WO2011001720A1 - 液晶表示装置および光源制御方法 - Google Patents

液晶表示装置および光源制御方法 Download PDF

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duty
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貴行 村井
藤原 晃史
市岡 秀樹
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シャープ株式会社
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    • G09G2320/0646Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device which is a display device, and a method for controlling a light source mounted on the liquid crystal display device.
  • a backlight unit for supplying light is usually mounted on the liquid crystal display panel.
  • the light source is an LED (Light Emitting Diode).
  • LED is driven by the well-known PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the LEDs are set to be turned on and off in time series within one frame period (in one vertical period).
  • a so-called hold-type display device such as a liquid crystal display device
  • the same image is displayed over one frame period in continuous frame images. Then, a human will continue to see an uninterrupted image, and the image may feel afterimages, blurs, and the like.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 1 performs lighting and extinguishing in a time series in one frame period, and pseudo-displays an image of one frame in a discontinuous manner (in this way, the extinguishing time is as described above). Is referred to as black insertion). That is, the liquid crystal display device of Patent Document 1 is driven like an impulse type display device ⁇ for example, a display device equipped with a CRT (Cathode Ray Tube) ⁇ . Thereby, this liquid crystal display device aims at the improvement of moving image performance, for example.
  • an impulse type display device for example, a display device equipped with a CRT (Cathode Ray Tube) ⁇ .
  • the liquid crystal display panel displays an image by changing the transmittance of light from the backlight unit according to the inclination of the liquid crystal molecules. Therefore, the image quality is easily affected by the tilting speed (response speed) of the liquid crystal molecules. Then, depending on the response speed, the afterimage is not improved only by changing the lighting time and the extinguishing time of the LED, and further, image quality degradation such as multiple contours occurs.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device or the like that improves image quality by controlling the light source in consideration of the characteristics of the liquid crystal.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel that displays an image by having a liquid crystal that changes its orientation in response to application of a voltage, and a PWM dimming light source that emits light to be supplied to the liquid crystal display panel And a control unit for controlling the liquid crystal display panel and the backlight unit.
  • the liquid crystal is included in the liquid crystal display panel and interposed between the two substrates, and the first electrode and the second electrode are arranged facing each other on one surface facing the liquid crystal side of one substrate. .
  • the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal are positive, and are aligned so that their major axes are along the vertical direction of the two substrates when no voltage is applied to both electrodes.
  • control unit acquires response speed data of the orientation change of the liquid crystal molecules in the liquid crystal, and changes the drive frequency of the PWM dimming signal according to the response speed data.
  • the control unit has at least one arbitrary response speed data threshold, sets a plurality of arbitrary response speed data ranges with the response speed data threshold as a boundary, and changes the drive frequency for each response speed data range. And desirable. If this is the case, the drive frequency can be changed in multiple steps, so that image quality problems can be further prevented.
  • the drive frequency is changed for each response speed data range so as to be inversely related to the magnitude relation of data values in a plurality of response speed data ranges.
  • the drive frequency is preferably the same as or higher than the frame frequency. Furthermore, the drive frequency is desirably an integer multiple of the frame frequency.
  • the liquid crystal display device includes a first temperature sensor that measures the temperature of the liquid crystal, and the control unit stores response speed data of liquid crystal molecules depending on the liquid crystal temperature, and at least one of the response speed data. It is desirable that the response speed data is acquired by associating the temperature data of the first temperature sensor with the liquid crystal temperature.
  • the liquid crystal display device has various functions in order to improve the image quality. Therefore, it is desirable for the control unit to set the drive frequency corresponding to these functions.
  • control unit includes a histogram unit that generates histogram data indicating a frequency distribution with respect to gradations by converting the video data into a histogram. Then, the control unit classifies all the gradations of the histogram data, and determines whether the occupancy rate in at least one specific gradation range of the divided gradation ranges exceeds or is less than the occupancy threshold value. .
  • the control unit lowers the drive frequency when the occupation rate threshold is exceeded below the drive frequency when the occupation rate threshold is less than or equal to the occupation rate threshold, while exceeding the occupation rate threshold when the drive frequency is less than or equal to the occupation rate threshold. It is desirable to make it higher than the drive frequency in the case.
  • the drive frequency is set in correspondence with the image quality improvement function using the histogram data, and the image quality can be further improved.
  • the liquid crystal display device includes a first temperature sensor that measures the temperature of the liquid crystal, and the control unit includes a storage unit that stores an occupancy threshold value. It is desirable that at least one of the occupation ratio threshold values can be changed according to the temperature data of the first temperature sensor.
  • the frame frequency is 120 Hz and the temperature data is 20 ° C.
  • the specific gradation range is a gradation range of 100 or more and 192 or less of the entire gradation range of 0 or more and 255 or less
  • the drive frequency is preferably 480 Hz.
  • control unit includes an FRC processing unit that performs frame rate control processing. And it is desirable for the control unit to change the drive frequency in accordance with the presence / absence of the frame rate control process of the FRC processor. In this case, the drive frequency is set corresponding to ON / OFF of the FRC process, and the image quality can be further improved.
  • the drive frequency when the frame rate control process is present is lower than the drive frequency when there is no frame rate control process.
  • control unit includes a viewing mode setting unit that switches the viewing mode of the liquid crystal display panel.
  • the control unit is driven according to the selected viewing mode. It is desirable to change the frequency. In this case, the drive frequency is set corresponding to the viewing mode, and the image quality can be further improved.
  • the viewing mode setting unit Since the PWM setting (setting of the drive frequency of the PWM dimming signal) can be performed for each viewing mode, the viewing mode setting unit performs the high movie level viewing mode and the low movie level viewing according to the movie level of the video data.
  • the mode it is desirable that the drive frequency is changed for each selected viewing mode so as to be inversely related to the moving image level relationship in the plurality of viewing modes.
  • the viewing mode setting unit can perform high contrast level viewing mode and low contrast level viewing according to the contrast level of the video data.
  • the drive frequency is changed for each selected viewing mode so as to be inversely related to the contrast level of the plurality of viewing modes.
  • control unit obtains external illuminance data and changes the drive frequency in accordance with the illuminance data.
  • the drive frequency is set corresponding to the brightness of the environment where the liquid crystal display device is placed, and the image quality can be further improved.
  • the drive frequency be changed for each illuminance data range so as to be opposite to the magnitude relationship of the data values for each of the plurality of illuminance data ranges.
  • an illuminance sensor that measures external illuminance is included, and the illuminance data is preferably measured illuminance of the illuminance sensor.
  • control unit synchronizes the last timing in one frame period with the last timing in the high period in the PWM dimming signal.
  • no light is supplied at the initial stage of tilting of the liquid crystal molecules. That is, light is not supplied to the liquid crystal molecules that have not reached the predetermined angle, and as a result, image quality defects are less likely to occur.
  • control unit matches the low period of the PWM dimming signal in accordance with the period of at least one frame in consecutive frames.
  • the liquid crystal display device there are a plurality of light sources, and the light source is partially arranged on the surface of the liquid crystal display panel so that light can be supplied. Therefore, a plurality of light sources are classified, and the classified one or plural light sources are set as the classified light sources. Then, it is desirable for the control unit to change the drive frequency for each segmented light source.
  • the segmented light source irradiates light in a line shape within the surface of the liquid crystal display panel, or irradiates light according to a regularly divided block within the surface, or It is desirable to irradiate light according to a partial area in the plane.
  • control unit includes a function of overdriving the voltage applied to the liquid crystal, and it is desirable to change the drive frequency of the PWM dimming signal according to the presence or absence of overdrive. This is because the image quality of the liquid crystal display device can be improved even with such control.
  • the liquid crystal is included in the liquid crystal display panel, interposed between the two substrates, and the first electrode and the second electrode are provided on one surface facing the liquid crystal side of one substrate. Line up facing each other.
  • the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal are positive, and are aligned so that their major axes are along the vertical direction of the two substrates when no voltage is applied to both electrodes.
  • Such a liquid crystal display device in particular, a liquid crystal display panel having a liquid crystal whose orientation is changed in response to application of a voltage, and a backlight unit having a built-in PWM dimming light source that emits light to be supplied to the liquid crystal display panel ,
  • the light source is controlled by the following control method. That is, the method includes the steps of obtaining response speed data of the orientation change of the liquid crystal molecules in the liquid crystal and changing the drive frequency of the PWM dimming signal according to the response speed data.
  • the liquid crystal display device as described above, in particular, a liquid crystal display panel having a liquid crystal whose orientation is changed in response to application of a voltage, and a PWM dimming light source that emits light to be supplied to the liquid crystal display panel.
  • the light source is controlled by the following light source control program. That is, the control unit executes the step of acquiring response speed data of the orientation change of the liquid crystal molecules in the liquid crystal and changing the drive frequency of the PWM dimming signal according to the response speed data.
  • the light source is controlled to emit light according to the tilt state of the liquid crystal molecules that influence the transmittance of the liquid crystal display panel. Therefore, image quality defects (such as multiple contours) that tend to occur according to the degree of inclination of the liquid crystal molecules are prevented.
  • FIG. 3 is a block diagram of a liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is a block diagram in which a part of a block diagram of a liquid crystal display device is extracted and detailed.
  • FIG. 3 is a block diagram in which a part of a block diagram of a liquid crystal display device is extracted and detailed.
  • These are the fragmentary sectional views of a liquid crystal display panel. These are perspective views which show the orientation of liquid crystal molecules when no voltage is applied (in the case of OFF) in the MVA mode (slit type) liquid crystal. These are perspective views which show the orientation of liquid crystal molecules when a voltage is applied (in the case of ON) in a MVA mode (slit type) liquid crystal.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the orientation of liquid crystal molecules in a IPS mode liquid crystal when no voltage is applied (when OFF). These are perspective views which show the orientation of liquid crystal molecules when a voltage is applied (when ON) in an IPS mode liquid crystal.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a comb-like pixel electrode and a comb-like counter electrode. These are top views which show the screen of the liquid crystal display panel which displayed the person image.
  • top views which show the screen of the liquid crystal display panel which displayed the black image and the white image. These are top views which show the screen of the liquid crystal display panel which displayed the black image and the white image. These are top views which show the screen of the liquid crystal display panel which displayed the black image and the white image. These are top views which show the screen of the liquid crystal display panel which displayed the black image and the white image. Shows the tilt amount of the liquid crystal molecules with respect to time, the waveform of the PWM dimming signal, and the luminance when the light of the LED driven by the PWM dimming signal of 100% duty is supplied to the liquid crystal having a relatively slow response speed. It is the graph which showed the change.
  • Fig. 14 is a table summarizing image quality evaluations that can be derived from Figs. These are tables showing the relationship between the response speed of liquid crystal molecules and the duty factor (black insertion rate) of the PWM dimming signal.
  • FIG. 23B is an explanatory diagram showing the relationship between the luminance of a PWM dimming signal having a current value adjusted to have the same luminance as the luminance of 100% Duty in FIG. 23A (where Duty is 80%) .
  • FIG. 23B is an explanatory diagram showing the relationship between the luminance of a PWM dimming signal having a current value adjusted to have the same luminance as the luminance of 100% Duty in FIG. 23A (where Duty is 60%) .
  • FIG. 23B is an explanatory diagram showing the relationship between the luminance of a PWM dimming signal having a current value adjusted to have the same luminance as the luminance of 100% Duty in FIG. 23A (where Duty is 60%) .
  • FIG. 23B is an explanatory diagram showing the relationship between the luminance of a PWM dimming signal having a current value adjusted to have the same luminance as the luminance of 100% Duty in FIG. 23A (where Duty is 50%) .
  • FIG. 3 is a block diagram of a liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is a block diagram in which a part of a block diagram of a liquid crystal display device is extracted and detailed.
  • FIG. 3 is a block diagram in which a part of a block diagram of a liquid crystal display device is extracted and detailed. Shows the tilt amount of the liquid crystal molecules with respect to time, the waveform of the PWM dimming signal, and the luminance when the light of the LED driven by the PWM dimming signal of 50% duty is supplied to the liquid crystal having a relatively slow response speed. It is the graph which showed change (however, the drive frequency of PWM dimming signal 120Hz).
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device. These are plan views in which a liquid crystal display panel displaying a white image at the center and a black image around the white image, and a backlight unit corresponding to the image of the liquid crystal display panel are shown.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the alignment of liquid crystal molecules in a VA-IPS mode liquid crystal when no voltage is applied (OFF).
  • FIG. 4 is a perspective view showing the orientation of liquid crystal molecules in a VA-IPS mode liquid crystal when a voltage is applied (when ON). Is a graph showing the relationship between the gradation value and the response time of liquid crystal molecules (provided that the liquid crystal temperature is relatively high in a VA-IPS mode liquid crystal). Is a graph showing the relationship between the gradation value and the response time of liquid crystal molecules (provided that the liquid crystal temperature is relatively low in a VA-IPS mode liquid crystal). Is a graph showing the relationship between the gradation value and the response time of liquid crystal molecules (provided that the liquid crystal temperature is relatively high in MVA mode, IPS mode, and VA-IPS mode liquid crystals).
  • VA-IPS mode Is a table showing the relationship between the occupation ratio of the specific gradation range used in the video signal support function, the luminance, the duty of the PWM dimming signal, and the drive frequency of the PWM dimming signal (however, Liquid crystal is VA-IPS mode).
  • Liquid crystal display device> 1 to 3 are block diagrams showing various members related to the liquid crystal display device 90 (note that FIGS. 2 and 3 are block diagrams in which a part of FIG. 1 is extracted and detailed).
  • the liquid crystal display device 90 includes a liquid crystal display panel 60, a backlight unit 70, a gate driver 81, a source driver 82, a panel thermistor 83, an environmental illuminance sensor 84, an LED driver 85, and an LED thermistor 86.
  • the liquid crystal display panel 60 sandwiches the liquid crystal 61 (liquid crystal molecules 61M) between the active matrix substrate 62 and the counter substrate 63 (see FIG. 4 described later), and seals the liquid crystal 61 using a sealing material (not shown).
  • the active matrix substrate 62 is arranged such that the gate signal lines and the source signal lines intersect with each other, and further, at the intersection of both signal lines, a switching element (for example, thin) required for adjusting the applied voltage to the liquid crystal 61. Film Transistor) is placed.
  • the backlight unit 70 includes a light source (light emitting element) such as an LED (Light Emitting Diode) 71 as shown in FIG. 1, for example, and supplies light from the LED 71 to the non-light emitting liquid crystal display panel 60. To do. Then, in the liquid crystal display device 90, the alignment of the liquid crystal molecules 61M is adjusted according to the applied voltage, so that the transmittance of the liquid crystal 61 changes partially (in short, the light from the backlight unit 70 is externally transmitted). The amount of light transmitted through the screen changes), and the display image changes.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode) 71 as shown in FIG. 1, for example
  • LEDs 71 included in the backlight unit 70.
  • LED71 which emits white light, red light, green light, or blue light is mentioned.
  • the backlight light is also white due to the fact that all the LEDs 71 mounted on the backlight unit 70 are of the white light emitting type.
  • white there are many ways to generate white.
  • it may be an LED 71 that includes a red LED chip, a green LED chip, and a blue LED chip, and generates white with mixed colors, or may be an LED 71 that generates white by using fluorescent light emission.
  • the LED 71 included in the backlight unit 70 includes a red light emitting LED 71, a green light emitting LED 71, and a blue light emitting type. LED71.
  • the arrangement of the LEDs 71 is not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 1, a matrix arrangement is given as an example.
  • the LED 71 is driven by a known PWM (Pulse (WidthulModulation) control.
  • the gate driver 81 is a driver that supplies a gate signal G-TS that is a control signal (timing signal) of the switching element to the gate signal line of the liquid crystal display panel 60.
  • the gate signal G-TS is generated by the control unit 1.
  • the source driver 82 writes a pixel writing signal (LCD video signal VD-Sp ′ [led] or LCD video signal VD-Sp to the source signal line of the liquid crystal display panel 60 as an example of image data. [led]); a driver that supplies details). More specifically, the source driver 82 supplies a write signal to the source signal line based on the timing signal S-TS generated by the control unit 1 (note that the write signal and the timing signal S-TS are supplied by the control unit 1). Generated).
  • the panel thermistor (first temperature sensor) 83 is a temperature sensor that measures the temperature of the liquid crystal display panel 60, specifically, the temperature of the liquid crystal 61 included in the liquid crystal display panel 60. Details of the use of the panel thermistor 83 will be described later.
  • the ambient illuminance sensor 84 is a photometric sensor that measures the illuminance of the environment where the liquid crystal display device 90 is placed. Details of the use of the environmental illumination sensor 84 will be described later.
  • the LED driver 85 supplies the control signal (VD-Sd ′ [W ⁇ A]) of the LED 71 to the LED 71 based on the timing signal (L-TS) generated by the control unit 1 ⁇ note that the control signal of the LED 71 Is generated by the control unit 1 ⁇ . More specifically, the LED driver 85 controls the lighting of the LEDs 71 in the backlight unit 70 based on signals from the LED controller 30 (PWM dimming signal VD-Sd ′ [W ⁇ A], timing signal L-TS).
  • the LED thermistor 86 is a temperature sensor that measures the temperature of the LED 71 mounted on the backlight unit 70. Details of the use of the LED thermistor 86 will be described later.
  • the LED luminance sensor 87 is a photometric sensor that measures the luminance of the LED 71. Details of the use of the LED luminance sensor 87 will be described later.
  • the control unit 1 is a control unit that generates the various signals described above, and includes a main microcomputer (main microcomputer) 51, a video signal processing unit 10, a liquid crystal display panel controller (LCD controller) 20, and an LED controller 30.
  • main microcomputer main microcomputer
  • video signal processing unit video signal processing unit
  • LCD controller liquid crystal display panel controller
  • LED controller 30 LED controller
  • the main microcomputer 51 supervises various controls related to the video signal processing unit 10, the liquid crystal display panel controller 20, and the LED controller 30 included in the control unit 1 (note that the main microcomputer 51 is controlled by this). LED controller 30 may be collectively referred to as a microcomputer unit 50).
  • the video signal processing unit 10 includes a timing adjustment unit 11, a histogram processing unit 12, an arithmetic processing unit 13, a duty setting unit 14, a current value setting unit 15, a viewing mode setting unit 16, and a memory 17. Including.
  • the timing adjustment unit 11 receives an initial image signal (initial image signal F-VD) from an external signal source.
  • the initial image signal F-VD is, for example, a television signal, and includes a video signal and a synchronization signal synchronized with the video signal (the video signal includes, for example, a red video signal, a green video signal, a blue video signal, Composed of luminance signals).
  • the timing adjustment unit 11 generates a new synchronization signal (clock signal CLK, vertical synchronization signal VS, horizontal synchronization signal HS, etc.) required for image display on the liquid crystal display panel 60 from this synchronization signal. Then, the timing adjustment unit 11 transmits the generated new synchronization signal to the liquid crystal display panel controller 20 and the microcomputer unit 50 (see FIGS. 1 and 2).
  • the histogram processing unit 12 receives the initial image signal F-VD, and histograms the video signal (video data) included in the initial image signal F-VD. More specifically, the histogram processing unit 12 acquires a frequency distribution for each gradation in the initial image signal F-VD for each frame.
  • the data to be histogrammed is not limited to the initial image signal F-VD.
  • a separator LED signal VD-Sd a separator LCD signal VD-Sp, an LCD video signal VD-Sp [led], or an LCD video signal VD-Sp ′ [led] subjected to frame rate control processing, which will be described later
  • Histogram processing may be performed.
  • these various video signals (video data) can be histogrammed ⁇ .
  • the histogram data is assumed to be histogram data HGM.
  • the histogram data HGM is transmitted to the arithmetic processing unit 13 by the histogram processing unit 12.
  • the arithmetic processing unit 13 receives the initial image signal F-VD and uses the initial image signal F-VD as a signal suitable for driving the backlight unit 70 (specifically, the LED 71) and for driving the liquid crystal display panel 60. To separate the signal. Then, the arithmetic processing unit 13 transmits a separator LED signal VD-Sd suitable for the LED 71 in the initial image signal F-VD to the duty setting unit 14.
  • the arithmetic processing unit 13 corrects the separator LCD signal VD-Sp suitable for the liquid crystal display panel 60 in the initial image signal F-VD, and then transmits it to the liquid crystal display panel controller 20.
  • This correction process takes into account a control signal (PWM dimming signal VD-Sd [W ⁇ A]) of the LED 71, which will be described later (the separator LED signal VD-Sp subjected to the correction process is used for the LCD).
  • the arithmetic processing unit 13 may transmit the separator LCD signal VD-Sp to the histogram processing unit 12 in order to form a histogram.
  • the arithmetic processing unit 13 uses the histogram data HGM, the histogram data HGM [S] of the average signal level (ASL), and the histogram data HGM [S] of the average luminance level (Average Luminance Level; ALL). L] is determined.
  • the arithmetic processing unit 13 performs the initial image signal F-VD, the separator LED signal VD-Sd, the separator LCD signal VD-Sp, the LCD video signal VD-Sp [led], or the LCD video signal VD-Sp ′. From [led], the histogram data HGM of at least one of the average signal level ASL and the average luminance level ALL can be obtained, and further transmitted to the duty setting unit 14.
  • the arithmetic processing unit 13 can also obtain at least one of the average value of the average signal level ASL and the average value of the average luminance level ALL, and further transmits it to the duty setting unit 14. Note that the histogram processing unit 12 and the arithmetic processing unit 13 perform various processing related to various histogram data HGM, and thus are referred to as a histogram unit 18.
  • the duty setting unit 14 receives the separator LED signal VD-Sd. Further, the duty setting unit 14 receives the histogram data HGM from the arithmetic processing unit 13. In addition, the duty setting unit 14 receives a signal (memory data DM) from a memory 17 described later, and also includes a viewing mode setting unit 16, a panel thermistor 83, and an LED controller 30 (more specifically, an FRC processing unit 21 described later). Also, at least one signal of the environmental illumination sensor 84 is received.
  • the duty setting unit 14 generates a PWM dimming signal suitable for controlling the LED 71 (details will be described later). Specifically, the duty setting unit 14 sets the duty in the PWM dimming signal (note that the PWM dimming signal VD-Sd [W ])
  • Duty is the ratio of the period during which the LED 71 is lit in one cycle of the PWM dimming signal (AC signal). That is, when the duty is 100%, it means that the LED 71 is continuously lit for one cycle (conversely, when the duty is 60%, the LED 71 is turned off during the 40% period during one cycle. is doing).
  • the current value setting unit 15 receives the PWM dimming signal VD-Sd [W] from the duty setting unit 14 and changes the current value of the PWM dimming signal VD-Sd [W]. Details of the variable current value will be described later. Note that the PWM dimming signal VD-Sd [W] whose current value is appropriately set is the PWM dimming signal VD-Sd [W ⁇ A]. The PWM dimming signal VD-Sd [W ⁇ A] is transmitted by the current value setting unit 15 to the microcomputer unit 50 (specifically, the LED controller 30) and also to the arithmetic processing unit 13. .
  • the viewing mode setting unit 16 displays an image according to the type of image displayed on the liquid crystal display panel 60, the environment of the place where the liquid crystal display device 90 is placed, or the viewer's preference (desired contrast ratio, etc.). Define the format (viewing mode).
  • the viewing mode setting unit 16 can set the following viewing modes, for example.
  • Sports mode A viewing mode suitable for displaying fast moving images such as soccer players. That is, a viewing mode with a relatively high video level.
  • Natural mode A viewing mode suitable for displaying images with gentle movements such as news programs. That is, a viewing mode with a relatively low video level.
  • Dynamic mode A viewing mode that emphasizes the contrast between white and black images. In other words, a viewing mode in which the contrast level is relatively high.
  • Cinema mode A viewing mode that does not accentuate the contrast between white and black images. That is, a viewing mode where you want to lower the contrast level relatively.
  • Standard mode An intermediate viewing mode between dynamic mode and cinema mode.
  • the viewing mode setting unit 16 performs the high movie level viewing mode or the low movie level viewing according to the movie level of the video signal (video data).
  • a mode can be set (however, it is not always a two-level level setting).
  • the viewing mode setting unit 16 selects the high contrast level viewing mode, the medium contrast level viewing mode, or the low contrast depending on the contrast level of the video signal (video data).
  • Level viewing mode can be set (however, the level setting is not limited to 3 levels).
  • the memory (storage unit) 17 stores various data tables necessary for the duty setting of the duty setting unit 14, various threshold data (threshold values), and the like.
  • the memory 17 includes a temperature-speed data table in which the temperature of the panel thermistor 83 is associated with the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M. Further, the memory 17 stores a certain response speed Vr in the temperature-speed data table as a threshold (response speed data threshold).
  • the number of threshold values may be singular or plural.
  • the memory 17 stores a threshold value (gradation threshold data) for classifying all gradations in the histogram data HGM created with the average signal level ASL or the average luminance level ALL. That is, the histogram data HGM is divided into at least two gradation ranges by the gradation threshold. Further, the memory 17 is a threshold value (occupancy threshold value) for determining whether the occupation ratio of a specific gradation range (at least one classified gradation range) in the histogram data HGM exceeds a certain value or less.
  • a threshold value for classifying all gradations in the histogram data HGM created with the average signal level ASL or the average luminance level ALL. That is, the histogram data HGM is divided into at least two gradation ranges by the gradation threshold. Further, the memory 17 is a threshold value (occupancy threshold value) for determining whether the occupation ratio of a specific gradation range (at least one classified gradation range) in the histogram data HGM exceeds a certain value or
  • the LCD controller 20 includes a frame rate control process (FRC processing unit) 21 and a gate driver / source driver control unit (G / S control unit) 22.
  • FRC processing unit frame rate control process
  • G / S control unit gate driver / source driver control unit
  • the FRC processing unit 21 receives the LCD video signal VD-Sp [led] transmitted from the video signal processing unit 10 (more specifically, the arithmetic processing unit 13). Then, the FRC processing unit 21 performs FRC processing for switching the frame rate in the LCD video signal VD-Sp [led] at high speed in order to display a pseudo image with an afterimage effect (note that the FRC processing has been performed).
  • LCD video signal VD-Sp [led] is LCD video signal VD-Sp '[led].
  • the FRC processing unit 21 can be switched ON / OFF. Therefore, when the FRC processing unit 21 performs FRC processing at double speed, if the LCD video signal VD-Sp ′ [led] is 120 Hz, the LCD video signal VD-Sp [led] is 60 Hz. (These signals can be regarded as frame frequencies).
  • the FRC processing unit 21 transmits the FRC-processed LCD video signal VD-Sp ′ [led] or the LCD video signal VD-Sp [led] not subjected to the FRC process to the source driver 82 (FIG. 1).
  • the G / S control unit 22 receives a gate driver 81 and a source driver 82 from a clock signal CLK, a vertical synchronization signal VS, a horizontal synchronization signal HS, and the like transmitted from the video signal processing unit 10 (specifically, the timing adjustment unit 11).
  • a timing signal corresponding to the gate driver 81 is a timing signal G-TS
  • a timing signal corresponding to the source driver 82 is a timing signal S-TS.
  • the G / S control unit 22 transmits the timing signal G-TS to the gate driver 81 and transmits the timing signal S-TS to the source driver 82 (see FIG. 1).
  • the LCD controller 20 uses the LCD video signal VD-Sp ′ [led] (or the LCD video signal VD-Sp [led]) and the timing signal S-TS as the source driver 82 and the timing signal G Send the TS to the gate driver 81.
  • the source driver 82 and the gate driver 81 control the image on the liquid crystal display panel 60 using both timing signals G-TS and S-TS.
  • the LED controller 30 transmits various control signals to the LED driver 85 under the management (control) of the main microcomputer 51.
  • the LED controller 30 includes an LED controller setting register group 31, an LED driver control unit 32, a serial / parallel conversion unit (S / P conversion unit) 33, an individual variation correction unit 34, and a memory 35. , A temperature correction unit 36, a temporal deterioration correction unit 37, and a parallel-serial conversion unit (P / S conversion unit) 38.
  • the LED controller setting register group 31 temporarily holds various control signals from the main microcomputer 51. In other words, the main microcomputer 51 once controls various members inside the LED controller 30 via the LED controller setting register group 31.
  • the LED driver control unit 32 transmits the PWM dimming signal VD-Sd [W ⁇ A] from the video signal processing unit 10 (specifically, the current value setting unit 15) to the S / P conversion unit 33. Further, the LED driver control unit 32 generates the lighting timing signal L-TS of the LED 71 by using the synchronization signal (clock signal CLK, vertical synchronization signal VS, horizontal synchronization signal HS, etc.) from the video signal processing unit 10 to generate the LED Transmit to the driver 85.
  • the synchronization signal clock signal CLK, vertical synchronization signal VS, horizontal synchronization signal HS, etc.
  • the S / P converter 33 converts the PWM dimming signal VD-Sd [W ⁇ A] transmitted as serial data from the LED driver controller 32 into parallel data.
  • the individual variation correction unit 34 confirms the individual performance of the LED 71 in advance and performs correction to eliminate the individual error.
  • the luminance of the LED 71 is measured in advance with a specific PWM dimming signal value. More specifically, for example, each LED chip 71 is lit so that a red light emitting LED chip, a green light emitting LED chip, and a blue light emitting LED chip can be lit to generate white light having a desired color.
  • the specific PWM dimming signal value to be corrected is corrected.
  • the plurality of LEDs 71 are turned on, and the PWM dimming signal value corresponding to each LED 71 (each LED chip) is further corrected so as to eliminate luminance unevenness as planar light. Thereby, the individual difference (individual variation in luminance, and consequently luminance unevenness of the planar light) in the plurality of LEDs 71 is corrected.
  • correction processing using a general lookup table is employed. That is, the individual variation correction unit 34 performs correction processing using the LUT for individual variation of the LEDs 71 stored in the memory 35.
  • the memory 35 stores, for example, the individual variation LUT of the LEDs 71 as described above.
  • the memory 35 also stores an LUT required by the temperature correction unit 36 and the temporal deterioration correction unit 37 that are subsequent to the individual variation correction unit 34.
  • the temperature correction unit 36 performs a correction that takes into account the decrease in luminance of the LED 71 due to the temperature increase caused by the light emission of the LED 71.
  • the temperature correction unit 36 acquires the temperature data of the LED 71 (mainly, the LED chip of each color) by the LED thermistor 86 once a second, acquires the LUT corresponding to the temperature data from the memory 35, A correction process (that is, a change of the PWM dimming signal value corresponding to the LED chip) is performed to suppress the luminance unevenness of the planar light.
  • the temporal deterioration correction unit 37 performs correction in consideration of the luminance reduction of the LED 71 caused by the deterioration of the LED 71 with time. For example, the aging deterioration correction unit 37 acquires the luminance data of the LED 71 (mainly, the LED chip of each color) by the LED luminance sensor 87 once a year, and acquires the LUT corresponding to the luminance data from the memory 35. Then, a correction process (that is, a change of the PWM dimming signal value corresponding to the LED chip of each color) is performed to suppress the uneven brightness of the planar light.
  • a correction process that is, a change of the PWM dimming signal value corresponding to the LED chip of each color
  • the P / S converter 38 receives the PWM dimming signal that has been subjected to various correction processes transmitted as parallel data (the PWM dimming signal after the correction process by the LED controller 30 is the PWM dimming signal VD-Sd ′ [W A]) is converted into serial data and transmitted to the LED driver 85. Then, the LED driver 85 controls the lighting of the LED 71 in the backlight unit 70 based on the PWM dimming signal VD-Sd ′ [W ⁇ A] and the timing signal L-TS.
  • the PWM dimming signal VD-Sd [W] for controlling the light emission of the LED 71 will be described.
  • the duty is changed according to the response speed Vr of the orientation change of the liquid crystal molecules 61M (however, not only the response speed Vr but also various corrections by the LED controller 30 or the like). In consideration of the result, the duty of the PWM dimming signal input directly to the LED 22 is set to a desired value).
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the liquid crystal display panel 60.
  • an active matrix substrate 62 on which a switching element (not shown) such as a thin film transistor and a pixel electrode 65P are arranged, and the active matrix substrate 62 is opposed to the counter electrode 65Q.
  • the arranged counter substrate 63 is bonded to each other via a sealing material (not shown). Then, the liquid crystal 61 is sealed in a gap between the two substrates 62 and 63 (more specifically, both electrodes 65P and 65Q).
  • polarizing films 64P and 64Q are attached so as to sandwich the active matrix substrate 62 and the counter substrate 63. Then, the polarizing film 64 ⁇ / b> P transmits specific polarized light in the backlight light BL from the backlight unit 70 and guides it to the liquid crystal (liquid crystal layer) 61.
  • the polarizing film 64 ⁇ / b> Q is included in the light transmitted through the liquid crystal layer 61. , Transmits specific polarized light and guides it to the outside.
