JP2012108237A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位な表示と安定した調光が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】実施形態は、表示パネルと、光源と、光源の発光を制御する制御部と、を備えた表示装置が提供される。制御部は、第１周期で発光を制御する第１モードと、第１周期よりも長い第２周期で発光を制御する第２モードと、を有する。第１モードでは、第１周期内において第１電圧信号と第２電圧信号とを交互に光源に入力させ、第１電圧信号と第２電圧信号との期間の比率を第１周期中で変化させて明るさを変える。第２モードでは、第２周期内において第３電圧信号と第４電圧信号とを交互に光源に入力させ、第３電圧信号と第４電圧信号との期間の比率を第２周期中で変化させて明るさを変える。暗い第１調光帯で第１モードを用い、明るい第２調光帯で第２モードを用いる。または、第１調光帯では第２モードを用い、第２調光帯では第１モードを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

表示パネルの背面にバックライトが配置された液晶表示装置が多く用いられている。
バックライトの輝度を変化させる方法として、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式が用いられる。例えば、ＰＷＭ制御の波形の電圧印加期間を液晶パネルの駆動期間と同期させる構成がある。

一方、液晶パネルの駆動のフレーム周期のなかにバックライトのオン期間とオフ期間とを設け、オン期間を短くすることで、液晶表示装置の動画視認性を向上させるインパルス駆動方式がある。しかしながら、この方法では、バックライトの明るさの制御範囲が十分でなく、また、液晶パネルの光学特性との関係でフリッカが目立つことがある。

動画視認性が高く、明るさの制御範囲が広く、フリッカを抑制した、高品位な表示と安定した調光が可能な表示装置が望まれている。

特開平０６−３６４６号公報

本発明は、高品位な表示と安定した調光が可能な表示装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、表示パネルと、前記表示パネルに入射させる光を発光する光源と、前記光源の前記発光を制御する制御部と、を備えた表示装置が提供される。前記制御部は、第１周期で前記発光を制御する第１モードと、前記第１周期よりも長い第２周期で前記発光を制御する第２モードと、を有する。
前記第１モードでは、前記制御部は、前記第１周期内において、第１電圧信号と、前記第１電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第２電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第１電圧信号の期間と前記第２電圧信号の期間との比率を前記第１周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させる。
前記第２モードでは、前記制御部は、前記第２周期内において、第３電圧信号と、前記第３電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第４電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第３電圧信号の期間と前記第４電圧信号の期間との比率を前記第２周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させる。
前記制御部は、前記発光の明るさが暗い第１調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させ、前記発光の明るさが前記第１調光帯における明るさよりも明るい第２調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させる。または、前記制御部は、前記第１調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させ、前記第２調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させる。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る表示装置の構成及び動作を例示する模式図である。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、実施形態に係る表示装置の一部の構成及び動作を例示する模式的断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図７（ａ）〜図７（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。

以下に、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（実施の形態）
図１（ａ）〜図１（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態に係る表示装置の構成及び動作を例示する模式図である。
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、実施形態に係る表示装置の一部の構成及び動作を例示する模式的断面図である。

まず、図３（ａ）〜図３（ｃ）により、本実施形態に係る表示装置の構成の概要について説明する。
図３（ａ）は、表示装置の構成を例示しており、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、表示装置に設けられる表示パネルの動作を例示している。

図３（ａ）に表したように、表示装置１０は、表示パネル１００と、光源２００と、制御部４００と、を備える。
表示パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置である。表示パネル１００においては、表示パネル１００に入射した光に対する透過性が可変である。

光源２００は、表示パネルに入射させる光を発光する。光源２００は、例えば表示パネル１００の背面側に設けられる面状の光源である。すなわち、光源２００は、例えばバックライトである。光源２００は、発光部２１０を有する。発光部２１０には、例えば半導体発光素子が用いられる。半導体発光素子としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。すなわち、例えば、発光部２１０は、ｎ形半導体層と、ｐ形半導体層と、ｎ形半導体層とｐ形半導体層との間に設けられた発光層と、を含む。また、発光部２１０には、蛍光管（例えば冷陰極管）が用いられる。すなわち、光源２００は、陰極管を含むことができる。

例えば、光源２００は、例えば、表示パネル１００の背面に配置された導光板を含むことができる。導光板の側面に発光部２１０が並置され、発光部２１０から出射された光が導光板を進行し、導光板の主面から表示パネル１００に光が入射する。

また、光源２００においては、複数の棒状の発光部２１０が、表示パネル１００の背面に並べられる。
実施形態において、光源２００の構成は任意である。

表示装置１０においては、光源２００で発光した光が、表示パネル１００の背面から表示パネルに入射する。表示パネル１００における光の透過性の変化に応じて、明るさが変調され、表示が行われる。このように、表示装置１０は、バックライト方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。

制御部４００は、光源２００の発光を制御する。

例えば、表示パネル１００には、マトリクス状に配置された複数の画素１１０が設けられる。画素１１０のそれぞれの液晶層１１０ａに所望の電圧が印加され、各画素の透過性が変化する。これにより、表示装置１０は表示を行う。

表示パネル１００は、例えば、アクティブマトリクス基板１０１と、アクティブマトリクス基板１０１に対向して設けられた対向基板（図示しない）と、アクティブマトリクス基板１０１と対向基板との間に設けられた液晶層１１０ａと、を有する。

アクティブマトリクス基板１０１には、例えば、複数のゲート線１１１と、ゲート線１１１の延在方向と非平行（例えば直交）に設けられた複数の信号線１１２と、複数のスイッチング素子１１３と、が設けられる。複数のスイッチング素子１１３のそれぞれは、ゲート線１１１と信号線１１２との交差部のそれぞれに設けられる。スイッチング素子１１３のそれぞれには、各画素１１０の画素電極１１０ｂが接続される。各画素１１０の画素電極１１０ｂと、対向基板に設けられる対向電極１１０ｃと、の間の液晶層１１０ａの液晶分子の配列が、液晶層１１０ａに印加される電圧に従って変化する。その変化が透光性の変化となる。なお、対向電極１１０ｃは、アクティブマトリクス基板１０１に設けられも良い。

ゲート線１１１に印加されるゲート信号Ｙｓによって、各ゲート線１１１に接続されたスイッチング素子１１３がスイッチの動作を行う。これにより、信号線１１２に印加される表示信号Ｘｓに基づいた所定の電荷が画素電極１１０ｂに書き込まれる。これにより、所望の電圧が液晶層１１０ａに印加される。なお、この電荷を保持するために、液晶層１１０ａに並列に補助蓄積容量１１０ｓが設けられている。

ここで、複数のゲート線１１１の数をｍ（ｍは２以上の整数）とし、複数の信号線１１２の数をｎ（ｎは２以上の整数）とする。すなわち、表示パネル１００は、ｍ×ｎ個の画素１１０を有する。なお、複数の画素１１０のそれぞれが、赤色、緑色及び青色に対応した画素となる場合には、これら３つの画素１１０が、１つの表示要素とされる。すなわち、各画素に対応してカラーフィルタが設けられても良い。

なお、図１に例示したように、表示パネル１００は、ゲート線ドライバ１２０と、信号線ドライバ１３０と、をさらに含むことができる。ゲート線ドライバ１２０は、ゲート線１１１にゲート信号Ｙｓを供給する。信号線ドライバ１３０は、信号線１１２に表示信号Ｘｓを供給する。なお、ゲート信号Ｙｓは、複数のゲート線１１１のうちの一番目のゲート線１１１に供給される第１ゲート信号Ｙ１から、ｍ番目のゲート線１１１に供給される第ｍゲート信号Ｙｍまでを含む。また、表示信号Ｘｓは、複数の信号線１１２のうちの一番目の信号線１１２に供給される第１表示信号Ｘ１から、ｎ番目の信号線１１２に供給される第ｎ表示信号Ｘｎまでを含む。

