので、極端に下げることはできなく、また、白電圧が下がったところにより高い電圧が印加されると、応答波形のオーバーシュートが起こるため、動画特性に悪影響を及ぼすことになる。従って、下げる目安の一例としては、およそ２４０階調程度の電圧に下げることが実使用上適当である。

印加できる最大又は最小の電圧を白電圧又は黒電圧として使用せず、この範囲の内側の電圧で白電圧から黒電圧までを割り振ることで、黒から白、白から黒応答時にもオーバードライブを使用することができる。

以上のように、複数フィールドのうちの最終フィールドでは、フレームデータが最小階調値から第１の階調値まではデータラインに第１の定電圧（黒（最小階調値）電圧又は黒電圧に近い電圧）を印加する。また、複数フィールドのうちの先頭フィールドでは、フレームデータが第２の階調値から最大階調値まではデータラインに前記第１の定電圧よりも高い第２の定電圧（白（最大階調値）電圧又は白電圧に近い電圧）を印加する。

第１の課題は、中間調表示の解像度不足である。第１の課題については、図１４に示すように、入力信号の階調−表示輝度間の特性（γ特性）がベキ乗関数になっているために、起こる現象であり、階調の中央値での輝度が、白輝度の１／２から大幅にずれていることによる。低階調領域１４０１及び高階調領域１４０３では、表示階調に対して、フィールド階調が過剰である。中間階調領域１４０２では、表示階調に対して、フィールド階調が不足し、階調のつぶれが発生する。

上記の課題は、次のいずれかの方法により解消することができる。第１の方法は、液晶パネルに入力される段階での階調−輝度特性を調整する方法であり、第１の実施形態で説明する。第２の方法は、フレームを時分割し異なる階調を表示するフィールドのうち明るい表示をするフィールドの時間を短く方法であり、第２の実施形態で説明する。

第２の課題は、特に低階調間の輝度変化でゴーストが未解消（表示階調が変化する場合の応答補償方法が未確定）である。第２の課題については、階調変化直後のフレーム（動画像の境界となる部分）での輝度−時間波形を階調変化後の輝度−時間波形に形を合わせることで、解決できる。この方法は、第３及び第４の実施形態で説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態として、１フレーム周期を２フィールドに分割した場合を述べる。駆動回路は、図１に示すようにメモリ１０６及びデータ電圧を補正するためのデータ変換器１０５を有する。データ変換器１０５は、前フレームと現フレームでのデータの比較を行い、比較結果に基づいてメモリ１０６のデータ変換テーブル上の補正値を読み出し、現フレームのフィールドのデータに加算することで、補償後階調データを得る。補償後階調データは、タイミングコントローラ１０４からデータドライバ１０３を経て画素に印加されるようになっている。また、この変換は１フレーム中の２フィールドのデータに対して行われる。

６０Ｈｚ程度のフレーム周波数で駆動した場合、応答時間（到達輝度の１０％から９０％までの時間）が１２ｍｓ程度の応答となるＶＡ方式の液晶パネルにおいては、黒から中間調、白から中間調の応答が図２に示すような成分の組合せの結果で、応答特性を持つ。

図２は、応答補償をしない場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率（輝度）、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。画素中央部では、位相２０１の遅れが存在する。画素内の土手近傍では、フィールドごとの電圧変化に時定数５ｍｓ以下で応答するが、土手構造から離れるにしたがって、応答の時定数が遅くなる。しかも、明／暗の繰り返しの電圧変化に対して位相遅れも生じる。その結果、黒から中間調に向かう応答では、図２のような輝度変化を見せる。

図３は、第１フィールドＦＤ１のみ応答補償する場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。入力階調信号が変化した瞬間から第１フィールドＦＤ１の終端での輝度を階調変化後（安定後）の終端での輝度とそろえるよう、フィールドの階調を補償値３０１で変化させる。この補償値３０１は、入力信号の変化と同一の符号であり、その絶対値は全白階調に対して概ね１／３程度の値以下となる。しかし、この補償のみでは、上記の応答のうち位相遅れがある成分の影響により、第２フィールドＦＤ２の輝度が増大する傾向がある。

図４は、第１フィールドＦＤ１及び第２フィールドＦＤ２を応答補償する場合のフィールド階調信号、土手構造近傍の透過率、画素中央部の透過率、液晶ユニット透過率を示す図である。上記の補償値３０１の他に、第２フィールドＦＤ２を全白階調の実効電圧の１／１０程度の補償値４０２だけ低減させる。このため、第２フィールド（低輝度側フィールド）ＦＤ２では黒電圧に対して実効電圧を大きく設定する（数階調分）。この補償値４０２により、図３の第２フィールドＦＤ２の輝度増大を防止することができる。