  • the light passing through the liquid crystal display panel 60 in this way is influenced by the orientation of the liquid crystal molecules 61M according to the application of voltage, that is, the inclination of the liquid crystal molecules 61M. More specifically, the amount of light transmitted to the outside changes according to the change in transmittance of the liquid crystal display panel 60 due to the inclination of the liquid crystal molecules 61M. Therefore, such a liquid crystal display panel 60 displays an image using a change in transmittance caused by the inclination of the liquid crystal molecules 61M according to the application of a voltage.
  • TN Transmission Nematic
  • VA Vertical Alignment
  • IPS In-Plane Switching
  • OCB Optically Compensated Bend
  • MVA mode Multi-domain Vertical Alignment
  • VA mode Multi-domain Vertical Alignment
  • FIGS. 5 and 6 Note that these drawings and FIGS. 7 to 10 described later.
  • An arrow formed by a one-dot chain line means light).
  • the liquid crystal 61 including the liquid crystal molecules 61M shown in FIGS. 5 and 6 is a negative liquid crystal having negative dielectric anisotropy.
  • a pixel electrode (first electrode / second electrode) 65P is formed on one surface of the active matrix substrate 62 facing the liquid crystal 61, and a counter electrode (second electrode) is formed on one surface of the counter substrate 63 facing the liquid crystal 61. Electrode / first electrode) 65Q is formed.
  • a slit 66P (first slit / second slit) is formed in the pixel electrode 65P, and a slit 66Q (second slit / first slit) is also formed in the counter electrode 65Q (note that the slit 66P
  • the direction of the slit 66Q is the same direction).
  • the slit 66P and the slit 66Q are not opposed to each other along the parallel direction of the electrodes 65P and 65Q (for example, the direction perpendicular to both the substrates 62 and 63).
  • the major axis direction of the liquid crystal molecules 61M is along the direction perpendicular to the substrates 62 and 63 as shown in FIG. (For example, an alignment film material (not shown) having an alignment regulating force is applied to both electrodes 65P and 65Q to design an initial alignment in the absence of an electric field).
  • the polarizing film 64P and the polarizing film 64Q are arranged in a crossed Nicol arrangement, the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is not emitted to the outside (in short, the liquid crystal display panel 60 is normally used). Black mode).
  • the liquid crystal molecules 61M tend to tilt along the direction of the electric field generated between the electrodes 65P and 65Q.
  • the direction of the electric field is tilted without being along the vertical direction of both the substrates 62 and 63 (the parallel direction of both the substrates 62 and 63). This is because the electric field is distorted by the slit 66P formed in the pixel electrode 65P and the slit 66Q formed in the counter electrode 65Q, and an oblique electric field is formed.
  • the negative type liquid crystal molecules 61M are inclined so that their short axis direction is along the electric field direction (electric field lines; see the two-dot chain line in FIG. 6).
  • the negative liquid crystal molecules 61M in the liquid crystal display panel 60 have their major axes aligned with the vertical directions of the two substrates 62 and 63 when no voltage is applied to the electrodes 65P and 65Q (homeo Tropic orientation).
  • the major axis direction of the electrode crosses the electric field direction between the electrodes 65P and 65Q.
  • a part of the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is emitted to the outside as light along the transmission axis of the polarizing film 64Q due to the inclination of the liquid crystal molecules 61M.
  • the MVA mode liquid crystal display panel 60 is not limited to the type shown in FIGS. 5 and 6 (referred to as the slit type MVA mode), that is, the one that generates the oblique electric field using the slits 66P and 66Q.
  • the slit type MVA mode the one that generates the oblique electric field using the slits 66P and 66Q.
  • FIGS. 7 and 8 there is an MVA mode in which ribs 67P and 67Q are used instead of slits 66P and 66Q (this MVA mode is referred to as a rib type).
  • the rib 67P (first rib / second rib) is formed on the pixel electrode 65P, and the rib 67Q (second rib / first rib) is formed on the counter electrode 65Q.
  • the directions of the rib 67P and the rib 67Q are the same).
  • the rib 67P and the rib 67Q are not opposed to each other along the parallel direction of the electrodes 65P and 65Q (the vertical direction of the two substrates 62 and 63).
  • the rib 67P has, for example, a triangular prism shape, and is arranged so that one side faces the electrode 65P and the other side contacts the liquid crystal 61.
  • the rib 67Q has, for example, a triangular prism shape, and is disposed so that one side surface is directed to the electrode 65Q and the other side surface is in contact with the liquid crystal 61 (note that the side surface of the rib 67 in contact with the liquid crystal 60 is referred to as an inclined surface. ).
  • the major axis direction of the liquid crystal molecules 61M is along the vertical direction with respect to both the substrates 62 and 63 as shown in FIG. (For example, an alignment film material (not shown) having an alignment regulating force is applied to the pixel electrode 65P / rib 67P and the counter electrode 65Q / rib 67Q so that the initial alignment in the absence of an electric field is applied. Is designed).
  • the liquid crystal molecules 61M facing the inclined surfaces of the ribs 67P and 67Q are inclined with respect to the direction perpendicular to the substrates 62 and 63 (the thickness direction of the substrates 62 and 63).
  • the polarizing film 64P and the polarizing film 64Q are in a crossed Nicols arrangement, the backlight that has passed through the active matrix substrate 62 is used.
  • the light BL is not emitted to the outside.
  • the liquid crystal molecules 61M tend to tilt along the direction of the electric field generated between the electrodes 65P and 65Q.
  • the direction of the electric field is inclined without being along the vertical direction of the two substrates 62 and 63. This is because the electric field is distorted by the rib 67P formed on the pixel electrode 65P and the rib 67Q formed on the counter electrode 65Q, and an oblique electric field (see the two-dot chain line in FIG. 8) is formed. is there.
  • the other liquid crystal molecules 61M tend to tilt obliquely along the electric field direction.
  • the liquid crystal molecules 61 ⁇ / b> M are tilted so that their short axis direction is along the electric field direction.
  • most of the negative type liquid crystal molecules 61M in the liquid crystal display panel 60 have their long axes when no voltage is applied to the electrodes 65P and 65Q.
  • the direction is set along the vertical direction of the two substrates 62 and 63.
  • the major axis direction of the electrode crosses the electric field direction between the electrodes 65P and 65Q.
  • a part of the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is emitted to the outside as light along the transmission axis of the polarizing film 64Q due to the inclination of the liquid crystal molecules 61M.
  • the liquid crystal molecules 61M are negative, and at least some of the liquid crystal molecules 61M (in short, all of the liquid crystal molecules 61M or some of the liquid crystal molecules 61M) are both electrodes.
  • the long axis direction of the 65P and 65Q is oriented along the vertical direction of the two substrates 62 and 63.
  • the liquid crystal molecules 61M cross their long axis directions with the electric field direction between both electrodes 65P and 65Q.
  • the slit type and rib type MVA modes have been described above, there are also MVA modes having slits and ribs.
  • the liquid crystal display panel 60 in which the slit 66P is formed on the pixel electrode 65P and the rib 67Q is formed on the counter electrode 65Q is an example.
  • the slit 66P or the rib 67P is formed in the pixel electrode 65P, and the slit 66Q or the rib 67Q is formed in the counter electrode 65Q.
  • the slits 66P and 66Q, the ribs 67P and 67Q, or the slit 66P Due to the combination of the ribs 67P (the slits 66Q and the ribs 67Q), the electric field direction between the electrodes 65P and 65Q intersects the vertical direction of the two substrates 62 and 63 (in short, an oblique electric field is generated). ),
  • the liquid crystal mode can be said to be the MVA mode.
  • the liquid crystal display panel 60 when the liquid crystal display panel 60 is in the IPS mode, it is as follows. First, the liquid crystal 61 including the liquid crystal molecules 61M shown in FIGS. 9 and 10 is a positive type liquid crystal having positive dielectric anisotropy. Then, the pixel electrode 65P and the counter electrode 65Q are formed on one surface of the active matrix substrate 62 facing the liquid crystal 61 side. In particular, the two electrodes 65P and 65Q are arranged to face each other.
  • the liquid crystal molecules 61M have their long axis direction (director direction) set in the active matrix substrate. 62 along the in-plane direction of the substrate surface 62 (horizontal direction of the substrate surface) and aligned so as to intersect the parallel direction LD of the pixel electrode 65P and the counter electrode 65Q (for example, non-alignment having an alignment regulating force).
  • the illustrated alignment film material By applying the illustrated alignment film material to both the electrodes 65P and 65Q, the initial alignment in the absence of an electric field is designed).
  • the polarizing film 64P and the polarizing film 64Q are arranged in a crossed Nicol arrangement, the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is not emitted to the outside (in short, the liquid crystal display panel 60 is normally used). Black mode).
  • the liquid crystal molecules 61M whose initial alignment is aligned with the in-plane direction of the substrate surface of the active matrix substrate 62 rotate under the influence of the arcuate electric field direction, and as shown in FIG. Along the in-plane direction of the substrate surface, along the electric field direction between the electrodes 65P and 65Q. Then, a part of the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is emitted to the outside as light along the transmission axis of the polarizing film 64Q due to the inclination of the liquid crystal molecules 61M.
  • the pixel electrode 65P and the counter electrode 65Q in FIGS. 9 and 10 are linear, but are not limited thereto.
  • the comb-like pixel electrode 65 ⁇ / b> P and the comb-like counter electrode 65 ⁇ / b> Q may be formed on one surface of the active matrix substrate 62 facing the liquid crystal 61 side.
  • both the electrodes 65P and 65Q are arranged so as to mesh with each other, so that the teeth 65Pt of the pixel electrode 65P and the counter electrode 65Q teeth 65Qt are alternately arranged. Then, an arcuate electric field (lateral electric field) is generated between the teeth 65Pt of the pixel electrode 65P and the teeth 65Qt of the counter electrode 65Q, and the liquid crystal molecules 61M are tilted according to the electric field.
  • the liquid crystal molecules 61M are inclined from the initial position (for example, the position of the initial alignment of the liquid crystal molecules 61M when no voltage is applied) for image display.
  • the speed at which the liquid crystal molecules 61M are tilted becomes important. This is because an “afterimage” or “multiple contour” is generated in the image of the liquid crystal display panel 60 due to the relationship between the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M and the incidence of the backlight light BL on the liquid crystal display panel 60.
  • the human eye feels light, it feels with the integrated value of light intensity. For this reason, the afterimage is caused by the fact that when the human visually recognizes the light, the light that has been viewed until then appears after the light disappears.
  • a moving object is displayed on the so-called hold-type liquid crystal display panel 60, a frame image is continuously displayed in addition to following an object whose line of sight moves.
  • the liquid crystal display panel 60 as shown in FIG. 12A, when an image in which a black image and a white image are juxtaposed is displayed as shown in FIG. HL means the horizontal direction of the liquid crystal display panel 60, and VL means the vertical direction of the liquid crystal display panel 60). More specifically, when the boundary between the black image and the white image moves as shown in FIGS. 12B to 12E, an afterimage tends to occur near the boundary. In the liquid crystal 61 corresponding to the boundary between the black image and the white image, the liquid crystal molecules 61M must be tilted.
  • the position of the liquid crystal molecules 61M for displaying a black image is set as the initial position (see FIGS. 5, 7, and 9). Then, in order to display a white image, the liquid crystal molecules 61M are tilted from the initial position (see FIGS. 6, 8, and 10). Therefore, graphs showing an example of the relationship between the tilt amount of the liquid crystal molecules 61M and time are the upper graphs of FIGS. 13A to 13D.
  • “Min” means the initial position of the liquid crystal molecules 61M when the black image is displayed
  • “Max” means the state where the liquid crystal molecules 61M are tilted to the maximum for displaying the white image. To do.
  • the time required for the liquid crystal molecules 61M to tilt to the maximum differs between FIGS. 13A and 13B and FIGS. 13C and 13D. Specifically, the time required for the liquid crystal molecules 61M to tilt to the maximum (response time) takes about 16.7 ms in the case of FIGS. 13A and 13B, and about 8.3 ms in the case of FIGS. 13C and 13D. (If the data value of the response time is large, such as about 16.7 ms, the data value of the response speed Vr is small, and if the data value indicating the response time is small, such as about 8.3 ms, the response speed Vr The data value will increase).
  • the liquid crystal molecules 61M shown in FIGS. 13A and 13B tilt at a relatively slow response speed Vr (LOW) (that is, the liquid crystal molecules 61M tilt at such a speed that the data value of the response speed Vr decreases).
  • the liquid crystal molecules 61M shown in FIGS. 13C and 13D are inclined at a relatively fast response speed Vr (HIGH) (that is, the liquid crystal molecules 61M are at such a speed that the data value of the response speed Vr increases). Tilt).
  • the PWM dimming signal of the LED 71 that generates the backlight light BL is also shown in the middle graphs of FIGS. 13A to 13D.
  • the liquid crystal display panel 60 shown in FIGS. 13A and 13C is supplied with 100% duty light
  • the liquid crystal display panel 60 shown in FIGS. 13B and 13D is supplied with 50% duty light.
  • the drive frequency of the PWM dimming signal is 120 Hz
  • the frame frequency of the liquid crystal display panel 60 (drive frequency of the liquid crystal display panel 60) is also 120 Hz.
  • one frame between dotted lines along the time axis in the figure means one frame.
  • FIGS. 14 to 17 When the boundary between the black image and the white image is moved (scrolled) as shown in FIGS. 12B to 12E under the conditions shown in FIGS. 13A to 13D, the result is as shown in FIGS. Note that the scroll speed is 32 pixels / 16.7 ms).
  • the horizontal axis indicates the pixel position in the horizontal direction HL on the liquid crystal display panel 60, and the vertical axis indicates the normalized luminance of the integrated luminance normalized by the maximum value.
  • an image diagram near the boundary between the black image and the white image is shown below the graph.
  • the time zone CW is a time zone (response process time zone CW) in which all light should be transmitted, but only part of the light is transmitted.
  • a continuous pixel range PA [100L-120] of such pixels is recognized as a problematic pixel (see image diagram). More specifically, the change from the black image to the white image is not performed at high speed (the image is not clearly switched from the black image to the white image), and the degree of change in the integrated luminance in the pixel range PA [100L-120] (in short, FIG. Afterimages are generated by continuous pixels having substantially the same slope of the graph line.
  • the first period is a time zone indicating the minimum luminance value.
  • the liquid crystal molecules 61M have a relatively small degree of inclination, all the light should be transmitted, but only a part of the light is transmitted.
  • the luminance value corresponding to the second period is lower than the maximum luminance value.
  • the 3rd period becomes a time slot which shows the minimum luminance value like the 1st period.
  • the fourth period is a time zone in which all light should be transmitted, but only a part of the light is transmitted.
  • the luminance value corresponding to the fourth period is also lower than the maximum luminance value (however, this luminance value is higher than the luminance corresponding to the second period).
  • the duty is 100%.
  • the LED 71 emits light with a PWM dimming signal other than the above, light is continuously supplied to the liquid crystal display panel 60 at a predetermined interval in the response process time zone CW. The luminance value of the supplied light is lower than the maximum luminance value.
  • a continuous pixel range PA [50L-120] of such pixels is recognized as a problematic pixel (see image diagram). More specifically, switching from a black image to a white image is not performed at high speed, and multiple contours are generated in the pixel range PA [50L-120] by including pixels with different degrees of change in integrated luminance (note that The multiple contour is supposed to lower the image quality of the liquid crystal display panel 60 than the afterimage).
  • the pixel range PA [100H-120] in FIG. 16 is narrower than the pixel range PA [100L-120] in FIG. Therefore, it can be said that the deterioration degree of the image quality due to the afterimage is worse when the response speed is Vr (LOW) and the duty is 100% than when the response speed is Vr (HIGH) and the duty is 100% (see image diagram). .
  • the liquid crystal molecule 61M having a relatively fast response speed Vr is tilted (see the upper graph in FIG. 13D), as shown in the middle graph in FIG. 13D, the liquid crystal molecule 61M in the response process time zone CW has a duty of 50%. It is assumed that light from the LED 71 based on the PWM dimming signal is supplied.
  • the response process time zone CW is shorter than the response process time zone CW shown in the upper graph of FIG. 13B (note that the last timing in one frame period and the last timing in the high period in the PWM dimming signal are In addition, one period of the PWM dimming signal is synchronized with the response process time zone CW).
  • the first period when the response process time zone CW is divided into two, light is not supplied to the liquid crystal molecules 61M, and in the second period, light is not supplied to the liquid crystal molecules 61M. Is supplied. Then, as shown in the lower graph of FIG. 13B, the first period is a time zone indicating the minimum luminance value.
  • the liquid crystal molecules 61M have a relatively large inclination, but are not completely inclined (the angle required for forming a white image). For this reason, all light should be transmitted originally, but it is a time zone in which only part of the light is transmitted.
  • the luminance value corresponding to the second period is lower than the maximum luminance value.
  • the PWM control other than Duty 100% is used.
  • the LED 71 emits light with an optical signal, as shown in the lower graph of FIG. 13D, light is continuously supplied to the liquid crystal display panel 60 at a predetermined interval in the response process time zone CW (note that the supply is performed). The luminance value of the light being emitted is lower than the maximum luminance value).
  • the black insertion rate (RATIO [BK]) in this table is the ratio of the period during which the LED 71 is extinguished in one cycle of the PWM dimming signal (in order to facilitate understanding, the black insertion rate is high). Is colored). In addition, this table shows whether the image is clearly (clearly) displayed on the liquid crystal display panel 60, whether multiple contours are generated, or whether the image quality is generally acceptable. Items are indicated by a four-level evaluation (excellent> good> good> not possible).
  • the LED 71 is driven by a PWM dimming signal with a duty of 50% or less, if the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is slow, multiple contours are generated and the overall image quality is worst. Rather, when the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is slow, the LED 71 should be driven with a PWM dimming signal exceeding Duty 50%, as is apparent from FIG.
  • the duty of the PWM dimming signal can be varied according to the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M, the response characteristics of the liquid crystal molecules 61M are reflected, and the liquid crystal display panel 60 (For example, the occurrence of multiple contours can be suppressed while the sharpness and the like are improved).
  • the LED 71 may be driven with a relatively low duty to perform black insertion.
  • the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is relatively fast, it is only necessary to drive the LED 71 with a relatively high duty so as not to perform black insertion. , Meaning the tendency to insert black).
  • a short time of light corresponding to a relatively small duty is continuously supplied to the liquid crystal 61 having a relatively fast response speed Vr at a constant interval.
  • the liquid crystal display device 90 has an image display similar to the impulse-type display device, and the image quality can be improved.
  • the light for a short time is continuously supplied to the liquid crystal 61 having a relatively slow response speed Vr at a predetermined interval, the light is supplied to the liquid crystal molecules 61M that have not reached the predetermined angle. As a result, image quality defects (such as multiple contours) occur.
  • the liquid crystal 61 having a relatively slow response speed Vr is driven by the LED 71 with a relatively large duty in order to prevent image quality defects. Therefore, in the liquid crystal display device 90, the image quality can be improved according to the response speed Vr of the liquid crystal 61.
  • response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M varies depending not only on the temperature but also on the material. Therefore, a threshold value (response speed data threshold value) that determines whether the response speed Vr is fast or slow is arbitrarily set.
  • FIG. 20 shows the smaller data value at the root of the arrow and the larger data value at the tip of the arrow. This is as follows (note that the shading of the arrows in FIG. 20 indicates the tendency to perform black insertion).
  • two response speeds Vr ranges are set with one arbitrary threshold as a boundary (whether the threshold is greater than or less than the threshold) in the entire range of assumed response speeds Vr.
  • the threshold value may be any response speed Vr in the entire range of the response speed Vr.
  • the set number of thresholds is not limited to one as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 21, two or more threshold values may be set, and three or more response speed Vr ranges (response speed data ranges) may be set with the threshold value as a boundary.
  • a plurality of ranges of arbitrary response speeds Vr are set with the threshold as a boundary, and the duty may be changed for each range. If this is the case, the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is divided in stages, and the image quality can be improved in accordance with the stages.
  • the duty is changed for each range of the response speed Vr so as to be inversely related to the magnitude relation regarding the range of the plurality of response speeds Vr.
  • the duty is a large value Duty2
  • the duty is Is a small value of Duty1 (Note that the magnitude relationship between the data values of the response speed Vr is Vr1 ⁇ Vr2, and the magnitude relationship between the data values of the Duty is Duty1 ⁇ Duty2).
  • one of the fluctuation factors of the response speed Vr in the liquid crystal molecules 61M is the temperature Tp of the liquid crystal molecules 61M. Accordingly, when the magnitude relationship between the data values of the temperature Tp is written together in the table of FIG. 21, the table shown in FIG. 22 is obtained (in short, the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M increases as the temperature rises).
  • the control unit 1 operates as follows.
  • the duty setting unit 14 of the video signal processing unit 10 included in the control unit 1 acquires measured temperature data (temperature data) from the panel thermistor 83. Then, the duty setting unit 14 acquires one of the memory data DM stored in the memory 17.
  • the memory data DM is a data table (lookup table) of the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M depending on the temperature of the liquid crystal 61 (liquid crystal temperature Tp). That is, the duty setting unit 14 obtains the response speed Vr by associating the temperature data of the panel thermistor 83 with the liquid crystal temperature Tp of the data table.
  • the duty setting unit 14 sets the duty of the PWM dimming signal corresponding to the acquired response speed Vr.
  • the method of setting the duty is not particularly limited.
  • a duty data table depending on the response speed Vr is stored in the memory 17, and the duty setting unit 14 sets the duty by using the data table. It is good to set.
  • FIG. 23A shows a PWM dimming signal with a duty of 100% and a PWM dimming signal with a duty of 50% (note that the PWM dimming signal is 120 Hz, and the interval between dotted lines represents one frame period).
  • the luminance resulting from such a PWM dimming signal can be roughly compared with the size of the hatched area that is written directly below the graph of each PWM dimming signal. In short, a rough luminance comparison is possible in the area obtained by multiplying the lighting period of the PWM dimming signal and the current value.
  • the current value AM is the same. Therefore, in one cycle of the PWM dimming signal, if the lighting period when the duty is 100% is W100, the current value is AM100, the lighting period when the duty is 50% is W50, and the current value is AM50, the luminance comparison is Duty100. % Is brighter than Duty 50% (W100 ⁇ AM100> W50 ⁇ AM50).
  • the duty of the PWM dimming signal changes corresponding to the response speed Vr
  • a luminance difference is generated according to the duty, which causes image quality deterioration. Therefore, the current value of the PWM dimming signal changes according to the duty.
  • the luminance at 100% Duty in FIG. 23A is used as a reference, the luminance is discussed as shown in FIG. 23B for Duty 80%, FIG. 23C for Duty 60%, and FIG. 23D for Duty 50%.
  • the current value setting unit 15 of the arithmetic processing unit 13 calculates the integrated amount of light emission in one cycle period of the PWM dimming signal and the integrated amount of light emission in 100% duty in the time corresponding to the one cycle period.
  • the current value AM of the PWM dimming signal when driving with a duty other than 100% is changed so as to match. In this case, even if the duty is changed according to the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M, the luminance does not change due to the duty (in short, the liquid crystal display device 90 is Duty can be changed while maintaining high brightness).
  • the method of setting the current value AM by the current value setting unit 15 is not particularly limited. For example, after the current value setting unit 15 receives a duty data signal, the current value AM is subjected to calculation processing by itself. Or a data table of the current value AM depending on the duty may be stored by itself, and the current value AM may be set using the data table.
  • the liquid crystal display device 90 is equipped with various functions in order to improve the image quality.
  • various functions for example, there are an FRC processing function and a viewing mode setting function for changing the image display format according to the viewer's preference.
  • an environment-friendly function that adjusts the brightness of the liquid crystal display panel 60 according to the brightness of the environment where the liquid crystal display device 90 is placed can be cited.
  • a video signal corresponding function for adjusting the brightness of the liquid crystal display panel 60 in accordance with the luminance of the video signal (average signal level ASL or the like) can also be mentioned.
  • the duty setting unit 14 of the arithmetic processing unit 13 acquires the temperature data of the panel thermistor 83 (STEP 1) and acquires the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M (STEP 2), as shown in the flowchart of FIG.
  • the duty setting unit 14 determines the response speed Vr (response speed data). Specifically, the duty setting unit 14 determines whether or not the duty setting should be changed according to the presence or absence of various function operations (STEP 3). For example, if the response speed Vr is excessively low and multiple contours are generated if the duty is not set high regardless of whether or not various functions are operated (NO in STEP 3), the duty setting unit 14 Considering the response speed Vr corresponding to the temperature Tp, the duty is set to 100%, for example (STEP 4). In this way, the occurrence of multiple contours is prevented.
  • the duty setting unit 14 determines that it is desirable to change the setting of the duty due to the operation of various functions (YES in STEP 4).
  • the duty setting unit 14 considers various functions. And set Duty. This is because the image quality can be improved with certainty.
  • the duty setting unit 14 determines whether or not there is an FRC process (STEP 5). Specifically, as shown in FIG. 2, the duty setting unit 14 receives a signal (ON / OFF signal) indicating the presence / absence of FRC processing from the FRC processing unit 21 of the LCD controller 20. When the FRC process is not performed (NO in STEP 5), that is, the number of frames of the video signal is smaller than the predetermined number, the duty setting unit 14 sets the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp. A duty similar to the considered duty is set, that is, a relatively high duty is set (STEP 4).
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the immediately preceding duty needs to be changed according to the FRC process (STEP 6). This is because the previous duty, that is, the duty set in STEP 4 may not be different from the duty when the FRC process is performed.
  • the duty setting unit 14 determines that the immediately preceding duty needs to be changed (YES in STEP 6)
  • the duty is set in consideration of the response speed Vr and the FRC process according to the liquid crystal temperature Tp ( (Step 7). For example, when there is an FRC process, the duty setting unit 14 decreases the duty (note that the tendency of the duty depending on the presence or absence of the FRC process is shown in the table of FIG. 26). In this way, the sharpness of the image quality is improved.
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty change is not required (NO in STEP 6)
  • the duty setting unit 14 sets the duty considering only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). ).
  • control unit 1 shown in FIG. 1 includes an FRC processing unit 21 that performs frame rate control processing, and the control unit 1 (specifically, the duty setting unit 14) performs FRC processing by the FRC processing unit 21.
  • the duty is changed according to the presence or absence (the current value AM may be changed according to the change of the duty). Note that the duty when there is an FRC process is lower than the duty when there is no FRC process (see FIG. 26).
  • the duty setting unit 14 may make a determination according to the setting of the viewing mode. Specifically, as shown in FIG. 2, the duty setting unit 14 is a mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16 of the video signal processing unit 10, for example, a relatively high moving image level. A signal indicating that the mode is the sport mode is received.
  • MD mode type signal
  • a signal indicating that the mode is the sport mode is received.
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the previous duty needs to be changed according to the moving image level (STEP 15). This is because the last duty, that is, the duty set in STEP 4, may not be different from the duty when the moving image level is high.
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty needs to be changed (in the case of YES in STEP 15), the duty is set in consideration of the response speed Vr and the moving image level according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 16). For example, when the sport mode is set, the duty setting unit 14 decreases the duty (note that the tendency of the duty according to the magnitude relationship of the moving image level is shown in the table of FIG. 28). In this way, the sharpness of the image quality is improved.
  • the duty setting unit 14 determines that it is not necessary to change the immediately preceding duty (in the case of NO in STEP 15), it sets the duty considering only the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). ).
  • control unit 1 shown in FIG. 1 includes a viewing mode setting unit 16 that switches the viewing mode of the liquid crystal display panel 60.
  • the control unit 1 (details)
  • the duty setting unit 14) changes the duty according to the selected viewing mode (the current value AM may be changed according to the change of the duty).
  • the viewing mode setting unit 16 sets the high video level viewing mode and the low video level viewing mode according to the video level of the video data.
  • the duty is changed for each selected viewing mode so as to be inversely related to the height relationship (magnitude relationship) of the moving image levels in the plurality of viewing modes (see FIG. 28).
  • the duty setting unit 14 may make a determination according to the setting of viewing modes with different contrast ratios. Specifically, the duty setting unit 14 receives a signal mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16, for example, a signal indicating a dynamic mode with a relatively high contrast ratio.
  • the duty setting unit 14 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding duty according to the contrast ratio (STEP 25). This is because the previous duty, that is, the duty set in STEP 4 may not be different from the duty when the contrast ratio is high.
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty needs to be changed (in the case of YES in STEP 25), the duty is set in consideration of the response speed Vr and the contrast ratio according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 26). For example, when the dynamic mode is set, the duty setting unit 14 decreases the duty (note that the tendency of the duty depending on the magnitude relationship of the contrast ratio is shown in the table of FIG. 30). In this way, the sharpness of the image quality is improved.
  • the duty setting unit 14 determines that it is not necessary to change the immediately preceding duty (in the case of NO in STEP 25), it sets the duty taking into consideration only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). ).
  • the viewing mode setting unit 16 sets the high contrast level viewing mode and the low contrast level viewing mode in accordance with the contrast level of the video data, the contrast level of the plurality of viewing modes (magnitude relationship). ), The duty is changed for each selected viewing mode (see FIG. 30).
  • the duty setting unit 14 may set the duty by a combination of various modes.
  • the duty setting unit 14 is a mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16, for example, a sports mode with a relatively high moving image level and a dynamic mode with a relatively high contrast ratio. A signal indicating that there is a signal is received.
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the previous duty needs to be changed, for example, according to the moving image level (STEP 15). When it is determined that the previous duty change is not required (NO in STEP 15), the duty setting unit 14 sets the duty considering only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). .
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the immediately preceding duty needs to be changed (YES in STEP 15), it further determines whether or not the immediately preceding duty needs to be changed according to the contrast ratio. (STEP 36).
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty needs to be changed (YES in STEP 36)
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty change is not required (NO in STEP 36)
  • the duty setting unit sets the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp and the video level. (STEP 16).
  • the moving image level is considered first, and the contrast ratio is considered later, but this order may be different.
  • the duty setting unit 14 may make a determination according to the brightness of the environment where the liquid crystal molecules 61M are placed. Specifically, the duty setting unit 14 receives the illuminance data of the environmental illuminance sensor 84 as shown in FIG. 2 (in short, the duty setting unit 14 determines the brightness of the installation location of the liquid crystal display device 90). The material is the measured illuminance of the environmental illuminance sensor 84 that measures external illuminance).
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the previous duty needs to be changed according to the illuminance data (STEP 45). This is because the previous duty, that is, the duty set in STEP 4, may not be different from the duty when the illuminance data is high (in other words, when the environment is relatively bright).
  • the duty setting unit 14 determines that the immediately preceding duty needs to be changed (in the case of YES in STEP 45), the duty is set in consideration of the response speed Vr and the illuminance data according to the liquid crystal temperature Tp ( (STEP 46). For example, when the liquid crystal display device 90 is installed in a relatively bright environment, the duty setting unit 14 reduces the duty (note that the tendency of the duty depending on the magnitude relation of the illuminance data is shown in FIG. To show). In this way, the sharpness of the image quality is improved.
  • the duty setting unit 14 determines that it is not necessary to change the immediately preceding duty (in the case of NO in STEP 45), it sets the duty considering only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). ).
  • control unit 1 shown in FIG. 1 acquires external illuminance data, and changes the duty according to the illuminance data (note that the current value AM is changed in accordance with the change in the duty. May be good). Note that the duty is changed for each illuminance data range so as to be opposite to the magnitude relationship of the data values for each of the plurality of illuminance data ranges (see FIG. 33).
  • the duty setting unit 14 may make a determination according to the luminance or the like (average signal level ASL or the like) of the video signal. Specifically, the duty setting unit 14 receives the histogram data HGM of the histogram processing unit 12 via the arithmetic processing unit 13 as shown in FIG. Then, using this histogram data HGM, Duty is changed.
  • the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is dependent on the temperature, but is also dependent on the change between gradations.
  • FIGS. show the response time when the liquid crystal molecules 61M to be changed in gradation from the 0th gradation to the other gradation are tilted.
  • FIG. 34 shows a relatively high temperature liquid crystal temperature Tp
  • FIG. 35 shows a relatively low temperature liquid crystal. It corresponds to the temperature Tp (note that the liquid crystal 61 is in the MVA mode).
  • the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is relatively low.
  • the duty ratio of the PWM dimming signal is set low for such liquid crystal molecules 61M, multiple contours may occur as shown in FIG. Therefore, in such a case, the duty of the PWM dimming signal is set high to prevent multiple contours.
  • the duty of the PWM dimming signal should be set low in order to improve the sharpness of image quality, etc. (In short, the effect of black insertion of the PWM dimming signal appears remarkably) ).
  • the duty setting unit 14 includes an arithmetic processing unit.
  • the histogram data HGM is acquired from 13 (STEP 55).
  • the duty setting unit 14 acquires a gradation threshold (gradation threshold data) set in accordance with the liquid crystal temperature Tp stored in the memory 17 in advance, and whether or not a specific gradation range can be set. (STEP 56).
