JP2021076821A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面が湾曲した液晶パネルを備え、光漏れが抑制された液晶表示装置を提供する。【解決手段】複数の画素を有する表示画面が湾曲した液晶パネルと、バックライトと、入力される画像信号に含まれる上記複数の画素の階調分布から全画面階調値を判定し、上記全画面階調値を出力する全画面階調値判定回路と、上記全画面階調値が閾値以下である場合に、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を指定する階調補正信号を選択する電圧設定回路と、選択された上記階調補正信号に基づき上記液晶パネルの上記複数の画素に印加する電圧を制御する液晶パネル駆動回路とを備え、上記液晶パネルはノーマリーブラックモードの液晶パネルであり、電圧が印加されていない状態において、上記表示画面の中央部の透過率と隅部の透過率とが異なり、上記階調補正信号は、上記中央部の透過率と上記隅部の透過率との比が小さくなるように、上記印加電圧が設定されている液晶表示装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、カラーフィルタ基板と対向基板との間に液晶組成物を封入した液晶パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、テレビジョン、スマートフォン、タブレット端末、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。

近年、液晶表示装置が様々な用途で使用される中で、液晶パネルを湾曲させる技術が検討されている。例えば、特許文献１には、入力された映像信号の座標毎の画素データを、液晶画面の当該座標位置に表示する液晶表示装置において、前記液晶画面が湾曲した形状であって座標位置に応じて視野角が異なる特性を有する液晶表示部と、前記液晶表示部の視野角の違いに起因して生じる色シフトを補正する、座標毎の補正係数を格納する補正データ記憶部と、前記入力された映像信号の画素データの座標に応じた補正係数を前記補正データ記憶部から取得し、当該補正係数を用いて前記画素データを色補正する画素補正部と、前記画素補正部が色補正した画素データを前記液晶表示部の液晶画面に表示させる液晶駆動部とを備える液晶表示装置が開示されている。

国際公開第２０１２／０８５９８１号

液晶パネルを湾曲させると、液晶パネルに応力がかかり、光弾性効果により位相差が発生する。位相差が発生すると、黒表示とした場合に光漏れとして視認されることがあった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、表示画面が湾曲した液晶パネルを備え、光漏れが抑制された液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

（１）本発明の一実施形態は、複数の画素を有する表示画面が湾曲した液晶パネルと、バックライトと、入力される画像信号に含まれる上記複数の画素の階調分布から全画面階調値を判定し、得られた上記全画面階調値を出力する全画面階調値判定回路と、取得した上記全画面階調値が閾値以下である場合に、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を指定する階調補正信号を選択する電圧設定回路と、選択された上記階調補正信号に基づき上記液晶パネルの上記複数の画素に印加する電圧を制御する液晶パネル駆動回路とを備え、上記液晶パネルは、上記印加電圧の上昇に伴い透過率が上昇するノーマリーブラックモードの液晶パネルであり、電圧が印加されていない状態において、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率とが異なり、上記階調補正信号は、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率との比が小さくなるように、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧が設定されている液晶表示装置である。

（２）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（１）の構成に加えて、上記階調補正信号は、最低階調での上記液晶パネルの輝度が、下記式（１）中の追加輝度α分高くなるように設定されており、上記追加輝度αは、上記液晶パネルに電圧が印加されていない状態における、上記表示画面の中央部の輝度を第一の輝度、上記表示画面の隅部の輝度を第二の輝度とし、最高階調表示時の上記液晶パネルの最大輝度を１００％としたときに、下記式（１）で表される補正均斉度Ｘが規定値以上となる条件を満たす液晶表示装置である。
補正均斉度Ｘ（％）＝（Ｙ（％）＋追加輝度α（％））／（Ｚ（％）＋追加輝度α（％））×１００ （１）
（式中、Ｙは、上記第一の輝度と上記第一の輝度のうち高い方の輝度であり、Ｚは、上記第一の輝度と上記第一の輝度のうち低い方の輝度である。）

（３）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（２）の構成に加えて、上記追加輝度αは、０．６％以下である液晶表示装置である。

（４）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（１）〜（３）のいずれかの構成に加えて、更に、取得した上記全画面階調値に応じて、上記バックライトの輝度を変調する輝度変調信号を出力する輝度変調回路と、上記輝度変調信号に基づき、バックライトを駆動させ、上記表示画面全体の輝度を変調するバックライト駆動回路とを備える液晶表示装置である。

