JP6468610B2

JP6468610B2 - 画像表示装置および画像表示方法

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Publication number: JP6468610B2
Application number: JP2016564544A
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Inventors: 真也新岡
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Description

本発明は、液晶モニターなどの画像表示装置及び液晶モニターに画像を表示する画像表示方法に関する。

近年、透過率を制御してバックライトから照射される光の透過光量を階調制御して画像表示を行う液晶モニターなどの表示パネルを用いた画像表示装置が多用されるようになってきた。（例えば、特許文献１参照）

特許第５２０８２６１号公報

解決しようとする問題点は、特許文献１のような表示装置の場合、表示パネルにおける透過率を制御するＴＦＴ（thin film transistor）に対し、バックライトの出射される光が照射される。そして、照射される光のエネルギーが、表示パネルの各画素の透過率を制御するＴＦＴに対してストレスを与える。この印加されるストレスによって、オン時にＴＦＴに流れる電流値の減少、あるいはオン／オフ動作におけるＴＦＴの閾値の変動（閾値が高くなる）などの劣化が発生する。このＴＦＴの劣化は、ＴＦＴを形成する材料がアモルファスシリコン、ポリシリコン、酸化物半導体、有機半導体などでも同様に発生する。
解決しようとする問題点は、ＴＦＴが劣化することにより、画像表示において表示パネルの透過率を制御する際、劣化により透過率の制御が画像情報に対応して行えなくなり、所望の輝度により画像の表示ができなくなるという点にある。

本発明は、バックライトと、前記バックライトの前面に配置された透過型の表示パネルと、前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量と、前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める累積量計算部と、前記累積量に対応して、前記表示パネルの駆動条件を変更する表示パネル制御部とを備え、前記駆動条件が、前記表示パネルにおいて画素毎の透過率を制御する電界効果型トランジスタのゲートの駆動条件であるゲート駆動条件であることを特徴とする画像表示装置である。

本発明は、バックライトと、前記バックライトの前面に配置された透過型の表示パネルと、前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量、あるいは前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める累積量計算部と、表示パネル制御部とを備える画像表示装置の画像表示方法であり、累積量計算部が、前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量、あるいは前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める過程と、表示パネル制御部が、前記累積量に対応して、前記表示パネルの駆動条件を変更する過程とを含み、前記駆動条件が、前記表示パネルにおいて画素毎の透過率を制御する電界効果型トランジスタのゲートの駆動条件であるゲート駆動条件であることを特徴とする画像表示方法である。

本発明によれば、画像表示において表示パネルの透過率を制御する際、ＴＦＴの劣化の程度に対応させて、ＴＦＴの駆動条件を変更することにより、透過率の制御が画像情報（画像データ）に対応して行い、所望の輝度により画像の表示を行うことができる。

図１は、本発明の第１の実施形態による画像表示装置１の構成例を示す図である。記憶部１５に記憶されている表示パネルテーブルの構成例を示す図である。累積電力量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応を示すグラフの図である。累積電力量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応を示す他のグラフの図である。画像表示装置１が行う表示パネル１１の駆動の処理例を示すフローチャートである。記憶部１５に記憶されている表示パネル制御テーブルの他の構成例を示す図である。本発明の第２の実施形態による画像表示装置１Ａの構成例を示す図である。記憶部１５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルの構成例を示す図である。画像表示装置１Ａが行う表示パネル１１の駆動の処理例を示すフローチャートである。記憶部１５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルの他の構成例を示す図である。本発明の第３の実施形態による画像表示装置２の構成例を示す図である。画像表示装置２が行う表示パネル２１の駆動の処理例を示すフローチャートである。本発明の第４の実施形態による画像表示装置２Ａの構成例を示す図である。画像表示装置２Ａが行う表示パネル２１の駆動の処理例を示すフローチャートである。本発明の実施形態の概念を説明する図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による画像表示装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による画像表示装置１の構成例を示す図である。
図１に示すように、画像表示装置１は、表示パネル１１、バックライト１２、表示パネル制御部１３、累積量計算部１４、記憶部１５、電力量検出部１６、発光制御部１７を備えている。

表示パネル１１は、例えば液晶パネルであり、液晶の画素の透過率が画素毎にＴＦＴ１１１により制御される。このＴＦＴ１１１は、各画素に設けられており、液晶からなる画素容量に対して電荷を蓄積させる充電、または電荷の放電を行う。このＴＦＴ１１１は、電界効果型トランジスタである。この画素容量に蓄積されている電荷量により、表示パネル１１における画素の透過率が制御される。
バックライト１２は、表示パネル１１の表示面と対向する裏面に配置されており、例えばＬＥＤなどの発光素子で形成され、光２００を表示パネル１１の裏面に対して所定の輝度値の光を照射する。
発光制御部１７は、バックライト１２に対して発光のための電力を供給し、バックライト１２が出射する光の輝度値を所定の値とする。

電力量検出部１６は、発光制御部１７がバックライト１２が供給する電力量を、所定のサンプリング周期毎に発光制御部１７が出力する電圧値及び電流値から求め、累積量計算部１４に対して出力する。すなわち、電流値のα（Ａ）と電圧値のβ（Ｖ）とを乗じて電力αβ（Ｗ）を求め、これにサンプリング周期の時間（ｈ）を乗じて、サンプリング周期毎の電力量（Ｗｈ）を求める。
累積量計算部１４は、電力量検出部１６から所定のサンプリング周期毎に供給される電力量を累積（積算）し、累積結果を累積電力量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
表示パネル制御部１３は、評価周期毎に累積量計算部１４の記憶部から累積電力量を読み込み、この累積電力量に基づいて、表示パネル１１の各画素の透過率を制御する。

本実施形態において、累積量計算部１４は、上述したように、累積電力量を求めている。この累積電力量は、発光制御部１７がバックライト１２を発光させるために供給した電力を累積したものであり、実質的に発光された光の量である発光量を累積したものと等価である。すなわち、バックライト１２に対して、電力量を段階的に変化させて供給し、各段階における光量を発光量として測定することで、電力量と発光量との対応関係が求まる。この対応関係から容易に、発光量に対応した電力量を求めることができる。

記憶部１５には、累積電力量と、累積電力量におけるＴＦＴ１１１を含む表示パネル１１の駆動条件（ゲート駆動（トランジスタ駆動）条件を含む）との対応を示す表示パネル制御テーブルが、予め書き込まれて記憶されている。累積発光量は、表示パネル１１のＴＦＴ１１１に対して照射された光の累積量を示しており、ＴＦＴ１１１に対して印加されたストレスに対応する。
このため、加速実験などで、表示パネル１１内のＴＦＴ１１１において、プロセスバラツキなどによって最も劣化が早いＴＦＴ１１１の特性を抽出し、この最悪の特性を有するＴＦＴ１１１に対応させて、表示パネル制御テーブルを生成する。

すなわち、劣化の程度がＴＦＴ１１１毎に異なるため、劣化が早いＴＦＴ１１１が制御する画素の透過率と、劣化の遅いＴＦＴ１１１が制御する画素の透過率とが、同一の階調度を示す画像データで異なる。このため、同一の階調度である画像データが表示されているにもかかわらず、表示パネル１１の表示画面の位置により階調度が一定でない画像となるため、画像表示装置１の表示面を鑑賞しているユーザに対し、表示ムラとして視認される。

バックライト１２から一様な光量の光が照射されても、劣化の程度によって場所により透過率が異なるため、異なる階調で視認されてしまう。
したがって、表示パネル制御テーブルは、ＴＦＴ１１１における最悪の劣化特性に対応して、累積発光量と表示パネル１１の駆動条件との関係が示されている。本実施形態の場合、表示パネル１１及び表示パネル１１における全ての画素におけるＴＦＴ１１１の駆動条件を、表示パネル制御テーブルに対応させて変更する。

