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JP5675795B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
液晶表示装置は、軽量、薄型および低消費電力等の利点を有しており、携帯電話の表示部等の小型の表示装置としてだけでなく大型テレビジョンとしても利用されている。一般的な液晶表示装置は平面的な表示を行うが、近年、液晶表示装置を用いて、より臨場感のある立体的な表示を行うことが提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１には、左眼用フレームおよび右眼用フレームを交互に表示する液晶表示装置と、シャッター眼鏡とを備える立体映像表示装置（立体表示システム）が開示されている。観察者は、シャッター眼鏡を装着して液晶表装置の表示画面を観察する。
特許文献１の立体映像表示装置では、液晶表示装置は同じ映像の第１、第２左眼用フレームを連続して表示し、その後に同じ映像の第１、第２右眼用フレームを連続して表示する。このとき、シャッター眼鏡の左眼シャッターは、液晶表示装置に第１左眼用フレームが書き込まれた後の垂直ブランキング期間から次の第２左眼用フレームの期間まで開いており、シャッター眼鏡の右眼シャッターは、液晶表示装置に第１右眼用フレームが書き込まれた後の垂直ブランキング期間から次の第２右眼用フレームの期間まで開いている。このように、特許文献１の立体映像表示装置では、観察者が左眼用フレームおよび右眼用フレームを同時に視認するクロストークを防ぐとともに、観察者が左眼用フレームおよび右眼用フレームを視認できる期間を長くしており、これにより、輝度の増加を図っている。
特開２００９−２３２２４９号公報
上述したように、特許文献１の立体表示システムでは、１つの左眼用フレーム（左眼画像）のために液晶表示装置は２フレームの表示を行い、１つの右眼用フレーム（右眼画像）のために液晶表示装置は２フレームの表示を行っており、観察者が１つの立体画像を視認するために液晶表示装置は４つのフレームの表示を行う。この場合、観察者が動画表示可能な立体画像を視認するためには、液晶表示装置を高い垂直走査周波数で駆動することが必要となる。しかしながら、液晶表示装置を高い垂直走査周波数で駆動する場合、各画素が選択される期間が短くなるため、信号遅延の影響が大きくなり、画素の輝度が所定の値に変化せず、結果として、表示ムラが発生することがある。
また、液晶表示装置に入力される入力映像信号自体が常に立体表示モードに適合しているとは限らず、また、観察者がシャッター眼鏡を装着して立体表示を視認することを望まないこともある。このため、液晶表示装置は、立体表示だけでなく通常の表示（平面表示）も可能であることが要求されることがある。しかしながら、立体表示だけでなく平面表示も可能な液晶表示装置の消費電力は一般的な液晶表示装置と比べて増大してしまう。
さらに、立体表示は、右眼用の画像と左眼用の画像とを切り換えて表示を行うので、液晶の応答が遅いと、例えば右眼用の画像を表示してるときに左眼の画像の影響が残り、立体表示の品位を低下させるという問題がある。本発明者の検討によると、前フレームの画像が現フレームの画像に影響を与えるという問題（「フレーム間クロストーク」と呼ぶことにする）は、立体表示のときに顕著であるが、平面表示のときにも起こり得る問題で、特に高い垂直走査周波数で駆動するときに問題となる。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、表示ムラの抑制された立体表示を行うことができる液晶表示装置および立体表示システムを提供することにある。また、本発明の別の目的は、立体表示モードおよび平面表示モードの切り換え可能な低消費電力の液晶表示装置および立体表示システムを提供することにある。
さらに、本発明は、立体表示で特に顕著となるフレーム間クロストークの発生を抑制することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明の液晶表示装置は、画素に供給される表示信号の極性が正の垂直走査期間と、画素に供給される表示信号の極性が負の垂直走査期間とを有する液晶表示装置であって、連続する２つの垂直走査期間の対を第１垂直走査期間および第２垂直走査期間とし、前記第１垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第１目標階調レベルＧＬ１、前記第１垂直走査期間の直後の第２垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第２目標階調レベルＧＬ２とし、ＧＬ１およびＧＬ２は階調レベルを表す０以上の整数とすると、前記第２目標階調レベルＧＬ２が前記第１目標階調レベルＧＬ１と異なるとき、｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜が｜ＧＬ２−ＧＬ１｜よりも大きく、且つ、（ＧＬ２OD−ＧＬ１）の符号が（ＧＬ２−ＧＬ１）の符号と同じであるＧＬ２ODで表される階調レベルに対応する表示電圧を前記第２垂直走査期間において画素に供給することができる回路を備え、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対とを有し、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対をさらに有し、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対をさらに有し、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対とをさらに有し、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。
ある実施形態において、前記画素に供給される表示信号の極性は２垂直走査期間ごとに反転する。
ある実施形態において、前記画素に供給される表示信号の極性は４垂直走査期間ごとに反転する。
ある実施形態において、前記ＧＬ１と前記ＧＬ２とのある組み合わせに対して、前記ＧＬ２ODの値の大きさが互いに異なる複数種類のルックアップテーブルを有する。
ある実施形態の液晶表示装置は、立体表示モードと平面表示モードとを切り換えて表示を行うことができる。
ある実施形態において、前記平面表示モードにおいては、ＧＬ２ODの値の大きさは、前記第１垂直走査期間における前記極性および前記第２垂直走査期間における前記極性に依存しない。
本発明の他の液晶表示装置は、立体表示モードと平面表示モードとを切り換えて表示を行うことができる液晶表示装置であって、画素に供給される表示信号の極性が正の垂直走査期間と、画素に供給される表示信号の極性が負の垂直走査期間とを有し、連続する２つの垂直走査期間の対を第１垂直走査期間および第２垂直走査期間とし、第１垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第１目標階調レベルＧＬ１、前記第１垂直走査期間の直後の第２垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第２目標階調レベルＧＬ２とし、ＧＬ１およびＧＬ２は階調レベルを表す０以上の整数とすると、前記第２目標階調レベルＧＬ２が前記第１目標階調レベルＧＬ１と異なるとき、｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜が｜ＧＬ２−ＧＬ１｜よりも大きく、且つ、（ＧＬ２OD−ＧＬ１）の符号が（ＧＬ２−ＧＬ１）の符号と同じであるＧＬ２ODで表される階調レベルに対応する表示電圧を前記第２垂直走査期間において画素に供給することができる回路を備え、前記立体表示モードのときのＧＬ２ODの値と前記平面表示モードのときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。
ある実施形態において、前記平面表示モードにおける垂直走査周波数は、前記立体表示モードにおける垂直走査周波数より小さい。例えば、立体表示モードにおける垂直走査周波数は２４０Ｈｚで、平面表示モードにおける垂直走査周波数は１２０Ｈｚである。
ある実施形態において、前記立体表示モードのときの｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜の値は前記平面表示モードのときの｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜の値よりも大きい。
本発明によるさらに他の液晶表示装置は、立体表示モードで表示を行う、複数の画素が設けられた液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれには、連続する２垂直走査期間ごとに左眼画像データおよび右眼画像データが交互に書き込まれ、前記複数の画素のそれぞれは、前記左眼画像データの書き込まれる前記２垂直走査期間にわたって等しい極性を示し、前記右眼画像データの書き込まれる前記２垂直走査期間にわたって等しい極性を示す。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれの極性は２以上の偶数の垂直走査期間ごとに反転する。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれの極性は２垂直走査期間ごとに反転する。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれの極性は４垂直走査期間ごとに反転する。
ある実施形態において、前記複数の画素は、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列されており、前記複数の画素の全体に前記左眼画像データおよび前記右眼画像データの一方が書き込まれたときに前記複数の画素のうちの列方向に隣接する画素の極性は互いに等しい。
ある実施形態において、前記複数の画素は、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列されており、前記複数の画素の全体に前記左眼画像データおよび前記右眼画像データの一方が書き込まれたときに前記複数の画素のうちの行方向および列方向に隣接する画素の極性は互いに異なる。
ある実施形態において、前記複数の画素は、前記複数の行のうちの２以上の行に対応する１以上のブロックに分かれており、前記左眼画像データまたは前記右眼画像データの書き込みは、前記ブロック内の奇数行および偶数行のうちの一方の画素に対して行われた後に、他方の画素に対して行われる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前面基板、背面基板、および、前記前面基板と前記背面基板との間に設けられた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトユニットと、入力映像信号に基づいて前記入力映像信号のフレームレートよりも高いフレームレートの映像信号を生成するフレームレート制御回路と、前記映像信号に基づいて表示信号を生成するタイミングコントローラーと、前記書き込みの行われる画素を選択する走査信号を供給する走査信号駆動回路と、前記選択された画素に前記表示信号を供給する表示信号駆動回路と、前記複数の画素の書き込み状態を示す書込状態信号を送信する書込状態信号送信回路と、前記バックライトユニットの点灯および消灯を制御するバックライト駆動回路とを備える。
ある実施形態において、前記バックライトユニットは、前記左眼画像データおよび前記右眼画像データのそれぞれ書き込まれる前記２垂直走査期間のうちの後の垂直走査期間の少なくとも一部の期間、点灯する。
ある実施形態では、前記液晶表示装置は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、１以上の前の垂直走査期間に書き込まれた前記左眼画像データおよび前記右眼画像データに基づいてオーバードライブ駆動を行う。
ある実施形態において、前記立体表示モードおよび平面表示モードを切り換えて表示を行う液晶表示装置であって、前記平面表示モードでは、前記立体表示モードよりも低い垂直走査周波数で駆動を行う。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、第１副画素および第２副画素を有している。
ある実施形態において、前記平面表示モードにおいてマルチ画素駆動が行われ、前記立体表示モードにおいてマルチ画素駆動が行われない。
本発明による液晶表示装置は、立体表示モード、および、前記立体表示モードよりも低い垂直走査周波数で駆動の行われる平面表示モードを切り換えて表示を行う。
ある実施形態において、前記平面表示モードの駆動は、前記立体表示モードの駆動の半分の垂直走査周波数で行われる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、複数の画素が設けられた液晶パネルと、入力映像信号に基づいて前記入力映像信号のフレームレートよりも高いフレームレートの映像信号を生成するフレームレート制御回路と、前記映像信号に基づいて表示信号を生成するタイミングコントローラーと、書き込みの行われる画素を選択する走査信号を供給する走査信号駆動回路と、前記選択された画素に前記表示信号を供給する表示信号駆動回路とを備え、前記タイミングコントローラーは、前記立体表示モードおよび前記平面表示モードに応じて前記表示信号のフレームレートを異ならせる。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記液晶パネルに光を照射するバックライトユニットと、前記バックライトユニットの点灯および消灯を制御するバックライト駆動回路とをさらに備える。
ある実施形態において、前記バックライトユニットによる光の照射は、前記立体表示モードおよび前記平面表示モードに応じて変更される。
ある実施形態において、前記バックライトユニットは、それぞれが点灯および消灯を独立に制御可能な複数の照射領域を有している。
ある実施形態において、前記複数の画素は、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列されており、前記複数の照射領域のそれぞれは、前記複数の行のうちの少なくとも１つの行の画素に対応して設けられている。
ある実施形態において、前記立体表示モードで表示を行う場合、前記複数の照射領域が順番に点灯する。
ある実施形態において、前記液晶パネルは、対向電極を有する前面基板と、走査配線、ソース配線および画素電極を有する背面基板と、前記前面基板と前記背面基板との間に設けられた液晶層とを有している。
ある実施形態において、前記平面表示モードで表示を行う場合、前記走査信号駆動回路および前記表示信号駆動回路は、前記立体表示モードで表示を行う場合の半分の垂直走査周波数で前記液晶パネルを駆動する。
ある実施形態において、前記フレームレート制御回路は、前記映像信号のフレームレートを前記入力映像信号のフレームレートの２倍に設定する。
ある実施形態において、前記立体表示モードで表示を行う場合、前記入力映像信号には、左眼画像データおよび右眼画像データが交互に配列されており、前記フレームレート制御回路は、前記映像信号に、前記入力映像信号のうちの前記左眼画像データおよび前記右眼画像データの１セットを２セット繰り返して配列する。
ある実施形態において、前記タイミングコントローラーは、前記表示信号に、前記映像信号の前記左眼画像データおよび前記右眼画像データをそれぞれ２つずつ連続して配列する。
ある実施形態において、前記立体表示モードで表示を行う場合、前記タイミングコントローラーは前記表示信号のフレームレートを前記映像信号のフレームレートの２倍に設定し、前記平面表示モードで表示を行う場合、前記タイミングコントローラーは前記表示信号のフレームレートを前記映像信号のフレームレートと等しく設定する。
ある実施形態において、前記フレームレート制御回路は、前記映像信号のフレームレートを前記入力映像信号のフレームレートの４倍に設定する。
ある実施形態において、前記立体表示モードで表示を行う場合、前記入力映像信号には、左眼画像データおよび右眼画像データが交互に配列されており、前記フレームレート制御回路は、前記映像信号に、前記入力映像信号のうちの前記左眼画像データおよび前記右眼画像データを２つずつ連続して配列した１セットを２セット繰り返して配列する。
ある実施形態において、前記タイミングコントローラーは、前記表示信号に、前記映像信号の前記左眼画像データおよび前記右眼画像データを配列する。
ある実施形態において、前記立体表示モードで表示を行う場合、前記タイミングコントローラーは前記表示信号のフレームレートを前記映像信号のフレームレートと等しく設定し、前記平面表示モードで表示を行う場合、前記タイミングコントローラーは前記表示信号のフレームレートを前記映像信号のフレームレートの半分に設定する。
ある実施形態において、前記液晶表示装置は、前記複数の画素の書き込み状態を示す書込状態信号を送信する書込状態信号送信回路をさらに備える。
ある実施形態では、前記複数の画素のそれぞれにおいて、１以上の前の垂直走査期間に書き込まれた前記左眼画像データおよび前記右眼画像データに基づいてオーバードライブ駆動を行う。
本発明による立体表示システムは、上記に記載の液晶表示装置と、前記液晶表示装置が左眼画像を表示している期間に開く左眼シャッター、および、前記液晶表示装置が右眼画像を表示している期間に開く右眼シャッターを有するシャッター眼鏡とを備える。
本発明による液晶表示装置および立体表示システムは、表示ムラの抑制された立体表示を行うことができる。また、本発明によれば、立体表示モードおよび平面表示モードを切り換え可能な低消費電力の液晶表示装置および立体表示システムを提供することができる。
本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第１実施形態の模式図であり、（ａ）は立体表示モードで左眼画像を表示する立体表示システムの模式図であり、（ｂ）は立体表示モードで右眼画像を表示する立体表示システムの模式図であり、（ｃ）は平面表示モードで表示を行う液晶表示装置の模式図である。 図１に示した立体表示システムの模式図である。 （ａ）は図２に示した立体表示システムの立体表示モードの模式図であり、（ｂ）は平面表示モードの模式図である。 図２に示した立体表示システムにおける書込状態信号送信回路およびシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 （ａ）は立体表示モードにおいて図２に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は平面表示モードにおいて図２に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は比較例１の液晶表示装置および立体表示システムの立体表示モードの模式図であり、（ｂ）は平面表示モードの模式図である。 （ａ）は立体表示モードにおいて図７に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は平面表示モードにおいて図７に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は図２に示した立体表示システムにおけるバックライトユニットの点灯の時間変化を示す模式図であり、（ｂ）はバックライトユニットの点灯、各画素への書き込み、および、シャッター眼鏡のタイミングを示す模式図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は複数の走査配線に供給される走査信号電圧の波形図であり、（ｂ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｃ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 （ａ）は図２に示した立体表示システムにおけるバックライトユニットの点灯の時間変化を示す模式図であり、（ｂ）はバックライトユニットの点灯、各画素への書き込み、および、シャッター眼鏡のタイミングを示す模式図である。 （ａ）は図２に示した立体表示システムにおけるバックライトユニットの点灯の時間変化を示す模式図であり、（ｂ）はバックライトユニットの点灯、各画素への書き込み、および、シャッター眼鏡のタイミングを示す模式図である。 図２に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は対向電極の電位を基準としたソース配線の電位の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は表示信号電圧の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の変化を示す波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は書き込まれた画素の極性および書き込みの順番を示す模式図であり、（ｂ）は１フレーム更新期間における対向電極の電位を基準とした特定のソース配線の電位の波形図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は対向電極の電位を基準としたソース配線の電位の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は表示信号電圧の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の変化を示す波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 オーバードライブ処理の行われる図２に示した立体表示システムにおける画像データの変化を示した模式図である。 図１４に示した液晶パネルにおける画素を示す模式図である。 図１４に示した液晶パネルにおける画素を示す模式図である。 図２２に示した液晶パネルの等価回路図である。 （ａ）は本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第２実施形態の立体表示モードの模式図であり、（ｂ）は平面表示モードの模式図である。 （ａ）は立体表示モードにおいて図２４に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は平面表示モードにおいて図２４に示した液晶表示装置に入力される入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。 （ａ）は比較例２の液晶表示装置および立体表示システムの立体表示モードの模式図であり、（ｂ）は平面表示モードの模式図である。 オーバードライブ処理の行われる図２４に示した立体表示システムにおける画像データの変化を示した模式図である。 （ａ）から（ｄ）は、本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第３実施形態において表示される画像を示す模式図である。 （ａ）は図２９に示した立体表示システムの模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は表示信号電圧の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の変化を示す波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 （ａ）は比較例３の液晶表示装置および立体表示システムの模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示した液晶表示装置における液晶パネルの模式図である。 比較例３の立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は対向電極の電位を基準としたソース配線の電位の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は複数の走査配線に供給される走査信号電圧の波形図であり、（ｂ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｃ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は対向電極の電位を基準としたソース配線の電位の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は書き込まれた画素の極性および書き込みの順番を示す模式図であり、（ｂ）は１フレーム更新期間における対向電極の電位を基準とした特定のソース配線の電位の波形図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は対向電極の電位を基準としたソース配線の電位の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２９に示した立体表示システムの駆動を説明するための図であり、（ａ）は表示信号電圧の波形図であり、（ｂ）は走査信号電圧の波形図であり、（ｃ）は対向電極の電位を基準とした画素電極の電位の変化を示す波形図であり、（ｄ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、（ｅ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。 図２９に示した立体表示システムの一例を示す模式図である。 右眼画像から左眼画像に切り替り、それに伴い画素の輝度が高（明）から低（暗）へ変化する場合におけるフレーム間クロストークの問題を説明するための図であり、表示信号の電位ＶＬｓ、液晶容量ＣLCおよび画素電圧｜Ｖｐｅ｜の変化を示す図である。 ＴＦＴ型液晶表示装置における引込み電圧ΔＶｄを説明するための図であり、走査信号電圧（ゲート電圧）ＶＬｇおよび画素電極電位Ｖｐｅを示す図である。 立体表示におけるフレーム間クロストークの問題を説明するための図であり、右眼用の画像を表示してるときに左眼の画像が残像のように見える様子を示す図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置における画素電圧｜Ｖｐｅ｜の変化を示す図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置によって表示されるフレーム間クロストークの無い画像を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明による液晶表示装置および立体表示システムの実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
（実施形態１）
以下、本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第１実施形態を説明する。まず、図１を参照して、本実施形態の液晶表示装置１００および立体表示システム３００を説明する。立体表示システム３００は、液晶表示装置１００およびシャッター眼鏡２８０を備えている。液晶表示装置１００には複数の画素が設けられている。
液晶表示装置１００は、少なくとも立体表示モードで表示を行う。立体表示モードにおいて、液晶表示装置１００は、ある期間において左眼画像を表示し、別の期間において右眼画像を表示する。このように、立体表示モードで表示を行う液晶表示装置１００は異なる期間に左眼画像および右眼画像を表示する。
立体表示モードにおいて液晶表示装置１００は、シャッター眼鏡２８０とともに用いられる。シャッター眼鏡２８０は左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４を有している。観察者が装着可能なようにシャッター眼鏡２８０は設計されている。
