JP2016218168A - 駆動装置、表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】明暗駆動を行う場合であっても、画質の低下を防止する。【解決手段】画素スイッチング素子を有する表示装置の駆動装置であって、複数の画素の画素電極に印加する電圧を制御する画素電圧制御手段と、共通電極に印加する共通電圧を１フレーム内で一定時間ごとに異なる２つの値の間で切り替える制御を行う共通電圧制御手段と、明表示と暗表示を繰り返す制御を行う明暗制御手段と、を有する。画素電圧制御手段は、電圧を制御する画素電極を上記一定時間ごとに変更する。共通電圧制御手段は、明暗制御手段によって明表示と暗表示を繰り返す駆動モードにおいて、暗表示を行う期間の直前の明表示を行う第１の明表示フレームと直後の明表示を行う第２の明表示フレームとの間で、同一の画素電極に電圧を印加するときの共通電圧が異なる値となるように制御を行う。【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等、電気光学的変化によって画像表示を行う表示装置に関する。

アクティブマトリックス基板を使用した液晶表示装置において、1フレーム内でコモン電極（ＩＴＯ電極）の電圧を交流駆動することで、液晶駆動電圧を複数回反転させるものが知られている。この交流駆動により入力信号の出力を低くすることができ、製造コストを抑えられる。

特許文献１は、ＩＴＯ電極に印加される電圧（以下、ＩＴＯ電圧という）を１フレーム内で複数回切り替える液晶表示装置を開示している。特許文献１では、奇数番目のフレーム（以下、奇数フレームという）ではＩＴＯ電圧を高い状態にし、偶数番目のフレーム（以下、偶数フレームという）ではＩＴＯ電圧を低い状態にする駆動方法が開示されている。

特開２００５−７０５４０号公報

特許文献１のような１フレーム内でＩＴＯ電圧を一定時間ごとに複数回切り替える液晶駆動方法では、フレーム毎に液晶駆動電圧の状態を切り替えることで、連続する２つのフレームの電圧変化を対称なものとし、液晶駆動電圧の偏りを防止していた。

しかし、動画の視認性を向上させるために明暗駆動（黒挿入）を行うと、フレーム毎の電圧変化に対称性がなくなり液晶駆動電圧に偏りが発生するため、横帯が視認されるおそれや、焼き付き等の液晶劣化をおそれがあった。

本発明は、明暗駆動を行う場合であっても、画質の低下を防止できる表示装置を駆動する駆動装置を提供する。

本発明の一側面としての駆動装置は、マトリクス状に配置された複数の走査線および複数のデータ線と、複数の画素の各々に対して設けられ、前記走査線に電圧が印加されることに応じて、該走査線に対応する画素列に含まれる画素の画素電極への前記データ線を介した電圧の印加を可能とする１対の画素スイッチング素子と、を備えた表示装置を駆動する駆動装置である。そして、複数の画素の画素電極に印加する電圧を制御する画素電圧制御手段と、共通電極に印加する共通電圧を１フレーム内で一定時間ごとに異なる２つの値の間で切り替える制御を行う共通電圧制御手段と、複数の画素において、明表示と該明表示よりも表示階調が低い暗表示とを繰り返す制御を行う明暗制御手段と、を有する。画素電圧制御手段は、電圧を制御する画素電極を上記一定時間ごとに変更する。共通電圧制御手段は、明暗制御手段によって明表示と暗表示を繰り返す駆動モードにおいて、暗表示を行う期間の直前の明表示を行う第１の明表示フレームと直後の明表示を行う第２の明表示フレームとの間で、同一の画素電極に電圧を印加するときの共通電圧が異なる値となるように制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、明暗駆動を行う場合であっても、画質の低下を防止できる表示装置を駆動する駆動装置を提供できる。

本発明の実施形態における表示装置の構成を示すブロック図。 実施例１および２の表示装置における画素の構成を示す図。 実施例１および２の駆動装置における水平走査時のタイミングを示すタイミングチャート。 実施例１および２の駆動装置におけるＤ／Ａコンバータで構成されるランプ電圧生成回路の動作を示すタイミングチャート。 実施例１および２の表示装置におけるビデオ線のデータに対するランプ信号の電圧制御を示す図。 実施例１および２の表示装置における画素に印加するランプ信号の電圧とＩＴＯ電圧を説明する図。 ＩＴＯ電圧が適正であるときの液晶駆動電圧を示す図。 ＩＴＯ電圧がずれたときの液晶駆動電圧を示す図。 実施例１の表示装置における液晶駆動電圧を示す図。 ＩＴＯ電圧がずれたことによる表示状態を説明する図。 実施例１および２の表示装置における明暗駆動の設定動作を示すフローチャート。 実施例２の表示装置における液晶駆動電圧を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である電気光学表示装置の構成を示している。電気光学表示装置は、表示部としての液晶パネル１００と、駆動回路２００と、電圧生成部としてのランプ電圧生成回路３００とにより構成されている。液晶パネル１００は、複数の画素（ここでは、例としてＸＧＡ解像度対応する水平１０２４画素×垂直７６８画素とする）を含む表示領域１３０にて画像を表示する。

本実施例の電気光学表示装置は、液晶プロジェクタ、液晶テレビ、携帯電話、ノートパソコン、デジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置等の各種電子機器に搭載することができる。