以上のように、フレームデータに階調変化があった場合に、そのフレームの第１フィールドＦＤ１のデータに対して前記フレームデータの階調変化の増減と同じ方向に補償値３０１を補正し、そのフレームの第２フィールドＦＤ２のデータに対して前記フレームデータの階調変化の増減と逆の方向に補償値４０２を補正する。

さらに、上記の設定では、３フィールド目に輝度不足が起こる傾向にあるため、最大で１０階調以下の幅でフィールド階調に加算する。上記の応答補償のための階調補正は、フレーム階調（入力）が明から暗に変化する場合には、補償値を逆の符号にする。

（第２の実施形態）
図６（Ａ）は本発明の第２の実施形態による第１フィールドＦＤ１及び第２フィールドＦＤ２の階調を示す図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の低階調領域の拡大図である。第１フィールドＦＤ１及び第２フィールドＦＤ２においてそれぞれ８ビット階調の精度でグレー表示する機能を持っており、両者の組合せで１０ビット精度の階調のグレー表示を実現するものである。

図５は、本実施形態によるフィールド時分割比決定を説明するための図である。横軸は時間、縦軸は輝度を示す。Ｔはフレーム周期を示す。ＤＢは全黒の輝度レベル、ＤＷは全白の輝度レベルを示す。参照番号５１１は全白から全黒への応答曲線、参照番号５１２は全黒から全白への応答曲線を示す。参照番号５０１は第１フィールドＦＤ１の光量、参照番号５０２は第２フィールドＦＤ２の光量、参照番号５０３で示すハッチは全白（定常）の光量を示す。時間τ３は、τ２／τ１×Ｌで表される。輝度レベルＤ１は、Ｌ／１．２５τ１で表される。

全黒から全白への応答曲線５１２の応答時間が８ｍｓ、全白から全黒への応答曲線５１１の応答時間が６ｍｓの液晶パネルにおいては、１フレームを２フィールドへ時分割する分割比を１:２に定める。分割した複数フィールドのうちの高輝度側のフィールドＦＤ１の時間は他のフィールドＦＤ２の時間より短い。

１フレームは２フィールドに分割され、フレーム時間をＴ、高輝度側のフィールドＦＤ１の時間をＬ、黒表示から白表示に変えたときの最終到達輝度の１０％から９０％までの応答時間をτ１、白表示から黒表示に変えたときの最終到達輝度の１０％から９０％までの応答時間をτ２とすると、以下の不等式を満たすようにフィールド時間比が設定される。
0.15×T < L²/(2×τ１×1.25)+τ２/(2×τ１)×L < 0.25×T ・・・（１）

不等式（１）の意味するところを、図５を用いて説明する。液晶パネルの応答時間τ１及びτ２がフレーム周期Ｔに比べて同等程度であるため、時間について積分した光量を図のように三角形に近似して、第１フィールドＦＤ１を全白階調、第２フィールドを全黒階調として、フレームの階調を表現している場合を図示している。第１フィールドＦＤ１の間に出射する光量５０１は、次式で表される。
I0× L²/(1.25τ１)/2

第２フィールドＦＤ２の光量は、次式で表される。
I0×L×τ２/(2×τ１)

このフィールド階調の組合せ（２５５階調／０階調）が、フレーム階調（入力）の中間階調（１２８階調）にあたるとき、フィールド階調の組合せがもっとも効率的に割り振られているといえる。

しかしこの技術だけでは、最大でも９ビットのグレー階調を設定できるだけである。そこで、第２フィールドＦＤ２を黒とせずに最大４階調（８ビット表記）とする。第２フィールドＦＤ２を０階調から４階調までの幅で変化させることで、第１フィールドＦＤ１での輝度の立上りの速度が微妙に変わる。この結果、階調表現の精細度を増すことができる。１０ビット表示をするための各々のフィールド階調を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。

フレーム階調データ（液晶表示装置への入力）が８ビット階調表記における５階調以上かつ概ね１２８階調以下においては、低輝度側のフィールドＦＤ２の階調は８ビット階調表記における２〜５階調までの値を最大値として取り、フレーム階調データ（液晶表示装置への入力）が８ビット階調表記における概ね１２８階調以上においては、低輝度側のフィールドＦＤ２の階調は８ビット階調表記における２５０〜２５３階調までの値を最小値として取ることができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、メモリ１０６に格納した前フレームのフレーム階調データを、現在のフレームの階調データと比較し、両者に差があった場合には、最初のフィールドにのみ、フィールド階調を変化させる機能を持つ。

