WO2018061093A1 - 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置 - Google Patents

液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018061093A1
WO2018061093A1 PCT/JP2016/078502 JP2016078502W WO2018061093A1 WO 2018061093 A1 WO2018061093 A1 WO 2018061093A1 JP 2016078502 W JP2016078502 W JP 2016078502W WO 2018061093 A1 WO2018061093 A1 WO 2018061093A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
luminance
counter electrode
counter
correction
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/078502
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
長島 伸悦
Original Assignee
堺ディスプレイプロダクト株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 堺ディスプレイプロダクト株式会社 filed Critical 堺ディスプレイプロダクト株式会社
Priority to CN201680090038.XA priority Critical patent/CN109844851B/zh
Priority to US16/336,032 priority patent/US10916211B2/en
Priority to PCT/JP2016/078502 priority patent/WO2018061093A1/ja
Publication of WO2018061093A1 publication Critical patent/WO2018061093A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G09G3/3655Details of drivers for counter electrodes, e.g. common electrodes for pixel capacitors or supplementary storage capacitors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0285Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693Calibration of display systems

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a method for correcting luminance unevenness on a display screen of a liquid crystal display device and a correction data generation device.
  • the liquid crystal display device is a flat display device having excellent features such as high definition, thinness, light weight, and low power consumption, and is widely used for thin televisions, personal computer monitors, digital signage, and the like.
  • the display screen of the liquid crystal display device has some brightness unevenness that can be visually recognized by humans to some extent. Luminance unevenness caused by so-called uneven defects appears in various modes, and there are various factors for uneven defects.
  • Patent Document 1 For example, in Patent Document 1, at least one gray level is allocated to a plurality of pixels (pixels) of a display device, each pixel is irradiated with the gray level, and unevenness on the display device that can be visually recognized by a human visual angle system.
  • a method is disclosed for directly reducing unevenness defects by correcting the tone values for the pixels to reduce the defects.
  • Patent Document 2 discloses a defect inspection apparatus that detects an uneven defect portion by using a luminance relationship between a normal portion and an uneven defect portion, which changes relatively depending on the voltage of the counter electrode.
  • a defect inspection method is disclosed.
  • the luminance of the pixel changes in the direction of increasing, and the luminance change characteristic with respect to the counter voltage is represented by an even function. Is being used.
  • JP 2008-250319 A Japanese Patent Laying-Open No. 2015-87529
  • Patent Document 2 simply detects a non-uniform defect site and cannot positively correct the non-uniform defect.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal capable of correcting luminance unevenness even when the optimum counter voltage varies depending on the area on the display screen.
  • An object of the present invention is to provide a luminance unevenness correction method and a correction data generation device for a display device.
  • pixel electrodes that are opposed to each other through a liquid crystal layer and pixels that are defined including the counter electrodes are arranged in a matrix, and a signal is output to the pixel electrode.
  • An imaging unit for imaging the display screen in a method of correcting luminance unevenness generated on a display screen in a liquid crystal display device in which a data signal having an amplitude corresponding to a gradation value from the outside is applied to a switching element for supplying power And setting the amplitude of the data signal to an amplitude corresponding to a predetermined gradation value, setting the voltage of the counter electrode to a specific counter voltage, imaging the display screen with the imaging unit, The voltage of the electrode is raised and lowered by a predetermined voltage, and the display screen is picked up by the image pickup unit, and the luminance of each of the plurality of areas on the display screen is detected each time the image is picked up.
  • the counter electrode to be set for a signal supplied to the pixel electrode based on the brightness detected without increasing and decreasing the voltage and the brightness detected by increasing and decreasing the voltage of the counter electrode, respectively.
  • a correction voltage for correcting a deviation between the voltage of the counter voltage and the counter voltage is determined for each region, and the determined correction voltage is superimposed on a data signal having an amplitude corresponding to the external gradation value.
  • pixel electrodes that are opposed to each other through a liquid crystal layer and pixels that are defined including the counter electrodes are arranged in a matrix, and a signal is supplied to the pixel electrodes.
  • the correction data generating device for generating correction data for correcting luminance unevenness generated on a display screen in a liquid crystal display device that applies a data signal having an amplitude corresponding to a tone value from the outside to the switching element of the tone value, the tone value Is a predetermined gradation value, and when the voltage of the counter electrode is a specific counter voltage, a first acquisition unit that acquires image data obtained by imaging the display screen, and the voltage of the counter electrode is the counter voltage Acquired by the second and third acquisition units for acquiring the image data obtained by imaging the display screen when the voltage is increased and decreased by a predetermined voltage from the first, and the first, second and third acquisition units, respectively.
  • a detection unit that detects the luminance of each of the plurality of regions on the display screen based on the captured image data, the luminance detected by the detection unit based on the imaging data acquired by the first acquisition unit, the second and The counter electrode voltage and the counter voltage to be set for the signal supplied to the pixel electrode based on the luminance detected by the detection unit based on the imaging data respectively acquired by the third acquisition unit
  • a generation unit that generates correction data indicating a correction voltage for correcting the shift for each region.
  • FIG. 6 is a timing diagram showing temporal changes in the scanning signal applied to the scanning signal line and the voltage of the pixel electrode. It is explanatory drawing for demonstrating distribution of the optimal opposing voltage and luminance nonuniformity which concern on the pixel on the same line.
  • pixel electrodes that are opposed to each other through a liquid crystal layer and pixels defined to include the counter electrodes are arranged in a matrix, and the pixels
  • a method of correcting luminance unevenness generated on a display screen in a liquid crystal display device in which a data signal having an amplitude corresponding to an external gradation value is applied to a switching element for supplying a signal to an electrode the display screen is imaged
  • An imaging unit is prepared, the amplitude of the data signal is set to an amplitude corresponding to a predetermined gradation value, the voltage of the counter electrode is set to a specific counter voltage, and the display screen is imaged by the imaging unit.
  • the voltage of the counter electrode is increased and decreased by a predetermined voltage, and the display screen is imaged by the imaging unit, and the brightness of each of the plurality of areas on the display screen is detected each time the image is captured, and the counter electrode
  • the counter to be set for a signal supplied to the pixel electrode based on the luminance detected without increasing and decreasing the voltage and the luminance detected by increasing and decreasing the voltage of the counter electrode, respectively.
  • a correction voltage for correcting a deviation between the voltage of the electrode and the counter voltage is determined for each region, and the determined correction voltage is superimposed on a data signal having an amplitude corresponding to the external gradation value.
  • the liquid crystal display device subject to luminance unevenness correction is defined such that pixels arranged in a matrix form include a pixel electrode and a counter electrode pair facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • the pixel signal is supplied to the pixel electrode to display an image on the display screen.
  • the display screen is imaged in a state where the amplitude of the data signal is an amplitude corresponding to a predetermined gradation value and the voltage of the counter electrode is a specific counter voltage, and the luminance for each region is detected.
  • the voltage of the counter electrode is changed up and down by a predetermined voltage from a specific counter voltage, and each time the voltage is changed, the display screen is imaged to detect the luminance for each region. And it is originally set based on the luminance detected when the voltage of the counter electrode is a specific counter voltage and the luminance detected when the voltage of the counter electrode is changed up and down from the specific counter voltage, respectively.
  • a correction voltage for correcting a shift between the voltage of the counter electrode to be corrected and a specific counter voltage actually set is determined for each region, and the determined correction voltage is superimposed on the data signal corresponding to the gradation value.
  • a correction voltage that cancels the deviation is generated in the data signal in a region where there is a deviation between the voltage of the counter electrode to be set in each area and the voltage of the counter electrode to be set and the specific counter voltage. Superimposed.
  • the detected voltages are compared by increasing and decreasing the voltage of the counter electrode, and the detected voltages are compared based on the comparison result.
  • the polarity is determined.
  • the polarity of the correction voltage is determined based on the magnitude relationship of the brightness detected when the voltage of the counter electrode is varied up and down by a predetermined voltage from the specific counter voltage. That is, the polarity of the correction voltage that cancels out the deviation is determined by detecting the direction of deviation between the voltage of the counter electrode that should be originally set and the specific counter voltage.
  • the voltage of the counter electrode is increased and decreased for any one of the detected luminances by increasing and decreasing the voltage of the counter electrode.
  • the amount of change with respect to the detected luminance is calculated, and the magnitude of the correction voltage is determined based on the calculation result.
  • any of the luminances detected when the counter electrode voltage is varied up and down changes by the amount detected with respect to the luminance detected when the counter electrode voltage is a specific counter voltage.
  • the magnitude of the correction voltage for correcting the voltage shift of the counter electrode is determined based on whether or not it has been done. Thereby, since the polarity and magnitude of the correction voltage are determined, the correction voltage is uniquely determined.
  • a first storage unit is prepared, and the amount of deviation and the voltage of the counter electrode are changed from the counter voltage by a predetermined voltage.
  • information indicating a relationship with the amount of change in the luminance of the pixel is stored in the first storage unit in advance, and the correction is performed based on the amount of change and the information stored in the first storage unit. It is characterized by determining the magnitude of the voltage.
  • the amount of deviation of the specific counter voltage actually set with respect to the voltage of the counter electrode to be originally set and the voltage of the counter electrode are changed from the specific counter voltage by a predetermined voltage.
  • Information indicating the relationship with the amount of change in luminance of the pixel at this time is stored.
  • Stored information on the amount of change in luminance detected when the voltage of the counter electrode is changed either up or down from the specific counter voltage with respect to the luminance detected when the voltage of the counter electrode is a specific counter voltage Is detected the magnitude of the voltage deviation of the counter electrode is detected. Thereby, the magnitude of the correction voltage that cancels out the deviation is easily determined.
  • the region includes one or a plurality of pixels, and the luminance of the region including a plurality of pixels is equal to that of the plurality of pixels. It is characterized by average brightness.
  • each region includes one or a plurality of pixels. If the area contains one pixel, the pixel brightness is the area brightness. If the area contains a plurality of pixels, the average brightness of the pixels is the area brightness. . Thereby, the range of the region where the correction voltage is superimposed on the data signal is arbitrarily set.
  • the counter voltage is the highest among intermediate voltages of signals supplied to pixel electrodes of pixels included in each of the regions.
  • the voltage is intermediate between the voltage and the lowest voltage.
  • the intermediate voltage between the highest voltage and the lowest voltage for all regions is set as a specific counter voltage. This increases the probability that the luminance of each region will fluctuate beyond the minimum value when the voltage of the counter electrode is fluctuated up and down by a predetermined voltage around a specific counter voltage, and is included in the magnitude of the correction voltage. Error is reduced.
  • a method for correcting luminance unevenness of a liquid crystal display device provides a second storage unit, and associates a correction voltage determined in advance for each region with the region in the second storage unit.
  • the correction voltage for each region is read out from the second storage unit, and the read out correction voltage is superimposed on a data signal having an amplitude corresponding to the external gradation value.
  • the correction voltage determined in advance for each region is stored in the second storage unit in association with the region, and the correction voltage of each region is read from the second storage unit, and within each region Superimpose on the data signal.
  • the pixel electrodes that are opposed to each other through the liquid crystal layer and the pixels that are defined including the counter electrodes are arranged in a matrix, and a signal is transmitted to the pixel electrode.
  • a first acquisition unit configured to acquire imaging data obtained by imaging the display screen when a gradation value is a predetermined gradation value and a voltage of the counter electrode is a specific counter voltage; and a voltage of the counter electrode is A second and third acquisition unit that acquires image data obtained by imaging the display screen when the counter voltage is increased and decreased by a predetermined voltage, respectively, and the first, second, and third acquisition units, respectively.
  • a detection unit that detects the luminance for each of the plurality of regions on the display screen, the luminance detected by the detection unit based on the imaging data acquired by the first acquisition unit, and the second And the voltage of the counter electrode and the counter voltage to be set for the signal supplied to the pixel electrode based on the luminance detected by the detection unit based on the imaging data respectively acquired by the third acquisition unit And a generation unit that generates correction data indicating a correction voltage for correcting the deviation for each region.
  • the liquid crystal display device to which the generated correction data is applied is defined so that pixels arranged in a matrix include pixel electrodes facing each other through the liquid crystal layer and electrode pairs of the counter electrodes.
  • the pixel signal is supplied to the pixel electrode to display an image on the display screen.
  • the image data of the display screen captured when the amplitude of the data signal is an amplitude corresponding to a predetermined gradation value and the voltage of the counter electrode is a specific counter voltage is obtained.
  • the first acquisition unit acquires the brightness of each region and detects the image data of the display screen imaged when the voltage of the counter electrode fluctuates up and down by a predetermined voltage from the specific counter voltage. 3 Obtained by the obtaining unit and detects the luminance for each region. And based on the brightness
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a liquid crystal display device to which a correction data generation device according to an embodiment of the present invention is connected
  • FIG. 2 is a configuration in which pixels P are defined in the liquid crystal display device according to the embodiment. It is explanatory drawing which shows this typically.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing parasitic capacitance associated with the pixel P in the liquid crystal display device according to the embodiment.
  • 1 is a liquid crystal display device
  • 5 is a correction data generating device including a microcomputer, for example.
  • the correction data generation device 5 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a storage unit 52 (corresponding to the first storage unit) using a nonvolatile memory such as a flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and data.
  • An input unit 53 for inputting and a communication unit 54 for connecting to the liquid crystal display device 1 are provided.
  • the CPU 51, the storage unit 52, the input unit 53, and the communication unit 54 are mutually connected by a bus.
  • a camera (corresponding to an imaging unit) 6 that captures an image of the display screen of the liquid crystal display device 1 is connected to the input unit 53.
  • the CPU 51 performs processing such as control of each unit connected to the bus, reading / writing of data with respect to the storage unit 52, and various calculations in accordance with a control program stored in the storage unit 52 in advance.
  • the CPU 51 acquires imaging data from the camera 6 using the input unit 53, and uses the communication unit 54 to transmit correction data generated based on the acquired imaging data and voltage setting data described later using the communication unit 54. Send to.
  • pixels P defined by including electrode pairs described later are arranged in a matrix in the vertical direction (hereinafter also referred to as row direction) and the horizontal direction (hereinafter also referred to as column direction) of the display screen.
  • a liquid crystal panel 100 is provided.
  • two pixels P that are continuous in the row direction on the liquid crystal panel 100 and signal lines related to these pixels P are representatively illustrated.
  • an electrode pair facing each other through the liquid crystal layer 3 or an insulating layer (not shown) forms a capacitance (capacitor).
  • Matrix rows are also called lines.
  • the pixel P is defined to include an electrode pair of the pixel electrode 11 and the counter electrode 21 facing each other with the liquid crystal layer 3 interposed therebetween, and an electrode pair of the auxiliary capacitance electrode 12 and the auxiliary capacitance counter electrode 22.
  • a drain electrode of a TFT (corresponding to a switching element) 15 is connected to the pixel electrode 11.
  • the pixel electrode 11 and the auxiliary capacitance electrode 12 are electrically connected.
