WO2015072213A1

WO2015072213A1 - フィールドシーケンシャル液晶表示装置およびその駆動方法

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Publication number: WO2015072213A1
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Abstract

　フィールドシーケンシャル処理部１１は、映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに基づき画素ごとの代表値を求める代表値算出部１１１と、求めた代表値に基づきバックライト１７の各領域内のＬＥＤ１８の輝度を示すバックライトデータＸｂを生成するバックライトデータ生成部１１２と、バックライトデータＸｂに基づき映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを補正する映像データ補正部１１３と、補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを生成するフィールドデータ生成部１１４とを含む。画素ごとの代表値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減する。

Description

フィールドシーケンシャル液晶表示装置およびその駆動方法

　本発明は、液晶表示装置に関し、より詳細には、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置、および、その駆動方法に関する。

　液晶表示装置は、カラー画像を表示する画像表示装置として広く利用されている。従来の多くの液晶表示装置は、カラーフィルタを用いてカラー画像を表示する。また、カラーフィルタを用いずにカラー画像を表示する液晶表示装置として、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が知られている。

　典型的なフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置は、赤、緑、および、青の光源を含むバックライトを備え、１フレーム期間に赤、緑、および、青の３枚のフィールドを表示する。赤フィールドを表示するときには、液晶パネルは赤映像データに基づき駆動され、赤色光源が発光する。続いて、緑フィールドと青フィールドが同様の方法で表示される。時分割で表示された３枚のフィールドは、観測者の網膜上で残像現象によって合成され、観測者には１枚のカラー画像として認識される。

　フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、観測者の視線が表示画面内を移動したときに、観測者に３枚のフィールドの色が分離して見えることがある。この現象は、色割れと呼ばれる。色割れを低減する方法として、赤、緑、および、青のフィールドに加えて白フィールドを表示する方法が従来から知られている。これとは別に、液晶表示装置の消費電力を削減する方法として、映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御する方法が知られている。

　特許文献１には、バックライトの輝度を領域ごとに制御し、白、赤、緑、および、青のフィールドを表示する画像表示装置が記載されている（図１５を参照）。図１５に示す画像表示装置は、入力映像信号Ｒｏｒｇ、Ｇｏｒｇ、Ｂｏｒｇに対して低解像度化処理を行うことにより、バックライトの部分発光領域単位での発光パターンＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂを求める。次にこの画像表示装置は、入力映像信号Ｒｏｒｇ、Ｇｏｒｇ、Ｂｏｒｇを発光パターンＢＬｒ、ＢＬｇ、ＢＬｂに拡散処理を行った結果で除算することにより部分駆動用映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを生成し、部分駆動用映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから共通白成分Ｗｃｏｍを抽出する。特許文献２には、映像信号の１フレームを単色光源の色の数よりも多いフィールドに分解するフィールドシーケンシャル映像表示装置が記載されている。

日本国特許５１５２０８４号公報日本国特開２００７－２０６６９８号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された画像表示装置は、バックライトの各部分発光領域について、赤フィールドの発光パターンＢＬｒ、緑フィールドの発光パターンＢＬｇ、および、青フィールドの発光パターンＢＬｇを個別に求める。このため、この画像表示装置には、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模が大きいという問題がある。

　それ故に、本発明は、バックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置について、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することを目的とする。

　本発明の第１の局面は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、
　２次元状に配置された複数の画素を含む液晶パネルと、
　発光色が異なる複数種類の光源を複数個ずつ含むバックライトと、
　複数の色成分データを含む映像データに基づき、前記液晶パネルの駆動に使用される複数のフィールドデータと、前記バックライトの制御に使用されるバックライトデータとを生成するフィールドシーケンシャル処理部と、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じたフィールドデータに基づき前記液晶パネルを駆動するパネル駆動回路と、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類以上の光源を前記バックライトデータに基づき発光状態に制御するバックライト制御回路とを備え、
　前記フィールドシーケンシャル処理部は、
　　前記映像データに基づき画素ごとの代表値を求める代表値算出部と、
　　前記代表値算出部で求めた代表値に基づき、前記バックライトを複数の領域に分割したときの各領域内の光源の輝度を示すバックライトデータを生成するバックライトデータ生成部と、
　　前記バックライトデータに基づき前記映像データを補正する映像データ補正部と、
　　前記映像データ補正部で求めた補正後の映像データに基づき、前記光源の種類よりも多い複数のフィールドデータを生成するフィールドデータ生成部とを含むことを特徴とする。

　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記代表値算出部は、画素ごとの代表値として、前記複数の色成分データの最大値を求めることを特徴とする。

　本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記代表値算出部は、画素ごとの代表値として、前記複数の色成分データの平均値を求めることを特徴とする。

　本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記バックライトは、赤色光源、緑色光源、および、青色光源を複数個ずつ含み、
　前記映像データは、赤映像データ、緑映像データ、および、青映像データを含み、
　前記フィールドデータ生成部は、前記映像データ補正部で求めた補正後の赤映像データ、補正後の緑映像データ、および、補正後の青映像データに基づき、赤、緑、および、青のフィールドデータと、白、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色以上のフィールドデータとを生成することを特徴とする。

　本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記フィールドデータ生成部は、白、赤、緑、および、青のフィールドデータを生成することを特徴とする。

　本発明の第６の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記フィールドデータ生成部は、白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールドデータを生成することを特徴とする。

　本発明の第７の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記フィールドデータ生成部は、赤、緑、および、青のフィールドデータと、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色のフィールドデータとを生成することを特徴とする。

　本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記フィールドシーケンシャル処理部には、前記映像データとして、外部から入力された入力映像データが供給されることを特徴とする。

　本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
　外部から入力された入力映像データに対してフレームレート変換処理を行うフレームレート変換部をさらに備え、
　前記フィールドシーケンシャル処理部には、前記映像データとして、前記フレームレート変換部から出力された変換後の映像データが供給されることを特徴とする。

　本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
　前記フレームレート変換部は、前記入力映像データのフレームレートを２倍にすることを特徴とする。