シャッター眼鏡２８０は液晶表示装置１００から出力される信号に基づいて制御される。液晶表示装置１００が左眼画像を表示する場合に左眼シャッター２８２が開き、液晶表示装置１００が右眼画像を表示する場合に右眼シャッター２８４が開く。このため、シャッター眼鏡２８０を装着した観察者の左眼はシャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２を介して液晶表示装置１００の左眼画像を視認し、観察者の右眼はシャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４を介して液晶表示装置１００の右眼画像を視認する。シャッター眼鏡２８０はアクティブメガネとも呼ばれる。
図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１００が立体表示モードで左眼画像を表示する場合、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は開いており、右眼シャッター２８４は閉じている。
例えば、シャッター眼鏡２８０は、近視、遠視、乱視等を矯正する、いわゆるメガネと同様に観察者の頭部に装着され、観察者は、シャッター眼鏡２８０を介して液晶表示装置１００を視認する。シャッター眼鏡２８０は、近視、遠視、乱視等を矯正する、いわゆるメガネと同時に装着可能なように設計されている。
例えば、左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４はそれぞれ液晶を用いて作製される。具体的には、左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いて作製してもよく、あるいは、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）液晶を用いて作製してもよい。
図１（ｂ）に示すように、液晶表示装置１００が立体表示モードで右眼画像を表示する場合、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は開いており、左眼シャッター２８２は閉じている。立体表示モードの液晶表示装置１００において表示される左眼画像および右眼画像は高速に切り換わり、これに応じて左眼、右眼シャッター２８２、２８４の開閉も高速に切り換わる。このようにして、観察者は、液晶表示装置１００に表示される画像を立体的に視認することができる。
なお、ここでは、液晶表示装置１００は、立体表示モードだけでなく平面表示モードで表示を行うことができる。液晶表示装置１００は、立体表示モードおよび平面表示モードを切り換えて表示を行う。なお、一般に、立体表示モードは３Ｄ表示と呼ばれることがあり、平面表示モードは２Ｄ表示と呼ばれることがある。
図１（ｃ）に、平面表示モードで表示を行う液晶表示装置１００の模式図を示す。液晶表示装置１００が平面表示モードで表示を行う場合、観察者はシャッター眼鏡２８０を用いることなく通常の表示を視認することができる。
例えば、入力映像信号が、入力映像信号に含まれる画像データが立体表示モードおよび平面表示モードのいずれのデータであるかを示す情報を含む場合、立体表示モードおよび平面表示モードの切り換えは入力映像信号に基づいて行われる。あるいは、立体表示モードおよび平面表示モードの切り換えは観察者等からの命令に基づいて行われてもよい。
なお、本明細書の以下の説明において、特に言及しない場合、「垂直走査期間」または「フレーム期間」とは、ある画素が選択され、次にその画素が選択されるまでの期間を意味し、典型的には、書き込む画素を選択する、ある走査配線が選択され、次にその走査配線が選択されるまでの期間を意味する。倍速駆動を行わない一般的な液晶パネルにおける１垂直走査期間は、入力映像信号がノンインターレース駆動用の信号である場合には、入力映像信号の１フレーム期間に対応し、入力映像信号がインターレース駆動用の信号である場合には、入力映像信号の１フィールド期間に対応する。例えば、入力映像信号がＮＴＳＣ信号の場合、液晶表示装置の１垂直走査期間は、ＮＴＳＣ信号のフィールド周波数（６０Ｈｚ）の逆数である１６．７ｍｓである。液晶表示装置では、入力映像信号の奇数フィールドおよび偶数フィールドのいずれにおいても全ての画素に書き込みを行うため、ＮＴＳＣ信号のフィールド周波数の逆数が垂直走査期間となる。なお、各垂直走査期間内において、ある走査配線を選択する時刻と、その次の走査配線を選択する時刻との差（期間）を１水平走査期間（１Ｈ）という。
また、本明細書の以下の説明において、「フレーム更新期間」とは、あるフレームの書き込みを開始してから次のフレームの書き込みを開始するまでの期間に対応する。言い換えると、「フレーム更新期間」は、あるフレームに対応して最初に走査配線（典型的には液晶表示装置の上端に位置する走査配線）が選択されてから、次のフレームに対応して最初に走査配線（典型的には液晶表示装置の上端に位置する走査配線）が選択されるまでの期間に対応する。上述した「垂直走査期間」は液晶表示装置の画素ごとまたは画素の行ごとに規定されるのに対して、「フレーム更新期間」は液晶表示装置に対して規定される。典型的には、「垂直走査期間」および「フレーム更新期間」のそれぞれの長さは等しいが、着目する画素に応じてその始点が同一でないことがあり得る。
また、本明細書の以下の説明において、単に「垂直走査期間」または「フレーム期間」という場合、「垂直走査期間」、「フレーム期間」は「液晶表示装置または液晶パネルの垂直走査期間」、「液晶表示装置または液晶パネルのフレーム期間」を意味しており、「垂直走査期間」、「フレーム期間」（すなわち「液晶表示装置または液晶パネルの垂直走査期間」、「液晶表示装置または液晶パネルのフレーム期間」）は、「入力映像信号の垂直走査期間」、「入力映像信号のフレーム期間」とは別の意味で用いている。「入力映像信号の垂直走査期間」は入力映像信号の１フレームまたは１フィールドの期間である。
上述したように、立体表示モードにおいて液晶表示装置は左眼画像および右眼画像を表示するが、左眼画像および右眼画像をそれぞれ表示し続ける期間が長いと、観察者は、左眼画像および右眼画像自体を視認してしまい、立体的な画像を視認できない。このため、左眼画像および右眼画像の表示を続ける期間は短いことが好ましい。
なお、液晶表示装置１００では、フレーム更新期間内に複数の走査配線が選択され、選択された走査配線に対応する画素に書き込みが行われる。典型的には、液晶表示装置１００のフレーム更新期間において、液晶表示装置の上端の走査配線に対応する行の画素から液晶表示装置の下端の走査配線に対応する行の画素まで各行の画素ごとに順番に書き込みが行われる。例えば、左眼画像の書き込みを行うフレーム更新期間において、液晶表示装置１００の上端の走査配線に対応する行の画素から液晶表示装置１００の下端の走査配線に対応する行の画素まで各行の画素ごとに左眼画像データの書き込みが行われる。また、右眼画像の書き込みを行うフレーム更新期間において、液晶表示装置１００の上端の走査配線に対応する行の画素から液晶表示装置１００の下端の走査配線に対応する行の画素まで各行の画素ごとに右眼画像データの書き込みが行われる。なお、複数の画素は、２以上の行に対応する１以上のブロックにそれぞれ分かれており、ブロック内の奇数行および偶数行のうちの一方の画素に等しい極性で順番に書き込みを行った後に、ブロック内の他方の画素に、上記一方の画素とは異なる極性で順番に書き込みを行ってもよい。
書き込まれる画像データが右眼画像データから左眼画像データに変化したフレーム更新期間では、液晶表示装置１００の一部（例えば、上側部分）には左眼画像データの書き込みが完了しているにもかかわらず、液晶表示装置１００の別の部分（例えば、下側部分）において左眼画像データの書き込みが完了しておらず右眼画像データが書き込まれたままの期間が存在する。同様に、書き込まれる画像データが左眼画像データから右眼画像データに変化したフレーム更新期間では、液晶表示装置１００の一部（例えば、上側部分）には右眼画像データの書き込みが完了しているにもかかわらず、液晶表示装置１００の別の部分（例えば、下側部分）において右眼画像データの書き込みが完了しておらず左眼画像データが書き込まれたままの期間が存在する。このような期間では、液晶表示装置１００全体でみると、左眼画像データおよび右眼画像データの両方が書き込まれている。仮に、観察者がこの表示を視認すると、左眼画像および右眼画像の両方が観察されてしまう。このような現象はクロストークとも呼ばれる。
液晶表示装置１００では、立体表示モードにおいて、左眼画像データおよび右眼画像データを連続した２フレーム更新期間ずつ交互に書き込み、液晶表示装置１００が左眼画像および右眼画像の両方を表示している期間、バックライトユニット２５０を消灯する、および／または、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４の両方を閉じる。これにより、クロストークを抑制することができる。
また、液晶表示装置１００では、左眼画像データを連続して書き込んだ２フレーム更新期間のうちの後半のフレーム更新期間に、バックライトユニット２５０を点灯し、かつ、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２を開くことにより、観察者は左眼画像を視認する。同様に、右眼画像データを連続して書き込んだ２フレーム更新期間のうちの後半のフレーム更新期間に、バックライトユニット２５０を点灯し、かつ、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４を開くことにより、観察者は右眼画像を視認する。
なお、従来の液晶表示装置は垂直走査周波数６０Ｈｚで駆動されていたが、近年、高速駆動を実現するために、垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動する液晶表示装置が作製されている。この液晶表示装置の駆動は倍速駆動とも呼ばれる。このような倍速駆動の液晶表示装置を垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動して動画性能を低下させることなく立体表示を行うとすると、左眼画像および右眼画像をフレーム更新期間ごとに切り換えることが必要となる。この場合、例えば、全ての画素に右眼画像データを書き込んでから、次に左眼画像データの書き込みが開始するまでのブランキング時間は１ｍｓｅｃ以下しかない。液晶表示装置の下端の画素に右眼画像データを書き込んでから液晶分子が応答するまでの時間は数ｍｓｅｃ必要であるため液晶表示装置の下方の液晶分子が応答してから右眼シャッターを開いたとすると、液晶表示装置の上方の画素にはすでに左眼画像データが書き込まれているので、観察者には、右眼画像だけでなく左眼画像が視認されてしまい、クロストークが発生してしまう。これに対して、垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動する液晶表示装置を用いた場合、垂直走査周波数１２０Ｈｚの液晶表示装置で左眼画像および右眼画像をそれぞれ１回書き込む期間に、左眼画像および右眼画像をそれぞれ２回書き込むことができるため、例えば、２回目のフレーム更新期間の４．２ｍｓｅｃ以上の間、シャッター眼鏡を開いていても、左眼画像および右眼画像の両方が視認されなくなり、クロストークの発生を抑制できる。ここで、１つの左眼画像および１つの右眼画像によって１つの立体画像が視認されるとすると、液晶表示装置を垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動することにより、６０Ｈｚの立体画像が視認されるといえる。
このように、液晶表示装置は立体表示モードにおいて比較的高い垂直走査周波数で駆動されることが好ましい。しかしながら、平面表示モードにおいても液晶表示装置を同様の高い垂直走査周波数で駆動する場合、液晶表示装置の信号遅延の影響が大きくなり、適切な表示を行うことができないことがある。また、配線幅を拡大して信号遅延の影響を抑制した液晶表示装置を作製すると、配線幅の拡大に起因して開口率が低下してしまう。
本実施形態の液晶表示装置１００は平面表示モードにおいて立体表示モードよりも低い垂直走査周波数で駆動される。これにより、開口率を低下させることなく平面表示モードにおける消費電力を低減させることができる。例えば、液晶表示装置１００は立体表示モードにおいて垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動され、平面表示モードにおいて垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動される。この場合、入力映像信号がＮＴＳＣ信号とすると、入力映像信号の垂直走査期間は１６．７ｍｓ（＝１／６０）であり、液晶表示装置１００における立体表示モードの垂直走査期間は４．２ｍｓ（＝１／２４０）であり、平面表示モードの垂直走査期間は８．４ｍｓ（＝１／１２０）である。
以下、図２を参照して、液晶表示装置１００および立体表示システム３００を説明する。図２に、液晶表示装置１００および立体表示システム３００の模式図を示す。液晶表示装置１００は、フレームレート制御回路１１０と、タイミングコントローラー１２０と、書込状態信号送信回路１３０と、走査信号駆動回路１４０と、表示信号駆動回路１５０と、バックライト駆動回路１６０と、液晶パネル２００と、バックライトユニット２５０とを備えている。走査信号駆動回路１４０はゲートドライバとも呼ばれ、表示信号駆動回路１５０はソースドライバとも呼ばれる。
液晶パネル２００は、複数の行および複数の列のマトリクス状に配列された複数の画素を有している。典型的には、画素として赤画素、緑画素および青画素が設けられており、赤画素、緑画素および青画素から構成されたカラー表示画素が任意の色の表示単位として機能する。なお、カラー表示画素は、赤、緑および青画素以外に別の画素（例えば、黄画素）をさらに有してもよい。ここでは図示しないが、液晶パネル２００は、前面基板、背面基板、および、それらに挟まれた液晶層を備えている。
ここでは、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路１１０に入力される。例えば、入力映像信号はＮＴＳＣ信号である。フレームレート制御回路１１０は入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレートよりも高いフレームレートの映像信号を生成する。フレームレート制御回路１１０によって生成される映像信号のフレームレートは所定値となるため、この処理はＦＲＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）とも呼ばれる。一般的なテレビジョン装置で表示される入力映像信号に含まれる１秒あたりのフィールド数は６０であり、この入力映像信号のフレームレートは６０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）と表記される。
例えば、フレームレート制御回路１１０は、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号に基づいてフレーレート１２０ｆｐｓの映像信号を生成する。立体表示モードの場合、映像信号には立体表示モードで表示されるべき画像データが含まれる。また、平面表示モードの場合、映像信号には平面表示モードで表示されるべき画像データが含まれる。また、映像信号がＢＤ規格等で２４ｐと表される場合、フレームレート制御回路１１０に入力される前に、例えば、２−３プルダウン変換が行われ、フレームレート制御回路１１０にはフレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号が入力される。
タイミングコントローラー１２０は、書込状態信号送信回路１３０、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。タイミングコントローラー１２０は、映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路１５０に出力する。映像信号が立体表示モードで表示されるべき画像データを含む場合、タイミングコントローラー１２０は表示信号のフレームレートを２４０ｆｐｓに設定する。また、映像信号が平面表示モードで表示されるべき画像データを含む場合、タイミングコントローラー１２０は表示信号のフレームレートを１２０ｆｐｓに設定する。このように、タイミングコントローラー１２０は表示モードに応じて表示信号のフレームレートを異ならせる。走査信号駆動回路１４０は液晶パネル２００の書き込みを行う画素を選択する走査信号を供給する。表示信号駆動回路１５０は液晶パネル２００の選択された画素に表示信号を供給する。走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は表示信号のフレームレートに応じた垂直走査周波数で液晶パネル２００を駆動する。このように、タイミングコントローラー１２０が表示モードに応じて表示信号のフレームレートを異ならせることにより、液晶パネル２００の垂直走査周波数を表示モードに応じて異ならせることができる。
書込状態信号送信回路１３０は、立体表示モードにおける複数の画素の書込状態を示す書込状態信号を送信する。シャッター眼鏡２８０は、書込状態信号に基づいて左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４を開閉する。また、バックライト駆動回路１６０は、バックライトユニット２５０を駆動する。
以下に、図３〜図６を参照して、本実施形態の液晶表示装置１００の立体表示モードおよび平面表示モードを説明する。
まず、図３（ａ）、図４および図５を参照して、液晶表示装置１００および立体表示システム３００の立体表示モードを説明する。図３（ａ）は、立体表示モードで表示を行う液晶表示装置１００の模式図であり、図４は、書込状態信号送信回路１３０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を示す模式図である。なお、図３（ａ）に示した画像データを図５に拡大して示している。図５（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図５（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図５（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。
ここでは、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路１１０に入力され、この入力映像信号は、立体表示モードで表示されるべき画像データを含んでいる。入力映像信号には左眼画像データおよび右眼画像データがそれぞれ交互に示されており、入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓのうち、左眼画像データは３０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは３０ｆｐｓに対応する。ここでは、入力映像信号には、左眼画像データＬ１、右眼画像データＲ１、左眼画像データＬ２、および、右眼画像データＲ２・・・の順番に配列されている（図５（ａ）も参照）。なお、以下の説明において、冗長な説明を避けるために、左眼画像データＬ１、Ｌ２・・・を単に画像データＬ１、Ｌ２・・・と示し、右眼画像データＲ１、Ｒ２・・・を単に画像データＲ１、Ｒ２・・・と示すことがある。なお、ここでは図示していないが、左眼画像データＬ１の前には、右眼画像データＲ０、左眼画像データＬ０が配列されている。
フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレートの映像信号を生成する。例えば、映像信号のフレームレートは１２０ｆｐｓに設定される。フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データの１セットを複製し、映像信号に、このセットを２セット繰り返して配列する。ここでは、映像信号には、画像データがＲ０、Ｌ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２・・・の順番に配列される（図５（ｂ）も参照）。上述したように、映像信号のフレームレートは１２０ｆｐｓに設定されており、このうち、左眼画像データは６０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは６０ｆｐｓに対応する。このように、映像信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）は入力映像信号のフレームレート（６０ｆｐｓ）の２倍に設定される。なお、液晶パネル２００がフルハイビジョン規格（１９２０×１０８０）の場合でも、フレームレート制御回路１１０は、汎用性の比較的高い１つの特定用途集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）を用いて作製することができる。
フレームレート制御回路１１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー１２０は、書込状態信号送信回路１３０、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。なお、タイミングコントローラー１２０は、フレームレート１２０ｆｐｓの映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成する。タイミングコントローラー１２０は、映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ複製し、表示信号に、左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ２つずつ連続して配列する。ここでは、表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されており（図５（ｃ）も参照）、表示信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）は映像信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）の２倍に設定される。
タイミングコントローラー１２０は表示信号駆動回路１５０に表示信号を出力する。タイミングコントローラー１２０の制御に基づいて走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は液晶パネル２００を垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動する。このとき、左眼画像データは１２０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは１２０ｆｐｓに対応する。また、タイミングコントローラー１２０からの制御に基づいて、書込状態信号送信回路１３０はシャッター眼鏡２８０に書込状態信号を送信する。
ここで、図４を参照して、書込状態信号送信回路１３０に基づくシャッター眼鏡２８０の動作を説明する。
書込状態信号送信回路１３０はシャッター眼鏡２８０に書込状態信号を出力し、これにより、液晶パネル２００が左眼画像を表示する場合、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２を開き、液晶パネル２００が右眼画像を表示する場合、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４を開く。例えば、右眼画像に対応するＨｉｇｈ（ハイ）および左眼画像に対応するＬｏｗ（ロー）の２値化信号がタイミングコントローラー１２０から書込状態信号送信回路１３０に出力され、書込状態信号送信回路１３０は、この２値化信号に基づいてシャッター眼鏡２８０に書込状態信号としてＨｉｇｈ（ハイ）およびＬｏｗ（ロー）の２値化信号を出力する。例えば、書込状態信号がＬｏｗであり、液晶パネル２００は左眼画像を表示する場合、左眼シャッター２８２が開くとともに右眼シャッター２８４が閉じる。また、書込状態信号がＨｉｇｈであり、液晶パネル２００が右眼画像を表示する場合、右眼シャッター２８４が開くとともに左眼シャッター２８２が閉じる。なお、書込状態信号は、赤外線信号であってもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠した信号であってもよいし、電波信号であってもよい。このように、書込状態信号は無線で伝達されることが好ましい。
ここで、再び図３（ａ）を参照する。上述したように、表示信号には左眼画像データおよび右眼画像データが２つずつ連続して配列されている。バックライト駆動回路１６０がバックライトユニット２５０を制御することにより、バックライトユニット２５０は、２つ連続して配列された左眼画像データおよび右眼画像データのそれぞれのうちの前の画像データに対応して消灯し、後の画像データに対応して点灯する。このように、バックライトユニット２５０の点灯・消灯を制御しているため、液晶パネル２００はホールド駆動を行っていても、観察者にはインパルス表示を行っているように見える。
次に、図３（ｂ）および図６を参照して、液晶表示装置１００の平面表示モードを説明する。図３（ｂ）は、平面表示モードで表示を行う液晶表示装置１００の模式図である。なお、図３（ｂ）に示した信号に含まれる画像データを図６に拡大して示している。図６（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図６（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図６（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。
フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路１１０に入力され、この入力映像信号は平面表示モードで表示されるべき画像データを含んでいる。ここでは、入力映像信号には、画像データがＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図６（ａ）も参照）。なお、ここでは図示していないが、画像データＮ１の前には、画像データＮ０が配列されている。
フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレートの映像信号を生成する。ここでは、映像信号のフレームレートは１２０ｆｐｓに設定される。例えば、フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号の連続する２つの画像データに基づいて１つの補間画像データを生成し、映像信号に、上記連続する２つの画像データを配列するとともに補間画像データを上記連続する２つの画像データの間に配列する。具体的には、フレームレート制御回路１１０は、画像データＮ０およびＮ１に基づいて補間画像データＣ０を生成し、映像信号に、入力映像信号の画像データＮ０、Ｎ１を配列するとともに画像データＮ０と画像データＮ１との間に補間画像データＣ０を配列する。同様に、フレームレート制御回路１１０は、画像データＮ１およびＮ２に基づいて補間画像データＣ１を生成し、映像信号に、入力映像信号の画像データＮ１の後に、補間画像データＣ１および画像データＮ２を配列する。このように、連続する２つの画像データに基づいて生成した補間画像データを用いることにより、動画表示性能を改善することができる。ここでは、映像信号には、画像データがＣ０、Ｎ１、Ｃ１、Ｎ２、Ｃ２、Ｎ３、Ｃ３、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図６（ｂ）も参照）。このように、映像信号には、入力映像信号に含まれる画像データおよび補間によって生成された補間画像データが交互に配列されており、映像信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）は入力映像信号のフレームレート（６０ｆｐｓ）の２倍に設定される。