  • the auxiliary capacitor counter electrode 22 is connected to the potential of the counter electrode 21.
  • the auxiliary capacitance counter electrode 22 may be connected to a predetermined potential different from the potential of the counter electrode 21.
  • a liquid crystal capacitor Clc is formed by the pixel electrode 11 and the counter electrode 21.
  • the auxiliary capacitance Ccs is formed by the auxiliary capacitance electrode 12 and the auxiliary capacitance counter electrode 22.
  • a source signal line SL for applying a source signal (corresponding to a data signal) to the source electrode of the TFT 15 is linearly arranged in the vertical direction.
  • the gate electrode of the n-th TFT 15 is connected to a scanning signal line Gn linearly arranged so as to cross between the pixel P of the n-th line and the pixel P of the n ⁇ 1-th line in the horizontal direction.
  • the scanning signal lines Gn ⁇ 1, Gn, Gn + 1,... Are arranged side by side in the row direction of the matrix.
  • the liquid crystal display device 1 also includes gate drivers GD and GD that apply scanning signals to the scanning signal lines Gn ⁇ 1, Gn, Gn + 1,. SL,... Includes a source driver SD that applies a source signal, and a display control circuit 4 that controls display by a liquid crystal panel 100 (hereinafter also simply referred to as a panel) using the gate drivers GD and GD and the source driver SD. .
  • the display control circuit 4 includes a signal input circuit 40 to which an image signal including image data representing an image and a signal (or data such as correction data) from the correction data generation device 5 are input.
  • the signal input circuit 40 has a function of separating the image data and various signals from the image signal, and in addition, the correction data received from the correction data generation device 5 via the communication unit 54 is displayed in an area on the display screen.
  • a storage unit (corresponding to a second storage unit) 401 that stores the data in association with each other is provided.
  • the signal input circuit 40 corrects the gradation value included in the digital image data based on the correction data read from the storage unit 401.
  • Each of the scanning signal control circuit 42 and the source signal control circuit 41 generates control signals such as a start signal, a clock signal, and an enable signal necessary for the periodic operations of the gate drivers GD and GD and the source driver SD.
  • the source signal control circuit 41 also sends a gradation correction value obtained by performing gamma correction on the gradation value corrected by the signal input circuit 40 to the source driver SD every one horizontal scanning period. Gamma correction may be performed by the signal input circuit 40.
  • the counter voltage application circuit 43 is configured to set a voltage to be applied to the counter electrode 21 based on the voltage setting data transmitted from the correction data generation device 5.
  • the counter voltage application circuit 43 is not limited to this.
  • a voltage to be applied to the counter electrode 21 is set according to a set value received by a receiving unit (not shown) on the display control circuit 4. It may be.
  • the gate drivers GD and GD sequentially apply scanning signals for each horizontal scanning period to the scanning signal lines Gn ⁇ 1, Gn, Gn + 1,... Within one frame period of the image data.
  • the scanning signal applied to one of the scanning signal lines Gn ⁇ 1, Gn, Gn + 1,... Is applied to the gate electrode of the TFT 15 included in each of the pixels P, P,. Is done.
  • the source driver SD performs D / A conversion on the gradation correction value from the source signal control circuit 41 to generate an analog source signal (parallel signal) that represents an image for one line, and the generated source signal for each column.
  • an analog source signal parallel signal
  • the source signal is a signal in which a correction voltage corresponding to the correction data is superimposed on a signal having an amplitude corresponding to the gradation value of each pixel P included in the image data.
  • This one scanning signal line Gn is applied during one horizontal scanning period in which the scanning signal is applied to one scanning signal line Gn.
  • a pixel signal is supplied to the pixel electrode 11 through the TFT 15 to which the gate electrode is connected, and a pixel signal is also supplied to the auxiliary capacitance electrode 12. That is, the pixel signal is written into the liquid crystal capacitor Clc and the auxiliary capacitor Ccs formed in the pixel P. In this way, pixel signals for one line are simultaneously written to the pixels P, P,... For one line in one horizontal scanning period. The pixel signal written to each pixel P is held for one frame period.
  • the supply or writing of the pixel signal to the pixel P and the supply or writing of the pixel signal to the pixel electrode 11 are used in the same meaning.
  • the pixel P on the nth line (n is an integer of 0 or more: the same applies hereinafter) is represented by Pn. Since all of the pixels Pn ⁇ 1, Pn, and Pn + 1 are also accompanied by parasitic capacitances, here, the description will focus on the pixel Pn.
  • the TFT 15 having the drain electrode connected to the pixel electrode 11 of the pixel Pn has a parasitic capacitance between the gate and the drain. A stray capacitance exists between the scanning signal line Gn connected to the gate electrode of the TFT 15 and the pixel electrode 11 of the pixel Pn.
  • parasitic capacitance Cgd the parasitic capacitance between the gate and the drain and the stray capacitance act as a parallel capacitance
  • parasitic capacitance Cgd the parasitic capacitance between the gate and the drain and the stray capacitance.
  • a parasitic capacitance Cgp a parasitic capacitance exists between the pixel electrode 11 of the pixel Pn and the scanning signal line Gn + 1. This is a parasitic capacitance Cgp.
  • a feedthrough voltage (so-called pull-in voltage) is generated when the driving voltage with respect to the gate falls, and the voltage of the pixel signal supplied to the pixel electrode 11 (hereinafter simply referred to as pixel) It is known that the voltage of the electrode 11 is lower than the voltage of the source signal applied to the TFT 15.
  • the pull-in voltage ⁇ Vd is as follows: It is represented by Formula (1).
  • VgH voltage when the scanning signal is high level
  • VgL voltage when the scanning signal is low level
  • the magnitude of the pull-in voltage represented by Expression (1) differs depending on the position on the panel in the direction along the scanning signal line Gn. Further, even if the separation distance from the driving end is the same, as can be understood from the equation (1), if the magnitude of Cgd and / or the magnitude of Cpx is different, the magnitude of the pull-in voltage for each pixel P. There is a difference.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the pull-in voltage and the optimum counter voltage
  • FIG. 5 is a timing diagram showing temporal changes in the scanning signal applied to the scanning signal line Gn and the voltage of the pixel electrode 11. It is.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the distribution of the optimum counter voltage and the luminance unevenness related to the pixels P, P,... On the same line.
  • the waveform of the voltage of the pixel electrode 11 that is affected by the pull-in voltage is indicated by a thick broken line in each of the upper, middle, and lower stages of the figure.
  • the horizontal axis in the figure represents time.
  • the thick solid line in the figure represents the waveform of the source signal applied to the TFT 15, and the thin solid line represents the waveform of the scanning signal.
  • Vcom is the voltage of the counter electrode 21.
  • the source signal is a signal whose polarity is inverted every frame period
  • the scanning signal is a positive pulse applied to the scanning signal line Gn every frame period.
  • the amplitude of the source signal changes for each pixel P and for each frame. However, in the following, it is assumed that the amplitude of the source signal is constant.
  • the magnitudes of the pull-in voltages ⁇ Vd0, ⁇ Vd3, and ⁇ Vd4 that are generated in the voltage of the pixel electrode 11 in each of the upper, middle, and lower stages in FIG. 4 have a magnitude relationship represented by the following equation (2).
  • the magnitude of the pull-in voltage when a positive pixel signal is written to the pixel electrode 11 is equal to the magnitude of the pull-in voltage when a negative pixel signal is written after one frame period.
  • the root mean square (RMS Root Mean Square) calculated for the difference between the voltage actually written to the pixel electrode 11 by subtracting the magnitude of the pull-in voltage and the voltage of the counter electrode 21 is applied to the liquid crystal layer 3 by the pixel P. Effective voltage.
  • the voltage of the counter electrode 21 is preferably set to an intermediate voltage between the positive and negative pixel signals written to the pixel electrode 11. Such an intermediate voltage is called an optimum counter voltage.
  • the voltage corresponding to the midpoint of the line segment having the length a shown in FIG. 4 is the optimum counter voltage.
  • Vcom shown in the upper part of FIG. 4 matches the optimum counter voltage.
  • Vcom shown in the middle of FIG. 4 is shifted to the minus side from the optimum counter voltage.
  • Vcom shown in the lower part of FIG. 4 is shifted to the plus side from the optimum counter voltage.
  • the amplitude of the voltage of the pixel electrode 11 is the same, but the effective voltage applied to the liquid crystal layer 3 is the smallest in the case shown in the upper part of FIG. 4, and is shown in the middle and lower parts of FIG. It becomes larger in some cases.
  • the waveform of the scanning signal and the waveform of the voltage of the pixel electrode 11 are shown in the upper and lower stages of the panel end and the center of the panel in the direction along the scanning signal line Gn, respectively.
  • the horizontal axis in the figure represents time.
  • the scanning signal is driven from the left and right ends of the panel, for example.
  • Each of Vs + and Vs ⁇ in the figure represents the signal level of the positive and negative source signals.
  • plus / minus represents a high / low relationship of voltage. That is, the amplitude of the source signal applied to the TFT 15 is “(Vs +) ⁇ (Vs ⁇ )”.
  • the scanning signal falls steeply, and the voltage of the pixel electrode 11 becomes the source signal voltage Vs + (or Vs ⁇ ) by the pull-in voltage corresponding to the amplitude of the falling. Is reduced by ⁇ Vd0.
  • ⁇ Vd0 corresponds to the value represented by the equation (1).
  • FIG. 5 a case where a positive source signal is applied to the TFT 15 and a case where a negative source signal is applied are superimposed.
  • the rise and fall of the scanning signal become dull. Therefore, when the voltage of the scanning signal exceeds the voltage of the TFT 15 higher than the voltage Vs + (or Vs ⁇ ) of the source signal, the TFT 15 Is turned on, and a pixel signal is written to the pixel electrode 11. Thereafter, the TFT 15 is turned off when the voltage of the scanning signal falls below a voltage higher than the voltage of the source signal by the threshold of the TFT 15.
  • the TFT 15 is illustrated as having a threshold of 0V.
  • the TFT 15 gradually changes from on to off, so that charge movement (so-called recharging) occurs between the source signal line SL and the pixel electrode 11, and a pull-in voltage smaller than ⁇ Vd0.
  • ⁇ Vd1 or ⁇ Vd2
  • the magnitude of ⁇ Vd1 (or ⁇ Vd2) decreases as the time Tf1 (or Tf2) at which recharging occurs is longer. That is, as it goes from the end of the panel to the center, the magnitude of the pull-in voltage considering recharging becomes smaller, and the amount of decrease in the voltage of the pixel electrode 11 becomes smaller.
  • the pull-in voltage considering recharging is smaller, so that the voltage amplitude of the pixel electrode 11 increases from the end of the panel toward the center. Get smaller.
  • the voltage of the counter electrode 21 is set to the optimum counter voltage, the effective voltage applied to the liquid crystal layer 3 decreases.
  • FIG. 6 the voltage distribution of the pixel electrode 11 when the source signal having a uniform amplitude is applied to the TFT 15 for one line and the display screen of the liquid crystal panel 100 are respectively shown in the upper stage and the lower stage of the figure. It shows uneven brightness.
  • the case where a positive pixel signal is written to the pixel electrode 11 and the case where a negative pixel signal is written are shown by solid lines in the vertical direction.
  • the horizontal axis in the figure represents the distance from the left end of the panel.
  • Vcom indicated by a one-dot chain line in the figure is a voltage of the counter electrode 21.
  • the scanning signal is driven from the gate drivers GD and GD at the left and right ends of the panel.
  • the voltage distribution of the pixel electrode 11 is drawn as a convex curve so as to be minimized at both ends of the panel and maximized at the center of the panel.
  • the voltage of the pixel electrode 11 exhibits a distribution characteristic as shown in the upper part of FIG. 5, the optimum counter voltage changes by drawing an upward convex curve as indicated by a broken line.
  • the voltage of the counter electrode 21 is set to a constant counter voltage over the entire surface of the liquid crystal panel 100. Therefore, when the counter voltage is matched with the optimum counter voltage by paying attention to the center portion of the panel, the voltage is shown in the upper part of FIG. Thus, at the edge of the panel, the counter voltage applied to the counter electrode 21 is biased to the plus side with respect to the optimum counter voltage. In addition to this, as described above, the amplitude of the voltage of the pixel electrode 11 decreases from the end of the panel toward the center, so that the effective voltage applied to the liquid crystal layer 3 at the end of the panel is relatively large. As a result, the luminance increases. In this way, as shown in the lower part of FIG. 5, luminance unevenness occurs in which the screen is displayed relatively brightly at the end of the panel.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal layer 3 and the luminance of the pixel P.
  • FIG. 8 shows the relationship between the deviation of the voltage of the counter electrode 21 with respect to the optimum counter voltage and the luminance of the pixel P. It is a graph to show.
  • the horizontal axis of the figure represents an applied voltage applied to the pixel electrode 11 when a pixel signal is supplied to the pixel electrode 11, and the vertical axis represents luminance (that is, light transmittance in the pixel P).
  • the solid line shows the so-called VT characteristic when the voltage of the counter electrode 21 is set to the optimum counter voltage in the normally black liquid crystal panel 100, and the broken line shows the voltage of the counter electrode 21 from the optimum counter voltage.
  • the VT characteristic is shown when the position is set to be shifted either up or down.
  • the alignment direction of the liquid crystal molecules changes in accordance with the increase in the effective value of the applied voltage. Since the light transmittance increases, it is observed as an increase in luminance of the pixel P.
  • the voltage of the counter electrode 21 is set so as to be shifted up or down from the optimal counter voltage, As compared with the case where the voltage of the counter electrode 21 is set to the optimum counter voltage, the effective voltage becomes larger, and the luminance of the pixel P is also increased.
  • the horizontal axis of the figure represents the voltage deviation (mV) of the counter electrode 21 with respect to the optimum counter voltage
  • the vertical axis represents the luminance of the pixel P.
  • the shift of the counter electrode 21 is relative to the optimum counter voltage, and the optimum counter voltage is an intermediate voltage between the plus and minus pixel signals written to the pixel electrode 11, so
  • the luminance when the negative voltage is superimposed is the same as when the voltage of the counter electrode 21 is shifted by the same voltage on the positive side and the negative side. For this reason, for example, the luminance when a voltage of ⁇ mV ( ⁇ is a positive real number) is superimposed on the pixel signal is equal to the luminance at the point Y0 where the voltage of the counter electrode 21 is shifted by ⁇ mV.
  • the luminance when a voltage of + ⁇ mV (corresponding to a predetermined voltage) is superimposed on the pixel signal is equivalent to the luminance at the point Z0 where the voltage of the counter electrode 21 is shifted by + ⁇ mV.
  • the value indicated by ⁇ in the figure is the amount of change in luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV with respect to the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is set to the optimum counter voltage. It is.
  • the correction voltage having the same polarity and magnitude is superimposed on the source signal to superimpose on the pixel electrode 11. Since the correction signal having the same magnitude is also superimposed on the pixel signal to be written, the voltage of the counter electrode 21 can be equivalently matched with the optimum counter voltage.
