WO2016204085A1

WO2016204085A1 - 液晶表示装置およびその駆動方法

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Publication number: WO2016204085A1
Application number: PCT/JP2016/067343
Authority: WO
Inventors: 宮田　英利; 正益小林
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2016-12-22
Also published as: US10573250B2; US20180130428A1

Abstract

フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することのできる、時分割駆動方式の液晶表示装置を実現する。　液晶表示装置には、１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す安定到達階調データを求める安定到達階調データ取得部（１２２）と、安定到達階調データに基づいて入力階調データを補正することによって書き込み階調データを求める入力階調データ補正部とが設けられる。安定到達階調データ取得部（１２２）には、到達階調値推定処理（対象フィールドについての入力階調データと対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を求める処理）を行う複数の到達階調値推定回路（１２３）が設けられる。

Description

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、更に詳しくは、時分割駆動方式（例えばフィールドシーケンシャル方式のように１フレーム期間を複数のフィールド（サブフレーム）に分割して液晶の駆動を行う方式）を採用した液晶表示装置において色シフトの発生を抑制する技術に関する。

　一般に、カラー表示を行う液晶表示装置では、１つの画素は、赤色光を透過するカラーフィルタが設けられた赤色画素，緑色光を透過するカラーフィルタが設けられた緑色画素，および青色光を透過するカラーフィルタが設けられた青色画素の３つのサブ画素に分割されている。これら３つのサブ画素に設けられたカラーフィルタによってカラー表示が可能となっているが、液晶パネルに照射されるバックライト光の約３分の２がカラーフィルタで吸収される。このため、カラーフィルタ方式の液晶表示装置は光利用効率が低いという問題を有する。そこで、カラーフィルタを用いずにカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が注目されている。

　フィールドシーケンシャル方式を採用する一般的な液晶表示装置では、１画面の表示期間である１フレーム期間は３つのフィールドに分割されている。なお、フィールドはサブフレームとも呼ばれるが、以下の説明では、統一してフィールドの語を用いる。例えば、１フレーム期間は、入力画像信号の赤色成分に基づいて赤色の画面を表示するフィールド（赤色フィールド）と、入力画像信号の緑色成分に基づいて緑色の画面を表示するフィールド（緑色フィールド）と、入力画像信号の青色成分に基づいて青色の画面を表示するフィールド（青色フィールド）とに分割されている。以上のようにして１つずつ原色を表示することにより、液晶パネルにカラー画像が表示される。このようにしてカラー画像の表示が行われるので、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置ではカラーフィルタが不要となる。これにより、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、カラーフィルタ方式の液晶表示装置に比べて光利用効率が約３倍になる。従って、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置は、高輝度化や低消費電力化に適している。

　なお、本明細書においては、赤色成分のデータ値と緑色成分のデータ値と青色成分のデータ値との組合せのことを「ＲＧＢ組合せ」という。例えば、「Ｒ＝１２８，Ｇ＝３２，Ｂ＝２５５」が１つのＲＧＢ組合せである。この例では、赤色成分のデータ値が１２８であって、緑色成分のデータ値が３２であって、青色成分のデータ値が２５５である。データ値とは、典型的には階調値である。

　ところで、液晶表示装置においては、各画素の透過率を電圧（液晶印加電圧）で制御することによって画像表示が行われる。これに関し、画素へのデータの書き込み（電圧の印加）が開始されてから当該画素における透過率が目標透過率に到達するまでには数ミリ秒を要する。このため、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、各フィールドにおいて液晶がある程度応答した後に該当色のバックライトが消灯状態から点灯状態に切り替えられる。

　また、液晶表示装置においては、液晶の応答速度の低さに起因して、例えば動画表示の際に充分な画質が得られないことがある。そこで、液晶の応答速度の低さへの対策として、従来より、オーバードライブ駆動（オーバーシュート駆動）と呼ばれる駆動方式が採用されている。オーバードライブ駆動とは、１フレーム前の入力画像信号のデータ値と現フレームの入力画像信号のデータ値との組合せに応じて、現フレームの入力画像信号のデータ値に対応する予め決められた階調電圧よりも高い駆動電圧あるいは現フレームの入力画像信号のデータ値に対応する予め決められた階調電圧よりも低い駆動電圧を液晶パネルに供給する駆動方式である。すなわち、オーバードライブ駆動によれば、入力画像信号に対してデータ値の（空間的変化ではなく）時間的変化を強調する補正が施される。このようなオーバードライブ駆動を採用することにより、カラーフィルタ方式の現在の液晶表示装置では、各フレーム内で透過率がほぼ目標値（目標透過率）に到達するよう液晶が応答している。

　なお、画素の透過率は当該画素における液晶状態（液晶分子の配向状態）に依存する。以下においては、各時点における液晶状態の透過率に対応する階調値を「液晶状態レベル」といい、各期間（各フィールド）の開始時点（その前期間に対しては終了時点）での「液晶状態レベル」を「到達階調値」という。

　ところで、一般に、オーバードライブ駆動を採用している液晶表示装置では、透過率が１フレーム期間内に目標値に到達することが想定されている。しかしながら、使用する液晶の応答特性によっては、透過率が１フレーム期間内に目標値に到達しないこともある。このような場合、前フレームでの透過率の変化を考慮することなく駆動電圧の決定が行われると、目標値と実際に得られる透過率との差が徐々に大きくなることがある。国際公開２００３／０９８５８８号パンフレットには、そのような現象への対策を施した液晶表示装置の発明が開示されている。その液晶表示装置では、１フレーム前の入力画像信号に基づいて、現フレームの開始時点における到達階調値（到達階調輝度）を示す到達階調データが求められる。そして、その到達階調データと現フレームの入力画像信号とに基づいて駆動電圧が決定される。このように到達階調値を考慮して駆動電圧の決定を行うことにより、どのような階調遷移を持つ動画像に対しても残像の発生が抑えられるとともに、中間調が正しく表示される。

　また、日本の特表２００３－５０２６８７号公報には、色シーケンシャルＬＣＤ画像表示装置における色不純度の補償動作に関する発明が開示されている。この発明によれば、各色の信号は、先行する色の信号に基づいて補正される。例えば、「青色、緑色、赤色」の順序で色の表示が行われる場合、緑色の信号は青色の信号に基づいて補正される。

国際公開２００３／０９８５８８号パンフレット日本の特表２００３－５０２６８７号公報

　上述したように、カラーフィルタ方式の現在の液晶表示装置では、オーバードライブ駆動を採用することによって、各フィールド内で透過率がほぼ目標値に到達するように液晶が応答している。これにより、充分な画質が得られている。しかしながら、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は、たとえオーバードライブ駆動によって各フィールド内で透過率が目標値に到達したとしても、以下の理由により充分な画質が得られない。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は、上述したように各フィールドの途中でバックライトが消灯状態から点灯状態に切り替えられるが、バックライトの点灯開始時点に透過率が既に目標値に到達しているわけではないので、バックライトの点灯期間中にも液晶状態（液晶分子の配向状態）は変化する。このため、各フィールドの終了時点における液晶状態と各フィールドで実際に表示される輝度（表示輝度）とが１対１の対応関係にあるわけではない。それ故、従来のオーバードライブ駆動では、各フィールドで表示させたい色のバランス（色度）を好適に制御することができない。その結果、色シフトが発生する。このように、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は、たとえオーバードライブ駆動によって各フィールド内で透過率が目標値に到達したとしても、充分な画質が得られない。

　ここで、各色８ビットの階調データを用いる液晶表示装置で「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」というＲＧＢ組合せの色を表示することについて考える。なお、図２９～図３１では、赤色のバックライトの点灯期間を符号ＴＲで表し、緑色のバックライトの点灯期間を符号ＴＧで表し、青色のバックライトの点灯期間を符号ＴＢで表している。また、図２９～図３１では、液晶状態の変化を到達階調値の変化によって表している。

　仮に液晶分子の応答特性が理想的なものである場合すなわちフィールドが切り替わる際の液晶の応答時間が常にゼロである場合には、オーバードライブ駆動が採用されていなくても、液晶状態レベルは図２９で符号９１の太線で示すように変化する。このとき、表示階調値についてのＲＧＢ組合せは「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」である。しかしながら、実際には、液晶の応答時間はゼロではない。そのため、オーバードライブ駆動が採用されていない場合には、液晶状態レベルは例えば図３０で符号９２の太線で示すように変化する。このとき、赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドのそれぞれの終了時点における到達階調値についてのＲＧＢ組合せは、例えば「Ｒ＝１０２，Ｇ＝１２０，Ｂ＝６５」となっている。このように、オーバードライブ駆動が採用されていない場合には、各フィールドの終了時点に所望の到達階調値は得られていない。なお、バックライトの点灯期間中にも液晶状態レベルは変化しているので、表示階調値についてのＲＧＢ組合せは、例えば「Ｒ＝９０，Ｇ＝１１４，Ｂ＝８１」となっている。

　オーバードライブ駆動が採用されている場合には、液晶状態レベルは例えば図３１で符号９３の太線で示すように変化する。このとき、赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドのそれぞれの終了時点における到達階調値についてのＲＧＢ組合せは「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」となっている。このように、各フィールドの終了時点には所望の到達階調値が得られるように、液晶が応答している。ところが、上述したようにバックライトの点灯期間中にも液晶状態レベルは変化している。図３１から把握されるように、バックライトの点灯開始時点に着目すると、透過率が目標値に到達しているフィールドと透過率が目標値に到達していないフィールドとが存在する。表示階調値についてのＲＧＢ組合せは、例えば「Ｒ＝９９，Ｇ＝１２８，Ｂ＝６０」となっている。このように、色のバランスが崩れ、所望の表示輝度は得られていない。以上のように、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は、オーバードライブ駆動が採用されていても、色シフトが発生する。なお、以下においては、処理の対象となっているフィールドのことを「対象フィールド」という。

　そこで、国際公開２００３／０９８５８８号パンフレットに開示されている発明をフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に適用することが考えられる。そうすると、まず、対象フィールドの開始時点における到達階調データ（到達階調値を示すデータ）が前フィールド（対象フィールドの直前のフィールド）の入力画像信号に基づいて求められる。そして、その到達階調データと対象フィールドの入力画像信号とに基づいて、対象フィールドにおける駆動電圧が決定される。すなわち、対象フィールドについての印加階調データ（駆動電圧に対応する印加階調値を示すデータ）は、対象フィールドの入力階調値と前フィールドの終了時点における到達階調値とに基づいて求められる。ところが、このような構成を採用すると、静止画表示の際にフリッカや焼き付けが生じ得る。これについて、以下に説明する。