フレームレート制御回路１１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー１２０は、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。タイミングコントローラー１２０は映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路１５０に出力する。表示信号のフレームレートは映像信号のフレームレートと同様に１２０ｆｐｓに設定される。映像信号と同様に、表示信号には、画像データがＣ０、Ｎ１、Ｃ１、Ｎ２、Ｃ２、Ｎ３、Ｃ３、Ｎ４・・・の順番に配列されており（図６（ｃ）も参照）、表示信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）は映像信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）と等しく設定される。
走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は垂直走査周波数１２０Ｈｚで液晶パネル２００を駆動する。平面表示モードでは、バックライト駆動回路１６０は、バックライトユニット２５０が全ての期間において点灯するようにバックライトユニット２５０を制御する。なお、バックライトユニット２５０が、それぞれ液晶パネル２００の表示画面のエリアごとに個別に点灯および消灯の制御可能な複数の照射領域を有している場合、バックライト駆動回路１６０は表示画面のエリア内の画素の階調レベルに応じてバックライトユニット２５０の照射領域の点灯・消灯を制御してもよい。
以上のように、液晶表示装置１００では、タイミングコントローラー１２０の制御により、表示モードに応じて液晶パネル２００の垂直走査周波数が変化する。具体的には、液晶パネル２００は立体表示モードでは垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される一方、平面表示モードでは垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動される。このため、平面表示モードにおける消費電力の増大を抑制することができる。
なお、図５および図６の比較から理解されるように、フレームレート制御回路１１０は、平面表示モードにおいて入力映像信号の連続する画像データに基づいて補間画像データを生成することによってフレームレートを増加させているのに対して、立体表示モードにおいて入力映像信号の画像データの複製を行うことによってフレームレートを増加させている。このように、立体表示モードにおいて、補間画像データの生成ではなく画像データの複製を行うことにより、フレームレートの増加を簡便に行うことができる。また、フレームレート制御回路１１０は、立体表示モードにおいても入力映像信号に含まれる連続する左眼画像データに基づいて補間左眼画像データを生成し、同様に、入力映像信号に含まれる右眼画像データに基づいて補間右眼画像データを生成し、これにより、立体表示モードにおける動画表示性能をさらに改善してもよい。
以下、比較例１の液晶表示装置７００、立体表示システム９００と比較して本実施形態の液晶表示装置１００、立体表示システム３００の利点を説明する。まず、図７を参照して比較例１の液晶表示装置７００および立体表示システム９００を説明する。立体表示システム９００は、液晶表示装置７００およびシャッター眼鏡８８０を備えている。液晶表示装置７００は、フレームレート制御回路７１０と、タイミングコントローラー７２０と、書込状態信号送信回路７３０と、走査信号駆動回路７４０と、表示信号駆動回路７５０と、バックライト駆動回路７６０と、液晶パネル８００と、バックライトユニット８５０とを備えている。フレームレート制御回路７１０によって生成される映像信号のフレームレートは２４０ｆｐｓに設定されており、液晶パネル８００は立体表示モードおよび平面表示モードのいずれにおいても垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される点で液晶表示装置７００および立体表示システム９００は液晶表示装置１００および立体表示システム３００とは異なる。
図７（ａ）および図８を参照して、液晶表示装置７００および立体表示システム９００の立体表示モードを説明する。図７（ａ）は、立体表示モードで表示を行う液晶表示装置７００の模式図である。なお、図７（ａ）に示した画像データを図８に拡大して示している。図８（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図８（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図８（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。
フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路７１０に入力される。入力映像信号には、画像データがＬ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２・・・の順番に配列されている（図８（ａ）も参照）。なお、ここでは図示していないが、左眼画像データＬ１の前には、右眼画像データＲ０、左眼画像データＬ０が配列されている。このように、入力映像信号に左眼画像データおよび右眼画像データが交互に配列されている場合、立体表示モードで表示が行われる。
フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレートの映像信号を生成する。ここでは、映像信号のフレームレートは２４０ｆｐｓに設定される。フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ複製して、この左眼画像データおよび右眼画像データを２つずつ連続して配列された１セットを２セット繰り返して配列する。このため、フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている（図８（ｂ）も参照）。以上のように、映像信号には、左眼画像データおよび右眼画像データが２つずつ交互に配列されている。
なお、液晶パネル８００がフルハイビジョン規格（１９２０×１０８０）の場合、フレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成するフレームレート制御回路７１０は、汎用性の比較的高い２つの特定用途集積回路７１２ａ、７１２ｂを用いて作製される。特定用途集積回路７１２ａは液晶パネル８００の左側半分の駆動に利用され、特定用途集積回路７１２ｂは液晶パネル８００の右側半分の駆動に利用される。
フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー７２０は、書込状態信号送信回路７３０、走査信号駆動回路７４０、表示信号駆動回路７５０およびバックライト駆動回路７６０を制御する。タイミングコントローラー７２０は映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路７５０に出力する。表示信号のフレームレートは映像信号のフレームレートと等しく２４０ｆｐｓに設定され、表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている（図８（ｃ）も参照）。このため、走査信号駆動回路７４０および表示信号駆動回路７５０は垂直走査周波数２４０Ｈｚで液晶パネル８００を駆動する。
バックライト駆動回路７６０がバックライトユニット８５０を制御することにより、バックライトユニット８５０は、連続して配列された左眼画像データおよび右眼画像データのそれぞれのうちの前の画像データに対応して消灯し、後の画像データに対応して点灯する。書込状態信号送信回路７３０からの書込状態信号に基づいて、シャッター眼鏡８８０は液晶パネル８００が左眼画像を表示する期間に左眼シャッター８８２を開き、液晶パネル８００が右眼画像を表示する期間に右眼シャッター８８４を開く。
次に、図７（ｂ）および図９を参照して、液晶表示装置７００の平面表示モードを説明する。図７（ｂ）は、平面表示モードで表示を行う液晶表示装置７００の模式図である。なお、図７（ｂ）に示した信号に含まれる画像データを図９に拡大して示している。図９（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図９（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図９（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。
フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路７１０に入力される。入力映像信号には、画像データがＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図９（ａ）も参照）。なお、ここでは図示していないが、画像データＮ１の前には、画像データＮ０が配列されている。
フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成する。例えば、フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号の画像データＮ０およびＮ１に基づいて補間画像データＣ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃを生成し、映像信号に、画像データＮ０、Ｎ１を配列するとともに画像データＮ０と画像データＮ１との間に補間画像データＣ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃを配列する。同様に、フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号の画像データＮ１およびＮ２に基づいて補間画像データＣ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃを生成し、映像信号に、画像データＮ１の後に、補間画像データＣ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃおよび画像データＮ２を配列する。このように、フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号に含まれた２つの連続する画像データに基づいて３つの補間画像データを生成し、映像信号に、上記連続する２つの画像データとともに上記連続する２つの画像データの間に３つの補間画像データを配列する。例えば、映像信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図９（ｂ）も参照）。このように、フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）は入力映像信号のフレームレート（６０ｆｐｓ）の４倍になる。
フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー７２０は、走査信号駆動回路７４０、表示信号駆動回路７５０およびバックライト駆動回路７６０を制御する。なお、タイミングコントローラー７２０は映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路７５０に出力する。表示信号のフレームレートは映像信号のフレームレートと等しく２４０ｆｐｓに設定され、表示信号には、画像データがＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図９（ｃ）も参照）。このため、走査信号駆動回路７４０および表示信号駆動回路７５０は垂直走査周波数２４０Ｈｚで液晶パネル８００を駆動する。なお、平面表示モードでは、バックライト駆動回路７６０は、バックライトユニット８５０が全ての期間において点灯するようにバックライトユニット８５０を制御する。
以上のように、比較例１の液晶表示装置７００において、液晶パネル８００は立体表示モードおよび平面表示モードにかかわらず垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される。このため、消費電力が増大することになる。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００では、平面表示モードにおいて液晶パネル２００は立体表示モードの半分の垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動されるため、消費電力の増大を抑制することができる。例えば、液晶パネル２００、８００が６０インチのフルハイジョンである場合、平面表示モードにおいて、液晶表示装置７００の消費電力は２４Ｗであり、液晶表示装置１００の消費電力は１５Ｗである。
また、上述したように、フルハイビジョン規格の液晶パネル８００に適合するフレームレート制御回路７１０を汎用性の比較的高い特定用途集積回路を用いて作製する場合、２つの特定用途集積回路７１２ａ、７１２ｂを用いる必要がある。特定用途集積回路７１２ａが液晶パネル８００の表示画面の左半分の画素を制御するように駆動し、特定用途集積回路７１２ｂが液晶パネル８００の表示画面の右半分の画素を制御するように駆動する。これに対して、フレームレート制御回路１１０は、汎用性の比較的高い１つの特定用途集積回路を用いて作製することができる。また、立体表示モードにおいては液晶パネル２００を垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動するため、タイミングコントローラー１２０はフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成する必要があるが、立体表示モードでは画像データの複製を行えばよいため、コストおよび回路規模を抑制することができる。
なお、上述した説明では、液晶表示装置１００に入力される入力映像信号のフレームレートは６０ｆｐｓであったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号のフレームレートは別の値であってもよい。例えば、入力映像信号はＰＡＬ信号であり、入力映像信号のフレームレートは５０ｆｐｓであってもよい。この場合、映像信号のフレームレートは１００ｆｐｓに設定され、表示信号のフレームレートは立体表示モードにおいて２００ｆｐｓに設定され、平面表示モードにおいて１００ｆｐｓに設定される。
以下に、図１０（ａ）を参照して、本実施形態の液晶表示装置１００におけるバックライトユニット２５０を説明する。ここでは、バックライトユニット２５０は、点灯および消灯を個別に制御可能な８つの照射領域２５２を有している。照射領域２５２は、それぞれ、液晶パネル２００の少なくとも１つの行の画素を照射するように配置されており、液晶パネル２００に設けられた画素は複数の照射領域２５２のいずれかによって照射される。
例えば、照射領域２５２に対応して光源（図示せず）が設けられており、この光源は、液晶パネル２００に設けられた画素の複数の行に沿って設けられている。例えば、光源は、ＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であってもよく、あるいは、冷陰極管（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）であってもよい。また、バックライトユニット２５０は、分割された導光板を有していてもよく、あるいは、スリット構造を有する導光板を有していてもよい。
立体表示モードにおいて複数の照射領域２５２は順番に点灯を開始し、所定の期間経過したのち消灯する。なお、図１０（ａ）では、ある期間において１つの照射領域２５２のみが点灯し、他の照射領域２５２は消灯しているが、ある期間において２以上の照射領域２５２が点灯してもよい。
図１０（ｂ）に、立体表示モードにおける液晶パネル２００への左眼画像データおよび右眼画像データの書き込み、および、シャッター眼鏡２８０の開閉のタイミングを示す。ここで、垂直走査期間は１／２４０（＝４．２ｍ）秒であり、垂直走査周波数は２４０Ｈｚである。
まず、液晶パネル２００における左眼画像データの書き込みを説明する。上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。液晶パネル２００に２回目の左眼画像データが書き込まれた後にバックライトユニット２５０の対応する照射領域２５２の点灯を開始する。なお、この液晶パネル２００では、液晶分子の配向方向は１回目の左眼画像データが書き込まれてから１垂直走査期間以上経過してもその前の右眼画像データに依存している。例えば、左眼画像データの階調レベルが等しくても、その前に書き込まれた右眼画像データの階調レベルが異なっていた場合、１回目の左眼画像データが書き込まれてから１垂直走査期間経過直後の液晶分子の配向方向は等しくはならない。このため、２回目の左眼画像データが書き込まれてから所定の期間経過後に対応する照射領域２５２の点灯を開始している。
また、ここでは、右眼画像データを書き込む直前、または、右眼画像データを書き込んでから所定の時間経過後、対応する照射領域２５２の消灯を行う。なお、液晶分子が短時間で応答するのであれば、原理的には、右眼画像データを書き込む前に照射領域２５２の消灯を行うべきであるが、実際には、液晶分子の応答にはある程度時間を要するため、右眼画像データを書き込んだ後であってもしばらくの間、液晶分子の配向方向は右眼画像データではなくその前に書き込んだ左眼画像データに依存することになる。したがって、この期間に照射領域２５２が点灯していても実質的には問題とならない。
ここでは、左眼画像の２回目の書き込みを行うフレーム更新期間の開始時に、左眼シャッター２８２を開く動作を開始する。左眼シャッター２８２は、このフレーム更新期間内で照射領域２５２が最初に点灯する前に開く。
なお、ここでは、照射領域２５２のそれぞれが点灯する期間は左眼シャッター２８２が開いている期間内である。照射領域２５２の点灯している期間には左眼シャッター２８２が開いているため、照射領域２５２の点灯している期間が画素の輝度に対応する。なお、上述したように、右眼画像データを書き込んだ後にも対応する照射領域２５２の点灯を続けることにより、左眼画像の輝度を増加させることができる。また、液晶表示装置１００では異なる期間に左眼画像および右眼画像を表示するため、立体表示の行われる画像に含まれるある物体のエッジ部分における輝度が適切に表示されないと、立体表示を適切に行うことができない。このため、観察者には、直前の右眼（または左眼）画像データに依存する左眼（または右眼）画像データに対応する表示を視認させないように制御することが好ましい。
照射領域２５２の点灯および消灯は順番に液晶パネル２００の上端部分から下端部分に対応する順番に行われる。左眼シャッター２８２は、このフレーム更新期間内で照射領域２５２が最後に消灯した後に閉まる動作を開始する。
次に、右眼画像データの書き込みを説明する。右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。上述したのと同様の理由で、液晶パネル２００に２回目の右眼画像データが書き込まれてから所定の期間経過した後にバックライトユニット２５０の対応する照射領域２５２の点灯を開始する。なお、この照射領域２５２は、次の左眼画像データを書き込む直前、または、次の左眼画像データを書き込んでから所定の期間経過した後に、消灯する。
なお、ここでは、照射領域２５２のそれぞれが点灯する期間は右眼シャッター２８４が開いている期間内である。照射領域２５２の点灯している期間には右眼シャッター２８４が開いているため、照射領域２５２の点灯している期間が画素の輝度に対応する。なお、上述したように、左眼画像データを書き込んだ後にも対応する照射領域２５２の点灯を続けることにより、右眼画像の輝度を増加させることができる。
上述したように、左眼シャッター２８２は、立体表示モードで表示を行う液晶表示装置１００が左眼画像を表示している期間の少なくとも一部の期間において開いており、他の期間は閉じている。このように、液晶表示装置１００が左眼画像を表示している期間は、左眼画像の書き込みが行われるフレーム期間とは一致しなくてよい。同様に、右眼シャッター２８４は、立体表示モードで表示を行う液晶表示装置１００が右眼画像を表示している期間の少なくとも一部の期間において開いており、他の期間は閉じている。
なお、液晶パネル２００には、１／６０（＝１６．７ｍ）秒の間に、左眼画像データが２回書き込まれ、右眼画像データが２回書き込まれる。なお、立体表示モードにおいて液晶パネル２００の表示期間に対して左眼画像および右眼画像が視認される期間はそれぞれ約１／８程度である。
なお、図１０（ｂ）を参照して上述した説明では、左眼画像データおよび右眼画像データのそれぞれの１回目の書き込みが行われたフレーム更新期間の終了時においてシャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４の両方とも閉じていたが、本発明はこれに限定されない。
また、図１０（ａ）では、バックライトユニット２５０には８個の照射領域２５２が設けられていたが、バックライトユニット２５０に設けられる照射領域の数は任意の数であってもよい。
図１１（ａ）は、複数の走査配線に供給される走査信号電圧の波形図であり、図１１（ｂ）はバックライトユニット２５０の点灯・非点灯を示す模式図であり、図１１（ｃ）はシャッター眼鏡２８０の開閉を示す模式図である。ここでは、第１フレーム更新期間（１Ｆ）および第２フレーム更新期間（２Ｆ）において右眼画像データの書き込みが行われ、第３フレーム更新期間（３Ｆ）および第４フレーム更新期間（４Ｆ）において左眼画像データの書き込みが行われる。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第１フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は開いたままである。第１フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて点灯しており、このため、第１フレーム更新期間の開始時点では観察者の左眼には左眼画像が視認される。第１フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に消灯し、観察者は左眼画像を視認しなくなる。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第２フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は閉じたままであり、右眼シャッター２８４は開いたままである。また、第２フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて消灯しており、この時点において観察者は左眼画像を視認しない。第２フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に点灯し、それに伴い、観察者は右眼画像を視認する。
第３フレーム更新期間（３Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第３フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は開いたままである。また、第３フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて点灯しており、この時点において観察者は右眼画像を視認する。第３フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に消灯し、観察者は右眼画像を視認しなくなる。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第４フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は閉じたままであり、左眼シャッター２８２は開いたままである。第４フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて消灯しており、この時点において観察者は左眼画像を視認しない。第４フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に点灯し、これに伴い、観察者は左眼画像を視認する。以上のように、液晶パネル２００が立体表示モードで表示を行う場合、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４のいずれかが開いており、観察者の視認はバックライトユニット２５０の点灯・消灯に応じて変化してもよい。
なお、上述した説明では、立体表示モードでは、バックライトユニット２５０の照射領域２５２ごとに点灯および消灯は制御されたが、立体表示モードにおいてバックライトユニット２５０の照射領域２５２のすべての点灯および消灯を一括して制御してもよい。ただし、バックライトユニット２５０の照射領域２５２の点灯および消灯を個別に行うことにより、表示画面全体の表示ムラの抑制を簡便に行うことができる。
あるいは、バックライトユニット２５０において点灯および消灯の制御可能な照射領域は１つであってもよく、照射領域からの光が液晶パネル２００全体に照射されてもよい。
図１２（ａ）に示すように、バックライトユニット２５０は、ある期間点灯して液晶パネル２００全体に光を照射し、別の期間消灯する。
図１２（ｂ）に、立体表示モードにおける液晶パネル２００への左眼画像データおよび右眼画像データの書き込み、および、シャッター眼鏡２８０の開閉のタイミングを示す。ここでも、垂直走査期間は１／２４０（＝４．２ｍ）秒であり、垂直走査周波数は２４０Ｈｚである。
左眼画像の２回目の書き込みを行うフレーム更新期間の終了直前にバックライトユニット２５０の点灯を開始し、右眼画像データを書き込むフレーム更新期間が開始してから所定の期間経過した後に消灯する。この期間は、右眼画像データを書き込むフレーム更新期間において右眼画像データの書き込みが最初に行われる液晶パネル２００の上端の液晶分子の配向方向が先に書き込まれた左眼画像データに依存しなくなる期間である。
また、バックライトユニット２５０は２つの照射領域を有していてもよい。
図１３（ａ）に示すように、バックライトユニット２５０は、液晶パネル２００の上半分を照射する照射領域２５２ａおよび液晶パネル２００の下半分を照射する照射領域２５２ｂを有している。
図１３（ｂ）に、立体表示モードにおける液晶パネル２００への左眼画像データおよび右眼画像データの書き込み、および、シャッター眼鏡２８０の開閉のタイミングを示す。ここでも、垂直走査期間は１／２４０（＝４．２ｍ）秒であり、垂直走査周波数は２４０Ｈｚである。
左眼画像データを書き込む場合、照射領域２５２ａは、液晶パネル２００の中央付近の画素の行に対して左眼画像データの２回目の書き込みが完了する直後に点灯を開始し、右眼画像データを書き込むフレーム更新期間の開始直前に消灯する。照射領域２５２ａの点灯する期間は、照射領域２５２ａに対応する画素のうち２回目の左眼画像データの書き込みが最後に行われてから、照射領域２５２ａに対応する画素のうち右眼画像データの書き込みが最初に行われるまでの期間である。
また、照射領域２５２ｂは、左眼画像の２回目の書き込みが行われるフレーム更新期間の終了直前に点灯を開始し、液晶パネル２００の中央付近の画素の行に対して右眼画像データの書き込みが開始される直前に消灯する。照射領域２５２ｂの点灯する期間は、照射領域２５２ｂに対応する画素のうち２回目の左眼画像データの書き込みが最後に行われてから、照射領域２５２ｂに対応する画素のうち右眼画像データの書き込みが最初に行われるまでの期間である。なお、照射領域２５２ａ、２５２ｂの点灯は左眼シャッター２８２が開いている期間内に行われる。右眼画像データの書き込みも同様に行われる。