図２は、記憶部１５に記憶されている表示パネル制御テーブルの構成例を示す図である。表示パネル制御テーブルにおいて、累積電力量に対応して、ゲートオン電圧ＶＧｏｎと、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆと、共通電極電圧Ｖｃｏｍとが示されている。ゲートオン電圧ＶＧｏｎは、ＴＦＴ１１１をオン状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆは、ＴＦＴ１１１をオフ状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。共通電極電圧Ｖｃｏｍは、表示パネル２１における共通電極に印加する電圧レベルを示している。

ここで、ゲートオン電圧ＶＧｏｎは、すでに説明したＴＦＴ１１１の劣化程度、すなわちＴＦＴ１１１の閾値電圧の増加及びオン抵抗の増加などに対応して増加されている。また、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆは、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分に対応して増加させる。ＴＦＴ１１１の閾値が増加しているため、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆを増加させても、ＴＦＴ１１１はオフ状態となる。共通電極電圧Ｖｃｏｍは、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分とゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆの増加分との差分に対応して設定される。

また、画素に対応するＴＦＴ１１１のゲート電極に印加されるゲート電圧が、ゲートオン電圧ＶＧｏｎからゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆへ変化する際、画素間の寄生容量により、隣接する他の画素の画素電極に対して上述した電圧の変化が影響し、他の画素の画素電極の電圧が増加することになる。この隣接する画素の電極からの影響で、他の画素の画素電極において変化する電圧が突き抜け電圧ΔＶｇと定義されている。

この突き抜け電圧ΔＶｇは、表示パネル１１の液晶層に対して直流電圧を印加した状態とするため、液晶の寿命を短くするとともに、フリッカーなどの画質低下を発生させる。また、突き抜け電圧ΔＶｇは、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分とゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆの増加分との差分に比例した電圧値が増加する。このため、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分だけ、突き抜け電圧ΔＶｇが増加し、一方、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆの増加分だけ、突き抜け電圧ΔＶｇが減少する。

したがって、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆの増加分をゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分と同一にすれば良いが、ＴＦＴ１１１が完全にオフしなくなったりするなどの他の問題が発生するため、同一とすることはできない。このため、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの増加分とゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆの増加分との差分に対応して、増加する突き抜け電圧ΔＶｇの増加分をキャンセルするため、画素電極に対応する共通電極電圧Ｖｃｏｍを低下させる。

図３は、累積電力量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応を示すグラフの図である。図３において、横軸が累積電力量（Ｐｗ）を示し、縦軸がＴＦＴ１１１のゲートオン電圧ＶＧｏｎを示している。累積電力量Ｐｔまではゲートに対して印加する電圧として、ゲートオン電圧ＶＧｏｎ０が用いられる。ゲートオン電圧ＶＧｏｎ０は、画像表示装置１の出荷時に設定されたＴＦＴ１１１の閾値電圧である。

ここで、累積電力量Ｐｔは、照射された光の光量の累積量（累積発光量）に基づいて、表示パネル１１におけるＴＦＴ１１１間において発生する劣化のバラツキの程度が、鑑賞しているユーザに対して表示バラツキを視認させない程度として設定されている。すなわち、累積電力量が累積電力量Ｐｔ以下であれば、出荷時の駆動条件を用いても、表示パネル１１におけるＴＦＴ１１１透過率の制御を、表示バラツキが視認できない程度の劣化しかＴＦＴ１１１に発生していない。

すなわちゲートオン電圧ＶＧｏｎ０で表示パネル１１の各画素の透過率を制御でき、鑑賞しているユーザに表示画面の表示ムラとして視認されない程度の劣化に対応する累積電力量である。一方、この累積電力量Ｐｔを超えると、ゲートオン電圧ＶＧｏｎ０では、最悪の劣化特性を有するＴＦＴ１１１の特性が他のＴＦＴ１１１に比較して大きく劣化する（閾値電圧の増加、オン抵抗の増加など）ため、仕様で設定された以上の透過量の差が画素間で発生してしまい、鑑賞しているユーザにより表示画面における表示ムラとして視認される。

図２の表示パネル制御テーブルにおいては、図３に示すように、累積電力量を複数の範囲に分割し、累積電力量の範囲毎に劣化の程度に対応したゲートオン電圧ＶＧｏｎが設定されている。したがって、累積電力量の分割数を増加させることにより、劣化に対して表示パネル１１の駆動条件を補正する精度は向上する。図２のテーブルを制御に用いた場合、表示パネル制御部１３（図１参照）は、累積量計算部１４から累積電力量を読み込む。そして、表示パネル制御部１３は、読み込んだ累積電力量に対応する表示パネル１１の駆動条件（ゲートオン電圧ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を、記憶部１５の表示パネル制御テーブルから読み出し、表示パネル１１のＴＦＴ１１１の制御を行う。

図４は、累積電力量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応を示す他のグラフの図である。図４において、横軸が累積電力量（Ｐｗ）を示し、縦軸がＴＦＴ１１１のゲートオン電圧ＶＧｏｎを示している。図３の場合と同様に、累積電力量Ｐｔまではゲートに対して印加する電圧として、ゲートオン電圧ＶＧｏｎ０が用いられる。また、図４においては、ゲートオン電圧ＶＧｏｎと累積電力量Ｐｔ以降の累積電力量とは線形性（直線上に配置される）を有した関係として示されている。

この図４に示すように、累積電力量に対して線形にゲートオン電圧ＶＧｏｎを制御する際、表示パネル制御部１３は、読み込んだ累積電力量近傍の累積電力量を、表示パネル制御テーブルにおいて抽出し、この近傍の累積電力量と、この累積電力量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、読み込んだ累積電力量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補間処理により求める。また、表示パネル制御部１３は、他のゲートオフ電圧及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、近傍の累積電力量に対応して補間により求める。

また、図４に示すように、累積電力量に対して線形にゲートオン電圧ＶＧｏｎを制御するため、記憶部１５に対して、図２の表示パネル制御テーブルではなく、図３に示す線形関係を示す実験式を予め書き込んで記憶させておく構成としても良い。この構成の場合、表示パネル制御部１３（図１参照）は、累積量計算部１４から累積電力量を読み込むとともに、記憶部１５から上記実験式を読み込む。そして、表示パネル制御部１３は、実験式に対して累積電力量を代入してゲートオン電圧ＶＧｏｎを算出し、表示パネル１１のＴＦＴ１１１の制御を行う。このとき、表示パネル制御部１３は、他のゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、所定の他の実験式に対して累積電力量を代入することで求める。

図５は、画像表示装置１が行う表示パネル１１の駆動の処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ１１：
電力量検出部１６は、発光制御部１７がバックライト１２に対して供給する電力を求めるサンプリング周期であるか否かの判定を、内部のタイマーのカウント値を検出することで行う。このとき、電力量検出部１６は、タイマーのカウント値がサンプリング周期となっている場合、処理をステップＳ１２に進める。一方、電力量検出部１６は、タイマーのカウント値がサンプリング周期でない場合、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２：
電力量検出部１６は、発光制御部１７がバックライト１２に対して供給する電流及び電圧を測定して、この電流と電圧から電力量を求める（サンプリング周期の平均電力量として電力量を求める）。そして、電力量検出部１６は、求めた電力量を累積量計算部１４に対して出力する。

ステップＳ１３：
累積量計算部１４は、電力量検出部１６から電力量が供給されると、内部の記憶部に記憶されている累積電力量を読み出す。そして、累積量計算部１４は、供給された電力量と、読み出した累積電力量とを加算し、加算結果を新たな累積電力量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
そして、累積量計算部１４は、累積電力量が更新されたことを表示パネル制御部１３に対して通知する。

ステップＳ１４：
表示パネル制御部１３は、累積量計算部１４から累積電力量が更新されたことを示す通知が供給されると、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えたか否かの判定を行う。このとき、表示パネル制御部１３は、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えた場合、処理をステップＳ１５へ進める。一方、表示パネル制御部１３は、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えない場合、処理をステップＳ１１へ進める。