　ここでも「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」というＲＧＢ組合せの色を表示することについて考える。なお、以下に記す到達階調値の推移は一例であって、液晶の応答特性等によって到達階調値の推移は異なる。

　１フレーム目の開始時点における到達階調値が「１６」になっているとすると、赤色フィールドに階調値“１２８”に相当する色の表示が行われることにより、赤色フィールドの終了時点（緑色フィールドの開始時点）における到達階調値は「１３６」となる。さらに、緑色フィールドに階調値“１２８”に相当する色の表示が行われることにより、緑色フィールドの終了時点（青色フィールドの開始時点）における到達階調値は「１２７」となる。さらに、青色フィールドに階調値“３２”に相当する色の表示が行われることにより、青色フィールドの終了時点（２フレーム目の赤色フィールドの開始時点）における到達階調値は「２６」となる。このように、１フレーム目には、到達階調値の推移は「１６→１３６→１２７→２６」となる（図３２参照）。

　上述のようにして２フレーム目の開始時点における到達階調値が「２６」になっていれば、赤色フィールドに階調値“１２８”に相当する色の表示が行われることにより、赤色フィールドの終了時点（緑色フィールドの開始時点）における到達階調値は「１３４」となる。さらに、緑色フィールドに階調値“１２８”に相当する色の表示が行われることにより、緑色フィールドの終了時点（青色フィールドの開始時点）における到達階調値は「１２８」となる。さらに、青色フィールドに階調値“３２”に相当する色の表示が行われることにより、青色フィールドの終了時点（３フレーム目の赤色フィールドの開始時点）における到達階調値は「１６」となる。このように、２フレーム目には、到達階調値の推移は「２６→１３４→１２８→１６」となる（図３３参照）。

　以上より、静止画表示が行われる際に或る画素のＲＧＢ組合せが「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」であれば、当該画素における到達階調値については、上述した１フレーム目における推移と上述した２フレーム目における推移とが繰り返される。このように、目標とする表示色によっては、到達階調値の推移がフレーム毎に変化する。ところで、液晶には、直流電圧が加わり続けると劣化するという性質がある。このため、液晶表示装置では、交流駆動が行われる。従って、各画素における液晶印加電圧の極性はフレーム毎に変化する。このため、到達階調値の推移が上述のようにフレーム毎に変化すると、フレーム周期のフリッカが視認される。また、各フィールドの開始時点における到達階調値が１フレーム目と２フレーム目とで異なるため、各フィールドでの書き込み階調値が１フレーム目と２フレーム目とで異なることとなる。つまり、偶数フレームでの書き込み階調値の推移と奇数フレームでの書き込み階調値の推移とが異なることとなり、正極性の書き込み時の液晶印加電圧と負極性の書き込み時の液晶印加電圧とが異なるため、結果的に直流成分が液晶に与えられることになる。これにより、焼き付きが生じる。

　なお、国際公開２００３／０９８５８８号パンフレットに開示されている発明をフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、当該発明をフィールドシーケンシャル方式以外の時分割駆動方式の液晶表示装置（例えば、表示階調を高めるために原色を複数のサブフレームを用いて表示するようにした液晶表示装置）に適用した場合にも同様の現象が生じ得る。

　そこで本発明は、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することのできる、時分割駆動方式の液晶表示装置を実現することを目的とする。

　本発明の第１の局面は、液晶パネルを備え、１フレーム期間を複数のフィールドに分割して駆動電圧に相当する書き込み階調データをフィールド毎に前記液晶パネルに与えることによって画像表示を行う液晶表示装置であって、
　１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す安定到達階調データを求める安定到達階調データ取得部と、
　前記安定到達階調データに基づいて前記入力階調データを補正することによって前記書き込み階調データを求める入力階調データ補正部と、
　前記書き込み階調データに基づいて前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
　前記安定到達階調データ取得部は、入力階調データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧が対象フィールドにおいて前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を対象フィールドについての入力階調データと対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて求める到達階調値推定処理を１フィールド分ずつ繰り返し行うことによって、前記安定到達階調データを求め、
　前記入力階調データ補正部は、前記複数のフィールドのそれぞれの開始時点における到達階調値が前記安定到達階調データによって示される到達階調推定値である場合に前記複数のフィールドにおいて前記入力階調データに相当する表示輝度が得られるように、前記書き込み階調データを求めることを特徴とする。

　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記安定到達階調データ取得部は、前記到達階調値推定処理を行う複数の到達階調値推定回路を有し、
　各到達階調値推定回路は、
　　第１の入力データと第２の入力データとを受け取り、対象フィールドの開始時点における到達階調値が前記第２の入力データによって示される到達階調推定値である場合に対象フィールドにおいて前記第１の入力データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧に相当する印加階調データを求める印加階調データ取得回路と、
　　前記第２の入力データと前記印加階調データとを受け取り、対象フィールドの開始時点における到達階調値が前記第２の入力データによって示される到達階調推定値であるときに前記印加階調データに相当する駆動電圧が前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を示すフィールド到達階調データを求めるフィールド到達階調データ取得回路と
を含み、
　各到達階調値推定回路には、対象フィールドについての入力階調データが前記第１の入力データとして与えられ
　仮想的な表示処理についての連続する２つのフィールドに対応して設けられている２つの到達階調値推定回路を先行到達階調値推定回路および後続到達階調値推定回路と定義したとき、前記後続到達階調値推定回路には、前記先行到達階調値推定回路に含まれるフィールド到達階調データ取得回路で求められたフィールド到達階調データが前記第２の入力データとして与えられることを特徴とする。

　本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記入力階調データ補正部は、１フレーム期間を構成するフィールドの数に等しい数の前記印加階調データ取得回路を有し、
　前記入力階調データ補正部に含まれる印加階調データ取得回路には、対象フィールドについての入力階調データが前記第１の入力データとして与えられるとともに、対象フィールドについての安定到達階調データが前記第２の入力データとして与えられ、
　前記入力階調データ補正部に含まれる印加階調データ取得回路からは、前記印加階調データが前記書き込み階調データとして出力されることを特徴とする。

　本発明の第４の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記安定到達階調データ取得部は、１フレーム期間を構成するフィールドの数を示すフィールド数信号に応じて複数の到達階調値推定回路間の接続を制御するための、仮想的な表示処理が行われるフレーム数に応じた数の接続切替回路を更に有し、
　各接続切替回路は、仮想的な表示処理についての先行するフレームの各フィールドに対応して設けられている複数の到達階調値推定回路のうちの前記フィールド数信号に応じた到達階調値推定回路に含まれるフィールド到達階調データ取得回路で求められたフィールド到達階調データが仮想的な表示処理についての後続のフレームの最初のフィールドに対応して設けられている到達階調値推定回路に前記第２の入力データとして与えられるよう、複数の到達階調値推定回路間の接続を制御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１の局面において、
　前記入力階調データをフレーム内における色の表示順序に基づいて前記複数のフィールドに割り当てるフィールド割り振り部を更に備え、
　前記安定到達階調データ取得部は、前記安定到達階調データを求める際、前記フィールド割り振り部による前記複数のフィールドへの前記入力階調データの割り当てによって得られるデータである順番のデータに基づいて仮想的な表示処理を行うことを特徴とする。

　本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
　フィールド毎に異なる色の画面が表示されるように１フレーム期間が複数のフィールドに分割されていることを特徴とする。

　本発明の第７の局面は、本発明の第６の局面において、
　１フレーム期間は、赤色の画面を表示する赤色フィールド，緑色の画面を表示する緑色フィールド，および青色の画面を表示する青色フィールドからなる３つのフィールドに分割されていることを特徴とする。

　本発明の第８の局面は、本発明の第６の局面において、
　１フレーム期間には、混色の画面を表示するフィールドが含まれていることを特徴とする。

　本発明の第９の局面は、本発明の第８の局面において、
　１フレーム期間は、赤色の画面を表示する赤色フィールド，緑色の画面を表示する緑色フィールド，青色の画面を表示する青色フィールド，および白色の画面を表示する白色フィールドからなる４つのフィールドに分割されていることを特徴とする。

　本発明の第１０の局面は、本発明の第１の局面において、
　１色分の入力階調データを複数のフィールドデータに分割し、前記複数のフィールドデータに相当する複数の駆動電圧をそれぞれ前記複数のフィールドに前記液晶パネルに印加することによって１色分の入力階調データに基づく表示を行うことを特徴とする。

　本発明の第１１の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記液晶パネルは、
　　マトリクス状に配置された画素電極と、
　　前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、
　　前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶と、
　　走査信号線と、
　　前記書き込み階調データに応じた映像信号が印加される映像信号線と、
　　前記走査信号線に制御端子が接続され、前記映像信号線に第１導通端子が接続され、前記画素電極に第２導通端子が接続され、酸化物半導体によりチャネル層が形成された薄膜トランジスタと
を含むことを特徴とする。

　本発明の第１２の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記酸化物半導体の主成分は、インジウム，ガリウム，亜鉛，および酸素から成ることを特徴とする。

　本発明の第１３の局面は、１フレーム期間を複数のフィールドに分割して駆動電圧に相当する書き込み階調データをフィールド毎に液晶パネルに与えることによって画像表示を行う液晶表示装置の駆動方法であって、
　１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す安定到達階調データを求める安定到達階調データ取得ステップと、
　前記安定到達階調データに基づいて前記入力階調データを補正することによって前記書き込み階調データを求める入力階調データ補正ステップと、
　前記書き込み階調データに基づいて前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動ステップと
を含み、
　前記安定到達階調データ取得ステップでは、入力階調データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧が対象フィールドにおいて前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を対象フィールドについての入力階調データと対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて求める到達階調値推定処理を１フィールド分ずつ繰り返し行うことによって、前記安定到達階調データが求められ、
　前記入力階調データ補正ステップでは、前記複数のフィールドのそれぞれの開始時点における到達階調値が前記安定到達階調データによって示される到達階調推定値である場合に前記複数のフィールドにおいて前記入力階調データに相当する表示輝度が得られるように、前記書き込み階調データが求められることを特徴とする。