なお、平面表示モードにおいてバックライトユニット２５０からの光の強度の制御を液晶パネル２００のエリアごとに行うためには、バックライトユニット２５０の照射領域は、複数の行ごとに分離されているのだけでなく、複数の列ごとに分離されていることが好ましい。
また、上述した説明では、立体表示モードでは、バックライトユニット２５０の点灯および消灯は制御されていたが、立体表示モードにおいてバックライトユニット２５０を常時点灯し、シャッター眼鏡２８０の開閉のみによって観察者に視認される画像の切り換えを行ってもよい。ただし、バックライトユニット２５０の点灯および消灯を行うことにより、高いコントラスト比を実現することができる。
また、上述したように、バックライトユニット２５０が複数の照射領域２５２を有している場合、平面表示モードにおいても、高コントラスト比を実現するために、照射領域２５２に対応する画素の階調レベルに応じて照射領域２５２の点灯および消灯を制御してもよい。
図１４に、液晶パネル２００の模式図を示す。液晶パネル２００は、前面基板２１０、背面基板２２０、および、前面基板２１０と背面基板２２０との間に設けられた液晶層２３０を有している。前面基板２１０は、透明絶縁基板２１２および対向電極２１４を有しており、背面基板２２０は、透明絶縁基板２２２および画素電極２２４を有している。画素電極２２４によって画素は規定される。液晶パネル２００を主面の法線方向から観察した場合の画素の形状は矩形状であってもよく、直交する２つの方向に延びた形状であってもよい。前面基板２１０および背面基板２２０はそれぞれ対向基板およびアクティブマトリクス基板とも呼ばれる。
液晶層２３０は負の誘電異方性を有するネマチック液晶材料を含んでおり、クロスニコル配置された偏光板と組み合わせて、ノーマリーブラックモードで表示が行われる。なお、図１４には図示していないが、典型的には、前面基板２１０にはカラーフィルタ層、配向膜等がさらに設けられており、背面基板２２０には、走査配線、絶縁層、ソース配線、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）および配向膜等がさらに設けられている。また、前面基板２１０および背面基板２２０の外側には偏光板が設けられている。例えば、図２に示した液晶表示装置１００のうちのフレームレート制御回路１１０、タイミングコントローラー１２０、書込状態信号送信回路１３０、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０、および、バックライト駆動回路１６０のいずれかは背面基板２２０の額縁領域に実装されてもよい。
表示信号駆動回路１５０は、ソース配線に表示信号（ソース信号）を供給する。液晶パネル２００において、対向電極２１４と各画素電極２２４との間の液晶層２３０に電圧を印加する場合、上述したタイミングコントローラー１２０は、対向電極２１４に供給される対向信号（さらに必要に応じて補助容量配線に供給される補助容量信号）を考慮してソース配線に供給される表示信号を生成する。
一般に、液晶パネルでは、対向電極と画素電極との間の液晶層に印加する電圧を制御することによって液晶層の透過率（すなわち、画素の輝度）を変化させる。このとき、対向電極の電位と画素電極の電位の関係が変化しないと、焼き付きが発生して信頼性が低下するため、典型的な液晶パネルでは、液晶層に印加される電圧が交流電圧となるように設定される。具体的には、画素電極と対向電極との電位の大小関係が一定時間毎に反転し、液晶層に印加される電界の向き（電気力線の向き）が一定時間毎に反転するように設定される。なお、本明細書において、電位および電圧の極性は、特に断らない限り、対向電極の電圧を基準にする。すなわち、画素電極の電位が対向電極よりも高くなることをプラス極性（＋）と示し、画素電極の電位が対向電極の電位よりも低くなることをマイナス極性（−）と示す。極性は、液晶層に印加される電界の向きを表している。プラス極性（＋）の書き込みを行う場合、ソース配線には、対向電極よりも電位の高い表示信号が供給される。また、マイナス極性（−）の書き込みを行う場合、ソース配線には、対向電極よりも電位の低い表示信号が供給される。
なお、上述したように、液晶表示装置１００では、立体表示モードにおいて、左眼画像データの書き込みが連続する２フレーム更新期間にわたって行われ、各画素は２垂直走査期間にわたって左眼画像データに対応する輝度を呈する。また、右眼画像データの書き込みが別の連続する２フレーム更新期間にわたって行われ、各画素は２垂直走査期間にわたって右眼画像データに対応する輝度を呈する。このとき、右眼画像データおよび左眼画像データの書き込まれる２垂直走査期間に画素の極性が反転すると、画素が所定の輝度を呈さないことがある。特に、垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される液晶パネル２００では、走査配線が選択されて画素電極２２４に電圧が供給される時間（すなわち、液晶層２３０の充電が行われる時間）が短いため、信号遅延等の影響により、画素電極２２４の電位が所定の電位に到達せず、結果として、画素が所定の輝度を呈さない。例えば、画素電極２２４の電位が垂直走査期間ごとに大きく変化する場合、画素電極２２４の電位は階調レベルに対応する輝度まで到達せず、画素は所定の輝度を呈さない。
また、例えば、右眼画像データをマイナス極性で書き込んだ後に、左眼画像データをプラス極性で書き込み、さらに左眼画像データをマイナス極性で書き込む場合、その前に書き込まれる右眼画像データの階調レベルが異なると、等しい階調レベルで左眼画像データの書き込まれた複数の画素の輝度が互いに異なることがある。このように、画素の極性を垂直走査期間ごとに反転させることにより、対象となる右眼画像または左眼画像の表示は、その直前の左眼画像または右眼画像の影響を受けてしまい、これは表示ムラとして視認される。
このため、液晶パネル２００では、左眼画像データおよび右眼画像データの書き込みが連続して行われる２垂直走査期間において画素の極性が反転する場合、配線幅の増大によって配線抵抗を低下させて信号遅延の影響を抑制することが好ましく、これにより、表示ムラを抑制することができる。ただし、このように、配線幅を増大させると、液晶パネル２００の開口率が低下してしまうことがある。
したがって、液晶パネル２００では、右眼画像データおよび左眼画像データのそれぞれの書き込みが連続して行われる２垂直走査期間にわたったそれぞれの画素の極性を等しくすることが好ましい。これより、表示ムラとともに開口率の低下を抑制することができる。
以下、図１５を参照して、立体表示システム３００における信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図１５（ａ）に、立体表示モードの液晶パネル２００における対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした表示信号の電位ＶＬｓの変化を示し、図１５（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図１５（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図１５（ｄ）に、バックライトユニット２５０の特定の照射領域２５２の点灯・非点灯を示し、図１５（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
上述したように、立体表示モードでは液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されるため、１垂直走査期間（フレーム更新期間）は約４．２ｍｓである。また、ここでは、液晶パネル２００はハイビジョン規格に準拠しており、１つの走査配線が選択される期間は約３．４μｓである。この期間は水平走査期間に対応している。なお、いわゆる倍速駆動（垂直走査周波数１２０Ｈｚ）の液晶パネルでは、垂直走査期間は８．４ｍｓであり、１つの走査配線が選択される期間は６．８μｓである。
図１５（ａ）から理解されるように、各ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間にわたって変化せず、フレーム更新期間の終了時に列方向に隣接する画素の極性は互いに等しい。このため、フレーム更新期間内の表示信号の電位の変化を小さくすることができ、消費電力を低減させることができる。なお、図１５（ａ）では、第１フレーム更新期間においてソース配線にプラス極性の表示信号電圧が供給されているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線にはマイナス極性の表示信号電圧が供給されている。
また、ここでは、図１５（ｃ）において特定の画素の画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化に着目する。例えば、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの最大値および最小値はそれぞれ＋７Ｖ、−７Ｖであり、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅはこの範囲内で変化する。また、この画素の階調レベルは第１フレーム更新期間（１Ｆ）から第４フレーム更新期間（４Ｆ）にわたって変化せず、左眼画像データのこの画素の階調レベルは右眼画像データの階調レベルとほぼ等しい。例えば、この画素は、立体表示の行われる画像に含まれる物体の中央部分に対応している。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されており、この目標電位は対向電極２１４と画素電極２２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。このように画素電極２２４に表示信号電圧を供給することによって液晶層２３０の充電が進行する。しかしながら、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達しないことがある。例えば、液晶パネル２００としていわゆる倍速駆動（垂直走査周波数１２０Ｈｚ）の液晶パネルを用いる場合、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域２５２は少なくとも第１フレーム更新期間の途中から消灯しており、第１フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第１フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第１フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、ここでは、第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と等しいが、後述するように、オーバードライブ駆動等に起因して第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と異なっていてもよい。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第３フレーム更新期間の目標電位は第２フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、このとき、バックライトユニット２５０は、第３フレーム更新期間の開始時点で点灯したままであるが、第３フレーム更新期間において左眼画像データの書き込みが行われる前に消灯し、第３フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者には視認されない。また、第３フレーム更新期間の後半に、左眼シャッター２８２が開く。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。第４フレーム更新期間において書き込まれる極性は第３フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第３フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
このように、液晶パネル２００では、左眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれ、右眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれるため、開口率の低下および表示ムラを抑制することができる。また、液晶パネル２００として、いわゆる倍速駆動の液晶パネルを利用することができる。また、このように画素の極性を２垂直走査期間ごとに反転させることにより、フリッカの発生を抑制することができる。
ただし、図１５に示した４つのフレーム更新期間の書き込みを繰り返して行う場合、右眼画像データはプラス極性で書き込まれ、左眼画像データはマイナス極性で書き込まれることになる。この場合、仮に、ある画素の右眼画像データおよび左眼画像データの階調レベルが互いに等しかったとしても、右眼画像データの書き込まれた画素の輝度は左眼画像データの書き込まれた画素の輝度とは異なり、適切な表示が行われないことがある。このため、右眼画像データが期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれ、同様に、左眼画像データも期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれることが好ましい。
以下、図１６を参照して立体表示システム３００における信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図１６（ａ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図１６（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図１６（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図１６（ｄ）に、バックライトユニット２５０の点灯・非点灯を示し、図１６（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
図１６（ａ）から理解されるように、各ソース配線に供給される表示信号の電位と対向電極の電位との関係はフレーム更新期間内において変化しない。このため、フレーム更新期間内の表示信号の電位の変化を小さくすることができ、消費電力が低減される。
また、ここでは、図１６（ｃ）において特定の画素の画素電極の電位Ｖｐｅの変化に着目する。なお、この画素の階調レベルは第１フレーム更新期間（１Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）にわたって変化せず、左眼画像データのこの画素の階調レベルは右眼画像データの階調レベルとほぼ等しい。例えば、この画素は、立体表示の行われる画像に含まれる物体の中央部分に対応している。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されており、この目標電位は対向電極２１４と画素電極２２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。このように画素電極２２４に表示信号電圧を供給することによって液晶層２３０の充電が進行する。しかしながら、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域２５２は少なくとも第１フレーム更新期間の途中から消灯しており、第１フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第１フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第１フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第２フレーム更新期間と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、バックライトユニット２５０は、第３フレーム更新期間の開始時点で点灯したままであるが、第３フレーム更新期間において左眼画像データの書き込みが行われる前に消灯し、第３フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者には視認されない。また、第３フレーム更新期間の後半に、左眼シャッター２８２が開く。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第４フレーム更新期間において書き込まれる極性は第３フレーム更新期間と等しく、画素電極２２４の電位が第３フレーム更新期間の目標電位と等しい極性になるように表示信号電圧は設定されており、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
第５フレーム更新期間（５Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第５フレーム更新期間の目標電位は第４フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域２５２は少なくとも第５フレーム更新期間の途中から消灯しており、第５フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第５フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第６フレーム更新期間（６Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）は、表示信号電圧の極性、および、画素電極２２４の極性が異なる点を除いて第２フレーム更新期間（２Ｆ）から第４フレーム更新期間（４Ｆ）と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。このように、液晶パネル２００において画素の極性の反転は４垂直走査期間ごとに行ってもよい。
以上のように、右眼画像データおよび左眼画像データを２垂直走査期間ずつ等しい極性で書き込むことにより、開口率の低下および表示ムラを抑制することができる。また、画素の極性の反転を４垂直走査期間ごとに行うことにより、垂直走査期間に応じて、右眼画像データをプラス極性およびマイナス極性で書き込むとともに左眼画像データをプラス極性およびマイナス極性で書き込むことができ、結果として、極性に起因する輝度ずれを抑制することができる。
なお、上述した説明では、隣接するソース配線に異なる極性の表示信号電圧が供給されたが、本発明はこれに限定されない。あるフレーム更新期間においてすべてのソース配線に同一極性の表示信号電圧が供給されてもよい。あるいは、あるフレーム更新期間において、各ソース配線に供給される表示信号電圧の極性は水平走査期間ごとに反転してもよい。例えば、液晶パネル２００はドット反転で駆動されてもよい。すなわち、あるフレーム更新期間の終了時において行方向および列方向に隣接する画素の極性は反転していてもよい。
また、上述した説明では、マトリクス状に配列された画素は、液晶パネルの上端から下端に向かって順番に選択されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の画素は、２以上の行に対応する１以上のブロックにそれぞれ分かれており、ブロック内の奇数行および偶数行のうちの一方の画素に等しい極性で順番に書き込みを行った後に、ブロック内の他方の画素に、上記一方の画素とは異なる極性で順番に書き込みを行ってもよい。
液晶パネル２００において画素が１つのブロックに対応する場合、フレーム更新期間内において、奇数行および偶数行の一方の画素に順番に書き込みを行った後に、他方の画素に順番に書き込みを行う。このような駆動はソースライン反転駆動とも呼ばれる。
また、液晶パネル２００において画素が複数のブロックに対応する場合、フレーム更新期間内において、ブロック内の奇数行および偶数行のうちの一方の画素に等しい極性で順番に書き込みを行った後に、ブロック内の他方の画素に、上記一方の画素とは異なる極性で順番に書き込みを行う。例えば、あるブロック内の奇数行および偶数行の一方の画素に順番に書き込みを行った後に、他方の画素に順番に書き込みを行い、次のブロック内の奇数行および偶数行の一方の画素に順番に書き込みを行った後に、他方の画素に順番に書き込みを行う。このような駆動はブロック反転駆動とも呼ばれる。典型的には、複数のブロックを設ける場合、各ブロックに含まれる画素の行の数（すなわち、走査配線の数）は互いに等しい。ただし、各ブロックに含まれる画素の行の数（すなわち、走査配線の数）は異なってもよい。このようなソースライン反転駆動およびブロック反転は、国際公開第２００８／１３９６９３号に記載されており、本明細書において、国際公開第２００８／１３９６９３号の記載を参考のために援用する。
図１７（ａ）に、ブロック内において書き込まれた画素の極性および書き込みの行われる順番を示す。例えば、ある水平走査期間において、ある行の行方向に隣接する画素には異なる極性の書き込みが行われた後、次の水平走査期間において、直前の水平走査期間に書き込みが行われた画素の行に隣接する行を飛び越して、直前の水平走査期間に書き込みの行われた画素の行から２行離れた行の画素に直前の水平走査期間の極性と等しい極性で書き込みを行い、以後、ブロック内で同様に１行おきに等しい極性で順番に書き込みを行う。その後、ブロック内で先の書き込みで飛越された画素の行に先の書き込みとは異なる極性で順番に書き込みを行う。この書き込みも１行おきに等しい極性で行われる。これにより、例えば、ある列のブロック内の画素について、偶数行の画素にはプラス極性の書き込みが行われ、奇数行の画素にはマイナス極性の書き込みが行われる。
図１７（ｂ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示す。ここでは、２ブロックに分けられた液晶パネル２００における特定のソース配線の１フレーム更新期間内の電位ＶＬｓの変化に着目している。このソース配線では、１フレーム更新期間内において、例えば、第１ブロック内の奇数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に、第２ブロック内の奇数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われる。なお、上記ソース配線に隣接するソース配線には同じフレーム更新期間内において、第１ブロック内の奇数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に第２ブロック内の奇数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にプラス極性の書き込みが行われる。
以下、図１８を参照して、立体表示システム３００における信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図１８（ａ）に、立体表示モードの液晶パネル２００における対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした表示信号の電位ＶＬｓの変化を示し、図１８（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図１８（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図１８（ｄ）に、バックライトユニット２５０の特定の照射領域２５２の点灯・非点灯を示し、図１８（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。なお、図１８は、図１８（ａ）に示した表示信号の電位ＶＬｓの変化が異なる点を除いて上述した図１５と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
図１８（ａ）から理解されるように、ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間の約１／４にわたって変化しないため、消費電力を低減させることができる。例えば、第１ブロック内の奇数行の画素がプラス極性で書き込まれた後、偶数行の画素はマイナス極性で書き込まれ、次に、第２ブロック内の奇数行の画素がプラス極性で書き込まれ、最後に、偶数行の画素がマイナス極性で書き込まれる。これにより、フレーム更新期間の終了時において列方向に隣接する画素の極性は互いに異なる。なお、図１８（ａ）では、第１フレーム更新期間において表示信号電圧の極性がプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化するソース配線に着目しているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線に供給される表示信号電圧の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。なお、図１８（ｂ）において、走査信号電圧ＶＬｇがオン電圧となる期間は３．４μｓである。また、図１８（ｃ）では、フレーム更新期間内において当該ソース配線からプラス極性の表示信号が供給される場合に選択される特定の画素の画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化に着目している。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）において、このソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。この場合、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達しないことがある。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第１フレーム更新期間の極性と等しいプラス極性の書き込みが行われ、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、ここでは、第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と等しいが、後述するように、オーバードライブ駆動等に起因して第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と異なっていてもよい。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第３フレーム更新期間の目標電位は第２フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて、第３フレーム更新期間と等しいマイナス極性の書き込みが行われる。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
このように、液晶パネル２００では、各画素に対して左眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれ、また、各画素に対して右眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれる。このため、開口率の低下および表示ムラを抑制することができるとともに、液晶パネル２００として、いわゆる倍速駆動の液晶パネルを利用することができる。また、このように画素の極性を２垂直走査期間ごとに反転させることにより、フリッカの発生を抑制することができる。