  • the voltage of the counter electrode 21 is set so as to deviate upward or downward from the optimum counter voltage, the polarity and magnitude of the correction voltage to be superimposed on the source signal in order to correct the voltage shift of the counter electrode 21 A method of determining the length will be described.
  • 9A, 9B, and 9C are explanatory diagrams for explaining the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is further changed by a certain value when the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the plus side.
  • A, B, and C in FIG. 10 are explanatory diagrams for explaining the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is further changed by a certain value when the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the minus side. is there.
  • 9A to 10C the horizontal axis represents the voltage shift (mV) of the counter electrode 21, and the vertical axis represents the luminance. However, the display of the meaning of the horizontal axis and the vertical axis is omitted in each figure.
  • the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the plus side by a value less than ⁇ / 2.
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X1 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y1 and Z2 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values on the horizontal axis of the points X1, Y1, and Z1 are larger than the coordinate values on the horizontal axis of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG. 8 by a value less than ⁇ / 2.
  • the luminance at the point Y1 is larger than the luminance at the point X1.
  • the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the plus side by a value not less than ⁇ / 2 and less than ⁇ .
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X2 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y2 and Z2 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values of the horizontal axes of the points X2, Y2, and Z2 are larger than the coordinate values of the horizontal axes of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG.
  • the luminance at the point Y2 is smaller than the luminance at the point X2.
  • the state where the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the plus side by a value of ⁇ or more is used as a reference.
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X3 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y3 and Z3 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values on the horizontal axis of each of the points X3, Y3, and Z3 are larger by ⁇ or more than the coordinate values on the horizontal axis of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG.
  • the state in which the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the minus side by a value less than ⁇ / 2 is used as a reference.
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X4 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y4 and Z4 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values of the horizontal axes of the points X4, Y4, and Z4 are smaller than the coordinate values of the horizontal axes of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG.
  • the luminance at the point Z4 is larger than the luminance at the point X4.
  • the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the minus side by a value not less than ⁇ / 2 and less than ⁇ .
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X5 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y5 and Z5 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values of the horizontal axes of the points X5, Y5, and Z5 are smaller than the coordinate values of the horizontal axes of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG.
  • the luminance at the point Z5 is smaller than the luminance at the point X5.
  • the state in which the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the minus side by a value equal to or larger than ⁇ is used as a reference.
  • the luminance in the reference state corresponds to the luminance at the point X6 on the graph, and the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV from this state, the luminance at the points Y6 and Z6 on the graph. It corresponds to.
  • the coordinate values on the horizontal axis of each of the points X6, Y6, and Z6 are smaller than the values on the horizontal axis of the points X0, Y0, and Z0 on the graph shown in FIG.
  • the equations (3) and (4) By determining which formula is satisfied, the direction of voltage shift of the counter electrode 21 can be detected. Specifically, the luminance at each of the points Yn and Zn is replaced with the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV, and the following equations (5) and (6) are established. What is necessary is just to judge. When Expression (5) is satisfied, the voltage of the counter electrode 21 is not shifted or shifted to the plus side, and when Expression (6) is satisfied, the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the minus side. It is detected.
  • the polarity of the correction voltage to be superimposed on the pixel signal is determined in order to cancel this shift. For example, when it is detected that the voltage of the counter electrode 21 is shifted to the plus side (or minus side) with respect to the optimum counter voltage, the pixel signal is superimposed on the pixel signal by superimposing a plus (or minus) correction voltage. Since the change in the luminance of P is suppressed, the luminance unevenness is reduced.
  • the amount of change in the luminance at the point Zn with respect to the luminance at the point Xn continuously decreases from a positive value to a negative value as the deviation of the voltage of the counter electrode 21 toward the negative side increases.
  • the amount of change in voltage of the counter electrode 21 can be detected based on the calculated amount of change. Specifically, when the direction of the voltage shift of the counter electrode 21 detected previously is on the plus side, the amount of change is calculated based on the contents grasped from A, B, and C in FIG. If the direction is negative, the amount of change may be calculated based on the contents grasped from A, B, and C in FIG.
  • the amount of change in luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV with respect to the obtained luminance is calculated.
  • the amount of change is calculated uniquely regardless of whether the voltage of the counter electrode 21 is changed to ⁇ mV or + ⁇ mV, but the amount of change calculated when the amount of change is changed by ⁇ mV is calculated.
  • the probability that the amount is dispersed from a positive value to a negative value increases, and the amount of voltage deviation of the counter electrode 21 is detected more accurately.
  • the amount of change when the voltage of the counter electrode 21 is changed by + ⁇ mV is more calculated. The amount of deviation is detected more accurately.
  • the voltage of the counter electrode 21 is optimally opposed in advance for all the regions so that the direction of the voltage shift of the counter electrode 21 is appropriately distributed on the plus side and the minus side, respectively. It is preferable to set the voltage to an intermediate voltage.
  • the magnitude of ⁇ is a change in luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV and + ⁇ mV. It is preferable to make it sufficiently large so as to result in the cases of FIGS. 9A and 9B and FIGS. 10A and 10B (that is, the curve from the point Yn to the point Zn passes through the minimum point).
  • the amount of change related to the information stored in the storage unit 52 is a change in luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV with respect to the luminance detected before the voltage of the counter electrode 21 is changed. It may be a quantity, or a luminance difference of luminance detected before changing the voltage of the counter electrode 21 with respect to the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV. Further, the information stored in the storage unit 52 may associate the amount of change with the magnitude of the correction voltage.
  • the luminance difference is detected by the following equation (7) when the above equation (5) is established, and the luminance difference is detected by the following equation (8) when the above equation (6) is established. When the equal sign is established in Expression (5), the luminance difference is detected as zero by Expression (7).
  • Luminance difference (luminance before changing the voltage of the counter electrode 21) -(Luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by - ⁇ mV) (7)
  • Luminance difference (luminance before changing the voltage of the counter electrode 21) -(Luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by + ⁇ mV) (8)
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship of the magnitude of the correction voltage with respect to the luminance difference.
  • the horizontal axis of the figure represents the luminance difference of the luminance detected before changing the voltage of the counter electrode 21 with respect to the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV, and the vertical axis is the correction voltage.
  • This graph shows the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV (or + ⁇ mV) when the direction of the voltage shift of the counter electrode 21 is detected to be the plus side (or minus side).
  • the horizontal axis represents the luminance difference detected before the voltage of the counter electrode 21 is changed, and the corresponding correction voltage magnitude is plotted based on the even function shown in the graph of FIG. ⁇ described on the horizontal axis and ⁇ described on the vertical axis are the same values as those described in FIG.
  • the detection is performed before the voltage of the counter electrode 21 is changed with respect to the luminance when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV.
  • the brightness difference of the brightness is ⁇
  • a point on the horizontal axis whose coordinate value is ( ⁇ , 0) is referred to, and the magnitude of the correction voltage is determined to be 0 mV.
  • this corresponds to the case where the point X1 is on the vertical axis, the luminance difference from the point Y1 is ⁇ , and there is no voltage shift of the counter electrode 21.
  • the coordinate value is (0, ⁇ / With reference to the point on the vertical axis in 2)
  • the magnitude of the correction voltage is determined to be ⁇ / 2 mV.
  • the coordinate value is ( ⁇ , ⁇ ).
  • the magnitude of the correction voltage is determined to be ⁇ mV. In FIG. 9C, this corresponds to the case where the point Y3 is on the vertical axis, the luminance difference between the point X3 and the point Y3 is ⁇ , and the voltage deviation of the counter electrode 21 is ⁇ .
  • the coordinate value is (0, ⁇ / 2).
  • the magnitude of the correction voltage is determined to be ⁇ / 2 mV. Accordingly, the correction voltage is determined to be ⁇ / 2 mV.
  • FIG. 10B this is the case where the point X5 is symmetrical with respect to the point Z5 with respect to the vertical axis, the luminance difference from the point Z5 is zero, and the voltage deviation of the counter electrode 21 is half of - ⁇ . It corresponds to.
  • the coordinate value is ( ⁇ , ⁇ ).
  • the magnitude of the correction voltage is determined to be ⁇ mV. Therefore, the correction voltage is determined as - ⁇ mV. In FIG. 10C, this corresponds to the case where the point Z6 is on the vertical axis, the luminance difference between the point X6 and the point Z6 is ⁇ , and the voltage deviation of the counter electrode 21 is ⁇ . .
  • FIG. 12 and 13 are flowcharts showing a processing procedure of the CPU 51 that generates and transmits correction data indicating the correction voltage in the correction data generation device 5 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows the correction voltage.
  • It is a flowchart which shows the process sequence of the signal input circuit 40 which receives and memorize
  • FIG. 15 is a flowchart showing a processing procedure of the signal input circuit 40 for correcting the gradation value of each pixel P.
  • the CPU 51 receives an instruction from a user interface (not shown), for example, and is executed by the CPU 51 in accordance with a control program stored in the storage unit 52 in advance.
  • the process illustrated in FIG. 14 is started when, for example, a start signal is received from the correction data generation device 5 and is executed by a hardware circuit (not shown) included in the signal input circuit 40.
  • the process shown in FIG. 15 is started each time an image signal for one screen is input to the liquid crystal display device 1 separated from the correction data generation device 5, and is executed by the hardware circuit of the signal input circuit 40.
  • the image signal is adjusted so that the gradation value included in the image data separated from the image signal becomes a predetermined gradation value, and the voltage of the counter electrode 21 is specified. Is set to the opposite voltage.
  • the amplitude of the source signal applied to all the TFTs 15 is fixed to a constant amplitude corresponding to a predetermined gradation value, and the voltage of the counter electrode 21 is optimally opposed to each region in the display screen, for example.
  • An intermediate voltage of the voltages is used.
  • the amplitude of the source signal may be set constant regardless of the image signal.
  • the camera 6 constantly images the display screen of the liquid crystal display device 1 and outputs image data at a constant frame rate. Information indicating the relationship between the luminance difference and the magnitude of the correction voltage shown in FIG. 11 is stored in the storage unit 52.
  • the user may specify the case where the area is visually recognized in the darkest or the case where the area is visually recognized with the least flicker.
  • the voltage applied to the counter electrode 21 when specified is the optimum counter voltage for the one region.
  • an intermediate voltage between the highest voltage and the lowest voltage among the optimum counter voltages specified for all regions is set in advance so as to be applied to the counter electrode 21.
  • the CPU 51 When the processing of FIG. 12 is started after the above preprocessing, the CPU 51 first transmits a start signal to the liquid crystal display device 1 (S11) to start the processing of FIG. Next, the CPU 51 acquires imaging data of the display screen from the camera 6 (S12: corresponding to the first acquisition unit), and N (N is 2) from the first area to the Nth area in the image represented by the acquired imaging data. Luminance L1n (where n is an integer from 1 to N) is detected separately for each region (the integer above) (S13: corresponding to a detection unit).
  • the luminance L1n of each region is the luminance itself of the one pixel P included in each region.
  • the luminance L1n of each region is an average value (corresponding to an average luminance) of the plurality of pixels P included in each region.
  • the average value is not limited to the arithmetic average, and may be a statistical value such as a median value or a mode value, or a representative value representing the luminance of each pixel P, for example.
  • the imaging data acquired in step S12 may be for one frame or for a plurality of frames.
  • the luminance L1n of each region in the case of acquiring imaging data of a plurality of frames may be a statistical value such as an average value, a median value, or a mode value of the luminance of each region in each frame.
  • the luminance L1n detected in step S13 is affected by the decrease in effective voltage due to the voltage shift of the counter electrode 21 described with reference to FIG. 4 and the pixel signal described with reference to FIG. It reflects the results affected by the decrease in effective voltage due to the decrease in amplitude and the results affected by other defects.
  • the CPU 51 changes the voltage setting data and transmits it to the liquid crystal display device 1, thereby changing the voltage of the counter electrode 21 by ⁇ mV from the above counter voltage (S14).
  • the CPU 51 newly acquires the imaging data of the display screen from the camera 6 (S15: corresponding to the third acquisition unit), and detects the luminance L2n of the N areas in the image represented by the acquired imaging data separately ( S16: Corresponds to a detection unit).
  • the CPU 51 changes the voltage setting data in the opposite direction to the previous one and transmits it to the liquid crystal display device 1, thereby changing the voltage of the counter electrode 21 by + ⁇ mV from the above counter voltage (S17).
  • the CPU 51 newly acquires the imaging data of the display screen from the camera 6 (S18: corresponding to the second acquisition unit), and separately detects the luminance L3n of the N areas in the image represented by the acquired imaging data ( S19: Corresponding to a detection unit).
  • the CPU 51 determines whether or not the previously detected L3k is greater than or equal to L2k (S21). This corresponds to the determination of the feasibility of the above equation (5).
  • L3k is equal to or greater than L2k (S21: YES)
  • the CPU 51 determines the voltage of the counter electrode 21 in the kth region based on the contents of A, B, and C in FIG. The direction of deviation is detected as the plus side (S22). As a result, the polarity of the correction voltage is determined to be positive.
  • the CPU 51 calculates the luminance difference in the k-th region based on “L1k ⁇ L2k” based on Expression (7) (S23). As described above, even when there is no deviation in the voltage of the counter electrode 21, the deviation direction is detected as positive for convenience, and the magnitude of the correction voltage is determined to be 0 mV in step S26 described later.
  • step S21 determines whether the counter in the kth region is based on the contents of A, B, and C in FIG. The direction of voltage shift of the electrode 21 is detected as the minus side (S24). As a result, the polarity of the correction voltage is determined to be negative.
  • the CPU 51 calculates the luminance difference in the k-th region based on “L1k ⁇ L3k” based on Expression (8) (S25).
  • step S23 or S25 the CPU 51 collates the calculated luminance difference with the information stored in the storage unit 52 to determine the magnitude of the correction voltage in the k-th area (S26).
  • Correction data indicating the correction voltage generated by determining the size (corresponding to the generation unit) is transmitted to the liquid crystal display device 1 together with the value of the region number k (S27).
  • the CPU 51 increments k by 1 (S28), and determines whether k is N + 1 (S29).
  • step S21 the CPU 51 moves the process to step S21 in order to determine the correction voltage for the other region and transmit the correction data indicating the correction voltage to the liquid crystal display device 1.
  • step S21 the CPU 51 ends the series of processes shown in FIGS. Through these series of processes, the polarity and magnitude of the correction voltage are determined for each region, and information indicating the determined result is transmitted to the liquid crystal display device 1.
  • step S27 the correction data is stored without being transmitted, and the stored correction data is collectively transmitted when the correction data has been stored for all the areas and the series of processes is completed (S29: YES). You may do it.
  • the signal input circuit 40 determines whether or not the correction data indicating the correction voltage has been received. If it is not received (S31: NO), it waits until it is received. When the correction data indicating the correction voltage is received (S31: YES), the signal input circuit 40 stores the received correction data in the storage unit 401 in association with the received value of k (S32).