  • the difference TW [MVA, HOT] is relatively small as shown in FIG. Then, the difference in response time with gradation change under the high temperature liquid crystal temperature Tp is smaller than the difference in response time with gradation change under the low temperature liquid crystal temperature Tp.
  • the duty setting unit 14 sets the duty considering only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4).
  • the duty setting unit 14 displays the histogram data. It tries to change Duty using HGM (in the case of YES of STEP56). Specifically, the duty setting unit 14 is configured to change the duty from a histogram threshold set according to the histogram data HGM and the liquid crystal temperature Tp stored in the memory 17. An adjustment range is set (STEP 57). For example, when the liquid crystal temperature Tp is low (for example, about 20 ° C.) in the MVA mode liquid crystal 61, the specific gradation range is set from the 0th gradation to the 128th gradation as shown in FIG. (In short, the gradation range of 0 to 128 of the entire gradation range of 0 to 255 is the specific gradation range).
  • the duty setting unit 14 acquires the occupancy ratio in the image (one frame image) in the specific gradation range from the histogram data HGM, and the occupancy ratio and the specific gradation range stored in the memory 17.
  • a threshold relating to the occupation ratio (occupancy threshold; for example, 50%) is compared (STEP 58).
  • the duty setting unit 14 sets a higher duty, for example 100%, taking into account only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4).
  • the duty setting unit 14 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding duty according to the occupation ratio (STEP 59). This is because the last duty, that is, the duty set in STEP 4, may not be different from the duty when the occupation ratio is high (in the case of a low gradation image).
  • the duty setting unit 14 determines that the immediately preceding duty needs to be changed (YES in STEP 59)
  • the response speed Vr and gradation in short, the histogram data HGM corresponding to the liquid crystal temperature Tp Is set in consideration of the above (STEP 60).
  • the duty setting unit 14 in the MVA mode liquid crystal display device 90 sets a low duty, for example, 50% (note that the occupation ratio is small or large).
  • the tendency of Duty depending on the relationship is shown in the table of FIG. 37). In this way, the sharpness of the image quality is improved.
  • the duty setting unit 14 determines that it is not necessary to change the immediately preceding duty (in the case of NO in STEP 59), it sets the duty considering only the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 4). ).
  • the histogram unit 18 generates the histogram data HGM indicating the frequency distribution with respect to the gradation by making the video signal into a histogram. Further, the control unit 1 classifies all the gradations of the histogram data HGM, and determines whether the occupation ratio in at least one specific gradation range of the divided gradation ranges exceeds or is less than the occupation ratio threshold. to decide.
  • the duty when exceeding the occupancy threshold is made higher than the duty when it is less than or equal to the occupancy threshold, while the duty when lower than the occupancy threshold is made lower than the duty when exceeding the occupancy threshold (Note that the current value AM may be changed according to the change in Duty).
  • the above-mentioned specific gradation range from the 0th gradation to the 128th gradation and the occupation ratio of the specific gradation range are occupied.
  • the rate threshold value of 50% is merely an example (a plurality of specific gradation ranges may be used).
  • the temperature data of the panel thermistor 83 that is, according to the liquid crystal temperature Tp, at least one of the specific gradation range and the occupation ratio threshold value may change. Therefore, for example, even in the case of the liquid crystal temperature Tp as shown in FIG. 34, a specific gradation range may be set.
  • FIGS. 38 and 39 in the IPS mode liquid crystal 61, the maximum and minimum values of the response time are the same when the liquid crystal temperature Tp is high (see FIG. 38) and low (see FIG. 39).
  • the difference TW is relatively small (Note that FIGS. 38 and 39 show the response time of tilting of the liquid crystal molecules 61M that attempt to change the gradation from the 0th gradation to the other gradation, as in FIGS. 34 and 35. ).
  • FIG. 38 and FIG. 39 are flat graph lines as compared with FIG. 35, for example.
  • the difference in response time with the gradation change under the liquid crystal temperature Tp at high and low temperatures is relatively small. Therefore, a specific gradation range in the image may be set, and the duty may not be changed according to the occupation ratio of the specific range. However, depending on the case, the duty may be changed in accordance with the video signal support function.
  • the FRC processing function, the viewing mode setting function, the environment support function, and the video signal support function described above may operate in various combinations. Even in such a case, the duty may be changed.
  • the duty setting unit 14 sets the FRC as shown in the flowchart of FIG. The presence or absence of processing may be determined (STEP 61).
  • the duty setting unit 14 sets the duty considering the response speed Vr and the gradation according to the liquid crystal temperature Tp in STEP 60 (STEP 60). .
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the immediately preceding duty needs to be changed according to the FRC process (STEP 62).
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty change is not required (NO in STEP 62)
  • the duty is set in consideration of the response speed Vr and gradation according to the liquid crystal temperature Tp in STEP 60. (STEP 60).
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty needs to be changed (in the case of YES in STEP 62), the previous duty is required to be changed according to the viewing mode (for example, the video level). (STEP 63).
  • the duty setting unit 14 determines that the previous duty change is not required (in the case of NO in STEP 63)
  • the duty considering the response speed Vr, gradation, and FRC processing according to the liquid crystal temperature Tp is set. Set (STEP 64).
  • the duty setting unit 14 determines whether or not the previous duty change is required according to the illuminance data (STEP 65). If the duty setting unit 14 determines that the previous duty change is not required (NO in STEP 65), the response speed Vr, gradation, FRC processing, and viewing mode corresponding to the liquid crystal temperature Tp are considered. The set duty is set (STEP 66).
  • the duty setting unit 14 changes the duty even when the FRC processing function, the viewing mode setting function, the environment support function, and the video signal support function operate in combination.
  • the current value AM may be changed in accordance with the change in Duty).
  • the order of the functions is not limited to the order of the video signal corresponding function, the FRC processing function, the viewing mode setting function, and the environment corresponding function as shown in the flowcharts of FIGS. 36 and 40. It doesn't matter.
  • the number of function combinations is not limited to four, ie, a video signal support function, an FRC processing function, a viewing mode setting function, and an environment support function, and may be three or less, as long as there are other various functions. There may be five or more.
  • FIGS. 41 to 44 are the same as FIGS. 14 to 17 (therefore, the scroll speed is 32 pixels / 16.7 ms).
  • 41 shows a case where the response speed Vr is relatively slow and has a duty of 70%
  • FIG. 42 shows a case where the response speed Vr is relatively slow and has a duty of 30%.
  • FIG. 43 shows a case where the response speed Vr is relatively fast and has a duty of 70%
  • FIG. 44 shows a case where the response speed Vr is relatively fast and has a duty of 30%.
  • FIG. 41 is compared with FIG. 14, the step of the graph line not shown in FIG. 14 is confirmed in FIG. That is, in FIG. 41, pixels with different degrees of change in integral luminance (in short, the slope of the graph line in FIG. 14) are continuous. However, as shown in FIG. 15, the difference in the degree of change in the integrated luminance is not large. Therefore, multiple contours do not occur.
  • the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M when the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is relatively high, the effect of black insertion becomes more noticeable as the duty is lower (for example, the sharpness of image quality is improved). . That is, when the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is relatively fast, the duty is preferably 50% or less, and preferably 30% or less.
  • the duty of the PWM dimming signal or the duty and the current value are variously changed. Even if it is other than such control, the image quality can be improved.
  • the image quality can be improved by variously changing the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal.
  • a liquid crystal display device 90 that performs such control will be described below.
  • FIGS. 46 and 47 are block diagrams showing various members relating to the liquid crystal display device 90 (note that FIGS. 46 and 47 are block diagrams in which a part of FIG. 45 is extracted and shown in detail).
  • the drive frequency of the LED 71 (the PWM dimming signal) from the LED controller 30 to the LED driver 85 is described.
  • a setting signal CS for setting the driving frequency FQ [PWM]) is transmitted (see FIGS. 45 and 47).
  • HGM histogram data HGM (HGM [S] / HGM [L]) of the arithmetic processing unit 13, various data (memory data DM) stored in the memory 17, and viewing mode setting
  • MD histogram data
  • DM memory data
  • the mode type signal MD indicating the type of the viewing mode of the unit 16, the temperature data of the panel thermistor 83, and the illuminance data of the environmental illuminance sensor 84 are not transmitted to the duty setting unit 14, but the control unit 1 (specifically, To the LED controller 30). Further, a signal (ON / OFF signal) indicating whether or not the FRC processing is performed from the FRC processing unit 21 is transmitted to the LED controller 30.
  • the histogram data HGM, memory data DM, mode type signal MD, temperature data, illuminance data, and ON / OFF signal are included in the LED controller 30 and transmitted to the drive frequency variable unit 41.
  • the drive frequency variable unit 41 switches the drive frequency FQ [PWM] according to the liquid crystal temperature Tp.
  • the duty setting unit 14 controls to increase the duty.
  • the drive frequency variable unit 41 changes the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal to a frequency higher than 120 Hz, for example, 480 Hz. Then, as in FIG. 48A corresponding to FIG. 15 (FIG. 13B), even at a drive frequency FQ [PWM] of 480 Hz, continuously in a response process time zone CW with a certain interval, Light is supplied to the liquid crystal display panel 60 (see FIG. 48B). The luminance value of the supplied light is lower than the maximum luminance value.
  • the drive frequency FQ [PWM] is higher when the number of high periods of the PWM dimming signal is the drive frequency FQ [PWM] 480 Hz in the response period CW. Increased compared to 120 Hz.
  • the integrated luminance corresponding to the vicinity of the boundary is as shown in the graph of FIG. 49 (the scroll speed is 32 pixels). /16.7ms). That is, pixels that receive light that is insufficient to form a complete white image are generated near the boundary.
  • Such a continuous pixel range PA [50L-480] of pixels is recognized as a problematic pixel (see image diagram). More specifically, switching from a black image to a white image is not performed at high speed, and pixels with different degrees of change in integrated luminance (mainly, the slope of the graph in FIG. 49) are included in the pixel range PA [50L-480]. It is.
  • the number of high periods of the PWM dimming signal in the response process time zone CW is large. Then, the number of steps in the graph line in FIG. 49 due to the degree of change in the integrated luminance becomes larger than the number of steps in the graph line in FIG. In this case, the graph line in FIG. 49 becomes pseudo like the graph line in FIG. Therefore, in the case of FIG. 49, only an afterimage occurs, not a multiple contour. That is, the multiple contour that causes the worst image quality degradation is prevented.
  • the LED 71 when the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is relatively fast, the LED 71 is driven at a relatively low drive frequency FQ [PWM], while the response speed of the liquid crystal molecules 61M. When Vr is relatively slow, the LED 71 may be driven at a relatively high drive frequency FQ [PWM].
  • the threshold value (response speed data threshold value) that determines whether the response speed Vr is fast or slow is arbitrarily set. Therefore, when a table is created with the same arrows as in FIGS. 20 and 21, it is as shown in FIGS.
  • the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is divided in stages, and the image quality can be improved in accordance with the stages.
  • the drive frequency FQ [PWM] is changed for each range of the response speed Vr so as to be inversely related to the magnitude relation regarding the range of the plurality of response speeds Vr.
  • the response speed Vr is a small value Vr1
  • the drive frequency FQ [PWM] is a large value FQ [PWM] 2
  • the response speed Vr is large.
  • the drive frequency FQ [PWM] should be the drive frequency FQ [PWM] 1 which is a small value (Note that the magnitude relationship between the data values of the response speed Vr is Vr1 ⁇ Vr2, and the drive The magnitude relationship between the data values of the frequency FQ [PWM] is FQ [PWM] 1 ⁇ FQ [PWM] 2.
  • one of the fluctuation factors of the response speed Vr in the liquid crystal molecules 61M is the temperature Tp of the liquid crystal molecules 61M. Therefore, when the magnitude relationship between the data values of the temperature Tp is written together in the table of FIG. 52, a table as shown in FIG. 53 is obtained.
  • the control unit 1 operates as follows.
  • the drive frequency variable unit 41 of the LED controller 30 included in the control unit 1 acquires measured temperature data (temperature data) from the panel thermistor 83. Then, the drive frequency variable unit 41 acquires one of the memory data DM stored in the memory 17.
  • the memory data DM is a data table of the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M depending on the temperature of the liquid crystal 61 (liquid crystal temperature Tp). That is, the drive frequency variable unit 41 obtains the response speed Vr by associating the temperature data of the panel thermistor 83 with the liquid crystal temperature Tp of the data table.
  • the drive frequency variable part 41 sets the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal corresponding to the acquired response speed Vr.
  • the method of setting the drive frequency FQ [PWM] is not particularly limited. For example, after the drive frequency variable unit 41 obtains the response speed Vr, the drive frequency FQ [PWM] is processed by itself to generate the setting signal CS and drive.
  • the frequency FQ [PWM] may be set, or the data table of the drive frequency FQ [PWM] depending on the response speed Vr is stored by itself, the setting signal CS is generated using the data table, and the drive frequency FQ [PWM] may be set.
  • the liquid crystal display device 90 also includes a video signal support function, an FRC processing function, a viewing mode setting function, and an environment support function.
  • the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal changes according to these various functions.
  • the drive frequency variable unit 41 of the LED controller 30 acquires the temperature data of the panel thermistor 83 (STEP 101), and acquires the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M (STEP 102).
  • the drive frequency variable unit 41 determines the response speed Vr (response speed data). Specifically, the drive frequency variable unit 41 determines whether or not the setting of the drive frequency FQ [PWM] should be changed according to whether or not various functions are operated (STEP 103). For example, when the response speed Vr is fast and the drive frequency FQ [PWM] is set low regardless of whether various functions are operated, the black insertion effect can be obtained (NO in STEP 103), and the drive frequency can be varied. The unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] to 120 Hz, for example, in consideration of the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 104). In this way, the moving image performance and the like of image quality are improved.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that it is desirable to change the setting of the drive frequency FQ [PWM] due to the operation of various functions (YES in STEP 104), the drive frequency variable unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] in consideration of various functions. This is because the image quality can be improved with certainty.
  • the drive frequency variable unit 41 may make a determination according to the luminance or the like (average signal level ASL or the like) of the video signal. Normally, when an occupancy rate in a low gradation range is high in an image of one frame (in the case of a relatively low gradation image, for example), the lighting time of the LED 71 is set short (in short, the duty is Is small). On the other hand, when the occupancy rate of the low gradation range is low (in the case of a relatively high gradation image), the lighting time of the LED 71 is set to be long (in short, the duty is large).
  • the liquid crystal molecules 61M in the response process time zone CW are conspicuous in the light from the LED 71 (that is, the backlight light BL), resulting in multiple contours and afterimages. obtain.
  • the drive frequency FQ [PWM] is changed according to the occupation ratio of the gradation range of the image.
  • the drive frequency varying unit 41 acquires the histogram data HGM from the arithmetic processing unit 13 (STEP 105).
  • the drive frequency variable unit 41 acquires a gradation threshold (gradation threshold data) set according to the liquid crystal temperature Tp stored in the memory 17 in advance, and can a specific gradation range be set? It is determined whether or not (STEP 106).
  • the drive frequency variable unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] considering only the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 104).
  • the drive frequency variable unit 41 uses the histogram data HGM, The drive frequency FQ [PWM] is to be changed (in the case of STEP 106 YES).
  • the drive frequency variable unit 41 should change the drive frequency FQ [PWM] from the histogram data HGM and the gradation threshold value set according to the liquid crystal temperature Tp stored in the memory 17.
  • a specific gradation range is set (STEP 107). For example, when the liquid crystal temperature Tp is low (for example, about 20 ° C.) in the MVA mode liquid crystal 61, the specific gradation range is set from the 0th gradation to the 128th gradation as shown in FIG. Is done.
  • the drive frequency variable unit 41 acquires the occupancy ratio in the image (one frame image) in the specific gradation range, and the threshold value regarding the occupancy ratio and the occupancy ratio of the specific gradation range stored in the memory 17. (Occupancy threshold: 50%, for example) is compared (STEP 108).
  • the occupancy rate is not less than or equal to the threshold value (ie, the occupancy rate exceeds the occupancy rate threshold value; in the case of NO in STEP 108), for example, specific gradations from the 0th gradation to the 128th gradation It can be said that it is a low gradation image containing a large amount of range. Then, the duty of the PWM dimming signal for the low gradation image is smaller than the duty of the PWM dimming signal for the high gradation image.
  • the drive frequency variable unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] taking into account only the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp to 120 Hz, for example (STEP 104).
  • the drive frequency varying unit 41 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] according to the occupation ratio (STEP 109). This is because the drive frequency FQ [PWM] when the immediately preceding drive frequency FQ [PWM], that is, the drive frequency FQ [PWM] set in STEP 104 has a high occupancy rate (in the case of a low gradation image). This is because it may not change.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (in the case of YES in STEP 109)
  • the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp and the gradation (in short) , Histogram data HGM) is set in consideration of the driving frequency FQ [PWM] (STEP 110).
  • the drive frequency variable unit 41 in the MVA mode liquid crystal display device 90 sets the drive frequency FQ [PWM] to, for example, 480 Hz (note that 55 shows the tendency of the magnitude of the drive frequency variable unit 41 according to the magnitude relationship of the occupation ratio). In such a case, the occurrence of multiple contours is prevented even if the duty is higher than that of the low gradation image due to the high gradation image.
  • the histogram unit 18 generates the histogram data HGM indicating the frequency distribution with respect to the gradation by making the video signal into a histogram. Then, the control unit 1 classifies all the gradations of the histogram data HGM, and determines whether the occupation ratio in at least one specific gradation range among the divided gradation ranges exceeds or is less than the occupation ratio threshold. to decide.
  • the drive frequency FQ [PWM] in the case of exceeding the occupancy threshold is set lower than the drive frequency in the case of the occupancy threshold or less, while the drive frequency in the case of the occupancy threshold or less exceeds the occupancy threshold. Higher than the drive frequency in the case.
  • the above-mentioned specific gradation range from the 0th gradation to the 128th gradation and the occupation ratio of the specific gradation range are occupied.
  • the rate threshold value 50% is only an example as in the first embodiment (the specific gradation range may be plural).
  • the above-described drive frequencies FQ [PWM] of 480 Hz and 120 Hz are merely examples.
  • the drive frequency FQ [PWM] may not be changed. However, in some cases, the drive frequency FQ [PWM] may be changed in accordance with the video signal support function.
  • the drive frequency variable unit 41 may determine whether or not the FRC process is performed (STEP 105). Specifically, the drive frequency variable unit 41 receives a signal (ON / OFF signal) indicating whether or not the FRC processing is performed from the FRC processing unit 21 of the LCD controller 20.
  • the drive frequency variable unit 41 sets a drive frequency FQ [PWM] similar to the drive frequency FQ [PWM] considering the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 104). .
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not it is necessary to change the previous drive frequency FQ [PWM] according to the FRC process. (STEP 126). This is because the immediately preceding drive frequency FQ [PWM], that is, the drive frequency FQ [PWM] set in STEP 104 may not be different from the drive frequency FQ [PWM] when the FRC process is performed.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 126), the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp and the FRC process are considered.
  • the drive frequency FQ [PWM] thus set is set (STEP 127). For example, when there is no FRC process, the drive frequency variable unit 41 improves the drive frequency FQ [PWM] (Note that the tendency of the drive frequency FQ [PWM] depending on the presence or absence of the FRC process is shown in the table of FIG. Show). In this way, the occurrence of multiple contours is prevented.
  • control unit 1 shown in FIG. 1 includes an FRC processing unit 21 that performs a frame rate control process, and the control unit 1 (specifically, the drive frequency variable unit 41) includes the presence or absence of the FRC processing unit 21 FRC processing.
  • the drive frequency FQ [PWM] is changed. Note that the drive frequency FQ [PWM] when the FRC process is present is lower than the drive frequency FQ [PWM] when the FRC process is absent (see FIG. 57).
  • the drive frequency variable unit 41 may make a determination according to the setting of the viewing mode.
  • the drive frequency variable unit 41 is a mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16 of the video signal processing unit 10, for example, a natural mode with a relatively low moving image level. A signal indicating is received.
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed according to the moving image level. Judgment is made (STEP 135). This is because the immediately preceding drive frequency FQ [PWM], that is, the drive frequency FQ [PWM] set in STEP 104 may not be different from the drive frequency FQ [PWM] when the moving image level is low.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 135), the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp and the moving image level are considered.
  • the drive frequency FQ [PWM] thus set is set (STEP 136).
  • the drive frequency variable unit 41 improves the drive frequency FQ [PWM] (note that the drive frequency FQ [PWM] tends to be large or small according to the magnitude relationship of the moving image level). 59). In this way, the occurrence of multiple contours is prevented.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that it is not necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] (NO in STEP 135), only the response speed Vr corresponding to the liquid crystal temperature Tp is considered.
  • the drive frequency FQ [PWM] is set (STEP 104).
  • control unit 1 includes the viewing mode setting unit 16 that switches the viewing mode of the liquid crystal display panel 60.
  • the control unit 1 (specifically, the drive frequency is variable).
  • the unit 41) changes the drive frequency FQ [PWM] in accordance with the selected viewing mode.
  • the viewing mode setting unit 16 determines whether the high moving image level viewing mode and the low moving image level viewing mode are in accordance with the moving image level of the video data. Is set, the drive frequency FQ [PWM] is changed for each selected viewing mode so as to be inversely related to the level relationship (magnitude relationship) of the moving image levels in a plurality of viewing modes (see FIG. 59). ).
  • the drive frequency variable unit 41 may make a determination according to setting of viewing modes with different contrast ratios. Specifically, the drive frequency variable unit 41 receives a signal mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16, for example, a signal indicating that the cinema mode is a relatively low contrast ratio. .
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not the previous drive frequency variable unit 41 needs to be changed according to the contrast ratio. (STEP145). This is because the immediately preceding drive frequency FQ [PWM], that is, the drive frequency FQ [PWM] set in STEP 104 may not be different from the drive frequency FQ [PWM] when the contrast ratio is low.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 145), the response speed Vr and the contrast ratio corresponding to the liquid crystal temperature Tp are considered.
  • the drive frequency FQ [PWM] thus set is set (STEP 146). For example, when the cinema mode is set, the drive frequency varying unit 41 improves the drive frequency FQ [PWM] (note that the drive frequency FQ [PWM] tends to be larger or smaller depending on the contrast ratio). 61 table). In this way, the occurrence of multiple contours is prevented.
  • the viewing mode setting unit 16 sets the high contrast level viewing mode and the low contrast level viewing mode in accordance with the contrast level of the video data, the contrast level of the plurality of viewing modes (magnitude relationship).
  • the driving frequency FQ [PWM] is changed for each selected viewing mode so as to be in an inverse relationship with ().
  • the driving frequency variable unit 41 may set the driving frequency FQ [PWM] by combining various modes.
  • the drive frequency variable unit 41 is a mode type signal MD indicating the type of viewing mode from the viewing mode setting unit 16, for example, a natural mode with a relatively low moving image level and a cinema mode with a relatively low contrast ratio. A signal indicating that is received.
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] according to the moving image level, for example. Judgment is made (STEP 135). When it is determined that it is not necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] (NO in STEP 135), the drive frequency variable unit 41 drives only considering the response speed Vr according to the liquid crystal temperature Tp. The frequency FQ [PWM] is set (STEP 104).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 135)
  • the previous drive frequency FQ [PWM] is further determined according to the contrast ratio. ] Is determined (STEP 156).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 156)
  • the response speed Vr, the moving image level, and the contrast ratio according to the liquid crystal temperature Tp is set in consideration of the above (STEP 157).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] does not need to be changed (NO in STEP 156)
  • the response speed Vr and the moving image level corresponding to the liquid crystal temperature Tp are determined.
  • the considered drive frequency FQ [PWM] is set (STEP 136).
  • the moving image level is considered first and the contrast ratio is considered later, but this order may be different.
  • the drive frequency variable unit 41 may make a determination according to the brightness of the environment where the liquid crystal molecules 61M are placed. Specifically, the drive frequency variable unit 41 receives the illuminance data of the environmental illuminance sensor 84 (in short, the material for determining the brightness of the installation location of the liquid crystal display device 90 by the drive frequency variable unit 41 is an external This is the measured illuminance of the environmental illuminance sensor 84 that measures illuminance).
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed according to the illuminance data. Judgment is made (STEP 165). This is because the immediately preceding drive frequency FQ [PWM], that is, the drive frequency FQ [PWM] set in STEP 104 is the drive frequency FQ [PWM] when the illuminance data is high (in short, the environment is relatively bright). This is because it may not change.
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 165), the response speed Vr and the illuminance data corresponding to the liquid crystal temperature Tp are considered.
  • the drive frequency FQ [PWM] thus set is set (STEP 166). For example, when the liquid crystal display device 90 is installed in a relatively dark environment, the drive frequency variable unit 41 improves the drive frequency FQ [PWM] (Note that the drive frequency FQ [ The tendency of [PWM] is shown in the table of FIG. In this way, the occurrence of multiple contours is prevented.
  • control unit 1 shown in FIG. 1 acquires external illuminance data and changes the drive frequency FQ [PWM] according to the illuminance data).
  • the drive frequency FQ [PWM] is changed for each illuminance data range so as to be opposite to the magnitude relationship of the data values for each of the plurality of illuminance data ranges (see FIG. 64).
  • the video signal support function, FRC processing function, viewing mode setting function, and environment support function described above may operate in various combinations. Even in such a case, the drive frequency FQ [PWM] may be changed.
  • the drive frequency is set as shown in the flowchart of FIG. 63.
  • the variable unit 41 may determine the function corresponding to the video signal. That is, the drive frequency varying unit 41 acquires the histogram data HGM from the arithmetic processing unit 13 (STEP 171), and further, a gradation threshold (gradation threshold) set in accordance with the liquid crystal temperature Tp stored in the memory 17 in advance. Data) is acquired, and it is determined whether or not a specific gradation range can be set (STEP 172).
  • the drive frequency variable unit 41 When it is determined that setting of a specific gradation range is unnecessary (NO in STEP 172), the drive frequency variable unit 41 considers the response speed Vr and illuminance data corresponding to the liquid crystal temperature Tp. FQ [PWM] is set (STEP 166).
  • the drive frequency variable unit 41 sets a specific gradation range (STEP 173), and further, the specific gradation range.
  • the occupancy rate in the image one frame image
  • the occupation ratio is compared with a threshold value regarding the occupation ratio of the specific gradation range stored in the memory 17 (STEP 174).
  • the drive frequency variable unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] in consideration of the response speed Vr / illuminance data corresponding to the liquid crystal temperature Tp (STEP 166).
  • the drive frequency varying unit 41 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] according to the occupation ratio (STEP 175).
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not the FRC process is performed (STEP 176). When the FRC process is not performed (NO in STEP 176), the drive frequency variable unit 41 sets the drive frequency FQ [PWM] considering the response speed Vr, illuminance data, and gradation according to the liquid crystal temperature Tp. Set (STEP 177).
  • the drive frequency variable unit 41 determines whether or not it is necessary to change the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] when the FRC process is being performed (STEP 178).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] does not need to be changed (NO in STEP 178)
  • the response speed Vr, illuminance data, and gradation corresponding to the liquid crystal temperature Tp are obtained.
  • the considered duty is set (STEP 177).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the immediately preceding drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 178)
  • the drive frequency variable unit 41 then immediately before according to the viewing mode (for example, video level). It is determined whether or not the drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (STEP 179).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] does not need to be changed (NO in STEP 179)
  • the duty considering the adjustment / FRC process is set (STEP 180).
  • the drive frequency variable unit 41 determines that the previous drive frequency FQ [PWM] needs to be changed (YES in STEP 179), the response speed Vr, the illuminance data, the floor according to the liquid crystal temperature Tp. Duty is set in consideration of the key / FRC processing / viewing mode (STEP 181).
  • the drive frequency variable unit 41 is a case where the environment support function, the video signal support function, the FRC processing function, and the viewing mode setting function operate in combination. However, the drive frequency variable unit 41 can be changed.
  • the order of the functions is not limited to the order of the environment support function, the video signal support function, the FRC processing function, and the viewing mode setting function as shown in the flowcharts of FIGS. 63, 65, and 66. You can replace them.
  • the number of combinations of functions is not limited to four such as environment-compatible functions, video signal compatible functions, FRC processing functions, and viewing mode setting functions, and may be three or less, and there are other various functions. For example, five or more.
  • Examples of the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal include 120 Hz and 480 Hz as shown in FIG. 67 (Note that the PWM dimming in FIG. The signal duty is 40%). However, it is not limited to this.
  • the driving frequency FQ [PWM] is less than 480 Hz, such as 240 Hz or 360 Hz, and may be a value exceeding 120 Hz, or may be a value exceeding 480 Hz (in short, the driving frequency FQ [PWM] is The number may be equal to or greater than the frame frequency).
  • the drive frequency FQ [PWM] is an integral multiple of the frame frequency because the frame frequency and the drive frequency FQ [PWM] can be easily synchronized.
  • the drive frequency FQ [PWM] of the LED 71 may be 120 Hz with respect to the liquid crystal display panel 60 that is driven at a frame frequency of 240 Hz, which has recently been spreading in the market.
  • control unit 1 matches the low period of the PWM dimming signal in accordance with the period of at least one frame in consecutive frames. This is because image quality does not deteriorate excessively.
  • the drive frequency FQ [PWM] of the LED 71 may be 60 Hz (see FIG. 67) with respect to the liquid crystal display panel 60 driven at a frame frequency of 120 Hz.
  • FQ [PWM] the drive frequency of the LED 71
  • the black insertion effect becomes remarkable (in the case of the drive frequencies FQ [PWM] of 120 Hz and 480 Hz, the flicker is conspicuous. Absent).
  • the last timing in one frame period and the last timing in the high period in the PWM dimming signal are synchronized (note that the frame frequency of the liquid crystal display panel 60 is also 120 Hz).
  • a section between dotted lines along the time axis means one frame).
  • the low period of the PWM dimming signal corresponds to the time zone in which the liquid crystal molecules 61M start to tilt (the initial period in the response process time zone CW), and the LED 71 Light does not enter. Therefore, the degree of image quality deterioration due to the inclination of the liquid crystal molecules 61M can be suppressed.
  • an overdrive voltage may be applied to the liquid crystal 61 in order to increase the response speed Vr of the liquid crystal 61. That is, as shown in FIG. 68A (same as FIG. 13B), even when the response speed Vr is relatively slow, if the voltage applied to the liquid crystal 61 is overdriven (OD; Over Drive), FIG. As shown in the upper graph.
  • the response speed Vr of FIG. 68B corresponding to the first half of the response process time zone CW is the response speed of FIG.
  • the response speed Vr of FIG. 68B corresponding to the latter half of the response process time zone CW is slightly faster than the response speed Vr of FIG. 68A (in essence, the upper graph in FIG. 68B).
  • the graph line in FIG. 2 shows an overshoot in the first half of the response process time zone CW).
  • the luminance value in the response process time zone CW becomes higher than the luminance value in the lower graph of FIG. 68A. Therefore, multiple contours and the like as shown in FIG. 15 are less likely to occur. That is, in the liquid crystal display device 90, even when the control unit 1 overdrives the voltage applied to the liquid crystal 61 according to the response speed of the liquid crystal molecules 61M, the image quality is improved (for example, the sharpness of the moving image is improved). ).
  • control unit 1 includes a function of overdriving the voltage applied to the liquid crystal 61. Then, the control unit 1 changes the duty of the PWM dimming signal according to the presence or absence of overdrive. Note that the duty when there is an overdrive process is lower than the duty when there is no overdrive process (the current value AM may be changed as the duty changes).
  • control unit 1 may change the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal according to the presence or absence of overdrive. Note that the drive frequency FQ [PWM] when there is an overdrive process is lower than the drive frequency FQ [PWM] when there is no overdrive process. If the control unit 1 performs any of these controls, the image quality of the liquid crystal display device 90 can be improved.
  • the duty setting unit 14 and the current value setting unit 15 are included in the video signal processing unit 10 in the control unit 1. However, these may be included in the LED controller 30 instead of the video signal processing unit 10. That is, the LED controller 30 may change the duty of the PWM dimming signal or the duty and the current value using the duty setting unit 14 and the current value setting unit 15.
  • the drive frequency variable unit 41 is included in the LED controller 30. However, these may be included in the video signal processing unit 10 instead of the LED controller 30. That is, the video signal processing unit 10 may change the drive frequency FQ [PWM] of the PWM dimming signal using the drive frequency variable unit 41.
  • the control unit 1 has received a video / audio signal such as a television broadcast signal, and the video signal processing unit 102 has processed the video signal in the signal. Therefore, it can be said that a receiving device equipped with such a liquid crystal display device 90 is a television broadcast receiving device (so-called liquid crystal television).
  • the video signal processed by the liquid crystal display device 90 is not limited to television broadcasting. For example, it may be a video signal included in a recording medium recording content such as a movie or a video signal transmitted via the Internet.