　本発明の第１の局面によれば、安定到達階調データ取得部では、１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の表示処理を行ったと仮定したときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値が求められる。また、入力階調データ補正部では、各フィールドについて、安定到達階調データ取得部で求められた到達階調推定値に基づいて入力階調データを補正することによって、書き込み階調データが求められる。そして、以上のようにして求められた書き込み階調データを用いて液晶が駆動される。以上のように、各フィールドにおいて、フィールドの開始時点における液晶状態を考慮して、連続する２つのフィールド間における入力階調データの時間的変化を強調する補正が施される。これにより、バックライトの点灯期間中に液晶状態が変化していても、色シフトの発生が抑制され、各フィールドにおいて所望の表示輝度が得られる。また、３フレーム以上の仮想的な表示処理によって得られたデータである到達階調推定値を実際の駆動電圧に相当する書き込み階調データを求める際に用いることにより、静止画表示が行われる際に各画素で表示される色は或る色に収束する。これにより、液晶状態の推移（到達階調値の推移）がフレーム毎に変化することが抑制される。その結果、フリッカの発生が防止される。また、正極性の書き込み時の液晶印加電圧と負極性の書き込み時の液晶印加電圧との差が極めて小さくなる。その結果、焼き付きの発生が防止される。以上のように、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することのできる、時分割駆動方式の液晶表示装置が実現される。

　本発明の第２の局面によれば、本発明の第１の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第３の局面によれば、本発明の第１の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第４の局面によれば、１フレーム期間を構成するフィールドの数を表示画像に応じて切り替えることによって効果的に色割れの発生を抑制しつつ、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することが可能となる。

　本発明の第５の局面によれば、フレーム内における原色の表示順序に関わらず本発明の第１の局面と同様の効果を奏することのできる液晶表示装置を回路規模を増大させることなく実現することが可能となる。

　本発明の第６の局面によれば、時分割駆動方式としてフィールドシーケンシャル方式を採用した液晶表示装置において、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することが可能となる。

　本発明の第７の局面によれば、本発明の第６の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第８の局面によれば、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトおよび色割れの発生を抑制することのできる、時分割駆動方式の液晶表示装置が実現される。

　本発明の第９の局面によれば、色割れの発生が効果的に抑制される。

　本発明の第１０の局面によれば、時分割駆動方式として表示階調を高めるために原色を複数のフィールド（サブフレーム）を用いて表示する方式を採用した液晶表示装置において、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することが可能となる。

　本発明の第１１の局面によれば、液晶パネル内に設けられる薄膜トランジスタとして、チャネル層が酸化物半導体により形成された薄膜トランジスタが用いられる。このため、高精細化や低消費電力化の効果が得られるのに加えて、従来よりも書き込み速度を高めることができる。これにより、より効果的に色シフトの発生が抑制される。

　本発明の第１２の局面によれば、チャネル層を形成する酸化物半導体として酸化インジウムガリウム亜鉛を用いることにより、本発明の第１１の局面と同様の効果を確実に達成することができる。

　本発明の第１３の局面によれば、本発明の第１の局面と同様の効果を液晶表示装置の駆動方法において奏することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置における安定到達階調データ取得部の詳細な構成を示すブロック図である。本発明に係る液晶表示装置に設けられる到達階調値推定回路の構成を示すブロック図である。印加階調値の求め方について説明するための図である。赤色の階調輝度表の一例を示す図である。印加階調値の求め方について説明するための図である。印加階調値取得用ルックアップテーブルについて説明するための図である。印加階調値取得用ルックアップテーブルについて説明するための図である。印加階調値取得用ルックアップテーブルについて説明するための図である。到達階調値取得用ルックアップテーブルについて説明するための図である。本発明に係る液晶表示装置に設けられる入力階調データ補正部の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記第１の実施形態における１フレーム期間の構成を示す図である。上記第１の実施形態におけるデータ補正回路の構成を示すブロック図である。上記第１の実施形態におけるデータ補正回路の構成の別の例を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態における１フレーム期間の構成を示す図である。上記第２の実施形態において、液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記第２の実施形態におけるデータ補正回路の構成を示すブロック図である。上記第２の実施形態における安定到達階調データ取得部の詳細な構成を示すブロック図である。色割れの発生原理を示す図である。本発明の第３の実施形態における１フレーム期間の構成の一例を示す図である。上記第３の実施形態において、液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記第３の実施形態におけるデータ補正回路の構成を示すブロック図である。上記第３の実施形態における安定到達階調データ取得部の詳細な構成を示すブロック図である。本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記第４の実施形態におけるデータ補正回路の構成を示すブロック図である。上記第４の実施形態における安定到達階調データ取得部の詳細な構成を示すブロック図である。本発明の第５の実施形態における前処理部の構成を示すブロック図である。上記第５の実施形態における赤色データ補正回路の構成を示すブロック図である。液晶分子の応答特性が理想的なものである場合の液晶状態の変化の一例を示す波形図である。オーバードライブ駆動が採用されていない場合の液晶状態の変化の一例を示す波形図である。オーバードライブ駆動が採用されている場合の液晶状態の変化の一例を示す波形図である。従来技術に関し、静止画表示の際にフリッカや焼き付けが生じるしくみについて説明するための図である。従来技術に関し、静止画表示の際にフリッカや焼き付けが生じるしくみについて説明するための図である。

＜０．はじめに＞
　実施形態について説明する前に、図２～図１０を参照しつつ、本発明の概略について説明する。なお、ここでの説明および第１～第４の実施形態の説明では、２５６階調の階調表示が可能な液晶表示装置を例に挙げ、第５の実施形態の説明では、７６８階調の階調表示が可能な液晶表示装置を例に挙げている。

＜０．１　本発明の考え方＞
　上述したように、時分割駆動方式を採用した液晶表示装置でオーバードライブ駆動が行われると、静止画表示の際に、到達階調値の推移がフレーム毎に変化することに起因してフリッカや焼き付きが生じ得る。到達階調値の推移がフレーム毎に変化することを防ぐためには、各フィールドにおける印加階調値がフレーム間で変化しないようにする必要がある。そこで、本発明では、入力階調値から印加階調値への補正をフィールド単位ではなくフレーム単位で行う。具体的には、１フレーム期間が３つのフィールドで構成されていれば、或る静止画像の表示を行う際に、表示開始時点における到達階調値に関わらず、３つのフィールドの印加階調値の組合せとして或る１つの組合せを用いて液晶を駆動する。例えば、或る静止画像のうちの或る画素についての入力階調値のＲＧＢ組合せが「Ｒ＝１２８，Ｇ＝１２８，Ｂ＝３２」である場合に、当該画素について例えば「Ｒ＝１４９，Ｇ＝１２２，Ｂ＝４」という１つのＲＧＢ組合せのデータを用いて液晶を駆動する。このように、１フレーム期間を構成する複数のフィールドの入力階調値の全ての組合せ（上記の例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの入力階調値の組合せ）について、それぞれ１組の印加階調値の組合せを用いて液晶を駆動する。

　そこで、本発明に係る液晶表示装置では、入力階調値の組合せから印加階調値の組合せを求めるために、概略的には次の２つのステップ（第１ステップおよび第２ステップ）の処理が行われる。第１ステップでは、１フレーム分の入力階調値の組合せに基づいて３フレーム以上の表示処理を行ったと仮定したときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値が求められる。第２ステップでは、各フィールドについて、入力階調値と第１ステップで求められた到達階調推定値とに基づいて、入力階調値に相当する表示を行うための印加階調値が求められる。そして、或る静止画像の表示が行われている期間中、第２ステップで求められた印加階調値を用いて液晶が駆動される。

　第１ステップの処理を実現するために、液晶表示装置には、図２に示すような構成の到達階調値推定回路１２３が設けられる。この到達階調値推定回路１２３では、対象フィールド（到達階調推定値を求める対象のフィールド）の入力階調値と対象フィールドの開始時点における到達階調推定値（前フィールドの終了時点における到達階調推定値）とに基づいて、対象フィールドの終了時点における到達階調推定値が求められる。なお、１つの到達階調値推定回路１２３で行われる処理が到達階調値推定処理に相当する。

　例えば１フレーム期間が第１～第３フィールドで構成されている場合、到達階調値推定回路１２３によって、まず、第１フィールドの終了時点における到達階調推定値が求められる。その際、第１フィールドの開始時点における到達階調推定値には、適宜に設定された階調値（例えば、液晶が応答しやすい階調値である「１２８」）が用いられる。次に、直前に求められた到達階調推定値と第２フィールドの入力階調値とに基づいて、第２フィールドの終了時点における到達階調推定値が求められる。さらに、直前に求められた到達階調推定値と第３フィールドの入力階調値とに基づいて、第３フィールドの終了時点における到達階調推定値が求められる。このようにして、１フレーム分の仮想的な表示処理が行われた後の第３フィールドの終了時点における到達階調推定値（すなわち、２フレーム目の仮想的な表示処理を行う際の第１フィールドの開始時点における到達階調推定値）が求められる。以上の処理を繰り返すことによって、１フレーム分の入力階調値に基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値が求められる。

　到達階調値推定回路１２３には、図２に示すように、印加階調値取得回路５２と到達階調値取得回路５４とが含まれている。なお、図２では、対象フィールドの入力階調データを符号ＩＮ（Ｄ）で表し、対象フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データを符号ｐＩＮで表し、対象フィールドの終了時点における到達階調推定値を示す到達階調データを符号ｐＯＵＴで表している。

　印加階調値取得回路５２は、入力階調データＩＮ（Ｄ）と到達階調データｐＩＮとに基づいて、対象フィールドについての印加階調データＤＯＵＴを求める。すなわち、印加階調値取得回路５２では、液晶状態が或る到達階調値に相当する状態であるときに１フィールド後に入力階調値に相当する表示を得るために必要な印加階調値が求められる。これを実現するために、印加階調値取得回路５２には、「対象フィールドの入力階調値に対応付けられる値」と「対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値」と「それらの組合せに対応する印加階調値」とを格納した変換テーブルが設けられる。ここで、「対象フィールドの入力階調値に対応付けられる値」は該当の液晶表示装置で取り得る入力階調値であり、「対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値」は当該液晶表示装置で取り得る到達階調値である。なお、変換テーブルに代えて、同様の変換を行う演算式を用いた処理が行われるようにしても良い。以下、変換テーブルに格納する印加階調値の求め方についての一例を説明する。なお、ここでは、１フレーム期間は赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドの３つのフィールドで構成されているものと仮定する。

