JP2013218190A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質の改善を図りつつも低コストで製造可能な液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】液晶表示パネルと、周期的に点灯及び消灯を繰り返して前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、前記バックライトの駆動制御を行うバックライト制御部と、入力される映像信号に基づいて前記液晶表示パネルを走査駆動するパネル制御部と、を備え、前記パネル制御部は第１の駆動モード及び第２の駆動モードのうち選択された駆動モードで前記液晶表示パネルを走査駆動するものであり、前記第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間は、前記第１の駆動モードによる１フレーム分の走査時間よりも短く、且つ、前記第２の駆動モードは以下の式を満たすことを特徴とする液晶表示装置。i）ＴＦＭ＝ＴＳＣ＋ＴＢＫ、
ii）１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫ≧ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５、（ＴＦＭ：フレーム周期時間、ＴＳ
Ｃ：走査時間、ＴＢＫ：ブランキング時間、ＴＢＬ：バックライト点灯時間）。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

従来より、画像ボケの発生（画質の低下）は液晶表示装置において重要な問題である。そこで画質の低下を最小限にするためにバックライト（光源）をスキャン発光させるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が用いられていることがある。一方で、依然として低コストな液晶表示装置の需要が高く、アクティブマトリクス型ではない液晶表示装置（単純マトリクス型の液晶表示装置、例えば一辺入光のエッジ型バックライトを備える液晶表示装置）が用いられることも多い。従って画質の低下は単純マトリクス型の液晶表示装置において依然として重要な問題である。

単純マトリクス型の液晶表示装置において、画質の低下の原因はバックライトを時分割点灯制御できないことが一因である。すなわち単純マトリクス型の液晶表示装置において液晶描画は、例えば液晶表示パネルの上部から下部に向かって順次走査しながら行われるものであるが、液晶表示パネルの応答速度との関係から所望の画像が表示されるまでに所定の時間が必要である。従って、１のバックライト期間において液晶表示パネルの画面全体を最適な走査領域とすることはできない。

上記問題を解決する一の方法として、液晶表示パネルをより高い周波数（例えば２４０Ｈｚや４８０Ｈｚ等）で駆動することで１秒間あたりの描画回数を増加し、液晶表示パネルの走査時間を短縮化することが考えられる。例えば特許文献１の画像表示装置は、複数の画素を有する表示パネルと、走査時間が異なる二つのモード（第１の駆動モードと第２の駆動モード）を選択的に用いて表示パネルの走査駆動制御を行うことで入力画像信号に応じた画像を表示パネルに表示させる駆動制御手段を備えている。第２の駆動モードは、走査時間を第１の駆動モードの走査時間に比べて短時間として、連続するフレーム間に黒画面を挿入することによって画質の改善を図っている。

特開２０１１−７５６６８号公報

ところで過度な走査時間の短縮化は輝度の低下や、部品点数の増加及び高性能部品の必要性から液晶表示装置のコストが増大するという問題が生じる。そして液晶表示装置のコストが高くなることは、単純マトリクス型とすることによって低コストな液晶表示装置を提供するという目的に反することになる。従って走査時間の短縮化にはある程度の限度があり、走査時間を短縮化することのみによって低コスト且つ画質を改善を実現することは困難である。

本発明は、上述した問題点に鑑み、画質の改善を図りつつも低コストで製造可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、周期的に点灯及び消灯を繰り返して前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、前記バックライトの駆動制御を行うバックライト制御部と、入力される映像信号に基づいて前記液晶表示パネルを走査駆動するパネル制御部と、を備え、前記パネル制御部は第１の駆動モード及び第２の駆動モードのうち選択された駆動モードで前記液晶表示パネルを走査駆動するものであり、前記第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間は、前記第１の駆動モードによる１フレーム分の走査時間よりも短く、且つ、前記第２の駆動モードは以下の式を満たすことを特徴としている。i）ＴＦＭ＝ＴＳＣ＋ＴＢＫ、ii）１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫ≧ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５、（
ＴＦＭ：フレーム周期時間、ＴＳＣ：走査時間、ＴＢＫ：ブランキング時間、ＴＢＬ：バックライト点灯時間）。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記バックライト制御部は、前記液晶表示パネルを複数の領域に分割し、前記液晶表示パネルの駆動モードとして前記第２の駆動モードが選択されている場合に、前記液晶表示パネルにおいて前記複数の領域のうち所定の領域を走査するタイミングに基づいて前記バックライトの駆動制御を行うことが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記バックライト制御部は、前記バックライト点灯時間におけるいずれかのタイミングと前記液晶表示パネルにおいて前記所定の領域を走査するタイミングとが同時となるように前記バックライトの駆動制御を行うことが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記バックライト制御部は前記液晶表示パネルの応答速度にも基づいて前記バックライトの駆動制御を行うことが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記バックライト制御部は、前記バックライト点灯時間と前記ブランキング時間とが重複しないように前記バックライトの駆動制御を行うことが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記液晶表示パネルに表示される文字情報の存否と前記文字情報の表示位置とを検出する文字情報位置検出回路を備え、前記所定の領域は、前記文字情報の存否と前記文字情報の表示位置が属する領域とに基づいて定められることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記文字情報が存在しないときにおいて、前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記文字情報が存在するときにおいて、前記所定の領域は前記文字情報の表示位置が属する領域であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記文字情報位置検出回路はさらに前記文字情報の表示タイミングを検出するものであって、前記文字情報が複数存在し、且つ、各文字情報が前記液晶表示パネルにおいて同時に異なる領域に表示されるものであるときにおける前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、 前記文字情報位置検出回路はさらに前記文字情報の表示タイミングを検出するものであって、前記文字情報が複数存在し、且つ、各文字情報が前記液晶表示パネルにおいて同時に異なる領域に表示されるものであるときにおける前記所定の領域は各領域に表示される複数の前記文字情報のうち最も優先順位が高い文字情報の表示位置が属する領域であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記液晶表示パネルは２次元映像または３次元映像を選択的に表示可能であって、２次元映像表示モードにおける前記第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間と３次元映像表示モードにおける１フレーム分の走査時間とが同時間であることが望ましい。

また本発明は、上記構成の液晶表示装置において、前記映像信号に対して補間映像を生成し、前記映像信号の周波数を任意の周波数に変換して出力するＦＲＣ部を備えることが望ましい。

本発明によれば、ＴＦＭ（フレーム周期時間）、ＴＳＣ（走査時間）、ＴＢＫが（ブランキング時間）、夫々、ＴＦＭ＝ＴＳＣ＋ＴＢＫ、１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫ≧ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５を満たすことによって、第２の駆動モードによる走査時間を第１の駆動モードの走査時間に比べて過度に短縮化することなく（言い換えればコストを増大させることなく）液晶表示パネルの全域において画像ボケの発生を効果的に抑制することができる。

