JP2009031755A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシングレス駆動法において、入力した映像信号の情報に基づいたガンマ制御とバックライトの輝度を得ることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】ＯＣＢ型の液晶表示装置をフラッシングレス駆動する場合に映像表示とガンマ制御が同じタイミングになるようにするために、黒書表示期間においてバックライト輝度値とガンマ変換値を算出し、フレームメモリに記憶した映像信号をこれら値に基づいて補正し、この補正した映像信号を映像書込み期間において各画素に書き込み、次の映像保持期間において前記計算したバックライト輝度値に基づいてバックライトを点灯させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置においては、表示映像のコントラストや輝度が一般に不足しているため、良好なコントラストを得て画質の高い映像を得るために色々な方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２８１６３３号公報

このようなコントラストを向上させるための技術の一つとして、液晶表示装置に取り付けられたバックライトによってその効果を得る方法が提案されている。このようなバックライトによるコントラストアップの手法においては、フラッシングが発生する場合がある。このフラッシングとは、表示する画像と同時にバックライトの輝度を変化させるときに、表示する画像の走査終了に１フレーム期間を要するため、全フレームの画面が暗い画像であった場合に、表示の一部が一瞬光ってしまうという状態である。

そのため、このフラッシングを防止するために、アルゴリズムを追加する必要がある。すなわち、バックライトの点灯タイミングを１フレーム期間が終了する後にずらすものである。しかしながら、このようなアルゴリズムを用いると、表示上の応答の低下をもたらすという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、フラッシングが発生せず、また、表示上の応答の低下も生じない液晶表示装置を提供する。

本発明は、複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するバックライトと、
前記各信号線に映像信号と非映像信号とを出力するソースドライバと、
前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
１フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
を有する液晶表示装置であって、
前記制御部は、
（１）第１フレーム期間において、
（１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
（１−２）前記映像信号の階調値の分布を算出し、
（２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
（２−１）前記階調値の分布から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
（２−２）前記階調値の分布から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
（３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
（３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
（３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
（４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
液晶表示装置である。

また、本発明は、複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するバックライトと、
前記各信号線に非映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
１フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
を有する液晶表示装置であって、
前記制御部は、
（１）第１フレーム期間の次の第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、また、前記映像信号の階調値の分布を算出し、
（２）前記第１フレーム期間の映像保持期間と前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
（２−１）前記階調値の分布から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
（２−２）前記階調値の分布から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
（３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
（３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
（３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
（４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
液晶表示装置である。

また、本発明は、複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するバックライトと、
前記各信号線に映像信号を出力するソースドライバと、
前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
１フレーム期間において、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
を有する液晶表示装置であって、
前記制御部は、
（１）第１フレーム期間の映像書き込み期間において、
（１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
（１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
（１−３）前記バックライトは消灯させ、
（２）第１フレーム期間の映像保持期間において、
（２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
（２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
（２−３）前記バックライトは消灯させ、
（３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
（３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
（３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
（３−３）前記バックライトは消灯させ、
（４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
液晶表示装置である。

また、本発明は、複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するバックライトと、
前記各信号線に非映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
前記各走査線にパルス状のゲート信号を出力するゲートドライバと、
１フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
を有する液晶表示装置であって、
前記制御部は、
（１）第１フレーム期間において、
（１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
（１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
（２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
（２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
（２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
（２−３）非映像信号の書き込みが完了した後に前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光輝度を調整し、
（３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
（３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
（３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込む、
液晶表示装置である。

また、本発明は、複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するバックライトと、
前記各信号線に黒映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
１フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
を有する液晶表示装置であって、
前記制御部は、
（１）第１フレーム期間において、
（１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
（１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
（２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
（２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
（２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
（３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
（３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
（３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
（４）前記第２フレーム期間の映像保持期間の開始された後において、
前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
液晶表示装置である。

本発明によれば、フラッシング現象が発生しない。

以下、本発明の実施形態の液晶表示装置について図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置について図１〜図３に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置の構成
本実施形態の液晶表示装置の構成について図１に基づいて説明する。図１はＯＣＢ型の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

このＯＣＢ型の液晶表示装置は、例えば７〜９インチの液晶パネル１０、バックライト１１、ソースドライバ１２、ゲートドライバ１３、コントローラ１４、フレームメモリ１５、入力電源１６、液晶駆動電圧発生回路１７を備えている。