　本発明の第１１の局面は、本発明の第９の局面において、
　２フレーム分の前記映像データが供給されたときに、前記代表値算出部は１フレーム分の前記映像データに基づき画素ごとの代表値を求め、前記バックライトデータ生成部は１フレーム分の代表値に基づき前記バックライトデータを生成し、前記映像データ補正部は前記バックライトデータに基づき２フレーム分の前記映像データを補正し、前記フィールドデータ生成部は前記映像データ補正部で求めた２フレーム分の補正後の映像データに基づき前記複数のフィールドデータを生成することを特徴とする。

　本発明の第１２の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記入力映像データのフレームレートは６０Ｈｚであり、
　前記フレームレート変換部は、前記入力映像データのフレームレートを１４４Ｈｚに変換し、
　前記フィールドデータ生成部は、前記映像データ補正部で求めた２フレーム分の補正後の映像データに基づき４枚のフィールドデータを生成することを特徴とする。

　本発明の第１３の局面は、２次元状に配置された複数の画素を含む液晶パネルと、発光色が異なる複数種類の光源を複数個ずつ含むバックライトとを含む、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の駆動方法であって、
　複数の色成分データを含む映像データに基づき画素ごとの代表値を求めるステップと、
　前記代表値に基づき、前記バックライトを複数の領域に分割したときの各領域内の光源の輝度を示すバックライトデータを求めるステップと、
　前記バックライトデータに基づき前記映像データを補正するステップと、
　補正後の映像データに基づき、前記光源の種類よりも多い複数のフィールドデータを生成するステップと、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じたフィールドデータに基づき前記液晶パネルを駆動するステップと、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類以上の光源を前記バックライトデータに基づき発光状態に制御するステップとを備える。

　本発明の第１または第１３の局面によれば、映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、バックライトデータは、映像データの画素ごとの代表値に基づき生成される。したがって、複数の色成分データに基づき複数のバックライトデータを個別に生成する場合と比べて、バックライトの輝度を領域ごとに求めるための演算量を削減し、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　本発明の第２の局面によれば、映像データの画素ごとの代表値として複数の色成分データの最大値を求め、求めた最大値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　本発明の第３の局面によれば、映像データの画素ごとの代表値として複数の色成分データの平均値を求め、求めた平均値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　本発明の第４の局面によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、白、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色以上のフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青のうちの２色以上をそれぞれ複数のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　本発明の第５の局面によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて白フィールドを表示することにより、赤、緑、および、青をそれぞれ２枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　本発明の第６の局面によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、白、シアン、イエロー、および、マゼンタのフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青をそれぞれ４枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　本発明の第７の局面によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、シアン、イエロー、および、マゼンタのいずれかのフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青のうちの２色をそれぞれ２枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　本発明の第８の局面によれば、入力映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、入力映像データの画素ごとの代表値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　本発明の第９の局面によれば、フレームレート変換後の映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、フレームレート変換後の映像データの画素ごとの代表値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。また、入力映像データに対してフレームレート変換処理を行うことにより、フィールド内での表示位置を補正し、色割れを低減することができる。

　本発明の第１０の局面によれば、フレームレート変換部を容易に構成することができる。

　本発明の第１１の局面によれば、２フレーム分のフレームレート変換後の映像データに基づき１フレーム期間に対応した複数のフィールドを表示することにより、１フレーム分のフレームレート変換後の映像データに基づき１フレーム期間に対応した複数のフィールドを表示する場合と比べて、液晶の駆動周波数を低くして、液晶表示装置を容易あるいは低コストで構成することができる。

　本発明の第１２の局面によれば、表示画面のフレームレートを７２Ｈｚ、液晶の駆動周波数を２８８Ｈｚにすることにより、実用的で低コストの液晶パネルを用いて、表示画面に発生するフリッカを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置のバックライトの領域分割を示す図である。図１に示す液晶表示装置のフィールドデータ生成部における処理の例を示す図である。図１に示す液晶表示装置のタイミングチャートである。比較例に係る液晶表示装置のフィールドシーケンシャル処理部の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図６に示す液晶表示装置のフィールドデータ生成部における処理の例を示す図である。図６に示す液晶表示装置のフィールドデータ生成部における処理の例を示す図である。図６に示す液晶表示装置のフィールドデータ生成部における処理の例を示す図である。図６に示す液晶表示装置のタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す液晶表示装置の第１例のタイミングチャートである。図１０に示す液晶表示装置の第２例のタイミングチャートである。倍速処理を行わない液晶表示装置における表示位置と網膜上の画像を示す図である。図１０に示す液晶表示装置における表示位置と網膜上の画像を示す図である。本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、フィールドシーケンシャル処理部１１、表示制御回路１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動回路１４、液晶パネル１５、バックライト制御回路１６、および、バックライト１７を備えている。液晶表示装置１０は、フィールドシーケンシャル駆動を行うことにより、１フレーム期間に４枚のフィールド（白、赤、緑、および、青のフィールド）を表示する。また、液晶表示装置１０は、入力映像データに応じてバックライト１７の輝度を領域ごとに制御する。以下、ｍおよびｎは２以上の整数、ｐおよびｑは１以上の整数であり、ｐ＜ｍ、ｑ＜ｎを満たすとする。

　液晶パネル１５は、２次元状に配置された複数の画素を含んでいる。より詳細には、液晶パネル１５は、ｍ本の走査線（図示せず）、ｎ本のデータ線（図示せず）、および、（ｍ×ｎ）個の画素（図示せず）を含んでいる。ｍ本の走査線は、表示画面の水平方向（図１では横方向）に延伸し、互いに平行に配置される。ｎ本のデータ線は、表示画面の垂直方向（図１では縦方向）に延伸し、ｍ本の走査線と直交するように互いに平行に配置される。（ｍ×ｎ）個の画素は、ｍ本の走査線とｎ本のデータ線の交差点に対応して配置される。

　表示制御回路１２は、走査線駆動回路１３に対して制御信号ＣＳ１を出力し、データ線駆動回路１４に対して制御信号ＣＳ２と映像信号ＶＳを出力する。走査線駆動回路１３は、制御信号ＣＳ１に基づき、ｍ本の走査線を順に選択する。データ線駆動回路１４は、制御信号ＣＳ２に基づき、ｎ本のデータ線に対して映像信号ＶＳに応じた電圧を印加する。