（５）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（４）の構成に加えて、上記輝度変調信号は、上記バックライトの輝度を上記追加輝度αに応じて下げる液晶表示装置である。

（６）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（４）又は（５）の構成に加えて、上記輝度変調信号は、上記全画面階調値が最大であるときの上記バックライトの輝度を１００％とすると、上記全画面階調値が最小であるときに上記バックライトの輝度を５０％以下にする液晶表示装置である。

本発明によれば、表示画面が湾曲した液晶パネルを備え、光漏れが抑制された液晶表示装置を提供することができる。

実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１中の液晶パネル及びバックライトを示す斜視模式図である。 表示画面が湾曲した液晶パネルを備えた従来の液晶表示装置において発生する光漏れの一例を示した参考写真図である。 図３中の点線で囲まれた隅部で生じる応力の方向を示すシミュレーション結果である。 図３に示した参考写真図のＡ−Ａ´線における輝度の分布図である。 画像信号を解析したヒストグラムである。 液晶パネルのガンマ特性の一例を示したグラフである。 液晶パネルの階調と均斉度との関係を表したグラフである。 輝度変調回路により調整されるバックライトの輝度を表したグラフである。 光漏れが抑制された実施形態に係る液晶表示装置の表示画面の写真図である。 バックライトの輝度を調整した実施形態に係る液晶表示装置の表示画面の写真図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。また、実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。

［実施形態］
実施形態に係る液晶表示装置は、複数の画素を有する表示画面が湾曲した液晶パネルと、バックライトと、入力される画像信号に含まれる上記複数の画素の階調分布から全画面階調値を判定し、得られた上記全画面階調値を出力する全画面階調値判定回路と、取得した上記全画面階調値が閾値以下である場合に、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を指定する階調補正信号を選択する電圧設定回路と、選択された上記階調補正信号に基づき上記液晶パネルの上記複数の画素に印加する電圧を制御する液晶パネル駆動回路とを備え、上記液晶パネルは、上記印加電圧の上昇に伴い透過率が上昇するノーマリーブラックモードの液晶パネルであり、電圧が印加されていない状態において、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率とが異なり、上記階調補正信号は、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率との比が小さくなるように、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧が設定されている。

以下に図１を用いて実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示したように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１と、バックライト２と、全画面階調値判定回路３と、電圧設定回路４と、液晶パネル駆動回路５とを備える。更に、液晶表示装置１００は、輝度変調回路６と、バックライト駆動回路７とを備えることが好ましい。

図１に示したように、画像を表示するための画像信号２１は、液晶パネル駆動回路５及び全画面階調値判定回路３に入力される。全画面階調値判定回路３は、取得した画像信号２１から全画面階調値２２を判定し、電圧設定回路４に出力する。電圧設定回路４は、取得した全画面階調値２２に応じて特定の階調補正信号２３を選択し、液晶パネル駆動回路５に出力する。液晶パネル駆動回路５は、画像信号２１及び階調補正信号２３に応じて液晶パネル駆動信号２４を液晶パネル１に出力し、液晶パネル１を駆動させる。上記全画面階調値２２は、輝度変調回路６にも出力される。輝度変調回路６は、取得した全画面階調値２２に応じて輝度変調信号２５を出力する。バックライト駆動回路７は、輝度変調信号２５に基づきバックライト駆動信号２６をバックライト２に出力し、バックライト２を駆動させる。このようにして、液晶表示装置１００は、入力された画像信号２１に基づいて、液晶パネル１とバックライト２とを連動して駆動させることで画像表示を行う。

＜液晶パネル＞
図２は、図１中の液晶パネル及びバックライトを示す斜視模式図である。図２では、液晶パネル１の短辺を湾曲させ、表示画面を観察面側に突出させた場合を例示する。液晶パネル１は、例えば、図２に示したように、観察面側から背面側に向かって順に、第一の偏光板１０と、第一の基板１１と、液晶層１２、第二の基板１３と、第二の偏光板１４とを有する。本明細書中、観察面側は、液晶パネル１の表示画面に対してより近い側を意味し、背面側は、液晶パネル１の表示画面に対してより遠い側を意味する。液晶層１２は、第一の基板１１と第二の基板１３との間に挟持され、液晶層１２を囲むように配置されたシール材（図示せず）により、第一の基板１１と第二の基板１３との外縁（四辺）が接着されている。