スイッチング素子１１３のそれぞれには、例えば薄膜トランジスタが用いられる。スイッチング素子１１３のゲートは、ゲート線１１１に接続される。スイッチング素子１１３の例えばソースが信号線１１２に接続される。スイッチング素子１１３のドレインは、画素電極１１０ｂに接続される。スイッチング素子１１３のそれぞれは、ゲート線ドライバ１２０からゲート線１１１を介して供給されるゲート信号Ｙｓに基づいて、信号線ドライバ１３０から信号線１１２を介して供給される表示信号Ｘｓに基づく電荷を画素１１０へ供給する。すなわち、ゲート線１１１のそれぞれにゲート信号Ｙｓを順次印加して走査を行い、画素１１０のそれぞれに表示信号Ｘｓに応じた電荷が書き込まれる。画素１１０のそれぞれにおいては、書き込まれた電荷に応じて、画素電極１１０ｂと対向電極１１０ｃとの間の液晶層１１０ａに所望の電圧が印加される。表示信号Ｘｓに応じて表示パネル１００の透過率を変化させ、表示が行われる。

図３（ｂ）は、一番目のゲート線１１１に供給される第１ゲート信号Ｙ１を例示している。図３（ｃ）は、ｍ番目のゲート線１１１に供給される第ｍゲート信号Ｙｍを例示している。これらの図において、横軸は時間ｔであり、図３（ｂ）の縦軸は、第１ゲート信号Ｙ１を示す。図３（ｃ）の縦軸は、第ｍゲート信号Ｙｍの電圧を示す。

図３（ｂ）に表したように、第１ゲート信号Ｙ１は、周期的に繰り返すゲートパルスＰｇを有する。各ゲートパルスＰｇは、スイッチング素子１１３を導通状態にするゲート電圧Ｖｇを有する。すなわち、一番目のゲート線１１１には、ゲートパルスＰｇが一定の周期で繰り返し印加される。ここで、ゲートパルスＰｇが印加されてから（例えば、あるゲートパルスＰｇの立ち上がりの時刻）から、次のゲートパルスＰｇが印加される（例えば次のゲートパルスＰｇの立ち上がりの時刻）までの時間を、フレーム周期ＴＦとする。図３（ｂ）に例示したように、１つ目のゲートパルスＰｇが印加されてから次のゲートパルスＰｇが印加されるまでの時間のそれぞれが、第１フレームＦ１、第２フレームＦ２、第３フレームＦ３などになる。

そして、このようなゲートパルスＰｇが、一番目のゲート線１１１からｍ番目のゲート線１１１に向けて、時間的にずれて順次印加される。すなわち、ゲートパルスＰｇを有するゲート信号Ｙｓが、複数のゲート線１１１において順次走査される。

すなわち、図３（ｃ）に表したように、第ｍゲート信号Ｙｍも、周期的に繰り返すゲートパルスＰｇを有する。第ｍゲート信号Ｙｍにおいては、１つのフレーム周期ＴＦの終わり側の時刻において、ゲートパルスＰｇが印加される。

なお、図３（ｃ）に例示したように、１つのフレーム周期ＴＦ（例えば第１フレームＦ１）において、最後のゲートパルスＰｇがｍ番目のゲート線１１１に印加されてから、一定の時間（ブランク期間ＴＢ)の経過の後に、次のフレーム周期ＴＦ（第２フレームＦ２）が始まり、第２フレームＦ２のゲートパルスＰｇが一番目のゲート線１１１に印加されても良い。

このように、ゲート信号Ｙｓは、周期的に繰り返されるゲートパルスＰｇを含む。ゲートパルスＰｇは、ゲート線１１１のそれぞれに周期的に供給される。表示パネル１００は、駆動のフレーム周期ＴＦを有する。フレーム周期ＴＦは、垂直書き込み周期である１フレームの時間である。なお、各フレームの始まりの時刻は、任意である。以下では、各フレームの始まりの時刻が、一番目のゲート線１１１にゲートパルスＰｇが印加される時刻である場合として説明する。

本実施形態において、最後のゲートパルスＰｇがｍ番目のゲート線１１１に印加された後に再び一番目のゲート線１１１からｍ番目のゲート線１１１に向けてゲートパルスＰｇを印加する表示走査動作の際に、表示のための画像とは別に、画面全体にわたって黒画像データを書き込む動作が行われても良い。また、上記の表示操作動作の際に、表示のための画像とは別に、黒画像データを書き込む走査を並行して行い画面中に帯状の黒画像状態を挿入する動作を行うことができる。なお、この黒画像データに基づく表示は、観視者には知覚されない程度の短い時間で行われることができる。これにより、観視者には表示のための画像は知覚され、黒画像データに基づく表示は実質的には知覚されない。このような動作により、動画視認性が向上できる。

なお、表示装置１０は、さらに表示制御回路３００を含むことができる。本具体例では、表示制御回路３００は、表示パネル１００の外部に設けられている。ただし、例えば、表示パネル１００が表示制御回路３００を含んでも良い。また、表示制御回路３００は、表示装置１０の外部に設けられても良い。

表示制御回路３００は、例えば、ゲート線ドライバ１２０及び信号線ドライバ１３０を制御するコントローラ回路３１０を含む。また、表示制御回路３００は、例えば、外部から供給される電源電圧から各種の電源電圧を出力するＤＣ/ＤＣコンバータをさらに含んでも良い。

コントローラ回路３１０は、外部から供給される表示入力ＤＩ及び同期信号ＳＹＮＣに基づいて、垂直走査タイミングを制御する垂直走査制御信号ＣＴＹと、水平走査タイミングを制御する水平走査制御信号ＣＴＸと、を生成する。コントローラ回路３１０は、さらに、ゲート線ドライバ１２０に垂直走査制御信号ＣＴＹを供給する。コントローラ回路３１０は、さらに、信号線ドライバ１３０に水平走査制御信号ＣＴＸを供給する。信号線ドライバ１３０は、水平走査制御信号ＣＴＸに基づいて、各水平走査期間において表示信号Ｘｎをサンプリングし、表示信号Ｘｎを複数の信号線１１２に並列的に供給する。ゲート線ドライバ１２０は、垂直走査制御信号ＣＴＹに基づいて、各垂直走査期間（すなわち、フレーム周期ＴＦ）において複数のゲート線１１１にゲート信号Ｙｍを順次供給する。

制御部４００は、例えば、光源２００の調光用の制御信号を発生する光源制御信号部４３０と、駆動電圧生成部４４０と、を有する。駆動電圧生成部４４０は、光源２００に設けられる発光部２１０に電力（電力信号）を供給する。光源制御信号部４３０は、例えば、外部から供給される調光入力ＬＣＩに基づいて、調光度合いを設定し、駆動電圧生成部４４０に信号を出力する。これにより、制御部４００は、調光入力ＬＣＩに応じて、光源２００の発光の明るさ（luminance）を制御する。光源２００が直流駆動の場合は、駆動電圧生成部４４０には例えば電流回路等が用いられる。光源２００が交流駆動の場合は、駆動電圧生成部４４０には例えばインバータが用いられる。

なお、ここで、光源２００の発光の「明るさ」は、光源２００の発光の各時刻における「輝度」が時間的に積算され、平均化されたものとする。

本具体例では、制御部４００の光源制御信号部４３０には、表示制御回路３００から垂直走査制御信号ＣＴＹが入力される。これにより、制御部４００は、垂直走査制御信号ＣＴＹに基づいた動作を行うことができる。例えば、後述するように、制御部４００は、表示パネル１００のフレーム周期ＴＦと同じ周期を有する動作や、フレーム周期ＴＦよりも短い周期の動作を行う。この際に、制御部４００は、表示制御回路３００から入力される垂直走査制御信号ＣＴＹに基づいて、上記の動作を行うことができる。ただし、本実施形態はこれに限らず、表示制御回路３００から制御部４００に信号が入力されなくても良い。すなわち。表示制御回路３００と制御部４００とが連動せず、それぞれ独立した動作を行っても良い。