は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のバックライトを示した平面図である。 は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、液晶表示パネルの応答波形（応答速度）を示す図である。 は、本発明の第１実施形態の第１の別の例の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第１実施形態の第１の別の例の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第１実施形態の第２の別の例の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第１実施形態の第２の別の例の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本実施形態の液晶表示装置において第１の駆動モードによる走査駆動により発生する画像ボケと第２の駆動モードによる走査駆動により発生する画像ボケを比較した図である。 は、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。 は、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置において第２の駆動モードによる走査駆動制御時の液晶の応答とバックライトの点灯との関係を示す図である。

[第１実施形態]
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために本発明の液晶表示装置を示すものであって、本発明をこの液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態の液晶表示装置にも等しく適応し得るものである。

図１は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。本実施形態による液晶表示装置は、単純マトリクス型（パッシブマトリクス型）の液晶表示装置であり、図１に示すように液晶表示パネル（表示素子）３０と、液晶表示パネル３０に光を供給するバックライト（照明装置）４０とを備えている。

液晶表示パネル（表示素子）３０は、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＤＳＴＮ（Ｄｏｕｂｌｅ ＳＴＮ）などの単純マトリクス基板（図示せず）と、この単純マトリクス基板に対向する対向基板（図示せず）とをシール材（図示せず）で貼り合わせることによって構成されている。また、両基板の隙間には、液晶（図示せず）が注入されている。そして、単純マトリクス基板の受光面側および対向基板の出射面側には、それぞれ、偏光フィルムが取り付けられている。

また、単純マトリクス基板には、映像信号線としての複数のソース線３１と走査信号線としての複数のゲート線（走査線）３２とが格子状に配置されており、ソース線３１とゲート線３２との組み合わせにより画素が選択される。

さらに、液晶表示パネル３０には、ゲート線３２を介してゲートドライバ３４が接続されているとともに、ソース線３１を介してソースドライバ３３が接続されている。ゲートドライバ３４は、後述するパネル制御部１４から出力されるタイミング制御信号に基づいて、走査駆動信号が供給され、液晶表示パネル３０のゲートを上から順に、順次ＯＮ／ＯＦＦする。また、ソースドライバ３３は、パネル制御部１４から出力されるタイミング制御信号に基づいて、受け取ったデータ（映像信号）を電圧値に変換し、各画素に駆動電圧を供給する。

なお、液晶表示パネル３０は、上記のように、ゲート線３２に液晶表示パネル３０をＯＮ／ＯＦＦするためのパルス電圧を印加することにより、横一列の全ての画素に同時にデータ（映像信号）が書き込まれる。そして、この動作が縦の画素数に相当する回数繰り返され、１フレームの映像が完成する。すなわち、液晶表示パネル３０は、線順次で走査される。なお、画素に書き込まれたデータ（電圧）は、画素内の静電容量に蓄積され、次のデータが書き込まれるまでその電圧が保持される。

このように構成された液晶表示パネル３０は、液晶の傾きに起因する透過率の変化を利用して、映像を表示する。つまり、バックライト４０から供給される光（バックライト光）を変調することにより、映像信号に基づく映像表示を行う。

バックライト４０は、周期的に点灯（点灯開始）及び消灯（点灯終了）を繰り返して液晶表示パネル３０に光を照射する光源であり、液晶表示パネル３０の直下に配置されている。なお、本実施形態の液晶表示装置は導光体の一辺に配置されるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュールと該ＬＥＤモジュールからの光を導光する導光体とを備えたエッジライト（サイドライト）型に構成されていることとしてもよいし、拡散板と該拡散板の裏側に配置されるＬＥＤモジュールとを備えた直下ライト型に構成されていることとしてもよい。

なお、低コストな液晶表示装置とするために、液晶表示装置がエッジライト型であるときは、導光板の上下左右のいずれか１辺と複数のＬＥＤモジュールからなる光源ユニットとを対向させ、当該１辺から導光板に入光・反射させることとすればよい。これにより光源ユニットのユニット数を１本とすることができ、部品点数が削減できる。また、液晶表示装置が直下型であるときは、複数のＬＥＤモジュール（より望ましくは全てのＬＥＤモジュール）を１系統にまとめることによって１系統のＬＥＤ回路で駆動されるＬＥＤモジュール数を増やすことが望ましい。これによりＬＥＤ駆動回路の数を少なくすることができ、部品点数が削減できる。

次に図３を参照してエッジライト型の液晶表示装置の説明を行うが、上述したように直下ライト型の液晶表示装置であってもよく、以下に示すＬＥＤモジュール４２は、液晶表示パネル３０の背面側から液晶表示パネル３０を照射する光源であることとしてもよい。ＬＥＤモジュール４２は、光を発するモジュールであり、実装基板４２ａと、この実装基板４２ａの基板面上に実装される、光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）４２ｂとを含む。

実装基板４２ａは、板状かつ矩形状の基板であり、実装面上に、複数の電極（図示せず）が配列されている。そして、これらの電極上に、ＬＥＤ４２ｂが取り付けられている。

ＬＥＤ４２ｂは、実装基板４２ａにおける実装面に形成された電極（図示せず）に実装されることで電流の供給を受けて光を発する。また、ＬＥＤ４２ｂは、それぞれ、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御によって点灯制御される。

導光体４１は、例えば、アクリル、ポリカーボネートのような透明樹脂材料から構成されている。また、導光体４１は、平面的に見て、略矩形状である。

また、図３に示すように、ＬＥＤ４２ｂ（ＬＥＤモジュール４２）は、導光体４１の上下左右のいずれか１辺以上に配置される（図３では導光体４１の左辺のみに配置されている）。また、ＬＥＤ４２ｂ（光源）は、液晶表示パネル３０の表示領域に対応する領域には配置されておらず、液晶表示パネル３０の非表示領域となる端付近に配置されている。

このように、一実施形態によるバックライト４０は、導光体４１に光を入射するＬＥＤ４２ｂを点灯させることで、光の出射制御を行うことができる。後述するバックライト制御部１５は、パネル制御部１４から出力されるタイミング制御信号に基づいて、ＬＥＤ４２ｂ（図３参照）を駆動を制御する。

なお、バックライト４０は、反射シート、バックライトシャーシ、拡散板、プリズムシート、および、レンズシートなどをさらに含んだ構成であってもよい。

次に映像の表示について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、図１に示すように、上記構成（液晶表示パネル３０及びバックライト４０）に加えて、スケーリング部１０、画質補正部１１、ＲＧＢγ／ＷＢ調整部１２、ＦＲＣ部１３、パネル制御部１４、バックライト制御部１５、フレームメモリ１６、調光制御回路２０を備えている。

スケーリング部１０は液晶表示パネル３０の解像度に応じて入力された映像信号（入力映像信号）が示す映像フレームの画素数或いはその映像フレームのアスペクト比を演算により変更する。ここで入力映像信号としては、特に限られるものではないが、例えば放送波として受信した映像信号を復調した信号、通信ネットワーク経由で受信した映像信号、内部記憶装置に記憶された映像信号、各種レコーダやプレイヤ、チューナ機器等の外部機器から受信した映像信号などが該当し、或いはそれら映像信号に対して各種映像処理を施した映像信号が該当する。