　バックライト１７は、発光色が異なる複数種類の光源（赤、緑、および、青の光源）を複数個ずつ含んでいる。より詳細には、バックライト１７は、２次元状に配置された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１８を含む直下型のバックライトである。複数のＬＥＤ１８の中には、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および、青色ＬＥＤが含まれる。バックライト１７は、図２に示すように、表示画面の垂直方向（図２では縦方向）にｐ個、表示画面の水平方向（図２では横方向）にｑ個、全部で（ｐ×ｑ）個の領域１９に分割される。液晶パネル１５も、同様に（ｐ×ｑ）個の領域に分割される。各領域１９には、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および、青色ＬＥＤが少なくとも１個ずつ含まれる。各領域１９には、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および、青色ＬＥＤが１個ずつ含まれていてもよい。バックライト制御回路１６は、バックライト１７に対して制御信号ＣＳ３を出力する。制御信号ＣＳ３は、各領域１９内のＬＥＤ１８の輝度を示す。各領域１９内のＬＥＤ１８は、制御信号ＣＳ３に従い同じ輝度で発光する。

　液晶表示装置１０には外部から、３個の色成分データ（赤映像データＲｉ、緑映像データＧｉ、および、青映像データＢｉ）を含む入力映像データが入力される。以下、入力映像データのフレームレートは６０Ｈｚであるとする。なお、図１では３個の映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを別々に入力するように記載されているが、３個の映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを混在して入力してもよい。入力映像データは、フィールドシーケンシャル処理部１１に供給される。

　フィールドシーケンシャル処理部１１は、代表値算出部１１１、バックライトデータ生成部１１２、映像データ補正部１１３、フィールドデータ生成部１１４、フレームメモリ１１５、および、バッファメモリ１１６を含んでいる。代表値算出部１１１は、入力映像データに基づき、液晶パネル１５の画素ごとの代表値を求める。代表値算出部１１１は、画素ごとの代表値として、例えば、赤映像データＲｉ、緑映像データＧｉ、および、青映像データＢｉの最大値を求めてもよい。あるいは、代表値算出部１１１は、画素ごとの代表値として、赤映像データＲｉ、緑映像データＧｉ、および、青映像データＢｉの平均値（単純平均値または加重平均値）を求めてもよい。代表値算出部１１１は、画素ごとの代表値を示す代表値データＸａを出力する。１フレーム分の代表値データＸａに含まれるデータの個数は、液晶パネル１５の画素数（ｍ×ｎ）に等しい。

　バックライトデータ生成部１１２は、代表値データＸａに基づき、バックライト１７の各領域１９内のＬＥＤ１８の輝度を求める。バックライトデータ生成部１１２は、例えば、画素ごとの代表値の平均値を領域１９ごとに求め、求めた平均値に基づき領域１９内のＬＥＤ１８の輝度を求めてもよい。あるいは、バックライトデータ生成部１１２は、画素ごとの代表値の最大値を領域１９ごとに求め、求めた最大値に基づき領域１９内のＬＥＤ１８の輝度を求めてもよい。バックライトデータ生成部１１２は、バックライト１７の各領域１９内のＬＥＤ１８の輝度を示すバックライトデータＸｂを出力する。１フレーム分のバックライトデータＸｂに含まれるデータの個数は、領域１９の個数（ｐ×ｑ）に等しい。バックライトデータＸｂは、バッファメモリ１１６に記憶されると共に、映像データ補正部１１３に供給される。

　映像データ補正部１１３は、バックライトデータＸｂに基づき、入力映像データを補正する。映像データ補正部１１３は、例えば、バックライトデータＸｂに基づき液晶パネル１５の各画素の位置におけるバックライト１７の輝度を求め、各画素の輝度を当該画素の位置におけるバックライト１７の輝度で除算することにより、３個の映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを補正する。映像データ補正部１１３は、補正後の映像データとして、補正後の赤映像データＲｃ、補正後の緑映像データＧｃ、および、補正後の青映像データＢｃを出力する。

　フィールドデータ生成部１１４は、３個の補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき、バックライト１７に含まれる光源の種類よりも多い４個のフィールドデータ（白フィールドデータＷｆ、赤フィールドデータＲｆ、緑フィールドデータＧｆ、および、青フィールドデータＢｆ）を生成する。例えば、フィールドデータ生成部１１４は、液晶パネル１５の各画素について、次式（１）～（４）に示す演算を行う。なお、ｍｉｎは最小値を求める演算を表す。
　　Ｗｆ＝ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）　…（１）
　　Ｒｆ＝Ｒｃ－Ｗｆ　…（２）
　　Ｇｆ＝Ｇｃ－Ｗｆ　…（３）
　　Ｂｆ＝Ｂｃ－Ｗｆ　…（４）

　図３は、フィールドデータ生成部１１４における処理の例を示す図である。図３において、矢印の左に記載された３個の長方形は補正後の映像データを表し、矢印の右に記載された３個の長方形はフィールドデータを表す。図３に示す例では、Ｂｃ＜Ｒｃ＜Ｇｃが成立する。この場合、式（１）～（４）より、Ｗｆ＝Ｂｃ、Ｒｆ＝Ｒｃ－Ｂｃ、Ｇｆ＝Ｇｃ－Ｂｃ、Ｂｆ＝０となる。

　フィールドデータ生成部１１４で生成された４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆは、フレームメモリ１１５に記憶される。表示制御回路１２は、フレームメモリ１１５に記憶された４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを順に読み出す。バックライト制御回路１６は、バッファメモリ１１６に記憶されたバックライトデータＸｂを読み出す。液晶パネル１５は４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆに基づき駆動され、バックライト１７はバックライトデータＸｂに基づき制御される。

　図４は、液晶表示装置１０のタイミングチャートである。液晶表示装置１０では、１フレーム期間は、４個のフィールド期間（白、赤、緑、および、青のフィールド期間）に分割される。第１フレーム期間では、液晶表示装置１０には第１フレームの映像データＲＧＢ１が入力される。フィールドシーケンシャル処理部１１は、第１フレームの映像データＲＧＢ１に基づき、バックライトデータＸ１と４個のフィールドデータＷ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を生成する。バックライトデータＸ１はバッファメモリ１１６に記憶され、４個のフィールドデータＷ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はフレームメモリ１１５に記憶される。

　表示制御回路１２は、第２フレーム期間において、フレームメモリ１１５から４個のフィールドデータＷ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を順に読み出し、読み出したフィールドデータを含む映像信号ＶＳをデータ線駆動回路１４に出力する。走査線駆動回路１３とデータ線駆動回路１４は、白、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、白、赤、緑、および、青のフィールドデータＷ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に基づき液晶パネル１５を駆動する。