  • the correction data stored in the storage unit 401 may be data obtained by converting the data indicating the correction voltage into data indicating the correction amount of the gradation value.
  • the signal input circuit 40 determines whether or not the received k is N, that is, whether or not the correction data indicating the correction voltage is received for all the regions (S33). In step S33: NO, the process proceeds to step S31. On the other hand, if k is N (S33: YES), the series of processes shown in FIG. 14 is terminated. Through these series of processes, correction data indicating the correction voltage for each area predetermined by the correction data generating device 5 is stored in the storage unit 401 in association with the area number.
  • the signal input circuit 40 uses the following procedure to store the floor of the pixel P included in the image data.
  • the tone value is corrected based on the stored contents of the storage unit 401.
  • the signal input circuit 40 reads out correction data indicating the correction voltage of the region including each pixel P from the storage unit 401 (S41), and calculates the correction voltage indicated by the read correction data based on, for example, a table (not shown). The value is converted into a correction amount (S42). Next, the signal input circuit 40 adds the correction amount of the converted gradation value to the gradation value of each pixel P to correct (S43).
  • the correction data stored in the storage unit 401 is data indicating the correction amount of the gradation value
  • the gradation value indicated by the correction data may be added to the gradation value of each pixel P.
  • the corrected gradation value is subjected to gamma correction by the source signal control circuit 41 and given to the source driver SD.
  • the source driver SD performs D / A conversion on the gradation correction value from the source signal control circuit 41 to generate a source signal on which the correction voltage is superimposed.
  • the generated source signal is applied to the TFT 15 via the source signal line SL.
  • the signal input circuit 40 determines whether or not the processing has been completed for the image data for one screen (S44). If the processing has not been completed (S44: NO), the process proceeds to step S41. If completed (S44: YES), the series of processing shown in FIG. 15 is terminated. The correction voltage is superimposed on the source signal in each region by the series of processes and D / A conversion in the source driver SD.
  • the correction voltage is determined and superimposed on the source signal regardless of the gradation value of the pixel P included in the image data
  • the correction voltage is changed according to the gradation value. It may be.
  • the processing shown in FIGS. 12 and 13 is repeatedly executed for gradation values having numbers of 1 to M (M is an integer of 2 or more) and different magnitudes.
  • M is an integer of 2 or more
  • the correction data is stored in the storage unit 401 in association with the gradation value number and the region number.
  • the gradation value number applicable to the gradation value before gamma correction is specified by interpolation, and the storage unit 401 is determined according to the specified gradation value number and area number.
  • the correction data may be read out from.
  • the camera 6 when correcting the luminance unevenness, the camera 6 is set in a state where the amplitude of the source signal is set to an amplitude corresponding to a predetermined gradation value and the voltage of the counter electrode 21 is set to a specific counter voltage.
  • the display screen is picked up to detect the luminance L1n (n is an integer from 1 to N) for each region. Further, the voltage of the counter electrode 21 is changed from the specific counter voltage by ⁇ mV and + ⁇ mV, and each time the voltage is changed, the display screen is imaged by the camera 6 to detect the luminance L2n and L3n for each region.
  • a correction voltage for correcting the deviation between the voltage of the counter electrode 21 that should be originally set and the specific counter voltage that is actually set is determined for each region. Then, the determined correction voltage is superimposed on the source signal corresponding to the gradation value.
  • the polarity of the correction voltage is determined based on the magnitude relationship between the luminances L2n and L3n detected when the voltage of the counter electrode 21 is changed from the specific counter voltage by ⁇ mV and + ⁇ mV, respectively. . Therefore, it is possible to determine the polarity of the correction voltage that cancels out the deviation by detecting the direction of deviation between the voltage of the counter electrode 21 to be originally set and the specific counter voltage.
  • the voltage of the counter electrode 21 is a specific counter voltage.
  • the magnitude of the correction voltage for correcting the voltage shift of the counter electrode 21 is determined on the basis of how much the luminance L1n detected during the period changes. Therefore, since the polarity and magnitude of the correction voltage are determined, the correction voltage can be uniquely determined.
  • the amount of deviation of the specific counter voltage actually set with respect to the voltage of the counter electrode 21 to be originally set, and the voltage of the counter electrode 21 from the specific counter voltage is stored in the storage unit 52.
  • Information indicating the relationship with the amount of change in luminance of the pixel P when it is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV is stored in the storage unit 52.
  • the amount of change in the luminance L2n or L3n detected when the voltage of the counter electrode 21 is changed by ⁇ mV or + ⁇ mV from the specific counter voltage with respect to the luminance L1n detected when the voltage of the counter electrode 21 is a specific counter voltage. Is compared with the information stored in the storage unit 52 to detect the magnitude of the voltage deviation of the counter electrode 21. Therefore, it is possible to easily determine the magnitude of the correction voltage that cancels out the deviation.
  • one or more pixels P are included in each region.
  • the luminance of the pixel P is the luminance of the region
  • the region includes a plurality of pixels P the average luminance of the plurality of pixels P is the region. Brightness. Therefore, it is possible to arbitrarily set the range of the region where the correction voltage is superimposed on the source signal.
  • the intermediate voltage between the highest voltage and the lowest voltage for all regions is set as a specific counter voltage. And Therefore, when the voltage of the counter electrode 21 is changed by - ⁇ mV and + ⁇ mV around a specific counter voltage, the probability that the luminance of each region will fluctuate beyond the minimum value increases, and the magnitude of the correction voltage Can be reduced.
  • the correction data indicating the correction voltage determined for each area in advance is stored in the storage unit 401 in association with the area number, and the correction data value indicating the correction voltage of each area is stored.
  • the correction voltage corresponding to the read correction data is read from the storage unit 401 and superimposed on the source signal generated by performing gamma correction and D / A conversion on the gradation value of the pixel P in each area. Therefore, even when the camera 6 is not provided, it is possible to correct the voltage shift of the counter electrode 21 for each region with the liquid crystal display device 1 alone.
  • the amplitude of the source signal is an amplitude corresponding to a predetermined gradation value
  • the voltage of the counter electrode 21 is a specific counter voltage.
  • the image data of the display screen imaged by the camera 6 is acquired by the first acquisition unit to detect the luminance L1n for each region, and the voltage of the counter electrode 21 fluctuates from the specific counter voltage by ⁇ mV and + ⁇ mV.
  • the image data of the display screen imaged at times is acquired by the third and second acquisition units to detect the luminance L2n and L3n for each region.
  • correction data indicating a correction voltage for correcting a deviation between the voltage of the counter electrode 21 that should be originally set and a specific counter voltage that is actually set is displayed for each region.
  • the correction voltage to be superimposed on the signal can be indicated by the generated correction data.
  • the case where the normally black liquid crystal panel 100 is used has been described.
  • a normally white liquid crystal panel may be used.
  • the VT characteristic shown in FIG. 7 is a curve indicated by a solid line and a broken line descending to the right, and the graphs shown in FIGS. 8, 9 and A, B, and C, and A, B, and C in FIG. An upwardly convex curve having a value. Therefore, it is necessary to reverse the directions of the inequality signs in Expressions (3) to (6), and the sign (plus / minus) of the luminance difference calculated in Expressions (7) and (8) is the same as that of this embodiment. The opposite is true. For this reason, the graph shown in FIG.
  • step S21 shown in FIG. 13 the branch destination based on the determination of “YES / NO” is reversed.
  • Other figures, flowcharts, and explanations are the same as in this embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