ステップＳ１５：
表示パネル制御部１３は、累積量計算部１４の内部の記憶部から累積電力量を読み出す。そして、表示パネル制御部１３は、読み出した累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えたか否かの判定を行う。
このとき、表示パネル制御部１３は、読み出した累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えた場合、処理をステップＳ１６へ進める。一方、表示パネル制御部１３は、読み出した累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えない場合、処理をステップＳ１１へ進める。

ステップＳ１６：
表示パネル制御部１３は、記憶部１５に記憶されている表示パネル制御テーブルを参照し、読み出した累積電力量に対応した表示パネル１１の駆動条件（ゲートオン電圧ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を抽出する。そして、表示パネル制御部１３は、抽出した表示パネル１１の駆動条件を、以降の表示パネル１１の駆動条件として選択する。

ステップＳ１７：
表示パネル制御部１３は、選択した駆動条件により、以降の表示パネル１１の駆動を行う。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト１２を発光させるために供給される電力量を積算することで累積電力量を算出し、算出した累積電力量によりＴＦＴ１１１に対して現時点までに照射された光の累積発光量を推定している。そして、本実施形態によれば、この推定した累積発光量に対応する最悪の劣化特性を有するＴＦＴ１１１の劣化の程度に応じて駆動条件を変更して表示パネル１１を駆動する。このため、本実施形態によれば、ＴＦＴ１１１の劣化の程度のバラツキに基づく、表示画面の画素間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

また、本実施形態においては、累積電力量に応じてＴＦＴ１１１の制御におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させている。しかしながら、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させるのではなく、ゲートをオンしている期間を変化させる制御を行うように構成しても良い。
図６は、記憶部１５に記憶されている表示パネル制御テーブルの他の構成例を示す図である。表示パネル制御テーブルにおいて、累積電力量に対応して、ＴＦＴ１１１のゲートに対してゲートオン電圧ＶＧｏｎを印加する時間であるゲートオン時間が示されている。ゲートオン時間は、ＴＦＴ１１１をオン状態とする期間を示している。

この構成によって、ＴＦＴ１１１の劣化に対応して、ＴＦＴ１１１の劣化が進む毎に、ＴＦＴ１１１をオン状態とする時間を長くするため、表示パネル１１の各画素に対して透過率を得るための電荷を供給することができる。このため、本実施形態によれば、ＴＦＴ１１１の劣化の程度のバラツキに基づく、表示画面の画素間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による画像表示装置について図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施形態による画像表示装置１Ａの構成例を示す図である。図７に示すように、画像表示装置１Ａは、表示パネル１１、バックライト１２、表示パネル制御部１３Ａ、累積量計算部１４Ａ、記憶部１５Ａ、発光制御部１７、発光量検出部１８、光センサ１９を備えている。
図７において、図１に示す第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

光センサ１９は、バックライト１２が表示パネル１１の裏面に対して出射する光の輝度値を検出する。
発光量検出部１８は、光センサ１９の検出した輝度値（単位はｎｉｔ：ニト、カンデラ毎平方メートル）を読み込む。そして、発光量検出部１８は、読み込んだ輝度に対してサンプリング周期の時間（ｈ）を乗じる計算を行い、この計算結果をサンプリング周期毎の発光量（ｎｉｔ・ｈ）とし、累積量計算部１４Ａへ出力する。

累積量計算部１４Ａは、発光量検出部１８からバックライト１２の発光量がサンプリング周期に供給される発光量を累積（積算）し、累積結果を累積発光量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
表示パネル制御部１３Ａは、評価周期毎に累積量計算部１４Ａの記憶部から累積発光量を読み込み、この累積発光量に基づいて、表示パネル１１の各画素の透過率を制御する。

本実施形態において、累積量計算部１４Ａは、上述したように、累積発光量を求めている。この累積発光量は、発光制御部１７がバックライト１２を発光させ、バックライト１２が表示パネル１１の裏面に対して照射した発光量を累積したものである。
記憶部１５Ａには、累積発光量と、この累積発光量におけるＴＦＴ１１１を含む表示パネルの駆動条件との対応を示す表示パネル制御テーブルが、予め書き込まれて記憶されている。累積発光量は、すでに述べたように、表示パネル１１のＴＦＴ１１１に対して照射された光の累積量を示しており、ＴＦＴ１１１に対して印加されたストレスに対応する。
このため、加速実験などで、表示パネル１１内のＴＦＴ１１１において、プロセスバラツキなどによって最も劣化が早いＴＦＴ１１１の特性を抽出し、この最悪の特性を有するＴＦＴ１１１に対応させて、表示パネル制御テーブルを生成する。

図８は、記憶部１５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルの構成例を示す図である。表示パネル制御テーブルにおいて、累積発光量に対応して、ゲートオン電圧ＶＧｏｎと、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆと、共通電極電圧Ｖｃｏｍとが示されている。ゲートオン電圧ＶＧｏｎは、ＴＦＴ１１１をオン状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆは、ＴＦＴ１１１をオフ状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。共通電極電圧Ｖｃｏｍは、共通電極に印加する電圧レベルを示している。この図８におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎと、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆと、共通電極電圧Ｖｃｏｍとの各々については、図２の説明と同様である。

また、本実施形態の表示パネル制御テーブルにおける累積発光量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応は、第１の実施形態で説明した累積電力量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応と同様に、段階的に設定されている。そして、この段階的に設定されている累積発光量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、供給される累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補完処理により求める構成としても良い。すなわち、表示パネル制御部１３Ａは、読み込んだ累積発光量近傍の累積発光量を、表示パネル制御テーブルにおいて抽出し、この近傍の累積発光量と、この累積発光量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、読み込んだ累積発光量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補間処理により求める。また、表示パネル制御部１３Ａは、他のゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、近傍の累積発光量に対応して補間により求める。

あるいは図３に示す線形関係と同様に、累積発光量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応関係を示す実験式を予め書き込んで記憶させておく構成としても良い。この構成の場合、表示パネル制御部１３Ａ（図１参照）は、累積量計算部１４Ａから累積発光量を読み込むとともに、記憶部１５Ａから上記実験式を読み込む。そして、表示パネル制御部１３Ａは、実験式に対して累積発光量を代入してゲートオン時間を算出し、表示パネル１１のＴＦＴ１１１の制御を行う。このとき、表示パネル制御部１３Ａは、他のゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、所定の他の実験式に対して累積発光量を代入することで求める。

図９は、画像表示装置１Ａが行う表示パネル１１の駆動の処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１：
発光量検出部１８は、バックライト１２が表示パネル１１に対して照射する発光量を求めるサンプリング周期であるか否かの判定を、内部のタイマーのカウント値を検出することで行う。このとき、発光量検出部１８は、タイマーのカウント値がサンプリング周期となっている場合、処理をステップＳ２２に進める。一方、発光量検出部１８は、タイマーのカウント値がサンプリング周期でない場合、ステップＳ２１の処理を繰り返す。

ステップＳ２２：
発光量検出部１８は、バックライト１２が表示パネル１１に対して照射する光の輝度値を光センサ１９から読み込み、この輝度値に対してサンプリング周期の時間を乗じて発光量を求める（サンプリング周期の平均発光量を求める）。そして、発光量検出部１８は、求めた発光量を累積量計算部１４Ａに対して出力する。

ステップＳ２３：
累積量計算部１４Ａは、発光量検出部１８から発光量が供給されると、内部の記憶部に記憶されている累積発光量を読み出す。そして、累積量計算部１４Ａは、供給された発光量と、読み出した累積発光量とを加算し、加算結果を新たな累積発光量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
そして、累積量計算部１４Ａは、累積発光量が更新されたことを表示パネル制御部１３Ａに対して通知する。

ステップＳ２４：
表示パネル制御部１３Ａは、累積量計算部１４Ａから累積発光量が更新されたことを示す通知が供給されると、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えたか否かの判定を行う。このとき、表示パネル制御部１３Ａは、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えた場合、処理をステップＳ２５へ進める。一方、表示パネル制御部１３Ａは、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えない場合、処理をステップＳ２１へ進める。