液晶パネル１０は、アレイ基板と対向基板とから構成され、このアレイ基板には信号線と走査線が互いに直交するように配線され、それらの交点にＴＦＴが設けられ、また、アレイ基板と対向基板の間にＯＣＢモードの液晶が挟持されている。なお、本実施形態の液晶パネル１０は、縦方向に１〜ｍラインの信号線が形成され、横方向に１〜ｎラインの走査線が形成されているとする。例えば、ＷＶＧＡの場合には、８００本（ｘＲＧＢ）ｘ４８０本であるので、ｎ＝４８０となる。

バックライト１１は、液晶パネル１０の背面に配置されており、例えば導光板と、その端辺に配置される複数の短残光型の冷陰極管で構成される。光源として冷陰極管に代えて複数の白色のＬＥＤを用いても構わない。また、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のＬＥＤを組み合わせて使用しても構わない。あるいは液晶パネル１０の背面に冷陰極管やＬＥＤを配置しても構わない。

フレームメモリ１５は、入力される映像信号のデータを一時格納する。データの１つ前のフレームのデータを一時格納する。

入力電源１６は、バックライト１１、コントローラ１４及び液晶駆動電圧発生回路１７に電力を供給し、液晶駆動電圧発生回路１７は、表示用データを液晶パネル１０に表示させるタイミングに応じて、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３に供給する電圧を調整する。

ゲートドライバ１３は、液晶パネル１０の走査線にゲート信号を供給し、ソースドライバ１２は、液晶パネル１０の信号線に映像信号などに対応する電圧を供給する。

ソースドライバ１２は、Ｄ／Ａ変換部２３及びシフトレジスタ２４を備えている。

コントローラ１４については、後から説明する。

（２）液晶表示装置における表示動作
次に、図１を用いて、液晶表示装置における表示動作について説明する。

ＲＧＢデータである映像信号は、フレームメモリ１５に一時的に蓄積されていく。

コントローラ１４は、フレームメモリ１５に蓄積されているフレームデータを読み込み、その映像信号に対して階調補正やガンマ補正処理を行なう。そして、スタートパルスにしたがって、その補正処理を行なった表示用のデータを１行画素分ずつソースドライバ１２のシフトレジスタ２４に転送していく。

また、コントローラ１４は、スタートパルスにしたがって、逆転移防止のための黒色映像のデータも１行画素分ずつシフトレジスタ２４へ転送していく。

そして、コントローラ１４は、ソースドライバ１２のＤ／Ａ変換部２３に対してロードパルスを出力する。Ｄ／Ａ変換部２３は、ロードパルスが入力されたタイミングに、シフトレジスタ２４に格納されたデータを１行画素分同時に取得し、Ｄ／Ａ変換して各表示用データに対応した電圧を液晶パネル１０の信号線に出力する。

また、このとき、コントローラ１４は、ゲートドライバ１３から各走査線に出力するパルス状のゲート信号（以下、ゲートパルスという）の出力タイミングを制御すると共に、液晶パネル１０の各ＴＦＴが表示用データに応答するタイミングにバックライト１１を点灯させて、表示用データを液晶パネル１０に表示させる。

（３）コントローラ１４の構成
次に、図２に基づいてコントローラ１４における信号処理の詳細な構成について説明する。図２は、コントローラ１４の信号処理に係わるブロック図である。

図２に示すように、コントローラ１４はヒストグラム検出部３０、フレームメモリ制御部３２、バックライト輝度算出部３４、バックライト制御部３６、ガンマ変換値算出部３８、ガンマ変換部４０、ＲＧＢ独立ガンマ部４２、ＦＲＣ処理部４４、ソースドライバ出力変換部４６とから構成される。

ヒストグラム検出部３０は、入力した１フレーム期間分の映像信号において、入力される映像信号に基づき、予め区分される、例えば１０分割される各階調範囲に含まれる画素数をカウントし、各階調範囲に含まれる画素数（画素数は画素の頻度の一例である）と対応付けたヒストグラムを生成する。この検出したヒストグラムをバックライト輝度算出部３４とガンマ変換値算出部３８に出力する。

フレームメモリ制御部３２は、フレームメモリ１５に１フレーム期間の映像信号を記憶する。

バックライト輝度算出部３４は、ヒストグラム検出部３０から入力されるヒストグラムに基づいてバックライト１１の輝度を算出するものである。例えば、ヒストグラムにおいて低い階調範囲の頻度が多い場合は、この多頻度の階調範囲に沿うようなバックライト１１の輝度、即ち通常よりも輝度を小さくし、高い階調範囲の頻度が多い場合にはバックライト１１の輝度を高くするように制御する。この算出したバックライト輝度値はバックライト制御部３６に出力する。