画質補正部１１はスケーリング部１０から出力された映像信号に対し、ユーザ設定等により映像コントラストや色味等を変更する。

ＲＧＢγ／ＷＢ調整部１２は画質補正部１１から出力された映像信号に対して映像のγ、ＷＢ（ホワイトバランス）／ＣＴ（色温度）等の調整を行う。

ＦＲＣ部１３はＲＧＢγ／ＷＢ調整部１２から出力された調整後の映像信号に対して映像の動きベクトルを検出し補間映像を生成することによって映像信号の周波数を任意（Ｎ倍（Ｎ＝自然数））の周波数に変換する回路である。本実施形態では６０Ｈｚの周波数で入力された映像信号を１２０Ｈｚの周波数に変換して出力する。

すなわち、入力された映像信号にＦ１（フレーム１）、Ｆ２（フレーム２）、Ｆ３（フレーム３）が含まれているとすると、６０Ｈｚの周波数ではＦ１の画像とＦ２の画像との差が大きく、Ｆ２の画像をユーザ（視聴者）に表示してもＦ１の画像が残像としてユーザ（視聴者）の目に残ってしまうことがある。これに対して各画像（例えば、Ｆ１の画像とＦ２の画像）の間に１つの補間画像（例えばＦ１’の画像）を生成して挿入して１２０Ｈｚの周波数とすることで各画像間の差を小さくすることができ、６０Ｈｚの映像と比べて残像感が低減される。

パネル制御部１４はＦＲＣ部１３から出力された映像信号に基づいてソースドライバ３３及びゲートドライバ３４への指示信号を生成して出力する。すなわち、パネル制御部１４は液晶表示パネル３０内の各画素に対する映像信号の書き込み駆動を制御している。

上述したようにゲートドライバ３４は、パネル制御部１４から出力されるタイミング制御信号に基づいて、ゲート線３２に走査駆動信号が供給され、液晶表示パネル３０のゲートを上から順に、順次ＯＮ／ＯＦＦする。本実施形態においてゲートドライバ３４からゲート線３２に供給される走査駆動信号としては第１の駆動モードで走査駆動を行うための第１の走査駆動信号Ｓｄ１又は第２の駆動モードで走査駆動を行うための第２の走査駆動信号Ｓｄ２がある。

本実施形態は上述したように液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動するものである。そして、第１の駆動モードは、液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動する場合の通常の駆動モードであり、１画面分の走査を開始してから１画面分の走査が終了するまでの走査時間（１フレーム分の走査時間）は、液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動した場合の通常の走査時間である。これに対して、第２の駆動モードとは、１画面分の走査を開始してから１画面分の走査が終了するまでの走査時間（１フレーム分の走査時間）が第１の駆動モード（液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動した場合の通常の走査時間）に比べて短時間となるように制御される駆動モードである。

本実施形態及び以下の実施形態において第１の駆動モードで走査駆動を行うか、第２の駆動モードで走査駆動を行うかはユーザ（視聴者）がメニュー画面等を介して選択することができ、ゲートドライバ３４は選択された駆動モードに対応する走査駆動信号をゲート線３２に供給する。

バックライト制御部１５は、パネル制御部１４が出力したタイミング制御信号に基づいてバックライト４０の駆動（点灯開始タイミング及び点灯終了タイミング）を制御する。またバックライト制御部１５はパネル制御部１４から出力されるタイミング制御信号に加えて、調光制御回路２０からのＰＷＭ信号が入力される。なお、調光制御回路２０は図示しない操作部（ＴＶリモコン等）から入力される輝度の調整信号に応じたＰＷＭ信号をバックライト制御部１５に出力するものである。そして、バックライト制御部１５は上述したようにバックライト４０の駆動の制御と共に、調光制御回路２０から入力されるＰＷＭ信号に従ってバックライト４０の輝度を制御する。

フレームメモリ１６は、液晶表示パネル３０に対するフレーム表示周期で画像データの書き込み／読み出しが行われ、現フレーム期間の画像データが書き込まれるとともに、１フレーム期間前の画像データが読み出されて、パネル制御部１４に出力される。

次に、上述した第１の駆動モード及び第２の駆動モードについて図３〜図５を参照して詳説する。図３は本実施形態の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。また、図４は本実施形態の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。

図３（ａ）は走査時間（ＴＳＣ）とフレーム周期時間（ＴＦＭ）との関係を示し、図３（ｂ）は液晶表示装置の表示フレームを示し、図３（ｃ）は液晶表示パネルにおける走査位置を示し、図３（ｄ）はバックライトの点灯消灯タイミング及びバックライト点灯時間（ＴＢＬ）を示している。また、図４（ａ）は走査時間（ＴＳＣ）とフレーム周期時間（ＴＦＭ）とブランキング時間（ＴＢＫ）との関係を示し、図４（ｂ）は液晶表示装置の表示フレームを示し、図４（ｃ）は液晶表示パネルにおける走査位置を示し、図４（ｄ）はバックライトの点灯消灯タイミング及びバックライト点灯時間（ＴＢＬ）を示している。

第１の駆動モードは図３に示す走査駆動が行われる。第１の駆動モードにおいて連続するフレーム間における黒画像の表示時間はほぼ０ｍｓ（ＴＢＫ≒０ｍｓ（ミリ秒））である。なお、ＴＢＫは検出時間と言い換えることができ、１のＴＦＭにおいて最終の画素ラインへの映像信号の走査が終了してから次のＴＦＭにおける最初の画素ラインへの映像信号の走査が開始されるまでの時間である。

液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動する場合、ＴＦＭは約８．３ｍｓであり、また、上述したようにＴＢＫ≒０ｍｓであることから、第１の駆動モードにおいて１のＴＦＭとＴＳＣとは、ＴＦＭ≒ＴＳＣ≒８．３ｍｓの関係式が成立する。また、ＴＢＫ≒０ｍｓであることからＴＢＫとＴＢＬとは、ＴＢＬ≧ＴＢＫ（ＴＢＫ≒０）の関係式が成立する。

これに対して第２の駆動モードは図４に示す走査駆動が行われる。第２の駆動モードは第１の駆動モードに比べて走査時間（液晶表示パネル３０における１画面分の走査を開始してから１画面分の走査が終了するまでの時間）が短時間になるように駆動制御され、連続フレーム間に黒画像が表示される。

上述したように液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動する場合、ＴＦＭは約８．３ｍｓであり、第２の駆動モードにおいてＴＦＭとＴＢＫとＴＳＣとは、ＴＦＭ（ＴＦＭ＝８．３ｍｓ）＝ＴＳＣ＋ＴＢＫの関係式が成立する。

ここで第１の駆動モード、第２の駆動モードによる液晶表示パネル３０に表示される画質性能の差について各駆動モードにおけるＴＢＬの中央タイミングと液晶表示パネル３０の画面上部、画面中央部、画面下部の走査タイミングとの関係に基づいて説明しつつ、第２の駆動モードの画質を更に改善するためにいかなる制御を行うかについて説明する。なお、バックライト制御部１５は、第１の駆動モード及び第２の駆動モードのいずれにおいても液晶表示装置３０の所定の領域における画質を最適なものとするようにバックライト４０の駆動制御を行う。所定の領域は、液晶表示パネル３０を複数の領域に分割した際の１の領域である。所定の領域をどの領域とするかは特に限られるものではないが、本実施形態では液晶表示パネル３０を３つの領域に分割し、所定の領域を液晶表示パネル３０の画面中央部とする。