ステップＳ２５：
表示パネル制御部１３Ａは、累積量計算部１４Ａの内部の記憶部から累積発光量を読み出す。そして、表示パネル制御部１３Ａは、読み出した累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔ（第１の実施形態における累積電力量Ｐｔに対応する閾値）を超えたか否かの判定を行う。
このとき、表示パネル制御部１３Ａは、読み出した累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔを超えた場合、処理をステップＳ２６へ進める。一方、表示パネル制御部１３Ａは、読み出した累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔを超えない場合、処理をステップＳ２１へ進める。

ステップＳ２６：
表示パネル制御部１３Ａは、記憶部１５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルを参照し、読み出した累積発光量に対応した表示パネル１１の駆動条件（ゲートオン電圧ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を抽出する。そして、表示パネル制御部１３Ａは、抽出した表示パネル１１の駆動条件を、以降の表示パネル１１の駆動条件として選択する。

ステップＳ２７：
表示パネル制御部１３Ａは、選択した駆動条件により、以降の表示パネル１１の駆動を行う。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト１２が表示パネル１１に対して照射した光の発光量を積算することで、現時点までの光の累積発光量を算出している。そして、本実施形態によれば、この推定した累積発光量に対応する最悪の劣化特性を有するＴＦＴ１１１の劣化の程度に応じて駆動条件を変更して表示パネル１１を駆動する。このため、本実施形態によれば、ＴＦＴ１１１の劣化の程度のバラツキに基づく、表示画面の画素間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

また、本実施形態においては、累積発光量に応じてＴＦＴ１１１の制御におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させている。しかしながら、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させるのではなく、ゲートをオンしている期間を変化させる制御を行うように構成しても良い。

図１０は、記憶部１５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルの他の構成例を示す図である。表示パネル制御テーブルにおいて、累積発光量に対応して、ＴＦＴ１１１のゲートに対してゲートオン電圧ＶＧｏｎを印加する時間であるゲートオン時間が示されている。ゲートオン時間は、ＴＦＴ１１１をオン状態とする期間を示している。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態による画像表示装置について図面を参照して説明する。図１１は、本発明の第３の実施形態による画像表示装置２の構成例を示す図である。図１１に示すように、画像表示装置２は、表示パネル２１、バックライト２２、表示パネル制御部２３、累積量計算部２４、記憶部２５、発光制御部２７、発光量検出部２８の各々を備えている。本実施形態における画像表示装置２は、上記バックライト２２がローカルディミングで動作する構成である。
このローカルディミングは、表示パネル２１において画素を複数の画素からなるグループの画素領域（画素ブロック）とし、これらの画素領域に対して照射する輝度を後述するサブバックライト（光源ブロック）により局所的に制御している。すなわち、ローカルディミングは、画素領域に表示する画像の階調度に応じて、この画素領域に対応するサブバックライトの発光量を制御することができる。このため、画素領域に表示する画像の階調度に対応して、サブバックライトそれぞれを、画素領域の階調度に合わせて照射する光の輝度値を低減させる調整が行え、不要な光量を削減して低消費電力化することができる。また、他に比較して暗い画素領域、すなわち階調度が高くない画像を表示する画素領域に対して照射する光の輝度を低減し、不要な光を抑制することにより、輝度値のより高い画素領域のコントラストを高め、ダイナミックレンジを広くできる効果がある。

表示パネル２１は、例えば液晶パネルであり、液晶の画素の透過率が画素毎にＴＦＴ２１１により制御される。このＴＦＴ２１１は、すでに述べたＴＦＴ１１１と同様に、各画素に設けられており、液晶からなる画素容量に対して電荷を蓄積させる充電、または電荷の放電を行う。ＴＦＴ２１１は、電界効果型トランジスタである。この画素容量に蓄積されている電荷量により、表示パネル２１における画素の透過率が制御される。
バックライト２２は、表示パネル２１の表示面と対向する裏面に配置されており、例えばＬＥＤなどの発光素子で形成され、光２００を表示パネル２１の裏面に対して所定の輝度値にて照射する。また、バックライト２２は、表示パネル２１における画素を複数の画素領域に分割し、分割された画素領域毎に対応する輝度値の光を照射するサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎのそれぞれを備えている。

発光制御部２７は、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々を制御し、それぞれの照射対象の上記領域毎の画素における画像データ（階調度）に対応した輝度の光を発光させる。このとき、発光制御部１７は、バックライト２２のサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々に対して発光のための電力を供給し、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎそれぞれ出射する光の輝度値を所定の値とする。

電力量検出部２６は、発光制御部２７がバックライト２２におけるサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々に対して供給する電力量を、所定のサンプリング周期毎に発光制御部１７が出力する電圧値及び電流値から求め、累積量計算部２４に対して出力する。すなわち、電力量検出部２６は、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎ毎に供給する電流値のα（Ａ）と電圧値のβ（Ｖ）とを乗じて、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎ毎の電力αβ（Ｗ）を求める。

そして、電力量検出部２６は、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々電力のαβ（Ｗ）に対し、サンプリング周期の時間（ｈ）を乗じて、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎ毎のサンプリング周期毎の電力量（Ｗｈ）を求める。
累積量計算部２４は、電力量検出部２６から所定のサンプリング周期毎に供給されるサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々の電力量をそれぞれ累積（積算）し、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎ毎の累積結果を累積電力量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。

表示パネル制御部２３は、評価周期毎に累積量計算部２４の記憶部から最大の累積電力量を読み込み、この最大の累積電力量に基づいて、表示パネル１１の各画素の透過率を制御する。すなわち、最大の累積電力量に対応するサブバックライト２２_ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は、表示パネル２１における対応する画素の領域に対して、最も光を照射している、すなわち上記画素の領域におけるＴＦＴ２１１に対してストレスを与えている。したがって、表示パネル制御部２３は、表示パネル２１における画素の領域の各々を、この最大の累積電力量に対応する駆動条件により制御する。

本実施形態において、累積量計算部２４は、上述したように、各サブバックライト２２ _ｉの累積電力量を求めている。この累積電力量は、発光制御部２７がバックライト２２における各サブバックライト２２_ｉを発光させるために供給した電力を累積したものであり、実質的に各バックライト２１_ｉから照射された光の量である発光量を累積したものと等価である。すなわち、バックライト２２のバックライト２１_ｉの各々に対して、電力量を段階的に変化させて供給し、各段階における光量を発光量として測定することで、電力量と発光量との対応関係が求まる。この対応関係から容易に、発光量に対応した電力量を求めることができる。

記憶部２５には、累積電力量と、累積電力量におけるＴＦＴ２１１を含む表示パネル２１の駆動条件との対応を示す図２と同様な構成の表示パネル制御テーブルが、予め書き込まれて記憶されている。累積発光量は、表示パネル２１のＴＦＴ２１１に対して照射された光の累積量を示しており、ＴＦＴ２１１に対して印加されたストレスに対応する。
このため、加速実験などで、表示パネル２１内のＴＦＴ２１１において、プロセスバラツキなどによって最も劣化が早いＴＦＴ２１１の特性を抽出し、この最悪の特性を有するＴＦＴ２１１に対応させて、表示パネル制御テーブルを生成する。

本実施形態において、最も累積発光量が大きいサブバックライト２２_ｉを選択するのは、サブバックライト２２_ｉ毎に累積照射量が異なるため、表示パネル２１において、サブバックライト２２_ｉの各々に対応する画素の領域それぞれにおける劣化程度が異なる。このため、本実施形態においては、最もストレスが与えられて劣化の進んでいる、すなわち最も累積発光量が多いサブバックライトに対応する画素の領域のＴＦＴ２１１の駆動条件に、表示パネル２１全体の駆動条件を合わせて制御させている。