図９（Ａ）はバックライト９０１及び液晶パネル９０２の接続例を示す図であり、図９（Ｂ）はバックライト９０１及び液晶パネル９０２の断面図である。バックライト９０１は、液晶パネル９０２に光を照射する。液晶パネル９０２は、バックライト９０１の光の透過率を制御し、階調表現する。

図７は、バックライト９０１を連続点灯する場合のフレーム階調（液晶ユニット入力）、フィールド階調、液晶ユニット輝度及び表示を示す図である。フレーム階調一定時は、必ず暗い階調／明るい階調の順になるように２つのフィールドに分割して階調表示する。液晶ユニットへの入力階調＝フレーム階調と液晶ユニット輝度との関係（以下「表示部のγ設定」と表記）はγ＝２．４に設定してあり、フレーム階調と各々のフィールド階調との関係は、図１０のように設定してある。８ビットのフレーム階調は、８ビットの第１フィールド（低輝度側フィールド）ＦＤ１及び第２フィールド（高輝度側フィールド）ＦＤ２の階調に変換される。第１フィールドＦＤ１及び第２フィールドＦＤ２の時間比は１：１である。領域１００３は、第２フィールドＦＤ２の階調が飽和する領域である。

図８は、図７に対応し、フレーム階調（液晶ユニット入力）、フィールド階調、バックライト９０１を明暗駆動する場合のバックライト輝度、液晶ユニット輝度及び表示を示す図である。図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、バックライト９０１は、画面を縦方向に４分割してあり、フレーム周波数と同周波数でデューティ比４０％の明暗状態を繰り返し点灯させている。バックライトに関する設定は次の通りである。

蛍光管：冷陰極管 外経φ３．０ｍｍ、内径φ２．４ｍｍ
管電流：明状態７ｍＡ、暗状態３．５ｍＡ （瞬間輝度比 明状態５：暗状態２）

バックライト９０１の駆動と液晶パネル９０２の駆動との間の同期は、次の方法を取っている。ゲートドライバ１０２が受け持つゲートラインに書き込む期間を中心にして、図に示すタイミングでバックライト９０１の駆動部へ２値の定電圧信号（３．５Ｖ／０Ｖ）を送る。バックライト駆動部はバックライト９０１のブロック毎に独立した位相で点灯できるものであり、かつ前記の定電圧信号により点灯制御される。信号電圧３Ｖ以上でオフ、０．５Ｖ以下でオンの設定としてある。

フレーム階調に変化があった場合、第１フィールドＦＤ１の最終到達輝度を、変化後のフレーム階調が安定した後の第１フィールドＦＤ１の輝度になるように、第１フィールドＦＤ１に補償値７０２を設定し、オーバードライブ駆動する。その補償値は、図１０の通りである。この応答補償機能のみでは、パネル透過率の時間変化は図７のようになり、フレーム階調が変化する瞬間から１／２フレームの期間７０１でグラデーション状のニジミが視認される。

上記のバックライト駆動回路の構成により、パネル駆動はバックライトの明暗駆動との間で、各ブロックの中央においてパネルの駆動に対し１／２周期ずれる。そのため第２フィールドＦＤ２の終了の瞬間を中心にしてバックライトが明状態で発光し、結果としてユニット輝度は図８のように変化する。フレーム階調変化後、第１フィールドＦＤ１の輝度波形８０２が、直前の輝度（光量）波形とほぼ同一になり、明瞭な輪郭が現れる。１／２フレーム期間７０１より短い期間８０１でのみ中間状態の表示が出現する。

以上のように、バックライト９０１は、フレーム周波数と同一周波数で輝度を増減させる。バックライト９０１はライン方向（ラインが延びる方向）に複数のブロックに分割される。各ブロックでは、各ブロックの中央部の画素について、分割した複数フィールドのうちの階調が最も高いフィールドＦＤ２の終了時点を中心にした期間でバックライトが明状態になる。中央部の画素は、図２〜図４に示すように位相２０１の遅れを有する。