駆動回路２００内のパネル制御回路２１０は、不図示のスケーラ等からデジタル化された映像入力を受けて液晶パネル１００への駆動制御信号を生成する。パネル制御回路２１０は、ガンマ補正回路２１１、色むら補正回路２１２、およびその他補正回路を含んでおり、これらにより、入力された映像信号のガンマ補正や色むら補正等の各種補正を行う。また、パネル制御回路２１０は、更に、後述する倍速回路２１４、明暗制御回路２１５、およびＩＴＯ電圧制御回路（共通電圧制御回路）２１６も含んでいる。

サンプリング数検出部としての同一データサンプリング数検出回路２３０は、パネル制御回路２１０でガンマ補正、色むら補正等の各種補正を受けた映像データから同一の表示階調データ（以下、同一データという）が設定された画素数を検出する。同一データが設定された画素数を、以下の説明では同一データサンプリング数という。

コントローラとしてのサンプリング制御回路（画素電圧制御手段）２２０は、同一データサンプリング数検出回路２３０にて検出された同一データサンプリング数に応じて、ランプ電圧生成回路３００での電圧生成制御と液晶パネル１００の駆動制御とを行う。

液晶パネル１００内には、表示領域１３０と、Ｈ駆動回路１１０と、走査線駆動回路としてのＶシフトレジスタ１２０とが設けられている。Ｈ駆動回路１１０は、パネル制御回路２１０からの駆動制御信号および映像データと、サンプリング制御回路２２０からの駆動制御信号とを受けて、表示領域１３０に含まれる各水平画素列（以下、画素ラインという）の画素を駆動する。

図２におけるＨ駆動回路１１０内のインプットデータレジスタ１１１は、パネル制御回路２１０でガンマ補正、色むら補正等の各種補正を受けた映像データを順次受けて、Ｎ＋１ライン分の映像データを記憶する。

また、Ｈ駆動回路１１０内のデータメモリ１１２は、インプットデータレジスタ１１１にて受けたＮライン目の映像データを記憶する。データコンパレータ１１３はデータメモリ１１２に記憶している映像データと、データコンパレータ１１３に入力されるカウンタークロック（サンプリングクロック）であるＣＣＬＫのカウント値とを比較する。

ＳＷコントローラ１１４は、データコンパレータ１１３からの出力をもとに、データ線スイッチとしてのアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂのスイッチングを行うＳＷ信号Ａ１３２ａ及びＳＷ信号Ｂ１３２ｂの電圧を変換して出力する。ここで、この電圧の変換により、アナログＳＷＡ１３３aとアナログＳＷＢ１３３ｂのＯＮ／ＯＦＦ切替が行われる。

ランプ電圧生成回路３００は、複数本のビデオ線１３４ａ，１３４ｂに供給可能なサンプリング用電圧としてのランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂを生成する。そして、アナログＳＷA１３３ａとアナログＳＷＢ１３３ｂは、表示領域１３０の垂直方向に延びるように配線された複数本のデータ線としてのビデオ線１３４ａ，１３４ｂに対して、ランプ電圧ＲＶＡ１３１ａ及びＲＶＢ１３１ｂの供給のオン／オフ制御を行う。なお、ＸＧＡでは、１０２４本のビデオ線１３４ａ及びビデオ線１３４ｂが表示領域１３０に含まれ、ビデオ線ごとにアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂが設けられている。

Ｖシフトレジスタ１２０は、パネル制御回路２１０からのＶＳ信号とＶＣＬＫ信号を受けて、表示領域１３０の水平方向に延びるように配線された複数本の水平走査線１３５へのＶ走査信号（選択電圧）の出力を制御する。なお、ＸＧＡでは、７６８本の水平走査線１３５が表示領域１３０に含まれる。ランプ電圧ＲＶＡ１３１ａ及びＲＶＢ１３１ｂは、１本の水平走査線１３５にＶ走査信号が印加される期間において、単調変化するように生成される。Ｖシフトレジスタ１２０およびアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂによって電圧サンプリング部が構成される。

ビデオ線１３４ａ，１３４ｂと水平走査線１３５は、マトリクス状に配置される。そして、各水平走査線１３５が各ビデオ線１３４ａ又はビデオ線１３４ｂと交差する箇所には、１対の画素スイッチング素子としての画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂ、画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂ、並びに液晶１３８（画素）が設けられている。

アナログＳＷＡ１３３ａおよびアナログＳＷＢ１３３ｂを介してビデオ線１３４ａ，１３４ｂに供給されるランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂは、画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂのドレインに接続される。これにより、画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂのゲートが水平走査線１３５に接続され、水平走査線１３５からのＶ走査信号によって画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂのオン／オフ制御が行われる。

画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂは、画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂのソースに接続され、ビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加されたランプ電圧を受けて、該ランプ電圧を画素電圧としてチャージする。ビデオ線１３４ａ，１３４ｂは、画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂのソースに接続されるとともに、ビデオ線１３４ａ，１３４ｂ自体がコンデンサ容量として機能する。これにより、画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂの容量より大きい容量（数百から数万倍）を構成する。また、画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂの他端は、所定電圧であるＶｃｏｍＣに接続されている。