すなわち、累積発光量が最も多くて劣化が早い画素の領域における画素の透過率と、累積発光量がより少なく劣化の遅い画素の領域における画素の透過率とが、同一の階調度を示す画像データで異なる。このため、同一の階調度である画像データが表示されているにもかかわらず、表示パネル２１の表示画面の位置により階調度が一定でない画像となるため、画像表示装置２の表示面を鑑賞しているユーザに対し、表示ムラとして視認される。

バックライト１２から一様な光量の光が照射されても、劣化の程度によって画素の領域により透過率が異なるため、異なる階調で視認されてしまう。
また、表示パネル制御テーブルは、画素の領域のいずれに最悪の劣化特性を有するＴＦＴ２１１が存在するかが不明なため、表示パネル２１内における最悪の劣化特性に対応して、累積発光量と表示パネル２１の駆動条件との関係が示されている。本実施形態の場合、表示パネル２１の画素領域の全てにおける画素のＴＦＴ２１１の駆動条件を、表示パネル制御テーブルに対応させて変更する。

図２の表示パネル制御テーブルにおいては、第１の実施形態で説明した図３と同様に、累積電力量を複数の範囲に分割し、累積電力量の範囲毎に劣化の程度に対応したゲートオン電圧ＶＧｏｎが設定されている。したがって、累積電力量の分割数を増加させることにより、劣化に対して表示パネル２１の駆動条件を補正する精度は向上する。図２のテーブルを制御に用いた場合、表示パネル制御部２３（図１１参照）は、累積量計算部２４から最大の累積電力量を読み込む。そして、表示パネル制御部２３は、読み込んだ最大の累積電力量に対応する表示パネル２１の駆動条件（ゲートオン電極ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を、記憶部２５の表示パネル制御テーブルから読み出し、表示パネル２１のＴＦＴ２１１の制御を行う。

また、第１の実施形態における図４と同様に、累積電力量に対して線形にゲートオン電圧ＶＧｏｎを制御する際、表示パネル制御部２３は、読み込んだ最大の累積電力量近傍の累積電力量を、表示パネル制御テーブルにおいて抽出し、この近傍の累積電力量と、この累積電力量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、読み込んだ累積電力量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補間処理により求める。また、表示パネル制御部２３は、他のゲートオフ電圧及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、近傍の累積電力量に対応して補間により求める。

また、図４に示すように、累積電力量に対して線形にゲートオン電圧ＶＧｏｎを制御するため、記憶部２５に対して、図２の表示パネル制御テーブルではなく、図３に示す線形関係を示す実験式を予め書き込んで記憶させておく構成としても良い。この構成の場合、表示パネル制御部２３（図１１参照）は、累積量計算部２４から最大の累積電力量を読み込むとともに、記憶部２５から上記実験式を読み込む。そして、表示パネル制御部２３は、実験式に対して累積電力量を代入してゲートオン電圧ＶＧｏｎを算出し、表示パネル２１における画素の領域各々のＴＦＴ２１１の制御を行う。このとき、表示パネル制御部２３は、他のゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、所定の他の実験式に対して累積電力量を代入することで求める。

図１２は、画像表示装置２が行う表示パネル２１の駆動の処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ３１：
電力量検出部２６は、発光制御部２７がバックライト２２における各サブバックライト２１_ｉに対して供給する電力を求めるサンプリング周期であるか否かの判定を、内部のタイマーのカウント値を検出することで行う。このとき、電力量検出部２６は、タイマーのカウント値がサンプリング周期となっている場合、処理をステップＳ３２に進める。一方、電力量検出部２６は、タイマーのカウント値がサンプリング周期でない場合、ステップＳ３１の処理を繰り返す。

ステップＳ３２：
電力量検出部２６は、発光制御部２７がバックライト２２のサブバックライト２１_ｉの各々に対して供給する電流及び電圧をそれぞれ測定して、この電流と電圧からサブバックライト２１_ｉの各々の電力量を求める（サンプリング周期の平均電力量として電力量を求める）。そして、電力量検出部１６は、求めたサブバックライト２１_ｉの各々の電力量を累積量計算部１４に対して出力する。

ステップＳ３３：
累積量計算部２４は、電力量検出部２６から電力量が供給されると、内部の記憶部に記憶されているサブバックライト２１_ｉの各々の累積電力量を読み出す。そして、累積量計算部２４は、供給された電力量と、読み出した累積電力量とをサブバックライト２１_ｉ毎に加算し、加算結果をサブバックライト２１_ｉの各々の新たな累積電力量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
そして、累積量計算部２４は、サブバックライト２１_ｉの各々の累積電力量が更新されたことを表示パネル制御部２３に対して通知する。

ステップＳ３４：
表示パネル制御部２３は、累積量計算部２４からサブバックライト２１_ｉの各々の累積電力量が更新されたことを示す通知が供給されると、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えたか否かの判定を行う。このとき、表示パネル制御部２３は、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えた場合、処理をステップＳ３５へ進める。一方、表示パネル制御部２３は、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えない場合、処理をステップＳ３１へ進める。

ステップＳ３５：
表示パネル制御部２３は、累積量計算部２４の内部の記憶部に記憶されているサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎのなかから最大の累積電力量を抽出して読み出す。

ステップＳ３６：
そして、表示パネル制御部２３は、抽出して読み出した最大の累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えたか否かの判定を行う。
このとき、表示パネル制御部２３は、読み出した最大の累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えた場合、処理をステップＳ３６へ進める。一方、表示パネル制御部２３は、読み出した最大の累積電力量が閾値の累積電力量Ｐｔを超えない場合、処理をステップＳ３１へ進める。

ステップＳ３７：
表示パネル制御部２３は、記憶部２５に記憶されている表示パネル制御テーブルを参照し、読み出した最大の累積電力量に対応した表示パネル２１の駆動条件（ゲートオン電圧ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を抽出する。そして、表示パネル制御部２３は、抽出した表示パネル２１の駆動条件を、以降の表示パネル２１の駆動条件として選択する。

ステップＳ３８：
表示パネル制御部２３は、選択した駆動条件により、以降の表示パネル２１の駆動を行う。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト２２におけるサブバックライト２２_ｉの各々を発光させるために供給される電力量を、サブバックライト２２_ｉ毎に積算することで、サブバックライト２２_ｉ毎の累積電力量を算出し、算出した累積電力量により、現時点までに画素の領域の各々が対応するサブバックライト２２_ｉから、表示パネル２１における画素の領域のそれぞれに照射された光の累積発光量を推定している。そして、本実施形態によれば、サブバックライト２２_ｉの各々の推定した累積発光量から最大の累積発光量を抽出し、この最も劣化が進んだと推定される画素の領域の劣化の程度に応じて駆動条件を変更して表示パネル２１を駆動する。このため、本実施形態によれば、最も劣化が進んだ画素の領域における駆動条件により表示パネルを駆動することで、表示パネル２１における画素の領域間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