なお、表示制御回路３００が制御部４００の少なくとも一部を内蔵しても良い。逆に制御部４００が表示制御回路３００の少なくとも一部を内蔵しても良い。

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、表示パネル１００の構成及び動作を例示している。
図４（ａ）は、非動作時（例えば液晶層１１０ａに印加される電圧が０ボルトである場合）に対応する。図４（ｂ）は、動作状態において液晶層１１０ａに低電圧を印加した時の状態に対応する。図４（ｃ）は、動作状態において液晶層１１０ａに高電圧を印加した時の状態に対応する。高電圧の実効値は、低電圧の実効値よりも高い。

図４（ａ）に表したように、表示パネル１００は、第１基板１５０（例えばアクティブマトリクス基板１０１）と、第２基板１６０（例えば対向基板）と、液晶層１１０ａと、を含む。第２基板１６０は、第１基板１５０に対向する。液晶層１１０ａは、第１基板１５０及び第２基板１６０との間に設けられる。液晶層１１０ａは、液晶分子１１０ｌを含む。ここで、第１基板１５０から第２基板１６０に向かう方向を液晶層厚方向とする。なお、第１基板１５０と第２基板１６０とは互いに入れ替えが可能である。

第１基板１５０の主面上に第１電極１５１（例えば画素電極１１０ｂ）が設けられる。第１電極１６１の上に、第１配向膜１５２が設けられる。

第２基板１６０の第１基板１５０と対向する主面上に、第２電極１６１（例えば対向電極）が設けられる。第２電極１６１の上に、第２配向膜１６２が設けられる。

第１基板１５０及び第２基板１６０には、例えばガラス基板が用いられる。第１電極１５１及び第２電極１６１には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電層が用いられる。第１配向膜１５２及び第２配向膜１６２には、例えばポリイミドなどが用いられる。第１配向膜１５２及び第２配向膜１６２には、例えばラビングなどの配向処理が施される。液晶分子１１０ｌの長軸方向は、例えば、配向処理の方向に沿う。

液晶層１１０ａには、例えばパイセル（πセル）の構成が用いられる。すなわち、第１配向膜１５２の配向処理方向は、第２配向膜１６２の配向処理方向に対して平行（０度）である。すなわち、反平行（１８０度）ではない。非動作状態において、液晶層１１０ａの配列状態は例えばスプレイ配列である。

一方、動作状態においては、液晶層１１０ａの配列状態はベンド配列を含む。例えば、表示パネル１００において、非動作状態から動作状態に移行する際に、所定の転移電圧を液晶層１１０ａに印加する。すなわち、液晶層１１０ａの配列状態をスプレイ配列からベンド配列に転移させる処理を行う。ベンド配列に転位した後に、液晶層１１０ａは、複数のベンド配列状態を有することができる。

すなわち、図４（ｂ）に表したように、低電圧を印加したときの第１ベンド配列においては、液晶層１１０ａの厚さ方向の中央部における液晶分子１１０ｌの長軸は液晶層厚方向に対して実質的に平行である。
そして、図４（ｃ）に表したように、高電圧を印加したときの第２ベンド配列においては、液晶層１１０ａの厚さ方向の中央部における液晶分子１１０ｌの長軸は液晶層厚方向に対して実質的に平行である。

そして、第１ベンド配列と第２ベンド配列とでは、液晶層１１０ａの基板の近傍から液晶層１１０ａの厚さ方向の中央部までの領域における液晶分子１１０ｌの配列が互いに異なっている。すなわち、第２ベンド配列における液晶分子１１０ｌのチルト角は、第１ベンド配列における液晶分子１１０ｌのチルト角よりも大きい。これにより、液晶層１１０ａの実効的な複屈折率が変化する。第２ベンド配列における液晶層１１０ａのリタデーションは、第１ベンド配列における液晶層１１０ａのリタデーションよりも小さくなる。

すなわち、表示パネル１００は、第１偏光層（図示しない）と第２偏光層（図示しない）とをさらに備えることができる。第１偏光層と第２偏光層との間に、第１基板１５０、液晶層１１０ａ及び第２基板１６０が設けられる。この構成により、上記のリタデーションの変化が、透過率の変化に変換される。

このように、液晶層１１０ａの液晶配列（液晶分子１１０ｌの配列）は、液晶層１１０ａに印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態の間を遷移する。すなわち、本具体例では、液晶層１１０ａは、ＯＣＢ（Optically compensated Bend）モードに基づいて動作する。
上記は、実施形態の例であり、表示パネル１００の構成は任意である。

本実施形態に係る表示装置１０において、制御部４００は、２つのモード（すなわち第１モードＭ１及び第２モードＭ２）を有する。

制御部４００は、第１モードＭ１においては、第１周期Ｔ１で光源２００の発光を制御する。制御部４００は、第２モードＭ２においては、第１周期よりも長い第２周期Ｔ２で光源２００の発光を制御する。第２周期は、例えば、表示パネル１００の駆動のフレーム周期ＴＦと同じ長さに設定される。ただし、第２周期は、フレーム周期ＴＦと異なっていても良い。また、第１周期が、フレーム周期ＴＦと異なっていても良い。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は、制御部４００で用いられる制御信号を例示している。
図１（ａ）は、第１モードＭ１における第１状態ＳＴ１に対応する。
図１（ｂ）は、第１モードＭ１における第２状態ＳＴ２に対応する。
図１（ｃ）は、第２モードＭ２における第３状態ＳＴ３に対応する。
図１（ｄ）は、第２モードＭ２における第４状態ＳＴ４に対応する。
これらの図において、横軸は時間ｔであり、縦軸は光源２００に印加される制御信号電圧Ｖｃである。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、第１モードＭ１では、制御部４００は、第１周期Ｔ１で繰り返す第１制御信号ＳＣ１を生成する。第１制御信号ＳＣ１は、第１信号Ｓ１と、第２信号Ｓ２と、を有する。第２信号Ｓ２の電圧の絶対値は、第１信号Ｓ１の電圧の絶対値よりも小さい。すなわち、第１周期Ｔ１の間において、第１信号Ｓ１は第１期間ＴＴ１の長さを有し、第２信号Ｓ２は、第２期間ＴＴ２の長さを有する。この例では、第１期間ＴＴ１と第２期間ＴＴ２の合計は、第１周期Ｔ１である。

後述するように、制御部４００は、第１制御信号ＳＣ１に基づく第１駆動信号を光源２００に入力させる。
制御部４００は、第１信号Ｓ１の期間（第１期間ＴＴ１）と第２信号Ｓ２の期間（第２期間ＴＴ２）との比率を、第１周期Ｔ１の中で変化させることで発光の明るさを変化させる。

すなわち、図１（ａ）に例示した第１状態ＳＴ１における第１期間ＴＴ１の長さは、図１（ｂ）に例示した第２状態ＳＴ２における第１期間ＴＴ１の長さよりも短い。第１状態ＳＴ１における発光の明るさは、第２状態ＳＴ２における発光の明るさよりも低い。または、第１状態ＳＴ１における発光の明るさは、第２状態ＳＴ２における発光の明るさよりも高い。以下では、第１状態ＳＴ１における発光の明るさが、第２状態ＳＴ２における発光の明るさよりも低い場合として説明する。

後述するように、制御部４００は、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２に対応する駆動信号を光源２００に入力させる。第１信号Ｓ１に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度は、第２信号Ｓ２に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度よりも相対的に低い。これにより、第１信号Ｓ１の期間ＴＴ１と、第２信号Ｓ２の期間ＴＴ２と、の比率を変えることで、光源２００の時間平均としての明るさが変化する。

ここで、第１期間ＴＴ１の第１周期Ｔ１に対する比率を第１モード変調比Ｃ１（Ｃ１＝ＴＴ１／Ｔ１）とする。第１モード変調比Ｃ１は、０以上、１以下の範囲で可変である。第１モード変調比Ｃ１は、０よりも大きく、１よりも小さい範囲で可変でも良い。第２状態ＳＴ２における第１モード変調比Ｃ１は、第１状態ＳＴ１における第１モード変調比Ｃ１よりも大きい。

なお、第２信号Ｓ２に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度は実質的に０でも良い。または、第２信号Ｓ２に対応する駆動信号が入力されているときの光源２００の輝度は０でなく、第１信号Ｓ１に対応する駆動信号が入力されているときの光源２００の輝度よりも低い輝度でも良い。