  • the Duty setting unit 14, the current value setting unit 15, and the drive frequency variable unit 41 may be included anywhere in the control unit 1 as long as they are designed to operate most efficiently ( That is, the degree of freedom in designing the control unit 1 is high).
  • FIG. 69 shows a graph summarizing the normalized luminance graph of the integrated luminance with the vertical axis normalized by the maximum value (that is, FIG. 69 shows FIGS. 14 to 17 and FIGS. 41 to 44).
  • 49 is a graph summarizing FIG. 49).
  • the liquid crystal display device 90 inserts black by lowering the duty, while when the response speed Vr of the liquid crystal molecules 61M is slow, the duty is reduced. Designed to prevent multiple contours by enhancing. In order to prevent multiple contours, the liquid crystal display device 90 is designed such that the PWM dimming signal FQ [PWM] of the LED 71 is higher than the drive frequency (frame frequency) of the liquid crystal display panel 60.
  • the liquid crystal display device 90 relates to the duty related to the PWM dimming signal described in the first embodiment, or the function of changing the duty and current value of the PWM dimming signal, and the PWM dimming signal described in the second embodiment. It suffices to have at least one of the function of changing the drive frequency FQ [PWM].
  • the liquid crystal display device 90 includes a backlight unit 70 in which a plurality of LEDs 71 are spread in a matrix. And although the control unit 1 can also control all the LEDs 71 collectively, not only that but light emission control can be performed for every LED71 (this technique is called local dimming).
  • control unit 1 can also divide the plurality of LEDs 71 and perform light emission control for each of the divided or single LEDs 71 (refer to the broken line division.
  • the divided LEDs 71 are referred to as divided light sources Gr). That is, in the backlight unit 70, the LEDs 71 are arranged on the surface of the liquid crystal display panel 60 so that light can be partially supplied.
  • the control unit 1 may change the duty, the duty, and the current value for each of the divided LEDs 71. Similarly, in the liquid crystal display device 90 as in the second embodiment, the control unit 1 may change the drive frequency FQ [PWM] for each divided LED 71.
  • the LEDs 71 may irradiate light in a line shape within the surface of the liquid crystal display panel 60.
  • Light may be irradiated according to a block in which the plane is regularly divided, and further, light may be irradiated according to a partial area within the plane.
  • FIG. 71 A detailed example is shown in FIG. 71.
  • a high-brightness image for example, a white image; AREA1
  • a low-brightness image for example, gray
  • AREA2 an image
  • the LED 71 of the backlight unit 70 corresponding to the liquid crystal display panel 60 is shown in the lower side of FIG.
  • the group of LEDs 71 corresponding to AREA1 has a drive frequency FQ [PWM] set to, for example, 480 Hz corresponding to the white image.
  • FQ [PWM] a drive frequency set to, for example, 480 Hz corresponding to the white image.
  • the remaining LEDs 71 correspond to the gray image corresponding to AREA2
  • a setting of 120 Hz can be considered, for example.
  • all of the remaining LEDs 71 are set so as not to be driven at a drive frequency FQ [PWM] of 120 Hz.
  • the group of LEDs 71 (Gr2; hatched LEDs 71) corresponding to the vicinity of the boundary between the white image (AREA1) and the gray image (AREA2) has a lower frequency than 480 Hz, for example, a driving frequency FQ of 360 Hz. It is set to [PWM], and other LEDs 71 (Gr3; LED 71 with halftone dots) are set to be driven at a driving frequency FQ [PWM] of 120 Hz.
  • the group of LEDs 71 (Gr2) corresponding to the vicinity of the boundary between the white image and the gray image is a driving frequency FQ [PWM] of 360 Hz, it is lower than the group of LEDs 71 (Gr1) corresponding to the white image. Is the frequency. Therefore, it is possible to suppress the reduction of the black insertion effect.
  • a so-called direct-type backlight unit 70 has been described as an example. However, it is not limited to this.
  • a backlight unit (tandem type backlight unit) 70 on which a tandem light guide plate 72 formed by spreading wedge-shaped light guide pieces 72p may be used.
  • any local dimming (active area type) backlight unit 70 can partially irradiate the liquid crystal display panel 60, and thus power consumption can be suppressed.
  • the local light amount control is realized by locally changing the duty or the duty and the current value, so that a change in luminance level is suppressed, and an optimum image quality can be provided.
  • examples of the mode of the liquid crystal 61 include TN mode, VA mode, IPS mode, OCB mode, and the like.
  • an MVA mode which is an example of the VA mode, will be described with reference to FIGS.
  • the IPS mode has been described with reference to FIG.
  • other liquid crystal modes may be used.
  • the mode of the liquid crystal 61 as shown in FIGS. 73 and 74 may be used (this mode is referred to as a VA-IPS (Vertical Alignment-In-Plane Switching) mode).
  • the liquid crystal 61 including the liquid crystal molecules 61M shown in these figures is a positive type liquid crystal having positive dielectric anisotropy (in these figures, an arrow formed by a one-dot chain line means light).
  • the linear pixel electrode 65P and the linear counter electrode 65Q are formed on one surface of the active matrix substrate 62 facing the liquid crystal 61 side.
  • the electrodes 65P and 65Q are disposed so as to face each other (the shape of the electrodes 65P and 65Q is not limited to a linear shape, and may be a comb-like shape as shown in FIG. 11).
  • the major axis direction of the liquid crystal molecules 61M is aligned along the direction perpendicular to both the substrates 62 and 63 (the parallel direction of both the substrates 62 and 63) (for example, the alignment regulating force is increased).
  • the alignment film material (not shown) is applied to both the electrodes 65P and 65Q, so that the initial alignment in the absence of an electric field is designed).
  • the polarizing film 64P and the polarizing film 64Q are arranged in a crossed Nicol arrangement, the backlight light BL that has passed through the active matrix substrate 62 is not emitted to the outside (in short, the liquid crystal display panel 60 is normally used). Black mode).
  • the liquid crystal molecules 61M whose initial alignment is aligned with the vertical direction of both the substrates 62 and 63 are as follows due to the influence of the arcuate electric field direction. That is, as shown in FIG. 74, the liquid crystal molecules 61M near the middle between the electrodes 65P and 65Q remain along the vertical direction of the two substrates 62 and 63, and most of the other liquid crystal molecules 61M have their own length.
  • the axial direction is aligned with the arcuate electric field direction (note that although not shown, the liquid crystal molecules 61M near the center of the electrodes 65P and 65Q remain along the vertical direction of the substrates 62 and 63).
  • the liquid crystal molecules 61M in the VA-IPS mode are the positive type as in the IPS mode, but when the voltage is not applied to both the electrodes 65P and 65Q, the liquid crystal molecules 61M are aligned with the two substrates 62. Aligned along the vertical direction of 63 (becomes homeotropic alignment).
  • FIGS. 75 corresponds to the relatively high temperature liquid crystal temperature Tp
  • FIG. 76 corresponds to the relatively high temperature liquid crystal temperature Tp
  • the response times in the MVA mode and the IPS mode are also shown (note that FIG. 77 shows a relatively high liquid crystal temperature Tp, FIG. 78). Corresponds to a relatively high temperature liquid crystal temperature Tp).
  • the response time tends to be shorter as the display image becomes higher gradation. This is because the voltage value applied to the liquid crystal molecules 61M becomes relatively high in order to largely tilt the liquid crystal molecules 61M, and this is caused by that.
  • the response speed difference for each gradation is small compared to the MVA mode because of the characteristic that the liquid crystal molecules 61M rotate.
  • the response time corresponding to the low gradation and the high gradation is relatively short, and the response time corresponding to the intermediate gradation is relatively long. The reason is as follows.
  • the liquid crystal molecules 61M try to tilt more like a bow as compared with the case of displaying a low gradation image, but near the middle between the electrodes 65P and 65Q (details). Then, in the vicinity of the center of the arcuate electric field, the liquid crystal molecules 61M are always located along the vertical direction of the two substrates 62 and 63.
  • the VA-IPS mode shows different graph lines from the MVA mode and the IPS mode.
  • the difference TW between the maximum value and the minimum value of the response time varies depending on the liquid crystal temperature Tp (at the high temperature liquid crystal temperature Tp).
  • the difference TW [VA-IPS, HOT] is smaller than the difference TW [VA-IPS, COLD] at the low-temperature liquid crystal temperature Tp).
  • the liquid crystal molecules The response speed Vr of 61M is relatively low. If the duty ratio of the PWM dimming signal is set low for such liquid crystal molecules 61M, multiple contours may occur as shown in FIG. Therefore, in such a case, the duty of the PWM dimming signal is set high.
  • the duty of the PWM dimming signal is set to be low (in short, the effect of black insertion of the PWM dimming signal appears remarkably).
  • control unit 1 may set the duty of the PWM dimming signal using the histogram data HGM as in the MVA mode described in the first embodiment.
  • control unit 1 classifies all the gradations of the histogram data HGM, and determines whether the occupation ratio in at least one specific gradation range of the divided gradation ranges exceeds the occupation ratio threshold value or less. to decide.
  • the duty when exceeding the occupancy threshold is made higher than the duty when it is less than or equal to the occupancy threshold, while the duty when lower than the occupancy threshold is made lower than the duty when exceeding the occupancy threshold (Note that the current value AM may be changed according to the change in Duty).
  • the duty is set to a relatively high value such as 100% and 70%, while when the occupation rate is 50% or less, the duty is 50%, 30 % Is set to a relatively low value (note that the tendency of Duty depending on the occupancy ratio is shown in the table of FIG. 79).
  • the control unit 1 classifies all the gradations of the histogram data HGM, and whether the occupancy ratio in at least one specific gradation range of the divided gradation ranges exceeds the occupancy ratio threshold value. Determine whether: The drive frequency FQ [PWM] when exceeding the occupancy threshold is lower than the drive frequency when less than the occupancy threshold, while the drive frequency FQ [PWM] when less than the occupancy threshold is It is made higher than the drive frequency when the threshold value is exceeded.
  • the drive frequency FQ [PWM] is set to a low value, for example, 120 Hz.
  • the drive frequency FQ [PWM] when the occupation rate is 50% or less is set to a high value such as 480 Hz in order to prevent multiple contours (note that the drive frequency FQ according to the size relationship of the occupation rate)
  • the tendency of [PWM] is shown in the table of FIG.
  • a specific gradation range and occupancy are determined according to the temperature data of the panel thermistor 83 (ie, the liquid crystal temperature Tp). At least one of the threshold values may change. For example, even in the case of the liquid crystal temperature Tp as shown in FIG. 75, a specific gradation range may be set.
  • the duty setting for the PWM dimming signal, or the duty setting and the current value setting, and further the setting of the drive frequency FQ [PWM] are realized by an LED control program (light source control program).
  • This program is a computer-executable program and may be recorded on a computer-readable recording medium. This is because the program recorded on the recording medium becomes portable.
  • Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated, a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM, a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card. Or a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated
  • a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM
  • a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card.
  • a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • control unit 1 may acquire the LED control program by communication from the communication network.
  • the communication network includes the Internet, infrared communication, etc. regardless of wired wireless.
  • Control unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Video signal processing part 11 Timing adjustment part 12 Histogram processing part 13 Calculation processing part 14 Duty setting part 15 Current value setting part 16 Viewing mode setting part 17 Memory 18 Histogram unit 20 LCD controller 30 LED controller 31 LED controller setting register group 32 LED driver control unit 33 Serial parallel conversion unit 34 Individual variation correction unit 35 Memory 36 Temperature correction unit 37 Aging deterioration correction unit 38 Parallel serial conversion unit 41 Drive frequency variable unit 50 Microcomputer unit 51 Main microcomputer 60 Liquid crystal display panel 61 Liquid crystal 61M Liquid crystal molecule 62 active matrix substrate 63 counter substrate 64P polarizing film 64Q polarizing film 65P Pixel electrode (first electrode / second electrode) 65Q counter electrode (second electrode / first electrode) 66P slit (first slit / second slit) 66Q slit (second slit / first slit) 67P rib (first rib / second rib) 67Q rib (2nd rib / 1st rib

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Abstract

 本発明は、液晶表示装置に搭載される光源の制御方法に関する。 本発明は、電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有することで画像を表示させる液晶表示パネル(60)と、上記液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式のLED(71)を内蔵するバックライトユニット(70)と、上記液晶表示パネルおよび上記バックライトユニットを制御するコントロールユニット(1)と、を含む。 液晶分子(61M)の応答速度(Vr)が比較的に速い場合(Vr2)には、比較的低い駆動周波数(FQ[PWM]1)でLED(71)が駆動される一方で、液晶分子(61M)の応答速度(Vr)が比較的に遅い場合(Vr1)には、比較的高い駆動周波数(FQ[PWM]2)でLED(71)が駆動される。 本発明によると、液晶分子の傾き度合いに応じて生じやすい画質の不具合(多重輪郭)が防止される。 本発明は、例えば、VA-IPSモードの液晶表示装置に用いられる。

Description

液晶表示装置および光源制御方法
 本発明は、表示装置である液晶表示装置、および、液晶表示装置に搭載される光源の制御方法に関する。
 非発光型の液晶表示パネル(表示パネル)を搭載する液晶表示装置(表示装置)では、通常、その液晶表示パネルに対して、光を供給するバックライトユニット(照明装置)も搭載される。バックライトユニットにおける光源には、種々の種類が存在する。例えば、特許文献1に示されるバックライトユニットの場合、光源はLED(Light Emitting Diode)である。
 そして、このようなLEDは、周知のPWM(Pulse Width Modulation)制御にて駆動する。特に、LEDは、1フレーム期間内(1垂直期間内)にて、時系列的に、点灯と消灯とを行うように設定される。
 通常、液晶表示装置のような、いわゆるホールド型の表示装置の場合、連続するフレーム画像にあって、1フレーム期間にわたって同じ画像が表示される。すると、人間は、途切れることのない画像を見続けることになり、その画像に、残像、ボケ等を感じることがある。
 そこで、特許文献1の液晶表示装置は、1フレーム期間にて、時系列的に、点灯と消灯とを行い、擬似的に、1フレームの画像を非連続的に表示する(このように消灯時間を設定することを、黒挿入と称する)。すなわち、特許文献1の液晶表示装置は、インパルス型の表示装置{例えば、CRT(Cathode Ray Tube)を搭載する表示装置}のように駆動する。これにより、この液晶表示装置は、例えば動画性能の向上を図る。
特開2006-53520号公報
 しかしながら、黒挿入による動画性能の向上を図る場合、液晶の種々特性の影響を受けやすい。例えば、液晶表示パネルは、液晶分子の傾きで、バックライトユニットからの光の透過率を変え、画像を表示する。そのため、画質は、液晶分子の傾く速度(応答速度)の影響を受けやすい。すると、応答速度によっては、一律的に、LEDの点灯時間および消灯時間が変えられるだけでは、残像が改善されなかったり、さらには、多重輪郭等の画質劣化が発生したりする。
 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、液晶の特性を考慮して、光源を制御することで、画質向上を図る液晶表示装置等を提供することにある。
 液晶表示装置は、電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有することで画像を表示させる液晶表示パネルと、液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式の光源を内蔵するバックライトユニットと、液晶表示パネルおよびバックライトユニットを制御する制御ユニットと、を含む。
 この液晶表示装置では、液晶は、液晶表示パネルに含まれ2枚の基板の間に介在し、一方の基板にて液晶側に向く一面に、第1電極と第2電極とが対向して並ぶ。そして、その液晶に含まれる液晶分子は、ポジ型で、両電極に電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の基板の垂直方向に沿わせるように配向される。
 さらに、この液晶表示装置では、制御ユニットは、液晶における液晶分子の配向変化の応答速度データを取得し、その応答速度データに応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させる。
 このようになっていると、液晶分子の応答速度、すなわち液晶分子の傾き状態を考慮して、光源が発光制御される。そのため、この液晶表示装置では、液晶分子の傾き度合いに応じて生じやすい画質の不具合(多重輪郭等)が防止される。
 なお、制御ユニットは、少なくとも1つの任意の応答速度データ閾値を有し、その応答速度データ閾値を境にして任意の応答速度データ範囲を複数設定し、応答速度データ範囲毎に、駆動周波数を変えると望ましい。このようになっていると、多段階的に、駆動周波数が変化させられるので、画質の不具合が一層防げる。
 特に、複数の応答速度データ範囲におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、駆動周波数が、応答速度データ範囲毎に変えられると望ましい。
 なお、駆動周波数は、フレーム周波数と同数または以上であると望ましい。さらには、駆動周波数は、フレーム周波数に対する整数倍であると望ましい。
 なお、液晶表示装置には、液晶の温度を測定する第1温度センサが含まれており、制御ユニットは、液晶温度に依存した液晶分子の応答速度データを記憶するとともに、応答速度データの少なくとも1つを応答速度データ閾値として記憶した記憶部を含み、第1温度センサの温度データと液晶温度とを対応づけることで、応答速度データを取得すると望ましい。
 ところで、液晶表示装置には、画質を向上させるために、種々の機能がある。そこで、それらの機能に対応して、制御ユニットは駆動周波数の設定を行うと望ましい。
 例えば、制御ユニットは、映像データをヒストグラム化することで、階調に対する度数分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラムユニットを含む。そして、制御ユニットは、ヒストグラムデータの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断する。
 そして、制御ユニットは、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数を、占有率閾値以下の場合の駆動周波数よりも低くする一方、占有率閾値以下の場合の駆動周波数を、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数よりも高くする、と望ましい。このようになっていると、ヒストグラムデータを用いた画質向上の機能に対応して、駆動周波数が設定され、さらに一層、画質の向上が図れる。
 なお、液晶表示装置には、液晶の温度を測定する第1温度センサが含まれており、制御ユニットは、占有率閾値を記憶する記憶部を含んでおり、特定の階調範囲および占有率の占有率閾値の少なくとも一方を、第1温度センサの温度データに応じて変えられると望ましい。
 また、このような液晶表示パネルを搭載する液晶表示装置にて、ヒストグラムデータを用いた画質向上の機能に対応して、駆動周波数が設定されるならば、フレーム周波数が120Hz、温度データが20℃、特定の階調範囲が、全階調範囲0以上255以下のうちの100以上192以下の階調範囲の場合、駆動周波数が、480Hzであると望ましい。
 また、制御ユニットは、フレームレートコントロール処理を行うFRC処理部を含む。そして、制御ユニットは、FRC処理部のフレームレートコントロール処理の有無に応じて、駆動周波数を変化させると望ましい。このようになっていると、FRC処理のON/OFFに対応して、駆動周波数が設定され、さらに一層、画質の向上が図れる。
 なお、フレームレートコントロール処理が有る場合の駆動周波数は、フレームレートコントロール処理が無い場合の駆動周波数に比べて、低いと望ましい。
 また、制御ユニットは、液晶表示パネルの視聴モードを切り替える視聴モード設定部を含んでおり、視聴モード設定部が視聴モードを切り替えた場合、その制御ユニットは、選択された視聴モードに応じて、駆動周波数を変化させると望ましい。このようになっていると、視聴モードに対応して、駆動周波数が設定され、さらに一層、画質の向上が図れる。
 なお、視聴モード毎にPWM設定(PWM調光信号の駆動周波数の設定)が可能なために、視聴モード設定部が、映像データの動画レベルに応じて、高動画レベル視聴モードと低動画レベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおける動画レベルの高低関係と逆関係になるように、駆動周波数が、選択された視聴モード毎に変えられると望ましい。
 また、視聴モード毎にPWM設定(PWM調光信号の駆動周波数の設定)が可能なために、視聴モード設定部が、映像データのコントラストレベルに応じて、高コントラストレベル視聴モードと低コントラストレベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおけるコントラストレベルの高低関係と逆関係になるように、駆動周波数が、選択された視聴モード毎に変えられると望ましい。
 また、制御ユニットは、外部の照度データを取得し、その照度データに応じて、駆動周波数を変化させると望ましい。このようになっていると、液晶表示装置の置かれている環境の明暗に対応して、駆動周波数が設定され、さらに一層、画質の向上が図れる。
 なお、複数の照度データ範囲毎におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、駆動周波数が、照度データ範囲毎に変えられると望ましい。
 また、外部の照度を測定する照度センサが含まれており、照度データは、照度センサの測定照度であると望ましい。
 ところで、制御ユニットは、1フレーム期間における最後のタイミングと、PWM調光信号におけるハイ期間の最後のタイミングとを同期させていると望ましい。このようになっていると、液晶分子の傾き初期段階で、光が供給されない。つまり、所定角度に達していない液晶分子に光が供給されなくなり、それに起因して、画質の不具合が生じにくい。
 また、制御ユニットは、連続するフレームにて、少なくとも1つのフレーム分の期間に合わせて、PWM調光信号のロー期間を合致させると望ましい。
 また、液晶表示装置では、光源は複数有り、液晶表示パネルの面に、部分的に光供給可能に配置されている。そこで、複数の光源を区分けし、区分けされた単数または複数の光源を、区分け光源とする。すると、制御ユニットは、区分け光源毎に、駆動周波数を変化させると望ましい。
 このようになっていると、全ての光源が一括に制御されず、部分的な制御ができるので、消費電力が抑えられる。その上、局所的に駆動周波数が変化させられることで、部分的な光量制御が実現するので、輝度レベルの変化が抑えられ、最適な画質提供が可能になる。
 例えば、区分け光源の個数が複数である場合、区分け光源は、液晶表示パネルの面内にて、ライン状に光を照射、面内を規則的に分けたブロックに合わせて光を照射、または、面内の一部エリアに合わせて光を照射すると望ましい。
 また、制御ユニットは、液晶への印加電圧をオーバードライブさせる機能を含んでおり、オーバードライブの有無に応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させると望ましい。このような制御であっても、液晶表示装置の画質向上を実現できるためである。
 なお、以上のような液晶装置では、液晶は、液晶表示パネルに含まれ2枚の基板の間に介在し、一方の基板にて液晶側に向く一面に、第1電極と第2電極とが対向して並ぶ。そして、その液晶に含まれる液晶分子は、ポジ型で、両電極に電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の基板の垂直方向に沿わせるように配向される。
 このような液晶表示装置、特に、電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有する液晶表示パネルと、液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式の光源を内蔵するバックライトユニットと、を含む液晶表示装置では、光源は以下のような制御方法で制御される。すなわち、液晶における液晶分子の配向変化の応答速度データを取得し、その応答速度データに応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させるステップを含む。
 また、以上のような液晶表示装置、特に、電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有する液晶表示パネルと、液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式の光源を内蔵するバックライトユニットと、液晶表示パネルおよびバックライトユニットを制御する制御ユニットと、を含む液晶表示装置では、光源は、以下のような光源制御プログラムで制御される。すなわち、液晶における液晶分子の配向変化の応答速度データを取得し、その応答速度データに応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させるステップを、制御ユニットに実行させる。
 なお、以上のような光源制御プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明といえる。
 本発明によれば、液晶表示パネルの透過率を左右する液晶分子の傾き状態に応じて、光源が発光制御される。そのため、液晶分子の傾き度合いに応じて生じやすい画質の不具合(多重輪郭等)が防止される。