また、本実施形態においては、最大の累積電力量に応じて表示パネル２１におけるＴＦＴ２１１の制御におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させている。しかしながら、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させるのではなく、ゲートをオンしている期間を変化させる制御を行うように構成しても良い。
第１の実施形態と同様に、図６における表示パネル制御テーブルの他の構成例を用い、最大の累積電力量に対応して、表示パネル２１におけるＴＦＴ２１１のゲートに対してゲートオン電圧ＶＧｏｎを印加する時間であるゲートオン時間が示されている。ゲートオン時間は、ＴＦＴ２１１をオン状態とする期間を示している。
また、本実施形態においては、ローカルディミングを用いており、表示する画像に応じてサブバックライト_ｉ毎の不要な発光を削減し、低消費電力化できるため、ユーザが使用した時間に対する累積発光量を低減することが可能となる。本実施形態によれば、表示パネル２１の各画素領域に対するバックライトからの照射量が低減されるため、個々のＴＦＴの特性が劣化するまでの期間を大きく延ばすことができ、表示パネル２１の寿命を延ばし、この表示パネル２１を用いる製品である画像表示装置の信頼性を向上させることができる。
また、ユーザがローカルディミングを適用した状態で静止画を表示する場合には、表示する画像に応じてサブバックライト_ｉ毎の累積発光量の差が大きく異なる。このため、各サブバックライト_ｉに対応する画素領域それぞれにおいて、サブバックライトから照射される光の累積発光量の違いにより、劣化の程度が大きい画素領域と小さい画素領域の差が顕著となり、表示パネル２１における表示ムラとして視認されることがある。しかしながら、本実施形態によれば、サブバックライト_ｉ毎の累積発光量を算出して、表示パネル２１における画素領域それぞれの駆動条件を、各画素領域に光を照射するサブバックライト毎の累積発光量に対応した適切な駆動条件へ補正するため、劣化の程度に対応する透過率を補正する補正精度を高めるとともに、静止画を表示する状態におけるローカルディミングの影響を受けて発生する表示パネル２１の画素領域間の表示ムラを効果的に抑制することができる。その結果、本実施形態によれば、表示パネル２１を用いる製品であるローカルディミングを用いた画像表示装置の表示品位の信頼性を向上させることができる。

＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態による画像表示装置について図面を参照して説明する。図１３は、本発明の第４の実施形態による画像表示装置２Ａの構成例を示す図である。図１３に示すように、画像表示装置２Ａは、表示パネル２１、バックライト２２Ａ、表示パネル制御部２３Ａ、累積量計算部２４Ａ、記憶部２５Ａ、発光制御部１７、発光量検出部２８を備えている。本実施形態における画像表示装置２Ａは、上記バックライト２２Ａがローカルディミングで動作する構成である。
図１３において、図１１に示す第３の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。以下、第３の実施形態と異なる点について説明する。

バックライト２２Ａは、第３の実施形態のバックライト２２と同様に、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々を備えている。また、サブバックライト２２ _１からサブバックライト２２_ｎの各々には、光センサ１９_１から光センサ１９_ｎそれぞれが設けられている。光センサ１９_１から光センサ１９_ｎの各々は、サブバックライト２２ _１からサブバックライト２２_ｎそれぞれが、表示パネル２１において、対応する画素の領域に対して照射する光の輝度値を検出する。そして、光センサ１９_１から光センサ１９_ｎの各々は、測定したサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎそれぞれの照射する光の輝度値を出力する。

発光量検出部２８は、光センサ１９_１から光センサ１９_ｎの各々の検出した輝度値（ｎｉｔ）を読み込む。そして、発光量検出部２８は、読み込んだ光センサ１９_ｉ（１≦ｉ≦ｎ）毎の輝度値に対してサンプリング周期の時間をそれぞれ乗じる計算を行い、この計算結果をサブバックライト２２_ｉの各々のサンプリング周期毎の発光量（ｎｉｔ・ｈ）とし、光センサ１９_ｉ毎に累積量計算部２４Ａへ順次出力する。

累積量計算部２４Ａは、発光量検出部２８からサンプリング周期に、バックライト２２におけるサブバックライト２２_ｉの各々の発光量を、サブバックライト２２_ｉ毎に累積（積算）し、累積結果をサブバックライト２２_ｉの各々が対応する画素の領域に対して照射した光の累積発光量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
表示パネル制御部２３Ａは、評価周期毎に累積量計算部２４Ａの記憶部から、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々の累積発光量における最大の累積発光量を読み込み、この最大の累積発光量に基づいて、表示パネル２１の各画素の透過率を制御する。

本実施形態において、累積量計算部２４Ａは、上述したように、サブバックライト２２ _１からサブバックライト２２_ｎの各々の累積発光量を求めている。この累積発光量は、発光制御部２７がバックライト２２におけるサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々を、表示する画素の画像データに対応した輝度値にて発光させ、表示パネル２１における画素の領域の各々に対して照射させた発光量を累積したものである。
記憶部２５Ａには、累積発光量と、この累積発光量におけるＴＦＴ１１１を含む表示パネル２１の駆動条件との対応を示す表示パネル制御テーブルが、予め書き込まれて記憶されている。累積発光量は、すでに述べたように、表示パネル２１における画素の領域に対して照射された光の累積量を示しており、画素の領域におけるＴＦＴ１１１に対して印加されたストレスに対応する。
このため、加速実験などで、表示パネル２１内のＴＦＴ１１１において、プロセスバラツキなどによって最も劣化が早いＴＦＴ１１１の特性を抽出し、この最悪の特性を有するＴＦＴ１１１に対応させて、表示パネル制御テーブルを生成する。

本実施形態において、第２の実施形態と同様に、表示パネル制御テーブルは図８に示す構成をしている。この表示パネル制御テーブルにおいて、累積発光量に対応して、ゲートオン電圧ＶＧｏｎと、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆと、共通電極電圧Ｖｃｏｍとが示されている。ゲートオン電圧ＶＧｏｎは、ＴＦＴ１１１をオン状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆは、ＴＦＴ１１１をオフ状態とする際に、このＴＦＴ１１１のゲート電極に印加する電圧レベルを示している。共通電極電圧Ｖｃｏｍは、共通電極に印加する電圧レベルを示している。この図８におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎと、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆと、共通電極電圧Ｖｃｏｍとの各々については、図２の説明と同様である。

また、本実施形態の表示パネル制御テーブルにおける累積発光量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応は、第１の実施形態で説明した累積電力量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応と同様に、段階的に設定されている。そして、この段階的に設定されている累積発光量とこの累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、供給される累積発光量に対するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補完処理により求める構成としても良い。すなわち、表示パネル制御部２３Ａは、読み込んだ累積発光量近傍の累積発光量を、表示パネル制御テーブルにおいて抽出し、この近傍の累積発光量と、この累積発光量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎとにより、読み込んだ累積発光量に対応するゲートオン電圧ＶＧｏｎを補間処理により求める。また、表示パネル制御部２３Ａは、他のゲートオフ電圧及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、近傍の累積発光量に対応して補間により求める。

あるいは図３に示す線形関係と同様に、累積発光量とゲートオン電圧ＶＧｏｎとの対応関係を示す実験式を予め書き込んで記憶させておく構成としても良い。この構成の場合、表示パネル制御部１３Ａ（図１参照）は、累積量計算部２４Ａから累積発光量を読み込むとともに、記憶部１５Ａから上記実験式を読み込む。そして、表示パネル制御部１３Ａは、実験式に対して累積発光量を代入してゲートオン電圧ＶＧｏｎを算出し、表示パネル１１のＴＦＴ１１１の制御を行う。このとき、表示パネル制御部１３Ａは、他のゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、所定の他の実験式に対して累積発光量を代入することで求める。

図１４は、画像表示装置２Ａが行う表示パネル２１の駆動の処理例を示すフローチャートである。
ステップＳ４１：
発光量検出部２８は、バックライト２２のサブバックライト２２_ｉの各々が表示パネル２１の対応する画素の領域それぞれに対して照射する発光量を求めるサンプリング周期であるか否かの判定を、内部のタイマーのカウント値を検出することで行う。このとき、発光量検出部２８は、タイマーのカウント値がサンプリング周期となっている場合、処理をステップＳ４２に進める。一方、発光量検出部２８は、タイマーのカウント値がサンプリング周期でない場合、ステップＳ４１の処理を繰り返す。

ステップＳ４２：
発光量検出部２８は、バックライト２２のサブバックライト２２ｉの各々が、それぞれ対応する表示パネル２１の画素の領域に対して照射する光の輝度値を、サブバックライト２２_ｉの各々に設けられた光センサ１９_ｉそれぞれから読み込む。そして、発光量検出部２８は、このサブバックライト２２_ｉの各々が照射する輝度値それぞれに対して、サンプリング周期の時間を乗じて、各サブバックライト２２_ｉの各々の発光量を求める（サンプリング周期の平均発光量を求める）。そして、発光量検出部２８は、求めたサブバックライト２２_ｉの各々の発光量を累積量計算部２４Ａに対して順次出力する。