このような、輝度が高い状態と輝度が低い状態は、人の目にフリッカとして実質的に感じられないような高い周波数で繰り返される。

そして、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に表したように、第２モードＭ２では、制御部４００は、第２周期Ｔ２で繰り返す第２制御信号ＳＣ２を生成する。第２制御信号ＳＣ２は、第３信号Ｓ３と、第４信号Ｓ４と、を有する。第４信号Ｓ４の電圧の絶対値は、第３信号Ｓ３の電圧の絶対値よりも小さい。すなわち、第３期間ＴＴ３の間において、第３信号Ｓ３は第３期間ＴＴ３の長さを有し、第４信号Ｓ４は、第４期間ＴＴ４の長さを有する。この例では、第３期間ＴＴ３と第４期間ＴＴ４の合計は、第２周期Ｔ２である。

後述するように、制御部４００は、第２制御信号ＳＣ２に基づく第２駆動信号を光源２００に入力させる。
制御部４００は、第３信号Ｓ３の期間（第３期間ＴＴ３）と第４信号Ｓ４の期間（第４期間ＴＴ４）との比率を、第２周期Ｔ２の中で変化させることで発光の明るさを変化させる。

すなわち、図１（ｃ）に例示した第３状態ＳＴ３における第３期間ＴＴ３の長さは、図１（ｄ）に例示した第４状態ＳＴ４における第３期間ＴＴ３の長さよりも短い。第３状態ＳＴ３における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第４状態ＳＴ４における発光の明るさよりも低い。または、第３状態ＳＴ３における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第４状態ＳＴ４における発光の明るさよりも高い。以下では、第３状態ＳＴ３における発光の明るさが、第４状態ＳＴ４における発光の明るさよりも低い場合として説明する。

後述するように、制御部４００は、第３信号Ｓ３及び第４信号Ｓ４に対応した駆動信号を光源２００に入力させる。第３信号Ｓ３に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度は、第４信号Ｓ４に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度よりも相対的に高い。これにより、第３信号Ｓ３の期間ＴＴ３と、第４信号Ｓ４の期間ＴＴ４と、の比率を変えることで、光源２００の時間平均としての明るさが変化する。

ここで、第３期間ＴＴ３と第２周期Ｔ２との比率を第２モード変調比Ｃ２（Ｃ２＝ＴＴ３／Ｔ２）とする。第２モード変調比Ｃ２は、０以上、１以下の範囲で可変である。第２モード変調比Ｃ２は、０よりも大きく、１よりも小さい範囲で可変でも良い。第４状態ＳＴ４における第２モード変調比Ｃ２は、第３状態ＳＴ３における第２モード変調比Ｃ２よりも大きい。

なお、第４信号Ｓ４に対応する駆動信号が光源２００に入力されているときの光源２００の輝度は実質的に０でも良い。または、第４信号Ｓ４に対応する駆動信号が入力されているときの光源２００の輝度は０でなく、第３信号Ｓ３に対応する駆動信号が入力されているときの輝度よりも低い輝度でも良い。

このような、輝度が高い状態と輝度が低い状態は、人の目にフリッカとして実質的に感じられないような高い周波数で繰り返される。

制御部４００は、例えば、光源２００の発光の明るさが暗い範囲と明るい範囲とで、第１モードＭ１と第２モードＭ２とを切り替えて、光源２００を制御する。

すなわち、制御部４００は、暗い範囲内において明るさを制御する場合に第１モードＭ１を用い、明るい範囲において明るさを制御する場合に第２モードＭ２を用いる。または、制御部４００は、暗い範囲において明るさを制御する場合に第２モードＭ２を用い、明るい範囲において明るさを制御する場合に第１モードＭ１を用いる。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、これらの２種類の動作を例示している。
これらの図の横軸は、光源２００の明るさの調光度合いを示す。すなわち、横軸は、制御部４００に入力される調光入力ＬＣＩを表している。この例では、調光入力ＬＣＩは、０〜２５５の２５６段階の値を有する。すなわち、調光入力は、明るさの調光のレベルが最小レベルの「０」から、最大レベルの「２５６」まで変化する。光源２００は２５６段階の明るさで調光される。なお、調光入力ＬＣＩの段階の数は任意である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）の縦軸は、光源２００の明るさＬＩを示している。なお、これらの図は、調光入力ＬＣＩに対する明るさＬＩの変化の１つの例である。実施形態において、この図に例示されている変化の例に限らず、調光入力ＬＣＩに対する明るさＬＩの変化の仕方は任意である。

図２（ａ）に表したように、調光入力ＬＣＩに関する所定の値である切り替え設定値ＲＡによって、第１モードＭ１の動作と、第２モードＭ２の動作と、が切り替えられる。

すなわち、調光入力ＬＣＩが０以上で、切り替え設定値ＲＡ以下の場合は、第１モードＭ１によって光源２００の明るさＬＩが制御される。そして、調光入力ＬＣＩが切り替え設定値ＲＡよりも大きく、２５５以下の場合に、第２モードＭ２によって光源２００の明るさが制御される。

ここで、調光入力ＬＣＩが最小レベルの０以上で、切り替え設定値ＲＡ以下である範囲を、第１調光帯Ｌ１とし、調光入力ＬＣＩが切り替え設定値ＲＡよりも大きく、最大レベルの２５２以下である範囲を、第２調光帯Ｌ２とする。

本具体例では、制御部４００は、光源２００の発光の明るさが暗い第１調光帯Ｌ１においては、第１モードＭ１により発光の明るさを変化させる。そして、発光の明るさが第１調光帯Ｌ１における明るさよりも明るい第２調光帯Ｌ２においては、第２モードＭ２により発光の明るさを変化させる。

一方、図２（ｂ）に表した動作の状態では、調光入力ＬＣＩが０以上で、切り替え設定値ＲＡ以下の場合は、第２モードＭ２によって光源２００の明るさＬＩが制御される。そして、調光入力ＬＣＩが切り替え設定値ＲＡよりも大きく、２５５以下の場合に、第１モードＭ１によって光源２００の明るさが制御される。

すなわち、本具体例では、制御部４００は、光源２００に発光の明るさが暗い第１調光帯Ｌ１においては、第２モードＭ２により発光の明るさを変化させる。そして、発光の明るさが第１調光帯Ｌ１における明るさよりも明るい第２調光帯Ｌ２においては、第１モードＭ１により発光の明るさを変化させる。

このように、明るい範囲と暗い範囲とで、第１モードＭ１と第２モードＭ２とを切り替えることで、明るさの制御範囲を広げ、フリッカを抑制することができる。

すなわち、表示装置１０は、表示動作を行う表示パネル１００と、点灯期間と消灯期間の時間比率を調整することにより調光可能な光源２００と、を有している。表示装置１０においては、短い第１周期Ｔ１で光源２００を点滅する第１モードＭ１と、長い第２周期Ｔ２で光源２００を点滅する第２モードＭ２と、が設けられる。そして、表示装置１０は、調光入力ＬＣＩに応じて第１モードＭ１及び第２モードＭ２のいずれかを選択し、表示する。
これにより、高品位な表示と安定した調光を行う表示装置を提供できる。

例えば、図２（ａ）に例示した動作方法では、暗い第１調光帯Ｌ１においては、第１モードＭ１により発光の明るさを変化させる。第１モードＭ１においては、信号の周期である第１周期Ｔ１が短いので、第１モード変調比Ｃ１を小さくして、発光を暗くしても、フリッカが生じ難い。

そして、例えば、明るい第２調光帯Ｌ２においては、第２モードＭ２により明るさを変化させる。

切り替え設定値ＲＡは、表示パネル１００の光学特性に合わせて適切に設定される。切り替え設定値ＲＡは、フリッカの発生度合い（目立ち易さ）に関係する種々の特性に基づいて適切に設定される。