は、液晶表示装置のブロック図である。 は、液晶表示装置のブロック図の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である。 は、液晶表示装置のブロック図の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である。 は、液晶表示パネルの部分断面図である。 は、MVAモード(スリットタイプ)の液晶で、電圧が印加されていない場合(OFFの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、MVAモード(スリットタイプ)の液晶で、電圧が印加されている場合(ONの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、MVAモード(リブタイプ)の液晶で、電圧が印加されていない場合(OFFの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、MVAモード(リブタイプ)の液晶で、電圧が印加されている場合(ONの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、IPSモードの液晶で、電圧が印加されていない場合(OFFの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、IPSモードの液晶で、電圧が印加されている場合(ONの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、櫛歯状の画素電極と櫛歯状の対向電極とを示す斜視図である。 は、人物像を表示した液晶表示パネルの画面を示す平面図である。 は、黒画像と白画像とを表示した液晶表示パネルの画面を示す平面図である。 は、黒画像と白画像とを表示した液晶表示パネルの画面を示す平面図である。 は、黒画像と白画像とを表示した液晶表示パネルの画面を示す平面図である。 は、黒画像と白画像とを表示した液晶表示パネルの画面を示す平面図である。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty100%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである。 は、比較的速い応答速度の液晶に対して、Duty100%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである。 は、比較的速い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフ、および、境界画像のイメージ図である(ただし、液晶の応答速度が比較的遅く、PWM調光信号がDuty100%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフ、および、境界画像のイメージ図である(ただし、液晶の応答速度が比較的遅く、PWM調光信号がDuty50%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフ、および、境界画像のイメージ図である(ただし、液晶の応答速度が比較的速く、PWM調光信号がDuty100%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフ、および、境界画像のイメージ図である(ただし、液晶の応答速度が比較的速く、PWM調光信号がDuty50%の場合)。 は、図14~図17から導き出せる画質評価をまとめた表である。 は、液晶分子の応答速度と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である。 は、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、液晶温度のデータ値と、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、同じ電流値のPWM調光信号の波形と輝度との関係を示す説明図である(ただし、Dutyは100%および50%)。 は、図23AでのDuty100%の輝度と同輝度になるように調整された電流値を有するPWM調光信号の波形と、輝度との関係を示す説明図である(ただし、Dutyは80%)。 は、図23AでのDuty100%の輝度と同輝度になるように調整された電流値を有するPWM調光信号の波形と、輝度との関係を示す説明図である(ただし、Dutyは60%)。 は、図23AでのDuty100%の輝度と同輝度になるように調整された電流値を有するPWM調光信号の波形と、輝度との関係を示す説明図である(ただし、Dutyは50%)。 は、液晶温度のデータ値と、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)におけるデータ値と、PWM調光信号の電流値におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、FRC処理があることを考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、FRC処理の有無と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である。 は、視聴モード(動画レベルの変更)を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、動画レベルと、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である。 は、視聴モード(コントラスト比の変更)を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、コントラスト比と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である。 は、視聴モード(動画レベルとコントラスト比との両方)を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、環境対応機能を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、環境対応機能に使用される照度データと、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、MVAモードの液晶で、液晶温度が比較的高温の場合)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、MVAモードの液晶で、液晶温度が比較的低温の場合)。 は、映像信号対応機能を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、映像信号対応機能にて使用される特定階調範囲の占有率と、階調値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である(ただし、液晶はMVAモード)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的高温の場合)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的低温の場合)。 は、種々機能を考慮して、PWM調光信号のDutyが設定される場合のフローチャートである。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフである(ただし、液晶の応答速度が比較的遅く、PWM調光信号がDuty70%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフである(ただし、液晶の応答速度が比較的遅く、PWM調光信号がDuty30%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフである(ただし、液晶の応答速度が比較的速く、PWM調光信号がDuty70%の場合)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフである(ただし、液晶の応答速度が比較的速く、PWM調光信号がDuty30%の場合)。 は、液晶表示装置のブロック図である。 は、液晶表示装置のブロック図の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である。 は、液晶表示装置のブロック図の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである(ただし、PWM調光信号の駆動周波数120Hz)。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである(ただし、PWM調光信号の駆動周波数480Hz)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフで、および、境界画像のイメージ図である(ただし、液晶の応答速度が比較的遅く、PWM調光信号が、駆動周波数480HZで、Duty50%の場合)。 は、液晶分子の応答速度と、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である。 は、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号の駆動周波数におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、液晶分子の応答速度におけるデータ値と、PWM調光信号の駆動周波数におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、液晶温度におけるデータ値と、液晶分子の応答速度のデータ値と、PWM調光信号の駆動周波数におけるデータ値との関係を矢印で示した表である。 は、映像信号対応機能があることを考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、映像信号対応機能にて使用される特定階調範囲の占有率と、輝度と、PWM調光信号のDutyと、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である(ただし、液晶はMVAモード)。 は、FRC処理があることを考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、FRC処理の有無と、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である。 は、視聴モード(動画レベルの変更)を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、動画レベルと、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である。 は、視聴モード(コントラスト比の変更)を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、コントラスト比と、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である。 は、視聴モード(動画レベルとコントラスト比との両方)を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、環境対応機能を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、環境対応機能に使用される照度データと、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である。 は、種々機能を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、種々機能を考慮して、PWM調光信号の駆動周波数が設定される場合のフローチャートである。 は、120Hz、480Hz、60HzのPWM調光信号の波形を並列された信号波形図である。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである(ただし、PWM調光信号の駆動周波数120Hzで、液晶への印加電圧がオーバードライブ駆動ではない)。 は、比較的遅い応答速度の液晶に対して、Duty50%のPWM調光信号で駆動するLEDの光が供給される場合での、時間に対する液晶分子の傾き量、PWM調光信号の波形、輝度変化を示したグラフである(ただし、PWM調光信号の駆動周波数120Hzで、液晶への印加電圧がオーバードライブ駆動である)。 は、黒画像と白画像との境界付近の積分輝度を示したグラフである。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、中心に白画像、その白画像の周りに黒画像を表示する液晶表示パネルと、その液晶表示パネルの画像に対応するバックライトユニットとを併記した平面図である。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、VA-IPSモードの液晶で、電圧が印加されていない場合(OFFの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、VA-IPSモードの液晶で、電圧が印加されている場合(ONの場合)の液晶分子の配向を示す斜視図である。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、VA-IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的高温の場合)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、VA-IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的低温の場合)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、MVAモード、IPSモード、VA-IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的高温の場合)。 は、階調値と液晶分子の応答時間との関係を示すグラフである(ただし、MVAモード、IPSモード、VA-IPSモードの液晶で、液晶温度が比較的高温の場合)。 は、映像信号対応機能にて使用される特定階調範囲の占有率と、階調値と、PWM調光信号のDuty(黒挿入率)との関係を示した表である(ただし、液晶はVA-IPSモード)。 は、映像信号対応機能にて使用される特定階調範囲の占有率と、輝度と、PWM調光信号のDutyと、PWM調光信号の駆動周波数との関係を示した表である(ただし、液晶はVA-IPSモード)。
 [■実施の形態1■]
 実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、信号の進行を示す矢印に信号種を示す符号が付されている場合があるが、矢印はその信号種のみの進行を意味するものではない。また、動作のステップを示すフローチャートは、一例であって、その動作の流れだけに限定されるものではない。
 また、記載される数値実施例およびグラフ等は、一例にすぎず、その数値およびグラフ線に限定されるものではない。なお、以下では、表示装置の一例として、液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、その他の表示装置でかまわない。
 <■液晶表示装置について>
 図1~図3は、液晶表示装置90に関する種々部材を示したブロック図である(なお、図2および図3は、図1の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である)。図1に示すように、液晶表示装置90は、液晶表示パネル60、バックライトユニット70、ゲートドライバー81、ソースドライバー82、パネル用サーミスタ83、環境用照度センサ84、LEDドライバー85、LED用サーミスタ86、LED用輝度センサ87、およびコントロールユニット(制御ユニット)1、を含む。
 液晶表示パネル60は、液晶61(液晶分子61M)を、アクティブマトリックス基板62および対向基板63を挟み込み(後述の図4参照)、その液晶61を不図示のシール材を用いて封止する。なお、アクティブマトリックス基板62には、ゲート信号線とソース信号線とが互いに交差するように配置され、さらに、両信号線の交差点には、液晶61に対する印加電圧調整に要するスイッチング素子(例えば、Thin Film Transistor)が配置される。
 バックライトユニット70は、例えば、図1に示すようなLED(Light Emitting Diode)71のような光源(発光素子)を含み、そのLED71からの光を非発光型の液晶表示パネル60に対して供給する。すると、液晶表示装置90では、液晶分子61Mの配向が、印加電圧に応じて調整されることで、液晶61の透過率が部分的に変化し(要は、バックライトユニット70からの光を外部に透過させる光量が変化し)、表示画像が変化する。
 なお、バックライトユニット70に含まれるLED71の種類は多々ある。例えば、白色光、赤色光、緑色光、または青色光を発するLED71が挙げられる。
 ただし、白色光を発するLED71の場合、バックライトユニット70に搭載されるLED71の全てが白色発光型であることに起因して、バックライト光も白色となる。なお、白色の生成の仕方も多々ある。例えば、赤色LEDチップ、緑色LEDチップ、および青色LEDチップを含み、混色で白色生成するLED71であってもよいし、蛍光発光を利用することで、白色生成するLED71であってもよい。
 逆に、白色光以外の光を発するLED71の場合、混色によって白色のバックライト光が生成されるので、バックライトユニット70に含まれるLED71は、赤色発光型LED71、緑色発光型LED71、青色発光型LED71である。
 なお、どのようなLED71であっても、配置は特に限定されることはなく、例えば図1に示すように、マトリックス配置が一例として挙げられる。また、LED71は、周知のPWM(Pulse Width Modulation)制御で駆動する。
 ゲートドライバー81は、液晶表示パネル60のゲート信号線に対して、スイッチング素子の制御信号(タイミング信号)であるゲート信号G-TSを供給するドライバーである。なお、ゲート信号G-TSは、コントロールユニット1によって生成される。
 ソースドライバー82は、液晶表示パネル60のソース信号線に対して、画像データの一例である画素への書き込み信号(LCD用映像信号VD-Sp’[led]、または、LCD用映像信号VD-Sp[led]);詳細は後述)を供給するドライバーである。詳説すると、ソースドライバー82は、コントロールユニット1によって生成されるタイミング信号S-TSに基づいて、書き込み信号をソース信号線に供給する(なお、書き込み信号およびタイミング信号S-TSは、コントロールユニット1によって生成される)。
 パネル用サーミスタ(第1温度センサ)83は、液晶表示パネル60の温度、詳説すると、液晶表示パネル60に含まれる液晶61の温度を測定する温度センサである。このパネル用サーミスタ83が利用される点についての詳細は後述する。
 環境用照度センサ84は、液晶表示装置90の置かれる環境の照度を測定する測光センサである。この環境用照度センサ84が利用される点についての詳細は後述する。
 LEDドライバー85は、コントロールユニット1によって生成されるタイミング信号(L-TS)に基づいて、LED71の制御信号(VD-Sd’[W・A])をLED71に供給する{なお、LED71の制御信号はコントロールユニット1によって生成される}。詳説すると、LEDドライバー85は、LEDコントローラ30からの信号(PWM調光信号VD-Sd’[W・A]、タイミング信号L-TS)に基づいて、バックライトユニット70におけるLED71を点灯制御する。
 LED用サーミスタ86は、バックライトユニット70に搭載されたLED71の温度を測定する温度センサである。このLED用サーミスタ86が利用される点についての詳細は後述する。
 LED用輝度センサ87は、LED71の輝度を測定する測光センサである。このLED用輝度センサ87が利用される点についての詳細は後述する。
 <■コントロールユニットについて>
 コントロールユニット1は、上述した種々信号を生成する制御ユニットであり、メインマイクロコンピュータ(メインマイコン)51、映像信号処理部10、液晶表示パネルコントローラ(LCDコントローラ)20、およびLEDコントローラ30を含む。
 ≪◆メインマイコン≫
 メインマイコン51は、コントロールユニット1に含まれる、映像信号処理部10、液晶表示パネルコントローラ20、およびLEDコントローラ30に関する種々の制御を統括するものである(なお、メインマイコン51と、これにより制御されるLEDコントローラ30とは、まとめて、マイコンユニット50と称される場合がある)。
 ≪◆映像信号処理部≫
 映像信号処理部10は、図2に示すように、タイミング調整部11、ヒストグラム処理部12、演算処理部13、Duty設定部14、電流値設定部15、視聴モード設定部16、およびメモリ17を含む。
 タイミング調整部11は、外部の信号源からの初期の画像信号(初期画像信号F-VD)を受信する。その初期画像信号F-VDは、例えばテレビ信号であり、映像信号とその映像信号に同期する同期信号が含まれる(なお、映像信号は、例えば、赤色映像信号、緑色映像信号、青色映像信号、輝度信号で構成される)。
 そこで、タイミング調整部11は、この同期信号から、液晶表示パネル60の画像表示に要する新たな同期信号(クロック信号CLK、垂直同期信号VS、および水平同期信号HS等)を生成する。そして、タイミング調整部11は、生成した新たな同期信号を、液晶表示パネルコントローラ20およびマイコンユニット50に送信する(図1・図2参照)。
 ヒストグラム処理部12は、初期画像信号F-VDを受信し、その初期画像信号F-VDに含まれる映像信号(映像データ)をヒストグラム化する。詳説すると、ヒストグラム処理部12は、1フレーム毎における初期画像信号F-VDでの各階調に対する度数分布を取得する。
 ただし、ヒストグラム化されるデータは、初期画像信号F-VDに限らない。例えば、後述するセパレータLED信号VD-Sd、セパレータLCD信号VD-Sp、LCD用映像信号VD-Sp[led]、または、フレームレートコントロール処理されたLCD用映像信号VD-Sp’[led]が、ヒストグラム処理されてもかまわない{要は、これらの種々の映像信号(映像データ)がヒストグラム化可能である}。なお、ヒストグラムのデータを、ヒストグラムデータHGMとする。そして、そのヒストグラムデータHGMは、ヒストグラム処理部12によって、演算処理部13に送信される。
 演算処理部13は、初期画像信号F-VDを受信し、その初期画像信号F-VDを、バックライトユニット70(詳説するとLED71)の駆動に適した信号と、液晶表示パネル60の駆動に適した信号とに分離させる。そして、演算処理部13は、初期画像信号F-VDのうち、LED71に適したセパレータLED信号VD-SdをDuty設定部14に送信する。
 また、演算処理部13は、初期画像信号F-VDのうち、液晶表示パネル60に適したセパレータLCD信号VD-Spを補正した後に、液晶表示パネルコントローラ20に送信する。なお、この補正処理は、後述するLED71の制御用信号(PWM調光信号VD-Sd[W・A])を考慮したものである(この補正処理されたセパレータLED信号VD-Spを、LCD用映像信号VD-Sp[led]とする)。
 また、演算処理部13は、セパレータLCD信号VD-Spをヒストグラム化させるために、ヒストグラム処理部12に送信してもよい。
 さらに、演算処理部13は、ヒストグラムデータHGMを用いて、平均信号レベル(Average Signal Level;ASL)のヒストグラムデータHGM[S]、および、平均輝度レベル(Average Luminance Level;ALL)のヒストグラムデータHGM[L]の少なくとも一方を求める。
 すなわち、演算処理部13は、初期画像信号F-VD、セパレータLED信号VD-Sd、セパレータLCD信号VD-Sp、LCD用映像信号VD-Sp[led]、または、LCD用映像信号VD-Sp’ [led]から、平均信号レベルASLおよび平均輝度レベルALLの少なくとも一方のヒストグラムデータHGMを求めることができ、さらに、それをDuty設定部14に送信する。
 また、演算処理部13は、平均信号レベルASLの平均値および平均輝度レベルALLの平均値の少なくとも一方も求めることができ、さらに、それをDuty設定部14に送信する。なお、ヒストグラム処理部12と演算処理部13とは、種々のヒストグラムデータHGMに関する種々処理を行うことから、ヒストグラムユニット18とする。
 Duty設定部14は、セパレータLED信号VD-Sdを受信する。さらに、Duty設定部14は、演算処理部13からのヒストグラムデータHGMを受信する。また、Duty設定部14は、後述するメモリ17からの信号(メモリデータDM)を受信するとともに、視聴モード設定部16、パネル用サーミスタ83、LEDコントローラ30(詳説すると、後述のFRC処理部21)、環境用照度センサ84の少なくとも1つの信号も受信する。
 そして、これらの少なくとも1つの信号と、セパレータLED信号VD-Sdとから、Duty設定部14は、LED71の制御に適したPWM調光信号を生成する(詳細については後述)。具体的には、Duty設定部14は、PWM調光信号におけるDutyを設定する(なお、Duty設定部14にて、Dutyを設定されたPWM調光信号を、PWM調光信号VD-Sd[W]とする)。
 なお、Dutyとは、PWM調光信号(交流信号)における1周期にて、LED71を点灯させる期間の比率である。すなわち、Dutyが100%の場合、1周期の間、LED71が点灯し続けていることを意味する(逆に、Dutyが60%の場合、1周期の間における40%の期間では、LED71が消灯している)。
 電流値設定部15は、Duty設定部14からのPWM調光信号VD-Sd[W]を受信し、そのPWM調光信号VD-Sd[W]の電流値を変える。この電流値の可変についての詳細は、後述する。なお、電流値を適切に設定されたPWM調光信号VD-Sd[W]は、PWM調光信号VD-Sd[W・A]とする。そして、このPWM調光信号VD-Sd[W・A]は、電流値設定部15によって、マイコンユニット50(詳説すると、LEDコントローラ30)に送信されるとともに、演算処理部13にも送信される。
 視聴モード設定部16は、液晶表示パネル60に表示される画像の種類、液晶表示装置90の置かれる場所の環境、または、視聴者の好み(所望のコントラスト比等)に応じて、画像の表示形式(視聴モード)を定める。視聴モード設定部16は、例えば、以下のような視聴モードを設定できる。
 スポーツモード  …サッカー選手等の動きの激しい画像表示に適した視
           聴モード。すなわち、動画レベルが比較的高い視聴
           モード。
 ナチュラルモード …ニュース番組等の動きの穏やかな画像表示に適した
           視聴モード。すなわち、動画レベルが比較的低い視
           聴モード。
 ダイナミックモード…白画像と黒画像とのコントラストを際立たせる視聴
           モード。すなわち、コントラストレベルを比較的高
           めたい視聴モード。
 シネマモード   …白画像と黒画像とのコントラストを際立たせない視
           聴モード。すなわち、コントラストレベルを比較的
           低くしたい視聴モード。
 スタンダードモード…ダイナミックモードとシネマモードとの中間の視聴
           モード。
 なお、これらの視聴モード、特に、スポーツモード、ナチュラルモードを鑑みると、視聴モード設定部16は、映像信号(映像データ)の動画レベルに応じて、高動画レベル視聴モード、または、低動画レベル視聴モードを設定できる(ただし、2段階のレベル設定とは限らない)。
 また、ダイナミックモード、標準モード、シネマモードを鑑みると、視聴モード設定部16は、映像信号(映像データ)のコントラストレベルに応じて、高コントラストレベル視聴モード、中コントラストレベル視聴モード、または、低コントラストレベル視聴モードを設定できる(ただし、3段階のレベル設定とは限らない)。
 メモリ(記憶部)17は、Duty設定部14のDuty設定に必要な種々のデータテーブル、および、種々の閾データ(閾値)等を記憶する。一例を挙げると、メモリ17は、パネル用サーミスタ83の温度と液晶分子61Mの応答速度Vrとを関連づけた温度-速度データテーブルを含む。さらに、メモリ17は、温度-速度データテーブルにおける、ある応答速度Vrを閾値(応答速度データ閾値)と記憶している。なお、この閾値の数は、単数であっても複数であってもかまわない。
 また、メモリ17は、平均信号レベルASLまたは平均輝度レベルALLで作成されたヒストグラムデータHGMにおける全階調を区分けするための閾値(階調閾値データ)を記憶する。すなわち、階調閾値によって、ヒストグラムデータHGMは、少なくとも2つ以上の階調範囲に分けられる。さらに、メモリ17は、ヒストグラムデータHGMにおける特定の階調範囲(区分けされた少なくとも1つの階調範囲)の占有率が、一定値を超過するか以下かを判断するための閾値(占有率閾値)を記憶する。
 ≪◆LCDコントローラ≫
 LCDコントローラ20は、フレームレートコントロール処理(FRC処理部)21と、ゲートドライバー/ソースドライバー制御部(G/S制御部)22とを含む。
 FRC処理部21は、映像信号処理部10(詳説すると、演算処理部13)から送信されてくるLCD用映像信号VD-Sp[led]を受信する。そして、FRC処理部21は、残像効果で、擬似的に画像を表示するために、LCD用映像信号VD-Sp[led]におけるフレームレートを高速で切り替えるFRC処理を行う(なお、FRC処理されたLCD用映像信号VD-Sp[led]は、LCD用映像信号VD-Sp’[led]とする)。
 なお、このFRC処理部21は、ON/OFFの切換可能である。したがって、FRC処理部21が、2倍速化でFRC処理を行っている場合に、LCD用映像信号VD-Sp’[led]が120Hzであれば、LCD用映像信号VD-Sp[led]は60Hzとなる(これらの信号をフレーム周波数と捉えられる)。
 そして、FRC処理部21は、FRC処理したLCD用映像信号VD-Sp’[led]、または、FRC処理しなかったLCD用映像信号VD-Sp[led]を、ソースドライバー82に送信する(図1参照)。
 G/S制御部22は、映像信号処理部10(詳説すると、タイミング調整部11)から送信されてくるクロック信号CLK、垂直同期信号VS、水平同期信号HS等から、ゲートドライバー81およびソースドライバー82を制御するタイミング信号を生成する(なお、ゲートドライバー81に対応するタイミング信号を、タイミング信号G-TS、ソースドライバー82に対応するタイミング信号を、タイミング信号S-TSとする)。そして、G/S制御部22は、タイミング信号G-TSをゲートドライバー81に送信し、タイミング信号S-TSをソースドライバー82に送信する(図1参照)。
 つまり、このLCDコントローラ20は、LCD用映像信号VD-Sp’[led](または、LCD用映像信号VD-Sp[led])、および、タイミング信号S-TSをソースドライバー82に、タイミング信号G-TSをゲートドライバー81に送信する。そして、ソースドライバー82とゲートドライバー81とは、両タイミング信号G-TS・S-TSを用いて、液晶表示パネル60の画像を制御する。
 ≪◆LEDコントローラ≫
 LEDコントローラ30は、メインマイコン51の管理(制御)の下、LEDドライバー85に種々の制御信号を送信するものである。そして、このLEDコントローラ30は、図3に示すように、LEDコントローラ設定用レジスタ群31、LEDドライバー制御部32、シリアルパラレル変換部(S/P変換部)33、個体バラツキ補正部34、メモリ35、温度補正部36、経時劣化補正部37、および、パラレルシリアル変換部(P/S変換部)38を含む。
 LEDコントローラ設定用レジスタ群31は、メインマイコン51からの種々制御信号を一時的に保持する。いいかえると、メインマイコン51は、一旦、LEDコントローラ設定用レジスタ群31を介して、LEDコントローラ30内部の種々部材を制御する。
 LEDドライバー制御部32は、映像信号処理部10(詳説すると、電流値設定部15)からのPWM調光信号VD-Sd[W・A]をS/P変換部33に送信する。また、LEDドライバー制御部32は、映像信号処理部10からの同期信号(クロック信号CLK、垂直同期信号VS、水平同期信号HS等)で、LED71の点灯タイミング信号L-TSを生成して、LEDドライバー85に送信する。
 S/P変換部33は、LEDドライバー制御部32からシリアルデータで送信されてくるPWM調光信号VD-Sd[W・A]をパラレルデータに変換する。
 個体バラツキ補正部34は、LED71の個別の性能を予め確認しておき、個体誤差を無くすための補正を行う。例えば、予め、特定のPWM調光信号値で、LED71の輝度を測定する。詳説すると、例えば、各LED71における赤色発光のLEDチップ、緑色発光のLEDチップ、青色発光のLEDチップ、が点灯され、所望の色味を有する白色光を生成可能なように、各LEDチップに対応する特定のPWM調光信号値が補正される。
 次に、複数のLED71が点灯され、面状光としての輝度ムラを無くすように、各LED71(各LEDチップ)に対応するPWM調光信号値がさらに補正される。これにより、複数有るLED71における個体差(輝度の個体バラツキ、ひいては面状光の輝度ムラ)が補正される。
 なお、このような補正処理の仕方は種々有るが、一般的なルックアップテーブル(LUT)を用いた補正処理が採用される。すなわち、個体バラツキ補正部34は、メモリ35に記憶されているLED71の個体バラツキ用のLUTで、補正処理を行う。
 メモリ35は、例えば、上述したようなLED71の個体バラツキ用LUTを記憶する。また、メモリ35は、個体バラツキ補正部34の後段の温度補正部36、および経時劣化補正部37で要するLUTも記憶する。
 温度補正部36は、LED71の発光にともなう温度上昇に起因するLED71の輝度低下を考慮する補正を行う。例えば、温度補正部36は、1秒間に1回、LED用サーミスタ86で、LED71(要は各色のLEDチップ)の温度データを取得し、その温度データに対応するLUTをメモリ35から取得し、面状光の輝度ムラを抑える補正処理(すなわち、LEDチップに対応するPWM調光信号値の変更)を行う。
 経時劣化補正部37は、LED71の経時劣化に起因するLED71の輝度低下を考慮する補正を行う。例えば、経時劣化補正部37は、1年に1回、LED用輝度センサ87によるLED71(要は、各色のLEDチップ)の輝度データを取得し、その輝度データに対応するLUTをメモリ35から取得し、面状光の輝度ムラを抑える補正処理(すなわち、各色のLEDチップに対応するPWM調光信号値の変更)を行う。
 P/S変換部38は、パラレルデータで送信されてくる種々の補正処理を経たPWM調光信号(LEDコントローラ30による補正処理後のPWM調光信号は、PWM調光信号VD-Sd’[W・A]とする)を、シリアルデータに変換し、LEDドライバー85に送信する。すると、LEDドライバー85は、PWM調光信号VD-Sd’[W・A]、および、タイミング信号L-TSに基づいて、バックライトユニット70におけるLED71を点灯制御する。
 <■LEDを発光制御するPWM調光信号について>
 ここで、LED71の発光を制御するPWM調光信号VD-Sd[W]について説明する。PWM調光信号VD-Sd[W]は、液晶分子61Mの配向変化の応答速度Vrに応じて、Dutyを変えられている(ただし、応答速度Vrだけでなく、LEDコントローラ30等による種々の補正結果が考慮された上で、LED22に直接入力されるPWM調光信号のDutyが、所望の値になるように設定される)。
 ≪◆液晶分子の応答速度≫
 そこで、まず、液晶分子61Mの応答速度Vrについて、図4~図8を用いて説明する。図4は液晶表示パネル60の部分断面図である。この図に示すように、液晶表示パネル60では、Thin Film Transistor等のスイッチング素子(不図示)および画素電極65Pを配置したアクティブマトリックス基板62と、このアクティブマトリックス基板62に対向し、対向電極65Qを配置した対向基板63とが、不図示のシール材を介して貼り合わされる。そして、これらの両基板62・63(詳説すると、両電極65P・65Q)の隙間に、液晶61が封止される。
 また、液晶表示パネル60では、アクティブマトリックス基板62および対向基板63を挟むように、偏光フィルム64P・64Qが取り付けられる。すると、偏光フィルム64Pは、バックライトユニット70からのバックライト光BLのうち、特定の偏光を透過させ、液晶(液晶層)61に導き、偏光フィルム64Qは、液晶層61を透過する光のうち、特定の偏光を透過させ、外部に導く。
 ただし、このように液晶表示パネル60を通過する光は、途中で、電圧の印加に応じた液晶分子61Mの配向、すなわち液晶分子61Mの傾きの影響を受ける。詳説すると、外部への透過光量は、液晶分子61Mの傾きに起因する液晶表示パネル60の透過率変化に応じて変わる。そこで、このような液晶表示パネル60は、電圧の印加に応じた液晶分子61Mの傾きに起因する透過率変化を利用して、画像を表示する。
 液晶表示パネル60には、種々のモードが想定される。例えば、TN(Twist Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、IPS(In-Plane Switching)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モードである。ただし、どのようなモードであっても、液晶61に入射する光の透過量は、液晶分子61Mの配向によって可変する。
 (●MVAモード)
 例えば、VAモードの一種であるMVA(Multi-domain Vertical Alignment)モードを、図5と図6とを用いて説明すると、以下の通りである(なお、これらの図および後述の図7~図10において、一点鎖線で形成される矢印は光を意味する)。
 図5および図6に示される液晶分子61Mを含む液晶61は、負の誘電異方性を有するネガ型液晶である。そして、アクティブマトリックス基板62の液晶61側に向く一面には、画素電極(第1電極/第2電極)65Pが形成され、対向基板63の液晶61側に向く一面には、対向電極(第2電極/第1電極)65Qが形成される。
 その上、画素電極65Pには、スリット66P(第1スリット/第2スリット)が形成され、対向電極65Qにもスリット66Q(第2スリット/第1スリット)が形成される(なお、スリット66Pとスリット66Qとの向きは同方向である)。ただし、スリット66Pとスリット66Qとは、電極65P・65Qの並列方向(例えば、両基板62・63に対する垂直方向)に沿って向かい合わずに、ずれている。
 そして、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加されない場合(OFFの場合)、図5に示すように、液晶分子61Mの長軸方向が、両基板62・63に対する垂直方向に沿うように配向される(例えば、配向規制力を有した不図示の配向膜材料が、両電極65P・65Qに塗布されることで、無電界時の初期配向が設計される)。
 すると、偏光フィルム64Pと偏光フィルム64Qとがクロスニコル配置になっていると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLは、外部に出射しない(要は、液晶表示パネル60は、ノーマリーブラックモードである)。
 一方で、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加される場合(ONの場合)、両電極65P・65Q間に生じる電界の方向に沿って、液晶分子61Mは傾こうとする。ただし、この電界方向は、両基板62・63の垂直方向(両基板62・63の並列方向)に沿わずに傾く。なぜなら、画素電極65Pに形成されたスリット66Pと、対向電極65Qに形成されたスリット66Qとによって、電界に歪みが生じ、斜め方向の電界が形成されるためである。
 そして、ネガ型の液晶分子61Mは、図6に示すように、自身の短軸方向を電界方向(電気力線;図6の二点鎖線参照)に沿わすように傾く。すなわち、この液晶表示パネル60におけるネガ型の液晶分子61Mは、両電極65P・65Qに電圧を印加されない場合、自身の長軸方向を、2枚の基板62・63の垂直方向に沿わせる(ホメオトロピック配向にする)。一方で、両電極65P・65Qに電圧が印加された場合、自身の長軸方向を、両電極65P・65Q間の電界方向に交差させる。すると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLの一部は、液晶分子61Mの傾きに起因して、偏光フィルム64Qの透過軸に沿う光として外部に出射する。
 なお、MVAモードの液晶表示パネル60は、図5および図6に示すようなタイプ(スリットタイプのMVAモードと称する)、すなわち、スリット66P・66Qを用いて斜め電界を生じさせるものに限らない。例えば、図7および図8に示されるように、スリット66P・66Qではなく、リブ67P・67Qが用いられるMVAモードもある(このMVAモードをリブタイプと称する)。
 詳説すると、この液晶表示パネル60では、画素電極65P上に、リブ67P(第1リブ/第2リブ)が形成され、対向電極65Q上に、リブ67Q(第2リブ/第1リブ)が形成される(なお、リブ67Pとリブ67Qとの向きは同方向である)。そして、リブ67Pとリブ67Qとは、電極65P・65Qの並列方向(2枚の基板62・63の垂直方向)に沿って向かい合わずに、ずれている。
 さらに、リブ67Pは、例えば三角柱状で、1つの側面を電極65Pに向け、他の側面を液晶61に接させるように配置される。同様に、リブ67Qは、例えば三角柱状で、1つの側面を電極65Qに向け、他の側面を液晶61に接させるように配置される(なお、液晶60に接するリブ67の側面を斜面と称する)。
 そして、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加されない場合(OFFの場合)、図7に示すように、液晶分子61Mの長軸方向が、両基板62・63に対する垂直方向に沿うように配向される(例えば、配向規制力を有した不図示の配向膜材料が、画素電極65P・リブ67P、および、対向電極65Q・リブ67Qに塗布されることで、無電界時の初期配向が設計される)。ただし、リブ67P・67Qの斜面に面する液晶分子61Mは、両基板62・63に対する垂直方向(両基板62・63の板厚方向)に対して傾斜する。
 しかしながら、大部分の液晶分子61Mは、両基板62・63に対する垂直方向に沿うため、偏光フィルム64Pと偏光フィルム64Qとがクロスニコル配置になっていると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLは、外部に出射しない。
 一方で、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加される場合(ONの場合)、両電極65P・65Q間に生じる電界の方向に沿って、液晶分子61Mは傾こうとする。ただし、この電界方向は、両基板62・63の垂直方向に沿わずに傾く。なぜなら、画素電極65Pに形成されたリブ67Pと、対向電極65Qに形成されたリブ67Qとによって、電界に歪みが生じ、斜め方向の電界(図8の二点鎖線参照)が形成されるためである。
 その上、リブ67P・67Qの斜面上の液晶分子61Mが傾いていることに起因して、その他の液晶分子61Mが電界方向に沿うように斜めに傾きやすい。その結果、図8に示すように、液晶分子61Mは、自身の短軸方向を電界方向に沿わすように傾く。
 すなわち、この液晶表示パネル60におけるネガ型の液晶分子61Mの大部分(リブ67P・67Qに面しない大部分の液晶分子61M)は、両電極65P・65Qに電圧を印加されない場合、自身の長軸方向を、2枚の基板62・63の垂直方向に沿わせる。一方で、両電極65P・65Qに電圧が印加された場合、自身の長軸方向を、両電極65P・65Q間の電界方向に交差させる。すると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLの一部は、液晶分子61Mの傾きに起因して、偏光フィルム64Qの透過軸に沿う光として外部に出射する。
 総括すると、スリットタイプおよびリブタイプのMVAモードでは、液晶分子61Mは、ネガ型で、少なくとも一部の液晶分子61Mは(要は、全部の液晶分子61Mまたは一部の液晶分子61Mは)、両電極65P・65Qに電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の基板62・63の垂直方向に沿わせるように配向されている。そして、液晶分子61Mは、両電極65P・65Qに電圧が印加された場合に、自身の長軸方向を、両電極65P・65Q間の電界方向に交差させる。
 なお、以上では、スリットタイプおよびリブタイプのMVAモードを説明したが、スリットとリブとを有するMVAモードもある。例えば、画素電極65P上に、スリット66Pを形成し、対向電極65Q上に、リブ67Qを形成した液晶表示パネル60が一例として挙げられる。
 したがって、画素電極65Pに、スリット66Pまたはリブ67Pが形成され、対向電極65Qに、スリット66Qまたはリブ67Qが形成されており、これらのスリット66P・66Q同士、リブ67P・67Q同士、またはスリット66Pとリブ67P(スリット66Qとリブ67Q)との組み合わせに起因して、両電極65P・65Q間の電界方向が、2枚の基板62・63の垂直方向に対して交差する(要は斜め電界が生じる)場合、その液晶モードは、MVAモードといえる。
 (●IPSモード)
 また、液晶表示パネル60がIPSモードの場合は、以下の通りである。まず、図9および図10に示される液晶分子61Mを含む液晶61は、正の誘電異方性を有するポジ型液晶である。そして、画素電極65Pおよび対向電極65Qが、アクティブマトリックス基板62にて、液晶61側に向く一面に形成される。特に、両電極65P・65Qは、互いに向き合うように配置される。
 さらに、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加されない場合(OFFの場合)、図9に示すように、液晶分子61Mは、自身の長軸方向(ダイレクタ方向)を、アクティブマトリックス基板62の基板面の面内方向(基板面の水平方向)に沿わせつつ、画素電極65Pと対向電極65Qとの並列方向LDに交差するように配向される(例えば、配向規制力を有した不図示の配向膜材料が、両電極65P・65Qに塗布されることで、無電界時の初期配向が設計される)。
