JP2019032477A - 表示装置、およびテレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

【課題】必要なメモリ量の増大を抑制しつつ、好適な互いに異なる補正を実現する。【解決手段】複数のソースバスライン（ＳＤ１、ＳＤ２、・・・）の各々について、ソースバスライン番号と補正量との対応を規定した補正テーブルを参照して当該ソースバスラインに供給するソース信号を補正する信号補正部（３２）と、信号補正部（３２）が補正テーブルを参照する際に用いるソースバスライン番号をシフトするシフト部（３１）とを備えている。【選択図】図７

Description

本発明は表示装置、およびテレビジョン受像機に関する。

液晶パネルに供給する電圧の中心値が位置により異なることによって、焼付き等の液晶の信頼性が低下するという問題が発生している。この問題を改善するための、位置に応じた補正値を準備し、電圧を補正する技術が知られている（特許文献１〜３）。

特開２０１３−２４６２６１号公報（２０１３年１２月９日公開） 特開２００４−１３３１７７号公報（２００４年４月３０日公開） 特開平６−４０４６号公報（平成６年１月１４日公開）

液晶パネルを駆動する状況等により、互いに異なる補正をすることが好ましい場合がある。例えば、補正の強弱の調整が必要な場合がある。上述のような従来技術では、位置に応じた補正値を複数、予め準備することにより、異なる補正を実現している。このような構成では、補正を行うために参照する補正テーブルの情報量が多いため、必要なメモリ量が増大しコストアップの要因となっていた。

本発明の一態様は、必要なメモリ量の増大を抑制しつつ、好適な互いに異なる補正を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、液晶パネルと当該液晶パネルを駆動する液晶駆動部とを備えた表示装置であって、上記液晶パネルは、複数のゲートバスラインと、複数のソースバスラインと、複数のスイッチング素子と、複数の液晶電極とを備えており、上記複数のスイッチング素子の各々は、上記複数のゲートバスラインの何れかに接続されたゲート電極、上記複数のソースバスラインの何れかに接続されたソース電極、及び、上記複数の液晶電極の何れかに接続されたドレイン電極を備え、上記液晶駆動部は、上記複数のソースバスラインの各々について、ソースバスライン番号と補正量との対応を規定した補正テーブルを参照して当該ソースバスラインに供給するソース信号を補正する信号補正部と、上記信号補正部が上記補正テーブルを参照する際に用いる上記ソースバスライン番号をシフトするシフト部とを備えている。

本発明の一態様によれば、必要なメモリ量の増大を抑制しつつ、好適な互いに異なる補正を実現することができる、という効果を奏する。

本発明の実施形態１に係るテレビジョン受像機の外観図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置の概略構成を示す図である。 ＴＦＴの画素部の等価回路を示す図である。 ＴＦＴの各電極の駆動波形を示す図である。 ゲート電極の電圧の波形を示す図である。 ソースバスラインの水平方向の位置に対するＶｃｏｍの一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 補正テーブルの一例を示す図である。 ソースバスライン番号の範囲の定め方の例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置におけるシフト部によるシフトの概念を示す図である。 本発明の実施形態２に係る表示装置におけるシフト部によるシフトの概念を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜１０に基づいて詳細に説明する。以下の説明では、表示装置として液晶表示装置を例示して説明する。なお、以下の実施形態において説明する補正処理は、オメガ補正とも呼ばれることがある。

図１は、本実施形態に係るテレビジョン受像機１０の外観を示している。テレビジョン受像機１０は、本実施形態に係る液晶表示装置１を備えている。

図２は、本実施形態に係る液晶表示装置１の概略構成を示す図である。液晶表示装置１は、液晶パネル２、液晶駆動部３、ソース基板４ａ、４ｂ、配線５ａ、５ｂ、ソースドライバＳＤ１、ＳＤ２・・・、およびゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２・・・を備えている。

＜液晶パネル＞
液晶パネル２は、アクティブマトリクス型構造を有しており、アレイ基板、液晶層、カラーフィルター基板（ＣＦ基板）がこの順に設けられている。

ＣＦ基板には、カラーフィルターと、ブラックマトリクスと、対向電極とが設けられている。対向電極（共通電極）の電圧は一定の対向電圧に設定されているものとする。

アレイ基板には、複数本のゲートバスラインと、ゲートバスラインと直交して設けられる複数本のソースバスラインとが配されており、ゲートバスラインとソースバスラインによってマトリクス状に配される画素が区画される。例えば、ソースバスラインの数は１９２０である。各画素には液晶電極が設けられており、対向電極と液晶電極とにより、液晶層に所定の電圧を供給する。