１フレームを２つのフィールドに分割した場合、前のフィールドＦＤ１の階調Ｉ１と後のフィールドＦＤ２の階調Ｉ２との間に、Ｉ２＞＝Ｉ１の関係が常に成り立つ。

なお、１フレーム内のフィールド順を暗フィールド／明フィールドの順にすることの長所に応答補償が適用できる階調範囲が広いことが挙げられる。図１１は、特性線１００１は輝度浮き上がり０の理想状態、特性線１００２は本実施形態の表示ユニット、特性線１００３は１フレームを２フィールドに分割した倍速駆動のみの表示ユニット、特性線１００４はフィールド分割しない表示ユニットを示す。横軸は正面視輝度、縦軸は斜め視輝度を示す。明フィールド／暗フィールドの順の場合には、高階調の中間調（フィールド分割の時間比率１：１ならば、２００階調前後、時間比率１：２ならば１２８階調前後；いずれも８ビット表記）より明るい階調でオーバードライブする余地が無くなるのに対し、暗フィールド／明フィールドの順の場合には全黒または全白の階調へ変化する場合以外には、応答補償が可能である。全黒１１１１及び全白１１１２は、原理的には効果がない。本実施形態の特性線１００２は、理想特性線１００１に近いものとなり、斜め視の黒浮きを解消し、斜め視特性を向上させることができる。

（第４の実施形態）
図１２（Ａ）は本発明の第４の実施形態によるバックライト１２０１及び液晶パネル１２０２の接続例を示す図であり、図１２（Ｂ）はバックライト１２０１及び液晶パネル１２０２の断面図である。バックライト１２０１は、液晶パネル１２０２に光を照射する。液晶パネル１２０２は、バックライト１２０１の光の透過率を制御し、階調表現する。

図１２（Ａ）及び（Ｂ）の本実施形態は、図９（Ａ）及び（Ｂ）の第３の実施形態に比べ、より単純な構造で動画表示を改善するものである。バックライト１２０１は、画面全体にわたって一区画とした直下型バックライトである。

図１３は、信号タイミング並びにパネル及びバックライトの駆動を示すタイミングチャートである。フレーム周波数と同周波数でデューティ比５０％の明暗状態を繰り返し点灯させる。バックライト１２０１に関する設定は次の通りである。

蛍光管：冷陰極管 外経φ３．０ｍｍ、内径φ２．４ｍｍ
管電流：明状態７ｍＡ、暗状態３．５ｍＡ （瞬間輝度比 明状態５:暗状態２）

ゲートドライバ１０２が受け持つゲートラインに書き込む期間を中心にして、図に示すタイミングでバックライト１２０１の駆動部へ２値の定電圧信号（３．５Ｖ／０Ｖ）Ｓ１を送る。バックライト駆動部は定電圧信号Ｓ１により点灯制御される。信号電圧３Ｖ以上でオフ、０．５Ｖ以下でオンの設定としてある。

第１及び第２フィールドは、それぞれ第１〜第Ｌラインを有し、各データ書き込みタイミングを図１３に示す。パネルの画素透過率は、第Ｌ／４列のライン上画素及び第３Ｌ／４列のライン上画素について示す。ユニット輝度も、それに対応し、第Ｌ／４列のライン上画素及び第３Ｌ／４列のライン上画素について示す。本実施形態も、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上のように、第１及び第２の実施形態によれば、１フレーム期間を複数フィールドに分割し、全てのフィールドのデータ電圧に対し変換されたデータを用いる技術において、適正かつ最小限の駆動回路技術を加えて、グレー階調の高精細化とともに動画特性を向上することができる。また、第３及び第４の実施形態によれば、バックライト点滅との連動により、視角特性悪化（中間調輝度の浮き上がり、色シフト）を軽減できる。

第１及び第２の実施形態によれば、中間調表示の解像度不足を防止することができる。また、第３及び第４の実施形態によれば、フレーム階調データが変化する場合の応答補償を行うことができ、特に低階調間の輝度変化でゴーストを防止することができる。

また、ハーフトーン駆動方式の表示方式と、１フレーム毎に一定階調を表示する表示方式（通常駆動方式）とを設定によって使い分けてもよい。その際、階調−印加電圧の設定が、ハーフトーン駆動方式と通常駆動方式とで異なる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０１ 液晶パネル
１０２ ゲートドライバ
１０３ データドライバ
１０４ タイミングコントローラ
１０５ データ変換器
１０６ メモリ

Claims (2)

1. 画素を選択するための複数のゲートライン及び画素データを供給するための複数のデータラインを含む液晶パネルと、
   前記液晶パネルに光を照射するためのバックライトと、
   １フレームを複数フィールドに分割し、フレームデータをフィールドデータに変換し、前記データラインに前記フィールドデータを供給するデータドライバとを有し、
   前記バックライトは、フレーム周波数と同一周波数で輝度を増減させる液晶表示装置。
2. 前記バックライトはライン方向に複数のブロックに分割されており、各ブロックでは、各ブロックの中央部の画素について、前記複数フィールドのうちの階調が最も高いフィールドの終了時点を中心にした期間でバックライトが明状態になる請求項１記載の液晶表示装置。

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