 すると、偏光フィルム64Pと偏光フィルム64Qとがクロスニコル配置になっていると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLは、外部に出射しない(要は、液晶表示パネル60は、ノーマリーブラックモードである)。
 一方で、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加される場合(ONの場合)、両電極65P・65Q間に生じる電界に沿って、液晶分子61Mは傾こうとする。そして、この電界方向は、画素電極65Pと対向電極65Qとの並列方向LDに沿う弓状である(要は、湾曲先を対向基板63に向け、画素電極65Pと対向電極65Qとの並列方向に沿う弓状の電気力線が生じる;図10の二点鎖線参照)。
 すると、初期配向をアクティブマトリックス基板62の基板面の面内方向の沿わせた液晶分子61Mは、弓状の電界方向の影響で回転し、図10に示すように、自身の長軸方向を、基板面の面内方向に沿わせつつ、電極65P・65Q間の電界方向に沿わせる。すると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLの一部は、液晶分子61Mの傾きに起因して、偏光フィルム64Qの透過軸に沿う光として外部に出射する。
 なお、図9および図10での画素電極65Pおよび対向電極65Qは、線状であったが、これに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、櫛歯状の画素電極65Pおよび櫛歯状の対向電極65Qが、アクティブマトリックス基板62にて、液晶61側に向く一面に形成されてもよい。
 そして、このような櫛歯状の画素電極65Pおよび対向電極65Qの場合、両電極65P・65Qは、互いの櫛歯を噛み合わせるように配置されることで、画素電極65Pの歯65Ptと対向電極65Qの歯65Qtとが交互に並ぶ。すると、画素電極65Pの歯65Ptと対向電極65Qの歯65Qtとの間で、弓状の電界(横方向電界)が生じ、その電界に応じて、液晶分子61Mが傾く。
 ≪◆残像および多重輪郭≫
 ところで、どのようなモードの液晶表示パネル60においても、画像表示のためには、液晶分子61Mが初期位置(例えば、電圧の印加されていない場合の液晶分子61Mの初期配向の位置)から傾く。そして、液晶分子61Mの傾く速度(応答速度Vr)が重要になる。なぜなら、液晶分子61Mの応答速度Vrと、液晶表示パネル60に対するバックライト光BLの入射との関係で、液晶表示パネル60の画像に、“残像”または“多重輪郭”が生じるためである。
 通常、人間の目(網膜)が光を感じる場合、光量の積分値で感じる。そのため、残像は、人間が光を視認した場合に、その光が消えた後もそれまで見ていた光が残って見えることに起因する。特に、いわゆるホールド型表示の液晶表示パネル60にて、動く物体が表示されている場合、視線が動く物体を追いかける上に、フレーム画像が連続して表示されるので、より一層残像が見えやすい。
 すると、図12Aに示すような液晶表示パネル60にて、図12Bに示すように、黒画像と白画像とを並列させた画像が表示される場合に残像がみえやすい状態が起こり得る(なお、HLは、液晶表示パネル60の水平方向を意味し、VLは液晶表示パネル60の垂直方向を意味する)。詳説すると、黒画像と白画像との境界が、図12B~図12Eに示すように、移動するような場合に、その境界付近に、残像が生じやすい。そして、黒画像と白画像との境界に対応する液晶61では、液晶分子61Mが傾かなくてはならない。
 例えば、ノーマリーブラックモードの液晶表示パネル60にて、黒画像表示のための液晶分子61Mの位置を初期位置(図5、図7、および図9参照)とする。すると、白画像表示のためには、液晶分子61Mは、初期位置から傾く(図6、図8、および図10参照)。そこで、この液晶分子61Mの傾き量と時間との関係の一例をグラフ化したものが、図13A~図13Dの上段のグラフになる。なお、これらの図では、“Min”が黒画像表示の場合での液晶分子61Mの初期位置を意味し、“Max”が白画像表示のために、液晶分子61Mが最大に傾いた状態を意味する。
 なお、液晶分子61Mが最大に傾くまでに要する時間は、図13A・図13Bと図13C・図13Dとで異なる。具体的には、液晶分子61Mが最大に傾くまでに要する時間(応答時間)は、図13A・図13Bの場合、約16.7ms要し、図13C・図13Dの場合、約8.3ms要する(なお、約16.7msのように応答時間のデータ値が大きければ、応答速度Vrのデータ値は小さくなり、約8.3msのように応答時間を示すデータ値が小さければ、応答速度Vrのデータ値は大きくなる)。
 すると、図13A・図13Bに示される液晶分子61Mは、比較的遅い応答速度Vr(LOW)で傾くといえる(すなわち、応答速度Vrのデータ値が小さくなるような速度で、液晶分子61Mは傾く)。一方で、図13C・図13Dに示される液晶分子61Mは、比較的速い応答速度Vr(HIGH)で傾くといえる(すなわち、応答速度Vrのデータ値が大きくなるような速度で、液晶分子61Mは傾く)。
 また、液晶表示パネル60にはバックライト光BLが照射されるので、そのバックライト光BLを生成するLED71のPWM調光信号も、図13A~図13Dの中段グラフに図示される。なお、図13A・図13Cに示される液晶表示パネル60には、Duty100%の光が供給され、図13B・図13Dに示される液晶表示パネル60には、Duty50%の光が供給される。なお、PWM調光信号の駆動周波数は120Hzであり、液晶表示パネル60のフレーム周波数(液晶表示パネル60の駆動周波数)も120Hzとする。また、図中の時間軸に沿った点線の1区切り間は1フレームを意味する。
 また、PWM調光信号に基づいてバックライト光BLが液晶表示パネル60に供給された場合に、液晶表示パネル60を透過する光の輝度の変化を示したものが、図13A~図13Dの下段の図になる。
 このような図13A~図13Dに示される条件で、図12B~図12Eに示されるように、黒画像と白画像との境界が移動(スクロール)すると、図14~図17のようになる(なお、スクロール速度は、32pixel/16.7msである)。なお、図14~図17に示されるグラフでは、横軸が液晶表示パネル60における水平方向HLの画素位置を示し、縦軸が最高値で規格化した積分輝度の規格化輝度である。また、グラフの下には、黒画像と白画像との境界付近のイメージ図を示す。
 まず、液晶分子61Mが比較的遅い応答速度Vr(LOW)で傾く場合について説明する。図13Aの上段グラフに示すように、液晶分子61Mが初期位置から最大に傾く場合、液晶分子61Mが徐々に傾く時間帯CWが生じる。そして、この時間帯CWは、本来であれば全ての光が透過するべきであるが、一部の光しか透過しない時間帯(応答過程時間帯CW)となる。
 そして、図13Aの中段グラフに示すように、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mに、Duty100%のPWM調光信号に基づくLED71の光が供給されると、その応答過程時間帯CWにおける輝度変化は、図13Aの上段グラフに示される液晶分子61Mの傾斜における時間特性を反映する。すなわち、傾斜度合いに比例した透過光が液晶表示パネル60から出射することになる(図13Aの下段グラフ参照)。詳説すると、Duty100%の場合、応答過程時間帯CWの最初から最後までの全時間範囲にて、液晶表示パネル60から、徐々に増加(単調増加)する光が出射する。
 すると、図12B~図12Eに示すように、黒画像と白画像との境界が移動する場合、応答過程時間帯CWに対応する液晶表示パネル60からの出射光が移動することになる。そのため、境界付近に応じた積算輝度は、図14のグラフのようになる。すなわち、完全な白色画像を形成するには足りない光を受けた画素が境界付近に生じる。
 そして、このような画素の連続する画素範囲PA[100L-120]が、問題のある画素として認識される(イメージ図参照)。詳説すると、黒画像から白画像へ切り替わりが高速で行われず(鮮明に黒画像から白画像に切り替わらず)、画素範囲PA[100L-120]にて、積分輝度の変化度合い(要は、図14のグラフ線の傾き)をほぼ同じにした画素が連続することで、残像が生じる。
 一方、比較的応答速度Vrの遅い液晶分子が傾く場合に(図13Bの上段グラフ参照)、図13Bの中段グラフに示すように、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mに、Duty50%のPWM調光信号に基づくLED71の光が供給されるとする。
 Duty50%の場合、1フレーム期間にて、LED71の消灯時間帯と点灯時間帯と存在する(なお、1フレーム期間における最後のタイミングと、PWM調光信号におけるハイ期間の最後のタイミングとを同期させている)。そのため、応答過程時間帯CWの最初から最後までの全時間範囲にて、液晶表示パネル60から、光が出射されるわけではない。
 具体的には、応答過程時間帯CWを4つに分割した場合の最初の期間(1番目の期間)では、液晶分子61Mに光が供給されず、2番目の期間では、液晶分子61Mに光が供給される。すると、1番目の期間は、図13Bの下段グラフに示すように、最小の輝度値を示す時間帯になる。
 一方で、2番目の期間は、液晶分子61Mが傾き度合いは比較的小さなため、本来であれば全ての光が透過するべきであるが、一部の光しか透過しない時間帯になる。そして、この2番目の期間に対応する輝度値は、最大輝度値よりも低い。
 また、応答過程時間帯CWを4つに分割した場合の3番目の期間では、液晶分子61Mに光が供給されず、4番目の期間では、液晶分子61Mに光が供給される。すると、3番目の期間は、1番目の期間同様に、最小の輝度値を示す時間帯になる。
 一方で、4番目の期間では、液晶分子61Mが傾き度合いは比較的大きいもののやはり完全(白色画像の形成に要する角度)に傾いていない。そのため、この4番目の期間は、2番目の期間同様に、本来であれば全ての光が透過するべきであるが、一部の光しか透過しない時間帯になる。そして、この4番目の期間に対応する輝度値も、最大輝度値よりも低い(ただし、この輝度値は、2番目の期間に対応する輝度よりも高い)。
 つまり、図13Bに示すように、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的遅い場合(応答過程時間帯CWが、PWM調光信号の駆動周波数における多周期分の時間以上である場合)、Duty100%以外のPWM調光信号でLED71が発光すると、応答過程時間帯CWにて、一定間隔を空けて連続的に、光が液晶表示パネル60に供給される。そして、その供給される光の輝度値は、最大輝度値よりも低い。
 すると、図12B~図12Eに示すように、黒画像と白画像との境界が移動する場合、境界付近に応じた積算輝度は、図15のグラフのようになる。すなわち、完全な白色画像を形成するには足りない光を受けた画素が境界付近に生じる。
 そして、このような画素の連続する画素範囲PA[50L-120]が、問題のある画素として認識される(イメージ図参照)。詳説すると、黒画像から白画像へ切り替わりが高速で行われず、画素範囲PA[50L-120]にて、積分輝度の変化度合いを異にした画素が含まれることで、多重輪郭が生じる(なお、多重輪郭は、残像よりも液晶表示パネル60の画質品位を落とすものとされている)。
 次に、液晶分子61Mが比較的速い応答速度Vr(HIGH)で傾く場合について説明する。図13Cの上段グラフに示すように、応答速度Vrの比較的速い液晶分子61Mが傾く場合に、図13Cの中段グラフに示すような、Duty100%のPWM調光信号に基づくLED71の光が供給されるとする。すると、図13Cの下段グラフに示すように、応答過程時間帯CWの最初から最後までの全時間範囲にて、液晶表示パネル60から、徐々に増加(単調増加)する光が出射する。
 すると、図12B~図12Eに示すように、黒画像と白画像との境界が移動する場合、境界付近に応じた積算輝度は、図16のグラフのようになる。すなわち、図13Aおよび図14の場合と同様に、完全な白色画像を形成するには足りない光を受けた画素が境界付近に生じる。したがって、この画素範囲PA[100H-120]が、問題のある画素(残像)として認識される。
 ただし、図16での画素範囲PA[100H-120]が、図14での画素範囲PA[100L-120]に比べて狭い。そのため、残像による画質品位の劣化度合いは、応答速度Vr(LOW)で、Duty100%の場合のほうが、応答速度Vr(HIGH)で、Duty100%の場合のほうに比べて悪いといえる(イメージ図参照)。
 一方で、比較的応答速度Vrの速い液晶分子61Mが傾く場合に(図13Dの上段グラフ参照)、図13Dの中段グラフに示すように、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mに、Duty50%のPWM調光信号に基づくLED71の光が供給されるとする。
 すると、図13Bの中段グラフと同様に、応答過程時間帯CWの最初から最後までの全時間範囲にて、液晶表示パネル60から、光が出射されるわけではない。ただし、応答過程時間帯CWが、図13Bの上段グラフに示される応答過程時間帯CWに比べて短い(なお、1フレーム期間における最後のタイミングと、PWM調光信号におけるハイ期間の最後のタイミングとを同期しており、さらに、PWM調光信号の1周期と応答過程時間帯CWとが同期している)。
 具体的には、応答過程時間帯CWを2つに分割した場合の最初の期間(1番目の期間)では、液晶分子61Mに光が供給されず、2番目の期間では、液晶分子61Mに光が供給される。すると、1番目の期間は、図13Bの下段グラフに示すように、最小の輝度値を示す時間帯になる。
 一方で、2番目の期間は、液晶分子61Mが傾き度合いは比較的大きいもののやはり完全(白色画像の形成に要する角度)に傾いていない。そのため、本来であれば全ての光が透過するべきであるが、一部の光しか透過しない時間帯になる。そして、この2番目の期間に対応する輝度値は、最大輝度値よりも低い。
 したがって、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的速い場合(応答過程時間帯CWが、PWM調光信号の駆動周波数における1周期分の時間である場合)であっても、Duty100%以外のPWM調光信号でLED71が発光すると、図13Dの下段グラフに示すように、応答過程時間帯CWにて、一定間隔を空けて連続的に、光が液晶表示パネル60に供給される(なお、その供給される光の輝度値は、最大輝度値よりも低い)。
 ただし、液晶分子61Mの応答速度Vrが速いために、応答過程時間帯CWが短いので、図12B~図12Eに示すように、黒画像と白画像との境界が移動する場合、完全な白色画像を形成するには足りない光を受けた画素が境界付近にわずかしか生じない(図17参照)。
 そのため、このような画素の連続する画素範囲PA[50H-120]が、問題のある画素として認識されづらい(イメージ図参照)。したがって、応答速度Vrが比較的速く、Dutyが100%以外(例えば、Duty50%以下)であると、黒画像から白画像へ切り替わりが高速で行われ、さらに、わずかな画素範囲PA[50H-120]だけでしか、積分輝度の変化度合いをほぼ同じにした画素が連続しない。そのため、この場合、液晶表示パネル60には、残像および多重輪郭が生じない。
 <■LEDを発光制御するPWM調光信号のDutyを用いた画質向上について>
 ここで、図14~図17から導き出せる結果(液晶表示パネル60における画質評価)を表にすると、図18に示すような表となる。
 なお、この表における黒挿入率(RATIO[BK])は、PWM調光信号における1周期にて、LED71を消灯させる期間の比率である(理解を容易にすべく、黒挿入率の高い箇所には着色を施している)。また、この表は、液晶表示パネル60にて、画像が鮮明に(しゃっきりと)表示されるか否か、多重輪郭が発生しないかするか、総合的に許容される画質か否か、という3項目を、4段階評価(優>良>可>不可)で示す。
 ≪◆PWM調光信号におけるDutyの変化≫
 この図18の表からは、以下のようなことがいえる。まず、液晶分子61Mの応答速度Vrが速い場合のほうが、遅い場合に比べて、相対的に画質が優れる。特に、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的速い上に、PWM調光信号におけるDutyが50%以下であると、画質評価の3項目全てで、“優”という結果が得られる(なお、このような50%以下のDutyで、LED71を駆動させることを、黒挿入を行うと称することもある)。
 ただし、Duty50%以下のPWM調光信号でLED71が駆動しても、液晶分子61Mの応答速度Vrが遅い場合、多重輪郭が発生し、総合的な画質が最も悪くなる。むしろ、このように液晶分子61Mの応答速度Vrが遅い場合には、図18から明らかなように、Duty50%超過のPWM調光信号でLED71が駆動したほうがよい。
 以上の図18の結果を踏まえると、液晶表示装置90において、液晶分子61Mの応答速度Vrに応じ、PWM調光信号のDutyが可変できれば、液晶分子61Mの応答特性を反映させ、液晶表示パネル60に映る画質向上が可能になる(例えば、多重輪郭の発生が抑えられる一方で、鮮明度合い等が向上する)。
 すなわち、図19の表に示すように、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的に速い場合には、比較的低いDutyでLED71が駆動し、黒挿入が行われるようにすればよい。一方で、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的に遅い場合には、比較的高いDutyでLED71が駆動し、黒挿入が行われないようにすればよい(なお、図19における矢印の着色は、黒挿入を行う傾向を意味する)。
 このようになっていると、応答速度Vrの比較的速い液晶61に対し、比較的小さなDutyに対応して短時間の光が一定間隔を空けて連続的に供給される。すると、この場合、液晶表示装置90は、インパルス型の表示装置に似た画像表示になり、画質を高められる。一方、応答速度Vrの比較的遅い液晶61に対して、短時間の光が一定間隔を空けて連続的に供給されてしまうと、所定角度に達していない液晶分子61Mに光が供給されることになり、それに起因して、画質の不具合(多重輪郭等)が生じる。
 しかしながら、このような応答速度Vrの比較的遅い液晶61には、画質の不具合を防止すべく、比較的大きなDutyでLED71を駆動させる。したがって、この液晶表示装置90では、液晶61の応答速度Vrに応じて、画質の向上を図れる。
 なお、液晶分子61Mの応答速度Vrは、温度だけでなく、材料によっても変わってくる。そのため、応答速度Vrの早い遅いを決定付ける閾値(応答速度データ閾値)は、任意に設定される。
 例えば、応答速度Vr、Duty、黒挿入率のデータ値の大小関係を矢印、詳説すると、データ値の小さい方が矢印の根元側、データ値の大きい方が矢印の先側で示す図20を用いて説明すると、以下のようになる(なお、図20における矢印の濃淡は、黒挿入を行う傾向を意味する)。
 すなわち、図20に示すように、想定される応答速度Vrの全範囲にて、1つの任意の閾値を境にして(閾値以上か未満かで)2つの応答速度Vrの範囲が設定され、閾値以上である応答速度Vrの範囲では、速い応答速度Vr(Vr2)で液晶分子61Mが傾き、閾値未満である応答速度Vrの範囲では、遅い応答速度Vr(Vr1)で液晶分子61Mが傾くとするならば、閾値は、応答速度Vrの全範囲におけるいずれかの応答速度Vrであればよい。なお、閾値の設定数は図20に示すように1個とは限らない。すなわち、図21に示すように、閾値が2個以上設定され、その閾値を境にして3つ以上の応答速度Vrの範囲(応答速度データ範囲)が設定されてもよい。
 要は、少なくとも1つの任意の閾値が有り、その閾値を境にして任意の応答速度Vrの範囲が複数設定され、その範囲毎に、Dutyが変えられればよい。このようになっていれば、液晶分子61Mの応答速度Vrを段階的に区分けし、その段階に応じて、画質向上が図れる。
 特に、複数の応答速度Vrの範囲に関する大小関係と逆関係になるように、Dutyが応答速度Vrの範囲毎に変えられていればよい。例えば、図20に示すように、応答速度Vrの数値が小さな値であるVr1の場合に、Dutyが大きな値であるDuty2になり、応答速度Vrの数値が大きな値であるVr2の場合に、Dutyが小さな値であるDuty1になればよい(なお、応答速度Vrのデータ値の大小関係はVr1<Vr2であり、Dutyのデータ値の大小関係は、Duty1<Duty2である)。
 ところで、一製品における液晶表示装置90にて、液晶分子61Mにおける応答速度Vrの変動要因の1つは、液晶分子61Mの温度Tpである。そこで、温度Tpのデータ値の大小関係を、図21の表に併記すると図22に示すような表になる(要は、高温になれば、液晶分子61Mの応答速度Vrが速まる)。そして、液晶分子61Mの温度Tpから、応答速度Vrのデータ値を取得するために、液晶表示装置90では、コントロールユニット1が、例えば、以下のように動作する。
 詳説すると、図2に示すように、コントロールユニット1に含まれる映像信号処理部10のDuty設定部14が、パネル用サーミスタ83から測定温度のデータ(温度データ)を取得する。そして、Duty設定部14は、メモリ17に記憶されたメモリデータDMの1つを取得する。
 具体的には、このメモリデータDMは、液晶61の温度(液晶温度Tp)に依存した液晶分子61Mの応答速度Vrのデータテーブル(ルックアップテーブル)である。すなわち、Duty設定部14は、パネル用サーミスタ83の温度データとデータテーブルの液晶温度Tpとを対応させることで、応答速度Vrを取得する。
 そして、Duty設定部14は、取得した応答速度Vrに対応したPWM調光信号のDutyを設定する。なお、このDutyの設定の仕方は、特に限定されないが、例えば、メモリ17に応答速度Vrに依存したDutyのデータテーブルが記憶されており、そのデータテーブルを用いて、Duty設定部14がDutyを設定するとよい。
 ≪◆PWM調光信号における電流値の変化≫
 なお、PWM調光信号のDutyが、液晶分子61Mの応答速度Vrに応じて設定された場合、Dutyに応じて、PWM調光信号の電流値AMも可変すると望ましい(要は、PWM調光信号VD-Sd[W]が、PWM調光信号VD-Sd[W・A]になるように補正されているとよい)。その理由を以下に説明する。
 例えば、図23Aは、Duty100%のPWM調光信号とDuty50%のPWM調光信号とを示す(なお、PWM調光信号は、120Hzで、点線の区切り間は1フレーム期間を示す)。そして、このようなPWM調光信号に起因する輝度は、各PWM調光信号のグラフの直下に併記する斜線面積の大小で、おおまかに比較できる。要は、PWM調光信号の点灯期間と電流値とを乗算させた面積で、おおまかな輝度比較が可能である。
 図23Aの場合、Dutyは100%と50%とで異なるものの、電流値AMは同じである。そこで、PWM調光信号の1周期にて、Duty100%の場合の点灯期間をW100、電流値をAM100、Duty50%の場合の点灯期間をW50、電流値をAM50、とすると、輝度比較では、Duty100%の場合が、Duty50%の場合に比べて明るい(W100×AM100>W50×AM50)。
 すると、応答速度Vrに対応させて、PWM調光信号のDutyが変わってしまうと、Dutyに応じて、輝度差が生じることになり、画質劣化の原因となる。そこで、Dutyに応じて、PWM調光信号の電流値が変わる。例えば、図23AにおけるDuty100%での輝度を基準にするならば、Duty80%の場合の図23B、Duty60%の場合の図23C、Duty50%の場合の図23Dに示すように、輝度を論じるための各図の斜線面積が等しくなるようにする(W100×AM100=W80×AM’80=W60×AM’60=W50×AM’50)。
 すなわち、演算処理部13の電流値設定部15は、PWM調光信号の1周期期間での発光の積算量と、その1周期期間に相当する時間にて100%のDutyでの発光の積算量とを一致させるように、100%以外のDutyで駆動させる場合のPWM調光信号の電流値AMを変化させる。そして、このようになっていると、液晶分子61Mの応答速度Vrに応じて、Dutyが変えられたとしても、そのDutyに起因して、輝度が変わらなくなる(要は、液晶表示装置90は、高輝度を維持しながらも、Dutyを変えられる)。
 なお、このようなDutyに応じて、PWM調光信号の電流値が変えられることを、図22の表に併記して示すと、図24のような表になる。すなわち、黒挿入の程度が高ければ高いほど(Dutyが低ければ低いほど)、電流値AMが高くなる(AM1<AM2<AM3)。
 また、電流値設定部15による電流値AMの設定の仕方は、特に限定されないが、例えば、電流値設定部15が、Dutyのデータ信号を受信してから、自ら計算処理をして電流値AMを設定してもよいし、Dutyに依存した電流値AMのデータテーブルを自ら記憶しており、そのデータテーブルを用いて、電流値AMを設定してもよい。
 ≪◆他の要因について≫
 ところで、液晶表示装置90では、画質を向上させるために、種々の機能が搭載されている。例えば、FRC処理機能、および、視聴者の好みに応じて画像の表示形式を変える視聴モード設定機能が挙げられる。また、液晶表示装置90の置かれる環境の明暗に応じて、液晶表示パネル60の明るさを調整する環境対応機能も挙げられる。さらに、映像信号の輝度等(平均信号レベルASL等)に応じて、液晶表示パネル60の明るさを調整する映像信号対応機能も挙げられる。
 そして、これらの種々機能に応じて、PWM調光信号のDutyが変わると望ましい場合もある。例えば、演算処理部13のDuty設定部14が、図25のフローチャートに示すように、パネル用サーミスタ83の温度データを取得し(STEP1)、液晶分子61Mの応答速度Vrを取得する(STEP2)。
 そこで、Duty設定部14は、応答速度Vr(応答速度データ)を判断する。具体的には、Duty設定部14は、種々機能の動作の有無に応じて、Dutyの設定を変えるべきか否かを判断する(STEP3)。例えば、過度に応答速度Vrが低く、種々機能の動作の有無にかかわらず、Dutyが高く設定されていないと、多重輪郭が発生する場合(STEP3のNOの場合)、Duty設定部14は、液晶温度Tpに対応した応答速度Vrを考慮してDutyを、例えば100%に設定する(STEP4)。このようになっていると、多重輪郭の発生が防止される。
 しかしながら、Duty設定部14が、種々機能の動作が有ることに起因して、Dutyの設定を変えることが望ましいと判断した場合(STEP4のYESの場合)、Duty設定部14は、種々機能を考慮してDutyの設定を行う。このようになっていれば、確実に画質向上が図れるためである。
 (●FRC処理機能)
 例えば、Duty設定部14はFRC処理の有無の判断を行う(STEP5)。具体的には、Duty設定部14は、図2に示すように、LCDコントローラ20のFRC処理部21からのFRC処理の有無を示す信号(ON/OFF信号)を受信する。そして、FRC処理が行われていない場合(STEP5のNOの場合)、すなわち、映像信号のフレーム数が所定の数よりも少ないので、Duty設定部14は、液晶温度Tpに対応した応答速度Vrを考慮したDutyと同様のDuty、すなわち、比較的高めのDutyを設定する(STEP4)。
 一方で、FRC処理が行われている場合(STEP5のYESの場合)、Duty設定部14は、FRC処理に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP6)。なぜなら、直前のDuty、すなわちSTEP4で設定されるDutyが、FRC処理がなされた場合でのDutyと変わらないこともあるためである。
 そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP6のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度VrとFRC処理とを考慮したDutyを設定する(STEP7)。例えば、Duty設定部14は、FRC処理が有る場合、Dutyを低下させる(なお、FRC処理の有無に応じたDutyの大小の傾向を図26の表に示す)。このようになっていると、画質の鮮明度合い等が向上する。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP6のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 つまり、図1に示されるコントロールユニット1は、フレームレートコントロール処理を行うFRC処理部21を含んでおり、そのコントロールユニット1(詳説すると、Duty設定部14)は、FRC処理部21によるFRC処理の有無に応じて、Dutyを変化させる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。なお、FRC処理が有る場合のDutyは、FRC処理が無い場合のDutyに比べて、低い(図26参照)。
 (●視聴モード設定機能)
 また、Duty設定部14は、視聴モードの設定に応じた判断を行ってもよい。具体的には、Duty設定部14は、図2に示すように、映像信号処理部10の視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示すモード種別信号MD、例えば、動画レベルの比較的高いスポーツモードであることを示す信号を受信する。
 そして、Duty設定部14は、図27のフローチャートに示すように(STEP1~4は、上述と同様)、動画レベルに応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP15)。なぜなら、直前のDuty、すなわちSTEP4で設定されるDutyが、動画レベルが高い場合でのDutyと変わらないこともあるためである。
 そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP15のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルとを考慮したDutyを設定する(STEP16)。例えば、Duty設定部14は、スポーツモードが設定されている場合、Dutyを低下させる(なお、動画レベルの大小関係に応じたDutyの大小の傾向を図28の表に示す)。このようになっていると、画質の鮮明度合い等が向上する。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP15のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 つまり、図1に示されるコントロールユニット1は、液晶表示パネル60の視聴モードを切り替える視聴モード設定部16を含んでおり、視聴モード設定部16が視聴モードを切り替えた場合、そのコントロールユニット1(詳説すると、Duty設定部14)は、選択された視聴モードに応じて、Dutyを変化させる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。
 そして、このようなDutyの変化の一例として、上述したように、視聴モード設定部16が、映像データの動画レベルに応じて、高動画レベル視聴モードと低動画レベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおける動画レベルの高低関係(大小関係)と逆関係になるように、Dutyが、選択された視聴モード毎に変えられる(図28参照)。
 また、Duty設定部14は、コントラスト比の異なる視聴モードの設定に応じた判断を行ってもよい。具体的には、Duty設定部14は、視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示す信号モード種別信号MD、例えば、コントラスト比の比較的高いダイナミックモードであることを示す信号を受信する。
 そして、Duty設定部14は、図29のフローチャートに示すように(STEP1~4は、上述と同様)、コントラスト比に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP25)。なぜなら、直前のDuty、すなわちSTEP4で設定されるDutyが、コントラスト比が高い場合でのDutyと変わらないこともあるためである。
 そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP25のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrとコントラスト比とを考慮したDutyを設定する(STEP26)。例えば、Duty設定部14は、ダイナミックモードが設定されている場合、Dutyを低下させる(なお、コントラスト比の大小関係に応じたDutyの大小の傾向を図30の表に示す)。このようになっていると、画質の鮮明度合い等が向上する。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP25のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 つまり、視聴モード設定部16が、映像データのコントラストレベルに応じて、高コントラストレベル視聴モードと低コントラストレベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおけるコントラストレベルの高低関係(大小関係)と逆関係になるように、Dutyが、選択された視聴モード毎に変えられる(図30参照)。
 なお、視聴モードの種類は多々あり、種々モードの組み合わせで、Duty設定部14がDutyを設定してもよい。例えば、Duty設定部14は、視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示すモード種別信号MD、例えば、動画レベルの比較的高いスポーツモードであり、かつ、コントラスト比の比較的高いダイナミックモードであることを示す信号を受信する。
 そして、Duty設定部14は、図31のフローチャートに示すように(STEP1~4は上述と同様)、例えば動画レベルに応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP15)。そして、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP15のNOの場合)には、Duty設定部14は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 一方、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP15のYESの場合)には、さらに、コントラスト比に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP36)。そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP36のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルとコントラスト比とを考慮したDutyを設定する(STEP37)。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP36のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルと考慮したDutyを設定する(STEP16)。
 なお、図31のフローチャートでは、先に動画レベルを考慮し、後にコントラスト比を考慮したが、この順番は異なってもよい。
 (●環境対応機能)
 また、Duty設定部14は、液晶分子61Mの置かれる環境の明暗に応じた判断を行ってもよい。具体的には、Duty設定部14は、図2に示すように、環境用照度センサ84の照度データを受信する(要は、Duty設定部14による液晶表示装置90の設置場所の明暗を判断する材料は、外部の照度を測定する環境用照度センサ84の測定照度である)。
 そして、Duty設定部14は、図32のフローチャートに示すように(STEP1~4は、上述と同様)、照度データに応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP45)。なぜなら、直前のDuty、すなわちSTEP4で設定されるDutyが、照度データが高い場合(要は、環境が比較的明るい場合)でのDutyと変わらないこともあるためである。
 そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP45のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと照度データとを考慮したDutyを設定する(STEP46)。例えば、Duty設定部14は、比較的明るい環境下に液晶表示装置90が設置されている場合、Dutyを低下させる(なお、照度データの大小関係に応じたDutyの大小の傾向を図33の表に示す)。このようになっていると、画質の鮮明度合い等が向上する。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP45のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 つまり、図1に示されるコントロールユニット1は、外部の照度データを取得し、その照度データに応じて、Dutyを変化させる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。なお、複数の照度データ範囲毎におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、Dutyが、照度データ範囲毎に変えられる(図33参照)。
 (●映像信号対応機能)
 また、Duty設定部14は、映像信号の輝度等(平均信号レベルASL等)に応じた判断を行ってもよい。具体的には、Duty設定部14は、図2に示すように、ヒストグラム処理部12のヒストグラムデータHGMを、演算処理部13を介して受信する。そして、このヒストグラムデータHGMを用いて、Dutyが変えられる。
 ところで、液晶分子61Mの応答速度Vrは、温度に対して依存性を有するが、さらに、階調間の変化に対しても依存性を有する。そのような依存性を一例を、図34および図35に示す。これらのグラフは、0階調目から他階調目に階調変化しようとする液晶分子61Mの傾く応答時間を示し、図34が比較的高温の液晶温度Tp、図35が比較的低温の液晶温度Tpに対応する(なお、液晶61は、MVAモードである)。
 図34のグラフと図35のグラフとを比較してみると、応答時間の最大値と最小値との差TWが液晶温度Tpによって異なることがわかる(高温の液晶温度Tpでの差TW[MVA,HOT]は、低温の液晶温度Tpでの差TW[MVA,COLD]に比べて小さい)。また、この図34のグラフおよび図35のグラフでは、応答時間は、0階調目から255階調目に向かって徐々に減少している(グラフ線が、広範囲の階調範囲にわたって、単調減少している)。
 このようなグラフ線で差TWが大きい場合に、画像(1フレーム画像)における低階調範囲の占有率と高階調範囲の占有率とに差があると、バックライト光BLの特性によっては、画質劣化の原因になる。
 例えば、20℃程度の低温の液晶温度Tpにて、低階調範囲の占有率が高い場合(要は、比較的低階調な画像の場合)、液晶分子61Mの応答速度Vrは比較的低速になる。このような液晶分子61Mに対して、PWM調光信号のDutyが低く設定されてしまうと、図15に示すように、多重輪郭が発生しかねない。そこで、このような場合には、多重輪郭を防止すべく、PWM調光信号のDutyは、高く設定される。
 逆に、高階調範囲の占有率が高い場合(要は、比較的高階調な画像の場合)、液晶分子61Mの応答速度Vrは比較的高速になる。そのため、このような場合には、画質の鮮明度合い等を向上させるべく、PWM調光信号のDutyが、低く設定されるとよい(要は、PWM調光信号の黒挿入の効果が顕著に現れるようにする)。
 そして、このように画像の階調範囲の占有率に応じてDutyが変えられる場合、図36のフローチャートに示すように(STEP1~4は、上述と同様)、Duty設定部14は、演算処理部13からヒストグラムデータHGMを取得する(STEP55)。次に、Duty設定部14は、予めメモリ17に記憶されている液晶温度Tpに応じて設定された階調閾値(階調閾値データ)を取得し、特定の階調範囲の設定が可能か否か判断する(STEP56)。
 例えば、液晶温度Tpが高温の場合、図34に示すように、差TW[MVA,HOT]は比較的小さい。すると、高温の液晶温度Tpの下での階調変化にともなう応答時間の差は、低温の液晶温度Tpの下での階調変化にともなう応答時間の差に比べて小さい。
 そのため、液晶温度Tpが高温の場合での階調変化にともなう応答時間の差が、許容範囲と設定されているのであれば、この液晶温度Tpが高温の場合、ヒストグラムデータHGMを利用して、Dutyを変えた方がよいとされる特定の階調範囲(例えば低階調範囲)の設定は不要である(STEP56のNOの場合)。そのため、このような場合には、Duty設定部14は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 逆に、図35に示すように、液晶温度Tpが低温の場合での階調変化にともなう応答時間の差が、許容範囲外と設定されているのであれば、Duty設定部14は、ヒストグラムデータHGMを利用して、Dutyを変えようとする(STEP56のYESの場合)。具体的には、Duty設定部14は、ヒストグラムデータHGMと、メモリ17に記憶されている液晶温度Tpに応じて設定された階調閾値から、Dutyを変えた方がよいとされる特定の階調範囲を設定する(STEP57)。例えば、MVAモードの液晶61で、液晶温度Tpが低温(例えば、20℃程度)の場合、図35に示すように、0階調目から128階調目までが、特定の階調範囲として設定される(要は、全階調範囲0以上255以下のうちの0以上128以下の階調範囲が特定の階調範囲とされる)。
 さらに、Duty設定部14は、ヒストグラムデータHGMから、その特定の階調範囲の画像(1フレーム画像)における占有率を取得し、その占有率と、メモリ17に記憶された特定の階調範囲の占有率に関する閾値(占有率閾値;例えば50%)とを比較する(STEP58)。
 そして、占有率が閾値以下ではない場合(要は、占有率が占有率閾値を超過した場合;STEP58のNOの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を多量に含む低階調な画像といえる。すると、図15に示すような多重輪郭の発生を防止すべく、Duty設定部14は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した高めのDuty、例えば100%を設定する(STEP4)。
 逆に、占有率が閾値以下の場合(STEP58のYESの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を少量しか含まない高階調な画像といえる。すると、Duty設定部14は、占有率に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP59)。なぜなら、直前のDuty、すなわちSTEP4で設定されるDutyが、占有率が高い場合(要は、低階調な画像の場合)でのDutyと変わらないこともあるためである。
 そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP59のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと階調(要は、ヒストグラムデータHGM)とを考慮したDutyを設定する(STEP60)。例えば、MVAモードの液晶表示装置90におけるDuty設定部14は、液晶表示パネル60に比較的高階調の画像が表示される場合、低めのDuty、例えば50%を設定する(なお、占有率の大小関係に応じたDutyの大小の傾向を図37の表に示す)。このようになっていると、画質の鮮明度合い等が向上する。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP59のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮したDutyを設定する(STEP4)。
 つまり、コントロールユニット1では、ヒストグラムユニット18が、映像信号をヒストグラム化することで、階調に対する度数分布を示すヒストグラムデータHGMを生成する。さらに、コントロールユニット1は、ヒストグラムデータHGMの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断する。
 そして、占有率閾値を超過する場合のDutyは、占有率閾値以下の場合のDutyよりも高くされる一方、占有率閾値以下の場合のDutyは、占有率閾値を超過する場合のDutyよりも低くされる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。
 なお、MVAモードの液晶61にて、液晶温度Tp20℃程度の場合に、上述した0階調目から128階調目という特定の階調範囲、および、その特定の階調範囲の占有率の占有率閾値50%は、一例にすぎない(特定の階調範囲は複数であってもかまわない)。例えば、パネル用サーミスタ83の温度データに応じて、すなわち、液晶温度Tpに応じて、特定の階調範囲および占有率閾値の少なくとも一方が変わってもよい。したがって、例えば図34に示すような液晶温度Tpの場合でも、特定の階調範囲の設定が行われてもよい。
 また、図38および図39に示すように、IPSモードの液晶61では、液晶温度Tpが高い場合(図38参照)および低い場合(図39参照)ともに、応答時間の最大値と最小値との差TWは比較的小さい(なお、図38および図39は、図34および図35と同様に、0階調目から他階調目に階調変化しようとする液晶分子61Mの傾く応答時間を示す)。要は、図38および図39は、例えば、図35に比べて、フラットなグラフ線である。