　バックライト制御回路１６は、第２フレーム期間において、バッファメモリ１１６からバックライトデータＸ１を読み出す。バックライト制御回路１６は、各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類または３種類のＬＥＤを発光状態に制御する。具体的には、バックライト制御回路１６は、白フィールド期間では赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを発光状態に制御し、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを発光状態に制御する。いずれのフィールド期間でも、バックライト制御回路１６は、各領域１９内のＬＥＤ１８がバックライトデータＸ１に応じた輝度で発光するように制御する。

　このようにフィールドシーケンシャル処理部１１は、入力映像データに基づき、液晶パネル１５の駆動に使用される４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｇ、Ｂｆと、バックライト１７の制御に使用されるバックライトデータＸｂとを生成する。表示制御回路１２、走査線駆動回路１３、および、データ線駆動回路１４は、各フィールド期間において、フィールドの色に応じたフィールドデータに基づき液晶パネル１５を駆動するパネル駆動回路として機能する。バックライト制御回路１６は、各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類以上の光源をバックライトデータＸｂに基づき発光状態に制御する。

　本実施形態に係る液晶表示装置１０によれば、１フレーム期間に白、赤、緑、および、青のフィールドを表示することにより、カラー画像を表示することができる。また、赤、緑、および、青のフィールドに加えて白フィールドを表示することにより、赤、緑、および、青をそれぞれ２枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。また、入力映像データに応じてバックライト１７の輝度を領域ごとに制御することにより、バックライト１７の消費電力を削減し、液晶表示装置１０の消費電力を削減することができる。

　以下、液晶表示装置１０の特有の効果を説明する。ここで、バックライトの輝度を領域ごとに制御し、白、赤、緑、および、青のフィールドを表示するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置を構成することを考える。このような液晶表示装置は、例えば、図５に示すフィールドシーケンシャル処理部９０を用いて構成することができる。図５において、ＲＧＢ／ＷＲＧＢ変換部９１は、３個の映像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを４個のフィールドデータＷａ、Ｒａ、Ｇａ、Ｂａに変換する。４個のバックライトデータ生成部９２は、それぞれ、フィールドデータＷａ、Ｒａ、Ｇａ、Ｂａに基づき、バックライトの領域ごとの輝度を示すバックライトデータＷｘ、Ｒｘ、Ｇｘ、Ｂｘを生成する。４個のフィールドデータ補正部９３は、それぞれ、バックライトデータＷｘ、Ｒｘ、Ｇｘ、Ｂｘに基づきフィールドデータＷａ、Ｒａ、Ｇａ、Ｂａを補正して、補正後のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを出力する。フィールドシーケンシャル処理部９０は、白フィールドを追加した後に、バックライトデータの生成とフィールドデータの補正を行う。このため、フィールドシーケンシャル処理部９０では、白、赤、緑、および、青のフィールドについて個別にバックライトの輝度を領域ごとに求める必要がある。したがって、フィールドシーケンシャル処理部９０を備えた液晶表示装置には、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模が大きいという問題がある。

　特許文献１に記載された画像表示装置（図１５）は、バックライトデータの生成と映像データの補正を行った後に、白フィールドを追加する。このため、この画像表示装置では、白フィールドについてバックライトの輝度を求める必要はない。しかしながら、この画像表示装置は、赤、緑、および、青のフィールドについて個別にバックライトの輝度を領域ごとに求める。したがって、この画像表示装置にも、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模が大きいという問題がある。

　一方、本実施形態に係る液晶表示装置１０のフィールドシーケンシャル処理部１１は、入力映像データに基づき画素ごとの代表値を求める代表値算出部１１１と、代表値算出部１１１で求めた代表値に基づきバックライトデータＸｂを生成するバックライトデータ生成部１１２と、バックライトデータＸｂに基づき入力映像データを補正する映像データ補正部１１３と、映像データ補正部１１３で求めた補正後の入力映像データに基づき、４個のフィールドデータＷｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを生成するフィールドデータ生成部１１４とを含んでいる。フィールドシーケンシャル処理部１１は、入力映像データの画素ごとの代表値に基づきバックライトデータＸｂを生成し、バックライトデータＸｂの生成と入力映像データの補正を行った後に白フィールドを追加する。

　このように本実施形態に係る液晶表示装置１０では、バックライトデータＸｂは、複数の色成分データごとに個別に生成されるのではなく、入力映像データの画素ごとの代表値に基づき生成される。このため、バックライト１７の輝度を領域ごとに求めるための演算量は、図５に示すフィールドシーケンシャル処理部９０を備えた液晶表示装置の場合の１／４になり、図１５に示す画像表示装置の場合の１／３になる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置１０によれば、バックライト１７の輝度を領域ごとに求めるための演算量を削減し、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　代表値算出部１１１は、画素ごとの代表値として、複数の色成分データの最大値を求めてもよく、複数の色成分データの平均値を求めてもよい。いずれの場合でも、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　（第２の実施形態）
　図６は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図６に示す液晶表示装置２０は、フィールドシーケンシャル処理部２１、表示制御回路２２、走査線駆動回路１３、データ線駆動回路１４、液晶パネル１５、バックライト制御回路２３、および、バックライト１７を備えている。液晶表示装置２０は、フィールドシーケンシャル駆動を行うことにより、１フレーム期間に７枚のフィールド（白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールド）を表示する。以下に示す各実施形態では、先に述べた実施形態と同一の構成要素、および、同様の機能を有し、動作速度が異なる構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。

　フィールドシーケンシャル処理部２１は、代表値算出部１１１、バックライトデータ生成部１１２、映像データ補正部１１３、フィールドデータ生成部２１１、フレームメモリ２１２、および、バッファメモリ１１６を含んでいる。