切り替え設定値ＲＡは、例えば、表示パネル１００のフレーム周期ＴＦ、表示パネル１００の画素数（例えば、ゲート線１１１の数ｍ）、各フレーム周期ＴＦにおけるブランク期間ＴＢ、走査方法（例えばインターレース走査やプログレッシブ走査など）、及び、印加電圧に対する表示パネル１００の液晶層１１０ａの応答特性などの少なくともいずれかに基づいて、フリッカが小さくなるように設定される。また、切り替え設定値ＲＡは、例えばＯＣＢモード液晶に適用されるベンド配列維持電圧パルスの印加条件などに基づいて、フリッカが小さくなるように設定される。また、切り替え設定値ＲＡは、表示装置１０の表示の明るさや表示装置１０を見る際の周囲の明るさなどを含む表示装置１０に関する種々の条件によって基づいて、フリッカが小さくなるように設定される。

例えば、図２（ａ）に例示した動作状態は、最大明るさ付近（第２調光帯Ｌ２）において、第２モードＭ２で光源２００を駆動してもフリッカが目立たない場合に適用される。これにより、調光入力ＬＣＩが０〜２５５の広い範囲において、フリッカの発生が抑制され、広い範囲で光源２００の明るさを制御することができる。

逆に、最大明るさ付近（第２調光帯Ｌ２）において、第２モードＭ２で光源２００を駆動した場合にフリッカが目立つ場合には、図２（ｂ）に例示した動作方法が適用される。すなわち、上記のような表示装置１０に関する種々の条件によっては、最大明るさ付近（第２調光帯Ｌ２）において、第２モードＭ２で光源２００を駆動した場合にフリッカが目立つことがある。この場合には、明るい第２調光帯Ｌ２においては、第１モードＭ１により発光の明るさを変化させ、暗い第１調光帯Ｌ１において、第２モードＭ２による調光を行う。これにより、調光入力ＬＣＩが０〜２５５の広い範囲において、フリッカの発生が抑制され、広い範囲で光源２００の明るさを制御することができる。

例えば、図２（ａ）の動作では、第２調光帯Ｌ２において第２モードＭ２で光源２００が駆動され、デューティ（デューティ比）を３０％〜６０％の範囲で制御することにより、３５０ｃｄ／ｃｍ^２〜６００ｃｄ／ｃｍ^２程度の範囲の明るさが制御される。そして、図２（ａ）の動作では、第１調光帯Ｌ１において第１モードＭ１で光源２００が駆動され、デューティを３０％に固定した状態でＰＷＭ調光することにより、０〜３５０ｃｄ／ｃｍ^２の範囲の明るさが制御される。

一方、図２（ｂ）の動作では、例えば、第２調光帯Ｌ２において第１モードＭ１で光源２００が駆動され、デューティを８０％に固定した状態でＰＷＭ調光することにより、６００ｃｄ／ｃｍ^２〜１０００ｃｄ／ｃｍ^２の範囲の明るさが制御される。そして、図２（ｂ）の動作では、第１調光帯Ｌ１において第２モードＭ２で光源２００が駆動され、デューティを０％〜８０％の範囲で制御することにより、０ｃｄ／ｃｍ^２〜６００ｃｄ／ｃｍ^２の範囲の明るさが制御される。

このように、表示装置１０によれば、光源２００が２種類のモードにより駆動されることで、明るさの制御範囲が広くフリッカを抑制することができる。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、この例では、調光入力ＬＣＩに対して、光源２００の明るさが直線的に変化している。これにより、明るさの変化が自然になる。すなわち、制御部４００は、制御部４００に入力される調光入力ＬＣＩに対して、光源２００の明るさが直線的に変化するように、光源２００を制御することが望ましい。

以下、駆動信号の具体例について説明する。
まず、光源２００の発光部２１０として、直流駆動の発光素子が用いられる場合について説明する。発光部２１０として例えばＬＥＤが用いられる。
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。

図５（ａ）は、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１における駆動信号（第１駆動信号ＳＤ１）を例示している。図５（ｂ）は、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１における第１制御信号ＳＣ１を例示している。図５（ｃ）は、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２における第１駆動信号ＳＤ１を例示している。図５（ｄ）は、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２における第１制御信号ＳＣ１を例示している。これらの図の横軸は時間ｔである。図５（ａ）及び図５（ｃ）の縦軸は、駆動信号電圧Ｖｄである。図５（ｂ）及び図５（ｄ）の縦軸は、制御信号電圧Ｖｃである。

図６（ａ）は、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３における駆動信号（第２駆動信号ＳＤ２）を例示している。図６（ｂ）は、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３における第２制御信号ＳＣ２を例示している。図６（ｃ）は、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４における第２駆動信号ＳＤ２を例示している。図６（ｄ）は、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４における第２制御信号ＳＣ２を例示している。これらの図の横軸は時間ｔである。図６（ａ）及び図６（ｃ）の縦軸は、駆動信号電圧Ｖｄである。図６（ｂ）及び図６（ｄ）の縦軸は、制御信号電圧Ｖｃである。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に表したように、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１においては、制御部４００は、第１制御信号ＳＣ１に対応する駆動信号（第１駆動信号ＳＤ１）を光源２００に入力させる。第１駆動信号ＳＤ１は、第１信号Ｓ１に対応する第１電圧信号Ｖ１と、第２信号Ｓ２に対応する第２電圧信号Ｖ２と、を有する。第２電圧信号Ｖ２の絶対値は、第１電圧信号Ｖ１の絶対値よりも小さい。第１電圧信号Ｖ１が印加される時間は、第１期間ＴＴ１である。第２電圧信号Ｖ２が印加される時間は、第２期間ＴＴ２である。第１電圧信号Ｖ１の電圧は、発光部２１０を発光させる電圧である。第１電圧信号Ｖ１の電圧は、例えば３ボルトである。第２電圧信号Ｖ２の電圧は例えば０ボルトである。

第１電圧信号Ｖ１が印加されているときの発光部２１０の発光の明るさは、第２電圧信号Ｖ２が印加されているとき（電圧が０ボルトのとき）の発光部２１０の発光の明るさよりも高い。

図５（ｃ）及び図５（ｄ）に表したように、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２において、制御部４００は、第１制御信号ＳＣ１に対応する第１駆動信号ＳＤ１を光源２００に入力させる。第２状態ＳＴ２においては、第１期間ＴＴ１が第１状態ＳＴ１よりも長い。このため、第２状態ＳＴ２における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第１状態ＳＴ１よりも高い。このように、第１モード変調比Ｃ１を変更することで、明るさが制御される。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に表したように、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３においては、制御部４００は、第２制御信号ＳＣ２に対応する駆動信号（第２駆動信号ＳＤ２）を光源２００に入力させる。第２駆動信号ＳＤ２は、第３信号Ｓ３に対応する第３電圧信号Ｖ３と、第４信号Ｓ４に対応する第４電圧信号Ｖ４と、を有する。第４電圧信号Ｖ４の絶対値は、第４電圧信号Ｖ４の絶対値よりも小さい。第３電圧信号Ｖ３が印加される時間は、第３期間ＴＴ３である。第４電圧信号Ｖ４が印加される時間は、第４期間ＴＴ４である。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、発光部２１０を発光させる電圧である。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、例えば３ボルトである。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、例えば第１電圧信号Ｖ１の電圧と等しい。第４電圧信号Ｖ４の電圧は例えば０ボルトである。

第３電圧信号Ｖ３が印加されているときの発光部２１０の発光の明るさは、第４電圧信号Ｖ４が印加されているとき（電圧が０ボルトのとき）の発光部２１０の発光の明るさよりも高い。

図６（ｃ）及び図６（ｄ）に表したように、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４においては、制御部４００は、第２制御信号ＳＣ２に対応する第２駆動信号ＳＤ２を光源２００に入力させる。第４状態ＳＴ４においては、第３期間ＴＴ３が第３状態ＳＴ３よりも長い。このため、第４状態ＳＴ４における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第３状態ＳＴ３よりも高い。このように、第２モード変調比Ｃ２を変更することで、明るさが制御される。