また、ゲートバスラインとソースバスラインの交差部分には、スイッチング素子であるＴＦＴが設けられている。ＴＦＴのゲート電極はゲートバスラインに接続され、ＴＦＴのソース電極はソースバスラインに接続され、ＴＦＴのドレイン電極には液晶電極が接続されている。

図３は、ＴＦＴの画素部の等価回路を示している。

図３に示すように、ＴＦＴは、図３の横方向に走るゲートバスラインと、図３の縦方向に走るソースゲートラインの交点に配置される。

ＴＦＴは、ゲートバスラインに接続されたゲート電極、ソースバスラインに接続されたソース電極、及び、ドレイン電極を備えている。ドレイン電極は、液晶電極、補助容量コンデンサＣｃｓ、液晶容量コンデンサＣｌｃに接続されている。ドレイン電極は、液晶容量コンデンサＣｌｃを介して液晶電極に接続されている。

ゲートバスラインに電圧が供給されると、ゲートバスラインに接続されているＴＦＴがＯＮ状態になり、矢印に示すようにソース電極とドレイン電極の間に電流が流れる。このとき、ソースバスラインに加えられている各々の電圧が液晶電極に供給され、液晶容量コンデンサＣｌｃには電圧に応じた電荷が蓄積される。

図４を参照して、ＴＦＴの各電極の駆動波形を説明する。ドレイン電極Ｄの電圧の波形は、ゲート電極の電圧Ｇの状態に応じて変化する。すなわち、ゲート電極の電圧ＧがＯＮ状態になると、ソース電極の電圧Ｓと同じ電圧になる。また、ゲート電極の電圧ＧがＯＦＦ状態になると、ドレイン電極とゲートバスラインとの間に形成される寄生容量Ｃｇｄの影響を受け、ドレイン電極の電位がΔＶｄ（下記式（１））だけ低下する。

ΔＶｄ＝（Ｖｇｈ−Ｖｇｌ）＊Ｃｇｄ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｓｄ）…（１）
ここで、（Ｖｇｈ−Ｖｇｌ）は、ゲート電極の上限値と下限値の差である。また、Ｃｓｄは、ドレイン電極とソースバスラインとの間に形成される寄生容量であり、Ｃｇｄ／（Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｓｄ）は、画素部の全要領の容量に対する寄生容量Ｃｇｄの割合である。

すなわち、ドレイン電極における正極性の電圧と負極性の電圧との中心電圧（以下、Ｖｃｏｍとよぶ）は、ソース電極における正極性の電圧と負極性の電圧との中心電圧からΔＶｄだけずれる。

なお、本実施形態において、「正極」および「負極」という場合、Ｖｃｏｍ（交流駆動の中心電圧）より高い側の電圧に対して「正極」といい、Ｖｃｏｍより低い側の電圧に対して「負極」といい、実際の電圧の正負とは対応しない。

また、図５に示すように、ゲート電極の電圧Ｇの波形は、ソースバスライン番号で識別できるソースバスラインの水平方向の位置により異なる。これに伴い、ΔＶｄは、ソースバスラインの水平方向の位置により異なる。

図６は、ソースバスラインの水平方向の位置に対するＶｃｏｍの一例を示す。ソースバスラインの水平方向の位置によりΔＶｄが異なるので、ソースバスラインの水平方向の位置によりＶｃｏｍが異なる。図６に示す例において、Ｖｃｏｍは、中心部と端部とで約１５０ｍＶの差がある。

ゲートバスラインはゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２、・・・によって駆動される。また、ソースバスラインはソースドライバＳＤ１、ＳＤ２、・・・によって駆動される。

＜液晶駆動部＞
液晶駆動部３は、液晶パネル２を駆動する。液晶駆動部３は、液晶表示装置１の外部から映像信号を受信し、ソース信号を含む表示データを生成する。また、生成した表示データは、配線５ａ、５ｂおよびソース基板４ａ、４ｂを介してソースドライバＳＤ１、ＳＤ２・・・に入力される。