　まず、それぞれの色について各階調値（入力階調値）に対応する輝度値を測定する。例えば、赤色の階調値“１２８”に対応する輝度値を測定するときには、図３に示すように、全てのフィールドにおける印加階調値を“１２８”にして、赤色フィールドにおいてのみバックライトを点灯させる。そのときの輝度値を例えば輝度計で測定する。このように全てのフィールドにおける印加階調値を同じにすることによって、液晶状態に変化がないときの各色の各階調値に対応する輝度値を求めることができる。その結果、各色について、階調値と輝度値とを対応付けた表である「階調輝度表」が作成される。赤色の階調輝度表の一例を図４に示す。図４より、「赤色の階調値“２５３”に対応する輝度値は“７３．１３３”（カンデラ毎平方メートル）である。」ということが把握される。なお、以下においては、輝度値に言及する際、単位を省略する。

　次に、或るフィールドで印加階調値を変化させて当該フィールドのみでバックライトを点灯させたときの輝度値を測定する。例えば、図５に示すように、到達階調値が“３２”で維持されている状態から符号８１で示すフィールド（赤色フィールド）で印加階調値を“１２８”に変化させて当該フィールドでのみバックライトを点灯させる。このとき、符号８１で示すフィールドを対象フィールドとみなすと、「時点ｔ８１における到達階調値」が「対象フィールドの開始時点における到達階調値」に相当する。このようにして行われた測定の結果と上述した階調輝度表とに基づいて、図５に示す例では、対象フィールドの開始時点における到達階調値が“３２”であるときに印加階調値が“１２８”にされるべき「対象フィールドの入力階調値」が求められる。例えば、図５で符号８１で示すフィールドの輝度値が“３０．０”であって、赤色の階調輝度表（図４参照）で階調値“１００”に対応する輝度値が“３０．０”になっているのであれば、「対象フィールドの開始時点における到達階調値が“３２”、かつ、対象フィールドの入力階調値が“１００”」のときの印加階調値を“１２８”にすれば良い。

　以上のようにして、各色について、対象フィールドの各入力階調値と対象フィールドの開始時点における各到達階調値との組合せに対応する印加階調値が求められる。これにより、図６に示すような変換テーブル（以下、「印加階調値取得用ルックアップテーブル」という。）が作成される。印加階調値取得用ルックアップテーブルには、図７に示すように、対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値を格納するための領域８２と、対象フィールドの入力階調値に対応付けられる値を格納するための領域８３と、対象フィールドの開始時点における到達階調値と対象フィールドの入力階調値との組合せに対応する印加階調値を格納するための領域８４とが含まれている。領域８２および領域８３には、例えば、図８に示すように、“３２”毎の値が格納される。領域８４には、上述のようにして求められた印加階調値が格納される。

　上述したように、図８に示す例では、印加階調値取得用ルックアップテーブルには、対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値および対象フィールドの入力階調値に対応付けられる値として“３２”毎の値が格納されている。しかしながら、メモリ容量の増大が許容されるのであれば、図７の領域８２や図７の領域８３に“１”毎の値が格納されるようにしても良い。また、図８に示す例のように複数の値毎の値が対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値および対象フィールドの入力階調値に対応付けられる値として格納されている場合には、領域８２に格納されていない値や領域８３に格納されていない値に対応する「対象フィールドの印加階調値」は、例えば線形補間処理によって求められるようにすれば良い。

　次に、到達階調値取得回路５４（図２参照）について説明する。到達階調値取得回路５４は、到達階調データｐＩＮと印加階調データＤＯＵＴとに基づいて、到達階調データｐＯＵＴを求める。これを実現するために、到達階調値取得回路５４には、「対象フィールドの開始時点における到達階調値に対応付けられる値」と「対象フィールドの印加階調値に対応付けられる値」と「それらの組合せに対応する到達階調値」とを格納した変換テーブル（以下、「到達階調値取得用ルックアップテーブル」という。）が設けられる。なお、変換テーブルに代えて、同様の変換を行う演算式を用いた処理が行われるようにしても良い。

　到達階調値取得用ルックアップテーブルについては、例えば次のようにして作成することができる。まず、到達階調値を或る値に設定した状態で或る印加階調値を与えたときの１フィールド後の到達階調値をフォトダイオードなどで測定する。このような測定を使用する液晶表示装置で取り得る印加階調値（例えば“０”～“２５５”）のそれぞれについて行う。以上の測定を、使用する液晶表示装置で取り得る到達階調値（測定開始時点の到達階調値）（例えば“０”～“２５５”）のそれぞれについて行う。以上より、図９に示すような到達階調値取得用ルックアップテーブルが作成される。

　印加階調値取得回路５２および到達階調値取得回路５４からなる以上のような到達階調値推定回路１２３が設けられることによって、第１ステップの処理が実現される。

　第２ステップの処理を実現するために、液晶表示装置には、例えば図１０に示すような構成の入力階調データ補正部１２６が設けられる。なお、図１０に示す構成は、１フレーム期間が赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドの３つのフィールドからなる場合の構成である。この入力階調データ補正部１２６では、各フィールドについて、入力階調値と第１ステップで求められた到達階調推定値とに基づいて、実際の駆動電圧に対応する印加階調値が求められる。

　入力階調データ補正部１２６には、各フィールドに対応する印加階調値取得回路が設けられている。入力階調データ補正部１２６内の印加階調値取得回路は、到達階調値推定回路１２３（図２参照）内の印加階調値取得回路５２と同様の内部構成を有している。なお、図１０では、赤色フィールド用の印加階調値取得回路には符号５２（Ｒ）を付し、緑色フィールド用の印加階調値取得回路には符号５２（Ｇ）を付し、青色フィールド用の印加階調値取得回路には符号５２（Ｂ）を付している。各フィールドに対応する印加階調値取得回路を有するこのような入力階調データ補正部１２６が設けられることによって、第２ステップの処理が実現される。

　本発明に係る液晶表示装置では、以上のような２つのステップ（第１ステップおよび第２ステップ）の処理によって得られた印加階調値を用いて液晶が駆動される。ところで、上述のように１フレーム分の入力階調値に基づいて３フレーム分以上の表示処理が行われると、フィールド毎の到達階調値は収束し、フィールド毎の印加階調値も収束してくる。これに関し、２フレーム期間を周期に振動する場合や３フレーム期間を周期に振動する場合があるが、フレーム間の差異は最小化されてくる。そのため、振動している値の組合せ（１フレーム期間が３つのフィールドで構成されている場合は３つの値の組合せ）のうちの１つを用いて液晶を駆動すれば、表示としては或る組合せの色の表示に収束する。このようにして、オーバードライブ駆動が行われても、フリッカや焼き付きの発生が防止される。

　以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

＜１．第１の実施形態＞
＜１．１　全体構成および動作概要＞
　図１１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、前処理部１００とタイミングコントローラ２００とゲートドライバ３１０とソースドライバ３２０とＬＥＤドライバ３３０と液晶パネル４００とバックライト４９０とによって構成されている。なお、ゲートドライバ３１０あるいはソースドライバ３２０もしくはその双方が液晶パネル４００内に設けられていても良い。液晶パネル４００には、画像を表示するための表示部４１０が含まれている。前処理部１００には、信号分離回路１１０とデータ補正回路１２０と赤色フィールドメモリ１３０（Ｒ）と緑色フィールドメモリ１３０（Ｇ）と青色フィールドメモリ１３０（Ｂ）とが含まれている。本実施形態においては、バックライト４９０の光源には、ＬＥＤ（発光ダイオード）が採用されている。詳しくは、赤色のＬＥＤ，緑色のＬＥＤ，および青色のＬＥＤによってバックライト４９０が構成されている。なお、本実施形態においては、タイミングコントローラ２００とゲートドライバ３１０とソースドライバ３２０とによって液晶パネル駆動部が実現されている。

　本実施形態に係る液晶表示装置は、フィールドシーケンシャル方式を採用している。図１２は、本実施形態における１フレーム期間の構成を示す図である。１フレーム期間は、入力画像信号ＤＩＮの赤色成分に基づいて赤色の画面の表示が行われる赤色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの緑色成分に基づいて緑色の画面の表示が行われる緑色フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの青色成分に基づいて青色の画面の表示が行われる青色フィールドとに分割されている。赤色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に赤色のＬＥＤが点灯状態となる。緑色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に緑色のＬＥＤが点灯状態となる。青色フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に青色のＬＥＤが点灯状態となる。液晶表示装置の動作中、これら赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドが繰り返される。これにより、赤色画面，緑色画面，および青色画面が繰り返して表示され、所望のカラー画像が表示部４１０に表示される。なお、フィールドの順序は特に限定されない。フィールドの順序は、例えば「青色フィールド、緑色フィールド、赤色フィールド」という順序であっても良い。また、各フィールドにおいてＬＥＤを点灯状態にする期間の長さは、液晶の応答特性を考慮して定められると良い。

　図１１に関し、表示部４１０には、複数本（ｎ本）のソースバスライン（映像信号線）ＳＬ１～ＳＬｎと複数本（ｍ本）のゲートバスライン（走査信号線）ＧＬ１～ＧＬｍとが配設されている。ソースバスラインＳＬ１～ＳＬｎとゲートバスラインＧＬ１～ＧＬｍとの各交差点に対応して、画素を形成する画素形成部４が設けられている。すなわち、表示部４１０には、複数個（ｎ×ｍ個）の画素形成部４が含まれている。上記複数個の画素形成部４はマトリクス状に配置されてｍ行×ｎ列の画素マトリクスを構成している。各画素形成部４には、対応する交差点を通過するゲートバスラインＧＬにゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するソースバスラインＳＬにソース端子が接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４０と、そのＴＦＴ４０のドレイン端子に接続された画素電極４１と、上記複数個の画素形成部４に共通的に設けられた共通電極４４および補助容量電極４５と、画素電極４１と共通電極４４とによって形成される液晶容量４２と、画素電極４１と補助容量電極４５とによって形成される補助容量４３とが含まれている。液晶容量４２と補助容量４３とによって画素容量４６が構成されている。なお、図１１における表示部４１０内には、１つの画素形成部４に対応する構成要素のみを示している。