バックライト制御部３６は、入力したバックライト輝度値に基づいてバックライト１１の輝度を調整する。その調整は、発光と非発光の期間を高速に切り替えることにより輝度を変調するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御法を用いる。よって、バックライト制御部３６からは、バックライト輝度信号に基づいてＰＷＭ制御信号を生成し、バックライト１１へ出力する。バックライト１１の輝度の調整については、上記の他に、電流量自体を制御するものであっても構わない。

ガンマ変換値算出部３８は、ヒストグラムとバックライト輝度値とから、入力した映像信号のガンマ値の補正をするためのガンマ変換値を算出する。

ガンマ変換部４０は、フレームメモリ制御部３２から入力した映像信号と、ガンマ変換値算出部３８から入力したガンマ変換値に基づいて、映像信号のガンマを変更する。例えば、ヒストグラムに基づきバックライト１１の輝度を通常よりも小さくすると、本来の階調輝度に比べて輝度が低下する。そこで、映像信号を、本来の階調よりも明るい階調となるように変換する。この変換は、理想ガンマ曲線、例えば２．２乗ガンマ曲線に近づけるように変換する。

ＲＧＢ独立ガンマ部４２は、その変更されたガンマ変換に基づいてＲＧＢ独立にそれぞれ映像信号のガンマ値を補正する。この補正は、例えばＯＣＢ型の液晶のように、Ｒ，Ｇ，Ｂ個々にガンマ設定かることが望ましい場合に有効に適用される。

ＦＲＣ処理部４４は、各ＲＧＢの映像信号についてＦＲＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理を行う。このＦＲＣ処理部４４は、例えば１０ビットの入力映像信号において、８ビットのソースドライバを使用し、１０ビット相当の階調表示を行う場合等に用いるものである。

ソースドライバ出力変換部４６は、ＦＲＣ処理が行われたＲＧＢの映像信号をソースドライバ１２に出力する。

（４）フラッシングレス駆動法
次に、図３のタイミングチャートに基づいて本実施形態の液晶表示装置１０におけるフラッシングレス駆動法について説明する。

このフラッシングレス駆動法は、１フレーム期間において、例えば最初の１／４フレーム期間に非映像信号として黒映像信号を書き込む黒書込み期間と、続く１／４フレーム期間に映像信号を書き込む映像書込み期間と、その書き込んだ映像信号を２／４フレーム期間にわたり保持する映像保持期間とより順番に構成される。そして、映像保持期間においてバックライト１１を点灯させ、映像を表示させる。

このフラッシングレス駆動法であると、１フレーム期間の最初に黒映像が書き込まれることによりベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止することができると共に鮮明な画像を得ることができる。また、映像保持期間においてバックライト１１を点灯させるため、映像にちらつき等が起こることがない。

なお、黒映像信号に代えて、黒映像信号より高い電圧値の非映像信号を用いても構わない。この場合、表示上は灰色となるがバックライト１１を消灯させておくことでコントラストへの悪影響はほとんどなく、効果的に逆転移の防止が可能となる。例えば、黒映像信号よりも高い電圧値に対応する非映像信号を用いることで、非映像信号の挿入率をより短くすることも可能となる。これにより、逆転移が生じやすい高温環境下でも高い表示輝度を得ることが可能となる。なお、この非映像信号の挿入率は、環境温度に基づいて適宜変更するように構成することも可能である。

（５）コントローラ１４の制御状態
次に、上記で説明したフラッシングレス駆動法を前提として、各フレーム期間の映像信号の制御状態について図３のタイミングチャートに基づいて説明する。

図３において第１フレーム期間から第４フレーム期間が表示されている。ここで第１フレーム期間から第４フレーム期間には、それぞれ映像信号１から映像信号４がそれぞれ順番に入力する。以下、映像信号１に注目して説明する。

（５−１）第１フレーム期間
まず、第１フレーム期間の全ての時間において、映像信号１が入力し、フレームメモリ１５に記憶される。また、この映像信号１についてヒストグラム検出部３０でヒストグラムを検出する。

（５−２）第２フレーム期間の黒書込み期間
次に、第２フレーム期間の黒書込み期間の期間Ａ１において、バックライト輝度算出部３４でバックライト輝度値を算出する。

次に、第２フレーム期間の黒書込み期間の期間Ｂ１において、ガンマ変換値算出部３８で、映像信号１と算出したバックライト輝度値を用いて映像信号１のガンマ変換値を算出する。