表示画面上の領域によって最適な対向電圧が異なる場合であっても、輝度むらを補正することが可能な液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置を提供する。対向電極の電圧を特定の対向電圧に設定し、データ信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅に設定し、撮像部で表示画面を撮像し、前記対向電極の電圧を所定電圧だけ上昇及び低下させて夫々前記撮像部で前記表示画面を撮像し、撮像の都度、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出し、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度と、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度とに基づいて、画素電極に供給される信号に対する前記対向電圧のずれを補正するための補正電圧を前記領域毎に決定し、決定した補正電圧を外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳する。

Description

液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置
 本発明は、表示装置に関し、特に液晶表示装置の表示画面における輝度むらの補正方法及び補正データ生成装置に関する。
 液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量、及び低消費電力等の優れた特長を有する平面表示装置であり、薄型テレビ、パソコンモニタ、デジタルサイネージ等に幅広く利用される。液晶表示装置の表示画面には、程度の差こそあれ、人によって視認され得る多少の輝度むらがある。所謂むら欠陥によって生じる輝度むらは様々な態様で出現し、むら欠陥の要因も多岐にわたっている。
 例えば特許文献1には、表示装置の複数のピクセル(画素)に対して少なくとも1つのグレーレベルを配分し、そのグレーレベルによって各ピクセルを照射し、人の視角系によって視認可能な表示装置上のむら欠陥を低減するためにピクセルに対する階調値を補正することにより、直接的にむら欠陥を低減する方法が開示されている。
 ところで、液晶の劣化を防止するために、各画素には対向電極の電圧に対して極性が異なる信号がTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を介して交互に供給される。この場合、各画素に係る液晶容量及びスイッチング素子の寄生容量に大きさのばらつきがあるため、所謂引き込み電圧に差が生じて、各画素に最適な対向電圧にばらつきが生じることが知られている。このため、各画素に供給される信号の電圧に対する輝度の変化特性にずれが生じてガンマ特性を一律に補正できなくなることから、特許文献1に記載の技術をそのまま適用してむら欠陥を低減することに問題が生じる場合があった。
 これに対し、特許文献2には、対向電極の電圧の高低によって相対的に変化する、正常部位とむら欠陥部位との輝度の関係を利用して、むら欠陥部位の検出を行う欠陥検査装置及び欠陥検査方法が開示されている。この技術は、各画素に最適な対向電圧に対して対向電圧をプラス及びマイナスにずらした場合に、画素の輝度が大きくなる方向に変化し、且つ対向電圧に対する輝度の変化特性が偶関数で表されることを利用している。
特開2008-250319号公報 特開2015-87529号公報
 しかしながら、特許文献2に記載の技術は、単にむら欠陥部位が検出されるものであり、むら欠陥を積極的に補正することができるものではなかった。
 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示画面上の領域によって最適な対向電圧が異なる場合であっても、輝度むらを補正することが可能な液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置を提供することにある。
 本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正する方法において、前記表示画面を撮像するための撮像部を用意し、前記データ信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅に設定し、前記対向電極の電圧を特定の対向電圧に設定し、前記撮像部で前記表示画面を撮像し、前記対向電極の電圧を所定電圧だけ上昇及び低下させて夫々前記撮像部で前記表示画面を撮像し、撮像の都度、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出し、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度と、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を前記領域毎に決定し、決定した補正電圧を前記外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳することを特徴とする。
 本発明の一態様に係る補正データ生成装置は、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正するための補正データを生成する補正データ生成装置において、前記階調値が所定の階調値であり、且つ前記対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第1取得部と、前記対向電極の電圧が前記対向電圧から所定電圧だけ上昇及び低下したときに夫々前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第2及び第3取得部と、前記第1、第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出する検出部と、前記第1取得部で取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度と、前記第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を示す補正データを前記領域毎に生成する生成部とを備えることを特徴とする。
 上記によれば、表示画面上の領域によって最適な対向電圧が異なる場合であっても、輝度むらを補正することが可能となる。
本発明の実施形態に係る補正データ生成装置が接続された液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る液晶表示装置で画素を画定する構成を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る液晶表示装置で画素に付随する寄生容量を示す説明図である。 引き込み電圧と最適対向電圧との関係を説明するための説明図である。 走査信号線に印加される走査信号及び画素電極の電圧の時間変化を示すタイミング図である。 同一ライン上の画素に係る最適対向電圧の分布及び輝度むらを説明するための説明図である。 液晶層に印加される電圧と画素の輝度との関係を示すグラフである。 最適対向電圧に対する対向電極の電圧のずれと画素の輝度との関係を示すグラフである。 対向電極の電圧がプラス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 対向電極の電圧がプラス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 対向電極の電圧がプラス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 対向電極の電圧がマイナス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 対向電極の電圧がマイナス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 対向電極の電圧がマイナス側にずれている場合に、対向電極の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。 輝度差に対する補正電圧の大きさの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る補正データ生成装置で補正電圧を示す補正データを生成して送信するCPUの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る補正データ生成装置で補正電圧を示す補正データを生成して送信するCPUの処理手順を示すフローチャートである。 補正電圧を示す補正データを受信して記憶する信号入力回路の処理手順を示すフローチャートである。 各画素の階調値を補正する信号入力回路の処理手順を示すフローチャートである。
[本発明の実施形態の説明]
 最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正する方法において、前記表示画面を撮像するための撮像部を用意し、前記データ信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅に設定し、前記対向電極の電圧を特定の対向電圧に設定し、前記撮像部で前記表示画面を撮像し、前記対向電極の電圧を所定電圧だけ上昇及び低下させて夫々前記撮像部で前記表示画面を撮像し、撮像の都度、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出し、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度と、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を前記領域毎に決定し、決定した補正電圧を前記外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳することを特徴とする。
 本態様にあっては、輝度むら補正の対象となる液晶表示装置は、マトリックス状に配列された画素が、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極の電極対を含んで画定されており、外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を画素毎のスイッチング素子に印加することにより、画素電極に画素信号を供給して表示画面に画像を表示させる。輝度むら補正に際し、データ信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅とし、且つ対向電極の電圧を特定の対向電圧とした状態で、表示画面を撮像して領域毎の輝度を検出する。更に対向電極の電圧を特定の対向電圧から所定電圧だけ上下に変動させ、変動させる都度、表示画面を撮像して領域毎の輝度を検出する。そして、対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに検出した輝度と、対向電極の電圧を特定の対向電圧から上下に夫々変動させたときに検出した輝度とに基づいて、本来設定されるべき対向電極の電圧と実際に設定されている特定の対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を領域毎に決定し、決定した補正電圧を階調値に応じたデータ信号に重畳する。これにより、各領域内で画素電極に書き込まれる信号設定されるべき対向電極の電圧と特定の対向電圧との間にずれが生じている領域について、ずれと相殺するような補正電圧がデータ信号に重畳される。
(2)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度の大小を比較し、比較結果に基づいて前記補正電圧の極性を決定することを特徴とする。
 本態様にあっては、対向電極の電圧を特定の対向電圧から所定電圧だけ上下に夫々変動させたときに検出した輝度の大小関係に基づいて補正電圧の極性を決定する。つまり、本来設定されるべき対向電極の電圧と特定の対向電圧とのずれの方向が検出されることによって、ずれと相殺する補正電圧の極性が決定される。
(3)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度の何れかについて、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度に対する変化量を算出し、算出結果に基づいて前記補正電圧の大きさを決定することを特徴とする。
 本態様にあっては、対向電極の電圧を上下に夫々変動させたときに検出した輝度の何れかが、対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに検出した輝度に対してどれだけ変化したかに基づいて、対向電極の電圧のずれを補正するための補正電圧の大きさを決定する。これにより、補正電圧の極性と大きさが決まるため、補正電圧が一意に決定される。
(4)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、第1記憶部を用意し、前記ずれの量と、前記対向電極の電圧を前記対向電圧から所定電圧だけ変化させたときに前記画素の輝度が変化する量との関係を示す情報を予め前記第1記憶部に記憶しておき、前記変化量と前記第1記憶部に記憶してある情報とに基づいて前記補正電圧の大きさを決定することを特徴とする。
 本態様にあっては、本来設定されるべき対向電極の電圧に対して実際に設定されている特定の対向電圧のずれの量と、対向電極の電圧を特定の対向電圧から所定電圧だけ変動させたときの画素の輝度の変化量との関係を示す情報を記憶してある。対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに検出した輝度に対する、対向電極の電圧を特定の対向電圧から上下何れかに変動させたときに検出した輝度の変化量を、記憶されている情報と照合することによって、対向電極の電圧のずれの大きさを検出する。これにより、ずれと相殺する補正電圧の大きさが容易に決定される。
(5)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、前記領域に1又は複数の画素が含まれており、複数の画素が含まれる領域の輝度は、前記複数の画素の平均的な輝度であることを特徴とする。
 本態様にあっては、各領域に1又は複数の画素が含まれている。領域に画素が1つ含まれている場合は、画素の輝度が領域の輝度であり、領域に複数の画素が含まれている場合は、複数の画素の平均的な輝度が領域の輝度である。これにより、データ信号に補正電圧が重畳される領域の範囲が任意に設定される。
(6)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、前記対向電圧は、前記領域夫々に含まれる画素の画素電極に供給される信号の中間的な電圧のうち、最も高い電圧と最も低い電圧との中間的な電圧であることを特徴とする。
 本態様にあっては、各領域内で画素電極に書き込まれる信号の中間的な電圧のうち、全領域について最も高い電圧と最も低い電圧との中間的な電圧を特定の対向電圧とする。これにより、特定の対向電圧を中心に対向電極の電圧を所定電圧だけ上下に変動させたときに、各領域の輝度が極小値を越えて変動する蓋然性が高くなり、補正電圧の大きさに含まれる誤差が低減される。
(7)本発明の一態様に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法は、第2記憶部を用意し、予め前記領域毎に決定した補正電圧を前記領域に対応付けて前記第2記憶部に記憶しておき、前記領域毎の補正電圧を前記第2記憶部から読み出し、読み出した補正電圧を前記外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳することを特徴とする。
 本態様にあっては、予め領域毎に決定した補正電圧を領域に対応付けて第2記憶部に記憶してあり、各領域の補正電圧を第2記憶部から読み出して、夫々の領域内でデータ信号に重畳する。これにより、撮像部がないときであっても、液晶表示装置単体で対向電極の電圧のずれが領域毎に補正される。
(8)本発明の一態様に係る補正データ生成装置は、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正するための補正データを生成する補正データ生成装置において、前記階調値が所定の階調値であり、且つ前記対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第1取得部と、前記対向電極の電圧が前記対向電圧から所定電圧だけ上昇及び低下したときに夫々前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第2及び第3取得部と、前記第1、第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出する検出部と、前記第1取得部で取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度と、前記第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を示す補正データを前記領域毎に生成する生成部とを備えることを特徴とする。
 本態様にあっては、生成された補正データが適用される液晶表示装置は、マトリックス状に配列された画素が、液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極の電極対を含んで画定されており、外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を画素毎のスイッチング素子に印加することにより、画素電極に画素信号を供給して表示画面に画像を表示させる。補正電圧を示す補正データの生成に際し、データ信号の振幅が所定の階調値に応じた振幅であり、且つ対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに撮像された表示画面の撮像データを第1取得部で取得して領域毎の輝度を検出し、更に対向電極の電圧が特定の対向電圧から所定電圧だけ上下に変動したときに夫々撮像された表示画面の撮像データを第2及び第3取得部で取得して領域毎の輝度を検出する。そして、第1、第2及び第3取得部で夫々撮像データを取得して検出した輝度に基づいて、本来設定されるべき対向電極の電圧と実際に設定されている特定の対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を示す補正データを領域毎に生成する。これにより、各領域内で画素電極に書き込まれる信号に応じて夫々設定されるべき対向電極の電圧と特定の対向電圧との間にずれが生じている領域について、ずれと相殺するようにデータ信号に重畳すべき補正電圧が、生成された補正データによって示される。
[本発明の実施形態の詳細]
 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
(実施形態)
 図1は、本発明の実施形態に係る補正データ生成装置が接続された液晶表示装置の構成例を示すブロック図であり、図2は、実施形態に係る液晶表示装置で画素Pを画定する構成を模式的に示す説明図である。また、図3は、実施形態に係る液晶表示装置で画素Pに付随する寄生容量を示す説明図である。図中の1は液晶表示装置であり、5は例えばマイクロコンピュータを含んで構成される補正データ生成装置である。
 補正データ生成装置5は、CPU(Central Processing Unit)51と、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリを用いた記憶部52(第1記憶部に相当)と、データを入力する入力部53と、液晶表示装置1に接続するための通信部54とを備える。CPU51、記憶部52、入力部53及び通信部54は、相互にバス接続されている。入力部53には、液晶表示装置1の表示画面を撮像するカメラ(撮像部に相当)6が接続されている。
 CPU51は、予め記憶部52に記憶されている制御プログラムに従い、バス接続された各部の制御、記憶部52に対するデータの読み書き、各種の演算等の処理を行う。CPU51は、特に、入力部53を用いてカメラ6から撮像データを取得し、取得した撮像データに基づいて生成した補正データ、及び後述する電圧設定データを、通信部54を用いて液晶表示装置1に送信する。
 液晶表示装置1は、後述の電極対を含んで画定される画素Pが表示画面の垂直方向(以下、行方向ともいう)及び水平方向(以下、列方向ともいう)にマトリックス状に配列された液晶パネル100を備える。図1では、液晶パネル100上で行方向に連続する2つの画素Pと、これらの画素Pに係る各信号線とを代表的に図示してある。以下では、液晶層3又は不図示の絶縁層を介して対向する電極対が、静電容量(キャパシタ)を形成するものとする。また、マトリックスの行をラインとも言う。
 図2において、画素Pは、液晶層3を介して対向する画素電極11及び対向電極21の電極対と、補助容量電極12及び補助容量対向電極22の電極対とを含んで画定される。画素電極11には、TFT(スイッチング素子に相当)15のドレイン電極が接続されている。画素電極11及び補助容量電極12は電気的に接続されている。補助容量対向電極22は対向電極21の電位に接続されている。補助容量対向電極22が対向電極21の電位とは異なる所定電位に接続されていてもよい。画素電極11及び対向電極21により、液晶容量Clcが形成される。補助容量電極12及び補助容量対向電極22により、補助容量Ccsが形成される。
 画素Pの水平方向の一側方には、TFT15のソース電極にソース信号(データ信号に相当)を印加するためのソース信号線SLが垂直方向に直線的に配されている。nライン目のTFT15のゲート電極は、nライン目の画素P及びn-1ライン目の画素Pの間を水平方向に横切るように直線的に配された走査信号線Gnに接続されている。走査信号線Gn-1,Gn,Gn+1,・・は、マトリックスの行方向に行毎に並設されている。
 図1に戻って、本実施形態に係る液晶表示装置1は、また、走査信号線Gn-1,Gn,Gn+1,・・に走査信号を印加するゲートドライバGD,GDと、ソース信号線SL,SL,・・にソース信号を印加するソースドライバSDと、ゲートドライバGD,GD及びソースドライバSDを用いて液晶パネル100(以下、単にパネルとも言う)による表示を制御する表示制御回路4とを備える。