ただし、図１８に示した４フレーム更新期間の書き込みが繰り返し行われる場合、当該画素に右眼画像データはプラス極性で書き込まれ、左眼画像データはマイナス極性で書き込まれることになる。このように、同一画素に書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データのそれぞれの極性が一定となる場合、仮に、ある画素の右眼画像データおよび左眼画像データの階調レベルが互いに等しかったとしても、右眼画像データの書き込まれた画素の輝度は左眼画像データの書き込まれた画素の輝度とは異なり、適切な表示が行われないことがある。このため、各画素について、右眼画像データが期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれ、同様に、左眼画像データも期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれることが好ましい。
以下、図１９を参照して立体表示システム３００における信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図１９（ａ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図１９（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図１９（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図１９（ｄ）に、バックライトユニット２５０の点灯・非点灯を示し、図１９（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
図１９（ａ）から理解されるように、ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間の約１／４にわたって変化しないため、消費電力を低減させることができる。図１９（ａ）では、第１フレーム更新期間において表示信号の極性がプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化するソース配線に着目しているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線に供給される表示信号の極性は、マイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。また、図１９（ｃ）では、フレーム更新期間内の当該ソース配線にプラス極性の表示信号が供給されるときに選択される特定の画素の画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化に着目している。なお、図１９は、図１９（ａ）に示した表示信号の電位ＶＬｓの変化が異なる点を除いて、上述した図１８と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。ここでは、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されている。しかしながら、このとき、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまうことがある。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。第３フレーム更新期間においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第２フレーム更新期間と等しいプラス極性の書き込みが行われる。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第３フレーム更新期間と等しいプラス極性の書き込みが行われ、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
第５フレーム更新期間（５Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。ここでは、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第５フレーム更新期間の目標電位は第４フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。
第６フレーム更新期間（６Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）は、表示信号電圧の極性の反転する時期、および、画素電極２２４の極性が異なる点を除いて第２フレーム更新期間（２Ｆ）から第４フレーム更新期間（４Ｆ）と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。このように、液晶パネル２００において各画素の極性の反転は４垂直走査期間ごとに行ってもよい。
なお、図１７〜図１９を参照して上述した説明では、液晶パネル２００の全画素は２つのブロックに分かれていたが、本発明はこれに限定されない。画素は３以上のブロックに分かれていてもよい。また、ブロックの数は、例えば、バックライトユニット２５０の照射領域２５２に応じて設定されてもよい。３以上の照射領域に対応して３以上のブロックを設けることにより、あるフレーム走査期間内においてブロック内の画素に書き込みを終了してから次のフレーム走査期間内においてブロック内の画素に書き込みを開始するまでの期間を長くすることができるため、クロストークの発生を抑制した高輝度の液晶表示装置を簡便に実現することができる。
また、図１７〜図１９を参照して上述した説明では、連続するブロック内の奇数行の書き込み、および、偶数行の書き込みは交互に行われたが、本発明はこれに限定されない。連続するブロックにわたる奇数行および偶数行の一方の書き込みは連続して行われてもよい。例えば、第１ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行い、第１ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行った後に、第２ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行い、その後に、第２ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行ってもよい。また、さらに、第３ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行い、第３ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行ってもよい。
なお、上述した説明では、立体表示モードにおいて、左眼画像データおよび右眼画像データはそれぞれ２垂直走査期間ずつ書き込まれ、また、各画素の極性は２または４垂直走査期間ごとに反転したが、本発明はこれに限定されない。各画素の極性は２以上の偶数の垂直走査期間ごとに反転してもよく、例えば、各画素の極性は６または８以上の垂直走査期間ごとに反転してもよい。
また、上述した説明では、立体表示モードにおいて、２回目に書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データは、１回目に書き込まれた右眼画像データおよび左眼画像データとそれぞれ等しく、各画素に等しい階調レベルの書き込みが２回行われたが、本発明はこれに限定されない。
複数の画素のそれぞれについて、ある画像データの階調レベルおよび上記画像データの１つ前の画像データの階調レベルに基づいて上記画像データの階調レベルを設定してもよい。連続する画像データにわたって階調レベルが変化する場合、階調レベルの変化量がもともとの変化量よりも大きくなるように階調レベルが設定される。
例えば、連続する画像データにおいて低実効電圧に対応する階調レベルが高実効電圧に対応する階調レベルに変化する場合、階調レベルは、さらに高い実効電圧に対応するように設定する。これにより、応答速度の比較的遅い液晶分子でも比較的短時間で高実効電圧に対応する配向状態に変化する。あるいは、連続する画像データにおいて高実効電圧に対応する階調レベルが低実効電圧に対応する階調レベルに変化する場合、階調レベルは、さらに低い実効電圧に対応するように設定する。これにより、液晶分子は比較的短時間で低実効電圧に対応する配向状態に変化する。このような駆動はオーバードライブ駆動とも呼ばれる。
図２０に、オーバードライブ駆動を行う立体表示システム３００の模式図を示す。タイミングコントローラー１２０は、信号複製部１２２およびオーバードライブ駆動部１２４を有している。
図３（ａ）および図５を参照して上述したように、フレームレート制御回路１１０は入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレートの映像信号を生成する。映像信号には、画像データがＲ０、Ｌ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている。
信号複製部１２２は、フレームレート１２０ｆｐｓの映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成する。具体的には、信号複製部１２２は、映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ複製して、表示信号に、左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ２つずつ連続して配列する。ここでは、表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２、Ｒ２、Ｒ２、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列される。
オーバードライブ駆動部１２４は、対象となる画像データとその１つ前の画像データに基づいて新たな画像データを作成する。具体的には、複数の画素のそれぞれについて、対象となる画像データの階調レベル、および、その１つ前の画像データの階調レベルに基づいて新たな階調レベルを設定する。
ここでは、説明が過度に複雑になることを避けるために１つの画素に着目し、画像データの画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１と変化する場合のオーバードライブ駆動を説明する。
信号複製部１２２から出力される表示信号の画像データが変化しない場合、オーバードライブ駆動は行われない。この場合、オーバードライブ駆動部１２４から出力される表示信号の画像データはＲ０（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｒ０））である。ここで、関数ＯＳ（Ｘ→Ｙ）は信号複製部１２２から出力される表示信号の画像データがＸからＹに変化するときにオーバードライブ駆動部１２４から出力される表示信号の画像データを示している。
次に、信号複製部１２２から出力される表示信号の画像データがＲ０からＲ０とは異なるＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動が行われる。まず、画像データＲ０のある画素の階調レベルが低電圧に対応し、画像データＬ１の当該画素の階調レベルが高電圧に対応するとする。ここで、低電圧は液晶パネル２００の液晶層２３０の印加電圧の絶対値が小さいことを示しており、高電圧は液晶パネル２００の液晶層２３０の印加電圧の絶対値が大きいことを示している。上述したように、液晶パネル２００はノーマリーブラックモードであり、低電圧に対応する輝度は高電圧に対応する輝度よりも高い。
この場合、オーバードライブ駆動部１２４によるオーバードライブ駆動により、画像データＲ０の階調レベルから画像データＬ１の階調レベルに変化する際に画像データＬ１に代えて画像データＬ１’（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｌ１））が設定される。この場合、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１よりもさらに高い電圧ＶＬ１’が印加される。なお、その後、信号複製部１２２から出力される表示信号の画像データがＬ１からＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動は行われず、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１が印加される。このように、階調レベルが低電圧から高電圧に対応して変化する際に、オーバードライブ駆動部１２４は、信号複製部１２２によって得られた階調レベルよりもさらに高い階調レベルを設定する。このような駆動はオーバーシュート駆動とも呼ばれる。
次に、画像データＲ０の階調レベルが高電圧に対応し、画像データＬ１の階調レベルが低電圧に対応するとする。この場合、オーバードライブ駆動部１２４によるオーバードライブ駆動により、画像データＬ１に代えて画像データＬ１’（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｌ１））が設定される。この場合、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１よりもさらに低い電圧ＶＬ１’が印加される。なお、その後、信号複製部１２２から出力される画像データＬ１からＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動は行われず、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１が印加される。このように、画像データの階調レベルが高電圧から低電圧に対応して変化する際に、オーバードライブ駆動部１２４は、信号複製部１２２によって得られた階調レベルよりもさらに低い電圧に対応する階調レベルを設定する。このような駆動はアンダーシュート駆動とも呼ばれる。
本明細書では、上記のオーバーシュート駆動とアンダーシュート駆動とを併せてオーバードライブ駆動と呼ぶ。なお、本明細書におけるオーバードライブ駆動と同じ意味でオーバーシュート駆動という用語を用いることがある。さらにその場合に、アンダーシュート駆動という用語が、目標階調よりも低い階調に対応する電圧を印加する駆動を指すことがある。
オーバードライブ駆動部１２４から出力される表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１’、Ｌ１、Ｒ１’、Ｒ１、Ｌ１’、Ｌ１、Ｒ１’、Ｒ１、Ｌ２’、Ｌ２、Ｒ２’、Ｒ２、Ｌ２’、Ｌ２・・・の順番に配列されている。このため、右眼画像データおよび左眼画像データの切り換わった垂直走査期間においても画素電極２２４の電位を目標電位にすることができる。
なお、ここでも、バックライトユニット２５０は、２垂直走査期間連続して書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データのうちの後半の垂直走査期間に対応して点灯する。具体的には、バックライトユニット２５０は、オーバードライブ駆動の行われた画像データが書き込まれた期間は消灯しており、その次の画像データが書き込まれた期間に点灯している。
また、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は、液晶パネル２００が左眼画像を表示し、かつ、バックライトユニット２５０が点灯している期間に開き、他の期間は閉じている。また、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は、液晶パネル２００が右眼画像を表示し、かつ、バックライトユニット２５０が点灯している期間に開き、他の期間は閉じている。
上述したようなオーバードライブ駆動を行うことにより、画素電極２２４の電位は目標電位に早く到達するため、バックライトユニット２５０の照射領域２５２の点灯およびシャッター眼鏡２８０の開放を早く行い、輝度増大を図ってもよい。例えば、シャッター眼鏡２８０が開放している場合、２回目の左眼画像データおよび右眼画像データの書き込みが終わったらすぐに、バックライトユニット２５０の照射領域２５２を点灯してもよい。
なお、オーバードライブ駆動はルックアップテーブルを参照して行われてもよいし、演算処理によって行われてもよい。あるいは、オーバードライブ駆動は両者を組み合わせて行われてもよい。
また、上述した説明では、対象となる画像データの階調レベルとその１つ前の画像データの階調レベルに基づいてオーバードライブ駆動が行われたが、本発明はこれに限定されない。オーバードライブ駆動は、対象となる画像データの階調レベル、および、上記画像データよりも前の２つの画像データの階調レベルに基づいて行われてもよい。このように、オーバードライブ駆動は、対象となる画像データの階調レベル、および、上記画像データよりも前の少なくとも１つの画像データの階調レベルに基づいて行われてもよい。
なお、映像信号が立体表示モードで表示されるべき画像データを含む場合、信号複製部１２２は上述したように画像データの複製を行うが、映像信号が平面表示モードで表示されるべき画像データを含む場合、信号複製部１２２は画像データの複製を行わない。
なお、液晶パネル２００はマルチ画素構造を有していてもよい。各画素が互いに輝度の異なり得る複数の副画素を有することにより、γ特性の視野角依存性を改善することができる。
図２１に、液晶パネル２００における１画素の模式図を示す。液晶パネル２００では、画素Ｐは副画素Ｓｐａおよび副画素Ｓｐｂを有している。副画素Ｓｐａは副画素電極２２４ａによって規定され、副画素Ｓｐｂは副画素電極２２４ｂによって規定される。
ここでは、１列の画素Ｐに対して２本のソース配線Ｌｓａ、Ｌｓｂが設けられている。副画素電極２２４ａ、２２４ｂは異なるＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂを介して異なるソース配線Ｌｓａ、Ｌｓｂに接続されており、少なくともある中間階調において、２つの副画素電極２２４ａ、２２４ｂの電位が異なるように駆動される。このように副画素電極２２４ａ、２２４ｂの電位が異なることにより、副画素Ｓｐａ、Ｓｐｂの液晶層の印加電圧が異なるため、副画素Ｓｐａ、Ｓｐｂの輝度が互いに異なり、これにより、白浮きの改善が図られる。
図２２に、別の液晶パネル２００における１画素の模式図を示す。この液晶パネル２００では、画素Ｐは副画素Ｓｐａおよび副画素Ｓｐｂを有している。副画素Ｓｐａは副画素電極２２４ａによって規定され、副画素Ｓｐｂは副画素電極２２４ｂによって規定される。
副画素Ｓｐａは、液晶容量および補助容量ＣＣａを有しており、この液晶容量は、対向電極２１４と、副画素電極２２４ａと、これらの間に設けられた液晶層２３０とによって構成されている。補助容量ＣＣａは、副画素電極２２４ａと電気的に接続された補助容量電極と、補助容量配線Ｌｃｓａと電気的に接続された補助容量対向電極ＥＯａと、これらの間に設けられた絶縁層とによって構成されている。
また、副画素Ｓｐｂは、液晶容量および補助容量ＣＣｂを有している。この液晶容量は、対向電極２１４と、副画素電極２２４ｂと、これらの間に設けられた液晶層２３０とによって構成されている。また、補助容量ＣＣｂは、副画素電極２２４ｂと電気的に接続された補助容量電極と、補助容量配線Ｌｃｓｂと電気的に接続された補助容量対向電極と、これらの間に設けられた絶縁層とによって構成されている。
副画素電極２２４ａ、２２４ｂは異なるＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂを介して同一のソース配線Ｌｓに接続されている。少なくともある中間階調において、補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂに供給される補助容量信号に応じて２つの副画素電極２２４ａ、２２４ｂの平均電位が異なるように駆動される。例えば、２つの副画電極２２４ａ、２２４ｂの一方の平均電位がソース配線Ｌｓに供給された表示信号電圧に対応する電位から増加する場合、他方の平均電位がソース配線Ｌｓに供給された表示信号電圧に対応する電位から低下する。このように副画素電極２２４ａ、２２４ｂの平均電位が異なることにより、副画素の液晶層の印加電圧が異なるため、副画素Ｓｐａ、Ｓｐｂの輝度が互いに異なり、これにより、白浮きの改善が図られる。図２２に示した液晶パネル２００では、１列の画素に対して１本のソース配線が設けられており、開口率の低下および消費電力の増大が抑制される。
図２３に、図２２に示した液晶パネル２００の等価回路を示す。補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂにはそれぞれ補助容量幹線Ｌｔｃｓａ、Ｌｔｃｓｂからそれぞれ補助容量信号が供給される。
ここで、液晶パネル２００における画素Ｐへの書き込みを説明する。走査配線Ｌｇに供給される走査信号電圧がオフ電圧からオン電圧に変化し、これにより、ＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオン状態になる。このようにして走査配線Ｌｇが画素を選択するとき、ソース配線Ｌｓに供給された表示信号電圧が副画素電極２２４ａ、２２４ｂに印加される。その後、走査配線Ｌｇに供給される走査信号電圧がオン電圧からオフ電圧に変化し、これにより、ＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオフ状態に変化する。ＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオフ状態に変化した後、補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂに供給される補助容量信号電圧は異なる方向に変化し、これにより、副画素電極２２４ａの電位は変化する。
例えば、プラス極性の書き込みが行われた画素Ｐに対してＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオフ状態に変化した後における補助容量配線Ｌｃｓａに供給される補助容量信号の最初の変化が増加であり、補助容量配線Ｌｃｓｂに供給される補助容量信号の最初の変化が減少であると、副画素Ｓｐａの輝度は副画素Ｓｐｂよりも高くなる。あるいは、マイナス極性の書き込みが行われた画素Ｐに対してＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオフ状態に変化した後における補助容量配線Ｌｃｓａに供給される補助容量信号の最初の変化が増加であり、補助容量配線Ｌｃｓｂに供給される補助容量信号の最初の変化が減少であると、副画素Ｓｐａの輝度は副画素Ｓｐｂよりも低くなる。
このように、ＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオン状態のときに副画素電極２２４ａ、２２４ｂの電位は略等しいが、ＴＦＴ２２６ａ、２２６ｂがオフ状態に変化した後に補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂに供給される補助容量信号電圧の変化が異なるため、副画素電極２２４ａ、２２４ｂの実効電位を異ならせることができ、これにより、副画素Ｓｐａ、Ｓｐｂの輝度を異ならせてγ特性の視野角依存性を改善することができる。
なお、上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶パネル２００は平面表示モードにおいて垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動し、立体表示モードにおいて垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動する。このように、垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動を行う場合、補助容量配線に供給される補助容量信号の信号遅延等により、実効電圧を適切に変化させることができないことがある。この場合、立体表示モードでは、異なる補助容量配線に同一の補助容量信号を供給してもよい。このように、液晶パネル２００がマルチ画素構造を有している場合に、平面表示モードにおいて補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂに異なる補助容量信号を供給することによってマルチ画素駆動を実現するとともに、立体表示モードにおいて補助容量配線Ｌｃｓａ、Ｌｃｓｂに同一の補助容量信号を供給することによってマルチ画素駆動を実現しなくてもよい。
なお、図２１〜図２３に示したようなマルチ画素構造を有する液晶パネル２００において、液晶パネル２００が平面表示モードで表示を行う場合にはマルチ画素駆動を行い、液晶パネル２００が立体表示モードで表示を行う場合にはマルチ画素駆動を行わなくてもよい。液晶パネル２００が立体表示モードで表示を行う場合、観察者はある程度限られた範囲から液晶パネル２００を観察することが想定される。このため、平面表示モードでは、マルチ画素駆動を行うことによって、少なくともある中間階調において副画素Ｓｐａの輝度を副画素Ｓｐｂの輝度と異ならせて視野角特性の改善を行う一方で、立体表示モードでは、マルチ画素駆動を行わずに、任意の階調において副画素Ｓｐａの輝度を副画素Ｓｐｂの輝度と等しくしてもよい。このように、より高い垂直走査周波数で駆動を行う立体表示モードにおいてマルチ画素駆動を行わないことにより、ソースドライバの演算量の増加、および／または、信号遅延の影響を抑制することができ、コスト低減を図ることができる。
（実施形態２）
上述した説明では、フレームレート制御回路はフレームレート１２０ｆｐｓの映像信号を生成したが、本発明はこれに限定されない。フレームレート制御回路はフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成してもよい。
以下、図２４（ａ）および図２４（ｂ）を参照して本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第２実施形態を説明する。図２４（ａ）および図２４（ｂ）に、本実施形態の液晶表示装置１００Ａおよび立体表示システム３００Ａの模式図を示す。立体表示システム３００Ａは、液晶表示装置１００Ａと、シャッター眼鏡２８０とを備えている。液晶表示装置１００Ａは、フレームレート制御回路１１０と、タイミングコントローラー１２０と、書込状態信号送信回路１３０と、走査信号駆動回路１４０と、表示信号駆動回路１５０と、バックライト駆動回路１６０と、液晶パネル２００と、バックライトユニット２５０とを備えている。液晶表示装置１００Ａ、立体表示システム３００Ａは、フレームレート制御回路１１０がフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成する点を除いて上述した液晶表示装置１００、立体表示システム３００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
以下、図２４（ａ）および図２５を参照して、液晶表示装置１００Ａおよび立体表示システム３００Ａの立体表示モードを説明する。なお、図２４（ａ）に示した画像データを図２５に拡大して示している。図２５（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図２５（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図２５（ｃ）は表示信号に含まれる画像データの模式図である。