（５−３）第２フレーム期間の映像書込み期間
次に、第２フレーム期間の映像書込み期間Ｃ１において、算出したガンマ変換値を用いて、フレームメモリ１５に記憶されている映像信号１のガンマ変換をガンマ変換部４０において行い、ＲＧＢ独立ガンマ部４２、ＦＲＣ処理部４４、ソースドライバ出力変換部４６で各処理を行い、各画素に映像信号１を書き込んでいく。

（５−４）第２フレーム期間の映像保持期間
次に、第２フレーム期間の映像保持期間Ｄ１において、詳しくは、上記映像書込みが終わった後の映像保持期間において、バックライト輝度算出部３４において算出されたバックライト輝度値に基づいてバックライト１１を点灯させる。

これにより、映像信号１を表示されることができる。

（５−５）映像信号２〜４
映像信号２〜４も、上記と同様の処理を行って、それぞれ同じタイミングで映像が表示される。

（６）効果
本実施形態であると、上記したフラッシングレス駆動法により、映像信号１に基づいてガンマが変換された映像信号１を表示する場合に、映像信号１に基づく映像表示が完了した後に、この映像信号１に基づいて算出されたバックライト輝度値でバックライト１１を点灯させている。そのため、従来のようなフラッシング現象が起こることがない。すなわち、映像表示とバックライト輝度制御とが同じタイミングであるため、暗い映像から明るい映像に切り換わるときのフラッシング現象が発生したり、視認上の応答の劣化が生じることもない。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置の制御状態について図４に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、バックライト輝度値とガンマ変換値を算出するタイミングにある。なお、説明を簡単にするために、図４のタイミングチャートにおいて、１フレームの映像信号が入力する１フレーム期間と、映像を表示するフレーム期間とは、映像保持期間分だけずれているとする。

第１の実施形態では、第２フレーム期間の黒書込み期間の期間Ａ１でバックライト輝度値を算出し、期間Ｂでガンマ変換値両値を算出した。しかし、本実施形態では、１つ前の第１フレーム期間における映像保持期間Ａ’１でバックライト輝度値を算出し、第２フレーム期間の黒書込み期間Ｂ’１でガンマ値を算出している。

これによって、温度によって黒書込み期間が短くなっても、１つ前の第１フレーム期間の映像保持期間において計算時間を得ることができるため、映像表示とガンマ制御が同じタイミングで行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の液晶表示装置の制御状態について図５に基づいて説明する。

本実施形態においては、ＯＣＢ型の液晶表示装置ではなく、ＴＮ型の液晶表示装置を用いる。そして、本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、非映像信号書き込み期間がなく、映像書き込み期間の次に映像保持期間があり、そして、次のフレームの映像書き込み期間がくる。

そして、本実施形態においては、バックライト１１を点灯させるタイミングを、映像保持期間が開始された後、すなわち、１フレームにおいて全ての走査が完了し映像表示がなされた後にバックライト１１を点灯させる。このバックライト１１の発光輝度は、第１の実施形態と同様にバックライト輝度算出部３４によって算出した値を用いる。また、同時に表示する映像信号については、ガンマ変換部４０によって得られたガンマ値に基づいてガンマ変換を行う。

また、映像保持期間が終了し、映像書き込み期間の開始時にバックライト１１を消灯させる。

本実施形態によれば、映像書き込み期間が終了し映像保持期間においてバックライト１１を点灯させ、この点灯させた場合の発光輝度をバックライト輝度算出部３４によって得られた発光輝度に基づいて発光させるため、フラッシング現象が発生せず、また、バックライト１１の輝度が変化しても人間の目には認識できず、画質も向上する。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置の制御状態について図６に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、バックライト１１は点灯／消灯をさせずに常に点灯状態を保持し、非映像信号書き込み期間においてバックライト１１の発光輝度を調整する。

すなわち、バックライト輝度算出部３４によって算出された輝度値に基づいて、バックライト１１の発光輝度を制御する場合に、非映像信号書き込み期間、より詳しくは非映像信号に基づく画像表示が完了した時点で行う。

非映像信号書き込み期間においてはバックライト１１の輝度が変化してもユーザには視認されにくく、また、フラッシング現象も発生しない。特に、非映像信号として黒表示信号を用いることにより、ユーザにバックライト１１の輝度変化が視認されることはない。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置の制御状態について図７に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、バックライト輝度算出部３４とガンマ変換値算出部３８の基準となる階調情報の求め方にある。