液晶パネル１は、印加電圧の上昇に伴い透過率が上昇するノーマリーブラックモードの液晶パネルである。ノーマリーブラックモードの液晶パネルでは、液晶パネル１に電圧が印加されていない状態（以下、電圧無印加状態ともいう）で最も透過率が低くなる。上記透過率が最も低い状態を黒表示ともいう。

液晶パネル１の表示画面は湾曲している。図３〜図５を用いて、表示画面が湾曲した液晶パネルを備えた従来の液晶表示装置において発生する光漏れについて説明する。図３は、表示画面が湾曲した液晶パネルを備えた従来の液晶表示装置において発生する光漏れの一例を示した参考写真図である。図４は、図３中の点線で囲まれた隅部で生じる応力の方向を示すシミュレーション結果である。図４中、矢印は応力の方向を示す。図５は、図３に示した参考写真図のＡ−Ａ´線における輝度の分布図である。

図３に示したように、液晶パネル１は、電圧無印加状態においてバックライト２を点灯させると表示画面の隅部（四隅）に光漏れが発生する。光漏れが発生する原因について検討すると、第一の基板１１及び第二の基板１３に汎用されるガラス基板等は、湾曲させると応力がかかり、光弾性効果により位相差が発生する。液晶パネル１は、第一の基板１１及び第二の基板１３の外縁（四辺）がシール材によって接着されている。そのため、図４に示したように、液晶パネル１の隅部（一点鎖線で囲んだ領域）に生じる応力の方向は、表示画面の中央部に生じる応力よりも偏光板の透過軸方向に対して大きくずれやすい。その結果、液晶パネル１の外縁では位相差が大きくなり、光漏れが発生する。

上記光漏れの指標となる光漏れ強度は、下記式（２）のような比例関係にあることが知られている。下記式（２）によれば、β−αが４５°に近づくほど、光漏れ強度は高くなる。一方、β−αが０°又は９０°である場合、光漏れ強度はゼロとなる。
「光漏れ強度」∝［（Ｃ^２ｔ^４Ｅ^２）×ｓｉｎ^２（２（β−α））］／Ｒ^２ （２）
α：第一の偏光板１０又は第二の偏光板１４の透過軸の方位角
β：第一の基板１１（又は第二の基板１３）に生じる応力の方位角
Ｃ：第一の基板１１（又は第二の基板１３）の光弾性定数
ｔ：第一の基板１１（又は第二の基板１３）の厚み
Ｅ：第一の基板１１（又は第二の基板１３）のヤング率
Ｒ：第一の基板１１（又は第二の基板１３）の曲率半径

液晶パネル１は、電圧無印加状態において、表示画面の中央部の透過率と表示画面の隅部の透過率とが異なる。上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率の差に起因して光漏れが発生する。図３では、表示画面の中央部よりも表示画面の隅部の方が透過率が高く、隅部において光漏れが観察される。図５に示したように、表示画面の面内における表示画面の隅部の輝度を最大面内輝度Ｌ_ｍａｘとし、表示画面の面内における表示画面の中央部の輝度を最小面内輝度Ｌ_ｍｉｎとすると、Ｌ_ｍａｘとＬ_ｍｉｎとの差が光漏れとして視認される。

第一の基板１１としては、例えば、カラーフィルタ基板が挙げられる。上記カラーフィルタ基板としては、特に限定されず、例えば、透明基板の液晶層１２側に、ブラックマトリクス、上記ブラックマトリクスに囲まれた領域に配置されたカラーフィルタ等が配置されたものが挙げられる。上記透明基板としては、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。上記カラーフィルタは、例えば、赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ及び青色のカラーフィルタを含む。

第二の基板１３としては、例えば、アクティブマトリクス基板が挙げられる。上記アクティブマトリクス基板としては、特に限定されず、例えば、透明基板の液晶層１２側に、複数のゲート線と、上記複数のゲート線と交差するように配置されたソース線と、上記ソース線及びゲート線に囲まれた領域毎に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子及び電極等の部材が配置されたものが挙げられる。上記透明基板としては、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。上記ソース線及びゲート線に囲まれた領域をサブ画素ともいう。上記電極は、上記サブ画素毎に配置された画素電極、共通電極等を含む。

上記一つのサブ画素は、上記ブラックマトリクスに囲まれた赤色、緑色及び青色のカラーフィルタのいずれかと重畳する。液晶パネル１の表示画面は、複数の画素を有する。一つの画素は、上記赤色のカラーフィルタと重畳するサブ画素（以下、赤色のサブ画素ともいう）、上記緑色のカラーフィルタと重畳するサブ画素（以下、緑色のサブ画素ともいう）、及び上記青色のカラーフィルタと重畳するサブ画素（以下、青色のサブ画素ともいう）を含む。

液晶層１２は、液晶材料を含有する。上記画素に電圧が印加されると、印加電圧に応じて上記液晶材料の配向方位が変化し、上記画素の透過率を変化させることで階調表示を行うことができる。上記液晶材料は、正の誘電率異方性を有するポジ型液晶材料であってもよく、負の誘電率異方性を有するネガ型液晶材料であってもよい。

上記シール材としては、特に限定されず、液晶表示装置の分野において従来公知のものを用いることができる。

第一の偏光板１０及び第二の偏光板１４は、直線偏光板であることが好ましい。第一の偏光板１０及び第二の偏光板１４としては、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素錯体（又は染料）等の異方性材料を染色及び吸着させてから延伸したもの等が挙げられる。第一の偏光板１０と第二の偏光板１４とは、吸収軸が互いに直交するようにクロスニコルに配置されている。

液晶パネル１の表示モードとしては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等が挙げられる。本発明者の検討によると、特にＩＰＳモード、ＦＦＳモード等の水平配向モードの液晶パネルは、表示画面を湾曲させると光漏れが発生しやすい。そのため、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード等の液晶パネルを備えた液晶表示装置において、顕著に輝度ムラを抑制することができる。

＜全画面階調値判定回路＞
全画面階調値判定回路３は、入力される画像信号２１に含まれる上記複数の画素の階調分布から全画面階調値２２を判定し、得られた全画面階調値２２を出力する。全画面階調値２２は、ある画像を表示する際の表示画面全体の明るさを示した数値である。全画面階調値２２は、例えば、ヒストグラム等により判定することができる。

以下に、ヒストグラムにより階調分布を解析する方法を例示する。図６は、画像信号を解析したヒストグラムである。図６において、ヒストグラムの横軸は階調であり、縦軸は度数である。画像信号２１には、ある画像を表示するために必要な、画素毎の階調信号が含まれている。全画素の階調をそれぞれ０〜２５５階調に振り分けてヒストグラムを作成し、最も度数が多かった階調を全画面階調値２２とする。なお、上記画素毎の階調は、例えばＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の映像フォーマットでは、０．２１２６×（赤色のサブ画素の階調）＋０．７１５２×（緑色のサブ画素の階調）＋０．０７２２×（青色のサブ画素の階調）で表される。赤色、緑色及び青色のサブ画素をそれぞれ８ｂｉｔ（２５６階調）とすると、表示画面内のある画素が、赤色、緑色及び青色の全てのサブ画素の階調が２５５である白色の場合、上記画素の階調は、０．２１２６×２５５＋０．７１５２×２５５＋０．０７２２×２５５＝２５５となる。

＜電圧設定回路＞
電圧設定回路４は、取得した全画面階調値２２が閾値以下である場合に、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を指定する階調補正信号を選択する。電圧設定回路４は、全画面階調値２２が閾値以下である場合、すなわち、表示画面が所定の明るさよりも暗い場合に、上記階調補正信号を選択する。表示画面が暗いほど、表示画面の中央部の透過率と表示画面の隅部の透過率との比が大きくなり、光漏れが視認されやすくなる。そのため上記階調補正信号は、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率との比が小さくなるように、上記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を設定する。

上記閾値は複数設けられてもよく、複数の閾値に対応して階調補正信号が複数設定されていてもよい。

上記階調補正信号は、最低階調から最高階調までの階調毎の印加電圧を指定し、上記印加電圧は上記複数の画素に共通して印加されるものである。例えば、上記階調補正信号は、表示画面の中央部及び隅部を含む表示画面全体が明るくなるように、上記表示画面を構成する複数の画素に共通した電圧が印加されるように設定される。上記階調補正信号は、最低階調における、上記表示画面の中央部の透過率及び上記表示画面の隅部の透過率が、上記液晶パネルに電圧が印加されていない状態における、上記表示画面の中央部の透過率及び上記表示画面の隅部の透過率よりもそれぞれ高くなるように設定されていることが好ましい。

図７は、液晶パネルのガンマ特性の一例を示したグラフである。図７では、横軸は液晶パネルの階調を表し、縦軸は液晶パネルの輝度（％）を表す。上記階調は、０〜２５５階調で表され、最高階調（２５５階調）での液晶パネルの最大輝度を１００％としている。０階調を最低階調ともいう。図７を用いて、電圧設定回路により選択される階調補正信号の一例を説明する。図７の設定１は、ガンマ値が２．２である液晶パネルのガンマ特性を表す。全画面階調値２２が閾値以下である場合には、電圧設定回路４により、第一の階調補正信号が選択される。上記第一の階調補正信号は、液晶パネルのガンマ特性が図７の設定２に示した曲線となるように、上記複数の画素に対して、共通する階調毎の印加電圧を指定する。一方で、全画面階調値２２が閾値を超える場合には、電圧設定回路４により第二の階調補正信号が選択される。上記第二の階調補正信号は、液晶パネルのガンマ特性が図７の設定１に示したガンマ値が２．２である曲線となるように、上記複数の画素に対して、共通する階調毎の印加電圧を指定する。

図７の設定２に示したように、上記第一の階調補正信号は、０階調〜低階調において、液晶パネル１の輝度が、ガンマ値が２．２である設定１よりも高くなるように印加電圧が設定されている。また、設定１と設定２との間で輝度差が充分に小さくなる階調では、設定１のグラフと重なるように印加電圧が設定されていることが好ましい。例えば、図７では、１５０階調において、設定１と設定２との輝度差が、設定１の輝度に対して１％以下となる。そのため、１５０階調より大きい階調では、上記第一の階調補正信号は、ガンマ値が２．２である設定１のグラフと重なるようになだらかに印加電圧が設定されている。

上記階調補正信号は、最低階調での液晶パネル１の輝度が、下記式（１）中の追加輝度α分高くなるように設定されることが好ましい。上記追加輝度αは、液晶パネル１に電圧が印加されていない状態における、上記表示画面の中央部の輝度を第一の輝度、上記表示画面の隅部の輝度を第二の輝度とし、最高階調表示時の液晶パネル１の最大輝度を１００％としたときに、下記式（１）で表される補正均斉度Ｘが規定値以上となる条件を満たす。
補正均斉度Ｘ（％）＝（Ｙ（％）＋追加輝度α（％））／（Ｚ（％）＋追加輝度α（％））×１００ （１）
（式中、Ｙは、上記第一の輝度と上記第一の輝度のうち高い方の輝度であり、Ｚは、上記第一の輝度と上記第一の輝度のうち低い方の輝度である。）

図７に示したように、設定２では、最低階調（０階調）での液晶パネル１の輝度が、設定１の場合よりも追加輝度α分高くなっている。０階調における液晶パネル全体の輝度を上げることで、上記補正均斉度Ｘを高くすることができ、光漏れを視認し難くすることができる。上記補正均斉度Ｘは、例えば５０％以上であることが好ましい。

図８は、液晶パネルの階調と均斉度との関係を表したグラフである。図８の横軸は液晶おパネルの階調を表し、縦軸は均斉度（％）を表す。上記均斉度は、表示画面の面内における最小輝度（％）／表示画面の面内における最大輝度（％）×１００で表される。図８は、表示画面が湾曲した液晶パネルを有し、ガンマ値が２．２である液晶表示装置における、階調と均斉度との関係を表したものである。図８は、上記式（１）において追加輝度αが付加されない状態に対応する。図８から、均斉度は、ある階調までは輝度が高くなるにつれて高くなり、ある階調以降は１００％付近で安定することが分かる。図８を参照すると、階調が１０程度で均斉度が５０％となることから、最低階調での液晶パネル１の輝度を１０階調以上の輝度に設定すれば、補正均斉度Ｘを５０％以上とすることができることが分かる。

上記追加輝度αは、０．６％以下であることが好ましい。上記追加輝度αを０．６％以下とすると、表示画面が湾曲した液晶パネルを備えた液晶表示装置において充分に光漏れを抑制することができる。一方で、上記追加輝度αが０．６％を超えると、最低階調（０階調）での液晶パネルの輝度が高くなりすぎて、後述するコントラストが低下し、液晶表示装置の表示品位が低下することがある。