液晶１３８（画素）は、画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂにチャージされて不図示の画素電極に印加される画素電圧と、不図示の透明電極（ＩＴＯ電極又は共通電極）に印加されるＩＴＯ電圧（共通電圧）ＶｃｏｍＬとの差である電位差に応じて駆動される。

また、本実施例では、液晶駆動電圧（電圧実効値）がゼロに近い場合に液晶１３８の光透過率が最小となって黒色が表示され、液晶駆動電圧が大きくなるにつれて光透過率が増加する、いわゆるノーマリーブラックモードの液晶駆動方式が採用されている。

次に、図１および図２を用いて、液晶パネル１００およびランプ電圧生成回路３００の動作について詳しく説明する。

駆動回路２００内のパネル制御回路２１０は、倍速回路２１４を備えている。これにより、例えば、映像入力信号が１秒間に６０フレームであった場合に入力信号の１フレームの時間内で同様の表示データを２フレーム分表示するように、１２０Ｈｚの駆動タイミング信号、データ信号、及びパネル駆動信号を生成する。入力信号の１フレームを２フレームとして出力する際に、先に出力されるフレームを奇数フレーム、後に出力されるフレームを偶数フレームとする。また、パネル制御回路２１０は明暗制御回路２１５を備えており、倍速回路２１４で生成された奇数フレーム、偶数フレームに対して、それぞれのフレームの画像データに対して任意にゲインを変えることができる。例えば奇数フレームのゲインを１、偶数フレームのゲインを０とすれば黒挿入駆動（明暗駆動）となる。

また、前述のように、パネル制御回路２１０は、映像入力を受けて、ガンマ補正回路２１１、色むら補正回路２１２、データ補正回路２１３によってガンマ補正、色むら補正等の各種補正が行われた映像データを生成する。生成された映像データは、ＤＡＴＡラインを介して液晶パネル１００のＨ駆動回路１１０に入力されるとともに、駆動回路２００内の同一データサンプリング数検出回路２３０に入力される。

Ｈ駆動回路１１０に入力された映像データは、Ｈ駆動回路１１０内のインプットデータレジスタ１１１に格納される。このときの様子を図３に示す。インプットデータレジスタ１１１は、映像データを、パネル制御回路２１０からの水平スタート信号であるＨＳ信号を起点として、ＨＣＬＫに同期してデータＤ１〜Ｄ１０２４として格納していく。ＸＧＡ解像度では、水平方向の映像データとして１０２４個のデータを記憶する。

データメモリ１１２は、インプットデータレジスタ１１１にて受けたＮライン目の映像データを記憶する。このとき、インプットデータレジスタ１１１には、次のラインであるＮ＋１ライン目の映像データが入力される。

データコンパレータ１１３は、図４に示すように、サンプリング制御回路２２０から出力されるＣＲＳＴ信号を起点としてＣＣＬＫのカウントを行うカウンタを含む。そして、データコンパレータ１１３は、データメモリ１１２に記憶されている映像データと、上記カウンタによるカウント値とを比較する。

例えば、映像データが１０ビットの階調であり、Ｄ１のデータが１００であるとすると、データコンパレータ１１３は、ＣＫ１００にてＳＷコントローラ１１４にコンパレータ出力を行う。また、例えば、Ｄ２のデータが８００であるとすると、データコンパレータ１１３は、ＣＫ８００にてＳＷコントローラ１１４にコンパレータ出力を行う。このようにして、データコンパレータ１１３は、水平方向に１０２４のコンパレータ出力を行うことが可能である。

ＳＷコントローラ１１４は、データコンパレータ１１３からの１０２４のコンパレータ出力を電圧変換し、１０２４個のアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂに対して制御信号を出力する。これによりアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂをオン／オフすることで、ビデオ線１３４ａ，１３４ｂに対して、ランプ電圧生成回路３００から出力されるランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂの印加や遮断の制御を行う。

１０２４組のアナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂはＣＲＳＴ信号により全てがオン状態となる。これにより、ランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂがビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加される状態となる。アナログＳＷＡ１３３ａ及びアナログＳＷＢ１３３ｂはコンパレータ出力を受けるとオフ状態となり、ランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂがビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加されない状態（遮断状態）となる。

次に、ランプ電圧生成回路３００におけるランプ電圧の生成について説明する。本実施例では、ランプ電圧生成回路３００に、デジタルデータをアナログ変換するＤ／Ａコンバータを用いる。サンプリング制御回路２２０は、ランプ電圧生成回路３００であるＤ／Ａコンバータに、該Ｄ／Ａコンバータのデータ更新を行わせるクロックであるＤ／ＡＣＬＫとランプ電圧のインクリメントを指示するデータであるＤ／ＡＤＡＴＡとを入力する。Ｄ／ＡＣＬＫとＤ／ＡＤＡＴＡは、前述したＣＲＳＴ信号を起点として、ＣＣＬＫと同期してサンプリング制御回路２２０から出力される。

また、Ｄ／ＡＤＡＴＡは、Ｄ／ＡＣＬＫのクロック数に応じてインクリメントしていくデータとしてサンプリング制御回路２２０から出力される。例えば、ランプ電圧生成回路３００の階調を１０ｂｉｔとし、ランプ電圧生成回路３００は１０２４の分解能にてランプ波形を生成する。この結果、Ｄ／Ａコンバータは、図５に示すように、単調変化するランプ電圧を生成する。