第１制御信号ＳＣ１（第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２）及び第２制御信号ＳＣ２（第３信号Ｓ３及び第４信号Ｓ４）は、例えば、光源制御信号部４３０の出力である。第１駆動信号ＳＤ１（第１電圧信号Ｖ１及び第２電圧信号Ｖ２）及び第２駆動信号ＳＤ２（第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４）は、例えば、駆動電圧生成部４４０の出力である。

本具体例においては、第１電圧信号Ｖ１及び第２電圧信号Ｖ２の少なくともいずれかは直流である。第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４の少なくともいずれかは直流である。具体的には、第１電圧信号Ｖ１、第２電圧信号Ｖ２、第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４は直流である。ただし、例えば、第１電圧信号Ｖ１、第２電圧信号Ｖ２、第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４は交流成分を含んでいても良い。

第１信号Ｓ１の期間（第１期間ＴＴ１）における第１駆動信号ＳＤ１、及び、第２信号Ｓ２の期間（第２期間ＴＴ２）における第１駆動信号ＳＤ１の少なくともいずれかは直流である。第３信号Ｓ３の期間（第３期間ＴＴ３）における第２駆動信号ＳＤ２、及び、第４信号Ｓ４の期間（第４期間ＴＴ４）における第２駆動信号ＳＤ２の少なくともいずれかは直流である。
これにより、ＬＥＤのような直流駆動の発光素子を制御できる。

第２電圧信号Ｖ２及び第４電圧信号Ｖ４は零である。
すなわち、第１信号Ｓ１の期間（第１期間ＴＴ１）における第１駆動信号ＳＤ１、及び、第２信号Ｓ２の期間（第２期間ＴＴ２）における第１駆動信号ＳＤ１のいずれかの電圧は零である。第３信号Ｓ３の期間（第３期間ＴＴ３）における第２駆動信号ＳＤ２、及び、第４信号Ｓ４の期間（第４期間ＴＴ４）における第２駆動信号ＳＤ２のいずれかの電圧は零である。
これにより、直流駆動の発光素子の明るさの制御範囲が拡大する。

本具体例では、第２電圧信号Ｖ２は０ボルトであるが、本実施形態はこれに限らず、第２電圧信号Ｖ２の絶対値が、第１電圧信号Ｖ１の絶対値よりも小さければ良い。第４電圧信号Ｖ４は０ボルトであるが、本実施形態はこれに限らず、第４電圧信号Ｖ４の絶対値が、第３電圧信号Ｖ３の絶対値よりも小さければ良い。

図５（ａ）〜図５（ｄ）においては、図をわかりやすくするために、フレーム周期ＴＦの中に第１周期Ｔ１が４つ含まれているが、本実施形態はこれに限らない。第１周期Ｔ１が、第２周期Ｔ２（この例ではフレーム周期ＴＦ）よりも短ければ良い。

第２周期Ｔ２の長さは、例えば、第１周期Ｔ１の長さの２倍以上である。第２周期Ｔ２の長さは、例えば、第１周期Ｔ１の長さの１０倍以上である。

第１周期Ｔ１の長さは、第２周期Ｔ２の長さの２以上の整数倍である。これにより、制御信号及び駆動信号の生成のための回路の構成が簡単になる。

たとえば、第２周期Ｔ２がフレーム周期ＴＦと同じであり、フレーム周期ＴＦが、１６．７ｍｓである場合（すなわち、フレーム周波数が６０Ｈｚである場合）、第１周期Ｔ１は、例えば１００ｋＨｚに相当する時間とすることができる。

第１周期Ｔ１の期間は、フレーム周期ＴＦと同期しても良く、同期しなくても良い。例えば、表示パネル１００の一番の上のゲート線１１１にゲート信号Ｙ１が印加される時刻を各フレーム周期ＴＦの始まりとした場合に、第１周期Ｔ１の始まりは、フレーム周期ＴＦの始まりに対応しても良く、対応していなくても良い。

次に、光源２００の発光部２１０として、交流駆動の発光素子が用いられる場合について説明する。発光部２１０として例えば冷陰極管が用いられる。
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は、実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。

図７（ａ）は、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１における駆動信号（第１駆動信号ＳＤ１）を例示している。図７（ｂ）は、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１における第１制御信号ＳＣ１を例示している。図７（ｃ）は、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２における第１駆動信号ＳＤ１を例示している。図７（ｄ）は、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２における第１制御信号ＳＣ１を例示している。

図８（ａ）は、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３における駆動信号（第２駆動信号ＳＤ２）を例示している。図８（ｂ）は、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３における第２制御信号ＳＣ２を例示している。図８（ｃ）は、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４における第２駆動信号ＳＤ２を例示している。図８（ｄ）は、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４における第２制御信号ＳＣ２を例示している。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に表したように、第１モードＭ１の第１状態ＳＴ１において、第１信号Ｓ１に対応する第１電圧信号Ｖ１は交流である。第１電圧信号Ｖ１の周期は、第１期間ＴＴ１よりも短い。第１電圧信号Ｖ１の電圧は、発光部２１０を発光させる電圧である。第１電圧信号Ｖ１の電圧は、例えば３ボルトである。第１電圧信号Ｖ１の周波数は、フレーム周波数の３倍以上が望ましく、例えば５００Ｈｚである。第２電圧信号Ｖ２の電圧は、例えば０ボルトである。ただし、第２電圧信号Ｖ２は０ボルトでなくても良い。すなわち、例えば、第２電圧信号Ｖ２の絶対値（振幅）は、第１電圧信号Ｖ１の絶対値（振幅）よりも小さい。

第１電圧信号Ｖ１が印加されているときの発光部２１０の発光の明るさは、第２電圧信号Ｖ２が印加されているとき（電圧が印加されていないとき）の発光部２１０の発光の明るさよりも高い。

図７（ｃ）及び図７（ｄ）に表したように、第１モードＭ１の第２状態ＳＴ２においては、第１期間ＴＴ１が第１状態ＳＴ１よりも長い。このため、第２状態ＳＴ２における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第１状態ＳＴ１よりも高い。このように、第１モード変調比Ｃ１を変更することで、明るさが制御される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に表したように、第２モードＭ２の第３状態ＳＴ３においては、第３信号Ｓ３に対応する第３電圧信号Ｖ３は交流である。第３電圧信号Ｖ３の周期は、第３期間ＴＴ３よりも短い。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、発光部２１０を発光させる電圧である。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、例えば３ボルトである。第３電圧信号Ｖ３の電圧は、例えば第１電圧信号Ｖ１の電圧と等しい。第３電圧信号Ｖ３の周波数は、例えば５００Ｈｚである。第３電圧信号Ｖ３の周波数は、例えば第１電圧信号Ｖ１の周波数と等しい。第４電圧信号Ｖ４の電圧は、例えば０ボルトである。ただし、第４電圧信号Ｖ４は０ボルトでなくても良い。すなわち、例えば、第４電圧信号Ｖ４の絶対値（振幅）は、第３電圧信号Ｖ３の絶対値（振幅）よりも小さい。

第３電圧信号Ｖ３が印加されているときの発光部２１０の発光の明るさは、第４電圧信号Ｖ４が印加されているとき（電圧が印加されていないとき）の発光部２１０の発光の明るさよりも高い。

図６（ｃ）及び図６（ｄ）に表したように、第２モードＭ２の第４状態ＳＴ４においては、第３期間ＴＴ３が第３状態ＳＴ３よりも長い。このため、第４状態ＳＴ４における発光の明るさ（平均の明るさ）は、第３状態ＳＴ３よりも高い。このように、第２モード変調比Ｃ２を変更することで、明るさが制御される。

このように、第１電圧信号Ｖ１及び第２電圧信号Ｖ２の少なくともいずれかは交流である。第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４の少なくともいずれかは交流である。本具体例では、第１電圧信号Ｖ１、第２電圧信号Ｖ２、第３電圧信号Ｖ３及び第４電圧信号Ｖ４は直流である。