 表示制御回路4は、画像を表す画像データを含む画像信号及び補正データ生成装置5からの信号(又は補正データ等のデータ)が入力される信号入力回路40と、信号入力回路40にて画像信号から分離されたクロック信号及び同期信号に基づいてゲートドライバGD,GD及びソースドライバSD夫々を制御する走査信号制御回路42及びソース信号制御回路41と、対向電極21に電圧を印加する対向電圧印加回路43とを有する。
 信号入力回路40は、画像信号から画像データ及び各種の信号を分離する機能を有するのに加えて、通信部54を介して補正データ生成装置5から受信した補正データを、表示画面上の領域に対応付けて記憶する記憶部(第2記憶部に相当)401を有している。信号入力回路40は、デジタルの画像データに含まれる階調値を、記憶部401から読み出した補正データに基づいて補正する。
 走査信号制御回路42及びソース信号制御回路41夫々は、ゲートドライバGD,GD及びソースドライバSDの周期的な動作に必要となるスタート信号、クロック信号、イネーブル信号等の制御信号を生成する。ソース信号制御回路41は、また、信号入力回路40にて補正された階調値をガンマ補正した階調補正値を1水平走査期間毎にソースドライバSDへ送出する。ガンマ補正が信号入力回路40で行われるようにしてもよい。
 対向電圧印加回路43は、補正データ生成装置5から送信された電圧設定データに基づいて、対向電極21に印加すべき電圧が設定されるようになっている。対向電圧印加回路43は、これに限定されるものではなく、例えば表示制御回路4上の不図示の受付部で受け付けた設定値に応じて、対向電極21に印加すべき電圧が設定されるものであってもよい。
 ゲートドライバGD,GDは、画像データの1フレーム期間内に、走査信号線Gn-1,Gn,Gn+1,・・に対して、1水平走査期間毎に順次走査信号を印加する。走査信号線Gn-1,Gn,Gn+1・・の1つに印加された走査信号は、列方向に配列された1ライン分の画素P,P,・・夫々に含まれるTFT15のゲート電極に印加される。
 ソースドライバSDは、ソース信号制御回路41からの階調補正値をD/A変換して、1ライン分の画像を表すアナログのソース信号(並列信号)を生成し、生成したソース信号を列毎のソース信号線SL,SL,・・に並列的に印加する。ここでのソース信号は、画像データに含まれる各画素Pの階調値に応じた振幅の信号に、補正データに応じた補正電圧が重畳されている信号である。
 ソース信号線SL,SL,・・に補正電圧が重畳されたソース信号が印加された場合、一の走査信号線Gnに走査信号が印加される1水平走査期間に、この一の走査信号線Gnにゲート電極が接続されたTFT15を介して画素電極11に画素信号が供給されると共に、補助容量電極12にも画素信号が供給される。つまり、画素Pに形成された液晶容量Clc及び補助容量Ccsに画素信号が書き込まれる。このようにして1水平走査期間に1ライン分の画素信号が1ライン分の画素P,P,・・に同時的に書き込まれる。各画素Pに書き込まれた画素信号は、1フレーム期間だけ保持される。以下、画素Pへの画素信号の供給又は書き込みと、画素電極11への画素信号の供給又は書き込みとを同等の意味で用いる。
 図3に移って、以下では便宜上nライン目(nは0以上の整数:以下同様)の画素PをPnで表す。画素Pn-1,Pn,Pn+1の何れについても寄生容量が同様に付随しているため、ここでは画素Pnを中心に説明する。画素Pnの画素電極11にドレイン電極が接続されたTFT15は、ゲート-ドレイン間に寄生容量が存在している。また、TFT15のゲート電極に接続されている走査信号線Gnと画素Pnの画素電極11との間には浮遊容量が存在している。これらゲート-ドレイン間の寄生容量と浮遊容量とは並列容量として作用するため、これらの容量をまとめて寄生容量Cgdとする。一方、画素Pnの画素電極11と走査信号線Gn+1との間には浮遊容量が存在している。これを寄生容量Cgpとする。
 上述の構成において、TFT15における寄生容量Cgdの影響により、ゲートに対する駆動電圧の立ち下がり時にフィードスルー電圧(所謂引き込み電圧)が発生し、画素電極11に供給される画素信号の電圧(以下、単に画素電極11の電圧という)が、TFT15に印加されるソース信号の電圧よりも低下することが知られている。例えば、画素Pnの容量をCpx(液晶容量Clc、該液晶容量Clcと並列に接続される補助容量Css、及び寄生容量Cgd,Cgpの和に相当する容量)とすると、上記引き込み電圧ΔVdは以下の式(1)で表される。
ΔVd=(Cgd/Cpx)×(VgH-VgL)・・・・・・・・・・・・・・(1)
但し、VgH:走査信号がハイレベルのときの電圧
   VgL:走査信号がロウレベルのときの電圧
 実際の走査信号線Gnはリアクタンス成分及び抵抗成分を有する分布定数線路とみなされるものであるため、走査信号は駆動端から遠ざかるほど波形に鈍りが生じる。このため、式(1)で表される引き込み電圧の大きさは、走査信号線Gnに沿う方向のパネル上の位置によって違いが生じる。また、駆動端からの離隔距離が同一であっても、式(1)から把握されるように、Cgdの大きさ及び/又はCpxの大きさが異なれば、画素P毎に引き込み電圧の大きさに違いが生じる。
 次に、引き込み電圧の大きさの違いによる影響について、図を用いて説明する。図4は、引き込み電圧と最適対向電圧との関係を説明するための説明図であり、図5は、走査信号線Gnに印加される走査信号及び画素電極11の電圧の時間変化を示すタイミング図である。また、図6は、同一ライン上の画素P,P,・・に係る最適対向電圧の分布及び輝度むらを説明するための説明図である。
 図4では、図の上段、中段及び下段の夫々に、引き込み電圧の影響を受ける画素電極11の電圧の波形を太い破線で示す。図の横軸は時間を表す。図中の太い実線はTFT15に印加されるソース信号の波形を表し、細い実線は走査信号の波形を表す。Vcomは対向電極21の電圧である。ソース信号は、例えば1フレーム期間毎に極性が反転する信号であり、走査信号は、走査信号線Gnに1フレーム期間毎に印加される正のパルスである。通常はソース信号の振幅が画素P毎に、且つフレーム毎に変化する。但し、以下ではソース信号の振幅が一定であるものとする。
 図4の上段、中段及び下段の夫々で画素電極11の電圧に生じる引き込み電圧ΔVd0、ΔVd3及びΔVd4の大きさは、以下の式(2)に示す大小関係にある。
ΔVd3<ΔVd0<ΔVd4・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
 また、画素電極11にプラスの画素信号が書き込まれるときの引き込み電圧の大きさと、1フレーム期間後にマイナスの画素信号が書き込まれるときの引き込み電圧の大きさとは等しいものとする。引き込み電圧の大きさを差し引いて画素電極11に実際に書き込まれる電圧と対向電極21の電圧との差分について算出した二乗平均平方根(RMS=Root Mean Square )は、画素Pによって液晶層3に印加される実効電圧となる。
 ところで、対向電極21の電圧は、画素電極11に書き込まれるプラス及びマイナスの画素信号の中間的な電圧に設定されるのが好ましいとされる。このような中間的な電圧を最適対向電圧という。図4に示す長さaの線分の中点に対応する電圧が、最適対向電圧となる。図4の上段に示されるVcomは、最適対向電圧と一致している。一方、図4の中段に示されるVcomは、最適対向電圧よりもマイナス側にずれている。反対に、図4の下段に示されるVcomは、最適対向電圧よりもプラス側にずれている。何れの場合についても、画素電極11の電圧の振幅は同一であるが、液晶層3に印加される実効電圧は、図4の上段に示す場合に最も小さくなり、図4の中段及び下段に示す場合により大きくなる。
 図5に移って、走査信号線Gnに沿う方向のパネル端部とパネル中央部とについて、図の上段及び下段の夫々に走査信号の波形及び画素電極11の電圧の波形を示す。図の横軸は時間を表す。走査信号は例えばパネルの左右両端から駆動される。図中のVs+及びVs-の夫々は、プラス及びマイナスのソース信号の信号レベルを表す。ここでのプラス/マイナスは、電圧の高/低の関係を表す。つまり、TFT15に印加されるソース信号は振幅が「(Vs+)-(Vs-)」である。
 液晶パネル100の端部、即ち走査信号の駆動端では、走査信号が急峻に立ち下がり、この立ち下がりの振幅に応じた引き込み電圧によって画素電極11の電圧がソース信号の電圧Vs+(又はVs-)よりもΔVd0だけ低下する。ΔVd0は式(1)で表される値に相当する。図5では、TFT15にプラスのソース信号が印加される場合と、マイナスのソース信号が印加される場合とを重ね合わせて示してある。
 一方、パネルの中央部では、走査信号の立ち上がり及び立ち下がりに鈍りが生じるため、走査信号の電圧がソース信号の電圧Vs+(又はVs-)よりもTFT15の閾値だけ高い電圧を上回ったときにTFT15がオンして画素電極11に画素信号が書き込まれる。その後、走査信号の電圧がソース信号の電圧よりもTFT15の閾値だけ高い電圧を下回ったときにTFT15がオフする。図5では、簡単のためにTFT15の閾値が0Vであるものとして図示する。図に示すように、パネルの中央部では、画素電極11にプラス(又はマイナス)の画素信号が書き込まれる場合、走査信号が立ち下がり始めてからTFT15がオフするまでの間に時間Tf1(又はTf2)を要することとなる。
 この時間Tf1(又はTf2)の間にTFT15がオンからオフへ緩やかに変化するため、ソース信号線SLと画素電極11との間で電荷の移動(所謂再充電)が生じ、ΔVd0より小さい引き込み電圧ΔVd1(又はΔVd2)が発生する。ΔVd1(又はΔVd2)の大きさは、再充電が発生する時間Tf1(又はTf2)が長いほど小さくなる。つまり、パネルの端部から中央部に向かうほど、再充電を考慮した引き込み電圧の大きさが小さくなり、画素電極11の電圧の低下量が小さくなる。また、プラスの画素信号よりもマイナスの画素信号が書き込まれる場合の方が、再充電を考慮した引き込み電圧が小さいため、パネルの端部から中央部に向かうほど、画素電極11の電圧の振幅が小さくなる。この場合、対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されているときは、液晶層3に印加される実効電圧が低下する。
 図6に移って、図の上段及び下段の夫々に、一様な振幅のソース信号が1ライン分のTFT15に印加された場合の画素電極11の電圧の分布と、液晶パネル100の表示画面における輝度むらとを示す。図の上段では、画素電極11にプラスの画素信号が書き込まれた場合と、マイナスの画素信号が書き込まれた場合とを上下に実線で示してある。図の横軸はパネルの左端部からの距離を表す。図中に一点鎖線で示すVcomは、対向電極21の電圧である。走査信号はパネルの左右両端のゲートドライバGD,GDから駆動される。
 上述の再充電を考慮した引き込み電圧の特性により、画素電極11の電圧の分布は、パネルの両端部で極小となり、パネルの中央部で極大となるような上に凸の曲線を描く。画素電極11の電圧が図5の上段に示すような分布特性を示す場合、最適対向電圧は、破線で示すような上に凸の曲線を描いて変化する。
 通常、対向電極21の電圧は液晶パネル100の全面にわたって一定の対向電圧に設定されるため、パネルの中央部に着目して対向電圧を最適対向電圧に一致させた場合、図5の上段に示すように、パネルの端部では、対向電極21に印加される対向電圧が最適対向電圧に対してプラス側に偏ることとなる。これに加えて、上述のとおりパネルの端部から中央部に向かうほど画素電極11の電圧の振幅が小さくなるため、パネルの端部にて液晶層3に印加される実効電圧が相対的に大きくなって輝度が増大する。このようにして、図5の下段に示すように、パネルの端部で画面が比較的明るく表示される輝度むらが生じる。
 次に、対向電極21に設定された対向電圧と最適対向電圧とのずれによる影響について、図を用いて説明する。図7は、液晶層3に印加される電圧と画素Pの輝度との関係を示すグラフであり、図8は、最適対向電圧に対する対向電極21の電圧のずれと画素Pの輝度との関係を示すグラフである。
 先ず図7について、図の横軸は画素電極11に画素信号が供給されることによって画素電極11に印加される印加電圧を表し、縦軸は輝度(即ち画素Pにおける光の透過率)を表す。実線は、ノーマリーブラックの液晶パネル100で対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されている場合の所謂V-T特性を示すものであり、破線は対向電極21の電圧が最適対向電圧から上下何れかにずれて設定されている場合のV-T特性を示している。
 ノーマリーブラックの液晶パネル100で、画素電極11に一定振幅より大きい振幅の電圧が印加された場合、印加された電圧の実効値の増加に応じて液晶分子の配列方向が変わり、これに応じて光の透過率が増加するため、画素Pの輝度の増加として観測される。図4を用いて説明したように、同じ振幅の電圧が画素電極11に印加される場合であっても、対向電極21の電圧が最適対向電圧から上下何れかにずれて設定されているときは、対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されているときと比較して、実効電圧がより大きくなるため、画素Pの輝度も大きくなる。
 換言すれば、対向電極21の電圧が最適対向電圧から上下何れかにずれて設定されているときは、対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されているときと比較して、より小さい印加電圧で同等の輝度が得られる。このため、破線で示されるV-T特性のグラフは、実線で示されるV-T特性のグラフよりも原点寄りに描かれるものとなる。
 図8に移って、図の横軸は最適対向電圧に対する対向電極21の電圧のずれ(mV)を表し、縦軸は画素Pの輝度を表す。対向電極21の電圧が最適対向電圧に対して上下(即ちプラス側及びマイナス側)何れの方向にずれた場合であっても、ずれの量が同じであれば実効電圧は同じ量だけ増加し、画素Pの輝度も同じ量だけ増加する。従って、対向電極21のずれに対する画素Pの輝度(以下、画素Pの輝度を単に輝度ともいう)の特性は、対向電極21の電圧のずれが0mVであるときに極小値をとる下に凸の偶関数で表される。対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されている場合の輝度は、図8に示すグラフの極小点である点X0における輝度に相当する。
 ここで、対向電極21のずれは最適対向電圧に対する相対的なものであり、最適対向電圧は画素電極11に書き込まれるプラス及びマイナスの画素信号の中間的な電圧であるから、画素信号にプラス及びマイナスの電圧が夫々重畳されている場合の輝度は、対向電極21の電圧がプラス側及びマイナス側に同じ電圧だけずれている場合と同等になる。このため、例えば画素信号に-αmV(αは正の実数)の電圧が重畳されている場合の輝度は、対向電極21の電圧が-αmVだけずれている点Y0における輝度と同等になる。同様に、画素信号に+αmV(所定電圧に相当)の電圧が重畳されている場合の輝度は、対向電極21の電圧が+αmVだけずれている点Z0における輝度と同等になる。なお、図中にγで示す値は、対向電極21の電圧が最適対向電圧に設定されているときの輝度に対する、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度の変化量である。
 以上のことから、対向電極21の電圧のずれの方向(即ちずれの極性)及び大きさが検出された場合、極性及び大きさが同じ補正電圧をソース信号に重畳することにより、画素電極11に書き込まれる画素信号にも同じ大きさの補正電圧が重畳されるため、対向電極21の電圧を等価的に最適対向電圧と一致させることができる。以下では、対向電極21の電圧が最適対向電圧から上下何れかにずれて設定されている場合に、対向電極21の電圧のずれを補正するためにソース信号に重畳すべき補正電圧の極性及び大きさを決定する方法について説明する。
 図9のA、B及びCは、対向電極21の電圧がプラス側にずれている場合に、対向電極21の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図であり、図10のA、B及びCは、対向電極21の電圧がマイナス側にずれている場合に、対向電極21の電圧を更に一定値だけ変動させたときの輝度を説明するための説明図である。図9Aから図10Cまでの6つの図について、横軸は対向電極21の電圧のずれ(mV)を表し、縦軸は輝度を表す。但し各図では横軸及び縦軸の意味の表示を省略する。
 先ず図9Aの場合は、対向電極21の電圧が、α/2未満の値だけプラス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X1における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y1及びZ2における輝度に相当する。点X1、Y1及びZ1夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα/2未満の値だけ大きい。点Y1における輝度は、点X1における輝度より大きい。
 一方、図9Bの場合は、対向電極21の電圧が、α/2以上且つα未満の値だけプラス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X2における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y2及びZ2における輝度に相当する。点X2、Y2及びZ2夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα/2以上且つα未満の値だけ大きい。点Y2における輝度は、点X2における輝度より小さい。
 図9Cの場合は、対向電極21の電圧が、α以上の値だけプラス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X3における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y3及びZ3における輝度に相当する。点X3、Y3及びZ3夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα以上の値だけ大きい。
 次に図10Aの場合は、対向電極21の電圧が、α/2未満の値だけマイナス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X4における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y4及びZ4における輝度に相当する。点X4、Y4及びZ4夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα/2未満の値だけ小さい。点Z4における輝度は、点X4における輝度より大きい。
 一方、図10Bの場合は、対向電極21の電圧が、α/2以上且つα未満の値だけマイナス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X5における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y5及びZ5における輝度に相当する。点X5、Y5及びZ5夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα/2以上且つα未満の値だけ小さい。点Z5における輝度は、点X5における輝度より小さい。
 図10Cの場合は、対向電極21の電圧が、α以上の値だけマイナス側にずれている状態を基準とする。基準の状態における輝度は、グラフ上の点X6における輝度に相当し、この状態から対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときの輝度は、グラフ上の点Y6及びZ6における輝度に相当する。点X6、Y6及びZ6夫々の横軸の座標値は、図8に示すグラフ上の点X0、Y0及びZ0の横軸の座標値と比較してα以上の値だけ小さい。
 ここで、図9Aから図10Cまでの6つの図を用いて対向電極21の電圧のずれの方向を検出する方法について説明する。これらの図に示す点Yn及びZn(nは1から6までの整数)における輝度(即ち、点Yn及びZnの縦軸の座標値)を比較すると、図9のA、B及びCでは常に以下の式(3)の関係が成り立ち、図10のA、B及びCでは常に以下の式(4)の関係が成り立っている。なお、対向電極21の電圧にずれがない場合を、便宜上式(3)に含めてある。
(点Ynにおける輝度)≦(点Znにおける輝度)・・・・・・・・・・・・・・(3)
(点Ynにおける輝度)>(点Znにおける輝度)・・・・・・・・・・・・・・(4)
 点Xn、Yn及びZn(nは1から6までの整数)における輝度の大小関係は、図9Aから図10Cまでの6つの図によって場合が尽くされているから、式(3)及び(4)のうち、何れの式が成立するかを判定することにより、対向電極21の電圧のずれの方向を検出することができる。具体的には、点Yn及び点Zn夫々における輝度を、対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ変動させたときの輝度に置き換えて、以下の式(5)及び(6)の成立性を判定すればよい。式(5)が成立する場合は、対向電極21の電圧にずれが無いか又はプラス側にずれており、式(6)が成立する場合は、対向電極21の電圧がマイナス側にずれていることが検出される。
(対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度)
 ≦(対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度)・・・・・・・(5)
(対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度)
 >(対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度)・・・・・・・(6)