ここでは、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路１１０に入力される。例えば、入力映像信号はＮＴＳＣ信号である。この入力映像信号には、立体表示モードで表示されるべき画像データが含まれている。入力映像信号には左眼画像データおよび右眼画像データがそれぞれ交互に示されており、ここでは、映像信号には、画像データＬ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２・・・の順番に配列されている（図２５（ａ）も参照）。なお、ここでは図示していないが、左眼画像データＬ１の前には、右眼画像データＲ０、左眼画像データＬ０が配列されている。
フレームレート制御回路１１０は、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレーレートよりも高い映像信号を生成する。ここで、映像信号のフレームレートは２４０ｆｐｓに設定される。フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ複製して、映像信号に、左眼画像データおよび右眼画像データを２つずつ連続して配列した１セットを２セット繰り返して配列する。これにより、映像信号には、左眼画像データおよび右眼画像データが交互に２つずつ配列されている。ここでは、映像信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されており（図２５（ｂ）も参照）、映像信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）は入力映像信号のフレームレート（６０ｆｐｓ）の４倍に設定される。
上述したように、映像信号のフレームレートは２４０ｆｐｓに設定されており、このうち、左眼画像データは１２０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは１２０ｆｐｓに対応する。なお、液晶パネル２００がフルハイビジョン規格（１９２０×１０８０）の場合、フレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成するフレームレート制御回路１１０は、汎用性の比較的高い２つの特定用途集積回路１１２ａ、１１２ｂを用いて作製される。特定用途集積回路１１２ａは液晶パネル２００の左側半分の駆動に利用され、特定用途集積回路１１２ｂは液晶パネル２００の右側半分の駆動に利用される。
フレームレート制御回路１１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー１２０は、書込状態信号送信回路１３０、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。なお、タイミングコントローラー１２０は映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路１５０に出力する。表示信号のフレームレートは映像信号のフレームレートと等しく２４０ｆｐｓに設定され、表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されており（図２５（ｃ）も参照）、表示信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）は映像信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）と等しく設定される。走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は垂直走査周波数２４０Ｈｚで液晶パネル２００を駆動する。このとき、左眼画像データは１２０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは１２０ｆｐｓに対応する。
また、タイミングコントローラー１２０からの信号に基づいて、書込状態信号送信回路１３０は、立体表示モードにおける複数の画素の書込状態を示す書込状態信号を送信する。シャッター眼鏡２８０は、書込状態信号に基づいて左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４を開閉する。
次に、図２４（ｂ）を参照して、液晶表示装置１００Ａの平面表示モードを説明する。図２４（ｂ）は、平面表示モードで表示を行う液晶表示装置１００Ａの模式図である。なお、図２４（ｂ）に示した信号に含まれる画像データを図２６に拡大して示している。図２６（ａ）は入力映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図２６（ｂ）は映像信号に含まれる画像データの模式図であり、図２６（ｃ）はタイミングコントローラー１２０から出力される映像信号に含まれる画像データの模式図である。
フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路１１０に入力される。入力映像信号には、画像データがＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４の順番に配列されている（図２６（ａ）も参照）。なお、ここでは図示していないが、画像データＮ１の前には、画像データＮ０が配列されている。
フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成する。例えば、フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に含まれた２つの連続する画像データに基づいて３つの補間画像データを生成し、映像信号に、上記２つの画像データとともに、上記２つの画像データの間に３つの補間画像データを配列する。具体的には、フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号の画像データＮ０およびＮ１に基づいて補間画像データＣ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃを生成し、映像信号に、画像データＮ０、Ｎ１を配列するとともに、画像データＮ０と画像データＮ１との間に補間画像データＣ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃを配列する。ここでは、映像信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されている（図２６（ｂ）も参照）。このように、映像信号には、入力映像信号に含まれる画像データおよび補間によって生成された補間画像データが配列されており、映像信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）は入力映像信号のフレームレート（６０ｆｐｓ）の４倍に設定される。
フレームレート制御回路１１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー１２０は、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。タイミングコントローラー１２０は、映像信号のフレームレート２４０ｆｐｓよりも低いフレームレート１２０ｆｐｓの表示信号を生成する。具体的には、タイミングコントローラー１２０は、映像信号の画像データの一部を間引くことによって表示信号を生成する。上述したように、映像信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されているが、タイミングコントローラー１２０は画像データＣ０ａ、Ｃ０ｃ、Ｃ１ａ、Ｃ１ｃ、Ｃ２ａ、Ｃ２ｃ、Ｃ３ａ、Ｃ３ｃ・・・を間引く。このように、タイミングコントローラー１２０が映像信号に含まれる画像データを１つおきに間引くことにより、表示信号のフレームレートは映像信号の半分となる。ここでは、表示信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ｂ、Ｎ１、Ｃ１ｂ、Ｎ２、Ｃ２ｂ、Ｎ３、Ｃ３ｂ、Ｎ４・・・の順番に配列されており（図２６（ｃ）も参照）、表示信号のフレームレート（１２０ｆｐｓ）は映像信号のフレームレート（２４０ｆｐｓ）の半分に設定される。走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は垂直走査周波数１２０Ｈｚで液晶パネル２００を駆動する。なお、平面表示モードでは、バックライト駆動回路１６０は、バックライトユニット２５０が全ての期間において点灯するようにバックライトユニット２５０を制御する。
このように、液晶表示装置１００Ａでは、タイミングコントローラー１２０の制御により、表示モードに応じて、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０が駆動する液晶パネル２００の垂直走査周波数が変化する。具体的には、液晶パネル２００は立体表示モードでは垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される一方、平面表示モードでは垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動される。このため、平面表示モードにおける消費電力の増大を抑制することができる。
なお、図２５および図２６の比較から理解されるように、フレームレート制御回路１１０は、平面表示モードにおいて入力映像信号の連続する画像データに基づいて補間画像データを生成することによってフレームレートを増加させているのに対して、立体表示モードにおいて入力映像信号の画像データを複製することによってフレームレートを増加させている。このように、立体表示モードにおいて、補間画像データの生成ではなく画像データの複製を行うことにより、フレームレートの増加を簡便に行うことができる。なお、フレームレート制御回路１１０は、立体表示モードにおいても入力映像信号に含まれる連続する左眼画像データに基づいて補間左眼画像データを生成し、同様に、入力映像信号に含まれる右眼画像データに基づいて補間右眼画像データを生成してもよい。
以下、比較例２の液晶表示装置７００Ａ、立体表示システム９００Ａと比較して本実施形態の液晶表示装置１００Ａ、立体表示システム３００Ａの利点を説明する。まず、図２７を参照して比較例２の液晶表示装置７００Ａおよび立体表示システム９００Ａを説明する。立体表示システム９００Ａは、液晶表示装置７００Ａおよびシャッター眼鏡８８０を備えている。液晶表示装置７００Ａは、フレームレート制御回路７１０と、タイミングコントローラー７２０と、書込状態信号送信回路７３０と、走査信号駆動回路７４０と、表示信号駆動回路７５０と、バックライト駆動回路７６０と、液晶パネル８００と、バックライトユニット８５０とを備えている。フレームレート制御回路７１０がフレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成し、液晶パネル８００が立体表示モードおよび平面表示モードのいずれにおいても垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される点で液晶表示装置７００Ａ、立体表示システム９００Ａは液晶表示装置１００Ａ、立体表示システム３００Ａとは異なる。
図２７（ａ）を参照して、液晶表示装置７００Ａおよび立体表示システム９００Ａの立体表示モードを説明する。フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路７１０に入力される。入力映像信号には、画像データがＬ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｒ２・・・の順番に配列されている。なお、ここでは図示していないが、左眼画像データＬ１の前には、右眼画像データＲ０、左眼画像データＬ０が配列されている。
フレームレート制御回路７１０は、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成する。フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号の左眼画像データおよび右眼画像データをそれぞれ複製して、映像信号に、この左眼画像データおよび右眼画像データを２つずつ連続して配列された１セットを２セット繰り返して配列する。これにより、映像信号には、左眼画像データおよび右眼画像データが交互に２つずつ配列されている。ここでは、映像信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている。フレームレート制御回路７１０は、特定用途集積回路７１２ａ、７１２ｂを有している。
フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー７２０は、書込状態信号送信回路７３０、走査信号駆動回路７４０、表示信号駆動回路７５０およびバックライト駆動回路７６０を制御する。タイミングコントローラー７２０は映像信号に基づいて表示信号を生成し、表示信号を表示信号駆動回路７５０に出力する。表示信号のフレームレートは映像信号のフレームレートと等しく２４０ｆｐｓに設定され、表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている。走査信号駆動回路７４０および表示信号駆動回路７５０は垂直走査周波数２４０Ｈｚで液晶パネル８００を駆動する。
バックライト駆動回路７６０はバックライトユニット８５０が連続して配列された左眼画像データおよび右眼画像データのそれぞれのうちの後の画像データに対応して点灯するようにバックライトユニット８５０を制御する。書込状態信号送信回路７３０からの書込状態信号に基づいて、シャッター眼鏡８８０は液晶パネル８００が左眼画像を表示する期間に左眼シャッター８８２を開き、液晶パネル８００が右眼画像を表示する期間に右眼シャッター８８４を開く。
次に、図２７（ｂ）を参照して、液晶表示装置７００Ａの平面表示モードを説明する。フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号がフレームレート制御回路７１０に入力される。入力映像信号には、画像データがＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・の順番に配列されている。なお、ここでは図示していないが、画像データＮ１の前には、画像データＮ０が配列されている。
フレームレート制御回路７１０は、フレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成する。フレームレート制御回路７１０は、入力映像信号に含まれた２つの連続する画像データに基づいて３つの補間画像データを生成し、映像信号に、上記２つの画像データを配列するとともに上記２つの画像データの間に３つの補間画像データを配列する。例えば、映像信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されている。
フレームレート制御回路７１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー７２０は、走査信号駆動回路７４０、表示信号駆動回路７５０およびバックライト駆動回路７６０を制御する。タイミングコントローラー７２０は、映像信号のフレームレート２４０ｆｐｓと等しいフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成する。表示信号には、画像データはＮ０、Ｃ０ａ、Ｃ０ｂ、Ｃ０ｃ、Ｎ１、Ｃ１ａ、Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ、Ｎ２、Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｎ３、Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｎ４・・・の順番に配列されている。走査信号駆動回路７４０および表示信号駆動回路７５０は垂直走査周波数２４０Ｈｚで液晶パネル８００を駆動する。なお、平面表示モードでは、バックライト駆動回路７６０は、バックライトユニット８５０が全ての期間において点灯するようにバックライトユニット８５０を制御する。
このように、比較例２の液晶表示装置７００Ａでは、立体表示モードおよび平面表示モードにかかわらず、液晶パネル８００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される。このため、消費電力が増大することになる。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００Ａでは、平面表示モードにおいて液晶パネル２００は立体表示モードの半分の垂直走査周波数１２０Ｈｚで駆動されるため、消費電力の増大を抑制することができる。
なお、上述した説明では、液晶表示装置１００Ａに入力される入力映像信号のフレームレートは６０ｆｐｓであったが、本発明はこれに限定されない。入力映像信号のフレームレートは別の値であってもよい。例えば、入力映像信号はＰＡＬ信号であり、入力映像信号のフレームレートは５０ｆｐｓであってもよい。この場合、映像信号のフレームレートは２００ｆｐｓに設定され、表示信号のフレームレートは立体表示モードにおいて２００ｆｐｓに設定され、平面表示モードにおいて１００ｆｐｓに設定される。
なお、本実施形態の液晶表示装置１００Ａでも、隣接するソース配線に異なる極性の表示信号電圧が供給されてもよく、または、あるフレーム更新期間においてすべてのソース配線に同一極性の表示信号電圧が供給されてもよい。この場合、あるフレーム更新期間の終了時において列方向に隣接する画素の極性は等しい。
あるいは、あるフレーム更新期間の終了時において行方向および列方向に隣接する画素の極性は反転していてもよい。例えば、あるフレーム更新期間において、各ソース配線に供給される表示信号電圧の極性は水平走査期間ごとに反転してもよい。例えば、液晶パネル２００はドット反転で駆動されてもよい。
また、本実施形態の液晶表示装置１００Ａでも、液晶パネルの上端から下端に向かって順番に選択されてもよく、または、マトリクス状に配列された画素はブロック内の奇数行および偶数行の画素ごとに書き込まれてもよい。例えば、各画素への書き込みは、図１７から図１９を参照して上述したように行われてもよい。
また、上述したように、立体表示モードにおいて、液晶パネル２００には、左眼画像データが２垂直走査期間連続して書き込まれ、右眼画像データが２垂直走査期間連続して書き込まれる。また、液晶表示装置１００Ａでも、図１５および図１６を参照して上述したように、左眼画像データまたは右眼画像データは連続した２垂直走査期間に等しい極性で書き込まれることが好ましい。この場合、画素の選択される時間が短いため、左眼画像データまたは右眼画像データの１回目の書き込みによって画素電極２２４への表示信号電圧の供給が充分に行われなくても、左眼画像データまたは右眼画像データの２回目の書き込みによって画素電極２２４への表示信号電圧の供給を充分に行うことができる。また、液晶表示装置１００Ａおよび立体表示システム３００Ａにおいてもオーバードライブ駆動を行ってもよい。
図２８に、オーバードライブ駆動を行う立体表示システム３００Ａの模式図を示す。立体表示システム３００Ａは、タイミングコントローラー１２０が信号複製部１２２を有しない点を除いて、図２０を参照して上述した立体表示システム３００と同様の構成を有しているため、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
図２４を参照して上述したように、フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成する。映像信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ１、Ｌ２、Ｌ２、Ｒ２、Ｒ２、Ｌ２、Ｌ２・・・の順番に配列されている。
オーバードライブ駆動部１２４は、対象となる画像データとその１つ前の画像データに基づいて新たな画像データを作成する。具体的には、複数の画素のそれぞれについて、対象となる画像データの階調レベル、および、その１つ前の画像データの階調レベルに基づいて新たな階調レベルを設定する。
ここでは、説明が過度に複雑になることを避けるために１つの画素に着目し、画像データの画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１、Ｌ１と変化する場合のオーバードライブ駆動を説明する。
映像信号の画像データが変化しない場合、オーバードライブ駆動は行われない。この場合、オーバードライブ駆動部１２４から出力される表示信号の画像データはＲ０（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｒ０））である。
次に、映像信号の画像データがＲ０からＲ０とは異なるＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動が行われる。まず、画像データＲ０の階調レベルが低電圧に対応し、画像データＬ１の階調レベルが高電圧に対応するとする。この場合、オーバードライブ駆動部１２４によるオーバードライブ駆動により、画像データＲ０から画像データＬ１に変化する際に画像データＬ１に代えて画像データＬ１’（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｌ１））が設定される。この場合、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１よりもさらに高い電圧ＶＬ１’が印加される。なお、その後、映像信号の画像データがＬ１からＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動は行われず、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１が印加される。このように、階調レベルが低電圧から高電圧に対応して変化する際に、オーバードライブ駆動部１２４は、映像信号の画像データの階調レベルよりもさらに高い階調レベルを設定する。
次に、画像データＲ０の階調レベルが高電圧に対応し、画像データＬ１の階調レベルが低電圧に対応するとする。この場合、オーバードライブ駆動部１２４によるオーバードライブ駆動により、画像データＬ１に代えて画像データＬ１’（＝ＯＳ（Ｒ０→Ｌ１））が設定される。この場合、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１よりもさらに低い電圧ＶＬ１’が印加される。なお、その後、映像信号の画像データの画像データがＬ１からＬ１に変化する場合、オーバードライブ駆動は行われず、液晶層２３０には、画像データＬ１の階調レベルに対応する電圧ＶＬ１が印加される。このように、階調レベルが高電圧から低電圧に対応して変化する際に、オーバードライブ駆動部１２４は、映像信号の画像データの階調レベルよりもさらに低い電圧に対応する階調レベルを設定する。
オーバードライブ駆動部１２４から出力される表示信号には、画像データがＲ０、Ｒ０、Ｌ１’、Ｌ１、Ｒ１’、Ｒ１、Ｌ１’、Ｌ１、Ｒ１’、Ｒ１、Ｌ２’、Ｌ２、Ｒ２’、Ｒ２、Ｌ２’、Ｌ２・・・の順番に配列される。このため、右眼画像データおよび左眼画像データの切り換わった垂直走査期間においても画素電極２２４の電位を目標電位にすることができる。
なお、ここでは、バックライトユニット２５０は、２垂直走査期間連続して書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データのうちの後半の垂直走査期間に対応して点灯する。具体的には、バックライトユニット２５０は、オーバードライブ駆動の行われた画像データが書き込まれた期間は消灯しており、その次の画像データが書き込まれた期間に点灯している。
また、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は、液晶パネル２００が左眼画像を表示し、かつ、バックライトユニット２５０が点灯している期間に開き、他の期間は閉じている。また、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は、液晶パネル２００が右眼画像を表示し、かつ、バックライトユニット２５０が点灯している期間に開き、他の期間は閉じている。
なお、オーバードライブ駆動はルックアップテーブルを参照して行われてもよいし、演算処理によって行われてもよい。あるいは、オーバードライブ駆動は両者を組み合わせて行われてもよい。
また、上述した説明では、対象となる画像データの階調レベルとその１つ前の画像データの階調レベルに基づいてオーバードライブ駆動が行われたが、本発明はこれに限定されない。対象となる画像データの階調レベルとその前の２以上の画像データの階調レベルに基づいてオーバードライブ駆動が行われてもよい。このように、オーバードライブ駆動は、対象となる画像データの階調レベル、および、上記画像データよりも前の少なくとも１つの画像データの階調レベルに基づいて行われてもよい。
（実施形態３）
なお、上述した液晶表示装置は、立体表示モードおよび平面表示モードを切り換え可能であったが、本発明はこれに限定されない。液晶表示装置は、立体表示モードでのみ表示を行い、表示モードの切り換えを行わないものであってもよい。
以下、本発明による液晶表示装置および立体表示システムの第３実施形態を説明する。図２９に、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂおよび立体表示システム３００Ｂを示す。本実施形態の液晶表示装置１００Ｂは平面表示モードで表示を行わず立体表示モードでのみ表示を行う。本実施形態の立体表示システム３００Ｂは、液晶表示装置１００Ｂおよびシャッター眼鏡２８０を備えている。液晶表示装置１００Ｂは例えば垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される。
図２９（ａ）〜図２９（ｄ）は、連続するフレーム更新期間の立体表示システム３００Ｂの模式図を示す。なお、図２９（ａ）〜図２９（ｄ）は、例えば、それぞれのフレーム更新期間の終了時における立体表示システム３００Ｂを示している。
図２９（ａ）に示すように、あるフレーム更新期間において、液晶表示装置１００Ｂは右眼画像を表示する。シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４は両方とも閉じている。
このとき、液晶表示装置１００Ｂの各画素の極性は、例えば、列方向に隣接する画素の極性は等しく、行方向に隣接する画素の極性が反転している。または、全ての画素の極性がプラス極性またはマイナス極性であってもよい。あるいは、行方向および列方向に隣接する画素の極性は互いに反転していてもよい。
図２９（ｂ）に示すように、次のフレーム更新期間においても、液晶表示装置１００Ｂは右眼画像を表示する。液晶表示装置１００Ｂでも右眼画像の書き込みは連続する２フレーム更新期間にわたって行われる。このとき、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４が開いており、観察者は右眼画像を視認することができる。なお、液晶表示装置１００Ｂでは、右眼画像データの書き込みは連続する２垂直走査期間にわたって等しい極性で行われるため、各画素の極性は前のフレーム更新期間の極性と等しい。
図２９（ｃ）に示すように、さらに次のフレーム更新期間において、液晶表示装置１００Ｂは左眼画像を表示する。このとき、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４は両方とも閉じている。なお、各画素の極性は前のフレーム更新期間の極性と反転している。
図２９（ｄ）に示すように、次のフレーム更新期間においても、液晶表示装置１００Ｂは左眼画像を表示する。液晶表示装置１００Ｂでも左眼画像の書き込みは連続する２フレーム更新期間にわたって行われる。このとき、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２が開いており、観察者は左眼画像を視認することができる。なお、液晶表示装置１００Ｂでは、左眼画像データの書き込みは連続する２垂直走査期間にわたって等しい極性で行われるため、各画素の極性は前のフレーム更新期間の極性と等しい。