すなわち、第１信号Ｓ１の期間（第１期間ＴＴ１）における第１駆動信号ＳＤ１、及び、第２信号Ｓ２の期間（第２期間ＴＴ２）における第１駆動信号ＳＤ１の少なくともいずれかは交流である。第３信号Ｓ３の期間（第３期間ＴＴ３）における第２駆動信号ＳＤ２、及び、第４信号Ｓ４の期間（第４期間ＴＴ４）における第２駆動信号ＳＤ２の少なくともいずれかは交流である。
これにより、陰極管（例えば冷陰極管）を有する交流駆動の発光部２１０の明るさを制御できる。

そして、第２電圧信号Ｖ２及び第４電圧信号Ｖ４は零である。
すなわち、第１信号Ｓ１の期間（第１期間ＴＴ１）における第１駆動信号ＳＤ１、及び、第２信号Ｓ２の期間（第２期間ＴＴ２）における第１駆動信号ＳＤ１のいずれかの電圧は零である。第３信号Ｓ３の期間（第３期間ＴＴ３）における第２駆動信号ＳＤ２、及び、第４信号Ｓ４の期間（第４期間ＴＴ４）における第２駆動信号ＳＤ２のいずれかの電圧は零である。
これにより、交流駆動の発光部２１０の明るさの制御範囲が拡大する。

なお、上記においては、光源２００の発光の明るさに関する調光帯が２つ（第１調光帯Ｌ１及び第２調光帯Ｌ２）設けられる例について説明したが、実施形態はこれに限らない。実施形態において、調光帯は３つ以上設けられても良い。例えば、第２調光帯Ｌ２よりも明るい第３調光帯が設けられ、第３調光帯において、第２調光帯Ｌ２に用いられるモードとは異なるモードが適用されても良い。すなわち、第１調光帯Ｌ１には第１モードＭ１が適用され、第２調光帯Ｌ２には第２モードＭ２が適用され、第３調光帯には第１モードＭ１が適用されても良い。また、第１調光帯Ｌ１には第２モードＭ２が適用され、第２調光帯Ｌ２には第１モードＭ１が適用され、第３調光帯には第２モードＭ２が適用されても良い。

さらに、上記においては、第１モードＭ１と第２モードＭ２との２種類のモードを用いる場合について説明したが、本発明の実施形態はこれに限らず、第１周期Ｔ１と異なり、第２周期Ｔ２とも異なる周期を有する第３モードが、例えば、上記の第３調光帯において適用されても良い。

なお、第２モードＭ２における第２周期Ｔ２は、表示パネル１００のフレーム周期ＴＦと同じに設定されるが、第２周期Ｔ２は、フレーム周期ＴＦと厳密に同一でなくても良く、フリッカなどの表示劣化が実用的に生じない範囲で、第２周期Ｔ２はフレーム周期ＴＦとずれていても良く、第２周期Ｔ２はフレーム周期ＴＦと実質的に同じであれば良い。

また、第２周期Ｔ２は、フレーム周期ＴＦの位相（例えば、一番目のゲート線１１１にゲート信号Ｙ１が印加されるときを基準にしたときのフレーム周期ＴＦの位相）と一致しても良く、異なっても良い。

また、液晶の応答特性は温度によって変化する。このため、切り替え設定値ＲＡを温度によって変化させても良い。これにより、高品位な表示と安定した調光とが、より広い温度範囲で可能になる。すなわち、制御部４００は、表示パネル１００の温度に基づいて、第１調光帯Ｌ１と第２調光帯Ｌ２との区分の明るさを変更することができる。

また、表示パネル１００においては、各画素１１０の光学応答の変化が、１つのフレーム内で完了せず、複数のフレーム周期ＴＦにまたがって透過率が変化する場合がある。このとき、例えば、第２モードＭ２によって光源２００を発光させることで、いわゆるインパルス駆動の動作が可能になり、これにより、動画表示の視認性が改善できる。

本実施形態によれば、第１モードＭ１と第２モードＭ２とを切り替えることで、このようにインパルス駆動を行った場合においても発生する可能性があるフリッカを抑制することができる。これにより、動画視認性が高く、明るさの制御範囲が広く、フリッカを抑制した、高品位な表示と安定した調光を行う表示装置が提供できる。

既に説明したように、表示パネル１００には、πセルを応用したＯＣＢモードの液晶パネルを用いることができる。ＯＣＢモード液晶においては、液晶層１１０ａへの印加電圧がしきい値よりも低い状態（例えば０Ｖ）が、一定の期間以上続くと、ベンド配列からスプレイ配列に戻る。このため、印加電圧が一定以上長い期間低い値にならないように、ベンド維持電圧が、液晶層１１０ａに定期的に印加される。ベンド維持電圧は、しきい値電圧以上の電圧である。この時、ベンド維持電圧の印加による液晶層１１０ａの光学特性の瞬時的な変化が、光源２００の発光特性によっては、フリッカとなって見えやすくなることがある。

このような場合に、本発明の実施形態の制御部４００の動作を用いると、このフリッカが抑制できる。

例えば、光源２００の駆動においてパルス幅変調の周期が１つである参考例においては、上記のベンド維持電圧の印加による液晶の応答が、パルス幅変調の周期と干渉し、フリッカが目立ち易くなることがある。

これに対し、本実施形態を適用することで、ベンド維持電圧の印加による液晶の応答に基づくフリッカが目立ちにくいモード（第１モードＭ１または第２モードＭ２）を、光源２００の明るさによって選択することができる。これにより、特に、ＯＣＢモードにおいてベンド維持電圧を用いた場合にも、フリッカを抑制し、光源２００の広い調光範囲を維持できる。

このように、本発明の実施形態として、表示パネル１００としてＯＣＢモード液晶を用いた場合に、特に高い効果が発揮される。ただし、本発明の実施形態はこれに限らず、表示パネル１００の液晶のモードは任意である。

また、ＯＣＢ液晶の高速応答性を利用してフレーム毎に映像表示期間と黒表示期間を設けることが可能である。
すなわち、表示パネル１００は、表示パネル１００の駆動のフレーム周期ＴＦごとに暗表示を実施することができる。

すなわち、黒表示をしている間、光源２００も消灯する。映像表示をしている間は、調光入力に応じて垂直書き込み周期に同期した調光を行う。これにより、インパルス駆動に加え、光源の消灯を行うことにより、黒表示時の光漏れを防止し、コントラストを向上させることができる。さらに、デューティ比が小さくなることにより、動画視認性の改善効果が得られる。

なお、インパルス駆動は、１画面全体を黒表示としてもよいし、複数本のゲート線１１１ごとに黒表示部分を走査しても良い。表示画面では、例えば、黒表示部分が帯状に上から下へ走査される。

さらに、光源２００の発光部２１０として複数の光源２００を並べ、表示パネル１００の駆動に同期して光源２００を順次点滅させてもよい。映像表示部分のみ点灯し、黒表示部分は消灯することが可能となり、光のロスを最小限に抑えることが可能となる。また、画面内の位置による液晶の応答差に合わせた光源２００の調光が可能となり、十分なデューティ比を確保し、安定した調光を行うことができる。

なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）においては、調光度合いに対して明るさの変化が線形となるよう調光信号を変形させる例を示したが、本発明の実施形態はこれに限定されない。表示パネル１００の特性に適合させ、表示装置１０の明るさに関して、明るさと階調制御信号とが直線の関係であっても良く、また、表示装置１０の見え方の好ましい状態に合わせて、種々のカーブの特性としても良い。

実施形態によれば、高品位な表示と安定した調光が可能な表示装置が提供される。

実施形態は、以下の態様を含む。

（付記１）
表示パネルと、
前記表示パネルに入射させる光を発光する光源と、
前記光源の前記発光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第１周期で前記発光を制御する第１モードと、
前記第１周期よりも長い第２周期で前記発光を制御する第２モードと、
を有し、
前記第１モードでは、前記制御部は、前記第１周期内において、第１電圧信号と、前記第１電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第２電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第１電圧信号の期間と前記第２電圧信号の期間との比率を前記第１周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
前記第２モードでは、前記制御部は、前記第２周期内において、第３電圧信号と、前記第３電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第４電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第３電圧信号の期間と前記第４電圧信号の期間との比率を前記第２周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
前記制御部は、
前記発光の明るさが暗い第１調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させ、
前記発光の明るさが前記第１調光帯における明るさよりも明るい第２調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させる、
または、
前記第１調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させ、
前記第２調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させる、
ことを特徴とする表示装置。