 対向電極21の電圧のずれの方向が検出された場合は、このずれと相殺させるために画素信号に重畳すべき補正電圧の極性が決定される。例えば、対向電極21の電圧が最適対向電圧に対してプラス側(又はマイナス側)にずれていることが検出された場合、画素信号にプラス(又はマイナス)の補正電圧を重畳することにより、画素Pの輝度の変化が抑制されるため、輝度むらが低減される。
 次に、図9Aから図10Cまでの6つの図を用いて補正電圧の大きさを決定する方法について説明する。これらの図に示す点Xnにおける輝度に対する点Yn又は点Znにおける輝度の変化量と、点Xnの横軸の座標値(即ち、画素電極11の電圧のずれ)との間に1対1の関係があることが読み取れる。
 具体的に図9のA、B及びCでは、対向電極21の電圧のプラス側へのずれが大きくなるのに応じて、点Xnにおける輝度に対する点Znにおける輝度の変化量が大きくなると言える。また、対向電極21の電圧のプラス側へのずれが大きくなるのに応じて、点Xnにおける輝度に対する点Ynにおける輝度の変化量が、プラスの値からマイナスの値へと連続的に小さくなると言える。同様に図10A、10B及び10Cでは、対向電極21の電圧のマイナス側へのずれが大きくなるのに応じて、点Xnにおける輝度に対する点Ynにおける輝度の変化量が大きくなると言える。また、対向電極21の電圧のマイナス側へのずれが大きくなるのに応じて、点Xnにおける輝度に対する点Znにおける輝度の変化量が、プラスの値からマイナスの値へと連続的に小さくなると言える。
 以上のことから、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度(点Xnにおける輝度に相当)に対する、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度(点Yn又は点Znにおける輝度に相当)の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて対向電極21の電圧のずれの大きさを検出することができる。具体的には、先に検出した対向電極21の電圧のずれの方向がプラス側である場合は、図9のA、B及びCから把握される内容に基づいて上記変化量を算出し、ずれの方向がマイナス側である場合は、図10のA、B及びCから把握される内容に基づいて上記変化量を算出すればよい。
 例えば、対向電極21の電圧のずれの方向がプラス側であると検出された場合、図9のA、B及びCから把握される内容によれば、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度に対する、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度の変化量を算出することとなる。この場合、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVの何れに変動させても変化量が一意に算出されるが、-αmVだけ変動させたときの変化量を算出する方が、算出される変化量がプラスの値からマイナスの値に分散する蓋然性が高くなり、対向電極21の電圧のずれの量がより正確に検出される。反対に、対向電極21の電圧のずれの方向がマイナス側であると検出された場合は、対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの変化量を算出する方が、対向電極21の電圧のずれの量がより正確に検出される。
 この場合、表示画面上の全ての領域について、対向電極21の電圧のずれの方向がプラス側及びマイナス側に夫々適当に分散するように、予め対向電極21の電圧を全ての領域についての最適対向電圧の中間的な電圧に設定しておくことが好ましい。また、αの大きさは、対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ変動させたときの輝度の変化が、
概ね図9A,9B及び図10A,10Bの場合に帰着するように(即ち、点Ynから点Zn至る曲線が極小点を経由するように)十分大きくしておくことが好ましい。
 算出した変化量に基づいて対向電極21の電圧のずれの量を検出するには、図8にグラフで示す偶関数に基づく計算式を用いることが可能である。予め上記変化量と、対向電極21の電圧のずれの量とを関連付ける情報を取得又は算出して記憶部52に記憶しておき、算出した変化量と記憶部52に記憶された情報とに基づいて対向電極21の電圧のずれの大きさを検出し、検出した大きさを補正電圧の大きさと決定することができる。
 なお、記憶部52に記憶する情報に係る変化量としては、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度に対する、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度の変化量であってもよいし、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差であってもよい。また、記憶部52に記憶する情報は、上記変化量と補正電圧の大きさとを関連付けるものであってもよい。本実施形態では、上記式(5)が成立する場合に下記式(7)によって輝度差を検出し、上記式(6)が成立する場合に下記式(8)によって輝度差を検出する。式(5)で等号が成立する場合は、式(7)により輝度差がゼロと検出される。
輝度差=(対向電極21の電圧を変動させる前の輝度)
    -(対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度)・・・・(7)
輝度差=(対向電極21の電圧を変動させる前の輝度)
    -(対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度)・・・・(8)
 図11は、輝度差に対する補正電圧の大きさの関係を示すグラフである。図の横軸は、対向電極21の電圧を-αmV又は+αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差を表し、縦軸は補正電圧の大きさ(mV)を表す。このグラフは、対向電極21の電圧のずれの方向がプラス側(又はマイナス側)であると検出された場合に、対向電極21の電圧を-αmV(又は+αmV)だけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差を横軸にとり、対応する補正電圧の大きさを、図8にグラフで示す偶関数に基づいてプロットしたものである。横軸に記載のγ、及び縦軸に記載のαは、図8に記載されたものと同じ値である。
 例えば、対向電極21の電圧のずれの方向がプラス側であると検出された場合、対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差が-γであるときは、座標値が(-γ、0)である横軸上の点が参照されて、補正電圧の大きさが0mVと決定される。これは、図9Aで言えば、点X1が縦軸上にあって点Y1との輝度差が-γであり、対向電極21の電圧のずれがない場合に対応している。
 また、対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差が0であるときは、座標値が(0、α/2)である縦軸上の点が参照されて、補正電圧の大きさがα/2mVと決定される。これは、図9Bで言えば、点X2が縦軸について点Y2と対称の位置にあって点Y2との輝度差が0であり、対向電極21の電圧のずれがαの半分である場合に対応している。
 また、対向電極21の電圧を-αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差がγであるときは、座標値が(γ、α)である点が参照されて、補正電圧の大きさがαmVと決定される。これは、図9Cで言えば、点Y3が縦軸上にあって、点X3の点Y3に対する輝度差がγであり、対向電極21の電圧のずれがαである場合に対応している。
 一方、対向電極21の電圧のずれの方向がマイナス側であると検出された場合、対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差が-γに限りなく近いときは、座標値が(-γ、0)に限りなく近い横軸上の点が参照されて、補正電圧の大きさが0mVに限りなく近い値に決定される。これは、図10Aで言えば、点X4が縦軸に限りなく近い位置にあって点Z4との輝度差が-γに限りなく近く、対向電極21の電圧のずれが限りなくゼロに近い場合に対応している。
 また、対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差が0であるときは、座標値が(0、α/2)である縦軸上の点が参照されて、補正電圧の大きさがα/2mVと決定される。従って補正電圧は-α/2mVと決定される。これは、図10Bで言えば、点X5が縦軸について点Z5と対称の位置にあって点Z5との輝度差が0であり、対向電極21の電圧のずれが-αの半分である場合に対応している。
 また、対向電極21の電圧を+αmVだけ変動させたときの輝度に対する、対向電極21の電圧を変動させる前に検出した輝度の輝度差がγであるときは、座標値が(γ、α)である点が参照されて、補正電圧の大きさがαmVと決定される。従って補正電圧は-αmVと決定される。これは、図10Cで言えば、点Z6が縦軸上にあって、点X6の点Z6に対する輝度差がγであり、対向電極21の電圧のずれが-αである場合に対応している。
 以下では、上述した補正データ生成装置5及び液晶表示装置1の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
 図12及び図13は、本発明の実施形態に係る補正データ生成装置5で補正電圧を示す補正データを生成して送信するCPU51の処理手順を示すフローチャートであり、図14は、補正電圧を示す補正データを受信して記憶する信号入力回路40の処理手順を示すフローチャートである。また、図15は、各画素Pの階調値を補正する信号入力回路40の処理手順を示すフローチャートである。
 図12、13に示す処理は、例えばCPU51が不図示のユーザーインタフェースからの指示を受け付けた場合に起動され、記憶部52に予め格納されている制御プログラムに従って、CPU51により実行される。図14に示す処理は、例えば補正データ生成装置5からの開始信号が受信された場合に開始され、信号入力回路40に含まれる不図示のハードウェア回路により実行される。図15に示す処理は、補正データ生成装置5と切り離された液晶表示装置1に1画面分の画像信号が入力される都度開始され、信号入力回路40の上記ハードウェア回路により実行される。
 図12の処理が起動される前に、画像信号から分離される画像データに含まれる階調値が所定の階調値になるように画像信号が調整され、且つ、対向電極21の電圧が特定の対向電圧に設定される。これにより、全てのTFT15に印加されるソース信号の振幅が、所定の階調値に応じた一定の振幅に固定されると共に、対向電極21の電圧が、例えば表示画面における各領域についての最適対向電圧のうちの中間的な電圧とされる。画像信号とは無関係にソース信号の振幅を一定に設定してもよい。カメラ6は、液晶表示装置1の表示画面を常時撮像して、一定のフレームレートで撮像データを出力している。記憶部52には、図11に示す輝度差と補正電圧の大きさとの関係を示す情報が記憶されている。
 なお、着目する一の領域について最適対向電圧を特定するには、例えば、調整プログラムを用いて補正データ生成装置5から液晶表示装置1に送信する電圧設定データを段階的に変動させる間に、一の領域が最も暗く視認される場合、又は一の領域のフリッカが最も少なく視認される場合を使用者が特定すればよい。特定された場合に対向電極21に印加されている電圧が、上記一の領域についての最適対向電圧である。本実施形態では、全ての領域について特定される最適対向電圧のうち、最も高い電圧と最も低い電圧との中間的な電圧が対向電極21に印加されるように予め設定する。
 以上の前処理の後に図12の処理が起動された場合、CPU51は、先ず開始信号を液晶表示装置1に送信して(S11)、図14の処理を起動させる。次いで、CPU51は、カメラ6から表示画面の撮像データを取得し(S12:第1取得部に相当)、取得した撮像データが表す画像における第1領域から第N領域までのN個(Nは2以上の整数)の領域の輝度L1n(nは1からNまでの整数)を各別に検出する(S13:検出部に相当)。
 ここでは、第1領域から第N領域までの各領域に1又は複数の画素Pが含まれているものとする。各領域に1の画素Pが含まれている場合、各領域の輝度L1nは、夫々の領域に含まれる1の画素Pの輝度そのものである。一方、各領域に複数の画素Pが含まれている場合、各領域の輝度L1nは、夫々の領域に含まれる複数の画素Pの輝度の平均値(平均的な輝度に相当)である。平均値は相加平均に限定されず、例えば中央値、最頻値等の統計的な値、又は各画素Pの輝度を代表する代表値であってもよい。
 また、ステップS12で取得する撮像データは、1フレーム分であってもよいし、複数フレーム分であってもよい。複数フレームの撮像データを取得した場合の各領域の輝度L1nは、例えば各フレームにおける夫々の領域の輝度の平均値、中央値、最頻値等の統計値とすればよい。
 なお、ステップS13で検出される輝度L1nには、図4を用いて説明した対向電極21の電圧のずれによる実効電圧の低下の影響を受けた結果と、図5を用いて説明した画素信号の振幅の減少による実効電圧の低下の影響を受けた結果と、その他の欠陥の影響を受けた結果とが反映されている。
 その後、CPU51は、電圧設定データを変化させて液晶表示装置1に送信することにより、対向電極21の電圧を上記の対向電圧から-αmVだけ変動させる(S14)。次いで、CPU51は、カメラ6から表示画面の撮像データを新たに取得し(S15:第3取得部に相当)、取得した撮像データが表す画像におけるN個の領域の輝度L2nを各別に検出する(S16:検出部に相当)。
 その後、CPU51は、電圧設定データを先ほどとは逆に変化させて液晶表示装置1に送信することにより、対向電極21の電圧を上記の対向電圧から+αmVだけ変動させる(S17)。次いで、CPU51は、カメラ6から表示画面の撮像データを新たに取得し(S18:第2取得部に相当)、取得した撮像データが表す画像におけるN個の領域の輝度L3nを各別に検出する(S19:検出部に相当)。
 次に、CPU51は、領域を識別するための領域番号kの初期値を1に設定した(S20)後、先に検出したL3kがL2k以上であるか否かを判定する(S21)。これは、上述の式(5)の成立性の判定に相当する。L3kがL2k以上である場合(S21:YES)、即ち式(5)が成立する場合、CPU51は、図9のA、B及びCの内容に基づいて、第k領域における対向電極21の電圧のずれの方向をプラス側と検出する(S22)。これにより、補正電圧の極性がプラスと決定される。次いで、CPU51は、式(7)に基づいて第k領域における輝度差を「L1k-L2k」により算出する(S23)。なお、上述のとおり、対向電極21の電圧にずれがない場合も便宜的にずれの方向がプラス側と検出され、後述するステップS26にて補正電圧の大きさが0mVと決定される。
 一方、ステップS21でL3kがL2k以上ではない場合(S21:NO)、即ち式(6)が成立する場合、CPU51は、図10のA、B及びCの内容に基づいて、第k領域における対向電極21の電圧のずれの方向をマイナス側と検出する(S24)。これにより、補正電圧の極性がマイナスと決定される。次いで、CPU51は、式(8)に基づいて第k領域における輝度差を「L1k-L3k」により算出する(S25)。
 ステップS23又はS25の処理を終えた場合、CPU51は、算出した輝度差を記憶部52に記憶されている情報と照合して第k領域の補正電圧の大きさを決定し(S26)、極性及び大きさを決定することによって生成した(生成部に相当)補正電圧を示す補正データを領域番号kの値と共に液晶表示装置1に送信する(S27)。次いで、CPU51は、kを1だけインクリメントし(S28)、kがN+1であるか否かを判定する(S29)。
 kがN+1ではない場合(S29:NO)、CPU51は、他の領域について補正電圧を決定して補正電圧を示す補正データを液晶表示装置1に送信するために、ステップS21に処理を移す。これに対し、kがN+1である場合(S29:YES)、CPU51は、図12及び13に示す一連の処理を終了する。これら一連の処理により、補正電圧の極性及び大きさが領域毎に決定され、決定された結果を示す情報が液晶表示装置1に送信される。なお、ステップS27では補正データを送信せずに記憶しておき、全ての領域について補正データを記憶し終えて一連の処理を終了するとき(S29:YES)に記憶した補正データをまとめて送信するようにしてもよい。
 一方の液晶表示装置1で補正データ生成装置5からの開始信号が受信されて、図14に示す処理が開始された場合、信号入力回路40は、補正電圧を示す補正データを受信したか否かを判定し(S31)、受信しない場合(S31:NO)、受信するまで待機する。補正電圧を示す補正データを受信した場合(S31:YES)、信号入力回路40は、受信した補正データを受信したkの値に対応付けて記憶部401に記憶する(S32)。記憶部401に記憶される補正データは、補正電圧を示すデータを階調値の補正量を示すデータに変換したものであってもよい
 その後、信号入力回路40は、受信したkがNであるか否か、即ち全ての領域について補正電圧を示す補正データを受信したか否かを判定し(S33)、kがNではない場合(S33:NO)はステップS31に処理を移すのに対し、kがNである場合(S33:YES)は図14に示す一連の処理を終了する。これら一連の処理により、補正データ生成装置5にて予め決定された領域毎の補正電圧を示す補正データが、領域番号に対応付けて記憶部401に記憶される。
 次に、液晶表示装置1が補正データ生成装置5と切り離された状態で図15に示す処理が開始された場合、信号入力回路40は、以下の手順にて画像データに含まれる画素Pの階調値を記憶部401の記憶内容に基づいて補正する。ここでは、領域番号と、各領域番号で示される領域に含まれる画素Pの行方向及び列方向の表示位置との対応付けが、予めソース信号制御回路41に記憶されているものとする。
 信号入力回路40は、各画素Pが含まれる領域の補正電圧を示す補正データを記憶部401から読み出し(S41)、読み出した補正データが示す補正電圧を、例えば不図示のテーブルに基づいて階調値の補正量に変換する(S42)。次いで、信号入力回路40は、変換した階調値の補正量を各画素Pの階調値に加算して補正する(S43)。記憶部401に記憶された補正データが、階調値の補正量を示すデータである場合は、補正データが示す階調値を各画素Pの階調値に加算すればよい。
 補正された階調値は、前述のとおり、ソース信号制御回路41でガンマ補正されてソースドライバSDに与えられる。ソースドライバSDは、ソース信号制御回路41からの階調補正値をD/A変換して補正電圧が重畳されたソース信号を生成する。生成されたソース信号は、ソース信号線SLを介してTFT15に印加される。
 一方、信号入力回路40は、1画面分の画像データについて処理を完了したか否かを判定し(S44)、完了していない場合(S44:NO)はステップS41に処理を移すのに対し、完了した場合(S44:YES)は図15に示す一連の処理を終了する。これら一連の処理及びソースドライバSDにおけるD/A変換により、各領域のソース信号に補正電圧が重畳される。
 なお、図15に示すフローチャートでは、画像データに含まれる画素Pの階調値の如何に関わらず補正電圧を決定してソース信号に重畳したが、階調値に応じて補正電圧を変更するようにしてもよい。具体的には、例えば番号が1からMまで(Mは2以上の整数)の大きさが異なる階調値について図12及び13に示す処理を繰り返し実行し、図14に示す処理のステップS32では、補正データを階調値番号及び領域番号に対応付けて記憶部401に記憶しておく。その上で、図15に示す処理のステップS42では、ガンマ補正前の階調値に当てはまる階調値番号を内挿補間によって特定し、特定した階調値番号及び領域番号に応じて記憶部401から補正データを読み出すようにすればよい。
 以上のように本実施形態によれば、輝度むら補正に際し、ソース信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅とし、且つ対向電極21の電圧を特定の対向電圧とした状態で、カメラ6で表示画面を撮像して領域毎の輝度L1n(nは1からNまでの整数)を検出する。更に対向電極21の電圧を特定の対向電圧から-αmV及び+αmVだけ夫々変動させ、変動させる都度、表示画面をカメラ6で撮像して領域毎の輝度L2n及びL3nを検出する。そして、輝度L1nと輝度L2n及びL3nとに基づいて、本来設定されるべき対向電極21の電圧と実際に設定されている特定の対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を領域毎に決定し、決定した補正電圧を階調値に応じたソース信号に重畳する。
 これにより、各領域内で画素電極11に書き込まれる信号に対して夫々設定されるべき対向電極21の電圧と特定の対向電圧との間にずれが生じている領域について、ずれと相殺するような補正電圧がソース信号に重畳される。従って、表示画面上の領域によって最適な対向電圧が異なる場合であっても、輝度むらを補正することが可能となる。また、複数の要因によって生じた各領域の輝度むらを補正電圧によって補正することにより、各領域の輝度むらの要因の如何にかかわらず、輝度むらを補正することが可能となる。
 また、本実施形態によれば、対向電極21の電圧を特定の対向電圧から-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときに検出した輝度L2n及びL3nの大小関係に基づいて補正電圧の極性を決定する。従って、本来設定されるべき対向電極21の電圧と特定の対向電圧とのずれの方向を検出することによって、ずれと相殺する補正電圧の極性を決定することが可能となる。