 つまり、高温および低温での液晶温度Tp下での階調変化にともなう応答時間の差はともに比較的小さい。そのため、画像における特定の階調範囲の設定を行い、さらに、その特定の範囲の占有率に応じて、Dutyが変えられなくてもかまわない。しかし、場合によっては、映像信号対応機能に対応させて、Dutyを変えてもかまわない。
 (●種々機能の組み合わせ)
 ところで、上述してきたFRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能、映像信号対応機能が、種々の組み合わせで動作することがある。そのような場合であっても、Dutyが変えられてもよい。
 例えば、図36のフローチャートに示すように、映像信号対応機能に対応してDutyが変えられようとする場合に、STEP59がYESの後に、図40のフローチャートに示すように、Duty設定部14はFRC処理の有無の判断を行ってもよい(STEP61)。そして、FRC処理が行われていない場合(STEP61のNOの場合)、Duty設定部14は、STEP60での液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと階調とを考慮したDutyを設定する(STEP60)。
 一方で、Duty設定部14は、FRC処理があったとしても、そのFRC処理に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP62)。そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP62のNOの場合)、STEP60での液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと階調とを考慮したDutyを設定する(STEP60)。
 一方で、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP62のYESの場合)、続いて、視聴モード(例えば、動画レベル)に応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP63)。そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP63のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・階調・FRC処理を考慮したDutyを設定する(STEP64)。
 一方で、Duty設定部14は、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP63のYESの場合)には、照度データに応じて、直前のDutyの変更を要するか否かを判断する(STEP65)。そして、Duty設定部14が、直前のDutyの変更を要しないと判断した場合(STEP65のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・階調・FRC処理・視聴モードを考慮したDutyを設定する(STEP66)。
 一方で、Duty設定部14は、直前のDutyの変更を要すると判断した場合(STEP65のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・階調・FRC処理・視聴モード・照度データを考慮したDutyを設定する(STEP67)。
 つまり、この図40のフローチャートのように、Duty設定部14は、FRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能、映像信号対応機能が、組み合わさって動作する場合であっても、Dutyを変えられる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。
 また、機能の順番は、図36および図40のフローチャートに示されるような、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能の順番に限定されるものではなく、入れ替わってもかまわない。また、機能の組み合わせ数も、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能の4つに限らず、3つ以下であってもよいし、その他の種々機能が有れば、5つ以上であってもかまわない。
 <■PWM調光信号のDutyに関する数値実施例について>
 なお、以上では、Dutyの数値実施例では、主に50%と100%とが列挙されていた。しかしながら、当然に、これらの数値に限定されるものではない。
 例えば、図41~図44は、図14~図17と同様の図である(したがって、スクロール速度は、32pixel/16.7msである)。図41は応答速度Vrが比較的遅く、Duty70%の場合を示し、図42は応答速度Vrが比較的遅く、Duty30%の場合を示す。一方で、図43は応答速度Vrが比較的速く、Duty70%の場合を示し、図44は応答速度Vrが比較的速く、Duty30%の場合を示す。これらの図と図14~図17とを参照してみると、以下のようなことがいえる。
 図41と図14とを比較すると、図14では示されないグラフ線の段差が、図41では確認される。すなわち、図41では、積分輝度の変化度合い(要は、図14のグラフ線の傾き)を異にした画素が連続する。ただし、図15に示すほど、積分輝度の変化度合いの差が大きくない。そのため、多重輪郭は発生しない。
 逆に、図42では、積分輝度の変化度合いの差が、図15よりも大きい。したがって、図15よりも一層、多重輪郭が発生する。したがって、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的遅い場合には、Dutyは50%超過、できれば70%以上、さらに望ましくは100%であるとよい。このようになっていると、多重輪郭が防止される。
 また、図43と図18とを比較すると、図18におけるグラフ線の傾斜よりも、図43のグラフ線の傾斜のほうが大きい(ただし、まだ、残像が見える)。さらに、図44と図17とを比較すると、図17におけるグラフ線の傾斜よりも、図44のグラフ線の傾斜のほうが大きい。
 これらの図から、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的速い場合には、Dutyが低ければ低いほど、黒挿入の効果が顕著に現れることがわかる(例えば、画質の鮮明度合い等が向上する)。つまり、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的速い場合には、Dutyは50%以下、できれば30%以下であるとよい。
 [■実施の形態2■]
 実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1で用いた部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付記し、その説明を省略する。
 実施の形態1では、画質向上のために、PWM調光信号のDuty、またはDutyおよび電流値を種々変更させていた。このような制御以外であっても、画質向上を図ることができる。例えば、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]が種々変わることで、画質向上を図ることも可能である。そこで、そのような制御を行う液晶表示装置90について、以下に説明する。
 <■液晶表示装置について>
 図45~図47は、液晶表示装置90に関する種々部材を示したブロック図である(なお、図46および図47は、図45の一部分を抽出し、詳細にしたブロック図である)。実施の形態1での液晶表示装置90と実施の形態2での液晶表示装置90との違いの1つとして、LEDコントローラ30からLEDドライバー85に対して、LED71の駆動周波数(PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM])を設定する設定信号CSが送信される(図45・図47参照)。
 また、図46および図47に示すように、演算処理部13のヒストグラムデータHGM(HGM[S]/HGM[L])、メモリ17に記憶された種々のデータ(メモリデータDM)、視聴モード設定部16の視聴モードの種類を示すモード種別信号MD、パネル用サーミスタ83の温度データ、および、環境用照度センサ84の照度データが、Duty設定部14に送信されずに、コントロールユニット1(詳説すると、LEDコントローラ30)に送信される。また、FRC処理部21からのFRC処理の有無を示す信号(ON/OFF信号)は、LEDコントローラ30に送信される。
 詳説すると、ヒストグラムデータHGM、メモリデータDM、モード種別信号MD、温度データ、照度データ、ON/OFF信号は、LEDコントローラ30に含まれ駆動周波数可変部41に送信される。そして、この駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じて、駆動周波数FQ[PWM]を切り替える。
 例えば、液晶表示パネル60のフレーム周波数が120Hzで、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]も120Hz(ただし、Dutyは50%)の場合、液晶温度Tpが低ければ、図15に示すように、多重輪郭が生じ得る。そこで、実施の形態1の場合、Duty設定部14が、Dutyを高めるように制御していた。
 <■LEDを発光制御するPWM調光信号の駆動周波数を用いた画質向上について>
 実施の形態2の場合、Dutyが変えられるのではなく、駆動周波数可変部41が、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]を120Hzよりも高周波数、例えば480Hzに変化させる。すると、図15に対応する図48A(図13Bと同図)と同様に、480Hzの駆動周波数FQ[PWM]であっても、応答過程時間帯CWにて、一定間隔を空けて連続的に、光が液晶表示パネル60に供給される(図48B参照)。そして、その供給される光の輝度値は、最大輝度値よりも低い。
 ただし、図48Aと図48Bと比較すると明らかなように、応答期間CWにて、PWM調光信号のハイ期間の数が、駆動周波数FQ[PWM]480Hzの場合のほうが、駆動周波数FQ[PWM]120Hzの場合に比べて増加する。
 そして、図12B~図12Eに示すように、黒画像と白画像との境界が移動する場合、境界付近に応じた積算輝度は、図49のグラフのようになる(なお、スクロール速度は、32pixel/16.7msである)。すなわち、完全な白色画像を形成するには足りない光を受けた画素が境界付近に生じる。
 このような画素の連続する画素範囲PA[50L-480]が、問題のある画素として認識される(イメージ図参照)。詳説すると、黒画像から白画像へ切り替わりが高速で行われず、画素範囲PA[50L-480]にて、積分輝度の変化度合い(要は、図49のグラフの傾き)を異にした画素が含まれる。
 ただし、図15の場合と異なり、図49の場合には、応答過程時間帯CWにおけるPWM調光信号のハイ期間の数が多い。すると、積分輝度の変化度合いに起因する図49のグラフ線の段差の数が、図15のグラフ線の段差の数よりも多くなる。このようになっていると、図49のグラフ線は、擬似的に図14のグラフ線と同様になる。したがって、図49の場合には、多重輪郭ではなく、残像しか生じない。つまり、最悪な画質劣化の最大原因の多重輪郭は防止される。
 ≪◆PWM調光信号における駆動周波数の変化≫
 以上の図49の結果を踏まえると、液晶表示装置90において、液晶分子61Mの応答速度Vrに応じ、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]が可変されれば、液晶分子61Mの応答特性を反映させ、液晶表示パネル60に映る画質向上が可能になる(例えば、多重輪郭の発生が抑えられる一方で、鮮明度合い等が向上する)。
 すなわち、図50の表に示すように、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的に速い場合には、比較的低い駆動周波数FQ[PWM]でLED71が駆動する一方で、液晶分子61Mの応答速度Vrが比較的に遅い場合には、比較的高い駆動周波数FQ[PWM]でLED71が駆動すればよい。
 なお、実施の形態1で説明したように、応答速度Vrの速い遅いを決定付ける閾値(応答速度データ閾値)は、任意に設定される。したがって、図20および図21と同様の矢印で表を作成すると、図51および図52のようになる。
 すなわち、少なくとも1つの任意の閾値が有り、その閾値を境にして任意の応答速度Vrの範囲が複数設定され、その範囲毎に、駆動周波数FQ[PWM]が変えられればよい。このようになっていれば、液晶分子61Mの応答速度Vrを段階的に区分けし、その段階に応じて、画質向上が図れる。
 特に、複数の応答速度Vrの範囲に関する大小関係と逆関係になるように、駆動周波数FQ[PWM]が応答速度Vrの範囲毎に変えられるとよい。例えば、図51に示すように、応答速度Vrの数値が小さな値であるVr1の場合に、駆動周波数FQ[PWM]が大きな値であるFQ[PWM]2になり、応答速度Vrの数値が大きな値であるVr2の場合に、駆動周波数FQ[PWM]が小さな値である駆動周波数FQ[PWM]1になればよい(なお、応答速度Vrのデータ値の大小関係はVr1<Vr2であり、駆動周波数FQ[PWM]のデータ値の大小関係は、FQ[PWM]1<FQ[PWM]2である)。
 ところで、一製品における液晶表示装置90にて、液晶分子61Mにおける応答速度Vrの変動要因の1つは、液晶分子61Mの温度Tpである。そこで、温度Tpのデータ値の大小関係を、図52の表に併記すると図53に示すような表になる。そして、液晶分子61Mの温度Tpから、応答速度Vrのデータ値を取得するために、液晶表示装置90では、コントロールユニット1が、例えば、以下のように動作する。
 詳説すると、図47に示すように、コントロールユニット1に含まれるLEDコントローラ30の駆動周波数可変部41が、パネル用サーミスタ83から測定温度のデータ(温度データ)を取得する。そして、駆動周波数可変部41は、メモリ17に記憶されたメモリデータDMの1つを取得する。
 具体的には、このメモリデータDMは、液晶61の温度(液晶温度Tp)に依存した液晶分子61Mの応答速度Vrのデータテーブルである。すなわち、駆動周波数可変部41は、パネル用サーミスタ83の温度データとデータテーブルの液晶温度Tpとを対応させることで、応答速度Vrを取得する。
 そして、駆動周波数可変部41は、取得した応答速度Vrに対応したPWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]を設定する。なお、この駆動周波数FQ[PWM]の設定の仕方は、特に限定されないが、例えば、駆動周波数可変部41が、応答速度Vrを取得した後に、自ら処理をして設定信号CSを生成し、駆動周波数FQ[PWM]を設定してもよいし、応答速度Vrに依存した駆動周波数FQ[PWM]のデータテーブルを自ら記憶しており、そのデータテーブルを用いて設定信号CSを生成し、駆動周波数FQ[PWM]を設定してもよい。
 ≪◆他の要因について≫
 ところで、液晶表示装置90には、実施の形態1で説明したように、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能、も挙げられる。
 そして、これらの種々機能に応じて、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]が変わると望ましい場合もある。例えば、LEDコントローラ30の駆動周波数可変部41が、図54のフローチャートに示すように、パネル用サーミスタ83の温度データを取得し(STEP101)、液晶分子61Mの応答速度Vrを取得する(STEP102)。
 そこで、駆動周波数可変部41は、応答速度Vr(応答速度データ)を判断する。具体的には駆動周波数可変部41は、種々機能の動作の有無に応じて、駆動周波数FQ[PWM]の設定を変えるべきか否かを判断する(STEP103)。例えば、応答速度Vrが速く、種々機能の動作の有無にかかわらず、駆動周波数FQ[PWM]が低く設定されていると、黒挿入効果が得られる場合(STEP103のNOの場合)、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに対応した応答速度Vrを考慮して駆動周波数FQ[PWM]を、例えば120Hzに設定する(STEP104)。このようになっていると、画質の動画性能等が向上する。
 しかしながら、駆動周波数可変部41が、種々機能の動作が有ることに起因して、駆動周波数FQ[PWM]の設定を変えることが望ましいと判断した場合(STEP104のYESの場合)、駆動周波数可変部41は、種々機能を考慮して駆動周波数FQ[PWM]の設定を行う。このようになっていれば、確実に画質向上が図れるためである。
 (●映像信号対応機能)
 例えば、駆動周波数可変部41は映像信号の輝度等(平均信号レベルASL等)に応じた判断を行ってもよい。通常、1フレームの画像にて、例えば低階調範囲の占有率が高い場合(要は、比較的低階調な画像の場合)、LED71の点灯時間は短く設定されている(要は、Dutyが小さい)。一方で、低階調範囲の占有率が低い場合(要は、比較的高階調な画像の場合)、LED71の点灯時間は長く設定されている(要は、Dutyが大きい)。
 すると、画像が比較的高階調の場合には、LED71からの光(すなわちバックライト光BL)で、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mが目立ち、それに起因して、多重輪郭および残像等が生じ得る。
 そこで、図54のフローチャートに示すように、画像の階調範囲の占有率に応じて、駆動周波数FQ[PWM]が変えられる。詳説すると、駆動周波数可変部41は、演算処理部13からヒストグラムデータHGMを取得する(STEP105)。次に、駆動周波数可変部41は、予めメモリ17に記憶されている液晶温度Tpに応じて設定された階調閾値(階調閾値データ)を取得し、特定の階調範囲の設定が可能か否か判断する(STEP106)。
 なぜなら、実施の形態1で説明したように、例えば、図34に示すように、液晶温度Tpが高温下での階調変化にともなう応答時間の差が、許容範囲と設定されている場合があるためである。
 このように液晶温度Tpが高温の場合には、ヒストグラムデータHGMを利用して、駆動周波数FQ[PWM]を変えた方がよいとされる特定の階調範囲の設定は不要である(STEP106のNOの場合)。そのため、このような場合には、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 逆に、液晶温度Tpが低温の場合での階調変化にともなう応答時間の差が、許容範囲外と設定されているのであれば、駆動周波数可変部41は、ヒストグラムデータHGMを利用して、駆動周波数FQ[PWM]を変えようとする(STEP106のYESの場合)。
 具体的には、駆動周波数可変部41は、ヒストグラムデータHGMと、メモリ17に記憶されている液晶温度Tpに応じて設定された階調閾値から、駆動周波数FQ[PWM]を変えた方がよいとされる特定の階調範囲を設定する(STEP107)。例えば、MVAモードの液晶61で、液晶温度Tpが低温(例えば、20℃程度)の場合、図35に示すように、0階調目から128階調目までが、特定の階調範囲として設定される。
 さらに、駆動周波数可変部41は、その特定の階調範囲の画像(1フレーム画像)における占有率を取得し、その占有率と、メモリ17に記憶された特定の階調範囲の占有率に関する閾値(占有率閾値;例えば50%)とを比較する(STEP108)。
 そして、占有率が閾値以下ではない場合(要は、占有率が占有率閾値を超過している場合;STEP108のNOの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を多量に含む低階調な画像といえる。すると、この低階調な画像に対するPWM調光信号のDutyは、高階調な画像に対するPWM調光信号のDutyに比べて小さい。
 そのため、LED71からの光で、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mが目立ちにくく、それに起因して、多重輪郭および残像等も生じにくい。そこで、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を、例えば120Hzに設定する(STEP104)。
 逆に、占有率が閾値以下の場合(STEP108のYESの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を少量しか含まない高階調な画像といえる。すると、駆動周波数可変部41は、占有率に応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP109)。なぜなら、直前の駆動周波数FQ[PWM]、すなわちSTEP104で設定される駆動周波数FQ[PWM]が、占有率の高い場合(要は、低階調な画像の場合)での駆動周波数FQ[PWM]と変わらないこともあるためである。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP109のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと階調(要は、ヒストグラムデータHGM)とを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP110)。
 例えば、MVAモードの液晶表示装置90における駆動周波数可変部41は、液晶表示パネル60に比較的高階調の画像が表示される場合、駆動周波数FQ[PWM]を、例えば480Hzに設定する(なお、占有率の大小関係に応じた駆動周波数可変部41の大小の傾向を図55の表に示す)。このようになっていると、高階調画像のために、低階調画像に比べて、Dutyが高かったとしても、多重輪郭の発生が防止される。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP109のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]に設定する(STEP104)。
 つまり、コントロールユニット1では、ヒストグラムユニット18が、映像信号をヒストグラム化することで、階調に対する度数分布を示すヒストグラムデータHGMを生成する。そして、コントロールユニット1は、ヒストグラムデータHGMの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断する。
 そして、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数FQ[PWM]は、占有率閾値以下の場合の駆動周波数よりも低くされる一方、占有率閾値以下の場合の駆動周波数は、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数よりも高くされる。
 なお、MVAモードの液晶61にて、液晶温度Tp20℃程度の場合に、上述した0階調目から128階調目という特定の階調範囲、および、その特定の階調範囲の占有率の占有率閾値50%は、実施の形態1同様に、一例にすぎない(特定の階調範囲は複数であってもかまわない)。また、上述の駆動周波数FQ[PWM]の480Hz、120Hzも一例にすぎない。
 また、図38および図39に示すように、IPSモードの液晶61の場合も、実施の形態1同様に、画像における特定の階調範囲の設定を行い、さらに、その特定の範囲の占有率に応じて、駆動周波数FQ[PWM]が変えられなくてよい。しかし、場合によっては、映像信号対応機能に対応させて、駆動周波数FQ[PWM]を変えてもかまわない。
 (●FRC処理機能)
 また、図56のフローチャートに示すように(STEP101~104は、上述と同様)、駆動周波数可変部41はFRC処理の有無の判断を行ってもよい(STEP105)。具体的には、駆動周波数可変部41は、LCDコントローラ20のFRC処理部21からのFRC処理の有無を示す信号(ON/OFF信号)を受信する。
 そして、FRC処理が行われている場合(STEP125のNOの場合)、フレーム間の映像変化は比較的細やかになるので、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mの傾きが目立ちにくい。そのため、動画性能を際立たせるために、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに対応した応答速度Vrを考慮した駆動周波数FQ[PWM]と同様の駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 一方で、FRC処理が行われていない場合(STEP125のYESの場合)、駆動周波数可変部41は、FRC処理に応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP126)。なぜなら、直前の駆動周波数FQ[PWM]、すなわちSTEP104で設定される駆動周波数FQ[PWM]が、FRC処理がなされた場合での駆動周波数FQ[PWM]と変わらないこともあるためである。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP126のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度VrとFRC処理とを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP127)。例えば、駆動周波数可変部41は、FRC処理が無い場合、駆動周波数FQ[PWM]を向上させる(なお、FRC処理の有無に応じた駆動周波数FQ[PWM]の大小の傾向を図57の表に示す)。このようになっていると、多重輪郭の発生が防止される。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP126のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 つまり、図1に示されるコントロールユニット1は、フレームレートコントロール処理を行うFRC処理部21を含んでおり、そのコントロールユニット1(詳説すると、駆動周波数可変部41)は、FRC処理部21FRC処理の有無に応じて、駆動周波数FQ[PWM]を変化させる。なお、FRC処理が有る場合の駆動周波数FQ[PWM]は、FRC処理が無い場合の駆動周波数FQ[PWM]に比べて、低い(図57参照)。
 (●視聴モード設定機能)
 また、駆動周波数可変部41は、視聴モードの設定に応じた判断を行ってもよい。具体的には、駆動周波数可変部41は、映像信号処理部10の視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示すモード種別信号MD、例えば、動画レベルの比較的低いナチュラルモードであることを示す信号を受信する。
 そして、駆動周波数可変部41は、図58のフローチャートに示すように(STEP101~104は、上述と同様)、動画レベルに応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP135)。なぜなら、直前の駆動周波数FQ[PWM]、すなわちSTEP104で設定される駆動周波数FQ[PWM]が、動画レベルが低い場合での駆動周波数FQ[PWM]と変わらないこともあるためである。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP135のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルとを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP136)。例えば、駆動周波数可変部41は、ナチュラルモードが設定されている場合、駆動周波数FQ[PWM]を向上させる(なお、動画レベルの大小関係に応じた駆動周波数FQ[PWM]の大小の傾向を図59の表に示す)。このようになっていると、多重輪郭の発生が防止される。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP135のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 つまり、コントロールユニット1は、液晶表示パネル60の視聴モードを切り替える視聴モード設定部16を含んでおり、視聴モード設定部16が視聴モードを切り替えた場合、そのコントロールユニット1(詳説すると、駆動周波数可変部41)は、選択された視聴モードに応じて、駆動周波数FQ[PWM]を変化させる。
 そして、このような駆動周波数FQ[PWM]の変化の一例として、上述したように、視聴モード設定部16が、映像データの動画レベルに応じて、高動画レベル視聴モードと低動画レベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおける動画レベルの高低関係(大小関係)と逆関係になるように、駆動周波数FQ[PWM]が、選択された視聴モード毎に変えられる(図59参照)。
 また、駆動周波数可変部41は、コントラスト比の異なる視聴モードの設定に応じた判断を行ってもよい。具体的には、駆動周波数可変部41は、視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示す信号モード種別信号MD、例えば、コントラスト比の比較的低いシネマモードであることを示す信号を受信する。
 そして、駆動周波数可変部41は、図60のフローチャートに示すように(STEP101~104は、上述と同様)、コントラスト比に応じて、直前の駆動周波数可変部41の変更を要するか否かを判断する(STEP145)。なぜなら、直前の駆動周波数FQ[PWM]、すなわちSTEP104で設定される駆動周波数FQ[PWM]が、コントラスト比が低い場合での駆動周波数FQ[PWM]と変わらないこともあるためである。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP145のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrとコントラスト比とを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP146)。例えば、駆動周波数可変部41は、シネマモードが設定されている場合、駆動周波数FQ[PWM]を向上させる(なお、コントラスト比の大小関係に応じた駆動周波数FQ[PWM]の大小の傾向を図61の表に示す)。このようになっていると、多重輪郭の発生が防止される。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP145のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 つまり、視聴モード設定部16が、映像データのコントラストレベルに応じて、高コントラストレベル視聴モードと低コントラストレベル視聴モードとを設定している場合、複数の視聴モードにおけるコントラストレベルの高低関係(大小関係)と逆関係になるように、駆動周波数FQ[PWM]が、選択された視聴モード毎に変えられる(図61参照)。
 なお、視聴モードの種類は多々あり、種々モードの組み合わせで、駆動周波数可変部41が駆動周波数FQ[PWM]を設定してもよい。例えば、駆動周波数可変部41は、視聴モード設定部16からの視聴モードの種類を示すモード種別信号MD、例えば、動画レベルの比較的低いナチュラルモードであり、かつ、コントラスト比の比較的低いシネマモードであることを示す信号を受信する。
 そして、駆動周波数可変部41は、図62のフローチャートに示すように(STEP101~104は上述と同様)、例えば動画レベルに応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP135)。そして、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP135のNOの場合)には、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 一方、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP135のYESの場合)には、さらに、コントラスト比に応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP156)。そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP156のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルとコントラスト比とを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP157)。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP156のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと動画レベルと考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP136)。
 なお、図62のフローチャートでは、先に動画レベルを考慮し、後にコントラスト比を考慮したが、この順番は異なってもよい。
 (●環境対応機能)
 また、駆動周波数可変部41は、液晶分子61Mの置かれる環境の明暗に応じた判断を行ってもよい。具体的には、駆動周波数可変部41は、環境用照度センサ84の照度データを受信する(要は、駆動周波数可変部41による液晶表示装置90の設置場所の明暗を判断する材料は、外部の照度を測定する環境用照度センサ84の測定照度である)。
 そして、駆動周波数可変部41は、図63のフローチャートに示すように(STEP101~104は、上述と同様)、照度データに応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP165)。なぜなら、直前の駆動周波数FQ[PWM]、すなわちSTEP104で設定される駆動周波数FQ[PWM]が、照度データが高い場合(要は、環境が比較的明るい場合)での駆動周波数FQ[PWM]と変わらないこともあるためである。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP165のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrと照度データとを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP166)。例えば、駆動周波数可変部41は、比較的暗い環境下に液晶表示装置90が設置されている場合、駆動周波数FQ[PWM]を向上させる(なお、照度データの大小関係に応じた駆動周波数FQ[PWM]の大小の傾向を図64の表に示す)。このようになっていると、多重輪郭の発生が防止される。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP165のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vrのみを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP104)。
 つまり、図1に示されるコントロールユニット1は、外部の照度データを取得し、その照度データに応じて、駆動周波数FQ[PWM]を変化させる)。なお、複数の照度データ範囲毎におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、駆動周波数FQ[PWM]が、照度データ範囲毎に変えられる(図64参照)。
 (●種々機能の組み合わせ)
 ところで、上述してきた映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能、環境対応機能が、種々の組み合わせで動作することがある。そのような場合であっても、駆動周波数FQ[PWM]が変えられてもよい。
 例えば、図63のフローチャートに示すように、環境対応機能に対応して駆動周波数FQ[PWM]が変えられようとする場合に、STEP165がYESの後に、図65のフローチャートに示すように、駆動周波数可変部41は、映像信号対応機能の判断を行ってもよい。すなわち、駆動周波数可変部41は、演算処理部13からヒストグラムデータHGMを取得し(STEP171)、さらに、予めメモリ17に記憶されている液晶温度Tpに応じて設定された階調閾値(階調閾値データ)を取得し、特定の階調範囲の設定が可能か否か判断する(STEP172)。
 そして、特定の階調範囲の設定が不要であると判断される場合(STEP172のNOの場合)、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP166)。
 一方で、特定の階調範囲の設定が可能である場合(STEP172のYESの場合)、駆動周波数可変部41は、特定の階調範囲を設定し(STEP173)、さらに、その特定の階調範囲の画像(1フレーム画像)における占有率を取得する。そして、その占有率と、メモリ17に記憶された特定の階調範囲の占有率に関する閾値とを比較する(STEP174)。
 そして、占有率が閾値以下ではない場合(STEP174のNOの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を多量に含む低階調な画像といえ、LED71からの光で、応答過程時間帯CWにおける液晶分子61Mが目立ちにくく、それに起因して、多重輪郭および残像等も生じにくい。そこで、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データを考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP166)。
 逆に、占有率が閾値以下の場合(STEP174のYESの場合)、例えば0階調目から128階調目までの特定の階調範囲を少量しか含まない高階調な画像といえる。すると、駆動周波数可変部41は、占有率に応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP175)。
 そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP175のYESの場合;図66のフローチャートに続く)には、FRC処理の有無を判断する(STEP176)。そして、FRC処理が行われていない場合(STEP176のNOの場合)、駆動周波数可変部41は、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データ・階調を考慮した駆動周波数FQ[PWM]を設定する(STEP177)。
 一方で、駆動周波数可変部41は、FRC処理が行われている場合で、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP178)。そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP178のNOの場合)、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データ・階調を考慮したDutyを設定する(STEP177)。
 一方で、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP178のYESの場合)、続いて、視聴モード(例えば、動画レベル)に応じて、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要するか否かを判断する(STEP179)。そして、駆動周波数可変部41が、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要しないと判断した場合(STEP179のNOの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データ・階調・FRC処理を考慮したDutyを設定する(STEP180)。
 一方で、駆動周波数可変部41は、直前の駆動周波数FQ[PWM]の変更を要すると判断した場合(STEP179のYESの場合)には、液晶温度Tpに応じた応答速度Vr・照度データ・階調・FRC処理・視聴モードを考慮したDutyを設定する(STEP181)。
 この図63、図65、および図66のフローチャートのように、駆動周波数可変部41は、環境対応機能、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能が、組み合わさって動作する場合であっても、駆動周波数可変部41を変えられる。
 また、機能の順番は、図63、図65、および図66のフローチャートに示されるような、環境対応機能、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能の順番に限定されるものではなく、入れ替わってもかまわない。また、機能の組み合わせ数も、環境対応機能、映像信号対応機能、FRC処理機能、視聴モード設定機能、の4つに限らず、3つ以下であってもよいし、その他の種々機能が有れば、5つ以上であってもかまわない。
 ≪◆PWM調光信号の駆動周波数の数値等について≫
 ところで、以上では、フレーム周波数120Hzの場合に、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]の例として、図67に示すような、120Hzと480Hzとを挙げた(なお、図67におけるPWM調光信号のDutyは40%である)。しかし、これに限定されるものではない。
 例えば、駆動周波数FQ[PWM]は、240Hzまたは360Hzのように480Hz未満で、120Hz超過の値でもかまわないし、480Hzを超過する値であってもかまわない(要は、駆動周波数FQ[PWM]は、フレーム周波数と同数または以上であればよい)。ただし、駆動周波数FQ[PWM]は、フレーム周波数に対する整数倍であると、互いのフレーム周波数と駆動周波数FQ[PWM]との同期が取りやすくなるため望ましい。
 なお、画質の劣化が過度に起きない場合であれば、フレーム周波数に対して小さな駆動周波数FQ[PWM]もあり得る。例えば、昨今市場に広がりつつある240Hzのフレーム周波数で駆動する液晶表示パネル60に対し、LED71の駆動周波数FQ[PWM]が120Hzであってもよい。
 なお、このような場合、コントロールユニット1は、連続するフレームにて、少なくとも1つのフレーム分の期間に合わせて、PWM調光信号のロー期間を合致させる。なぜなら、画質の劣化が過度に起きないためである。
 また、120HZのフレーム周波数で駆動する液晶表示パネル60に対して、LED71の駆動周波数FQ[PWM]が60Hz(図67参照)であってもかまわない。このような60Hzの駆動周波数FQ[PWM]の場合、若干のフリッカは目立つものの、黒挿入効果が顕著になるためである(なお、120Hzおよび480Hzの駆動周波数FQ[PWM]の場合、フリッカは目立たない)。
 また、図48Bに示すように、1フレーム期間における最後のタイミングと、PWM調光信号におけるハイ期間の最後のタイミングとが同期していると望ましい(なお、液晶表示パネル60のフレーム周波数も120Hzで、図中の時間軸に沿った点線の1区切り間は1フレームを意味する)。
 このようになっていると、図13A~図13D同様に、液晶分子61Mの傾き始めた時間帯(応答過程時間帯CW中の初期)には、PWM調光信号のロー期間が対応し、LED71の光が入射しない。そのため、液晶分子61Mの傾きに起因する画質劣化の程度を抑えられる。
 [■その他の実施の形態■]
 なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
 ≪◆オーバードライブ駆動≫
 例えば、液晶表示装置90では、液晶61の応答速度Vrを速めるために、オーバードライブ電圧が液晶61に印加されてもよい。すなわち、図68A(図13Bと同図)に示すように、比較的応答速度Vrが遅い場合であっても、液晶61への印加電圧がオーバードライブ(OD;Over Drive)すれば、図68Bの上段グラフに示すようになる。
 詳説すると、図68Bの応答速度Vrと図68Aの応答速度Vrとを比較してみると明らかなように、応答過程時間帯CWの前半に対応する図68Bの応答速度Vrが、図68Aの応答速度Vrに比べて急激に速まり、さらに、応答過程時間帯CWの後半に対応する図68Bの応答速度Vrが、図68Aの応答速度Vrに比べて若干速まる(要は、図68Bの上段グラフにおけるグラフ線が、応答過程時間帯CWの前半で、オーバーシュートを示す)。
 このようになっていると、図68Bの下段グラフに示すように、応答過程時間帯CWにおける輝度値が、図68Aの下段グラフにおける輝度値に比べて高くなる。そのため、図15に示すような、多重輪郭等が発生しにくくなる。すなわち、液晶表示装置90にて、コントロールユニット1が、液晶分子61Mの応答速度に応じて、液晶61への印加電圧をオーバードライブさせても、画質向上(例えば、動画の画質の鮮明度合いの向上)を図れる。
 要は、コントロールユニット1は、液晶61への印加電圧をオーバードライブさせる機能を含む。そして、そのコントロールユニット1は、オーバードライブの有無に応じて、PWM調光信号のDutyを変化させる。なお、オーバードライブ処理が有る場合のDutyは、オーバードライブ処理が無い場合のDutyに比べて低い(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。
 また、コントロールユニット1は、オーバードライブの有無に応じて、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]を変化させてもよい。なお、オーバードライブ処理が有る場合の駆動周波数FQ[PWM]は、オーバードライブ処理が無い場合の駆動周波数FQ[PWM]に比べて低い。そして、これらのいずれかの制御をコントロールユニット1が行えば、液晶表示装置90の画質向上が実現する。
 <■液晶表示装置について>
 実施の形態1では、Duty設定部14および電流値設定部15が、コントロールユニット1における映像信号処理部10に含まれていた。しかし、これらは、映像信号処理部10ではなく、LEDコントローラ30に含まれていてもよい。すなわち、LEDコントローラ30が、Duty設定部14および電流値設定部15を用いて、PWM調光信号のDuty、または、Dutyおよび電流値を変化させてもよい。