　フィールドデータ生成部２１１は、映像データ補正部１１３から出力された３個の補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき、７個のフィールドデータ（白フィールドデータＷｆ、シアンフィールドデータＣｆ、イエローフィールドデータＹｆ、マゼンタフィールドデータＭｆ、赤フィールドデータＲｆ、緑フィールドデータＧｆ、および、青フィールドデータＢｆ）を生成する。例えば、フィールドデータ生成部２１１は、液晶パネル１５の各画素について、次式（５）～（１１）に示す演算を行う。
　　Ｗｆ＝ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）　…（５）
　　Ｃｆ＝ｍｉｎ（Ｇｃ－Ｗｆ，Ｂｃ－Ｗｆ）　…（６）
　　Ｙｆ＝ｍｉｎ（Ｒｃ－Ｗｆ，Ｇｃ－Ｗｆ）　…（７）
　　Ｍｆ＝ｍｉｎ（Ｒｃ－Ｗｆ，Ｂｃ－Ｗｆ）　…（８）
　　Ｒｆ＝Ｒｃ－Ｗｆ－Ｙｆ－Ｍｆ　…（９）
　　Ｇｆ＝Ｇｃ－Ｗｆ－Ｃｆ－Ｙｆ　…（１０）
　　Ｂｆ＝Ｂｃ－Ｗｆ－Ｃｆ－Ｍｆ　…（１１）

　図７Ａ～図７Ｃは、フィールドデータ生成部２１１における処理の例を示す図である。図７Ａに示す例ではＢｃ＜Ｒｃ＜Ｇｃが成立するので、Ｗｆ＝Ｂｃ、Ｙｆ＝Ｒｃ－Ｂｃ、Ｇｆ＝Ｇｃ－Ｒｃ、Ｃｆ＝Ｍｆ＝Ｒｆ＝Ｂｆ＝０となる。図７Ｂに示す例ではＲｃ＜Ｇｃ＜Ｂｃが成立するので、Ｗｆ＝Ｒｃ、Ｃｆ＝Ｇｃ－Ｒｃ、Ｂｆ＝Ｂｃ－Ｇｃ、Ｙｆ＝Ｍｆ＝Ｒｆ＝Ｇｆ＝０となる。図７Ｃに示す例では、Ｇｃ＜Ｂｃ＜Ｒｃが成立するので、Ｗｆ＝Ｇｃ、Ｍｆ＝Ｂｃ－Ｇｃ、Ｒｆ＝Ｒｃ－Ｂｃ、Ｃｆ＝Ｙｆ＝Ｇｆ＝Ｂｆ＝０となる。

　フィールドデータ生成部２１１で生成された７個のフィールドデータＷｆ、Ｃｆ、Ｙｆ、Ｍｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆは、フレームメモリ２１２に記憶される。表示制御回路２２は、フレームメモリ２１２に記憶された７個のフィールドデータＷｆ、Ｃｆ、Ｙｆ、Ｍｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを順に読み出す。バックライト制御回路２３は、バッファメモリ１１６に記憶されたバックライトデータＸｂを読み出す。液晶パネル１５は７個のフィールドデータＷｆ、Ｃｆ、Ｙｆ、Ｍｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆに基づき駆動され、バックライト１７はバックライトデータＸｂに基づき制御される。

　図８は、液晶表示装置２０のタイミングチャートである。液晶表示装置２０では、１フレーム期間は、７個のフィールド期間（白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールド期間）に分割される。第１フレーム期間では、液晶表示装置２０には第１フレームの映像データＲＧＢ１が入力される。フィールドシーケンシャル処理部２１は、第１フレームの映像データＲＧＢ１に基づき、バックライトデータＸ１と７個のフィールドデータＷ１、Ｃ１、Ｙ１、Ｍ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を生成する。バックライトデータＸ１はバッファメモリ１１６に記憶され、７個のフィールドデータＷ１、Ｃ１、Ｙ１、Ｍ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はフレームメモリ２１２に記憶される。

　表示制御回路２２は、第２フレーム期間内において、フレームメモリ２１２から７個のフィールドデータＷ１、Ｃ１、Ｙ１、Ｍ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を順に読み出し、読み出したフィールドデータを含む映像信号ＶＳをデータ線駆動回路１４に出力する。走査線駆動回路１３とデータ線駆動回路１４は、白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールドデータＷ１、Ｃ１、Ｙ１、Ｍ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に基づき液晶パネル１５を駆動する。

　バックライト制御回路２３は、第２フレーム期間において、バッファメモリ１１６からバックライトデータＸ１を読み出す。バックライト制御回路２３は、白フィールド期間では赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを発光状態に制御し、シアンフィールド期間では緑色と青色のＬＥＤを発光状態に制御し、イエローフィールド期間では赤色と緑色のＬＥＤを発光状態に制御し、マゼンタフィールド期間では赤色と青色のＬＥＤを発光状態に制御し、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを発光状態に制御する。いずれのフィールド期間でも、バックライト制御回路２３は、各領域１９内のＬＥＤ１８がバックライトデータＸ１に応じた輝度で発光するように制御する。

　本実施形態に係る液晶表示装置２０でも、第１の実施形態と同様に、バックライトデータＸｂは、入力映像データの画素ごとの代表値に基づき生成される。したがって、液晶表示装置２０によれば、第１の実施形態と同様に、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。また、液晶表示装置２０によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、白、シアン、イエロー、および、マゼンタのフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青をそれぞれ４枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　本実施形態に係る液晶表示装置２０の変形例として、フィールドシーケンシャル駆動を行うことにより、１フレーム期間に４～６枚のフィールドを表示する液晶表示装置を構成することができる。図９は、１フレーム期間に４枚のフィールド（イエロー、赤、緑、および、青のフィールド）を表示する液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

　図９において、フィールドデータ生成部２６１は、３個の補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき、４個のフィールドデータ（イエローフィールドデータＹｆ、赤フィールドデータＲｆ、緑フィールドデータＧｆ、および、青フィールドデータＢｆ）を生成する。例えば、フィールドデータ生成部２６１は、液晶パネル１５の各画素について、次式（１２）～（１５）に示す演算を行う。
　　Ｙｆ＝ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｇｃ）　…（１２）
　　Ｒｆ＝Ｒｃ－Ｙｆ　…（１３）
　　Ｇｆ＝Ｇｃ－Ｙｆ　…（１４）
　　Ｂｆ＝Ｂｃ　…（１５）