すなわち、第１の実施形態ではヒストグラム検出部３０によって１フレーム期間分の映像信号における階調情報を求めた。しかし、本実施形態では１フレーム期間における映像信号の階調分布を求め、この階調分布におけるピークの階調値を、階調情報としてバックライト輝度算出部３４、ガンマ変換値算出部３８に出力する。

バックライト輝度算出部３４は、このピークの階調値に基づいてバックライト輝度を算出し、ガンマ変換値算出部３８はこのピークの階調値に基づいてガンマ変換値を求める。

なお、このピークの階調値ではなく、１フレーム期間中の最大階調値を用いたり、平均階調値を用いてもよい。そして、このように計算されたバックライト１１の輝度値を用いて、バックライト１１を映像保持期間開始後に点灯させる。

また、このバックライト１１の点灯のタイミングは、１フレーム分の映像の書き込みが終了し時と同時ではなく、所定時間経過後に点灯させるのが好ましい。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置の制御状態について図８〜図９に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置の構成
まず、本実施形態における液晶表示装置の構成について図９に基づいて説明する。

液晶表示装置の液晶パネル１０の下面には、バックライト１１が配され、液晶パネル１０には、ＦＰＣ１１２が取り付けられ、このＦＰＣ１０２にはＰＣＢ１１４が取り付けられている。

バックライト１１は、走査線と直交する方向（走査方向）に二つに分割された上導光板１０６と下導光板１０８を有し、上下導光板１０６、１０８の短辺側の一辺にそれぞれ複数のＬＥＤ１１０が取り付けられている。

これにより、このバックライト１１は、上導光板１０６と下導光板１０８とがそれぞれ分割して点灯できる構造となる。

（２）バックライト１１の制御方法
上記のようなバックライト１１において、本実施形態では、図８に示すように、上導光板１０６に対応する液晶パネルの上側部分の映像書き込みが終了した時点で、上導光板１０６を点灯させ、次に下導光板１０８に対応する液晶パネルの下側部分の映像まで書き込みが終了した時点で、下導光板１０８を発光させる。

これにより、バックライト１１を上下にそれぞれ映像書き込みが終了した後に点灯させることにより、時間開口率を長く取ることができる。また、このバックライト１１の消灯についても、上導光板１０６に対応する液晶パネルの上側部分の非映像書き込みが開始された時点で上導光板１０６を消灯させ、次に下導光板１０８に対応する液晶パネルの下側部分の非映像書き込みが開始した時点で下導光板１０８を消灯させることにより、画面内での輝度傾斜が生じることも防止される。

（３）変更例１
本実施形態のバックライト１１の変更例１としては、大画面化に際しては、２分割以外にも、複数に分割して制御することも有効である。また、光源の配置方法に関しては、図１１に示すように、上導光板１０６の上辺に複数のＬＥＤ１１０を配し、下導光板１０８の下辺に複数のＬＥＤ１１０を配してもよい。

（４）変更例２
本実施形態のバックライト１１の変更例２としては、図１０に示すように、１枚の導光板１１６の上辺に沿って複数のＬＥＤ１１０を配し、また、下辺に沿って複数のＬＥＤ１１０を配する。

そして、導光板１１６の上側部分を点灯させる場合には上側のＬＥＤ１１０のみを点灯させ、導光板１１６の下側部分を点灯させる場合には、下側のＬＥＤ１１０のみを点灯させる。

（変更例）
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

例えば、上記実施形態では、ＯＣＢ型の液晶表示装置について説明したが、本実施形態はＴＮ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、強誘電型、あるいは反強誘電型等の液晶表示装置においても適用することができる。

そして、これら液晶の応答速度としては、例えば５ｍ秒以下のもの、特に非映像信号書込みを行う場合にはＯＣＢ型の液晶が好適である。

本発明の第１の実施形態の液晶表示装置のブロック図である。 コントローラのブロック図である。 映像を表示する場合のタイミングチャートである。 第２の実施形態の映像を表示するためのタイミングチャートである。 第３の実施形態の映像を表示するためのタイミングチャートである。 第４の実施形態の映像を表示するためのタイミングチャートである。 第５の実施形態の映像を表示するためのタイミングチャートである。 第６の実施形態の映像を表示するためのタイミングチャートである。 第６の実施形態における液晶表示装置の斜視図である。 第６の実施形態のバックライトの変更例１である。 第６の実施形態のバックライトの変更例２である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
１１ バックライト
１２ ソースドライバ
１３ ゲートドライバ
１４ コントローラ
１５ フレームメモリ
３０ ヒストグラム検出部
３２ フレームメモリ制御部
３４ バックライト輝度算出部
３６ バックライト制御部
３８ ガンマ変換値算出部
４０ ガンマ変換部