すなわち、本実施形態では、液晶表示パネル３０の画面全体の中で中央部の領域の画質を最適なものとするために、第１の駆動モード及び第２の駆動モードのいずれにおいても画面中央部走査時にバックライト４０を消灯する（言い換えれば、バックライト４０を点灯状態から消灯状態にするタイミングと画面中央部の走査タイミングが同時である）こととする。画面中央部走査時にバックライト４０を消灯する理由については後述する。

図３及び図４において破線Ｌ１はＴＢＬの中央タイミング（例えばＴＢＬをＸｍｓとすると、バックライト４０が点灯開始してからＸ／２ｍｓ後の位置）を示し、破線Ｌ２はＴＢＬの終了タイミング（バックライト４０の点灯終了タイミング）及び画面中央部の走査タイミングを示している。

[第１の駆動モードによるＴＢＬの中央タイミング]
画面上部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングは、Ｆ１’の走査を行ってから（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２）ｍｓ後である。画面中央部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングはＦ１の走査を行ってから（ＴＦＭ−ＴＢＬ／２）ｍｓ後である。画面下部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングはＦ１の走査を行ってから（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２）ｍｓ後である。

[第２の駆動モードによるＴＢＬの中央タイミング]
画面上部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングは、Ｆ１’の走査を行ってから（ＴＦＭ／２−ＴＢＫ／２−ＴＢＬ／２）ｍｓ後である。画面中央部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングはＦ１の走査を行ってから（ＴＦＭ−ＴＢＬ／２）ｍｓ後である。画面下部においてＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングはＦ１の走査を行ってから（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２＋ＴＢＫ／２）ｍｓ後である。

第１の駆動モード及び第２の駆動モードにおいて、Ｆ１’におけるＴＢＬの中央タイミングは画面中央部及び画面下部では所望の画像であるＦ１の画像が表示されているのに対し、画面上部では次の画像であるＦ１’の画像が表示されていることになる。このような状況において第１の駆動モード及び第２の駆動モードによる画面上部、画面中央部、画面下部の画質性能について比較説明を行う。なお、表１は上述したＴＢＬの中央タイミングと画面上部、画面中央部、画面下部における走査タイミングとの関係をまとめたものである。

[画面中央部の比較]
画面中央部はＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングにおいて既にＦ１の走査が終了している。そして上述したように第１の駆動モードと第２の駆動モードのいずれにおいても、液晶表示パネル３０の画面全体の中で中央部の領域の画質が最適なものとなるようにバックライト４０の点灯制御を行っている。具体的には画面中央部においてＦ１’の走査を行ってからＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングまでの時間Ｔ１は第１の駆動モード及び第２の駆動モードのいずれにおいても（ＴＦＭ−ＴＢＬ／２）ｍｓであり、第１の駆動モードと第２の駆動モードとの間で画質性能に差はない。

[画面上部の比較]
画面上部はＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングにおいて既にＦ１’の走査が開始されている。従って画面上部における画像ボケを抑えるためには、画面上部においてＦ１’の走査が開始されてからＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングまでの時間Ｔ２をできるだけ短時間にすることが望ましい。第１の駆動モードにおいてＴ２は（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２）ｍｓであり、第２の駆動モードにおいてＴ２は（ＴＦＭ／２−ＴＢＫ／２−ＴＢＬ／２）である。画質の改善を考慮すれば、ＴＢＫはできる限り長時間とすることが望ましく、ＴＢＬはできる限り短時間とすることが望ましい。従って、画質の改善を目的として第２の駆動モードにより液晶表示パネル３０を走査する限りにおいてＴ２は第１の駆動モードよりも第２の駆動モードのほうが短時間になる。

[画面下部の比較]
画面上部はＦ１’におけるＴＢＬの中央タイミングにおいてはＦ１の走査が終了している。これは画面中央部と同様であるが上述したように本実施形態では画面中央部の領域の画質が最適となるように点灯制御を行っているため、画面下部においてＦ１’の走査が終了してからＴＢＬの中央タイミングまでの時間Ｔ３はできるだけ長時間にすることが望ましい。第１の駆動モードにおいてＴ３は（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２）ｍｓであり、第２の駆動モードにおいてＴ３は（ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２＋ＴＢＫ／２）ｍｓである。ここで画面下部において第２の駆動モードによる画質を第２の駆動モードによる画質よりも最適なものとするためには、次式ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２（第１の駆動モード）≦ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２＋ＴＢＫ／２（第２の駆動モード）とすればよい。

上述したように画質の改善を考慮すればＴＢＬはできるだけ短時間であることが望ましいため、第１の駆動モードにおけるＴ１の最大値はＴＢＬが０ｍｓ（ＰＷＭ＝０％）であるときのＴＦＭ／２である。従って、次式ＴＦＭ／２（第１の駆動モード）≦ＴＦＭ／２−ＴＢＬ／２＋ＴＢＫ／２（第２の駆動モード）を満たせばよい。そして当該不等式において第１の駆動モードのＴＦＭと第２の駆動モードのＴＦＭは同一である（ＴＦＭ≒８．３ｍｓ）ため、第２の駆動モードにおいてＴＢＬ≦ＴＢＫを満たせば第２の駆動モードによる画質を第１の駆動モードによる画質よりも最適なものとすることができる。

次に第２の駆動モードによって液晶表示パネル３０の画面全体の画質を更に改善する（最適なものとする）ための条件について説明を行う。画質を改善するための一の方法として、上述したように液晶表示パネル３０の走査時間（ＴＳＣ）を短時間化するが挙げられるが、ＴＳＣを短時間化すると輝度が低下すること、ＴＳＣの短時間化のために部品点数が増加し、また高性能部品が必要になってコストが増大するという問題が発生する。従って液晶表示パネル３０のＴＳＣを短時間化することのみによって低コスト且つ画質改善が実現された液晶表示装置を提供することはできない。

そこで画質を改善するために考慮すべき第１の事項はＴＦＭとＴＢＬの関係である。ＴＢＬを短時間とすることによって画質を改善することができる。一方でＴＢＬが短すぎると輝度が低下するという問題が発生する。またＬＥＤ駆動回路の性能を考慮すれば安定して点灯制御を行うために、ＴＦＭとＴＢＬは次式ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５を満たすことが望ましい。

画質を改善するために考慮すべき第２の事項はバックライト４０の点灯開始タイミング及び点灯終了タイミング（ＴＢＬの開始タイミング及び終了タイミング）である。液晶表示パネル３０の応答速度に応じて１フレームの描画には一定の時間が必要であり、バックライト４０の点灯時間を短くして画質の改善を図る場合、液晶表示パネル３０のいずれの位置を走査しているときにバックライト４０を点灯させるかによって視聴者が画像ボケを感じるか否かに大きな影響を与える。一般的に視聴者の視線は液晶表示パネル３０の中央部の領域に集中すると考えられる。従って、液晶表示パネル３０の中央部の領域が最適な走査領域となるようにバックライトを点灯することが望ましい。