このように、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂでは、左眼画像データの書き込みは連続する２垂直走査期間にわたって等しい極性で行われ、右眼画像データの書き込みは連続する２垂直走査期間にわたって等しい極性で行われる。このように、左眼画像データおよび右眼画像データの書き込みを等しい極性で行うことにより、視認される期間の各画素の輝度を所定の輝度に変化させることができ、表示ムラを抑制することができる。
以下、図３０および図３１を参照して液晶表示装置１００Ｂおよび立体表示システム３００Ｂの具体例を説明する。
図３０（ａ）に、立体表示システム３００Ｂの模式図を示す。液晶表示装置１００Ｂは、液晶パネル２００および液晶パネル２００に光を照射するバックライトユニット２５０を有している。例えば、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される。ここでは図示していないが、バックライトユニット２５０はそれぞれが個別に点灯・消灯可能な複数の照射領域を有している。
図３０（ｂ）に、液晶パネル２００の模式図を示す。液晶パネル２００は、前面基板２１０、背面基板２２０、および、前面基板２１０と背面基板２２０との間に設けられた液晶層２３０とを有している。前面基板２１０は、透明絶縁基板２１２および対向電極２１４を有しており、背面基板２２０は、透明絶縁基板２２２および画素電極２２４を有している。液晶パネル２００は、図１４を参照して上述した液晶パネルと同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
以下、図３１を参照して立体表示システム３００Ｂにおける信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図３１（ａ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図３１（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図３１（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図３１（ｄ）に、バックライトユニット２５０の特定の照射領域の点灯・非点灯を示し、図３１（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
上述したように、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されるため、１垂直走査期間（フレーム更新期間）は約４．２ｍｓである。また、ここでは、液晶パネル２００はハイビジョン規格に準拠しており、１つの走査配線が選択される期間は約３．４μｓである。
図３１（ａ）から理解されるように、各ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間にわたって変化せず、フレーム更新期間の終了時に列方向に隣接する画素の極性は互いに等しい。このため、フレーム更新期間内の表示信号の電位の変化を小さくすることができ、消費電力を低減させることができる。また、図３１（ａ）では、第１フレーム更新期間においてソース配線にプラス極性の表示信号電圧が供給されているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線にはマイナス極性の表示信号電圧が供給されている。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されており、この目標電位は対向電極２１４と画素電極２２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。このように画素電極２２４に表示信号電圧を供給することによって液晶層２３０の充電が進行する。しかしながら、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域は少なくとも第１フレーム更新期間の途中から消灯しており、第１フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第１フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。液晶表示装置１００Ｂでは、第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第１フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、ここでは、第２フレーム更新期間の目標電位自体は第１フレーム更新期間の目標電位と等しいが、上述したオーバードライブ駆動等により、第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と異なっていてもよい。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。上述したように、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達しており、この画素は階調レベルに対応する輝度を呈している。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されている。第３フレーム更新期間の目標電位は第２フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、このとき、バックライトユニット２５０の照射領域は、第３フレーム更新期間の開始時点では点灯したままであるが、第３フレーム更新期間において左眼画像データの書き込みが行われる前に消灯し、第３フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者には視認されない。また、第３フレーム更新期間の後半に、左眼シャッター２８２が開く。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。液晶表示装置１００Ｂでは、第４フレーム更新期間において書き込まれる極性は第３フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第３フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。上述したように、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達しており、この画素は階調レベルに対応する輝度を呈している。
このように、液晶パネル２００には、左眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれ、右眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれる。このため、開口率の低下および表示ムラを抑制することができる。
以下、比較例３の液晶表示装置および立体表示システムと比較して本実施形態の液晶表示装置１００Ｂおよび立体表示システム３００Ｂの利点を説明する。まず、図３２を参照して比較例３の液晶表示装置７００Ｂおよび立体表示システム９００Ｂを説明する。図３２（ａ）に、立体表示システム９００Ｂの模式図を示す。立体表示システム９００Ｂは、液晶表示装置７００Ｂおよびシャッター眼鏡８８０を備えている。液晶表示装置７００Ｂは、液晶パネル８００およびバックライトユニット８５０を有している。なお、ここでは図示していないが、バックライトユニット８５０はそれぞれが個別に点灯・消灯可能な複数の照射領域を有している。液晶パネル８００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される。なお、比較例３の液晶表示装置７００Ｂでも表示モードの切り換えは行われず、液晶表示装置７００Ｂは立体表示モードでのみ表示を行う。
図３２（ｂ）に、液晶パネル８００の模式図を示す。液晶パネル８００は、前面基板８１０、背面基板８２０、および、前面基板８１０と背面基板８２０との間に設けられた液晶層８３０を有している。前面基板８１０は、透明絶縁基板８１２および対向電極８１４を有しており、背面基板８２０は、透明絶縁基板８２２および画素電極８２４を有している。
以下、図３３を参照して立体表示システム９００Ｂにおける信号電圧の変化、バックライトユニット８５０およびシャッター眼鏡８８０の開閉を説明する。
図３３（ａ）に、対向電極８１４の電位を基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図３３（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図３３（ｃ）に、対向電極８２４の電位を基準とした画素電極８２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図３３（ｄ）に、バックライトユニット８５０の特定の照射領域の点灯・非点灯を示し、図３３（ｅ）に、シャッター眼鏡８８０の開閉を示す。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてソース配線には対向電極８１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極８２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極８２４の電位を目標電位とするように設定されており、この目標電位は対向電極８１４と画素電極８２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。このように画素電極８２４に表示信号電圧を供給することによって液晶層８３０の充電が進行する。しかしながら、液晶パネル８００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極８２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極８２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット８５０の照射領域は少なくとも第１フレーム更新期間の途中から消灯しており、第１フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第１フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター８８４が開く。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてソース配線には対向電極８１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極８２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。比較例３の液晶表示装置７００Ｂでは、第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間とは異なる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極８２４の電位を目標電位とするように設定されており、この目標電位は対向電極８１４と画素電極８２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。しかしながら、液晶パネル８００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極８２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極８２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。バックライトユニット８５０の照射領域は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター８８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。ただし、上述したように、画素電極８２４の電位は目標電位まで到達しておらず、この画素は階調レベルに対応する輝度を呈してない。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてソース配線には対向電極８１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極８２４に表示信号電圧が供給され、画素電極８２４の電位が対向電極８１４の電位よりも高くなる。このように、第３フレーム更新期間においてプラス極性の書き込みが行われる。しかしながら、第３フレーム更新期間において書き込まれる極性は第２フレーム更新期間とは異なるため、画素電極８２４の電位は目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、このとき、バックライトユニット８５０の照射領域は、第３フレーム更新期間の開始時点では点灯したままであるが、第３フレーム更新期間において左眼画像データの書き込みが行われる前に消灯し、第３フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認されない。また、第３フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター８８４が開く。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてもソース配線には対向電極８１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極８２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。比較例３の液晶表示装置７００Ｂでは、第４フレーム更新期間において書き込まれる極性は第３フレーム更新期間とは異なる。このため、画素電極８２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット８５０の照射領域は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター８８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。ただし、上述したように、画素電極８２４の電位は目標電位まで到達しておらず、この画素は階調レベルに対応する輝度を呈してない。
このように、右眼画像データおよび左眼画像データのそれぞれ書き込まれる２垂直走査期間の画素の極性が異なることにより、画素電極８２４の電位はいずれの期間においても目標電位に到達しないことがある。特に、対向電極８１４の電位から大きく離れた目標電位が設定される場合、例えば、ノーマリブラックモードにおける高輝度に対応する場合、画素電極８２４の電位は目標電位まで到達しないことがある。
また、上述した説明では、過度に複雑になることを防ぐために１つの画素に着目していたが、異なる２つの画素に着目すると、例えば、第４フレーム更新期間において左眼画像データの書き込まれる２つの画素の階調レベルが互いに等しくても、その直前の右眼画像データの書き込まれた階調レベルが異なる場合には、左眼画像データの書き込まれた２つの画素の輝度が異なることがある。具体的には、第２フレーム更新期間において一方の画素の画素電極８２４の電位が対向電極８１４の電位と等しい（この画素の階調レベルが低い）場合、第３フレーム更新期間においてこの画素電極８２４の電位が目標電位に到達するが、第４フレーム更新期間においてこの画素電極８２４の電位が目標電位に到達しないことがある。これに対して、第２フレーム更新期間において他方の画素の画素電極８２４の電位が対向電極８１４の電位と大きく異なる（この画素の階調レベルが高い）場合、第３フレーム更新期間においてこの画素電極８２４の電位は目標電位に到達せず、第４フレーム更新期間においてこの画素電極８２４の電位が目標電位に到達することがある。このように、右眼画像データおよび左眼画像データのそれぞれ書き込まれる２垂直走査期間の画素の極性が異なることにより、対象となる右眼画像または左眼画像の表示は、その直前の左眼画像または右眼画像の影響を受けることがあり、これが表示ムラとして視認される。
また、信号遅延等を抑制するために、液晶パネル８００内の配線幅を増大させれば、表示ムラ自体を抑制することは不可能ではないが、この場合、液晶パネル８００の開口率が低下してしまう。
これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００Ｂでは左眼画像データおよび右眼画像データが連続する２つの垂直走査期間にわたって等しい極性で書き込まれるため、開口率を低下させることなく表示ムラを抑制することができる。このため、垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動される液晶パネル２００として、いわゆる倍速駆動の液晶パネルを好適に用いることができる。また、このように画素の極性を２垂直走査期間ごとに反転させることにより、フリッカの発生を抑制することができる。
以下、図３４を参照して立体表示システム３００Ｂを説明する。図３４（ａ）は、複数の走査配線に供給される走査信号電圧の波形図であり、図３４（ｂ）はバックライトユニットの点灯・非点灯を示す模式図であり、図３４（ｃ）はシャッター眼鏡の開閉を示す模式図である。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第１フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は開いたままである。第１フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて点灯しており、このため、第１フレーム更新期間の開始時点では観察者の左眼には左眼画像が視認される。第１フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に消灯し、観察者は左眼画像を視認しなくなる。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第２フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２は閉じたままであり、右眼シャッター２８４は開いたままである。また、第２フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて消灯しており、このため、この期間において観察者は左眼画像を視認しない。第２フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に点灯し、これに伴い、観察者は右眼画像を視認する。
第３フレーム更新期間（３Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第３フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は開いたままである。また、第３フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて点灯している。このため、この期間において観察者は右眼画像を視認する。第３フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に消灯し、観察者は右眼画像を視認しなくなる。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）において複数の走査配線が順番に選択される。第４フレーム更新期間にわたって、シャッター眼鏡２８０の右眼シャッター２８４は閉じたままであり、左眼シャッター２８２は開いたままである。第４フレーム更新期間の開始時点ではバックライトユニット２５０に設けられた複数の照射領域２５２はすべて消灯している。このため、この期間において観察者は左眼画像を視認しない。第４フレーム更新期間において走査配線が選択されるのに応じて対応する照射領域２５２は順番に点灯し、これに伴い、観察者は左眼画像を視認する。このように、シャッター眼鏡２８０の左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４のいずれかが開いており、観察者の視認はバックライトユニット２５０の点灯・消灯に応じて変化してもよい。
ただし、図３１に示した４つのフレーム更新期間の書き込みが繰り返して行われる場合、この画素には、右眼画像データはプラス極性で書き込まれ、左眼画像データはマイナス極性で書き込まれることになる。この場合、仮に、この画素の右眼画像データおよび左眼画像データの階調レベルが互いに等しかったとしても、右眼画像データの書き込まれた画素の輝度は左眼画像データの書き込まれた画素の輝度とは異なり、適切な表示が行われないことがある。このため、右眼画像データが期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれ、同様に、左眼画像データも期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれることが好ましい。
図３５（ａ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図３５（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図３５（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図３５（ｄ）に、バックライトユニット２５０の点灯・非点灯を示し、図３５（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
図３５（ａ）から理解されるように、各ソース配線に供給される表示信号の電位と対向電極の電位との関係はフレーム更新期間内において変化しない。このため、フレーム更新期間内の表示信号の電位の変化を小さくすることができ、消費電力が低減される。
また、ここでは、図３５（ｃ）において特定の画素の画素電極の電位Ｖｐｅの変化に着目する。なお、この画素の階調レベルは第１フレーム更新期間（１Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）にわたって変化せず、左眼画像データのこの画素の階調レベルは右眼画像データの階調レベルとほぼ等しい。例えば、この画素は、立体表示の行われる画像に含まれる物体の中央部分に対応している。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されており、この目標電位は対向電極２１４と画素電極２２４との電位差が階調レベルに対応するように設定されている。このように画素電極２２４に表示信号電圧を供給することによって液晶層２３０の充電が進行する。しかしながら、液晶パネル２００は垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動されており、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域２５２は少なくとも第１フレーム更新期間の途中から消灯しており、第１フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第１フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第１フレーム更新期間の目標電位と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を第２フレーム更新期間と等しい極性の目標電位とするように設定されている。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、バックライトユニット２５０は、第３フレーム更新期間の開始時点で点灯したままであるが、第３フレーム更新期間において左眼画像データの書き込みが行われる前に消灯し、第３フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者には視認されない。また、第３フレーム更新期間の後半に、左眼シャッター２８２が開く。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてもソース配線には対向電極２１４よりも高い電位を示す表示信号が供給される。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第４フレーム更新期間において書き込まれる極性は第３フレーム更新期間と等しく、画素電極２２４の電位が第３フレーム更新期間の目標電位と等しい極性になるように表示信号電圧は設定されており、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
第５フレーム更新期間（５Ｆ）においてソース配線には対向電極２１４よりも低い電位を示す表示信号が供給される。ここでは、ある画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第５フレーム更新期間の目標電位は第４フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。なお、バックライトユニット２５０の照射領域２５２は少なくとも第５フレーム更新期間の途中から消灯しており、第５フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者には視認されない。また、第５フレーム更新期間の後半に、右眼シャッター２８４が開く。
第６フレーム更新期間（６Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）は、表示信号電圧の極性、および、画素電極２２４の極性が異なる点を除いて第２フレーム更新期間（２Ｆ）から第４フレーム更新期間（４Ｆ）と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。このように、液晶パネル２００において画素の極性の反転は４垂直走査期間ごとに行ってもよい。
以上のように、右眼画像データおよび左眼画像データを２垂直走査期間ずつ等しい極性で書き込むことにより、開口率の低下および表示ムラを抑制することができる。また、画素の極性の反転を４垂直走査期間ごとに行うことにより、垂直走査期間に応じて、右眼画像データをプラス極性およびマイナス極性で書き込むとともに左眼画像データをプラス極性およびマイナス極性で書き込むことができ、結果として、極性に起因する輝度ずれを抑制することができる。
なお、上述した説明では、隣接するソース配線に異なる極性の表示信号電圧が供給されたが、本発明はこれに限定されない。あるフレーム更新期間においてすべてのソース配線に同一極性の表示信号電圧が供給されてもよい。この場合、フレーム更新期間の終了時において列方向に隣接する画素の極性は等しい。
あるいは、フレーム更新期間の終了時において行方向および列方向に隣接する画素の極性は反転していてもよい。例えば、あるフレーム更新期間において、各ソース配線に供給される表示信号電圧の極性は水平走査期間ごとに反転してもよく、液晶パネル２００はドット反転で駆動されてもよい。または、マトリクス状に配列された画素は、奇数行および偶数行の一方の画素に書き込みが行われた後に他方の画素に書き込みが行われる１以上のブロックに分かれていてもよい。