 また、実施の形態2では、駆動周波数可変部41はLEDコントローラ30に含まれていた。しかし、これらは、LEDコントローラ30ではなく、映像信号処理部10に含まれていてもよい。すなわち、映像信号処理部10が、駆動周波数可変部41を用いて、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]を変化させてもよい。
 また、以上では、コントロールユニット1がテレビ放送信号のような映像音声信号を受信し、その信号における映像信号を、映像信号処理部102が処理していた。そのため、このような液晶表示装置90を搭載する受信装置は、テレビ放送受信装置(いわゆる液晶テレビジョン)といえる。しかし、液晶表示装置90が処理する映像信号は、テレビ放送に限定されるものではない。例えば、映画等のコンテンツを録画した記録媒体に含まれる映像信号でも、インターネットを介して送信される映像信号であってもかまわない。
 要は、Duty設定部14、電流値設定部15、駆動周波数可変部41は、コントロールユニット1のどこに含まれていてもよく、最も効率的に動作可能なように、設計されていればよい(つまり、コントロールユニット1の設計の自由度が高い)。
 なお、実施の形態1・2にて、列挙されてきた液晶表示パネル60にて表示される黒画像と白画像との境界付近に関するグラフ(横軸が液晶表示パネル60における水平方向HLの画素位置を示し、縦軸が最高値で規格化した積分輝度の規格化輝度のグラフ)をまとめたグラフが、図69に示される(すなわち、図69は、図14~図17、図41~図44、図49を、まとめたグラフである)。
 このグラフを鑑みて、液晶表示装置90は、液晶分子61Mの応答速度Vrの速い場合には、Dutyを下げることで黒挿入する一方、液晶分子61Mの応答速度Vrの遅い場合には、Dutyを高めることで多重輪郭を防ぐように設計される。また、多重輪郭を防ぐために、液晶表示装置90は、LED71のPWM調光信号FQ[PWM]を、液晶表示パネル60の駆動周波数(フレーム周波数)よりも高くするように設計される。
 すなわち、液晶表示装置90は、実施の形態1で説明したPWM調光信号に関するDuty、または、PWM調光信号のDutyおよび電流値を変える機能と、実施の形態2で説明したPWM調光信号に関する駆動周波数FQ[PWM]を変える機能と、少なくとも一方、有していればよい。
 <■ローカルディミングについて>
 また、液晶表示装置90の分解斜視図を示すと、図70のようになる。この図に示すように、液晶表示装置90は、複数のLED71をマトリックス状に敷き詰めたバックライトユニット70を含む。そして、コントロールユニット1は、全てのLED71を一括で制御することもできるが、それだけに限らず、LED71毎に発光制御できる(この技術はローカルディミングと称される)。
 さらには、コントロールユニット1は、複数のLED71を区分けし、区分けされた単数または複数のLED71毎(破線の区分けを参照。なお、分けられたLED71を区分け光源Grと称する)に発光制御もできる。すなわち、このバックライトユニット70では、液晶表示パネル60の面に、部分的に光供給可能にLED71が配置される。
 そこで、実施の形態1のような液晶表示装置90では、コントロールユニット1は、区分けされたLED71毎に、Duty、または、Dutyおよび電流値を変化させてもよい。また、同様に、実施の形態2のような液晶表示装置90では、コントロールユニット1は、区分けされたLED71毎に、駆動周波数FQ[PWM]を変化させてもよい。
 なお、一例としては、区分けされたLED71(区分け光源Gr)の個数が複数である場合、それらのLED71は、液晶表示パネル60の面内にて、ライン状に光を照射してもよいし、面内を規則的に分けたブロックに合わせて光を照射してもよいし、さらには、面内の一部エリアに合わせて光を照射してもかまわない。
 なお、詳細な一例としては、図71に示すようなものが挙げられる。図71の上側に図示される液晶表示パネル60では、中心に高輝度の画像(例えば白画像;AREA1)が表示され、それ以外の液晶表示パネル60の領域には、低輝度の画像(例えば灰色画像;AREA2)が表示されるとする。このような液晶表示パネル60に対応するバックライトユニット70のLED71は、図71の下側に図示される。
 バックライトユニット70のLED71のうち、AREA1に対応するLED71の群(Gr1;網線を付されたLED71)は、白画像に対応して、駆動周波数FQ[PWM]が、例えば480Hzに設定されるとする。一方、残りのLED71は、AREA2に対応する灰色画像に対応するので、例えば120Hzの設定が考えられる。しかしながら、残りのLED71の全ては、120Hzの駆動周波数FQ[PWM]で駆動させないように設定される。
 詳説すると、白画像(AREA1)と灰色画像(AREA2)との境界付近に対応するLED71の群(Gr2;斜線を付されたLED71)は、480Hzよりも低周波数である、例えば360Hzの駆動周波数FQ[PWM]に設定され、それ以外のLED71(Gr3;網点を付されたLED71)が、120Hzの駆動周波数FQ[PWM]で駆動するように設定される。
 通常、白画像と灰色画像との境界付近では、白画像に対応する高い駆動周波数FQ[PWM]の光が、灰色画像側へと進入しやすい。このような場合、灰色画像のために、低い駆動周波数FQ[PWM]でLED71が駆動し、黒挿入効果を得ようとしていても、高い駆動周波数FQ[PWM]の光が灰色画像側への進入にすることに起因して、黒挿入効果が得られにくい。
 しかしながら、白画像と灰色画像との境界付近に対応するLED71の群(Gr2)が、360Hzの駆動周波数FQ[PWM]であれば、白画像に対応するLED71の群(Gr1)に比べて、低周波数である。そのため、黒挿入効果の低減を抑えられる。
 なお、ローカルディミングのバックライトユニット70の一例として、いわゆる直下型のバックライトユニット70を例挙げて説明してきた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、図72に示すように、くさび形の導光片72pを敷き詰めて形成されるタンデム型の導光板72を搭載するバックライトユニット(タンデム方式バックライトユニット)70であってもよい。
 なぜなら、このようなバックライトユニット70であっても、導光片72p毎に出射光を制御可能なために、液晶表示パネル60の表示領域を部分的に照射できるからである。そして、このようないずれのローカルディミング(アクティブエリア方式)のバックライトユニット70であれば、液晶表示パネル60に対して部分的な照射が可能であるので、消費電力の抑制が可能である。その上、局所的にDuty、または、Dutyおよび電流値が変化させられることで、部分的な光量制御が実現するので、輝度レベルの変化が抑えられ、最適な画質提供が可能になる。
 <■液晶の別モードについて>
 また、以上では、液晶61のモードとして、TNモード、VAモード、IPSモード、OCBモード等を挙げ、さらに、図5~図8を用いてVAモードの一例であるMVAモードを説明し、図9および図10を用いてIPSモードを説明した。しかし、これら以外の液晶モードであってもよい。
 例えば、図73および図74に示すような液晶61のモードであってもよい{なお、このモードのことをVA-IPS(Vertical Alignment-In-Plane Switching)モードと称する}。これらの図に示される液晶分子61Mを含む液晶61は、正の誘電異方性を有するポジ型液晶である(なお、これらの図において、一点鎖線で形成される矢印は光を意味する)。
 そして、線状の画素電極65Pおよび線状の対向電極65Qが、アクティブマトリックス基板62にて、液晶61側に向く一面に形成される。特に、両電極65P・65Qは、互いに向き合うように配置される(なお、電極65P・65Qの形状は、線状に限らず、図11に示すような櫛歯状であってもかまわない)。
 さらに、図73に示すように、液晶分子61Mの長軸方向が、両基板62・63に対する垂直方向(両基板62・63の並列方向)に沿うように配向される(例えば、配向規制力を有した不図示の配向膜材料が、両電極65P・65Qに塗布されることで、無電界時の初期配向が設計される)。
 すると、偏光フィルム64Pと偏光フィルム64Qとがクロスニコル配置になっていると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLは、外部に出射しない(要は、液晶表示パネル60は、ノーマリーブラックモードである)。
 一方、画素電極65Pと対向電極65Qとの間に電圧が印加される場合、両電極65P・65Q間に生じる電界に沿って、液晶分子61Mは傾こうとする。そして、この電界方向は、画素電極65Pと対向電極65Qとの並列方向LDに沿う弓状である(要は、湾曲先を対向基板63に向け、画素電極65Pと対向電極65Qとの並列方向LDに沿う弓状の電気力線が生じる;図74の二点鎖線参照)。
 すると、初期配向を両基板62・63の垂直方向に沿わせた液晶分子61Mは、弓状の電界方向の影響で、以下のようになる。すなわち、図74に示すように、電極65P・65Q同士の中間付近の液晶分子61Mは、両基板62・63の垂直方向に沿ったままで、それ以外の大部分の液晶分子61Mは、自身の長軸方向を、弓状の電界方向に沿わせる(なお、図示されていないが、各電極65P・65Qの中央付近の液晶分子61Mは、両基板62・63の垂直方向に沿ったままである)。
 そして、このように液晶分子61Mが配向すると、アクティブマトリックス基板62を通過してきたバックライト光BLの一部は、液晶分子61Mの傾きに起因して、偏光フィルム64Qの透過軸に沿う光として外部に出射する。
 つまり、VA-IPSモードでの液晶分子61Mは、IPSモード同様に、ポジ型ではあるものの、両電極65P・65Qに電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の基板62・63の垂直方向に沿わせるように配向される(ホメオトロピック配向になる)。
 そして、一部の液晶分子61Mは、両電極65P・65Qに電圧が印加された場合であっても、自身の長軸方向を、2枚の基板62・63の垂直方向に沿わせるが、残りの液晶分子61Mは、両電極65P・65Qに電圧が印加された場合に、自身の長軸方向を、両電極65P・65Q間の弓状の電界方向に沿わせる。その結果、液晶表示パネル60には、電圧印加された場合に、弓状に配向した液晶分子61Mと、その弓状に対する矢のように配向した液晶分子61M(両基板62・63の垂直方向に沿った液晶分子61M)とが混在する。
 そして、このような液晶分子61Mの配向パターンに起因して、液晶分子61Mの階調間の応答速度Vrの変化は、MVAモードおよびIPSモードに対して異なってくる。そこで、VA-IPSモードの液晶61にて、0階調目から他階調目に階調変化しようとする液晶分子61Mの傾く応答時間を示すグラフを図75および図76に示す。なお、図75が比較的高温の液晶温度Tp、図76が比較的高温の液晶温度Tpに対応する。また、図77のグラフおよび図78のグラフには、VA-IPSモードの他に、MVAモード、IPSモードでの応答時間を併記する(なお、図77が比較的高温の液晶温度Tp、図78が比較的高温の液晶温度Tpに対応する)。
 図77のグラフおよび図78のグラフに示すように、MVAモードでは、表示画像が高階調になればなるほど、応答時間が短くなる傾向がある。これは、液晶分子61Mを大きく傾かせるために、その液晶分子61Mに対して印加される電圧値が比較的高くなり、それに起因するためである。
 一方、IPSモードでもMVAモード同様の傾向はあるものの、液晶分子61Mが回転するという特性上、MVAモードと比べて、階調毎の応答速度差は小さい。
 しかしながら、VA-IPSモードの場合、低階調および高階調に対応する応答時間は比較的短く、中間階調に対応する応答時間は比較的長い。その理由は以下の通りである。
 VA-IPSモードにて、高階調の画像が表示される場合、MVAモードおよびIPSモードと同様に、比較的高い電圧が液晶分子61Mに印加されるため、応答時間は短くなる。
 また、低階調の画像が表示される場合、液晶分子61Mへの印加電圧は比較的低いものの、液晶分子61Mが弓状の電界方向に沿って、弓なりに傾こうとする。このような場合、液晶の流れ(フロー)が配列変化を加速させるように作用するので、応答時間は短くなる(なお、フロー効果は、高階調の場合にも生じる)。
 一方、中間階調の画像が表示される場合、低階調な画像を表示する場合に比べて、液晶分子61Mは、さらに弓なりに傾こうとするが、電極65P・65Q間の中間付近(詳説すると、弓状の電界の中心付近)には、常に両基板62・63の垂直方向に沿った液晶分子61Mが位置する。
 そのため、両基板62・63の垂直方向に沿った液晶分子61Mに対して、別の液晶分子61Mが倒れかかるように傾いてくると、それらの液晶分子61Mの集まる領域のエネルギー密度は高くなる。そして、このようにエネルギー密度が高まってしまうと、液晶分子61Mは傾くために、よりエネルギーを要することになるので、応答速度Vrが遅くなってしまう。
 以上のような理由で、VA-IPSモードの場合、MVAモードおよびIPSモードとは異なったグラフ線を示す。ただし、VA-IPSモードであっても、図75および図76に示すように、応答時間の最大値と最小値との差TWが液晶温度Tpによって異なることがわかる(高温の液晶温度Tpでの差TW[VA-IPS,HOT]は、低温の液晶温度Tpでの差TW[VA-IPS,COLD]に比べて小さい)。
 したがって、このようなグラフ線で差TWが大きい場合に、画像(1フレーム画像)における低階調範囲の占有率と中間階調範囲の占有率と高階調の占有率とに差があると、バックライト光BLの特性によっては、画質劣化の原因になる。
 例えば、20℃程度の低温の液晶温度Tpにて、中間階調範囲(例えば、全階調範囲0以上255以下のうちの100以上192以下の階調範囲)の占有率が高い場合、液晶分子61Mの応答速度Vrは比較的低速になる。このような液晶分子61Mに対して、PWM調光信号のDutyが低く設定されてしまうと、図15に示すように、多重輪郭が発生しかねない。そこで、このような場合には、PWM調光信号のDutyは、高く設定される。
 逆に、低階調範囲の占有率および高階調範囲の占有率が高い場合、液晶分子61Mの応答速度Vrは比較的高速になる。そのため、このような場合には、PWM調光信号のDutyが、低く設定されるとよい(要は、PWM調光信号の黒挿入の効果が顕著に現れるようにする)。
 そこで、VA-IPSモードであっても、実施の形態1で説明したMVAモードと同様に、コントロールユニット1が、ヒストグラムデータHGMを用いて、PWM調光信号のDutyを設定するとよい。
 つまり、コントロールユニット1は、ヒストグラムデータHGMの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断する。そして、占有率閾値を超過する場合のDutyは、占有率閾値以下の場合のDutyよりも高くされる一方、占有率閾値以下の場合のDutyは、占有率閾値を超過する場合のDutyよりも低くされる(なお、Dutyが変化することに応じて、電流値AMが変えられてもよい)。
 例えば、VA-IPSモードの液晶61にて、液晶温度Tpが20℃程度で、100階調目から192階調目という特定の階調範囲が占有率50%を超過する場合(要は、占有率閾値が50%で、その占有率閾値を超える場合)、Dutyが100%、70%のように比較的高めに設定される一方、占有率50%を以下の場合、Dutyが50%、30%のように比較的低く設定される(なお、占有率の大小関係に応じたDutyの大小の傾向を図79の表に示す)。
 また、VA-IPSモードであっても、実施の形態2で説明したMVAモードと同様に、コントロールユニット1が、ヒストグラムデータHGMを用いて、PWM調光信号の駆動周波数FQ[PWM]を設定するとよい。
 つまり、コントロールユニット1は、上述同様、ヒストグラムデータHGMの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断する。そして、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数FQ[PWM]は、占有率閾値以下の場合の駆動周波数よりも低くされる一方、占有率閾値以下の場合の駆動周波数FQ[PWM]は、占有率閾値を超過する場合の駆動周波数よりも高くされる。
 例えば、VA-IPSモードにて、液晶温度Tp20℃程度の場合に、100階調目から192階調目という特定の階調範囲が、占有率50%を超過する場合、動画性能の向上を図るべく、駆動周波数FQ[PWM]は、例えば120Hzのように低く設定される。一方で、占有率50%を以下の場合の駆動周波数FQ[PWM]は、多重輪郭を防止すべく、例えば480Hzのように高く設定される(なお、占有率の大小関係に応じた駆動周波数FQ[PWM]の大小の傾向を図80の表に示す)。
 なお、MVAモードおよびIPSモード同様に、VA-IPSモードの場合であっても、パネル用サーミスタ83の温度データに応じて(すなわち、液晶温度Tp)に応じて、特定の階調範囲および占有率閾値の少なくとも一方が変わってもよい。例えば、図75に示すような液晶温度Tpの場合でも、特定の階調範囲の設定が行われてもよい。
 <■プログラムについて>
 ところで、PWM調光信号に対するDuty設定、または、Duty設定および電流値設定、さらには、駆動周波数FQ[PWM]の設定は、LED制御プログラム(光源制御プログラム)で実現される。そして、このプログラムは、コンピュータにて実行可能なプログラムであり、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。なぜなら、記録媒体に記録されたプログラムは、持ち運び自在になるためである。
 なお、この記録媒体としては、例えば分離される磁気テープやカセットテープ等のテープ系、磁気ディスクやCD-ROM等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)や光カード等のカード系、あるいはフラッシュメモリ等による半導体メモリ系が挙げられる。
 また、コントロールユニット1は、通信ネットワークからの通信でLED制御プログラムを取得してもよい。なお、通信ネットワークとしては、有線無線を問わず、インターネット、赤外線通等が挙げられる。
    1   コントロールユニット(制御ユニット)
   10   映像信号処理部
   11   タイミング調整部
   12   ヒストグラム処理部
   13   演算処理部
   14   Duty設定部
   15   電流値設定部
   16   視聴モード設定部
   17   メモリ
   18   ヒストグラムユニット
   20   LCDコントローラ
   30   LEDコントローラ
   31   LEDコントローラ用設定レジスタ群
   32   LEDドライバー制御部
   33   シリアルパラレル変換部
   34   個体バラツキ補正部
   35   メモリ
   36   温度補正部
   37   経時劣化補正部
   38   パラレルシリアル変換部
   41   駆動周波数可変部
   50   マイコンユニット
   51   メインマイコン
   60   液晶表示パネル
   61   液晶
   61M  液晶分子
   62   アクティブマトリックス基板
   63   対向基板
   64P  偏光フィルム
   64Q  偏光フィルム
   65P  画素電極(第1電極/第2電極)
   65Q  対向電極(第2電極/第1電極)
   66P  スリット(第1スリット/第2スリット)
   66Q  スリット(第2スリット/第1スリット)
   67P  リブ(第1リブ/第2リブ)
   67Q  リブ(第2リブ/第1リブ)
   70   バックライトユニット
   71   LED(光源、発光素子)
   81   ゲートドライバー
   82   ソースドライバー
   83   パネル用サーミスタ(第1温度センサ)
   84   環境照度センサ(照度センサ)
   85   LEDドライバー
   86   LED用サーミスタ
   87   LED用輝度センサ
   90   液晶表示装置

Claims (22)

  1.  電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有することで画像を表示させる液晶表示パネルと、
     上記液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式の光源を内蔵するバックライトユニットと、
     上記液晶表示パネルおよび上記バックライトユニットを制御する制御ユニットと、
    を含む液晶表示装置にあって、
     上記液晶は、上記液晶表示パネルに含まれ2枚の基板の間に介在し、
     一方の基板にて上記液晶側に向く一面に、第1電極と第2電極とが対向して並び、
     上記液晶に含まれる液晶分子は、
    ポジ型で、両電極に電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の上記基板の垂直方向に沿わせるように配向されており、
     上記制御ユニットは、上記液晶における液晶分子の配向変化の応答速度データを取得し、その応答速度データに応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させる液晶表示装置。
  2.  上記制御ユニットは、少なくとも1つの任意の応答速度データ閾値を有し、その応答速度データ閾値を境にして任意の応答速度データ範囲を複数設定し、上記応答速度データ範囲毎に、上記駆動周波数を変える請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  複数の上記応答速度データ範囲におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、上記駆動周波数が、上記応答速度データ範囲毎に変えられる請求項2に記載の液晶表示装置。
  4.  上記駆動周波数は、フレーム周波数と同数または以上である請求項1~3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  5.  上記駆動周波数は、フレーム周波数に対する整数倍である請求項4に記載の液晶表示装置。
  6.  上記液晶の温度を測定する第1温度センサが含まれており、
     上記制御ユニットは、液晶温度に依存した上記液晶分子の応答速度データを記憶するとともに、上記応答速度データの少なくとも1つを応答速度データ閾値として記憶した記憶部を含み、上記第1温度センサの温度データと上記液晶温度とを対応づけることで、上記応答速度データを取得する請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  7.  上記制御ユニットは、映像データをヒストグラム化することで、階調に対する度数分布を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラムユニットを含んでおり、
     上記制御ユニットは、上記ヒストグラムデータの全階調を区分けし、分けられた階調範囲のうちの少なくとも1つの特定の階調範囲における占有率が、占有率閾値を超過するか以下かを判断し、
    上記占有率閾値を超過する場合の上記駆動周波数を、上記占有率閾値以下の場合の上記駆動周波数よりも低くする一方、上記占有率閾値以下の場合の上記駆動周波数を、上記占有率閾値を超過する場合の上記駆動周波数よりも高くする、
    請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  8.  上記液晶の温度を測定する第1温度センサが含まれており、
     上記制御ユニットは、上記占有率閾値を記憶する記憶部を含んでおり、
    上記の特定の階調範囲および上記占有率の占有率閾値の少なくとも一方を、上記第1温度センサの温度データに応じて変えられる請求項7に記載の液晶表示装置。
  9.  上記制御ユニットは、フレームレートコントロール処理を行うFRC処理部を含んでおり、
     上記制御ユニットは、上記FRC処理部のフレームレートコントロール処理の有無に応じて、上記駆動周波数を変化させる請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  10.  フレームレートコントロール処理が有る場合の上記駆動周波数は、フレームレートコントロール処理が無い場合の上記駆動周波数に比べて、低い請求項9に記載の液晶表示装置。
  11.  上記制御ユニットは、上記液晶表示パネルの視聴モードを切り替える視聴モード設定部を含んでおり、
     上記視聴モード設定部が上記視聴モードを切り替えた場合、
     上記制御ユニットは、選択された上記視聴モードに応じて、上記駆動周波数を変化させる請求項1~10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  12.  上記視聴モード設定部が、映像データの動画レベルに応じて、高動画レベル視聴モードと低動画レベル視聴モードとを設定している場合、
     複数の上記視聴モードにおける動画レベルの高低関係と逆関係になるように、上記駆動周波数が、選択された上記視聴モード毎に変えられる請求項11に記載の液晶表示装置。
  13.  上記視聴モード設定部が、映像データのコントラストレベルに応じて、高コントラストレベル視聴モードと低コントラストレベル視聴モードとを設定している場合、
     複数の上記視聴モードにおけるコントラストレベルの高低関係と逆関係になるように、上記駆動周波数が、選択された上記視聴モード毎に変えられる請求項11または12に記載の液晶表示装置。
  14.  上記制御ユニットは、外部の照度データを取得し、その照度データに応じて、上記駆動周波数を変化させる請求項1~13のいずれか1項に液晶表示装置。
  15.  複数の上記照度データ範囲毎におけるデータ値の大小関係と逆関係になるように、上記駆動周波数が、上記照度データ範囲毎に変えられる請求項14に記載の液晶表示装置。
  16.  外部の照度を測定する照度センサが含まれており、
     上記照度データは、上記照度センサの測定照度である請求項14または15に記載の液晶表示装置。
  17.  上記制御ユニットは、1フレーム期間における最後のタイミングと、上記PWM調光信号におけるハイ期間の最後のタイミングとを同期させている請求項1~16のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  18.  上記制御ユニットは、連続するフレームにて、少なくとも1つのフレーム分の期間に合わせて、上記PWM調光信号のロー期間を合致させる請求項1~17のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  19.  上記光源は複数有り、上記液晶表示パネルの面に、部分的に光供給可能に配置されており、
     複数の上記光源を区分けし、区分けされた単数または複数の上記光源を、区分け光源とすると、
     上記制御ユニットは、上記区分け光源毎に、上記駆動周波数を変化させる請求項1~18のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  20.  上記区分け光源の個数が複数である場合、
     上記区分け光源は、上記液晶表示パネルの面内にて、
     ライン状に光を照射、上記面内を規則的に分けたブロックに合わせて光を照射、または、上記面内の一部エリアに合わせて光を照射する請求項19に記載の液晶表示装置。
  21.  上記制御ユニットは、
    上記液晶への印加電圧をオーバードライブさせる機能を含んでおり、
    上記オーバードライブの有無に応じて、上記駆動周波数を変化させる請求項1~20のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  22.  電圧の印加に応じて、配向を変化させる液晶を有する液晶表示パネルと、
     上記液晶表示パネルに供給する光を発するPWM調光方式の光源を内蔵するバックライトユニットと、
    を含む液晶表示装置の光源制御方法にあって、
     上記液晶は、上記液晶表示パネルに含まれ2枚の基板の間に介在し、
     一方の基板にて上記液晶側に向く一面に、第1電極と第2電極とが対向して並び、
     上記液晶に含まれる液晶分子は、
    ポジ型で、両電極に電圧を印加されない場合に、自身の長軸方向を、2枚の上記基板の垂直方向に沿わせるように配向されており、
     上記液晶における液晶分子の配向変化の応答速度データを取得し、その応答速度データに応じて、PWM調光信号の駆動周波数を変化させるステップを含む光源制御方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120229494A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Takahiro Kobayashi Display device and method of controlling display
US20140132650A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Samsung Display Co., Ltd. Method of driving light source, light source apparatus for performing the method and display apparatus having the light source apparatus
JP2015049487A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法
US10078990B2 (en) 2015-03-27 2018-09-18 Samsung Display Co., Ltd. Timing controller and display device including the same
CN114859583A (zh) * 2022-04-11 2022-08-05 汕头大学 一种液晶光驱动显示样品性能优化的装置及光调整方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007044556A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-12 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
US20120086740A1 (en) * 2009-07-03 2012-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid Crystal Display Device And Light Source Control Method
CN103237177B (zh) * 2013-04-24 2016-07-06 广州视睿电子科技有限公司 光源亮度调整方法与装置
TWI526746B (zh) * 2014-08-04 2016-03-21 群創光電股份有限公司 背光源及顯示裝置
CN105321475B (zh) * 2014-08-04 2018-08-24 群创光电股份有限公司 背光源及显示装置
US10497299B2 (en) * 2017-09-13 2019-12-03 Dell Products L.P. Information handling system display intelligent control response time
CN108399896B (zh) * 2018-03-07 2021-01-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其驱动方法
US10877315B2 (en) * 2019-02-15 2020-12-29 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight and display device provided with same
JP2021071630A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソーテン 表示制御装置および切替方法
CN112992079B (zh) * 2019-12-17 2024-04-16 咸阳彩虹光电科技有限公司 改善显示画质的方法及显示装置
US11948520B2 (en) 2020-03-31 2024-04-02 Google Llc Variable refresh rate control using PWM-aligned frame periods
EP3939029A1 (en) 2020-05-19 2022-01-19 Google LLC Display pwm duty cycle compensation for delayed rendering
CN112967688B (zh) * 2021-03-15 2022-03-01 四川长虹电器股份有限公司 一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置
CN113467739B (zh) * 2021-07-05 2024-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN116457865A (zh) * 2021-11-16 2023-07-18 瑞仪光电(苏州)有限公司 显示装置与其校正方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258404A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2006053520A (ja) 2004-07-13 2006-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置及びその光源の駆動方法
JP2006235461A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003050569A (ja) * 2000-11-30 2003-02-21 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US6888529B2 (en) * 2000-12-12 2005-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Control and drive circuit arrangement for illumination performance enhancement with LED light sources
JP4210040B2 (ja) * 2001-03-26 2009-01-14 パナソニック株式会社 画像表示装置および方法
EP1396838A4 (en) * 2001-06-13 2008-04-30 Kawasaki Microelectronics Inc EASY DRIVE PROCESS AND EASY CONTROL DEVICE FOR MATRIX LIQUID CRYSTALS
JP2003029720A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Fujitsu Ltd 表示装置
KR100840316B1 (ko) * 2001-11-26 2008-06-20 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
US20030231194A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-18 Texas Instruments Inc. Histogram method for image-adaptive bit-sequence selection for modulated displays
KR20040000644A (ko) * 2002-06-22 2004-01-07 삼성전자주식회사 소비 전력 저감 장치 및 방법
JP4068947B2 (ja) * 2002-11-15 2008-03-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
EP1455337A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Control method for a backlight arrangement, display controller using this method and display apparatus
US20050057484A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-17 Diefenbaugh Paul S. Automatic image luminance control with backlight adjustment
KR100741963B1 (ko) * 2003-11-27 2007-07-23 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동 방법
JP2005292804A (ja) * 2004-03-10 2005-10-20 Canon Inc 制御装置及び画像表示装置
JP4410598B2 (ja) * 2004-04-16 2010-02-03 シャープ株式会社 蛍光管駆動装置、バックライト装置および液晶表示装置
KR100623713B1 (ko) * 2004-12-10 2006-09-19 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동방법
US7602371B2 (en) * 2005-06-06 2009-10-13 Dell Products L.P. System and method for portable information handling system integrated backlight control
US8514210B2 (en) * 2005-11-18 2013-08-20 Cree, Inc. Systems and methods for calibrating solid state lighting panels using combined light output measurements
US8278846B2 (en) * 2005-11-18 2012-10-02 Cree, Inc. Systems and methods for calibrating solid state lighting panels
WO2007102259A1 (ja) * 2006-03-07 2007-09-13 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
JP5076572B2 (ja) * 2006-04-03 2012-11-21 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置、及び画像表示方法
JP4203090B2 (ja) * 2006-09-21 2008-12-24 株式会社東芝 画像表示装置および画像表示方法
JP4271701B2 (ja) * 2006-10-17 2009-06-03 友達光電股▲ふん▼有限公司 液晶表示装置
JP4643545B2 (ja) * 2006-11-20 2011-03-02 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP5288579B2 (ja) * 2006-12-13 2013-09-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示装置及び、コントローラドライバ
JP2008197364A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Funai Electric Co Ltd 液晶表示装置
KR100862507B1 (ko) 2007-06-20 2008-10-08 삼성전기주식회사 Led 구동 디바이스
US20090002310A1 (en) * 2007-06-25 2009-01-01 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd Liquid crystal display apparatus
US20090015536A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
JP2009063878A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
US8803787B2 (en) * 2007-09-18 2014-08-12 Japan Display Inc. Liquid crystal display apparatus
KR101494320B1 (ko) * 2007-10-05 2015-02-23 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
EP2048648B1 (en) 2007-10-11 2013-02-13 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display device including backlight unit and method of driving the same
KR101282997B1 (ko) 2007-10-11 2013-07-05 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 액정표시장치의 백라이트 구동방법
KR20090039506A (ko) * 2007-10-18 2009-04-22 삼성전자주식회사 타이밍 컨트롤러, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정표시 장치의 구동 방법
US8525934B2 (en) * 2008-01-30 2013-09-03 Sharp Kabushiki Kaisha Video display apparatus for adjusting the degree of amplification of the input image according to image characteristics
WO2011001725A1 (ja) * 2009-07-03 2011-01-06 シャープ株式会社 液晶表示装置および光源制御方法
WO2011001726A1 (ja) * 2009-07-03 2011-01-06 シャープ株式会社 液晶表示装置および光源制御方法
US20120086740A1 (en) * 2009-07-03 2012-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid Crystal Display Device And Light Source Control Method
KR101433106B1 (ko) * 2009-10-08 2014-09-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101329967B1 (ko) * 2010-05-11 2013-11-13 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258404A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2006053520A (ja) 2004-07-13 2006-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置及びその光源の駆動方法
JP2006235461A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2450739A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120229494A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Takahiro Kobayashi Display device and method of controlling display
US20140132650A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Samsung Display Co., Ltd. Method of driving light source, light source apparatus for performing the method and display apparatus having the light source apparatus
JP2015049487A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法
US10078990B2 (en) 2015-03-27 2018-09-18 Samsung Display Co., Ltd. Timing controller and display device including the same
CN114859583A (zh) * 2022-04-11 2022-08-05 汕头大学 一种液晶光驱动显示样品性能优化的装置及光调整方法
CN114859583B (zh) * 2022-04-11 2023-12-12 汕头大学 一种液晶光驱动显示样品性能优化的装置及光调整方法

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