ステップＳ４３：
累積量計算部２４Ａは、発光量検出部２８からサブバックライト２２_ｉの各々の発光量が供給されると、内部の記憶部に記憶されているサブバックライト２２_ｉの各々の累積発光量を読み出す。そして、累積量計算部２４Ａは、供給されたサブバックライト２２_ｉの各々の発光量と、読み出したサブバックライト２２_ｉそれぞれの累積発光量とを加算し、加算結果を新たなサブバックライト２２_ｉそれぞれの累積発光量として内部の記憶部に書き込んで記憶させる。
そして、累積量計算部２４Ａは、サブバックライト２２_ｉそれぞれの累積発光量が更新されたことを表示パネル制御部２３Ａに対して通知する。

ステップＳ４４：
表示パネル制御部２３Ａは、累積量計算部２４Ａからサブバックライト２２_ｉそれぞれの累積発光量が更新されたことを示す通知が供給されると、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えたか否かの判定を行う。このとき、表示パネル制御部２３Ａは、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えた場合、処理をステップＳ４５へ進める。一方、表示パネル制御部２３Ａは、内部のタイマーのカウント値が評価周期を超えない場合、処理をステップＳ４１へ進める。

ステップＳ４５：
表示パネル制御部２３Ａは、累積量計算部２４Ａの内部の記憶部から、記憶されているサブバックライト２２_ｉの各々のなかから、最大の累積発光量を抽出して読み出す。

ステップＳ４６：
そして、表示パネル制御部２３Ａは、読み出した最大の累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔを超えたか否かの判定を行う。
このとき、表示パネル制御部２３Ａは、読み出した最大の累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔを超えた場合、処理をステップＳ４６へ進める。一方、表示パネル制御部２３Ａは、読み出した最大の累積発光量が閾値の累積発光量Ｉｔを超えない場合、処理をステップＳ４１へ進める。

ステップＳ４７：
表示パネル制御部２３Ａは、記憶部２５Ａに記憶されている表示パネル制御テーブルを参照し、読み出した最大の累積発光量に対応した表示パネル２１の駆動条件（ゲートオン電圧ＶＧｏｎ、ゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ、共通電極電圧Ｖｃｏｍ）を抽出する。そして、表示パネル制御部２３Ａは、抽出した表示パネル２１の駆動条件を、以降の表示パネル２１の駆動条件として選択する。

ステップＳ４８：
表示パネル制御部２３Ａは、選択した駆動条件により、以降の表示パネル２１の駆動を行う。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト２２におけるサブバックライト２２_ｉの各々の発光量を、サブバックライト２２_ｉ毎に積算することで、サブバックライト２２_ｉ毎の累積発光量を算出し、算出した累積発光量により、現時点までに画素の領域の各々が対応するサブバックライト２２_ｉから、表示パネル２１における画素の領域のそれぞれに照射された光の累積発光量を推定している。そして、本実施形態によれば、サブバックライト２２_ｉの各々の推定した累積発光量から最大の累積発光量を抽出し、この最も劣化が進んだと推定される画素の領域の劣化の程度に応じて駆動条件を変更して表示パネル２１を駆動する。このため、本実施形態によれば、最も劣化が進んだ画素の領域における駆動条件により表示パネルを駆動することで、表示パネル２１における画素の領域間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

また、本実施形態においては、最大の累積発光量に応じて表示パネル２１におけるＴＦＴ２１１の制御におけるゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させている。しかしながら、ゲートオン電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを変化させるのではなく、ゲートをオンしている期間を変化させる制御を行うように構成しても良い。
第２の実施形態と同様に、図６における表示パネル制御テーブルの他の構成例を用い、最大の累積発光量に対応して、表示パネル２１におけるＴＦＴ２１１のゲートに対してゲートオン電圧ＶＧｏｎを印加する時間であるゲートオン時間が示されている。ゲートオン時間は、ＴＦＴ２１１をオン状態とする期間を示している。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、その構成が図１１に示す第３の実施形態と同様である。
第５の実施形態においては、バックライト２２におけるサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々の累積電力量を抽出し、表示パネル制御テーブルおいてこれら累積電力量に対応する駆動条件を読み出し、この読み出した駆動条件により、表示パネル２１におけるサブバックライト_ｉそれぞれに対応する画素領域の駆動を行う。すなわち、サブバックライト_ｉの各々は表示パネル２１の対応する画素領域それぞれに対して光を照射している。このため、本実施形態においては、表示パネル２１において、サブバックライト_ｉの各々の光の累積電力量に対応した駆動条件により、このサブバックライト_ｉそれぞれに対応する画素領域のＴＦＴ１１１の制御を行う。ここで、ＴＦＴ１１１のゲートに接続され、ゲートに対してゲート電圧を印加するゲート走査線は、複数の画素領域にまたがって配線されている。このため、表示パネル２１において、同一のゲート走査線が配線されている複数の画素領域（画素ブロック）からなる画素領域（共通ブロック）の駆動条件の中で、最も高い累積電力量のサブバックライト_ｉに対応する画素領域の駆動条件を、この同一のゲート走査線により駆動される画素領域全ての駆動条件とする。

第５の実施形態において、図１１において、表示パネル制御部２３は、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎまでの累積電力量の中から、累積電力量Ｐｔを超えるサブバックライト２２_ｉを読み出す構成としても良い。そして、表示パネル制御部２３は、累積電力量を超えるサブバックライト２２_ｉ毎に対応する駆動条件を読み出す。表示パネル制御部２３は、表示パネル２１において、累積電力量を超えるサブバックライト２２_ｉに対応する画素領域を含むゲート走査線を選択し、このゲート走査線をサブバックライト２２_ｉに対応する駆動条件により駆動する構成とする。また、このとき、表示パネル制御部２３は、ゲート電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを制御する場合、他の駆動条件であるゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、ゲート走査線に対応して制御する。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト２２におけるサブバックライト２２_ｉの各々を発光させるために供給される電力量を、サブバックライト２２_ｉ毎に積算することで、サブバックライト２２_ｉ毎の累積電力量を算出し、算出した累積電力量により、現時点までに画素の領域の各々が対応するサブバックライト２２_ｉから、表示パネル２１における画素の領域のそれぞれに照射された光の累積発光量を推定している。そして、本実施形態によれば、サブバックライト２２_ｉの各々の推定した累積発光量から閾値の累積発光量Ｐｔを超える累積発光量を抽出し、この累積発光量の各々に対応して、劣化が進んだと推定される画素の領域それぞれの駆動条件を変更して表示パネル２１を駆動する。このため、本実施形態によれば、劣化に対応して表示パネル２１における画素の領域毎に駆動条件を設定することで、表示パネル２１における画素の領域間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態は、その構成が図１３に示す第４の実施形態と同様である。
第６の実施形態においては、バックライト２２Ａにおけるサブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎの各々の累積発光量を抽出し、表示パネル制御テーブルおいてこれら累積発光量に対応する駆動条件を読み出し、この読み出した駆動条件により、表示パネル２１におけるサブバックライト_ｉの各々に対応する画素領域の駆動を行う。すなわち、サブバックライト_ｉの各々は表示パネル２１の対応する画素領域それぞれに対して光を照射している。このため、本実施形態においては、表示パネル２１において、サブバックライト_ｉの各々の光の照射量に対応した駆動条件により、このサブバックライト_ｉそれぞれに対応する画素領域のＴＦＴ１１１の制御を行う。ここで、ＴＦＴ１１１のゲートに対してゲート電圧を印加するゲート走査線は、複数のサブバックライト_ｉに対応する画素領域にまたがって配線されている。このため、表示パネル２１において、同一のゲート走査線が配線されている画素領域の駆動条件の中で、最も高い累積発光量のサブバックライト _ｉに対応する画素領域の駆動条件を、この同一のゲート走査線により駆動される画素領域全ての駆動条件とする。