　ところで、表示部４１０内のＴＦＴ４０としては、例えば酸化物ＴＦＴ（酸化物半導体をチャネル層に用いた薄膜トランジスタ）を採用することができる。より具体的には、インジウム（Ｉｎ），ガリウム（Ｇａ），亜鉛（Ｚｎ），および酸素（Ｏ）を主成分とする酸化物半導体であるＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（酸化インジウムガリウム亜鉛）によりチャネル層が形成されたＴＦＴ（以下、「Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ－ＴＦＴ」という。）をＴＦＴ４０として採用することができる。このようなＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ－ＴＦＴを採用することにより、高精細化や低消費電力化の効果が得られるのに加えて、従来よりも書き込み速度を高めることができる。また、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ（酸化インジウムガリウム亜鉛）以外の酸化物半導体をチャネル層に用いたトランジスタを採用することもできる。例えば、インジウム，ガリウム，亜鉛，銅（Ｃｕ），シリコン（Ｓｉ），錫（Ｓｎ），アルミニウム（Ａｌ），カルシウム（Ｃａ），ゲルマニウム（Ｇｅ），および鉛（Ｐｂ）のうち少なくとも１つを含む酸化物半導体をチャネル層に用いたトランジスタを採用した場合にも同様の効果が得られる。なお、本発明は、酸化物ＴＦＴ以外のＴＦＴの使用を排除するものではない。

　次に、図１１に示す構成要素の動作について説明する。前処理部１００内の信号分離回路１１０は、外部から送られる入力画像信号ＤＩＮを赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）に分離する。

　前処理部１００内のデータ補正回路１２０は、信号分離回路１１０から出力された入力階調データ（赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ））を液晶パネル４００に印加する電圧（駆動電圧）に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを書き込み階調データとして出力する。データ補正回路１２０から出力される書き込み階調データは、赤色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｒ），緑色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ），および青色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｂ）によって構成される。なお、データ補正回路１２０についての詳しい説明は後述する。

　赤色フィールドメモリ１３０（Ｒ），緑色フィールドメモリ１３０（Ｇ），および青色フィールドメモリ１３０（Ｂ）には、データ補正回路１２０から出力された赤色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｒ），緑色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ），および青色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｂ）がそれぞれ格納される。

　タイミングコントローラ２００は、赤色フィールドメモリ１３０（Ｒ），緑色フィールドメモリ１３０（Ｇ），および青色フィールドメモリ１３０（Ｂ）からそれぞれ赤色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｒ），緑色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ），および青色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｂ）を読み出して、デジタル映像信号ＤＶと、ゲートドライバ３１０の動作を制御するためのゲートスタートパルス信号ＧＳＰおよびゲートクロック信号ＧＣＫと、ソースドライバ３２０の動作を制御するためのソーススタートパルス信号ＳＳＰ，ソースクロック信号ＳＣＫ，およびラッチストローブ信号ＬＳと、ＬＥＤドライバ３３０の動作を制御するためのＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１とを出力する。

　ゲートドライバ３１０は、タイミングコントローラ２００から送られるゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとに基づいて、アクティブな走査信号の各ゲートバスラインＧＬへの印加を１垂直走査期間を周期として繰り返す。

　ソースドライバ３２０は、タイミングコントローラ２００から送られるデジタル映像信号ＤＶ，ソーススタートパルス信号ＳＳＰ，ソースクロック信号ＳＣＫ，およびラッチストローブ信号ＬＳを受け取り、各ソースバスラインＳＬに駆動用映像信号を印加する。このとき、ソースドライバ３２０では、ソースクロック信号ＳＣＫのパルスが発生するタイミングで、各ソースバスラインＳＬに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号ＤＶが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号ＬＳのパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号ＤＶがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、駆動用映像信号として全てのソースバスラインＳＬ１～ＳＬｎに一斉に印加される。

　ＬＥＤドライバ３３０は、タイミングコントローラ２００から送られるＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１に基づいて、バックライト４９０を構成する各ＬＥＤの状態を制御するための光源制御信号Ｓ２を出力する。バックライト４９０では、光源制御信号Ｓ２に基づいて、各ＬＥＤの状態の切り替え（点灯状態と消灯状態との切り替え）が適宜行われる。なお、本実施形態においては、図１２に示したように、各ＬＥＤの状態が切り替えられる。

　以上のようにして、ゲートバスラインＧＬ１～ＧＬｍに走査信号が印加され、ソースバスラインＳＬ１～ＳＬｎに駆動用映像信号が印加され、各ＬＥＤの状態が適宜切り替えられることにより、入力画像信号ＤＩＮに応じた画像が液晶パネル４００の表示部４１０に表示される。

＜１．２　データ補正回路＞
　次に、データ補正回路１２０の構成および動作について詳しく説明する。図１３は、本実施形態におけるデータ補正回路１２０の構成を示すブロック図である。データ補正回路１２０には、安定到達階調データ取得部１２２と入力階調データ補正部１２６とが含まれている。

　安定到達階調データ取得部１２２は、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）を受け取り、それらに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データ（赤色到達階調データｐＲ，緑色到達階調データｐＧ，および青色到達階調データｐＢ）を出力する。本実施形態においては、これら赤色到達階調データｐＲ，緑色到達階調データｐＧ，および青色到達階調データｐＢによって安定到達階調データが実現されている。なお、安定到達階調データ取得部１２２からは、入力された赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）も出力される。

　入力階調データ補正部１２６は、入力階調データ（赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ））と到達階調データ（赤色到達階調データｐＲ，緑色到達階調データｐＧ，および青色到達階調データｐＢ）とに基づいて、実際の駆動電圧に対応する書き込み階調データ（赤色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｒ），緑色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ），および青色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｂ））を出力する。なお、図１３に示す構成に代えて図１４に示す構成を採用しても良い。すなわち、入力階調データ補正部１２６には信号分離回路１１０（図１１参照）から出力された入力階調データが直接的に与えられるようにしても良い。

＜１．２．１　安定階調データ取得部＞
　図１は、本実施形態における安定到達階調データ取得部１２２の詳細な構成を示すブロック図である。本実施形態においては、安定到達階調データ取得部１２２には１１個の到達階調値推定回路１２３（１）～１２３（１１）が含まれている。到達階調値推定回路１２３の構成は図２に示したとおりである。すなわち、到達階調値推定回路１２３には、印加階調値取得回路５２と到達階調値取得回路５４とが含まれている。印加階調値取得回路５２では、入力階調データＩＮ（Ｄ）と到達階調データｐＩＮ（対象フィールドの開始時点における到達階調推定値）とに基づいて、対象フィールドについての印加階調データＤＯＵＴが求められる。到達階調値取得回路５４では、到達階調データｐＩＮと印加階調データＤＯＵＴとに基づいて、到達階調データｐＯＵＴ（対象フィールドの終了時点における到達階調推定値）が求められる。以上のようにして、到達階調値推定回路１２３では、対象フィールドの入力階調値と対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて、対象フィールドの終了時点における到達階調推定値が求められる。

　なお、本実施形態においては、印加階調値取得回路５２によって印加階調データ取得回路が実現され、到達階調値取得回路５４によってフィールド到達階調データ取得回路が実現され、到達階調値取得回路５４から出力される到達階調データｐＯＵＴによってフィールド到達階調データが実現されている。また、以下の説明において、Ｘフレーム目（ここでは、Ｘは１以上４以下の整数である。）とは、上述した仮想的な表示処理におけるフレーム番号を表している。

　本実施形態においては、例えば、図１の到達階調値推定回路１２３（２）には、到達階調データｐＩＮとして１フレーム目の緑色フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐＧ（１）が入力され、入力階調データＩＮ（Ｄ）として緑色入力階調データＩＮ（Ｇ）が入力される。そして、到達階調値推定回路１２３（２）からは、到達階調データｐＯＵＴとして１フレーム目の青色フィールドの開始時点（緑色フィールドの終了時点）における到達階調推定値を示す到達階調データｐＢ（１）が出力される。また、例えば、図１の到達階調値推定回路１２３（１０）には、到達階調データｐＩＮとして４フレーム目の赤色フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐＲ（４）が入力され、入力階調データＩＮ（Ｄ）として赤色入力階調データＩＮ（Ｒ）が入力される。そして、到達階調値推定回路１２３（１０）からは、到達階調データｐＯＵＴとして４フレーム目の緑色フィールドの開始時点（赤色フィールドの終了時点）における到達階調推定値を示す到達階調データｐＧ（４）が出力される。

　以上のような構成により、１１個の到達階調値推定回路１２３（１）～１２３（１１）では、順次に対象フィールドの終了時点における到達階調値の推定が行われる。到達階調値推定回路１２３（３）までの処理が終了した時点では、１フレーム目の終了時点すなわち２フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。到達階調値推定回路１２３（６）までの処理が終了した時点では、２フレーム目の終了時点すなわち３フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。

　到達階調値推定回路１２３（９）までの処理が終了した時点では、３フレーム目の終了時点すなわち４フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。すなわち、到達階調値推定回路１２３（９）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の赤色フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐＲ（４）が求められる。また、到達階調値推定回路１２３（１０）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の緑色フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐＧ（４）が求められる。さらに、到達階調値推定回路１２３（１１）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の青色フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐＢ（４）が求められる。そして、到達階調データｐＲ（４），到達階調データｐＧ（４），および到達階調データｐＢ（４）がそれぞれ赤色到達階調データｐＲ，緑色到達階調データｐＧ，および青色到達階調データｐＢとして安定到達階調データ取得部１２２から出力される。

　以上のようにして、本実施形態においては、１フレーム分の入力階調データに基づいて４フレーム分の仮想的な表示処理を行ったときの４フレーム目の各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データ（赤色到達階調データｐＲ，緑色到達階調データｐＧ，および青色到達階調データｐＢ）が入力階調データ補正部１２６（図１３参照）に与えられる。