ランプ電圧＋は、データがインクリメントされていくに従って基準電圧（例えば０Ｖ）から上昇する。またランプ電圧−は、データがインクリメントされていくに従って基準電圧（例えば４Ｖ）から下降する。

ランプ電圧生成回路３００から出力されるランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂは、ＣＲＳＴ信号の入力時点で所定の開始電圧となる。例えばＤ１においては図５中に「Ｄ１：１００」で示す電圧がランプ電圧ＲＶＡ１３１ａおよびＲＶＢ１３１ｂとして、ビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加される。前述のようにランプ電圧生成回路３００の階調を１０ｂｉｔの１０２４分解能とした場合に、ランプ電圧の最大電圧（Δ電圧）が４Ｖであるとき、「Ｄ１：１００」におけるランプ電圧ＲＶＡ１３１ａは、｛（１００−１）／１０２３｝×４Ｖとなる。そのため、ランプ電圧＋の開始電圧に対して＋０．３９Ｖがビデオ線１３４ａに印加される。また、このときのランプ電圧ＲＶＢ１３１ｂは、４Ｖ−｛（１００−１）／１０２３｝×４Ｖとなり、ランプ電圧−の開始電圧に対して−０．３９Ｖの３．６１Ｖがビデオ線１３４ｂに印加される。

また、Ｄ２においては図５中に「Ｄ２：８００」で示す電圧がビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加される。「Ｄ２：８００」で示すランプ電圧ＲＶＡ１３１ａは、｛（８００−１）／１０２３｝×４Ｖとなり、ランプ電圧＋の開始電圧に対して＋３．１３Ｖがビデオ線１３４ａに印加される。また、ランプ電圧ＲＶＢ１３１ｂは、４Ｖ−｛（８００−１）／１０２３｝×４Ｖとなり、ランプ電圧−の開始電圧に対して−３．１３Ｖの０．８７Ｖがビデオ線１３４ｂに印加される。

このようなランプ電圧からのサンプリングを行い、１０２４本のビデオ線１３４ａ及びビデオ線１３４ｂに対してサンプリングされた電圧（画素電圧）を印加する。ビデオ線１３４ａ，１３４ｂに印加された電圧は、Ｖシフトレジスタ１２０から出力されるＶ走査信号によって、１ラインにおける１０２４個（Ｈ１〜Ｈ１０２４）の画素トランジスタ１３６ａ及び画素トランジスタ１３６ｂのゲートに接続される。これにより、１０２４個の画素トランジスタ１３６ａ及び画素トランジスタ１３６ｂがオンになる。その結果、ビデオ線１３４ａ，１３４ｂと画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂが、画素トランジスタ１３６ａ，１３６ｂを介して接続される。そして、画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂにランプ電圧ＲＶＡ１３１ａ及びランプ電圧ＲＶＢ１３１ｂからサンプリングした画素電圧をチャージする。液晶１３８は、Ｈ１〜Ｈ１０２４に接続された画素コンデンサ１３７ａ及び画素コンデンサ１３７ｂに、それぞれチャージされた画素電圧によって駆動される。

パネル制御回路２１０から垂直走査スタート信号ＶＳと垂直走査クロック信号ＶＣＬＫを受けたＶシフトレジスタ１２０は、水平走査線１３５に出力されるＶ走査信号を、クロックＶＣＬＫごとに垂直方向にＶ１からＶ７６８まで順次走査（順次選択）する。この走査により、液晶パネル１００の表示領域１３０の全画素に対して、画素電圧の書き込み（チャージ）制御を行うことができる。

次に、本実施例における液晶パネル１００の駆動方法について説明する。

ＩＴＯ電圧生成回路４００は、ＩＴＯ電圧制御回路２１６から出力されたＩＴＯ信号に同期してＩＴＯ電圧（ＶｃｏｍＬ）を生成して図２に示す接続されＶｃｏｍＬに印加する。そして図６に示すように、ＩＴＯ電圧と画素コンデンサ１３７ａ又は画素コンデンサ１３７ｂにチャージされた電圧との電位差により表示領域１３０の表示画像を生成する。

また、図２に示すパネル内のＳＷ１３９は、パネル制御回路２１０のＩＴＯ電圧制御回路２１６から出力されたＩＴＯ信号に応じて、画素コンデンサ１３７ａと画素コンデンサ１３７ｂのどちらかを液晶１３８に接続する。本実施例では、ＩＴＯ電圧がＬｏ（ローレベル）の場合には画素コンデンサ１３７ａを液晶１３８に接続し、ＩＴＯ電圧がＨｉ（ハイレベル）の場合には画素コンデンサ１３７ｂを液晶１３８に接続する。

図６に示すように、「Ｄ１：１００」においてＩＴＯ電圧がＬｏのとき、画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧０．３９Ｖが液晶１３８に印加される。ＩＴＯ電圧はこのとき０Ｖであり、液晶駆動電圧は０．３９Ｖとなる。またＩＴＯ電圧がＨｉのとき、画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧３．６１Ｖが液晶１３８に印加される。ＩＴＯ電圧はこのとき４Ｖであり、液晶駆動電圧は０．３９Ｖとなる。

また、「Ｄ２：８００」においてＩＴＯ電圧がＬｏのとき、画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖが液晶１３８に印加される。ＩＴＯ電圧はこのとき０Ｖであるため、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。またＩＴＯ電圧がＨｉのとき、画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖが液晶１３８に印加される。ＩＴＯ電圧はこのとき４Ｖであるため、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。

このようにして、ＩＴＯ電圧を１フレームに複数回Ｈｉ／Ｌｏ（異なる２つの値）を一定間隔で切り替えながら液晶パネル１００を駆動する。以下、Ｈｉ又はＬｏレベルの１つを１つの信号として説明する。すなわち、Ｈｉ，Ｌｏ，Ｈｉと切り替わった場合、最初のＨｉを１番目の信号、次のＬｏを２番目の信号、最後のＨｉを３番目の信号と呼ぶ。

次に、画素電圧とＩＴＯ電圧との動作を、表示パターンを「ＤＡＴＡ：８００」（すなわち、画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖとし、画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとして）のラスター（べた画像）を例として説明する。また、ＩＴＯ電圧のＨｉ／Ｌｏの反転回数（切替回数）はパネルによって異なるが、説明を簡易にするため、以下では切替回数を１フレームで１７回として説明する。

図７（Ａ）は、通常の液晶駆動における、液晶駆動電圧の変化を示している。１２０Ｈｚ駆動の１フレーム目の１番目の信号（最初のＩＴＯ電圧）はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。また、１フレーム目の２番目の信号はＬｏであり、ＩＴＯ電圧０Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。このＩＴＯ電圧の切替を画素電圧の切替とともに１フレームに１７回行う。１７回ＩＴＯ電圧の切替を繰り返すと１フレーム目を終了し、２フレーム目の駆動に移行する。このとき、１フレーム目のＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始したのに対して、２フレーム目のＩＴＯ電圧の駆動はＬｏから開始される。よって、２フレーム目の１番目の信号（２フレーム目の最初のＩＴＯ電圧）において、ＩＴＯ電圧０Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。また、２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。

図７（Ｂ）は、動画の視認性を向上させるために黒挿入（暗表示）を行う液晶駆動における液晶駆動電圧の変化を示している。１フレーム目は、図７（Ａ）と同様の駆動を行う。

２フレーム目は、黒表示（暗表示）を行うために画像データを「ＤＡＴＡ：０」とし、ゲインを０にする。よって、画素コンデンサ１３７ａには０Ｖが、画素コンデンサ１３７ｂには４Ｖがチャージされる。そのため、２フレーム目の１番目の信号はＬｏとなり、ＩＴＯ電圧０Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧０Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０Ｖとなる。また、２フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧４Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０Ｖとなる。このように、奇数フレームを明、偶数フレームを暗とする表示を繰り返す。

図７では、ＩＴＯ電圧の駆動中心電圧が理想的となる場合について説明した。図８では、ＩＴＯ駆動電圧の中心電圧が理想的な電圧でなく、０．０５Ｖずれる場合を示す。

図８（Ａ）は、通常の液晶駆動における、液晶駆動電圧の変化を示している。このとき、１フレーム目の１番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１８Ｖとなる。また、１フレーム目の２番目の信号はＬｏであり、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａの画素電圧３．１３Ｖが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧３．０８Ｖの電圧が印加される。このＩＴＯ電圧の切替を画素電圧の切替とともに１フレームに１７回行う。１７回ＩＴＯ電圧の切替を繰り返すと１フレーム目を終了し、２フレーム目の駆動に移行する。ここで、１フレーム目のＩＴＯ電圧はＨｉのときとＬｏのときで液晶駆動電圧が異なるため、図１０（Ａ）に示すような横方向に明るさの異なる帯状の表示となる。

また、１フレーム目のＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始したのに対して、２フレーム目のＩＴＯ電圧の駆動はＬｏから開始される。よって、２フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．０８Ｖとなる。また、２フレーム目の２番目の信号はＨｉとなり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１８Ｖとなる。この場合において２フレーム目の表示状態は、図１０（Ｂ）に示すような帯状の表示となる。

そのため、図８（Ａ）に示す液晶駆動では、図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）の帯状の表示が繰り返され、１フレーム目で明るかった横帯が２フレーム目では暗くなり、１フレーム目で暗かった横帯が２フレーム目で明るくなる。従って、フレーム毎に相反する表示状態となり、奇数フレームと偶数フレームで横帯の明るさが平均化されるため、横帯は視認されない。

図８（Ｂ）は、動画の視認性を向上させるために黒挿入を行う液晶駆動における液晶駆動電圧の変化を示している。１フレーム目（第１の明表示フレーム）は、図８（Ａ）と同様の駆動を行うため、図１０（Ａ）に示す横帯を表示する。

２フレーム目（黒表示を行う期間）は、黒表示を行うために画像データを「ＤＡＴＡ：０」とし、ゲインを０にする。よって、画素コンデンサ１３７ａには０Ｖが、画素コンデンサ１３７ｂには４Ｖがチャージされる。そのため、２フレーム目の１番目の信号はＬｏとなり、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧０Ｖが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。また、２フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧４Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。このとき、液晶１３８には０．０５Ｖの電圧が印加されるが、液晶のＶＴ特性から黒表示となる。

２フレーム目のＩＴＯ電圧の駆動をＬｏから開始したのに対して、３フレーム目（第２の明表示フレーム）はＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始する。すなわち、２フレーム目の直後の３フレーム目のパルス波形は、２フレーム目の直前の１フレーム目と同じ形状となる。従って、奇数フレームでは図１０（Ａ）の帯状の表示となり、偶数フレームでは黒表示となる。

このため、図８（Ｂ）に示す液晶駆動では、横帯の表示は図１０（Ａ）のみとなり、平均化されず、横帯が視認されることとなる。また、液晶駆動電圧に偏りが発生し、焼き付き等により液晶が劣化するおそれがある。

そこで、本実施例においては、以下のような液晶駆動を行う。

図９は、本実施例における液晶駆動の液晶駆動電圧の変化を示している。この液晶駆動においても、図８（Ｂ）と同様に黒挿入を行っている。

１フレーム目は、図８（Ａ）と同様の駆動を行うため、図１０（Ａ）に示す横帯を表示する。

２フレーム目は、１フレーム目と同様にＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始する。すなわち、２フレーム目の１番目の信号は、直前の１フレーム目の最後の信号から連続してＨｉとなる。

２フレーム目では黒表示を行うために、画像データを「ＤＡＴＡ：０」とする。よって、画素コンデンサ１３７ａには０Ｖが、画素コンデンサ１３７ｂには４Ｖがチャージされる。２フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧４Ｖが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。また、２フレーム目の２番目の信号はＬｏであり、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。このとき、液晶１３８には０．０５Ｖの電圧が印加されるが、液晶のＶＴ特性から黒表示となる。

次に、１フレーム目と２フレーム目はＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始したのに対し、３フレーム目はＩＴＯ電圧の駆動をＬｏから開始する。そのため、３フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１７Ｖが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．０８Ｖとなる。また、３フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１３Ｖとなる。この場合において２フレーム目の表示状態は、図１０（Ｂ）に示す横帯の表示となる。

４フレーム目は、３フレーム目と同様にＩＴＯ電圧の駆動をＬｏから開始する。すなわち、４フレーム目の１番目の信号は、直前の３フレーム目の最後の信号から連続してＬｏとなる。そのため、４フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０Ｖが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。また、４フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧４Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．０５Ｖとなる。このとき、液晶１３８には０．０５Ｖの電圧が印加されるが、液晶のＶＴ特性から黒表示となる。

本実施例では上述の図９に示した液晶駆動を繰り返す。すなわち、ｎを自然数としたとき、（４ｎ−３）フレーム目では図９の１フレーム目と同様の動作を、（４ｎ−２）フレーム目では図９の２フレーム目と同様の動作を行う。そして、（４ｎ−１）フレーム目では図９の３フレーム目と同様の動作を、４ｎフレーム目では図９の４フレーム目と同様の動作を行う。これにより、１フレーム目、５フレーム目、９フレーム目・・・（４ｎ−３）フレーム目において図１０（Ａ）に示す横帯が表れ、３フレーム目、７フレーム目、１１フレーム目・・・（４ｎ−１）フレーム目において図１０（Ｂ）に示す横帯が表れる。そして、偶数フレームでは黒表示となる。

換言すれば、図９に示す液晶駆動では、奇数フレームにおいて、図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）の帯状の表示が繰り返される。これにより、（４ｎ−３）フレーム目で明るかった横帯が（４ｎ−１）フレーム目では暗くなり、（４ｎ−３）フレーム目で暗かった横帯が（４ｎ−１）フレーム目で明るくなる。従って、２フレーム毎に相反する表示状態となり、横帯の明るさが平均化されるため、横帯は視認されにくくなる。また、液晶駆動電圧の偏りによる焼き付き等の液晶の劣化を低減できる。

以上の説明では、１フレーム目と２フレーム目のＩＴＯ電圧のパルス波形を一致させ、３フレーム目のＩＴＯ電圧のパルス波形を１フレーム目のパルス波形に対して反転させることとした。しかし、２フレーム目のＩＴＯ電圧のパルス波形を１フレーム目のパルス波形に対して反転させ、２フレーム目と３フレーム目のパルス波形を一致させるようにしてもよい。この場合は、２フレーム目の最後の信号が、直後の３フレーム目の１番目の信号と連続して同じ値となる。

また、偶数フレームを黒表示とすることとしたが、偶数フレームにおいてゲインを０としなくとも、奇数フレームによりも暗い表示であればよい。

次に、図１１を用いて、駆動モードの設定について説明する。

ステップＳ１０１において、パネル制御回路２１０は、不図示のＳＷ等の設定状態を確認する。

次に、ステップＳ１０２において、パネル制御回路２１０は、設定状態が明暗駆動モードか通常駆動モードかを判定し、明暗駆動モードであると判定された場合はステップＳ１０３へ処理を進める。通常駆動モードであると判定された場合はステップＳ１０５へ処理を進める。

ステップＳ１０５においてパネル制御回路２１０は、図８（Ａ）に示したように、各フレームの１番目の信号をＨｉとＬｏ（異なる２つの値）で１フレーム毎（一定時間ごと）に切り替えるノーマル駆動の設定を行う。

ステップＳ１０３において、パネル制御回路２１０は、奇数フレームを明とし、偶数フレームを暗とするデータをパネルの画素コンデンサ１３７ａ，１３７ｂに書き込むようにＤＡＴＡ駆動条件を設定し、ステップＳ１０４に処理を進める。

ステップＳ１０４においてパネル制御回路２１０は、図９に示したように、フレームの１番目の信号を２フレーム毎に奇数フレームでＨｉとＬｏを切り替える駆動条件の設定を行う。

これらの設定動作により、ノーマル駆動モードと明暗駆動モードを適切に切り替えることができ、明暗駆動モードの場合には適切なＩＴＯ電圧の駆動条件を設定できる。

以上本実施例によれば、明暗駆動モード（黒挿入）が設定された場合にＩＴＯ電圧の駆動中心電圧がずれることで横帯が発生したとしても、奇数フレーム間でＩＴＯ電圧のパルス波形を反転させるため、横帯の明るさが平均化され視認されにくくなる。また、液晶駆動電圧の偏りによる焼き付き等の液晶の劣化を低減できる。

次に、図１２を用いて、本発明の実施例２である電気光学表示措置について説明する。

本実施例における駆動回路２００、ランプ電圧生成回路３００、液晶パネル１００等の構成は実施例１と同様である。その他の構成についても、実施例１と共通する部分ついては説明を省略する。

本実施例では、液晶駆動において、図１２に示すように動画の視認性を向上させるために明暗駆動について説明する。実施例１の図８（Ｂ）や図９では、偶数フレームにおいてゲインを０に設定したが、本実施例では奇数フレームのゲインを１、偶数フレームのゲインを０．２としている。

また、本実施例では、明暗駆動を行う場合でも、実施例１のようにフレームの移行時に同じレベルの信号を連続するような制御を行うことなく、全フレームでＨｉとＬｏを交互に繰り返す通常のＩＴＯ駆動を行う。

このような液晶駆動において実施例１と同様の効果を得るために、実施例１では１フレーム中にＩＴＯ電圧を１７回切り替えていたのに対し、本実施例では明暗駆動の奇数フレームにおいて、１フレーム中にＩＴＯ電圧を１８回切り替える。ここで、１フレーム目はＩＴＯ電圧の駆動をＨｉから開始するため、図１０（Ａ）に示した表示と同様に、奇数番目の信号に対応したラインが偶数番目の信号に対応したラインよりも明るい帯状の表示となる。

次に２フレーム目においては、１フレーム目の最後の信号のＬｏから切り替わったＨｉを２１番目の信号（２フレーム目の最初のＩＴＯ電圧）として液晶駆動を行う。１フレーム目より暗い表示とするために画像データを「ＤＡＴＡ：２００」とし、画素コンデンサ１３７ａには０．７８Ｖが、画素コンデンサ１３７ｂには３．２２Ｖがチャージされる。よって、２フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧３．２２Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．８３Ｖとなる。また、２フレーム目の２番目の信号はＬｏであり、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．７８Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．７３Ｖとなる。そのため、１フレーム目よりも暗い表示が行われる。

次に３フレーム目においては、２フレーム目の最後の信号のＨｉから切り替わったＬｏを１番目の信号として液晶駆動する。よって、３フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧３．１３Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．１８Ｖとなる。また、３フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧０．８７Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は３．０８Ｖとなる。そのため、３フレーム目は、図１０（Ｂ）に示した表示と同様に、奇数番目の信号に対応したラインが偶数番目の信号に対応したラインよりも暗い帯状の表示となる。

次に４フレーム目においては、３フレーム目の最後の信号のＨｉから切り替わったＬｏを１番目の信号として液晶駆動を行う。３フレーム目より暗い表示とするために画像データを「ＤＡＴＡ：２００」とし、画素コンデンサ１３７ａには０．７８Ｖが、画素コンデンサ１３７ｂには３．２２Ｖがチャージされる。よって、４フレーム目の１番目の信号において、ＩＴＯ電圧０．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ａによる画素電圧０．７８Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．７３Ｖとなる。また、４フレーム目の２番目の信号はＨｉであり、ＩＴＯ電圧４．０５Ｖと画素コンデンサ１３７ｂによる画素電圧３．２２Ｖとが液晶１３８に印加され、液晶駆動電圧は０．８３Ｖとなる。そのため、３フレーム目よりも暗い表示が行われる。

本実施例では上述の図１２に示した液晶駆動を繰り返す。すなわち、ｎを自然数としたとき、（４ｎ−３）フレーム目では図１２の１フレーム目と同様の動作を、（４ｎ−２）フレーム目では図１２の２フレーム目と同様の動作を行う。そして、（４ｎ−１）フレーム目では図１２の３フレーム目と同様の動作を、４ｎフレーム目では図１２の４フレーム目と同様の動作を行う。

これにより、１フレーム目、５フレーム目、９フレーム目・・・（４ｎ−３）フレーム目において、図１０（Ａ）と同様に、奇数番目の信号に対応したラインが偶数番目の信号に対応したラインよりも明るい帯状の表示となる。また、３フレーム目、７フレーム目、１１フレーム目・・・（４ｎ−１）フレーム目において、図１０（Ｂ）と同様に、奇数番目の信号に対応したラインが偶数番目の信号に対応したラインよりも暗い帯状の表示となる。

従って、２フレーム毎に相反する表示状態となり、横帯の明るさが平均化されるため、横帯は視認されにくくなる。また、液晶駆動電圧の偏りによる焼き付き等の液晶の劣化を低減できる。

なお、本実施例では奇数フレームでＩＴＯ電圧の切替回数を偶数回、偶数フレームでＩＴＯ電圧の切替回数を奇数回としたが、奇数フレームでＩＴＯ電圧の切替回数を奇数回、偶数フレームでＩＴＯ電圧の切替回数を偶数回としてもよい。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

実施例１および２では、明暗駆動において、奇数フレームを明とし偶数フレームを暗とする場合について説明したが、奇数フレームを暗とし偶数フレームを明としてもよい。

また、１フレーム目のＩＴＯ駆動電圧をＬｏから開始してもよい。この場合、ＩＴＯ駆動電圧のパルス波形は全て、本実施例の説明したものから反転したものとなる。

また、１フレームごとに明表示と暗表示を切り替えなくとも、任意のタイミングで黒挿入（暗表示）を行うようにしてもよい。

また、実施例１および２では、明暗回路が画像データのゲインを変更することとしたが、単にバックライトの輝度を下げることにより暗表示を行うこととしてもよい。

各種電子機器に搭載可能な、液晶ディスプレイ等の電気光学的に画像を表示する表示装置を駆動する駆動装置を提供できる。

１３４ａ、１３４ｂ データ線
１３５ 走査線
１３６ａ、１３６ｂ 画素トランジスタ
１３８ 液晶
２００ 駆動回路
２２０ サンプリング制御回路
２１５ 明暗制御回路
２１６ ＩＴＯ電圧制御回路

Claims (13)

1. マトリクス状に配置された複数の走査線および複数のデータ線と、複数の画素の各々に対して設けられ、前記走査線に電圧が印加されることに応じて、該走査線に対応する画素列に含まれる画素の画素電極への前記データ線を介した電圧の印加を可能とする１対の画素スイッチング素子と、を備えた表示装置を駆動する駆動装置であって、
   前記複数の画素の画素電極に印加する電圧を制御する画素電圧制御手段と、
   共通電極に印加する共通電圧を１フレーム内で一定時間ごとに異なる２つの値の間で切り替える制御を行う共通電圧制御手段と、
   前記複数の画素において、明表示と該明表示よりも表示階調が低い暗表示とを繰り返す制御を行う明暗制御手段と、を有し、
   前記画素電圧制御手段は、電圧を制御する画素電極を前記一定時間ごとに変更し、
   前記共通電圧制御手段は、前記明暗制御手段によって前記明表示と前記暗表示を繰り返す駆動モードにおいて、前記暗表示を行う期間の直前の明表示を行う第１の明表示フレームと直後の明表示を行う第２の明表示フレームとの間で、同一の画素電極に電圧を印加するときの前記共通電圧が異なる値となるように制御を行うことを特徴とする駆動装置。
2. 前記同一の画素電極に電圧が印加されるときの前記共通電圧とは、フレームの最初の前記共通電圧であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記暗表示を行う期間は、１フレームであることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記共通電圧制御手段は、前記駆動モードにおいて、前記暗表示を行う期間の最初の前記共通電圧が、前記第１の明表示フレームの最後の前記共通電圧と同じになるように制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記共通電圧制御手段は、前記駆動モードにおいて、前記暗表示を行う期間の最後の前記共通電圧が、前記第２の明表示フレームの最初の前記共通電圧と同じになるように制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
6. 前記共通電圧制御手段は、前記駆動モードにおいて、前記暗表示を行う期間の前記共通電圧の波形は、前記第２の明表示フレームの前記共通電圧の波形と同じになるように制御を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載の駆動装置。
7. 前記共通電圧制御手段は、前記駆動モードにおいて、前記暗表示を行う期間の前記共通電圧の波形は、前記第１の明表示フレームの前記共通電圧の波形と同じになるように制御を行うことを特徴とする請求項３又は５に記載の駆動装置。
8. 前記共通電圧制御手段は、１フレーム内で前記共通電圧を切り替える回数が、前記暗表示を行う期間と前記第２の明表示フレームとで異なるように制御することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の駆動装置。
9. 前記共通電圧制御手段は、前記暗表示を行う期間では１フレーム内で偶数回だけ前記共通電圧を切り替え、前記第２の明表示フレームでは１フレーム内で奇数回だけ前記共通電圧を切り替えることを特徴とする請求項１、２、３、および８のうちいずれ１項に記載の駆動装置。
10. 前記共通電圧制御手段は、前記暗表示を行う期間では１フレーム内で奇数回だけ前記共通電圧を切り替え、前記第２の明表示フレームでは１フレーム内で偶数回だけ前記共通電圧を切り替えることを特徴とする請求項１、２、３および８のうちいずれ１項に記載の駆動装置。
11. 前記画素電圧制御手段は、前記第１の明表示フレームと前記第２の明表示フレームとで、前記同一の画素電極に印加される電圧が異なる値となるように制御することを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の駆動装置。
12. マトリクス状に配置された複数の走査線および複数のデータ線と、
    複数の画素の各々に対して設けられ、前記走査線に電圧が印加されることに応じて、該走査線に対応する画素列に含まれる画素の画素電極への前記データ線を介した電圧の印加を可能とする１対の画素スイッチング素子と、
    請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の駆動装置と、
    を有することを特徴とする表示装置。
13. 請求項１２に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。