　表示制御回路２７は、フレームメモリ２６２に記憶された４個のフィールドデータＹｆ、Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを順に読み出す。走査線駆動回路１３とデータ線駆動回路１４は、イエロー、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、イエロー、赤、緑、および、青のフィールドデータＹ１、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に基づき液晶パネル１５を駆動する。バックライト制御回路２８は、バッファメモリ１１６に記憶されたバックライトデータＸｂを読み出す。バックライト制御回路２８は、イエローフィールド期間では赤色と緑色のＬＥＤを発光状態に制御し、赤、緑、および、青のフィールド期間では、それぞれ、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを発光状態に制御する。

　液晶表示装置２５でも、バックライトデータＸｂは、入力映像データの画素ごとの代表値に基づき生成される。したがって、液晶表示装置２５によれば、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。また、赤、緑、および、青のフィールドに加えてイエローフィールドを表示することにより、赤と緑をそれぞれ２枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　一般に、フィールドデータ生成部は、３個の補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき、赤、緑、および、青のフィールドデータと、白、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色以上のフィールドデータとを生成する。このようなフィールドデータ生成部を備えた液晶表示装置によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、白、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色以上のフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青のうちの２色以上をそれぞれ複数のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　特に、フィールドデータ生成部は、３個の補正後の映像データＲｃ、Ｇｃ、Ｂｃに基づき、赤、緑、および、青のフィールドデータと、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色のフィールドデータとを生成してもよい。このようなフィールドデータ生成部を備えた液晶表示装置によれば、赤、緑、および、青のフィールドに加えて、シアン、イエロー、および、マゼンタのいずれかのフィールドを表示することにより、赤、緑、および、青のうちの２色をそれぞれ２枚のフィールドで表示し、色割れを低減することができる。

　（第３の実施形態）
　図１０は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す液晶表示装置３０は、倍速処理部３１、フィールドシーケンシャル処理部３２、表示制御回路１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動回路１４、液晶パネル１５、バックライト制御回路１６、および、バックライト１７を備えている。液晶表示装置３０には外部から、６０Ｈｚのフレームレートを有する入力映像データが入力される。

　倍速処理部３１は、フィールドシーケンシャル処理部３２の前段に設けられる。倍速処理部３１は、入力映像データのフレームレートを２倍にする。例えば、倍速処理部３１は、連続した２枚のフレームに対して補間処理を行い、得られた補間フレームを２枚のフレームの間に挿入する。倍速処理部３１は、赤映像データＲｄ、緑映像データＧｄ、および、青映像データＢｄを含み、１２０Ｈｚのフレームレートを有する倍速映像データを出力する。なお、倍速処理部３１は、入力映像データのフレームレートを変換するフレームレート変換部の一例である。

　フィールドシーケンシャル処理部３２は、代表値算出部３１１、バックライトデータ生成部３１２、映像データ補正部３１３、フィールドデータ生成部３１４、フレームメモリ１１５、および、バッファメモリ１１６を含んでいる。フィールドシーケンシャル処理部３２には、倍速処理部３１から出力された倍速映像データが供給される。

　代表値算出部３１１は倍速映像データに基づき画素ごとの代表値を求め、バックライトデータ生成部３１２は画素ごとの代表値に基づきバックライトデータＸｂを生成する。ただし、２フレーム分の倍速映像データが供給されたときに、代表値算出部３１１は１フレーム分の倍速映像データに基づき画素ごとの代表値を求め、バックライトデータ生成部３１２は１フレーム分の画素ごとの代表値に基づきバックライトデータＸｂを生成する。以下、代表値算出部３１１とバックライトデータ生成部３１２は、奇数番目フレームの倍速映像データに対して上記の処理を行うとする。

　映像データ補正部３１３は、バックライトデータＸｂに基づき、赤映像データＲｄ、緑映像データＧｄ、および、青映像データＢｄを補正する。映像データ補正部３１３は、奇数番目フレームの倍速映像データについては当該フレームに基づき生成されたバックライトデータＸｂに基づき補正を行い、偶数番目フレームの倍速映像データについては直前の奇数番目フレームに基づき生成されたバックライトデータＸｂに基づき補正を行う。フィールドデータ生成部３１４は、映像データ補正部３１３で求めた２フレーム分の補正後の倍速映像データに基づき、４個のフィールドデータ（白フィールドデータＷｆ、赤フィールドデータＲｆ、緑フィールドデータＧｆ、および、青フィールドデータＢｆ）を生成する。

　図１１は、液晶表示装置３０の第１例のタイミングチャートである。この場合、１フレーム期間は、前から順に、白、赤、緑、および、青のフィールド期間に分割される。倍速処理部３１は、フィールドシーケンシャル処理部３２に対して、第１フレーム期間の前半では第１フレームの倍速映像データＲＧＢＤ１を供給し、第１フレーム期間の後半では第２フレームの倍速映像データＲＧＢＤ２を供給する。

　第１フレーム期間の前半では、代表値算出部３１１は、第１フレームの倍速映像データＲＧＢＤ１に基づき画素ごとの代表値を求める。バックライトデータ生成部３１２は、第１フレームの倍速映像データＲＧＢＤ１の画素ごとの代表値に基づき、バックライトデータＸ１を生成する。映像データ補正部３１３は、バックライトデータＸ１に基づき、第１フレームの倍速映像データＲＧＢＤ１を補正する。フィールドデータ生成部３１４は、第１フレームの補正後の倍速映像データに基づき、白フィールドデータＷ１だけを生成する。白フィールドデータＷ１は、フレームメモリ１１５に記憶される。

　第１フレーム期間の後半では、代表値算出部３１１とバックライトデータ生成部３１２は動作しない。映像データ補正部３１３は、先に生成されたバックライトデータＸ１に基づき、第２フレームの倍速映像データＲＧＢＤ２を補正する。フィールドデータ生成部３１４は、第２フレームの補正後の倍速映像データに基づき、赤フィールドデータＲ２、緑フィールドデータＧ２、および、青フィールドデータＢ２を生成する。このときに生成される白フィールドデータＷ２は、破棄される。赤フィールドデータＲ２、緑フィールドデータＧ２、および、青フィールドデータＢ２は、フレームメモリ１１５に記憶される。なお、フィールドデータ生成部３１４は、赤フィールドデータＲ２、緑フィールドデータＧ２、および、青フィールドデータＢ２を生成するときに、白フィールドデータＷ２を生成する代わりに、先に生成された白フィールドデータＷ１を用いてもよい。

　図１２は、液晶表示装置３０の第２例のタイミングチャートである。この場合、１フレーム期間は、前から順に、緑、青、白、および、赤のフィールド期間に分割される。代表値算出部３１１、バックライトデータ生成部３１２、および、映像データ補正部３１３は、第１例の場合と同様に動作する。フィールドデータ生成部３１４は、第１フレーム期間の前半では、第１フレームの補正後の倍速映像データに基づき、白フィールドデータＷ１と赤フィールドデータＲ１を生成する。フィールドデータ生成部３１４は、第１フレーム期間の後半では、第２フレームの補正後の倍速映像データに基づき、緑フィールドデータＧ２と青フィールドデータＢ２を生成する。

　図１１と図１２には、フレームメモリ１１５における各フィールドデータの記憶場所が記載されている。例えば、第１例では、白フィールドデータＷ１はフレームメモリ１１５の５番目の領域Ｍ５に記憶され、赤フィールドデータＲ２はフレームメモリ１１５の６番目の領域Ｍ６に記憶される。第１例では、フレームメモリ１１５として、８フレーム分のフィールドデータを記憶できるメモリが必要となる。第２例では、フレームメモリ１１５として、６フレーム分のフィールドデータを記憶できるメモリを使用することができる。第２例によれば、第１例よりもフレームメモリ１１５の容量を削減することができる。

　以下、本実施形態に係る液晶表示装置３０の効果を説明する。液晶表示装置３０は入力映像データのフレームレートを２倍にする倍速処理部３１を備え、フィールドシーケンシャル処理部３２には倍速処理部３１から出力された倍速映像データが供給される。したがって、液晶表示装置３０によれば、入力映像データに倍速処理を行い、倍速映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　図１３Ａは、倍速処理を行わない液晶表示装置における表示位置と網膜上の画像を示す図である。この液晶表示装置では、４枚のフィールドにおける表示位置は同じである。このため、観測者の視線が表示画面内の物体を追随して移動したときに、観測者には物体の端部Ａ１、Ａ２にフィールドの色が分離して見える場合がある。例えば、端部Ａ１は赤く見え、端部Ａ２は青く見える場合がある。

　図１３Ｂは、液晶表示装置３０における表示位置と網膜上の画像を示す図である。液晶表示装置３０では、白フィールドにおける表示位置は、赤、緑、および、青のフィールドにおける表示位置からずれる。このため、観測者の視線が表示画面内の物体を追随して移動したときでも、観測者には物体の端部でフィールドの色が分離して見える場合が減る。このように液晶表示装置３０によれば、入力映像データにフレームレート変換処理の一例である倍速処理を行うことにより、フィールド内での表示位置を補正し、色割れを低減することができる。

　また、入力映像データのフレームレートが６０Ｈｚである場合に、特段の工夫を行うことなく、倍速映像データに基づき１フレーム期間に４枚のフィールドを表示すると、液晶の駆動周波数は４８０Ｈｚになる。４８０Ｈｚのフレームレートで液晶を駆動することは、困難あるいは高コストになる。

　そこで、液晶表示装置３０のフィールドシーケンシャル処理部３２では、２フレーム分の倍速映像データが供給されたときに、代表値算出部３１１は１フレーム分の倍速映像データに基づき画素ごとの代表値を求め、バックライトデータ生成部３１２は１フレーム分の代表値に基づきバックライトデータＸｂを生成し、映像データ補正部３１３はバックライトデータＸｂに基づき２フレーム分の倍速映像データを補正し、フィールドデータ生成部３１４は映像データ補正部３１３で求めた２フレーム分の補正後の映像データに基づき１フレーム期間に対応した４枚のフィールドデータを生成する。このため、液晶表示装置３０では、液晶の駆動周波数は２４０Ｈｚになる。２４０Ｈｚのフレームレートで液晶を駆動することは、４８０Ｈｚのフレームレートで液晶を駆動するよりも、容易あるいは低コストになる。

　このように２フレーム分の倍速映像データに基づき１フレーム期間に対応した４枚のフィールドを表示することにより、１フレーム分の倍速映像データに基づき１フレーム期間に対応した４枚のフィールドを表示する場合と比べて、液晶の駆動周波数を低くして、液晶表示装置３０を容易あるいは低コストで構成することができる。また、倍速処理部３１を用いることにより、フレームレート変換部を容易に構成することができる。

　（第４の実施形態）
　図１４は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置４０の構成を示すブロック図である。図１４に示す液晶表示装置４０は、第３の実施形態に係る液晶表示装置３０において、倍速処理部３１をフレームレート変換部４１に置換したものである。液晶表示装置４０には外部から、６０Ｈｚのフレームレートを有する入力映像データが入力される。

　フレームレート変換部４１は、フィールドシーケンシャル処理部３２の前段に設けられる。フレームレート変換部４１は、入力映像データに対してフレームレート変換処理を行い、入力映像データのフレームレートを６０Ｈｚから１４４Ｈｚに上げる。フレームレート変換部４１は、赤映像データＲｅ、緑映像データＧｅ、および、青映像データＢｅを含み、１４４Ｈｚのフレームレートを有するフレームレート変換後の映像データを出力する。フィールドシーケンシャル処理部３２には、フレームレート変換部４１から出力されたフレームレート変換後の映像データが供給される。フィールドシーケンシャル処理部３２は、第３の実施形態と同様に動作する。

　以下、本実施形態に係る液晶表示装置４０の効果を説明する。液晶表示装置４０は入力映像データに対してフレームレート変換処理を行うフレームレート変換部４１を備え、フィールドシーケンシャル処理部３２にはフレームレート変換部４１から出力されたフレームレート変換後の映像データが供給される。したがって、液晶表示装置４０によれば、フレームレート変換後の映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、バックライト１７の輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　また、液晶表示装置４０によれば、第３の実施形態と同様に、入力映像データにフレームレート変換処理を行うことにより、フィールド内での表示位置を補正し、色割れを低減することができる。また、２フレーム分の倍速映像データに基づき１フレーム期間に対応した４枚のフィールドを表示することにより、１フレーム分の倍速映像データに基づき１フレーム期間に対応した４枚のフィールドを表示する場合と比べて、液晶の駆動周波数を低くして、液晶表示装置４０を容易あるいは低コストで構成することができる。