＜１．２．２　入力階調データ補正部＞
　本実施形態における入力階調データ補正部１２６の構成は、図１０に示したとおりである。赤色フィールド用の印加階調値取得回路５２（Ｒ）は、各フレームにおいて、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ）と赤色到達階調データｐＲとに基づいて求められる印加階調データを赤色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｒ）として出力する。緑色フィールド用の印加階調値取得回路５２（Ｇ）は、各フレームにおいて、緑色入力階調データＩＮ（Ｇ）と緑色到達階調データｐＧとに基づいて求められる印加階調データを緑色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ）として出力する。青色フィールド用の印加階調値取得回路５２（Ｂ）は、各フレームにおいて、青色入力階調データＩＮ（Ｂ）と青色到達階調データｐＢとに基づいて求められる印加階調データを青色フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｂ）として出力する。なお、各フィールド用の書き込み階調データとなる印加階調データは、上述したように、例えば図６に示したような印加階調値取得用ルックアップテーブルを用いて求められる。

　以上のような構成の入力階調データ補正部１２６が設けられていることにより、本実施形態においては、赤色フィールド，緑色フィールド，および青色フィールドのそれぞれにおける書き込み階調データ（駆動電圧）が、１フレーム分の入力階調データに基づいて４フレーム分の表示処理（仮想的な表示処理）が行われたときの４フレーム目の各フィールドの開始時点における到達階調推定値を考慮して求められる。

＜１．３　効果＞
　本実施形態によれば、データ補正回路１２０内の安定到達階調データ取得部１２２では、１フレーム分の入力階調値に基づき４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の各フィールドの開始時点における到達階調推定値が求められる。データ補正回路１２０内の入力階調データ補正部１２６では、各フィールドについて、入力階調値と安定到達階調データ取得部１２２で求められた到達階調推定値（当該各フィールドの開始時点における到達階調推定値）とに基づいて、書き込み階調データが求められる。そして、静止画像の表示が行われている期間中、以上のようにして求められた書き込み階調データを用いて液晶が駆動される。以上のように、各フィールドにおいて、フィールドの開始時点における液晶状態を考慮して、連続する２つのフィールド間における入力階調値の時間的変化を強調する補正が施される。これにより、バックライトの点灯期間中に液晶状態が変化していても、色シフトの発生が抑制され、各フィールドにおいて所望の表示輝度が得られる。また、４フレーム分の仮想的な表示処理によって得られたデータである到達階調推定値を実際の駆動電圧に相当する書き込み階調データを求める際に用いることにより、静止画表示が行われる際に各画素で表示される色は、或るＲＧＢ組合せの色に収束する。これにより、液晶状態の推移（到達階調値の推移）がフレーム毎に変化することが抑制される。その結果、フリッカの発生が防止される。また、正極性の書き込み時の液晶印加電圧と負極性の書き込み時の液晶印加電圧との差が極めて小さくなる。その結果、焼き付きの発生が防止される。以上のように、本実施形態によれば、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することのできる、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が実現される。

＜２．第２の実施形態＞
＜２．１　概要＞
　上記第１の実施形態においては、各フレームにおける原色の表示順序は装置毎に定まっていた。これに対して、本実施形態においては、液晶表示装置の内部に設けられた構成要素（後述する表示順序決定部１２８）によってフレーム内における原色の表示順序を制御することが可能となっている。なお、以下においては、上記第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

　図１５は、本実施形態における１フレーム期間の構成を示す図である。１フレーム期間は、入力画像信号ＤＩＮの第１原色成分に基づいて第１原色の画面の表示が行われる第１フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの第２原色成分に基づいて第２原色の画面の表示が行われる第２フィールドと、入力画像信号ＤＩＮの第３原色成分に基づいて第３原色の画面の表示が行われる第３フィールドとに分割されている。第１フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に第１原色のＬＥＤ（Ｃ１－ＬＥＤ）が点灯状態となる。第２フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に第２原色のＬＥＤ（Ｃ２－ＬＥＤ）が点灯状態となる。第３フィールドにおいては、フィールド開始時点から所定期間経過後に第３原色のＬＥＤ（Ｃ３－ＬＥＤ）が点灯状態となる。液晶表示装置の動作中、これら第１フィールド，第２フィールド，および第３フィールドが繰り返される。なお、例えば、フレーム内における原色の表示順序を「青色、緑色、赤色」という順序にする場合、第１原色は青色に定められ、第２原色は緑色に定められ、第３原色は赤色に定められる。

＜２．２　構成＞
　図１６は、本実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態においては、前処理部１００には、上記第１の実施形態における赤色フィールドメモリ１３０（Ｒ），緑色フィールドメモリ１３０（Ｇ），および青色フィールドメモリ１３０（Ｂ）に代えて第１フィールドメモリ１３０（１），第２フィールドメモリ１３０（２），および第３フィールドメモリ１３０（３）が設けられている。データ補正回路１２０は、書き込み階調データとして、第１～第３フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（３）を出力する。例えばフレーム内における原色の表示順序を「青色、緑色、赤色」という順序にする場合、データ補正回路１２０からは、書き込み階調データｄ（１）として青色用の書き込み階調データが出力され、書き込み階調データｄ（２）として緑色用の書き込み階調データが出力され、書き込み階調データｄ（３）として赤色用の書き込み階調データが出力される。

　第１フィールドメモリ１３０（１），第２フィールドメモリ１３０（２），および第３フィールドメモリ１３０（３）には、データ補正回路１２０から出力された第１フィールド用の書き込み階調データｄ（１），第２フィールド用の書き込み階調データｄ（２），および第３フィールド用の書き込み階調データｄ（３）がそれぞれ格納される。それら第１フィールド用の書き込み階調データｄ（１），第２フィールド用の書き込み階調データｄ（２），および第３フィールド用の書き込み階調データｄ（３）はタイミングコントローラ２００によって読み出される。

　図１７は、本実施形態におけるデータ補正回路１２０の構成を示すブロック図である。本実施形態におけるデータ補正回路１２０には、安定到達階調データ取得部１２２および入力階調データ補正部１２６に加えて、表示順序決定部１２８が設けられている。なお、この表示順序決定部１２８によってフィールド割り振り部が実現されている。表示順序決定部１２８は、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）を受け取り、フレーム内における原色の表示順序に応じて、第１入力階調データＩＮ１，第２入力階調データＩＮ１，および第３入力階調データＩＮ３を出力する。例えば、フレーム内における原色の表示順序が「青色、緑色、赤色」という順序であれば、青色入力階調データＩＮ（Ｂ）が第１入力階調データＩＮ１として出力され、緑色入力階調データＩＮ（Ｇ）が第２入力階調データＩＮ２として出力され、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ）が第３入力階調データＩＮ３として出力される。

　図１８は、本実施形態における安定到達階調データ取得部１２２の詳細な構成を示すブロック図である。上記第１の実施形態（図１）と同様、安定到達階調データ取得部１２２には１１個の到達階調値推定回路１２３（１）～１２３（１１）が含まれている。そして、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３に基づいて上記第１の実施形態と同様の処理が行われることにより、１フレーム分の入力階調データに基づいて４フレーム分の仮想的な表示処理を行ったときの４フレーム目の各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データ（第１到達階調データｐ１，第２到達階調データｐ２，および第３到達階調データｐ３）が入力階調データ補正部１２６に与えられる。

　入力階調データ補正部１２６（図１７参照）では、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３および第１～第３到達階調データｐ１～ｐ３に基づいて上記第１の実施形態と同様の処理が行われることにより、第１～第３フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（３）が生成される。

＜２．３　効果＞
　本実施形態によれば、フレーム内における原色の表示順序に関わらず上記第１の実施形態と同様の効果を奏することのできる液晶表示装置を回路規模を増大させることなく実現することが可能となる。

＜３．第３の実施形態＞
＜３．１　概要＞
　フィールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置に関しては、従来より、色割れ（カラーブレーク）が発生するという問題が知られている。図１９は、色割れの発生原理を示す図である。図１９のＡ部において、縦軸は時間を表し、横軸は画面上の位置を表す。一般に、表示画面内を物体が移動したとき、観測者の視線は物体を追随して物体の移動方向に移動する。例えば図１９に示す例では、白色物体が表示画面内を左から右へ移動したとき、観測者の視線は斜め矢印方向に移動する。一方、Ｒ，Ｇ，およびＢの３個のフィールド画像を同じ瞬間の映像から抽出した場合、各フィールド画像における物体の位置は同じである。このため、図１９のＢ部に示すように、網膜に映る映像には色割れが発生する。このような色割れへの対策として、非３原色の色を表示するためのフィールドすなわち少なくとも２つの色による表示（混色表示）を行うためのフィールドを１フレーム期間内に設けることが提案されている。具体的には、１フレーム期間内に白色の画面を表示する白色フィールドを設けることによって色割れの発生が効果的に抑制される。そこで、本実施形態においては、１フレーム期間内に白色フィールドが設けられている。

　図２０は、本実施形態における１フレーム期間の構成の一例を示す図である。図２０に示すように、本実施形態においては、１フレーム期間は、４つのフィールド（第１～第４フィールド）に分割されている。第１～第４フィールドには、赤色フィールド，緑色フィールド，青色フィールド，および白色フィールドが１つずつ割り当てられる。なお、図２０に示す例では、第４フィールドが白色フィールドである。第４フィールド（白色フィールド）においては、フィールド開始時点から所定期間経過後に赤色のＬＥＤ，緑色のＬＥＤ，および青色のＬＥＤが点灯状態となる。

＜３．２　構成＞
　図２１は、本実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態においては、前処理部１００には、上記第２の実施形態における構成要素に加えて、第４フィールドメモリ１３０（４）が設けられている。その第４フィールドメモリ１３０（４）には、データ補正回路１２０から出力される第４フィールド用の書き込み階調データｄ（４）が格納される。

　前処理部１００内の信号分離回路１１０は、外部から送られる入力画像信号ＤＩＮを赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），青色入力階調データＩＮ（Ｂ），および白色入力階調データＩＮ（Ｗ）に分離する。

　前処理部１００内のデータ補正回路１２０は、信号分離回路１１０から出力された入力階調データ（赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），青色入力階調データＩＮ（Ｂ），および白色入力階調データＩＮ（Ｗ））を液晶パネル４００に印加する電圧（駆動電圧）に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを書き込み階調データとして出力する。データ補正回路１２０から出力される書き込み階調データは、第１～第４フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（４）によって構成される。