（付記２）
前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号の少なくともいずれかは直流であり、
前記第３電圧信号及び前記第４電圧信号の少なくともいずれかは直流であることを特徴とする付記１記載の表示装置。

（付記３）
前記光源は、半導体発光素子であることを特徴とする付記２記載の表示装置。

（付記４）
前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号の少なくともいずれかは交流であり、
前記第３電圧信号及び前記第４電圧信号の少なくともいずれかは交流であることを特徴とする付記１記載の表示装置。

（付記５）
前記光源は、陰極管を含むことを特徴とする付記４記載の表示装置。

（付記６）
前記第２電圧信号及び第４電圧信号は零であることを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記７）
表示パネルと、
前記表示パネルに入射させる光を発光する光源と、
前記光源の前記発光を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第１周期で前記発光を制御する第１モードと、
前記第１周期よりも長い第２周期で前記発光を制御する第２モードと、
を有し、
前記第１モードでは、前記制御部は、前記第１周期で繰り返す第１制御信号を生成し、前記第１制御信号は、第１信号と、前記第１信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第２信号と、を有し、前記制御部は前記第１制御信号に基づく第１駆動信号を前記光源に入力させ、前記制御部は、前記第１信号の期間と前記第２信号の期間との比率を前記第１周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
前記第２モードでは、前記制御部は、前記第２周期で繰り返す第２制御信号を生成し、前記第２制御信号は、第３信号と、前記第３信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第４信号と、を有し、前記制御部は前記第２制御信号に基づく第２駆動信号を前記光源に入力させ、前記制御部は、前記第３信号の期間と前記第４信号の期間との比率を前記第２周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
前記制御部は、
前記発光の明るさが暗い第１調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させ、
前記発光の明るさが前記第１調光帯における明るさよりも明るい第２調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させる、
または、
前記第１調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させ、
前記第２調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させる、
ことを特徴とする表示装置。

（付記８）
前記第１信号の前記期間における前記第１駆動信号、及び、前記第２信号の前記期間における前記第１駆動信号の少なくともいずれかは直流であり、
前記第３信号の前記期間における前記第２駆動信号、及び、前記第４信号の前記期間における前記第２駆動信号の少なくともいずれかは直流であることを特徴とする付記７記載の表示装置。

（付記９）
前記光源は、半導体発光素子であることを特徴とする付記８記載の表示装置。

（付記１０）
前記第１信号の前記期間における前記第１駆動信号、及び、前記第２信号の前記期間における前記第１駆動信号の少なくともいずれかは交流であり、
前記第３信号の前記期間における前記第２駆動信号、及び、前記第４信号の前記期間における前記第２駆動信号の少なくともいずれかは交流であることを特徴とする付記７記載の表示装置。

（付記１１）
前記光源は、陰極管を含むことを特徴とする付記１０記載の表示装置。

（付記１２）
前記第１信号の前記期間における前記第１駆動信号、及び、前記第２信号の前記期間における前記第１駆動信号のいずれかの電圧は零であり、
前記第３信号の前記期間における前記第２駆動信号、及び、前記第４信号の前記期間における前記第２駆動信号のいずれかの電圧は零であることを特徴とする付記７〜１１のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１３）
前記第２周期は、前記表示パネルの駆動のフレーム周期と同じ長さであることを特徴とする付記１〜１２のいずれか記載の表示装置。

（付記１４）
前記制御部は、前記制御部に入力される調光入力に対して、前記光源の明るさが直線的に変化するように、前記光源を制御することを特徴とする付記１〜１３のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１５）
前記第２周期の長さは、前記第１周期の長さの２倍以上であることを特徴とする付記１〜１４のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１６）
前記第２周期の長さは、前記第１周期の長さの整数倍であることを特徴とする付記１〜１４のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１７）
前記制御部は、前記表示パネルの温度に基づいて、前記第１調光帯と前記第２調光帯との区分の明るさを変更することを特徴とする付記１〜１６のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１８）
前記表示パネルは、
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
を含み、
前記液晶層の液晶配列は、前記液晶層に印加される電圧によって互いに異なる複数のベンド配列状態の間を遷移することを特徴とする付記１〜１７のいずれか１つに記載の表示装置。

（付記１９）
前記液晶層には、ベンド配列状態を維持するためのベンド維持電圧が、定期的に印加されることを特徴とする付記１８記載の表示装置。

（付記２０）
前記表示パネルは、前記表示パネルの駆動のフレーム周期ごとに暗表示を実施することを特徴とする付記１〜１９のいずれか１つに記載の表示装置。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置を構成する表示パネル、光源、制御部等、各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…表示装置、 １００…表示パネル、 １０１…アクティブマトリクス基板、 １１０…画素、 １００ａ…液晶層、 １１０ｂ…画素電極、 １１０ｃ…対向電極、 １１０ｌ…液晶分子、 １１０ｓ…補助蓄積容量、 １１１…ゲート線、 １１２…信号線、 １１３…スイッチング素子、 １２０…ゲート線ドライバ、 １３０…信号線ドライバ、 １５０…第１基板、 １５１…第１電極、 １５２…第１配向膜、 １６０…第２基板、 １６１…第２電極、 １６２…第２配向膜、 ２００…光源、 ２１０…発光部、 ３００…表示制御回路、 ３１０…コントローラ回路、 ４００…制御部、 ４３０…光源制御信号部、 ４４０…駆動電圧生成部、 ＣＴＸ…水平走査制御信号、 ＣＴＹ…垂直走査制御信号、 ＤＩ…表示入力、 Ｆ１〜Ｆ３…第１〜第３フレーム、 Ｌ１、Ｌ２…第１及び第２調光帯、 ＬＣＩ…調光入力、 Ｍ１、Ｍ２…第１及び第２モード、 Ｐｇ…ゲートパルス、 ＲＡ…切り替え設定値、 Ｓ１〜Ｓ４…第１〜第４信号、 ＳＣ１、ＳＣ２…第１、第２制御信号、 ＳＤ１、ＳＤ２…第１、第２駆動信号、 ＳＴ１〜ＳＴ４…第１〜第４状態、 ＳＹＮＣ…同期信号、 Ｔ１、Ｔ２…第１及び第２周期、 ＴＢ…ブランク期間、 ＴＦ…フレーム周期、 ＴＴ１〜ＴＴ４…第１〜第４期間、 Ｖ１〜Ｖ４…第１〜第４電圧信号、 Ｖｃ…制御信号電圧、 Ｖｄ…駆動信号電圧、 Ｖｇ…ゲート電圧、 Ｘｓ、Ｘ１〜Ｘｎ…表示信号、 Ｙｓ、Ｙ１〜Ｙｍ…ゲート信号、 ｔ…時間

Claims (1)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルに入射させる光を発光する光源と、
   前記光源の前記発光を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   第１周期で前記発光を制御する第１モードと、
   前記第１周期よりも長い第２周期で前記発光を制御する第２モードと、
   を有し、
   前記第１モードでは、前記制御部は、前記第１周期内において、第１電圧信号と、前記第１電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第２電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第１電圧信号の期間と前記第２電圧信号の期間との比率を前記第１周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
   前記第２モードでは、前記制御部は、前記第２周期内において、第３電圧信号と、前記第３電圧信号の電圧の絶対値よりも電圧の絶対値が小さい第４電圧信号と、を交互に前記光源に入力させ、前記第３電圧信号の期間と前記第４電圧信号の期間との比率を前記第２周期の中で変化させることで前記発光の明るさを変化させ、
   前記制御部は、
   前記発光の明るさが暗い第１調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させ、前記発光の明るさが前記第１調光帯における明るさよりも明るい第２調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させる、
   または、
   前記第１調光帯においては、前記第２モードにより前記発光の明るさを変化させ、前記第２調光帯においては、前記第１モードにより前記発光の明るさを変化させる、
   ことを特徴とする表示装置。

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