ソースドライバＳＤ１、ＳＤ２・・・は、ソース信号（アナログデータ）を、ソースバスラインを介してＴＦＴのソース電極に入力する。

図７を参照して、液晶駆動部３の構成を説明する。

液晶駆動部３は、カウンタ部３１、補正テーブル格納部３２、信号補正部３３、シフト部３４、４点補間部３５、およびディザ部３６を備えている。

カウンタ部３１は、映像信号を取得する。カウンタ部３１は、映像信号が、どのソースバスライン番号のものであるか、どの色（ＲＧＢ）のものか、正極性か負極性かを判定する。

図６に示す、ソースバスラインの水平方向の端部において、中央とＶｃｏｍが異なることにより、焼付き等の液晶の信頼性低下が起こる。このため、本実施形態では、ソースバスラインに供給するソース信号を補正する。

補正テーブル格納部３２は、補正テーブルを格納している。補正テーブルは、例えば図８に示すように、ソースバスライン番号と補正量との対応を規定するテーブルである。補正量とは、ソースバスラインに供給するソース信号をどれだけ補正するかを示す量である。正極用の補正テーブルと負極用の補正テーブルとを準備する。また、補正テーブルは、色（ＲＧＢ）毎に準備してもよいし、色（ＲＧＢ）共通で準備してもよい。

図８に示すように、補正量は、階調毎に規定される。図８に示す例において、ソースバスラインの数は１９２０であり、中央のソースバスライン番号の「９６０」に対応する補正量は「０」である。補正量は、中央のソースバスライン番号を中心に対称となるように規定される。補正量は、ソースバスライン番号毎に規定することができる。この場合、ソースバスラインの数が１９２０である場合、ある階調に対応して規定される補正量の数は１９２０になる。

また、ソースバスライン番号の範囲を定め、範囲毎に補正量を規定してもよい。この場合、同じ範囲に含まれるソースバスライン番号には、同じ補正量が対応づけられる。図９は、ソースバスライン番号の範囲の定め方の例を示す。図９の横方向が、ソースバスラインが並ぶ方向である。図９の（ａ）に示すように、範囲内に含まれるソースバスライン番号の数が、各々同じになるように範囲を定めてもよい。また、図９の（ｂ）に示すように、中心に近付くにつれ、範囲内に含まれるソースバスライン番号の数が増えるように範囲を定めてもよい。また、図９の（ｃ）に示すように、端部分のみ、比較的狭い範囲になるように範囲を定めてもよい。

補正テーブルは、例えば、対向電圧の値、階調値から計算して求め、官能検査により調整して生成することができる。

信号補正部３３は、複数のソースバスラインの各々について、補正テーブルを参照して、ソースバスラインに供給するソース信号を補正する。信号補正部３３が参照する補正テーブルは、ソースバスラインに供給されるソース信号が示す電圧の極性によって異なる。また、補正テーブルが色（ＲＧＢ）毎に準備されている場合は、対応する色の補正テーブルを用いる。

シフト部３４は、信号補正部３３が補正テーブルを参照する際に、補正テーブルにおける参照するソースバスライン番号をシフトする。例えば、図８に示すように、ソースバスライン番号「１９２０」のソースラインに供給するソース信号の補正に用いる補正量として、ソースバスライン番号「１９００」に対応する補正量を参照するように、シフト部３４は、ソースバスライン番号を「１９２０」から「１９００」にシフトする。シフト部３４は、ソースバスライン番号をシフトすることにより、信号補正部３３による補正量を調整する。図８に示す例においては、階調が１６の場合に、補正量が「＋２」から「＋１」に小さくなるようにソースバスライン番号がシフトされている。また、階調が３２の場合に、補正量が「＋４」から「＋３」に小さくなるようにソースバスライン番号がシフトされている。すなわち、本実施形態において、シフト部３４は、信号補正部３３による補正量が小さくなるように、ソースバスライン番号をシフトする。

図１０に、シフト部３４によるシフトの概念を示す。図１０の（ａ）はシフト前を示し、図１０の（ｂ）はシフト後を示す。シフト部３４は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さい場合（図１０においては左端側の番号の場合）は、番号が小さくなるようにソースバスライン番号をシフトし、該中央番号より番号が大きい場合（図１０においては右端側の番号の場合）は、番号が大きくなるようにソースバスライン番号をシフトする。シフト部３４は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さいソースバスライン番号のシフト量と、該中央番号より番号が大きいソースバスライン番号のシフト量とが対称になるように上記ソースバスライン番号をシフトする。図１０において、シフト量は左右対称である。図１０に示すように、補正量は、端に近付くほど大きく生成されている。図１０の（ａ）と（ｂ）を比較すると、図１０の（ｂ）は、ソースバスライン番号が端に近づくようにシフトされているので、図１０の（ｂ）に示す補正量は、図１０の（ａ）に示す補正量と比較して小さくなっている。

つまり、シフト部３４によるソースバスライン番号のシフトにより、補正の強度を弱くすることができる。すなわち、シフト部３４により、補正テーブルを増やすことなく、補正の強度の強弱の変更を実現することができる。

液晶パネル２の信頼性という観点からは、ソース信号を補正することが好ましい。一方で、補正をすることにより、ホワイトバランスの崩れ、輝度のずれ、といった画質の低下が起こり得る。そこで、シフト部３４によるシフトで、補正の強弱を調整する。例えば人感センサー等による検出により、人が見ていると判断される場合は補正を弱め、人が見ていないと判断される場合は補正を強める、等の補正の強弱の調整をすることができる。また、ユーザが補正の強弱を指定することができる。また、時間帯によって補正の強弱を指定することができる。また、表示するコンテンツのジャンルを判断し、補正の強弱を指定することができる。換言すると、シフト部３４は、液晶表示装置１の視聴者の有無、ユーザによる補正に関する指定、および液晶表示装置１が表示するコンテンツのジャンルの少なくとも何れかに応じてシフト量を変更して、ソースバスライン番号をシフトすることができる。

なお、上記では、シフト部３４が、信号補正部３３による補正量が小さくなるように、ソースバスライン番号をシフトする場合を説明しているが、シフト部３４は、信号補正部３３による補正量が大きくなるように、ソースバスライン番号をシフトすることもできる。

４点補間部３５は、強弱が異なる補正が施されたソース信号を線形補間してソース信号を決定する。なお、４点補間部３５は線形補間に代えて、非線形的な補完を用いてもよい。なお、ソースバスライン番号毎に補正量を規定する構成とする場合、４点補間部３５を省略した構成としてもよい。

ディザ部３６は、複数のフレームの階調値を平均することで、表現できる階調を増やす。例えば、複数の整数の階調値を平均することにより、少数の階調値はで階調を表現することができる。すなわち、時間を使うことで、表現できる階調を増やすことができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

特に、水平方向の線形補間のパラメータ数や補正のビット数が十分でないと、図１１の矢印で示すような変曲点が生じる場合がある。そこで本実施形態では、シフト部３４は、時間的に周期的にソースバスライン番号のシフトを行う。

図１１は、シフト部３４にほる周期的なシフトの一例を示す。図１１の（ａ）を参照して、フレーム毎の補正を説明する。本実施形態においては、フレーム毎に極性が反転する。すなわち、１フレーム目は正極性であり、２フレーム目は負極性であり、３フレーム目は正極性であり、４フレーム目は負極性である。図１１の（ａ）に示す例においては、正極性のフレームと負極性のフレームのセットをフレーム単位とし、２つのフレーム単位で１周期とする。１つめのフレーム単位では、シフト部３４がソースバスライン番号のシフトをすることなく、信号補正部３３が信号を補正する。２つ目のフレーム単位では、シフト部３４がソースバスライン番号を１つシフトした上で、信号補正部３３が信号補正をする。

図１１の（ｂ）は、１周期分のフレームを重ね合わせた状態を示す。図１１の（ｂ）に示すように、４つのフレームを連続して見るユーザは、変曲点が視認しにくくなる。

なお、実施形態２において説明した事項は、実施形態１において説明した事項と組み合わせて用いてもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（液晶表示装置１）は、液晶パネル２と当該液晶パネル２を駆動する液晶駆動部３とを備えた表示装置（液晶表示装置１）であって、上記液晶パネル２は、複数のゲートバスラインと、複数のソースバスラインと、複数のスイッチング素子と、複数の液晶電極とを備えており、上記複数のスイッチング素子の各々は、上記複数のゲートバスラインの何れかに接続されたゲート電極、上記複数のソースバスラインの何れかに接続されたソース電極、及び、上記複数の液晶電極の何れかに接続されたドレイン電極を備え、上記液晶駆動部３は、上記複数のソースバスラインの各々について、ソースバスライン番号と補正量との対応を規定した補正テーブルを参照して当該ソースバスラインに供給するソース信号を補正する信号補正部３３と、上記信号補正部３３が上記補正テーブルを参照する際に用いる上記ソースバスライン番号をシフトするシフト部３４とを備えている。

上記の構成によれば、予め準備する、位置に応じた補正量を増やすことなく、異なる補正を実現することができる。

本発明の態様２に係る表示装置（液晶表示装置１）は、上記態様１において、上記シフト部３４は、上記信号補正部３３による補正量が小さくなるように、上記ソースバスライン番号をシフトしてもよい。

上記の構成によれば、補正の強度を変更することができる。

本発明の態様３に係る表示装置（液晶表示装置１）は、上記態様１において、上記シフト部３４は、周期的に上記ソースバスライン番号のシフトを行ってもよい。

上記の構成によれば、水平方向の線形補間のパラメータ数や補正のビット数が十分でない場合においてもなめらかな画像を表示することができる。

本発明の態様４に係る表示装置（液晶表示装置１）は、上記態様１〜３において、上記シフト部３４は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さい場合は、番号が小さくなるようにソースバスライン番号をシフトし、該中央番号より番号が大きい場合は、番号が大きくなるように上記ソースバスライン番号をシフトしてもよい。

上記の構成によれば、信号補正部による補正量が小さくすることを実現することができる。

本発明の態様５に係る表示装置（液晶表示装置１）は、上記態様１〜４において、上記シフト部３４は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さいソースバスライン番号のシフト量と、該中央番号より番号が大きいソースバスライン番号のシフト量とが対称になるように上記ソースバスライン番号をシフトしてもよい。

上記の構成によれば、水平方向において対称な補正をすることができる。

本発明の態様６に係る表示装置（液晶表示装置１）は、上記態様１〜５において、上記シフト部３４は、当該表示装置（液晶表示装置１）の視聴者の有無、ユーザによる補正に関する指定、および当該表示装置（液晶表示装置１）が表示するコンテンツのジャンルの少なくとも何れかに応じてシフト量を変更して、上記ソースバスライン番号をシフトすることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 表示装置
２ 液晶パネル
３ 液晶駆動部
３３ 信号補正部
３４ シフト部

Claims (7)

1. 液晶パネルと当該液晶パネルを駆動する液晶駆動部とを備えた表示装置であって、
   上記液晶パネルは、
   複数のゲートバスラインと、複数のソースバスラインと、複数のスイッチング素子と、複数の液晶電極とを備えており、
   上記複数のスイッチング素子の各々は、上記複数のゲートバスラインの何れかに接続されたゲート電極、上記複数のソースバスラインの何れかに接続されたソース電極、及び、上記複数の液晶電極の何れかに接続されたドレイン電極を備え、
   上記液晶駆動部は、
   上記複数のソースバスラインの各々について、ソースバスライン番号と補正量との対応を規定した補正テーブルを参照して当該ソースバスラインに供給するソース信号を補正する信号補正部と、
   上記信号補正部が上記補正テーブルを参照する際に用いる上記ソースバスライン番号をシフトするシフト部と
   を備えていることを特徴とする表示装置。
2. 上記シフト部は、上記信号補正部による補正量を調整するために、上記ソースバスライン番号をシフトすることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記シフト部は、周期的に上記ソースバスライン番号のシフトを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 上記シフト部は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さい場合は、番号が小さくなるようにソースバスライン番号をシフトし、該中央番号より番号が大きい場合は、番号が大きくなるように上記ソースバスライン番号をシフトする
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 上記シフト部は、ソースバスライン番号のうち中央の中央番号を中心に、該中央番号より番号が小さいソースバスライン番号のシフト量と、該中央番号より番号が大きいソースバスライン番号のシフト量とが対称になるように上記ソースバスライン番号をシフトする
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表示装置。
6. 上記シフト部は、当該表示装置の視聴者の有無、ユーザによる補正に関する指定、および当該表示装置が表示するコンテンツのジャンルの少なくとも何れかに応じてシフト量を変更して、上記ソースバスライン番号をシフトする
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置を備えたテレビジョン受像機。

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