 更に、本実施形態によれば、対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ夫々変動させたときに検出した輝度L2n及びL3nの何れかが、対向電極21の電圧が特定の対向電圧であるときに検出した輝度L1nに対してどれだけ変化したかに基づいて、対向電極21の電圧のずれを補正するための補正電圧の大きさを決定する。従って、補正電圧の極性と大きさが決まるため、補正電圧を一意に決定することが可能となる。
 更にまた、本実施形態によれば、本来設定されるべき対向電極21の電圧に対して実際に設定されている特定の対向電圧のずれの量と、対向電極21の電圧を特定の対向電圧から-αmV又は+αmVだけ変動させたときの画素Pの輝度の変化量との関係を示す情報を記憶部52に記憶してある。対向電極21の電圧が特定の対向電圧であるときに検出した輝度L1nに対する、対向電極21の電圧を特定の対向電圧から-αmV又は+αmVだけ変動させたときに検出した輝度L2n又はL3nの変化量を、記憶部52に記憶されている情報と照合することによって、対向電極21の電圧のずれの大きさを検出する。従って、ずれと相殺する補正電圧の大きさを容易に決定することが可能となる。
 更にまた、本実施形態によれば、各領域に1又は複数の画素Pが含まれている。領域に画素Pが1つ含まれている場合は、画素Pの輝度が領域の輝度であり、領域に複数の画素Pが含まれている場合は、複数の画素Pの平均的な輝度が領域の輝度である。従って、ソース信号に補正電圧が重畳される領域の範囲を任意に設定することが可能となる。
 更にまた、本実施形態によれば、各領域内で画素電極11に書き込まれる信号の中間的な電圧のうち、全領域について最も高い電圧と最も低い電圧との中間的な電圧を特定の対向電圧とする。従って、特定の対向電圧を中心に対向電極21の電圧を-αmV及び+αmVだけ変動だけ変動させたときに、各領域の輝度が極小値を越えて変動する蓋然性が高くなり、補正電圧の大きさに含まれる誤差を低減することが可能となる。
 更にまた、本実施形態によれば、予め領域毎に決定した補正電圧を示す補正データを領域番号に対応付けて記憶部401に記憶してあり、各領域の補正電圧を示す補正データの値を記憶部401から読み出し、読み出した補正データに応じた補正電圧を、夫々の領域内の画素Pの階調値をガンマ補正及びD/A変換して生成したソース信号に重畳する。従って、カメラ6がない場合であっても、液晶表示装置1単体で対向電極21の電圧のずれを領域毎に補正することが可能となる。
 更にまた、本実施形態によれば、補正電圧を示す補正データの生成に際し、ソース信号の振幅が所定の階調値に応じた振幅であり、且つ対向電極21の電圧が特定の対向電圧であるときにカメラ6で撮像された表示画面の撮像データを第1取得部で取得して領域毎の輝度L1nを検出し、更に対向電極21の電圧が特定の対向電圧から-αmV及び+αmVだけ変動したときに夫々撮像された表示画面の撮像データを第3及び第2取得部で取得して領域毎の輝度L2n及びL3nを検出する。そして、輝度L1n、L2n及びL3nに基づいて、本来設定されるべき対向電極21の電圧と実際に設定されている特定の対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を示す補正データを領域毎に生成する。従って、各領域内で画素電極11に書き込まれる信号に対して夫々設定されるべき対向電極21の電圧と特定の対向電圧との間にずれが生じている領域について、ずれと相殺するようにソース信号に重畳すべき補正電圧を、生成した補正データによって示すことが可能となる。
 なお、本実施形態では、ノーマリーブラックの液晶パネル100を用いた場合について説明したが、ノーマリーホワイトの液晶パネルを用いてもよい。この場合、図6の下段に示す輝度むらは、パネルの端部で画面が比較的暗く表示されるものとなる。また、図7に示すV-T特性は、右下がりの実線及び破線で示される曲線となり、図8、図9のA,B,C及び図10のA,B,Cに示すグラフは全て極大値を有する上に凸の曲線となる。従って、式(3)から(6)までの不等号の向きを全て逆にする必要があり、式(7)及び(8)で算出される輝度差の符号(プラス/マイナス)が本実施形態の場合と逆になる。このため、図11に示すグラフは、輝度差が0の線を中心に左右を反転させたものとなる。更に、図13に示すステップS21では、「YES/NO」の判定による分岐先が逆になる。その他の図、フローチャート及び説明内容については、本実施形態と同様である。
 1 液晶表示装置
 100 液晶パネル
 11 画素電極
 12 補助容量電極
 15 TFT
 21 対向電極
 22 補助容量対向電極
 3 液晶層
 4 表示制御回路
 40 信号入力回路
 401 記憶部
 41 ソース信号制御回路
 42 走査信号制御回路
 43 対向電圧印加回路
 P、Pn 画素
 Clc 液晶容量
 Ccs 補助容量
 Gn 走査信号線
 GD ゲートドライバ
 SD ソースドライバ
 SL ソース信号線
 5 補正データ生成装置
 51 CPU
 52 記憶部
 53 入力部
 54 通信部
 6 カメラ

Claims (8)

  1.  液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正する方法において、
     前記表示画面を撮像するための撮像部を用意し、
     前記データ信号の振幅を所定の階調値に応じた振幅に設定し、
     前記対向電極の電圧を特定の対向電圧に設定し、
     前記撮像部で前記表示画面を撮像し、
     前記対向電極の電圧を所定電圧だけ上昇及び低下させて夫々前記撮像部で前記表示画面を撮像し、
     撮像の都度、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出し、
     前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度と、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を前記領域毎に決定し、
     決定した補正電圧を前記外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳する
     ことを特徴とする液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  2.  前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度の大小を比較し、
     比較結果に基づいて前記補正電圧の極性を決定する
     ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  3.  前記対向電極の電圧を上昇及び低下させて夫々検出した輝度の何れかについて、前記対向電極の電圧を上昇及び低下させずに検出した輝度に対する変化量を算出し、
     算出結果に基づいて前記補正電圧の大きさを決定する
     ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  4.  第1記憶部を用意し、
     前記ずれの量と、前記対向電極の電圧を前記対向電圧から所定電圧だけ変化させたときに前記画素の輝度が変化する量との関係を示す情報を予め前記第1記憶部に記憶しておき、
     前記変化量と前記第1記憶部に記憶してある情報とに基づいて前記補正電圧の大きさを決定する
     ことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  5.  前記領域に1又は複数の画素が含まれており、
     複数の画素が含まれる領域の輝度は、前記複数の画素の平均的な輝度である
     ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  6.  前記対向電圧は、前記領域夫々に含まれる画素の画素電極に供給される信号の中間的な電圧のうち、最も高い電圧と最も低い電圧との中間的な電圧であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  7.  第2記憶部を用意し、
     予め前記領域毎に決定した補正電圧を前記領域に対応付けて前記第2記憶部に記憶しておき、
     前記領域毎の補正電圧を前記第2記憶部から読み出し、
     読み出した補正電圧を前記外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号に重畳する
     ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の液晶表示装置の輝度むら補正方法。
  8.  液晶層を介して対向する画素電極及び対向電極を含んで画定される画素がマトリックス状に配列されており、前記画素電極に信号を供給するためのスイッチング素子に外部からの階調値に応じた振幅のデータ信号を印加する液晶表示装置における表示画面に生じる輝度むらを補正するための補正データを生成する補正データ生成装置において、
     前記階調値が所定の階調値であり、且つ前記対向電極の電圧が特定の対向電圧であるときに前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第1取得部と、
     前記対向電極の電圧が前記対向電圧から所定電圧だけ上昇及び低下したときに夫々前記表示画面を撮像した撮像データを取得する第2及び第3取得部と、
     前記第1、第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて、前記表示画面における複数の領域毎の輝度を検出する検出部と、
     前記第1取得部で取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度と、前記第2及び第3取得部で夫々取得した撮像データに基づいて前記検出部で検出した輝度とに基づいて、前記画素電極に供給される信号に対して設定されるべき前記対向電極の電圧と前記対向電圧とのずれを補正するための補正電圧を示す補正データを前記領域毎に生成する生成部と
     を備えることを特徴とする補正データ生成装置。
PCT/JP2016/078502 2016-09-27 2016-09-27 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置 WO2018061093A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680090038.XA CN109844851B (zh) 2016-09-27 2016-09-27 液晶显示装置的亮度不均修正方法以及修正数据生成装置
US16/336,032 US10916211B2 (en) 2016-09-27 2016-09-27 Method for correcting luminance non-uniformity in liquid crystal display apparatus, and correction data generation device
PCT/JP2016/078502 WO2018061093A1 (ja) 2016-09-27 2016-09-27 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/078502 WO2018061093A1 (ja) 2016-09-27 2016-09-27 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018061093A1 true WO2018061093A1 (ja) 2018-04-05

Family

ID=61759360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/078502 WO2018061093A1 (ja) 2016-09-27 2016-09-27 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10916211B2 (ja)
CN (1) CN109844851B (ja)
WO (1) WO2018061093A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11341878B2 (en) * 2019-03-21 2022-05-24 Samsung Display Co., Ltd. Display panel and method of testing display panel
US11651719B2 (en) * 2020-09-25 2023-05-16 Apple Inc. Enhanced smoothness digital-to-analog converter interpolation systems and methods
TW202303553A (zh) * 2021-06-28 2023-01-16 韓商Lx半導體科技有限公司 顯示面板電壓降補償系統及補償電壓降的顯示驅動裝置
CN114359179A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 苏州镁伽科技有限公司 面板检测方法、系统、电子设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189869A (ja) * 2005-01-04 2006-07-20 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置に対するフリッカー自動抑制方法及び装置
WO2010073775A1 (ja) * 2008-12-25 2010-07-01 シャープ株式会社 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2011112865A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
JP2015087529A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 シャープ株式会社 欠陥検査装置、欠陥検査方法、及び信号入力装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008139363A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Sony Corp 画素回路及び表示装置
US8442316B2 (en) * 2007-01-05 2013-05-14 Geo Semiconductor Inc. System and method for improving color and brightness uniformity of backlit LCD displays
US8026927B2 (en) 2007-03-29 2011-09-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Reduction of mura effects
CN100568327C (zh) * 2007-07-20 2009-12-09 中山大学 一种改善平板显示器显示亮度均匀性的方法
CN102177709B (zh) * 2008-10-15 2014-05-21 松下电器产业株式会社 亮度修正装置和亮度修正方法
CN101751872B (zh) * 2008-12-09 2012-09-19 光远科技股份有限公司 具有非均匀背光板液晶显示器均匀度补偿方法及该显示器
GB2480874B (en) * 2010-06-04 2017-07-12 Flexenable Ltd Tuning Display Devices
CN102034407B (zh) * 2010-11-29 2013-07-10 广东威创视讯科技股份有限公司 Led显示屏颜色亮度调整方法与系统
CN102376292B (zh) * 2011-09-13 2013-09-18 广东威创视讯科技股份有限公司 一种显示单元亮色度校准方法
KR102061875B1 (ko) * 2013-08-28 2020-01-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR102260874B1 (ko) * 2014-11-13 2021-06-04 삼성디스플레이 주식회사 곡면형 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN106448608B (zh) * 2015-03-11 2020-05-12 海信视像科技股份有限公司 一种针对mura问题的屏幕亮度调整方法、装置及电视机
US10354574B2 (en) * 2015-09-25 2019-07-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driver IC and electronic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189869A (ja) * 2005-01-04 2006-07-20 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置に対するフリッカー自動抑制方法及び装置
WO2010073775A1 (ja) * 2008-12-25 2010-07-01 シャープ株式会社 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2011112865A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
JP2015087529A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 シャープ株式会社 欠陥検査装置、欠陥検査方法、及び信号入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10916211B2 (en) 2021-02-09
US20200335054A1 (en) 2020-10-22
CN109844851B (zh) 2021-05-04
CN109844851A (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9972237B2 (en) Display device and driving method thereof
US8310424B2 (en) Liquid crystal display apparatus and method for driving the same
KR101361621B1 (ko) 표시장치 및 이의 구동방법
US9218791B2 (en) Liquid crystal display device and method for driving a liquid crystal display device
US9390686B2 (en) Display device and method for driving the same
WO2018061093A1 (ja) 液晶表示装置の輝度むら補正方法及び補正データ生成装置
US20130293526A1 (en) Display device and method of operating the same
US20140333516A1 (en) Display device and driving method thereof
US9922605B2 (en) Display device and driving method thereof
WO2011077867A1 (ja) 表示装置、表示装置の駆動方法、液晶表示装置、テレビジョン受像機
US9799282B2 (en) Liquid crystal display device and method for driving the same
KR20150082816A (ko) 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
JP2010026393A (ja) 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
JP2019056740A (ja) 液晶表示装置
KR102198250B1 (ko) 표시 장치 및 그것의 구동 방법
KR101842064B1 (ko) 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법
KR102338944B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR102019766B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동 방법
KR102494151B1 (ko) 잔상이 제거된 액정표시장치 및 그 구동방법
US20090046112A1 (en) Liquid Crystal Panel Driving Device, Liquid Crystal Panel driving Method, Liquid Crystal Display Device
WO2014038380A1 (ja) 液晶表示装置およびその駆動方法
JP5512788B2 (ja) 液晶表示装置の表示検査方法
JP2009180855A (ja) 液晶表示装置
KR20150079012A (ko) 액정표시장치 및 이의 구동방법
KR20170074578A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16917646

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16917646

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP