JP2008164852A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示データの濃淡レベルが異なる場合にも、フリッカ現象等の問題を回避して、大画面化に伴う表示画像の均一化を図ることのできる液晶表示装置を得る。
【解決手段】１画面内を分割した複数のエリアに応じて設けられた複数のコモン電圧入力端子と、表示データである映像信号を取り込み、複数のエリアに対応する映像信号に分割する映像信号エリア分割部１０と、映像信号エリア分割部１０により分割された複数のエリアに対応する映像信号に基づいて、それぞれのエリア別に映像信号の特徴量を算出する映像信号特徴量算出部２０と、映像信号特徴量算出部２０により算出された映像信号の特徴量に基づいて、それぞれのエリアに応じた最適コモン電圧を算出し、算出した最適コモン電圧を複数のコモン電圧入力端子のそれぞれに対して印加するコモン電圧設定部３０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、大画面化に伴う表示画像の均一化を図るための液晶表示装置に関する。

通常の液晶表示装置において、コモン電極電圧Ｖｃｏｍとしては、同一電位が印加されている。パネルサイズが小さい場合には、このような同一電位のコモン電極電圧Ｖｃｏｍを使用した場合にも、画面内には、ほぼ均一に電圧が加わり、表示画像の均一化を保つことができていた。

しかしながら、液晶表示装置の大画面化に伴って、Ｖｃｏｍが印加されるコモン電極へのインピーダンスが大きくなる。そのため、Ｖｃｏｍ入力から遠い所では、十分電圧が印加されず、コモン電圧の不均一に起因して、ムラや焼きつきが発生する。また、インピーダンスが高いため、データ電極側も表示データの電位による影響を受け、フリッカが発生することとなる。

このような問題に対して、画面エリアに応じて互いに異なるコモン電極電圧を印加することにより、ゲート電圧の信号遅延によって生じるフリッカ現象を防止し、データ電圧の信号遅延によって生じる画質の不均一性を克服する液晶表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。より具体的には、ゲート線あるいはデータ線の信号遅延による電圧差の測定結果を利用して、画像エリアに応じてコモン電極電圧を可変にするものである。

特開平１１−１３３３７９号公報

しかしながら、このような従来技術には次のような課題がある。
従来の液晶表示装置では、フリッカ等の要因の１つである画面内の位置を考慮した上で、コモン電極電圧を可変にしている。しかしながら、別の要因である画像エリアの位置に応じた表示データの濃淡レベルの影響は、考慮されておらず、表示データの濃淡レベルによっては、フリッカ等の問題を十分には解消できないという問題がある。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、表示データの濃淡レベルが異なる場合にも、フリッカ現象等の問題を回避して、大画面化に伴う表示画像の均一化を図ることのできる液晶表示装置を得ることを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、１画面内を分割した複数のエリアに応じて設けられた複数のコモン電圧入力端子と、表示データである映像信号を取り込み、複数のエリアに対応する映像信号に分割する映像信号エリア分割部と、映像信号エリア分割部により分割された複数のエリアに対応する映像信号に基づいて、それぞれのエリア別に映像信号の特徴量を算出する映像信号特徴量算出部と、映像信号特徴量算出部により算出された映像信号の特徴量に基づいて、それぞれのエリアに応じた最適コモン電圧を算出し、算出した最適コモン電圧を複数のコモン電圧入力端子のそれぞれに対して印加するコモン電圧設定部とを備えたものである。

本発明によれば、異なるコモン電極電圧を設定できるエリア毎に算出された映像信号の階調に基づいて、最適なコモン電極電圧をエリア別に設定することにより、表示データの濃淡レベルが異なる場合にも、フリッカ現象等の問題を回避して、大画面化に伴う表示画像の均一化を図ることのできる液晶表示装置を得ることができる。

以下、本発明の液晶表示装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の動作を説明するための概念図である。この図１の液晶表示装置における画像エリアは、説明の便宜上、エリア１〜エリア４の４つに分割されている場合を例示している。そして、分割された各エリアに対応して設けられた個別のコモン端子を介して、各エリア別にコモン電極電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を可変して印加できるように構成されている。

このような分割エリアは、液晶表示装置のパネルサイズ、および大画面化に伴う表示画像の均一化として要求されるレベルに応じてあらかじめ決められ、決められた分割エリアに対応する個別のコモン端子が設けられることとなる。

さらに、本発明においては、個別のコモン端子を介して各エリア別に印加されるコモン電極電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を、各エリアの表示データの濃淡レベルに依存して可変としている点を特徴としている。

図２は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成図である。この図２の液晶表示装置は、映像信号エリア分割部１０、映像信号特徴量算出部２０、およびコモン電圧設定部３０を備えている。この構成図においては、エリアを１〜ＮにＮ分割する場合を示している。

映像信号エリア分割部１０は、１画面分の表示に用いられる映像信号を、あらかじめ分割されたＮ個のエリア１〜エリアＮに対応する映像信号に分割する。次に、映像信号特徴量算出部２０は、映像信号エリア分割部１０により分割されたエリア１〜エリアＮの映像信号に基づいて、それぞれのエリア別に、映像信号の特徴量を算出する。

ここで、映像信号の特徴量とは、例えば、映像信号の濃淡レベルの平均値あるいはピーク値に相当し、表示データの濃淡レベルの特徴を表す量を意味する。以下の説明においては、特徴量として平均値を用いる場合を説明する。また、映像信号特徴量算出部２０は、映像信号の特徴量を、１フレームごとに算出することができるが、これに限定されず、複数フレームにわたって１つの特徴量を算出することも可能である。

次に、コモン電圧設定部３０は、映像信号特徴量算出部２０により算出されたエリア１〜エリアＮの映像信号の平均値に基づいて、それぞれのエリア別に、最適なコモン電極電圧Ｖｃｏｍ１〜ＶｃｏｍＮを算出し、それぞれのコモン端子に印加する。

図３は、本発明の実施の形態１のコモン電圧設定部３０によるエリア別の最適なコモン電極電圧の算出に関する説明図である。図３においては、説明を簡略化するために、エリア１〜エリア３の３つのエリアに関する最適なコモン電極電圧の算出例を示している。

液晶表示装置の大画面化に伴って、Ｖｃｏｍが印加されるコモン電極へのインピーダンスが大きくなる。そして、コモン電極のインピーダンスが高いために、コモン電極電圧の入力端子から遠い画素では、画素電極の影響を強く受けてしまう。すなわち、コモン電極電圧Ｖｃｏｍが、表示データの濃淡レベルに相当する電圧が印加される画素電極に引っ張られてしまう。

画素電極は、交流駆動のため、フレームごとに正負電位を反転して印加しており、表示データによって、画素電極に引っ張られる電位は異なる。従って、このような表示データに応じて画素電極に引っ張られる電位を考慮に入れない場合には、部分的にフリッカが発生するか、あるいは、表示パターンによりフリッカが出たり、出なかったりすることとなる。

そこで、コモン電圧設定部３０は、このようなフリッカ現象を回避するために、エリア毎に算出された映像信号の平均値に基づいて、表示データの階調に応じて画素電極に引っ張られる電位を考慮して、各エリア別に最適なコモン電極電圧を設定している。

図３においては、画像１と画像２の２つの映像信号に対して各エリア別に最適なコモン電極電圧を設定した結果を示している。映像信号を与えるためのデータ信号は、フレーム毎に正負反転して印加されるため、図３における階調データは、±で対称となるように示されている。

画像１は、エリア１において濃淡値±２５５の平均階調を有し、エリア２において濃淡値±１２８の平均階調を有し、エリア３において濃淡値±０の平均階調を有している。また、画像２は、エリア１において濃淡値±１２８の平均階調を有し、エリア２において濃淡値±０の平均階調を有し、エリア３において濃淡値±２５５の平均階調を有している。

この場合、表示データの電位による影響を抑えるために、平均階調の絶対値が大きいものほどコモン電極電圧を下げて設定している。より具体的には、画像１に対しては、エリア１の平均階調の絶対値が最も大きく、エリア３の平均階調の絶対値が最も小さいことから、対応するコモン電極電圧は、Ｖｃｏｍ１を最も下げ、逆に、Ｖｃｏｍ３は、Ｖｃｏｍ１およびＶｃｏｍ２よりも下げる量を少なくして設定している。

同様に、画像２に対しては、エリア３の平均階調の絶対値が最も大きく、エリア２の平均階調の絶対値が最も小さいことから、対応するコモン電極電圧は、Ｖｃｏｍ３を最も下げ、逆に、Ｖｃｏｍ２は、Ｖｃｏｍ３およびＶｃｏｍ１よりも下げる量を少なくして設定している。