Claims (8)

1. 複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを照明するバックライトと、
   前記各信号線に映像信号と非映像信号とを出力するソースドライバと、
   前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
   １フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
   を有する液晶表示装置であって、
   前記制御部は、
   （１）第１フレーム期間において、
   （１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
   （１−２）前記映像信号の階調値の分布を算出し、
   （２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
   （２−１）前記階調値の分布から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
   （２−２）前記階調値の分布から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
   （３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
   （３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
   （４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
   前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
   液晶表示装置。
2. 複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを照明するバックライトと、
   前記各信号線に非映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
   前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
   １フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
   を有する液晶表示装置であって、
   前記制御部は、
   （１）第１フレーム期間の次の第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、また、前記映像信号の階調値の分布を算出し、
   （２）前記第１フレーム期間の映像保持期間と前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
   （２−１）前記階調値の分布から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
   （２−２）前記階調値の分布から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
   （３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
   （３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
   （４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
   前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
   液晶表示装置。
3. 複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを照明するバックライトと、
   前記各信号線に映像信号を出力するソースドライバと、
   前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
   １フレーム期間において、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
   を有する液晶表示装置であって、
   前記制御部は、
   （１）第１フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
   （１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
   （１−３）前記バックライトは消灯させ、
   （２）第１フレーム期間の映像保持期間において、
   （２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
   （２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
   （２−３）前記バックライトは消灯させ、
   （３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
   （３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
   （３−３）前記バックライトは消灯させ、
   （４）前記第２フレーム期間の映像保持期間において、
   前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
   液晶表示装置。
4. 複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを照明するバックライトと、
   前記各信号線に非映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
   前記各走査線にパルス状のゲート信号を出力するゲートドライバと、
   １フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
   を有する液晶表示装置であって、
   前記制御部は、
   （１）第１フレーム期間において、
   （１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
   （１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
   （２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
   （２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
   （２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
   （２−３）非映像信号の書き込みが完了した後に前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光輝度を調整し、
   （３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
   （３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込む、
   液晶表示装置。
5. 複数本の信号線と、複数本の走査線と、マトリックス状に配置された複数の画素とを有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを照明するバックライトと、
   前記各信号線に黒映像信号と映像信号を出力するソースドライバと、
   前記各走査線にゲート信号を出力するゲートドライバと、
   １フレーム期間において、前記非映像信号を前記各画素に書き込む非映像信号書き込み期間、前記映像信号を前記各画素に書き込む映像書き込み期間、前記各画素に書き込んだ前記映像信号を保持する映像保持期間の順番に構成されるように制御する制御部と、
   を有する液晶表示装置であって、
   前記制御部は、
   （１）第１フレーム期間において、
   （１−１）第２フレーム期間で表示する１フレーム分の映像信号をフレームメモリに格納し、
   （１−２）前記映像信号の階調に関する階調情報を算出し、
   （２）前記第２フレーム期間の非映像信号書き込み期間において、
   （２−１）前記階調情報から前記バックライトを発光させるためのバックライト輝度値を算出し、
   （２−２）前記階調情報から前記映像信号のガンマ変換値を算出し、
   （３）前記第２フレーム期間の映像書き込み期間において、
   （３−１）前記フレームメモリに格納した前記映像信号を、前記ガンマ変化値を用いてガンマ変換し、
   （３−２）前記ガンマ変換した映像信号を前記各画素に書き込み、
   （４）前記第２フレーム期間の映像保持期間の開始された後において、
   前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
   液晶表示装置。
6. 前記バックライトが、前記走査線と直交する方向に複数に分割され、これら分割領域毎に発光するものであり、
   前記各分割領域のそれぞれにおいて、前記映像保持期間が開始された後に、前記バックライト輝度値に基づいて前記バックライトを発光させる、
   請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶パネルは、ＯＣＢ型の液晶である、
   請求項１から５の少なくとも一項記載の液晶表示装置。
8. 前記非映像信号は、黒表示に対応する信号である、
   請求項１から５の少なくとも一項記載の液晶表示装置。