＜液晶パネル駆動回路＞
液晶パネル駆動回路５は、液晶パネル１を駆動させる。具体的には、液晶パネル駆動回路５は、選択された上記階調補正信号に基づき液晶パネル１の上記複数の画素に印加する電圧を制御する。液晶パネル駆動回路５は、ドライバ等の駆動回路を含む。液晶パネル１（例えば、第二の基板１３）にゲート線及びソース線が配置されている場合、液晶パネル駆動回路５には、ゲート線駆動回路及びソース線駆動回路が含まれる。上記ゲート線駆動回路及びソース線駆動回路から、上記複数の画素に対応するゲート線及びソース線にそれぞれ所定の電圧が印加されることで、上記複数の画素に電圧が印加される。

＜輝度変調回路＞
輝度変調回路６は、取得した全画面階調値２２に応じて、バックライト２の輝度を変調する輝度変調信号２５を出力する。上記変調とは、上記バックライトの輝度を高くしたり低くしたりすることをいう。図９は、輝度変調回路により調整されるバックライトの輝度を表したグラフである。図９の横軸は全画面階調値を表し、縦軸はバックライトの輝度（％）を表す。上記バックライトの輝度は、全画面階調値２２が最大であるときを１００％とする。図９に示したように、輝度変調信号２５は、全画面階調値２２が小さい場合、すなわち、表示画面が暗い場合には、バックライトの輝度が低くなるように調整する。なお、従来の液晶表示装置は、液晶パネルの階調に関わらず、バックライトの輝度は一定（例えば１００％）である。

輝度変調信号２５は、バックライト２の輝度を上記追加輝度αに応じて下げることが好ましい。上述したように、電圧設定回路４により階調補正信号が選択された場合、上記表示画面の中央部の透過率と上記表示画面の隅部の透過率との比を小さくすることで、光漏れを視認し難くすることができる。一方で、表示パネルの０階調での透過率を上げた場合には、液晶表示装置のコントラストが低下することがあった。そこで、全画面階調値２２に応じて液晶パネルの透過率を上げた分、バックライト２の輝度を下げることで低下したコントラストを補うことができる。

Ｎ諧調のバックライト２の輝度は、例えば、図７の設定１（ガンマ値が２．２）で例示した階調補正信号により設定されたＮ階調における液晶パネルの輝度をＢ、図７の設定２で例示した階調補正信号により設定されたＮ階調における液晶パネルの輝度をＣとすると、下記式（３）で表される。上記Ｎは、０〜２５５の整数である。
バックライトの輝度（％）＝バックライトの最高輝度（％）×Ｂ／Ｃ （３）

輝度変調信号２５は、上記全画面階調値が最大であるときの上記バックライトの輝度を１００％とすると、上記全画面階調値が最小であるときに上記バックライトの輝度を５０％以下にすることが好ましい。

＜バックライト駆動回路＞
バックライト駆動回路７は、上記輝度変調信号に基づき、バックライト２を駆動させ、上記表示画面全体の輝度を変調する。バックライト駆動回路７は、ドライバ等の駆動回路を含む。

＜バックライト＞
図２に示したように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１の背面に配置されたバックライト２を備える。バックライト２としては、特に限定されず、例えば、エッジライト方式、直下型方式等のバックライトが挙げられる。バックライト２の光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）等が挙げられる。バックライト２は、液晶パネル１の湾曲した表示画面に沿うように湾曲していてもよい。

上記実施形態では、液晶パネル１を観察面側に向かって凸状に湾曲させる場合を説明したが、液晶パネル１を観察面側に向かって凹状に湾曲させてもよい。また、上記実施形態では、液晶パネル１の短辺を湾曲させる場合を説明したが、長辺を湾曲させてもよい。

以下に、図３、図１０及び図１１の写真図を用いて、光漏れの抑制と、コントラストの改善について具体的に説明する。図１０は、光漏れが抑制された実施形態に係る液晶表示装置の表示画面の写真図である。図１１は、バックライトの輝度を調整した実施形態に係る液晶表示装置の表示画面の写真図である。図３、図１０及び図１１はいずれも０階調での写真図である。図３は、閾値以下の全画面階調値に対して、図７のガンマ値が２．２である設定１を指定する階調補正信号を選択した場合に相当する。図３での追加輝度αは０％である。図１０は、閾値以下の全画面階調値に対して、図７の設定２を指定する階調補正信号を選択した場合に相当する。図１０での追加輝度αは０．０８％とした。図１１は、図１０に示した実施形態に係る液晶表示装置について、更にバックライトの輝度を調整した場合である。