　また、液晶表示装置４０では、表示画面のフレームレートは７２Ｈｚ、液晶の駆動周波数は２８８Ｈｚになる。一般に、表示画面のフレームレートを７０Ｈｚ以上した場合、観測者は表示画面に発生するフリッカを認識しにくくなる。また、液晶の駆動周波数は２８８Ｈｚであるので、液晶パネル１５として実用的で低コストの液晶パネルを用いることができる。したがって、液晶表示装置４０によれば、実用的で低コストの液晶パネルを用いて、表示画面に発生するフリッカを抑制することができる。

　なお、以上に述べた液晶表示装置は、バックライト１７として、２次元状に配置された複数のＬＥＤ１８を含む直下型のバックライトを備えることとした。これに代えて、本発明の液晶表示装置は、バックライト１７として、１次元状に配置された複数のＬＥＤと導光板を含むエッジライト型のバックライトを備えていていもよい。

　以上に示すように、本発明の液晶表示装置によれば、映像データに応じてバックライトの輝度を領域ごとに制御するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、映像データの画素ごとの代表値に基づきバックライトデータを生成することにより、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減することができる。

　本発明の液晶表示装置は、バックライトの輝度を領域ごとに求める回路の規模を削減できるという特徴を有するので、各種の電子機器の表示部などに利用することができる。

　１０、２０、２５、３０、４０…液晶表示装置
　１１、２１、２６、３２…フィールドシーケンシャル処理部
　１２、２２、２７…表示制御回路
　１３…走査線駆動回路
　１４…データ線駆動回路
　１５…液晶パネル
　１６、２３、２８…バックライト制御回路
　１７…バックライト
　１８…ＬＥＤ
　１９…領域
　１１１、３１１…代表値算出部
　１１２、３１２…バックライトデータ生成部
　１１３、３１３…映像データ補正部
　１１４、２１１、２６１、３１４…フィールドデータ生成部
　１１５、２１２、２６２…フレームメモリ
　１１６…バッファメモリ
　３１…倍速処理部
　４１…フレームレート変換部

Claims

　フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、
　２次元状に配置された複数の画素を含む液晶パネルと、
　発光色が異なる複数種類の光源を複数個ずつ含むバックライトと、
　複数の色成分データを含む映像データに基づき、前記液晶パネルの駆動に使用される複数のフィールドデータと、前記バックライトの制御に使用されるバックライトデータとを生成するフィールドシーケンシャル処理部と、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じたフィールドデータに基づき前記液晶パネルを駆動するパネル駆動回路と、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類以上の光源を前記バックライトデータに基づき発光状態に制御するバックライト制御回路とを備え、
　前記フィールドシーケンシャル処理部は、
　　前記映像データに基づき画素ごとの代表値を求める代表値算出部と、
　　前記代表値算出部で求めた代表値に基づき、前記バックライトを複数の領域に分割したときの各領域内の光源の輝度を示すバックライトデータを生成するバックライトデータ生成部と、
　　前記バックライトデータに基づき前記映像データを補正する映像データ補正部と、
　　前記映像データ補正部で求めた補正後の映像データに基づき、前記光源の種類よりも多い複数のフィールドデータを生成するフィールドデータ生成部とを含むことを特徴とする、液晶表示装置。
　前記代表値算出部は、画素ごとの代表値として、前記複数の色成分データの最大値を求めることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記代表値算出部は、画素ごとの代表値として、前記複数の色成分データの平均値を求めることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記バックライトは、赤色光源、緑色光源、および、青色光源を複数個ずつ含み、
　前記映像データは、赤映像データ、緑映像データ、および、青映像データを含み、
　前記フィールドデータ生成部は、前記映像データ補正部で求めた補正後の赤映像データ、補正後の緑映像データ、および、補正後の青映像データに基づき、赤、緑、および、青のフィールドデータと、白、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色以上のフィールドデータとを生成することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記フィールドデータ生成部は、白、赤、緑、および、青のフィールドデータを生成することを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
　前記フィールドデータ生成部は、白、シアン、イエロー、マゼンタ、赤、緑、および、青のフィールドデータを生成することを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
　前記フィールドデータ生成部は、赤、緑、および、青のフィールドデータと、シアン、イエロー、および、マゼンタの中から選択された１色のフィールドデータとを生成することを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
　前記フィールドシーケンシャル処理部には、前記映像データとして、外部から入力された入力映像データが供給されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　外部から入力された入力映像データに対してフレームレート変換処理を行うフレームレート変換部をさらに備え、
　前記フィールドシーケンシャル処理部には、前記映像データとして、前記フレームレート変換部から出力された変換後の映像データが供給されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記フレームレート変換部は、前記入力映像データのフレームレートを２倍にすることを特徴とする、請求項９に記載の液晶表示装置。
　２フレーム分の前記映像データが供給されたときに、前記代表値算出部は１フレーム分の前記映像データに基づき画素ごとの代表値を求め、前記バックライトデータ生成部は１フレーム分の代表値に基づき前記バックライトデータを生成し、前記映像データ補正部は前記バックライトデータに基づき２フレーム分の前記映像データを補正し、前記フィールドデータ生成部は前記映像データ補正部で求めた２フレーム分の補正後の映像データに基づき前記複数のフィールドデータを生成することを特徴とする、請求項９に記載の液晶表示装置。
　前記入力映像データのフレームレートは６０Ｈｚであり、
　前記フレームレート変換部は、前記入力映像データのフレームレートを１４４Ｈｚに変換し、
　前記フィールドデータ生成部は、前記映像データ補正部で求めた２フレーム分の補正後の映像データに基づき４枚のフィールドデータを生成することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置。
　２次元状に配置された複数の画素を含む液晶パネルと、発光色が異なる複数種類の光源を複数個ずつ含むバックライトとを含む、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の駆動方法であって、
　複数の色成分データを含む映像データに基づき画素ごとの代表値を求めるステップと、
　前記代表値に基づき、前記バックライトを複数の領域に分割したときの各領域内の光源の輝度を示すバックライトデータを求めるステップと、
　前記バックライトデータに基づき前記映像データを補正するステップと、
　補正後の映像データに基づき、前記光源の種類よりも多い複数のフィールドデータを生成するステップと、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じたフィールドデータに基づき前記液晶パネルを駆動するステップと、
　各フィールド期間において、フィールドの色に応じた１種類以上の光源を前記バックライトデータに基づき発光状態に制御するステップとを備えた、液晶表示装置の駆動方法。