そして上述したように図３及び図４においては、画面中央部走査時にバックライト４０を消灯する（バックライト４０を点灯状態から消灯状態にするタイミングと画面中央部の走査タイミングが同時である）こととしているがこれに限られるものではない。以下図５を参照して説明を行う。図５は液晶表示パネルの応答波形（応答速度）を示す図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）はそれぞれ異なる液晶表示パネルの応答波形を示している。図５（ａ）に示す応答波形は液晶の応答の立ち上がり時の波形が急峻であり、応答速度が速いのに対して、図５（ｂ）、図５（ｃ）と次第に立ち上がり時の波形が平坦に向かい、応答速度が遅くなっている（逆にいえば図５（ｃ）は立ち下り時の波形が最も急峻である）。

上述したように液晶表示パネル３０の画面全体の画質の改善を考慮すれば、Ｔ１はできる限り短時間とすることが望ましく、Ｔ３はできるだけ長時間とすることが望ましい。従って、図５（ａ）に示すように応答速度が速い液晶表示パネルにあっては、画面上部の走査が早く終了するのでＴＦＭにおいて比較的早い段階でバックライトを点灯することが望ましい。従って、図５（ａ）に示す応答を行う液晶表示パネルにおいては、図３及び図４で示すように画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるバックライト４０の点灯終了タイミングが同時であることが望ましい。

これに対して図５（ｃ）に示すように応答速度が遅い液晶表示パネルにあっては、画面上部の走査が終了するのが遅いのでＴＦＭにおいて比較的遅い段階でバックライトを点灯することが望ましい。従って、図５（ｃ）に示す応答を行う液晶表示パネルにおいては、画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるバックライト４０の点灯開始タイミングが同時であることが望ましい。図６及び図７は本実施形態の第１の別の例（液晶表示パネル３０の応答波形が図５（ｃ）に示す応答波形であるとき）の液晶表示装置における第１の駆動モード、第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。

つまり応答速度に応じて、画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるいずれかのタイミングが同時となるようにバックライト４０の点灯開始タイミングや点灯終了タイミングを制御することが望ましい。なお、図５（ｂ）に示す応答波形の応答速度は図５（ａ）に示す応答波形の応答速度と図５（ｃ）に示す応答波形の応答速度の丁度中間の応答速度である。図８及び図９は本実施形態の第２の別の例（液晶表示パネル３０の応答波形が図５（ｂ）に示す応答波形であるとき）の液晶表示装置における第１の駆動モード、第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。図８及び図９に示すように画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおける中央タイミングが同時となるようにバックライト４０が点灯開始タイミング及び点灯終了タイミングが制御される。

画質を改善するために考慮すべき第３の事項はＴＦＭとＴＢＫの関係である。上述したように第２の駆動モードでは画像の改善のために黒画像が挿入される。そして画質の改善のためにはＴＢＫをできるだけ長時間とし、ＴＳＣをできるだけ短時間とすることが望ましい。上述したようにＴＦＭ＝ＴＢＫ＋ＴＳＣであるから、ＴＢＫが長時間になればなるほどＴＳＣが短時間になる。

しかしながら、ＴＳＣが短時間になるということはすなわち、応答速度を極めて高速にする必要があり、上述したように部品点数の増加や高性能部品の必要性など莫大なコストアップにつながる。また、黒画像の挿入時においてバックライト４０が点灯していると画像ボケが生じるため、黒画像の挿入時（ＴＢＫ中）にはバックライト４０を消灯する（点灯させない）ことが望ましい。すなわちＴＢＫは、ＴＢＫとＴＢＬとが重複しない程度に長時間とすることが望ましい。

図４に示すように画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるバックライト４０の点灯終了タイミングが同時である場合には、ＴＢＬが（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２を超える値とすると、バックライト４０の点灯開始タイミングが前フレームのＴＢＫ中になり、ＴＢＫ中にバックライト４０が点灯することになる。従ってＴＢＬ≦（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２を満たす必要がある。また、上述したように、ＴＢＫ≧ＴＢＬである。従って当該二式を組み合わせ、ＴＦＭとＴＢＫは次式ＴＢＫ≦（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２、すなわち１／３ＴＦＭ≧ＴＢＫを満たすことが望ましい。

図７に示すように画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるバックライト４０の点灯開始タイミングが同時である場合には、ＴＢＬが（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２を超える値とすると、バックライト４０の点灯終了タイミングが現フレームのＴＢＫ中になり、ＴＢＫ中にバックライト４０が点灯することになる。従ってＴＢＬ≦（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２を満たす必要がある。また、上述したように、ＴＢＫ≧ＴＢＬである。従って当該二式を組み合わせ、ＴＦＭとＴＢＫは次式ＴＢＫ≦（ＴＦＭ−ＴＢＫ）／２、すなわち１／３ＴＦＭ≧ＴＢＫを満たすことが望ましい。

図９に示すように画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおける中央タイミングが同時である場合には、ＴＢＬがＴＦＭ−ＴＢＫを超える値とすると、バックライト４０の点灯開始タイミングが前フレームのＴＢＫ中になり、また、点灯終了タイミングが現フレームのＴＢＫ中になり、ＴＢＫ中にバックライト４０が点灯することになる。従ってＴＢＬ≦ＴＦＭ−ＴＢＫを満たす必要がある。また、上述したように、ＴＢＫ≧ＴＢＬである。従って当該二式を組み合わせ、ＴＦＭとＴＢＫは次式ＴＢＫ≦ＴＦＭ−ＴＢＫ、すなわち１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫを満たすことが望ましい。

すなわちＴＦＭとＴＢＫの関係式（不等式）は液晶の応答波形に応じて異なり、ＴＦＭとＴＢＫとは、次式１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫを満たすことが望ましく、さらに望ましくは次式１／３ＴＦＭ≧ＴＢＫを満たすことが望ましい。

図１０は本実施形態の液晶表示装置において第１の駆動モードによる走査駆動により発生する画像ボケと第２の駆動モードによる走査駆動により発生する画像ボケを比較した図である。なお、図１０は第２の駆動モードによるＴＳＣが第１の駆動モードによるＴＳＣの３／４となるように制御した場合における画像ボケを比較した図である。図１０において縦軸は画像ボケの大きさ（量）を示しており、横軸は画面の位置を示している。上述したように本実施形態においては第１の駆動モードと第２の駆動モードのいずれにおいても、液晶表示パネル３０の画面全体の中で中央部の領域の画質が最適なものとなるようにバックライト４０の点灯制御を行っている。従って、画面中央部付近における第１の駆動モードと第２の駆動モードの画像ボケはほぼ同程度であり、且つ、小さい。