従って、１画面に表示される映像データが、画像１から画像２に切り替わる場合には、その切り替わりに応じてコモン電圧設定部３０により設定されたそれぞれの画像に対応する最適なコモン電極電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ３に切り替えることにより、表示データの電位によるフリッカ現象を抑えることができる。

各エリア別に求められた平均階調から最適なコモン電極電圧Ｖｃｏｍを設定するためには、図２には図示されていないが、例えば、コモン電圧設定部３０が、あらかじめ演算式またはルックアップテーブルデータとして平均階調と最適コモン電極電圧との対応関係を記憶部に備えておくことにより、実現できる。

図２、図３を用いて上述したように、本発明の実施の形態１における液晶表示装置は、エリア毎の映像データの階調を考慮して、映像データの特徴量に基づいてそれぞれのエリア毎にコモン電極電圧を最適に設定することができる。そして、面内位置に応じたインピーダンスをさらに考慮するためには、次の２つの方法がある。

まず、第１の方法は、コモン電圧設定部３０において、平均階調に応じてコモン電極電圧を設定する際に、エリア毎に異なる最適設定を行うものであり、例えば、面内位置に応じた個別の演算式または個別のルックアップデーブルを備えることにより実現できる。これにより、面内位置に応じたそれぞれのエリア毎に最適なコモン電極電圧の補正を加味することができる。

また、第２の方法は、先の図１に示したように、それぞれのエリア毎のインピーダンスを合わせるために、異なる値の抵抗をハードウェア的に付加するものである。例えば、コモン電極電圧Ｖｃｏｍ２の入力端子のインピーダンスが、他の端子よりも低い場合には、Ｖｃｏｍ２の入力端子に抵抗を追加して、インピーダンスを合わせることが考えられる。

このようにして、あらかじめ面内位置によるインピーダンスの違いを、抵抗を挿入することにより補正することができれば、コモン電圧設定部３０は、面内位置に依存せずに、平均階調に応じてコモン電極電圧を設定することができ、インピーダンスが同じエリアで共通の演算式またはルックアップテーブルを用いることができる。

以上のように、実施の形態１によれば、異なるコモン電極電圧を設定できるエリア毎に算出された映像信号の階調に基づいて、最適なコモン電極電圧をエリア別に設定することにより、表示データによるフリッカ現象等を抑えることができる。さらに、各エリアの面内位置を考慮することにより、面内ばらつきを抑えた最適コモン電圧を印加できるとともに、表示データにも適した電圧印加が可能となる。

本発明の実施の形態１における液晶表示装置の動作を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成図である。 本発明の実施の形態１のコモン電圧設定部によるエリア別の最適なコモン電極電圧の算出に関する説明図である。

符号の説明

１０ 映像信号エリア分割部、２０ 映像信号特徴量算出部、３０ コモン電圧設定部。

Claims (5)

1. １画面内を分割した複数のエリアに応じて設けられた複数のコモン電圧入力端子と、
   表示データである映像信号を取り込み、前記複数のエリアに対応する映像信号に分割する映像信号エリア分割部と、
   前記映像信号エリア分割部により分割された前記複数のエリアに対応する映像信号に基づいて、それぞれのエリア別に映像信号の特徴量を算出する映像信号特徴量算出部と、
   前記映像信号特徴量算出部により算出された前記映像信号の特徴量に基づいて、それぞれのエリアに応じた最適コモン電圧を算出し、算出した前記最適コモン電圧を前記複数のコモン電圧入力端子のそれぞれに対して印加するコモン電圧設定部と
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記コモン電圧設定部は、映像信号の特徴量と最適コモン電圧との対応関係をあらかじめ定めた演算式またはルックアップテーブルを備え、前記演算式または前記ルックアップテーブルを用いて、前記映像信号特徴量算出部により算出された前記映像信号の特徴量に応じた最適コモン電圧を特定することを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２に記載の液晶表示装置において、
   前記コモン電圧設定部は、前記複数のエリアごとに個別の演算式または個別のルックアップテーブルを備え、前記複数のエリアの面内位置に応じて前記複数のコモン電圧入力端子のそれぞれに印加する最適コモン電圧を個別に算出することを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
   映像信号特徴量算出部は、前記映像信号の特徴量として映像信号の濃淡レベルの平均値を用いることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、
   映像信号特徴量算出部は、前記映像信号の特徴量として映像信号の濃淡レベルのピーク値を用いることを特徴とする液晶表示装置。

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