　図２２は、本実施形態におけるデータ補正回路１２０の構成を示すブロック図である。上記第２の実施形態（図１７参照）と同様、データ補正回路１２０には、表示順序決定部１２８と安定到達階調データ取得部１２２と入力階調データ補正部１２６とが含まれている。１フレーム期間を構成するフィールドの数が「４」になっている点を除き、本実施形態におけるデータ補正回路１２０では、上記第２の実施形態におけるデータ補正回路１２０と同様の処理が行われる。

　図２３は、本実施形態における安定到達階調データ取得部１２２の詳細な構成を示すブロック図である。この安定到達階調データ取得部１２２には１５個の到達階調値推定回路１２３（１）～１２３（１５）が含まれている。それら１５個の到達階調値推定回路１２３（１）～１２３（１５）では、順次に対象フィールドの終了時点における到達階調値の推定が行われる。到達階調値推定回路１２３（４）までの処理が終了した時点では、１フレーム目の終了時点すなわち２フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。到達階調値推定回路１２３（８）までの処理が終了した時点では、２フレーム目の終了時点すなわち３フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。

　到達階調値推定回路１２３（１２）までの処理が終了した時点では、３フレーム目の終了時点すなわち４フレーム目の開始時点における到達階調推定値が求められている。すなわち、到達階調値推定回路１２３（１２）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の第１フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐ１（４）が求められる。また、到達階調値推定回路１２３（１３）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の第２フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐ２（４）が求められる。さらに、到達階調値推定回路１２３（１４）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の第３フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐ３（４）が求められる。さらにまた、到達階調値推定回路１２３（１５）では、４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の第４フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データｐ４（４）が求められる。そして、到達階調データｐ１（４），到達階調データｐ２（４），到達階調データｐ３（４），および到達階調データｐ４（４）がそれぞれ第１到達階調データｐ１，第２到達階調データｐ２，第３到達階調データｐ３，および第４到達階調データｐ４として安定到達階調データ取得部１２２から出力される。

＜３．３　効果＞
　本実施形態によれば、１フレーム期間には、三原色のそれぞれの単色表示が行われる３つのフィールドに加えて、三原色の混色成分の表示が行われる白色フィールドが含まれている。このため、色割れの発生が抑制される。従って、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトおよび色割れの発生を抑制することのできる、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が実現される。

＜３．４　変形例＞
　上記第３の実施形態においては１フレーム期間には白色フィールドが含まれていたが、本発明はこれに限定されない。白色以外の混色の画面を表示するフィールドが１フレーム期間内に含まれている場合にも、本発明を適用することができる。

＜４．第４の実施形態＞
＜４．１　概要＞
　上記第１の実施形態および上記第２の実施形態においては、１フレーム期間は３つのフィールドによって構成されていた。また、上記第３の実施形態においては、１フレーム期間は４つのフィールドによって構成されていた。これらに対して、本実施形態においては、１フレーム期間を３つのフィールドと４つのフィールドとの間で切り替えることが可能となっている。

＜４．２　構成＞
　図２４は、本実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記第３の実施形態（図２１参照）と同様の構成において、フィールド数を切り替える切替信号ＳＷが、信号分離回路１１０，データ補正回路１２０，およびタイミングコントローラ２００に与えられている。切替信号ＳＷは、“３フィールド”または“４フィールド”のいずれかを示している。なお、この切替信号ＳＷによってフィールド数信号が実現されている。

　信号分離回路１１０は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、入力画像信号ＤＩＮを赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）に分離し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、入力画像信号ＤＩＮを赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），青色入力階調データＩＮ（Ｂ），および白色入力階調データＩＮ（Ｗ）に分離する。

　データ補正回路１２０は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）を駆動電圧に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを第１～第３フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（３）として出力し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），青色入力階調データＩＮ（Ｂ）および白色入力階調データＩＮ（Ｗ）を駆動電圧に対応付けられるデータに補正し、補正後のデータを第１～第４フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（４）として出力する。

　タイミングコントローラ２００は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、第１～第３フィールドメモリ１３０（１）～１３０（３）から第１～第３フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（３）を読み出してデジタル映像信号ＤＶなどの出力を行い、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、第１～第４フィールドメモリ１３０（１）～１３０（４）から第１～第４フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（４）を読み出してデジタル映像信号ＤＶなどの出力を行う。また、タイミングコントローラ２００は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、例えば図１５に示すようにＬＥＤの状態が制御されるようＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１を出力し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、例えば図２０に示すようにＬＥＤの状態が制御されるようＬＥＤドライバ制御信号Ｓ１を出力する。

　以上のようにして、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、表示部４１０では３つの原色が順次に表示され、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、表示部４１０では３つの原色および白色が順次に表示される。

　図２５は、本実施形態におけるデータ補正回路１２０の構成を示すブロック図である。上記第２の実施形態（図２２参照）と同様の構成において、切替信号ＳＷが、表示順序決定部１２８，安定到達階調データ取得部１２２，および入力階調データ補正部１２６に与えられている。

　表示順序決定部１２８は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），および青色入力階調データＩＮ（Ｂ）を受け取り、フレーム内における原色の表示順序に応じて、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３を出力し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ），緑色入力階調データＩＮ（Ｇ），青色入力階調データＩＮ（Ｂ），および白色入力階調データＩＮ（Ｗ）を受け取り、フレーム内における原色および白色の表示順序に応じて、第１～第４入力階調データＩＮ１～ＩＮ４を出力する。

　安定到達階調データ取得部１２２は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３に基づいて第１～第３到達階調データｐ１～ｐ３を生成して、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３および第１～第３到達階調データｐ１～ｐ３を出力し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、第１～第４入力階調データＩＮ１～ＩＮ４に基づいて第１～第４到達階調データｐ１～ｐ４を生成して、第１～第４入力階調データＩＮ１～ＩＮ４および第１～第４到達階調データｐ１～ｐ４を出力する。

　入力階調データ補正部１２６は、切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、第１～第３入力階調データＩＮ１～ＩＮ３および第１～第３到達階調データｐ１～ｐ３に基づいて第１～第３フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（３）を出力し、切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、第１～第４入力階調データＩＮ１～ＩＮ４および第１～第４到達階調データｐ１～ｐ４に基づいて第１～第４フィールド用の書き込み階調データｄ（１）～ｄ（４）を出力する。

　図２６は、本実施形態における安定到達階調データ取得部１２２の詳細な構成を示すブロック図である。本実施形態においては、安定到達階調データ取得部１２２には、上記第３の実施形態（図２３参照）における構成要素に加えて、フィールド数に応じた内部処理を行うための接続切替回路１２４（１）～１２４（３）が設けられている。

　例えば、接続切替回路１２４（１）は、到達階調値推定回路１２３（３）～１２３（５）の接続を次のように制御する。切替信号ＳＷが３フィールドを示していれば、接続切替回路１２４（１）は、到達階調値推定回路１２３（３）からの出力が到達階調値推定回路１２３（５）に与えられるように接続を制御する。切替信号ＳＷが４フィールドを示していれば、接続切替回路１２４（１）は、到達階調値推定回路１２３（４）からの出力が到達階調値推定回路１２３（５）に与えられるように接続を制御する。このような制御が行われることにより、１フレーム期間が３フィールドで構成されている場合には、到達階調値推定回路１２３（３）で求められた到達階調推定値が２フレーム目の開始時点における到達階調値であるとして到達階調値推定回路１２３（５）で処理が行われ、１フレーム期間が４フィールドで構成されている場合には、到達階調値推定回路１２３（４）で求められた到達階調推定値が２フレーム目の開始時点における到達階調値であるとして到達階調値推定回路１２３（５）で処理が行われる。

　以上のようにして、１フレーム期間を構成するフィールドの数に関わらず、１フレーム分の入力階調データに基づき４フレーム分の表示処理を行ったと仮定したときの４フレーム目の各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す到達階調データが正しく求められ、当該到達階調データが入力階調データ補正部１２６に与えられる。

＜４．３　効果＞
　本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果が得られるのに加え、例えば色割れが生じやすい画像を表示する際に１フレーム期間を４フィールドにするなど、表示画像に応じて１フレーム期間を３つのフィールドと４つのフィールドとの間で切り替えることが可能となる。

＜５．第５の実施形態＞
＜５．１　概要＞
　上記第１～第４の実施形態においては、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。表示階調を高めるために原色を複数のフィールド（サブフレーム）を用いて表示するようにした液晶表示装置にも本発明を適用することができる。そこで、以下、各原色（赤色，緑色，青色）の表示を３つのフィールドを用いて行うカラーフィルタ方式の液晶表示装置に本発明を適用した例を第５の実施形態として説明する。

　本実施形態においては、１フレーム期間は３つのフィールド（第１～第３フィールド）によって構成されている。ここでは、全てのフィールドの長さは同じであると仮定する。但し、例えば「第１フィールド：第２フィールド：第３フィールド＝１：２：４」というように、フィールド毎に長さが異なっていても良い。

　本実施形態においては、各原色の入力階調データは、３つのフィールドデータに分割される。そして、各原色について、３つのフィールドデータに相当する３つの駆動電圧が３つのフィールドで順次に液晶に印加される。このようにして、各原色の表示が３フィールドからなる１フレーム期間をかけて行われる。

　例えば、各フィールドにおいて２５６段階のうちのいずれかの駆動電圧が液晶パネル４００に与えられるように構成されていると仮定する。この場合、各原色について、３つのフィールドのそれぞれにおいて２５６段階の駆動電圧のうちのいずれかを選択することができる。すなわち、７６８階調の階調表示を実現することができる。本実施形態に係る液晶表示装置では、このようにして表示階調が高められている。

＜５．２　構成＞
　図２７は、本実施形態における前処理部１００の構成を示すブロック図である。この前処理部１００には、信号分離回路１１０と、データ補正回路１２０と、９個のフィールドメモリ１３０（Ｒ１），１３０（Ｒ２），１３０（Ｒ３），１３０（Ｇ１），１３０（Ｇ２），１３０（Ｇ３），１３０（Ｂ１），１３０（Ｂ２），および１３０（Ｂ３）とが含まれている。例えば、フィールドメモリ１３０（Ｇ２）は、緑色の第２フィールド用の書き込み階調データｄ（Ｇ２）を格納するためのメモリである。