一方、画面上部及び画面下部においては第１の駆動モードの場合の画像ボケの大きさは第２の駆動モードの場合の画像ボケの大きさよりも大きくなっており、具体的には第１の駆動モードにおいて液晶表示パネルの縦方向の長さ３／４領域（図１０における画面上部３／４又は画面下部３／４）で発生する画像ボケの大きさと、第２の駆動モードにおいて液晶表示パネルの縦方向端部（図１０における画面上部又は画面下部）で発生する画像ボケの大きさが略同等となっている。

本実施形態によれば、具体的には第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間が第１の駆動モードによる１フレーム分の走査時間よりも短く、第２の駆動モードにおいて、ＴＦＭ、ＴＳＣ、ＴＢＫ、ＴＢＬはそれぞれ以下の式を満たすことによって、液晶表示パネルの全域において低コストで画質の改善を図ることができる。i）ＴＦＭ＝ＴＳＣ＋ＴＢＫ、ii）１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫ≧ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５。

また、バックライト４０の駆動制御を行う際に、液晶表示パネル３０において所定の領域を走査するタイミングに基づいて行うため、当該所定の領域における画質を改善することができる。具体的には、バックライトの点灯時間におけるいずれかのタイミング（例えば、点灯開始タイミング、点灯時間の中心タイミング、点灯終了タイミング等）と、画質を改善したい（画像ボケを最小限にしたい）所定の領域を走査するタイミングとが同時となるようにバックライト４０の駆動制御を行うことで、当該所定の領域における画質を改善することができる。

また、液晶表示パネル３０の応答速度にも基づいてバックライト４０の駆動制御を行うので、上記所定の領域を含む液晶表示パネルの全域において画質をより改善することができる。具体的には、バックライト４０の点灯時間のどの時点におけるタイミングと上記所定の領域を走査するタイミングを同時とするかは液晶表示パネル３０の応答速度に応じて定めるので、液晶表示パネル３０の特性に応じた制御を行うことができる。

また、ＴＢＬとＴＢＫとが重複しないようにバックライト４０の駆動制御を行うので上記所定の領域を含む液晶表示パネルの全域において画質をより改善することができる。

また、通常、視聴者が液晶表示パネル３０を介して映像を視聴する際には、液晶表示パネル３０の中央部に視線が集中すると考えられる。そこで、上記所定の領域を液晶表示パネル３０の中央部とすることで、視聴者に画像ボケを感じさせにくくすることができる。

また、本実施形態の液晶表示装置を、２次元映像と３次元映像とを表示可能な液晶表示装置とし、２次元映像を表示する際における液晶表示パネル３０の駆動モードを第２の駆動モードとしたときの走査時間と、３次元映像を表示する際における液晶表示パネル３０の走査時間とを同一とすることにより、３次元映像を表示する際に必要なソフトウェアやハードウェアをそのまま利用できるので、製造コストを増大させることなく本実施形態の液晶表示装置を製造することができる。

また、ＦＲＣ部を有しているので、例えば６０Ｈｚの映像を１２０Ｈｚの映像に変換し、フレーム間の補間映像を生成してフレーム間に挿入するので、滑らかな再生映像を視聴者に提供することができる。

[第２実施形態]
図１１は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。本実施形態による液晶表示装置は、図１１に示すように液晶表示パネル（表示素子）４０と、液晶表示パネル３０に光を供給するバックライト（照明装置）４０に加えて、スケーリング部１０、画質補正部１１、ＲＧＢγ／ＷＢ調整部１２、パネル制御部１４、バックライト制御部１５、フレームメモリ１６、調光制御回路２０を備えている。

すなわち、第１実施形態の液晶表示装置は液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動するためにＦＲＣ部１３を備える構成としていたが、本実施形態の液晶表示装置は液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動するためＦＲＣ部を備えない構成としている。その他の構成において第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態は上述したように液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動するものである。従って、入力された映像信号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３において各フレーム間の画像の差が大きく、液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動する第１実施形態に比べて残像感が増大する。

本実施形態において第１の駆動モードとは、液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動する場合の通常の駆動モードであり、１画面分の走査を開始してから１画面分の走査が終了するまでの走査時間は、液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動した場合の通常の走査時間である。これに対して、第２の駆動モードとは、１画面分の走査を開始してから１画面分の走査が終了するまでの走査時間が第１の駆動モード（液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動した場合の通常の走査時間）に比べて短時間となるように制御される駆動モードである。

次に、上述した第１の駆動モード及び第２の駆動モードについて図１２及び図１３を参照して詳説する。図１２は本実施形態の液晶表示装置における第１の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である。また、図１３は本実施形態の液晶表示装置における第２の駆動モードによる走査時間とフレーム周期時間とバックライト点灯時間との関係を示す図である

図１２（ａ）は走査時間（ＴＳＣ）とフレーム周期時間（ＴＦＭ）との関係を示し、図１２（ｂ）は液晶表示装置の表示フレームを示し、図１２（ｃ）は液晶表示パネルにおける走査位置を示し、図１２（ｄ）はバックライトの点灯消灯タイミング及びバックライト点灯時間（ＴＢＬ）を示している。また、図１３（ａ）は走査時間（ＴＳＣ）とフレーム周期時間（ＴＦＭ）とブランキング時間（ＴＢＫ）との関係を示し、図１３（ｂ）は液晶表示装置の表示フレームを示し、図１３（ｃ）は液晶表示パネルにおける走査位置を示し、図１３（ｄ）はバックライトの点灯消灯タイミング及びバックライト点灯時間（ＴＢＬ）を示している。

第１の駆動モードは図１２に示す走査駆動が行われる。第１の駆動モードにおいて連続するフレーム間における黒画像の表示時間はほぼ０ｍｓ（ＴＢＫ≒０ｍｓ（ミリ秒））である。

そして液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動する場合、ＴＦＭは約１６．７ｍｓであり、また、上述したようにＴＢＫ≒０ｍｓであることから、第１の駆動モードにおいて１のＴＦＭにおけるＴＦＭとＴＳＣとは、ＴＦＭ≒ＴＳＣ≒１６．７ｍｓの関係式が成立する。また、ＴＢＫとＴＢＬとは、ＴＢＬ≧ＴＢＫ（ＴＢＫ≒０）の関係式が成立する（図８参照）。

これに対して第２の駆動モードは図１３に示す走査駆動が行われる。第２の駆動モードは第１の駆動モードに比べて走査時間が短時間になるように駆動制御され、連続フレーム間に黒画像が表示される。

本実施形態の第２の駆動モードにおいて、ＴＦＭ、ＴＳＣ、ＴＢＫ、ＴＢＬの関係式は第１実施形態における第２の駆動モードと同様である。また、液晶表示パネル３０の応答速度に応じて、画面中央部走査タイミングとＴＢＬにおけるいずれかのタイミングが同時となるようにバックライト４０の点灯開始タイミングや点灯終了タイミングを制御することについても同様である。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。

[第３実施形態]
図１４は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。本実施形態による液晶表示装置は、図１４に示すように液晶表示パネル（表示素子）４０と、液晶表示パネル３０に光を供給するバックライト（照明装置）４０に加えて、スケーリング部１０、画質補正部１１、ＲＧＢγ／ＷＢ調整部１２、パネル制御部１４、バックライト制御部１５、フレームメモリ１６、文字情報位置検出回路１７、調光制御回路２０を備えている。