第６の実施形態において、図１３において、表示パネル制御部２３Ａは、サブバックライト２２_１からサブバックライト２２_ｎまでの累積発光量の中から、累積電力量Ｐｔを超えるサブバックライト２２_ｉを読み出す構成としても良い。そして、表示パネル制御部２３Ａは、累積発光量を超えるサブバックライト２２_ｉ毎に対応する駆動条件を読み出す。表示パネル制御部２３は、表示パネル２１において、累積発光量を超えるサブバックライト２２_ｉに対応する画素の領域を含むゲート走査線を選択し、このゲート走査線をサブバックライト２２_ｉに対応する駆動条件により駆動する構成とする。また、このとき、表示パネル制御部２３Ａは、ゲート電圧ＶＧｏｎの電圧レベルを制御する場合、他の駆動条件であるゲートオフ電圧ＶＧｏｆｆ及び共通電極電圧Ｖｃｏｍの各々も、ゲート走査線に対応して制御する。

上述したように、本実施形態によれば、バックライト２２におけるサブバックライト２２_ｉの各々が発光する発光量を、サブバックライト２２_ｉ毎に積算することで、サブバックライト２２_ｉ毎の累積発光量を算出することで、現時点までに画素の領域の各々が対応するサブバックライト２２_ｉから、表示パネル２１における画素の領域のそれぞれに照射された光の累積発光量を推定している。そして、本実施形態によれば、サブバックライト２２_ｉの各々の推定した累積発光量から閾値の累積発光量Ｐｔを超える累積発光量を抽出し、この累積発光量の各々に対応して、劣化が進んだと推定される画素の領域それぞれの駆動条件を変更して表示パネル２１を駆動する。このため、本実施形態によれば、劣化に対応して表示パネル２１における画素の領域毎に駆動条件を設定することで、表示パネル２１における画素の領域間における透過量の差をなくし、鑑賞しているユーザに対して表示画面における表示ムラを視認させることが無くなる。

また、第１の実施形態から第６の実施形態の構成は、ＴＦＴの各々がアモルファスシリコン、ポリシリコン、酸化物半導体、有機半導体のいずれの材料にて形成されていても同様に対応することができる。

図１５は、本発明の実施形態の概念を説明する図である。図１５において、本発明の実施形態における画像表示装置１００は、バックライト１０１と、バックライト１０１の前面に配置された透過型の表示パネル１０２と、バックライト１０１の累積発光量を求める累積量計算部１０３と、累積発光量に対応して、表示パネル１０２の駆動条件を変更する表示パネル制御部１０４とを備えている。
累積量計算部１０３は、バックライト１０１から、表示パネル１０２に対して照射される光の累積発光量を求める。

そして、表示パネル制御部１０４は、累積量計算部１０３が求めた累積発光量に対応した駆動条件（透過率を制御する表示パネル１０２のＴＦＴの駆動条件）によって、画像データを表示する表示パネル１０２の各画素の透過率の制御を行う。これにより、バックライト１０１からの光の照射により劣化する表示パネル１０２画素の透過率を制御するＴＦＴに対して、累積発光量から推定されるこのＴＦＴの劣化の程度に対応して、ＴＦＴを駆動することで、表示ムラのない画像の表示を行うことができる。

また、図１、図７、図１１及び図１３の各々の画像表示装置における表示パネルにおけるＴＦＴの劣化に対応して表示パネルの駆動条件を変更する処理を、画像表示装置における制御機能を実現するためのコントロールを外部コンピュータシステムによって行てもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

上述した画像表示システムは、液晶を用いた表示パネルのみでなく、ＴＦＴにより画素の光量を調整して画像表示する構成の表示パネルであれば、シャッターで光量を調整するＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System ）を用いた画像表示装置に適用することもできる。

１，１Ａ，２，２Ａ…画像表示装置
１１，２１…表示パネル
１２，２２，２２Ａ…バックライト
１３，１３Ａ，２３，２３Ａ…表示パネル制御部
１４，１４Ａ，２４，２４Ａ…累積量計算部
１５，１５Ａ，２５，２５Ａ…記憶部
１６，２６…電力量検出部
１７，２７…発光制御部
１８，２８…発光量検出部
１９，１９_１，１９_２，１９_３，１９_ｎ−１，１９_ｎ…光センサ
２２_１，２２_２，２２_３，２２_ｎ−１，２２_ｎ…サブバックライト
１１１，２１１…ＴＦＴ
２００…光

Claims

バックライトと、
前記バックライトの前面に配置された透過型の表示パネルと、
前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量と、前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める累積量計算部と、
前記累積量に対応して、前記表示パネルの駆動条件を変更する表示パネル制御部と
を備え、
前記駆動条件が、前記表示パネルにおいて画素毎の透過率を制御する電界効果型トランジスタのゲートの駆動条件であるゲート駆動条件である
ことを特徴とする画像表示装置。
前記表示パネルは、複数の画素ブロックを備え、
前記画素ブロックは、所定の画素数からなる画素領域であり、
前記バックライトは、前記複数の画素ブロックのそれぞれに対応する、複数の光源ブロックに分割され、
前記累積量計算部が、前記光源ブロック毎の前記累積量を、ブロック累積量として求め、
前記表示パネル制御部が、前記光源ブロック毎の前記ブロック累積量のうちの最大値に対応して、前記複数の画素ブロックの駆動条件を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記表示パネルは、複数の画素ブロックを備え、
前記画素ブロックは、所定の画素数からなる画素領域であり、
前記複数の画素ブロックは、複数の共通ブロックを構成し、
前記共通ブロックは、所定の走査線が共通に配線された、複数の前記画素ブロックからなる画素領域であり、
前記バックライトは、前記複数の画素ブロックのそれぞれに対応する、複数の光源ブロックに分割され、
前記累積量計算部は、前記複数の光源ブロックそれぞれの前記累積電力量又は前記累積発光量を、ブロック累積量として求め、
前記表示パネル制御部は、前記光源ブロック毎の前記ブロック累積量のうち、前記ブロック累積量が最大となる前記光源ブロックに対応する前記画素ブロックが含まれる、前記共通ブロックの駆動条件を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記ゲート駆動条件が、前記ゲートに印加する電圧の制御または前記ゲートに電圧を印加する期間の制御のいずれか、あるいは双方を含んでいる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
前記累積電力量と当該累積電力量における前記駆動条件とが対応して、あるいは前記累積発光量と当該累積発光量における前記駆動条件とが対応して予め書き込まれて記憶されている駆動条件テーブルをさらに有し、
前記表示パネル制御部が、前記累積電力量あるいは前記累積発光量に対応する前記駆動条件を前記駆動条件テーブルから読み出し、読み出した前記駆動条件によって前記表示パネルを駆動する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
表示パネル制御部が、前記累積電力量あるいは前記累積発光量が増加するに従い、前記電界効果型トランジスタを駆動するために印加する電圧あるいは電圧を印加する期間を増加させる
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像表示装置。
前記累積量計算部が、前記表示パネルに付加された光センサによって測定される測定値の累積値として前記前記累積発光量を求める
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
前記累積量計算部が、前記表示パネルに付加された光センサによって測定される前記バックライトの発光の光強度を累積して前記累積発光量を求める
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
バックライトと、前記バックライトの前面に配置された透過型の表示パネルと、前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量、あるいは前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める累積量計算部と、表示パネル制御部とを備える画像表示装置の画像表示方法であり、
累積量計算部が、前記バックライトに供給する電力を累積した累積電力量、あるいは前記バックライトの累積発光量と、のいずれかを累積量として求める過程と、
表示パネル制御部が、前記累積量に対応して、前記表示パネルの駆動条件を変更する過程と
を含み、
前記駆動条件が、前記表示パネルにおいて画素毎の透過率を制御する電界効果型トランジスタのゲートの駆動条件であるゲート駆動条件である
ことを特徴とする画像表示方法。