　データ補正回路１２０には、図２７に示すように、赤色データ補正回路１２０（Ｒ）と緑色データ補正回路１２０（Ｇ）と青色データ補正回路１２０（Ｂ）とが含まれている。例えば赤色データ補正回路１２０（Ｒ）は、信号分離回路１１０から出力された赤色入力階調データＩＮ（Ｒ）に基づいて、３つのフィールドのそれぞれにおける駆動電圧に対応する３つの書き込み階調データｄ（Ｒ１），ｄ（Ｒ２），およびｄ（Ｒ３）を出力する。緑色データ補正回路１２０（Ｇ）および青色データ補正回路１２０（Ｂ）も同様に動作する。

　図２８は、赤色データ補正回路１２０（Ｒ）の構成を示すブロック図である。なお、緑色データ補正回路１２０（Ｇ）および青色データ補正回路１２０（Ｂ）も同様の構成を有しているので、それらの構成についての説明は省略する。図２８に示すように、赤色データ補正回路１２０（Ｒ）には、分割部１２９と安定到達階調データ取得部１２２と入力階調データ補正部１２６とが含まれている。分割部１２９は、赤色入力階調データＩＮ（Ｒ）を３つのフィールドデータに分割する。３つのフィールドデータは、第１入力階調データＩＮ１，第２入力階調データＩＮ２」，および第３入力階調データＩＮ３として分割部１２９から出力される。例えば、７６８階調の階調表示を実現する液晶表示装置において入力階調値が「３００」の場合、「第１入力階調データＩＮ１の階調値＝１００、第２入力階調データＩＮ２の階調値＝１００、第３入力階調データＩＮ３の階調値＝１００」としても良いし、「第１入力階調データＩＮ１の階調値＝２５６、第２入力階調データＩＮ２の階調値＝４４、第３入力階調データＩＮ３の階調値＝０」としても良い。また、３つのフィールドデータの階調値の合計が「３００」になるのであれば、これら以外の分割の仕方を採用しても良い。分割部１２９で生成された３つのフィールドデータは、安定到達階調データ取得部１２２に与えられる。安定到達階調データ取得部１２２および入力階調データ補正部１２６では、上記各実施形態と同様の動作が行われる。

　以上のようにして、データ補正回路１２０からは、各原色につき３つのフィールド用の書き込み階調データが出力される。そして、表示部４１０では、各原色の表示が３つのフィールドを用いて行われる。

＜５．３　効果＞
　本実施形態によれば、表示階調を高めるために原色を複数のフィールド（サブフレーム）を用いて表示するようにした液晶表示装置において、フリッカや焼き付きを引き起こすことなく色シフトの発生を抑制することが可能となる。

＜６．その他＞
　本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を施すことができる。例えば、１フレーム期間を上記各実施形態で説明したフィールドの数よりも大きい数のフィールドに分割しても良い。

　５２…印加階調値取得回路
　５４…到達階調値取得回路
　１００…前処理部
　１１０…信号分離回路
　１２０…データ補正回路
　１２２…安定到達階調データ取得部
　１２３，１２３（１）～１２３（１５）…到達階調値推定回路
　１２４（１）～１２４（３）…接続切替回路
　１２６…入力階調データ補正部
　１２８…表示順序決定部
　１３０（Ｒ），１３０（Ｇ），１３０（Ｂ）…赤色フィールドメモリ，緑色フィールドメモリ，青色フィールドメモリ
　１３０（１）～１３０（４）…第１～第４フィールドメモリ
　２００…タイミングコントローラ
　３１０…ゲートドライバ
　３２０…ソースドライバ
　３３０…ＬＥＤドライバ
　４００…液晶パネル
　４１０…表示部
　４９０…バックライト

Claims

　液晶パネルを備え、１フレーム期間を複数のフィールドに分割して駆動電圧に相当する書き込み階調データをフィールド毎に前記液晶パネルに与えることによって画像表示を行う液晶表示装置であって、
　１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す安定到達階調データを求める安定到達階調データ取得部と、
　前記安定到達階調データに基づいて前記入力階調データを補正することによって前記書き込み階調データを求める入力階調データ補正部と、
　前記書き込み階調データに基づいて前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動部と
を備え、
　前記安定到達階調データ取得部は、入力階調データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧が対象フィールドにおいて前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を対象フィールドについての入力階調データと対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて求める到達階調値推定処理を１フィールド分ずつ繰り返し行うことによって、前記安定到達階調データを求め、
　前記入力階調データ補正部は、前記複数のフィールドのそれぞれの開始時点における到達階調値が前記安定到達階調データによって示される到達階調推定値である場合に前記複数のフィールドにおいて前記入力階調データに相当する表示輝度が得られるように、前記書き込み階調データを求めることを特徴とする、液晶表示装置。
　前記安定到達階調データ取得部は、前記到達階調値推定処理を行う複数の到達階調値推定回路を有し、
　各到達階調値推定回路は、
　　第１の入力データと第２の入力データとを受け取り、対象フィールドの開始時点における到達階調値が前記第２の入力データによって示される到達階調推定値である場合に対象フィールドにおいて前記第１の入力データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧に相当する印加階調データを求める印加階調データ取得回路と、
　　前記第２の入力データと前記印加階調データとを受け取り、対象フィールドの開始時点における到達階調値が前記第２の入力データによって示される到達階調推定値であるときに前記印加階調データに相当する駆動電圧が前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を示すフィールド到達階調データを求めるフィールド到達階調データ取得回路と
を含み、
　各到達階調値推定回路には、対象フィールドについての入力階調データが前記第１の入力データとして与えられ
　仮想的な表示処理についての連続する２つのフィールドに対応して設けられている２つの到達階調値推定回路を先行到達階調値推定回路および後続到達階調値推定回路と定義したとき、前記後続到達階調値推定回路には、前記先行到達階調値推定回路に含まれるフィールド到達階調データ取得回路で求められたフィールド到達階調データが前記第２の入力データとして与えられることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記入力階調データ補正部は、１フレーム期間を構成するフィールドの数に等しい数の前記印加階調データ取得回路を有し、
　前記入力階調データ補正部に含まれる印加階調データ取得回路には、対象フィールドについての入力階調データが前記第１の入力データとして与えられるとともに、対象フィールドについての安定到達階調データが前記第２の入力データとして与えられ、
　前記入力階調データ補正部に含まれる印加階調データ取得回路からは、前記印加階調データが前記書き込み階調データとして出力されることを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置。
　前記安定到達階調データ取得部は、１フレーム期間を構成するフィールドの数を示すフィールド数信号に応じて複数の到達階調値推定回路間の接続を制御するための、仮想的な表示処理が行われるフレーム数に応じた数の接続切替回路を更に有し、
　各接続切替回路は、仮想的な表示処理についての先行するフレームの各フィールドに対応して設けられている複数の到達階調値推定回路のうちの前記フィールド数信号に応じた到達階調値推定回路に含まれるフィールド到達階調データ取得回路で求められたフィールド到達階調データが仮想的な表示処理についての後続のフレームの最初のフィールドに対応して設けられている到達階調値推定回路に前記第２の入力データとして与えられるよう、複数の到達階調値推定回路間の接続を制御することを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置。
　前記入力階調データをフレーム内における色の表示順序に基づいて前記複数のフィールドに割り当てるフィールド割り振り部を更に備え、
　前記安定到達階調データ取得部は、前記安定到達階調データを求める際、前記フィールド割り振り部による前記複数のフィールドへの前記入力階調データの割り当てによって得られるデータである順番のデータに基づいて仮想的な表示処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　フィールド毎に異なる色の画面が表示されるように１フレーム期間が複数のフィールドに分割されていることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　１フレーム期間は、赤色の画面を表示する赤色フィールド，緑色の画面を表示する緑色フィールド，および青色の画面を表示する青色フィールドからなる３つのフィールドに分割されていることを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置。
　１フレーム期間には、混色の画面を表示するフィールドが含まれていることを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置。
　１フレーム期間は、赤色の画面を表示する赤色フィールド，緑色の画面を表示する緑色フィールド，青色の画面を表示する青色フィールド，および白色の画面を表示する白色フィールドからなる４つのフィールドに分割されていることを特徴とする、請求項８に記載の液晶表示装置。
　１色分の入力階調データを複数のフィールドデータに分割し、前記複数のフィールドデータに相当する複数の駆動電圧をそれぞれ前記複数のフィールドに前記液晶パネルに印加することによって１色分の入力階調データに基づく表示を行うことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記液晶パネルは、
　　マトリクス状に配置された画素電極と、
　　前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、
　　前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶と、
　　走査信号線と、
　　前記書き込み階調データに応じた映像信号が印加される映像信号線と、
　　前記走査信号線に制御端子が接続され、前記映像信号線に第１導通端子が接続され、前記画素電極に第２導通端子が接続され、酸化物半導体によりチャネル層が形成された薄膜トランジスタと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
　前記酸化物半導体の主成分は、インジウム，ガリウム，亜鉛，および酸素から成ることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置。
　１フレーム期間を複数のフィールドに分割して駆動電圧に相当する書き込み階調データをフィールド毎に液晶パネルに与えることによって画像表示を行う液晶表示装置の駆動方法であって、
　１フレーム分の入力階調データに基づいて３フレーム以上の仮想的な表示処理を行ったときの最後のフレームの各フィールドの開始時点における到達階調推定値を示す安定到達階調データを求める安定到達階調データ取得ステップと、
　前記安定到達階調データに基づいて前記入力階調データを補正することによって前記書き込み階調データを求める入力階調データ補正ステップと、
　前記書き込み階調データに基づいて前記液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動ステップと
を含み、
　前記安定到達階調データ取得ステップでは、入力階調データに相当する表示輝度を得るための駆動電圧が対象フィールドにおいて前記液晶パネルに印加された場合の次のフィールドの開始時点における到達階調推定値を対象フィールドについての入力階調データと対象フィールドの開始時点における到達階調推定値とに基づいて求める到達階調値推定処理を１フィールド分ずつ繰り返し行うことによって、前記安定到達階調データが求められ、
　前記入力階調データ補正ステップでは、前記複数のフィールドのそれぞれの開始時点における到達階調値が前記安定到達階調データによって示される到達階調推定値である場合に前記複数のフィールドにおいて前記入力階調データに相当する表示輝度が得られるように、前記書き込み階調データが求められることを特徴とする、駆動方法。