上記第１実施形態及び第２実施形態では画面中央部の画像ボケを最小限とするようにバックライト４０の駆動制御を行うこととした（言い換えれば所定の領域を液晶表示パネル３０の画面中央部としてバックライト４０の駆動制御を行うこととした。）。

ところで、液晶表示パネル３０の画面上部や画面下部など画面中央部以外の領域に字幕やテロップなど文字が表示されると、視聴者の視線は液晶表示パネル３０の画面中央部から文字が表示されている液晶表示パネル３０の端部領域（画面上部や画面下部など）に集中すると考えられる。しかしながら、上記第１実施形態及び第２実施形態では、液晶表示パネル３０の端部領域は最適な走査領域ではない。そして最適でない走査領域では、画像ボケが発生してしまう。

そこで本実施形態では表示画面のどの領域（位置）に文字情報が表示されるかを検出して文字情報が表示されている領域（文字情報の表示位置が属する領域）の画像ボケを最小限とするようにバックライトの駆動制御を行うこととする（言い換えれば第１実施形態における所定の領域を文字情報の表示位置が属する領域としてバックライト４０の駆動制御を行うこととする。）。

そして文字情報がどの領域に表示されるかを検出するために文字情報位置検出回路１７を備えている。なお、本実施形態は液晶表示パネル３０を１２０Ｈｚで駆動制御することとし、第１実施形態の液晶表示装置に文字情報位置検出回路１７を加えた構成としているが、液晶表示パネル３０を６０Ｈｚで駆動制御することとしてもよく、第２実施形態の液晶表示装置に文字情報位置検出回路１７を加えた構成としてもよい。

文字情報位置検出回路１７は、液晶表示パネル３０に表示される映像と共に示される文字情報の存否と当該文字情報が表示されるタイミング及び表示位置とを検出する。なお、本明細書において文字情報とはデジタル放送の字幕や文字スーパー、ＢＤディスクやＤＶＤディスク等に記録されている映像における字幕、メニュー画面等のＯＳＤ表示など映像と共に表示される表示オブジェクトのことをいう。

例えばデジタル放送の字幕データには、文字データ（字幕としてどのような文字列が表示されるかを示すデータ）とともに字幕表示位置データ（字幕を表示する位置を示すデータ）が含まれており、文字情報位置検出回路１７はデジタル放送の字幕の存否及び字幕が表示される位置を検出することが可能である。さらに字幕は映像に合わせてタイミングよく表示する必要があり、映像データにおけるどのタイミングで、文字データにおけるどの文字をどの位置に表示するかを文字データをデコードして決定しているので、文字情報位置検出回路１７は事前にデジタル放送の字幕の存否と字幕の表示タイミング及び表示位置を検出することが可能である。

また、デジタル放送の字幕の存否と字幕の表示タイミング及び表示位置とを検出する別の方法としては、トランスポートストリームに多重されている字幕データを復号することが挙げられる。これにより、文字情報位置検出回路１７は、事前にデジタル放送の字幕の存否と字幕の表示タイミング及び表示位置とを検出することが可能である。

そして、文字情報位置検出回路１７が字幕の存在と字幕の表示タイミング及び表示位置とを事前に検出してパネル制御部１４及びバックライト制御部１５に当該検出信号を出力する。バックライト制御部１５は当該検出信号とパネル制御信号１４から入力される走査駆動信号に基づいて、字幕が表示される表示領域の画像ボケが最小限となるようにバックライトの駆動を制御する。

図１５は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置において第２の駆動モードによる走査駆動制御時の液晶の応答とバックライトの点灯との関係を示す図である。図１５（ａ）は液晶表示装置の表示フレームを示し、図１５（ｂ）は液晶表示パネルの応答を示し、図１５（ｃ）は液晶表示パネルにおいて第１の領域の画像ボケを最小限にするためのバックライトの点灯消灯タイミングを示し、図１５（ｄ）は液晶表示パネルにおいて第２の領域の画像ボケを最小限にするためのバックライトの点灯消灯タイミングを示し、図１５（ｅ）は液晶表示パネルにおいて第３の領域の画像ボケを最小限にするためのバックライトの点灯消灯タイミングを示している。

第１の領域、第２の領域、第３の領域は夫々液晶表示パネル３０の画面上部、画面中央部、画面下部に対応している。バックライト４０の点灯開始タイミングは１のフレーム周期時間において、画像ボケを最小限としたい領域の走査が終了してから一定時間経過後、すなわちその領域において画像が表示されてから十分な時間が経過したときである。そして、当該画像ボケを最小限としたい領域において次のフレームの走査が開始される前にバックライト４０の点灯を終了する。

本実施形態の第２の駆動モードにおいて、ＴＦＭ、ＴＳＣ、ＴＢＫ、ＴＢＬの関係式は上記第１実施形態及び第２実施形態における第２の駆動モードと同様である。バックライト４０の点灯開始タイミングや点灯終了タイミングについては、液晶表示パネル３０の応答速度（応答波形）に応じて、画像ボケを最小限としたい領域の走査タイミングとＴＢＬにおけるいずれかのタイミングが同時となるように制御する。なお、図１５は液晶表示パネル３０の応答波形が図５（ａ）に示す応答波形である場合のバックライト４０の点灯開始タイミング及び点灯終了タイミングを示す図であり、画像ボケを最小限としたい領域の走査タイミングとバックライト４０の点灯を終了するタイミングとが同時となるように制御される。

次にどのような場合に、どの領域の画像ボケを最小限とするためのバックライト点灯制御を行うかについて説明する。但し、以下のバックライト点灯制御の基準は一例であってこれに限られるものではなく、異なる基準をバックライト点灯制御の基準として用いてもよいし、ユーザが任意に設定・変更可能としてもよい。また、本実施形態では液晶表示パネル３０を垂直方向（液晶パネル３０の縦方向）に三つの領域（第１の領域（画面上部）、第２の領域（画面中央部）、第３の領域（画面下部））に分割していずれかの領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行うこととしているが、分割する領域数は３つに限られるものではなく、任意の分割数（領域数）としてもよい。

上述したように通常の視聴状態（例えば、映像に文字情報が表示されていない状態）であれば視聴者の視線は液晶表示パネルの中央部付近に集中すると考えられる。従って本実施形態では第１の領域〜第３の領域のいずれの領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行うかを決定するにあたって、第１の領域の画像ボケのみを最小限とする必要がある場合、第３の領域の画像ボケのみを最小限とする必要がある場合についてそれぞれ第１の領域、第３の領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行い、それ以外の場合に第２の領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行うこととする。