図３に示した従来の液晶表示装置を液晶表示装置３００、図１０に示した実施形態に係る液晶表示装置を液晶表示装置１００、図１１に示した実施形態に係る液晶表示装置を液晶表示装置２００とする。液晶表示装置１００、２００及び３００は、いずれもＩＰＳモードの液晶パネルを有し、液晶パネルを構成する第一の基板及び第二の基板に用いたガラス板の厚みはそれぞれ０．３ｍｍであり、液晶パネルの曲率半径は８００ｍｍとした。

図３に示した液晶表示装置３００は、補正均斉度が３５％、コントラストが１２００であった。図３では光漏れが顕著に発生していた。図１０に示した液晶表示装置１００の補正均斉度は５３％に改善され、光漏れは抑制された。一方で、液晶表示装置１００のコントラストは６００に低下した。

ここで、上記式（３）中のＢに相当する液晶表示装置３００の０階調での輝度は０．４ｃｄ／ｍ^２であった。また、上記式（３）中のＣに相当する液晶表示装置１００の０階調での輝度は０．８ｃｄ／ｍ^２であった。そのため、上記式（３）より、液晶表示装置２００では、バックライトの輝度を１００％×０．４／０．８＝５０％とした。図１１に示した液晶表示装置２００は、補正均斉度が５３％、コントラストが１２００であり、コントラストが改善された。

１：液晶パネル
２：バックライト
３：全画面階調値判定回路
４：電圧設定回路
５：液晶パネル駆動回路
６：輝度変調回路
７：バックライト駆動回路
１０：第一の偏光板
１１：第一の基板
１２：液晶層
１３：第二の基板
１４：第二の偏光板
２１：画像信号
２２：全画面階調値
２３：階調補正信号
２４：液晶パネル駆動信号
２５：輝度変調信号
２６：バックライト駆動信号
１００、２００、３００：液晶表示装置

Claims (6)

1. 複数の画素を有する表示画面が湾曲した液晶パネルと、
   バックライトと、
   入力される画像信号に含まれる前記複数の画素の階調分布から全画面階調値を判定し、得られた前記全画面階調値を出力する全画面階調値判定回路と、
   取得した前記全画面階調値が閾値以下である場合に、前記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧を指定する階調補正信号を選択する電圧設定回路と、
   選択された前記階調補正信号に基づき前記液晶パネルの前記複数の画素に印加する電圧を制御する液晶パネル駆動回路とを備え、
   前記液晶パネルは、前記印加電圧の上昇に伴い透過率が上昇するノーマリーブラックモードの液晶パネルであり、電圧が印加されていない状態において、前記表示画面の中央部の透過率と前記表示画面の隅部の透過率とが異なり、
   前記階調補正信号は、前記表示画面の中央部の透過率と前記表示画面の隅部の透過率との比が小さくなるように、前記複数の画素に共通する階調毎の印加電圧が設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記階調補正信号は、最低階調での前記液晶パネルの輝度が、下記式（１）中の追加輝度α分高くなるように設定されており、
   前記追加輝度αは、前記液晶パネルに電圧が印加されていない状態における、前記表示画面の中央部の輝度を第一の輝度、前記表示画面の隅部の輝度を第二の輝度とし、最高階調表示時の前記液晶パネルの最大輝度を１００％としたときに、下記式（１）で表される補正均斉度Ｘが規定値以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
   補正均斉度Ｘ（％）＝（Ｙ（％）＋追加輝度α（％））／（Ｚ（％）＋追加輝度α（％））×１００ （１）
   （式中、Ｙは、前記第一の輝度と前記第一の輝度のうち高い方の輝度であり、
   Ｚは、前記第一の輝度と前記第一の輝度のうち低い方の輝度である。）
3. 前記追加輝度αは、０．６％以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 更に、取得した前記全画面階調値に応じて、前記バックライトの輝度を変調する輝度変調信号を出力する輝度変調回路と、
   前記輝度変調信号に基づき、前記バックライトを駆動させ、前記表示画面全体の輝度を変調するバックライト駆動回路とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記輝度変調信号は、前記バックライトの輝度を前記追加輝度αに応じて下げることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記輝度変調信号は、前記全画面階調値が最大であるときの前記バックライトの輝度を１００％とすると、前記全画面階調値が最小であるときに前記バックライトの輝度を５０％以下にすることを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。

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