具体的には、画面上部のみに文字情報が表示されている場合は第１の領域、画面下部のみに文字情報が表示されている場合は第３の領域、それ以外の場合は第２の領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行う。第２の領域の画像ボケを最小限とするようにバックライトの点灯制御を行う場合（上記それ以外の場合）の条件についてさらに詳説すると、映像に文字情報が表示されていない場合、映像に文字情報が表示されているが表示位置が画面上部のみ或いは画面下部のみではない（例えば画面上部及び画面下部の両方で表示されている場合や、画面中央部のみに表示されている場合等）、映像内における文字情報の存否又は文字情報の表示タイミング又は文字情報の表示位置が検出できない場合等が挙げられる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、液晶表示パネル３０に映像と共に文字情報が表示されているときにおいて視聴者の視線は当該文字情報に集中すると考えられる。そこで、所定の領域を液晶表示パネル３０に映像と共に表示される文字情報の存否と該文字情報の表示位置とに基づいて定めることとすることで、視聴者に画像ボケを感じさせにくくすることができる。

つまり、液晶表示パネル３０に映像と共に表示される文字情報が存在しないときは上記所定の領域を、通常視聴者の視線が集中すると考えられる、液晶表示パネル３０の中央部とする。

一方、液晶表示パネル３０に映像と共に表示される文字情報が存在するときに、液晶表示パネル３０において１の領域に文字情報が表示されるときは上記所定の領域を文字情報の表示位置が属する領域とする。或いは、液晶表示パネル３０において複数の領域に文字情報が表示されるときは各領域に表示される文字情報の優先順位に基づいて上記所定の領域を定めることとする。具体的には、上記所定の領域を最も優先順位が高い文字情報の表示位置が属する領域とする。

[その他]
上記第３実施形態では、映像に文字情報が表示されている場合における文字情報の表示位置が画面上部及び画面下部など２箇所以上であるときに、画面中央部の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うこととしているが、任意の領域数に分割された液晶表示パネルにおいて複数の領域に文字情報が表示されているときは、文字情報の優先度を判定し、最も優先度が高い文字情報が表示されている領域の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うこととしてもよい。

例えば上記第３実施形態によれば、映像に字幕が表示されており、当該字幕が画面下部に表示されているときは画面下部の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うが、その後字幕と共にニュース速報のテロップが画面上部に表示されると画面中央部の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うことになる。一方、本変形例によれば文字情報の属性として「ニュース速報」と「字幕」とを比較することで、「ニュース速報」の方が優先度高い（重要度が高い）と判定すれば、画面上部の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行う。

なお、複数の領域に文字情報が表示された場合の優先順位を視聴者が設定し、優先度の高い文字情報が表示されている領域の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うこととしてもよい。また、複数の領域に表示されている文字情報の優先度が同等（同じ優先度の文字情報）であれば、画面中央部の画像ボケを最小限とするようにバックライト制御を行うこととしてもよい。

また、本願発明の液晶表示装置は２次元映像に加えて３次元映像を表示可能なものであってもよい。特に３次元映像の表示方式としてフレーム・シーケンシャル方式（シャッター方式）が採用されている液晶表示装置においては、３次元映像を表示する際に左目用の映像と右目用の映像を交互に高速で走査を行う機能を備えている。従って、３次元映像を表示する際に走査時間を短時間化（短縮化）する制御を上記各実施形態における第２の駆動モードにおいて走査時間を短時間化（短縮化）する制御に適用することができ（言い換えると、３次元映像表示モードの１フレーム分の走査時間と２次元映像表示モードにおける第２の駆動モードの１フレーム分の走査時間とを同時間とすることができ）、３次元映像表示モードに使用されているソフトウェアやハードウェアをそのまま利用することができる。これにより、コストの上昇を抑制することが可能となる。

本発明は、液晶表示装置に利用できる。

１０ スケーリング部
１１ 画質補正部
１２ ＲＧＢγ／ＷＢ調整部
１３ ＦＲＣ部
１４ パネル制御部
１５ バックライト制御部
１６ 調光制限回路
１７ 文字情報位置検出回路
３０ 液晶表示パネル
３３ ソースドライバ
３４ ゲートドライバ
４０ バックライト

Claims (13)

1. 液晶表示パネルと、
   周期的に点灯及び消灯を繰り返して前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、
   前記バックライトの駆動制御を行うバックライト制御部と、
   入力される映像信号に基づいて前記液晶表示パネルを走査駆動するパネル制御部と、
   を備え、
   前記パネル制御部は第１の駆動モード及び第２の駆動モードのうち選択された駆動モードで前記液晶表示パネルを走査駆動するものであり、
   前記第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間は、前記第１の駆動モードによる１フレーム分の走査時間よりも短く、且つ、前記第２の駆動モードは以下の式を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
   i）ＴＦＭ＝ＴＳＣ＋ＴＢＫ
   ii）１／２ＴＦＭ≧ＴＢＫ≧ＴＢＬ≧ＴＦＭ×０．０５
   （ＴＦＭ：フレーム周期時間、ＴＳＣ：走査時間、ＴＢＫ：ブランキング時間、ＴＢＬ：バックライト点灯時間）
2. 前記バックライト制御部は、前記液晶表示パネルを複数の領域に分割し、前記液晶表示パネルの駆動モードとして前記第２の駆動モードが選択されている場合に、前記液晶表示パネルにおいて前記複数の領域のうち所定の領域を走査するタイミングに基づいて前記バックライトの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記バックライト制御部は、前記バックライト点灯時間におけるいずれかのタイミングと前記液晶表示パネルにおいて前記所定の領域を走査するタイミングとが同時となるように前記バックライトの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記バックライト制御部は前記液晶表示パネルの応答速度にも基づいて前記バックライトの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記バックライト制御部は、前記バックライト点灯時間と前記ブランキング時間とが重複しないように前記バックライトの駆動制御を行うことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示パネルに表示される文字情報の存否と前記文字情報の表示位置とを検出する文字情報位置検出回路を備え、
   前記所定の領域は、前記文字情報の存否と前記文字情報の表示位置が属する領域とに基づいて定められることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記文字情報が存在しないときにおいて、前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記文字情報が存在するときにおいて、前記所定の領域は前記文字情報の表示位置が属する領域であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
10. 前記文字情報位置検出回路はさらに前記文字情報の表示タイミングを検出するものであって、前記文字情報が複数存在し、且つ、各文字情報が前記液晶表示パネルにおいて同時に異なる領域に表示されるものであるときにおける前記所定の領域は前記液晶表示パネルの画面中央部が属する領域であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
11. 前記文字情報位置検出回路はさらに前記文字情報の表示タイミングを検出するものであって、前記文字情報が複数存在し、且つ、各文字情報が前記液晶表示パネルにおいて同時に異なる領域に表示されるものであるときにおける前記所定の領域は各領域に表示される複数の前記文字情報のうち最も優先順位が高い文字情報の表示位置が属する領域であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
12. 前記液晶表示パネルは２次元映像または３次元映像を選択的に表示可能であって、２次元映像表示モードにおける前記第２の駆動モードによる１フレーム分の走査時間と３次元映像表示モードにおける１フレーム分の走査時間とが同時間であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
13. 前記映像信号に対して補間映像を生成し、前記映像信号の周波数を任意の周波数に変換して出力するＦＲＣ部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

Images