図３６（ａ）に、ブロック内において書き込まれた画素の極性および書き込みの行われる順番を示す。例えば、ある水平走査期間において、ある行の行方向に隣接する画素には異なる極性の書き込みが行われた後、次の水平走査期間において、直前の水平走査期間に書き込みが行われた画素の行に隣接する行を飛び越して、直前の水平走査期間に書き込みの行われた画素の行から２行離れた行の画素に直前の水平走査期間の極性と等しい極性で書き込みを行い、以後、ブロック内で同様に１行おきに等しい極性で順番に書き込みを行う。その後、ブロック内で先の書き込みで飛越された画素の行に先の書き込みとは異なる極性で順番に書き込みを行う。この書き込みも１行おきに等しい極性で行われる。これにより、例えば、ある列のブロック内の画素について、偶数行の画素にはプラス極性の書き込みが行われ、奇数行の画素にはマイナス極性の書き込みが行われる。
図３６（ｂ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示す。ここでは、２ブロックに分けられた液晶パネル２００における特定のソース配線の１フレーム更新期間内の電位ＶＬｓの変化に着目している。このソース配線では、１フレーム更新期間内において、例えば、第１ブロック内の奇数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に、第２ブロック内の奇数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われる。なお、上記ソース配線に隣接するソース配線には同じフレーム更新期間内において、第１ブロック内の奇数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にプラス極性の書き込みが行われ、次に第２ブロック内の奇数行の画素にマイナス極性の書き込みが行われ、次に偶数行の画素にプラス極性の書き込みが行われる。
以下、図３７を参照して、立体表示システム３００Ｂにおける信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図３７（ａ）に、液晶パネル２００における対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした表示信号の電位ＶＬｓの変化を示し、図３７（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図３７（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図３７（ｄ）に、バックライトユニット２５０の特定の照射領域２５２の点灯・非点灯を示し、図３７（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。なお、図３７は、図３７（ａ）に示した表示信号の電位ＶＬｓの変化が異なる点を除いて上述した図３３と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
図３７（ａ）から理解されるように、ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間の約１／４にわたって変化しないため、消費電力を低減させることができる。例えば、第１ブロック内の奇数行の画素がプラス極性で書き込まれた後、偶数行の画素はマイナス極性で書き込まれ、次に、第２ブロック内の奇数行の画素がプラス極性で書き込まれ、最後に、偶数行の画素がマイナス極性で書き込まれる。これにより、フレーム更新期間の終了時において列方向に隣接する画素の極性は互いに異なる。なお、図３７（ａ）では、第１フレーム更新期間において表示信号電圧の極性がプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化するソース配線に着目しているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線に供給される表示信号電圧の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。なお、図３７（ｂ）において走査信号電圧ＶＬｇがオン電圧となる期間は３．４μｓである。また、図３７（ｃ）では、フレーム更新期間内において当該ソース配線からプラス極性の表示信号が供給される場合に選択される特定の画素の画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化に着目している。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）において、このソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。この場合、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達しないことがある。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第１フレーム更新期間の極性と等しいプラス極性の書き込みが行われ、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。なお、ここでは、第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と等しいが、後述するように、オーバードライブ駆動等に起因して第２フレーム更新期間の目標電位は第１フレーム更新期間の目標電位と異なっていてもよい。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。ここでは、第３フレーム更新期間においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第３フレーム更新期間の目標電位は第２フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて、第３フレーム更新期間と等しいマイナス極性の書き込みが行われる。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
このように、液晶パネル２００では、各画素に対して左眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれ、また、各画素に対して右眼画像データが２垂直走査期間連続して等しい極性で書き込まれる。このため、開口率の低下および表示ムラを抑制することができるとともに、液晶パネル２００として、いわゆる倍速駆動の液晶パネルを利用することができる。また、このように画素の極性を２垂直走査期間ごとに反転させることにより、フリッカの発生を抑制することができる。
ただし、図３７に示した４フレーム更新期間の書き込みが繰り返して行われる場合、当該画素に右眼画像データはプラス極性で書き込まれ、左眼画像データはマイナス極性で書き込まれることになる。このように、同一画素に書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データのそれぞれの極性が一定となる場合、仮に、ある画素の右眼画像データおよび左眼画像データの階調レベルが互いに等しかったとしても、右眼画像データの書き込まれた画素の輝度は左眼画像データの書き込まれた画素の輝度とは異なり、適切な表示が行われないことがある。このため、各画素について、右眼画像データが期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれ、同様に、左眼画像データも期間に応じてプラス極性およびマイナス極性で書き込まれることが好ましい。
以下、図３８を参照して立体表示システム３００Ｂにおける信号電圧の変化、バックライトユニット２５０およびシャッター眼鏡２８０の開閉を説明する。
図３８（ａ）に、対向電極２１４の電位を基準としたソース配線の電位ＶＬｓの変化を示し、図３８（ｂ）に、走査信号電圧ＶＬｇの波形を示し、図３８（ｃ）に、対向電極２１４の電位Ｖｃｏｍを基準とした画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化を示し、図３８（ｄ）に、バックライトユニット２５０の点灯・非点灯を示し、図３８（ｅ）に、シャッター眼鏡２８０の開閉を示す。
図３８（ａ）から理解されるように、ソース配線に供給される表示信号の電位および対向電極の電位の関係はフレーム更新期間の約１／４にわたって変化しないため、消費電力を低減させることができる。図３８（ａ）では、第１フレーム更新期間において表示信号の極性がプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化するソース配線に着目しているが、第１フレーム更新期間においてこのソース配線に隣接するソース配線に供給される表示信号の極性は、マイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。また、図３８（ｃ）では、フレーム更新期間内の当該ソース配線にプラス極性の表示信号が供給されるときに選択される特定の画素の画素電極２２４の電位Ｖｐｅの変化に着目している。なお、図３８は、図３８（ａ）に示した表示信号の電位ＶＬｓの変化が異なる点を除いて、上述した図３７と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。
第１フレーム更新期間（１Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。ここでは、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。このとき、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されている。しかしながら、このとき、走査配線が選択されて画素電極２２４に表示信号電圧が供給される期間が比較的短いため、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまうことがある。
第２フレーム更新期間（２Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、右眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてプラス極性の書き込みが行われる。第２フレーム更新期間において書き込まれる極性は第１フレーム更新期間と等しく、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第２フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。右眼シャッター２８４は第２フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第２フレーム更新期間に書き込まれた右眼画像は観察者に視認される。
次に、第３フレーム更新期間（３Ｆ）には左眼画像データが書き込まれる。第３フレーム更新期間においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第２フレーム更新期間と等しいプラス極性の書き込みが行われる。このため、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。
第４フレーム更新期間（４Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はプラス、マイナス、プラスおよびマイナス極性と変化する。なお、上述したように、左眼画像の書き込みは２フレーム更新期間連続して行われる。当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されて第３フレーム更新期間と等しいプラス極性の書き込みが行われ、画素電極２２４の電位は目標電位まで到達する。その後、走査信号電圧はオフ電圧に戻る。バックライトユニット２５０の照射領域２５２は第４フレーム更新期間において当該画素の書き込みが行われてから１垂直走査期間にわたって点灯する。左眼シャッター２８２は第４フレーム更新期間にわたって開いたままである。このため、第４フレーム更新期間に書き込まれた左眼画像は観察者に視認される。
第５フレーム更新期間（５Ｆ）においてこのソース配線に供給される表示信号の極性はマイナス、プラス、マイナスおよびプラス極性と変化する。ここでは、当該画素を選択する走査信号電圧がオン電圧になると、当該画素の画素電極２２４に表示信号電圧が供給されてマイナス極性の書き込みが行われる。ここでも、ソース配線に供給される表示信号電圧は画素電極２２４の電位を目標電位とするよう設定されているが、第５フレーム更新期間の目標電位は第４フレーム更新期間とは異なる極性に設定されており、画素電極２２４の電位が目標電位まで到達する前に、走査信号電圧はオフ電圧に戻ってしまう。
第６フレーム更新期間（６Ｆ）から第８フレーム更新期間（８Ｆ）は、表示信号電圧の極性の反転する時期、および、画素電極２２４の極性が異なる点を除いて第２フレーム更新期間（２Ｆ）から第４フレーム更新期間（４Ｆ）と同様であり、冗長を避けるために重複する説明を省略する。このように、液晶パネル２００において各画素の極性の反転は４垂直走査期間ごとに行ってもよい。
なお、図３６〜図３８を参照して上述した説明では、液晶パネル２００の全画素は２つのブロックに分けられていたが、本発明はこれに限定されない。画素は３以上のブロックに分けられてもよい。また、ブロックの数は、例えば、バックライトユニット２５０の照射領域２５２に応じて設定されてもよい。３以上の照射領域に対応して３以上のブロックを設けることにより、あるフレーム走査期間内においてブロック内の画素に書き込みを終了してから次のフレーム走査期間内においてブロック内の画素に書き込みを開始するまでの期間を長くすることができるため、クロストークの発生を抑制した高輝度の液晶表示装置を簡便に実現することができる。
また、図３６〜図３８を参照して上述した説明では、連続するブロック内の奇数行の書き込み、および、偶数行の書き込みは交互に行われたが、本発明はこれに限定されない。連続するブロックにわたる奇数行および偶数行の一方の書き込みは連続して行われてもよい。例えば、第１ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行い、第１ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行った後に、第２ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行い、その後に、第２ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行ってもよい。また、さらに、第３ブロックの奇数行の画素にプラス極性の書き込みを行い、第３ブロックの偶数行の画素にマイナス極性の書き込みを行ってもよい。
また、上述した説明では、左眼画像データおよび右眼画像データはそれぞれ２垂直走査期間ずつ書き込まれ、また、各画素の極性は２または４垂直走査期間ごとに反転したが、本発明はこれに限定されない。各画素の極性は２以上の偶数の垂直走査期間ごとに反転してもよく、例えば、各画素の極性は６または８以上の垂直走査期間ごとに反転してもよい。
ここで、図３９を参照して、液晶表示装置１００Ｂおよび立体表示システム３００Ｂの一例を説明する。
図３９に、液晶表示装置１００Ｂおよび立体表示システム３００Ｂの模式図を示す。立体表示システム３００Ｂは液晶表示装置１００Ｂおよびシャッター眼鏡２８０を備えている。液晶表示装置１００Ｂは、フレームレート制御回路１１０と、タイミングコントローラー１２０と、書込状態信号送信回路１３０と、走査信号駆動回路１４０と、表示信号駆動回路１５０と、バックライト駆動回路１６０と、液晶パネル２００と、バックライトユニット２５０とを備えている。
ここでは、フレームレート制御回路１１０にはフレームレート６０ｆｐｓの入力映像信号が入力される。例えば、入力映像信号はＮＴＳＣ信号である。フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレート１２０ｆｐｓの映像信号を生成する。
フレームレート制御回路１１０から出力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラー１２０は、書込状態信号送信回路１３０、走査信号駆動回路１４０、表示信号駆動回路１５０およびバックライト駆動回路１６０を制御する。なお、タイミングコントローラー１２０は、フレームレート１２０ｆｐｓの映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成し、表示信号駆動回路１５０に表示信号を出力する。タイミングコントローラー１２０の制御に基づいて走査信号駆動回路１４０および表示信号駆動回路１５０は液晶パネル２００を垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動する。このとき、左眼画像データは１２０ｆｐｓに対応し、右眼画像データは１２０ｆｐｓに対応する。
また、タイミングコントローラー１２０からの信号に基づいて、書込状態信号送信回路１３０は、複数の画素の書込状態を示す書込状態信号を送信する。シャッター眼鏡２８０は、書込状態信号に基づいて左眼シャッター２８２および右眼シャッター２８４を開閉する。
なお、ここでは、フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレート１２０ｆｐｓの映像信号を生成し、タイミングコントローラー１２０は、この映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成したが、本発明はこれに限定されない。フレームレート制御回路１１０は、入力映像信号に基づいて入力映像信号のフレームレート６０ｆｐｓよりも高いフレームレート２４０ｆｐｓの映像信号を生成し、タイミングコントローラー１２０は、この映像信号に基づいてフレームレート２４０ｆｐｓの表示信号を生成してもよい。
また、入力映像信号はＰＡＬ信号であり、そのフレームレートは５０ｆｐｓであってもよい。この場合、映像信号のフレームレートは１００ｆｐｓまたは２００ｆｐｓに設定され、表示信号のフレームレートは２００ｆｐｓに設定される。
なお、上述した説明では、２回目に書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データは、１回目に書き込まれた右眼画像データおよび左眼画像データとそれぞれ等しく、各画素に等しい階調ベレルの書き込みが２回行われたが、本発明はこれに限定されない。２回目に書き込まれる右眼画像データおよび左眼画像データにオーバードライブドライブ駆動を行ってもよい。オーバードライブ駆動は、例えば図２０および図２８を参照して上述したのと同様に行われる。
また、本実施形態の液晶表示装置３００Ｂにおける液晶パネル２００でも各画素は複数の副画素を有していてもよい。例えば、液晶パネル２００の各画素は、図２１〜図２３を参照して上述したのと同様の構成を有していてもよい。
また、液晶表示装置１００、１００Ａ、１００Ｂの液晶パネル２００において、背面基板２１０および前面基板２２０の少なくとも一方は配向膜を有していてもよい。ここでは、配向膜は、垂直配向膜の表面に対して、液晶分子のプレチルト角が９０°未満となるように処理されたものである。プレチルト角は、配向膜および配向膜の主面と、プレチルト方向に規定された液晶分子の長軸とのなす角度である。配向膜および配向により、それぞれ、液晶分子のプレチルト方向が規定されている。
このような配向膜を形成する方法としては、ラビング処理を行う方法、光配向処理を行う方法、配向膜の下地に微細な構造を予め形成しておきその微細構造を配向膜の表面に反映させる方法、あるいは、ＳｉＯなどの無機物質を斜め蒸着することによって表面に微細な構造を有する配向膜を形成する方法などが知られている。ただし、量産性の観点からは、ラビング処理または光配向処理が好ましい。特に、光配向処理は、非接触で配向処理を行うので、ラビング処理のように摩擦による静電気の発生が無く、歩留まりを向上させることができる。さらに、国際公開第２００６／１２１２２０号に記載されているように、感光性基を含む光配向膜を用いることによって、プレチルト角のばらつきを１°以下に制御することができる。感光性基としては、４−カルコン基、４’−カルコン基、クマリン基、及び、シンナモイル基からなる群より選ばれる少なくとも一つの感光性基を含むことが好ましい。
また、液晶パネル２００はいわゆるＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードであってもよい。ＭＶＡモードの液晶パネル２００は、電極に形成された直線状のスリットや電極の液晶層側に形成された直線状の誘電体突起（リブ）を、液晶層を介して対向する一対の基板に、基板の法線方向から見たときに、平行且つ交互になるように配置することによって、電圧印加時に形成される液晶ドメインのディレクタの方位を規制する。液晶ドメインの方位は、直線状のスリット又は誘電体突起（これらを総称して「直線状構造体」ということにする。）の延びる方位に直交する方向になる。なお、ＭＶＡモードにおいて、走査配線Ｌｇａ、Ｌｇｂは、異なる液晶ドメインの境界と重なるように配置されてもよい。
また、液晶パネル２００はＰＳＡモードであってもよい。Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、「ＰＳＡ技術」という）は、例えば、特開２００２−３５７８３０号公報、特開２００３−１７７４１８号公報、特開２００６−７８９６８号公報、Ｋ． Ｈａｎａｏｋａ ｅｔ ａｌ． 「Ａ Ｎｅｗ ＭＶＡ−ＬＣＤ ｂｙ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、ＳＩＤ ０４ ＤＩＧＥＳＴ １２００−１２０３（２００４）に開示されている。これら４つの文献の開示内容の全てを参考のために本明細書に援用する。
ＰＳＡ技術は、液晶材料中に少量の重合性化合物（例えば光重合性モノマまたはオリゴマ）を混入しておき、液晶パネルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で重合性化合物に活性エネルギー線（例えば紫外線）を照射して重合体を生成することによって、液晶分子のプレチルト方向を制御する技術である。重合体が生成されるときの液晶分子の配向状態が、電圧を取り去った後（電圧を印加しない状態）においても維持（記憶）される。ここでは、重合体で形成された層を配向維持層ということにする。配向維持層は、配向膜の表面（液晶層側）に形成されるが、必ずしも配向膜の表面を覆う形状でなくてもよく、離散的に存在する重合体粒子であってもよい。
ＰＳＡモードの液晶パネル２００は、例えば、上述のＰＳＡ技術を適用することによって得られる。ここでは図示しないが、画素電極２２４は、それぞれ、一対の偏光板の偏光軸と重なるように配置された十字形状の幹部と、十字形状の幹部から略４５°方向に延びる複数の枝部とを有している。具体的には、枝部は幹部から４５°、１３５°、２２５°、３１５°方位に延びており、垂直配向型の液晶層の液晶分子（誘電異方性が負）は、幹部および枝部からの斜め電界により、それぞれの枝部が延びる方位に傾斜する。これは、互いに平行に延びる枝部からの斜め電界は枝部が延びる方向と垂直な方位に液晶分子を傾斜させるように作用し、幹部からの斜め電界はそれぞれの枝部の延びる方位に液晶分子を傾斜させるように作用するからである。ＰＳＡ技術を用いると、液晶層に電圧を印加した際に形成される、液晶分子の上記の配向を安定化させることができる。なお、ＰＳＡモードにおいても、走査配線は、異なる液晶ドメインの境界と重なるように配置されてもよい。
あるいは、液晶パネル２００はＣＰＡモードであってもよい。例えば、画素電極２２４が対称性の高い形状を有しており、液晶層２３０への電圧印加により、各液晶ドメインの液晶分子を軸対称傾斜配向にしてもよい。
なお、上述した液晶パネル２００では、前面基板および背面基板のそれぞれに設けられた電極によって液晶層に電圧が印加されたが、本発明はこれに限定されない。液晶パネルは、液晶層面内に平行な横方向に電圧を印加するものであってもよい。例えば、液晶パネルは、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードであってもよい。
［フレーム間クロストークの発生を抑制する実施形態］
以下に、フレーム間クロストークの発生を抑制する実施形態を説明する。以下で説明する実施形態は、上述の立体表示が可能な液晶表示装置および立体表示システムの実施形態と組み合わせることができる他、平面表示だけを行う液晶表示装置にも適用することができる。
まず、立体表示で特に顕著となるフレーム間クロストークの問題を図４０〜図４２を参照して、説明する。
立体表示は、例えば図１１を参照して説明したように、点灯／消灯可能なバックライトと、シャッター眼鏡を用いて、以下のように行うことが好ましい。液晶表示装置で右眼画像と左眼画像とをそれぞれ２フレームの間にわたって連続して書き込み、１フレーム目ではバックライトを消灯しておき、２フレーム目でバックライトを点灯し、右眼画像を右眼で、左眼画像を左眼でそれぞれ見えるようにシャッター眼鏡を制御する。ここで、１つの左眼画像および１つの右眼画像によって１つの立体画像が視認されるので、液晶表示装置を垂直走査周波数２４０Ｈｚで駆動することにより、６０Ｈｚで立体画像が認識される。２４０Ｈｚで駆動すると、垂直走査期間が４．２ｍｓと短いので、液晶の応答が遅いと、例えば右眼用の画像を表示してるときに左眼の画像の影響が残り、立体表示の品位を低下させるという問題がある。
例えば、右眼画像から左眼画像に切り替り、それに伴い、画素の輝度が高から低へ変化する場合を考える。ここでも、ノーマリブラックモード（例えばＶＡモード）の液晶表示装置を例にとる。従って、画素の輝度が高から低へ変化するということは、画素電圧（液晶層に印加される電圧、画素電極電位Ｖｐｅの絶対値）が高から低へ変化することに対応する。
図４０は、右眼画像から左眼画像に切り替り、それに伴い、画素の輝度が高（明）から低（暗）へ変化する場合における、表示信号の電位ＶＬｓ、液晶容量ＣLCおよび画素電圧｜Ｖｐｅ｜の変化を示している。また、右眼画像の書き込みが正（＋）極性で行われた後、負（−）極性で行われる場合（図４０中の左側）と、右眼画像の書き込みが負（−）極性で行われた後、正（＋）極性で行われる場合（図４０中の右側）とを併せて示している。
図４０の左側に着目し、１Ｆ（第１フレーム更新期間）でＶＬｓが書き込まれるときを考える。このとき、ＶＬｓは低（−）から高（＋）に切り替わる。
現在広く用いられているＴＦＴ型液晶表示装置においては、図４１に示すように、画素に表示信号が書き込まれる（すなわち、液晶容量ＣLCが充電される）とき、走査信号電圧（ゲート電圧）ＶＬｇの立下りに応じて引込み電圧（ΔＶｄ）が生じる。また、引込み電圧ΔＶｄによる画素電極電位Ｖｐｅの変化の方向は、画素電極電位Ｖｐｅの極性に依存しないので、対向電極の電位Ｖｃｏｍに対して非対称となる。従って、駆動回路は、液晶層に直流電圧が印加されないように、引込み電圧を考慮して設計されている。しかしながら、設計で考慮する引込み電圧は液晶容量ＣLCが一定した状態で測定した引込み電圧の値に基づいているのに対し、実際の駆動においては、液晶容量ＣLCは一定していない。
例えば、図４０の左側に示した、１ＦでＶＬｓが低（−）から高（＋）に切り替わるときに液晶容量ＣLCは増大する。その結果、１ＦでＶＬｓが低（−）から高（＋）に切り替わるときに生じる引込み電圧は、設計で考慮した値よりも大きくなり、画素電極電位Ｖｐｅは本来の電位よりも低くなってしまう。すなわち、液晶層に印加される画素電圧｜Ｖｐｅ｜は本来の電圧よりも低くなってしまう。
次に、図４０の左側における、３ＦでＶＬｓが書き込まれるときを考える。ＶＬｓは高（＋）から低（−）に切り替わる。このとき、液晶容量ＣLCは減少するので、引込み電圧は、設計で考慮した値よりも小さく、画素電極電位Ｖｐｅは本来の電位よりも高くなってしまう。ここで、３Ｆは負極性での書き込みなので、液晶層に印加される画素電圧｜Ｖｐｅ｜は本来の電圧よりも低くなってしまう。
同様に、図４０の右側に着目し、１ＦでＶＬｓが書き込まれるときを考える。ＶＬｓは低（＋）から高（−）に切り替わる。このとき、液晶容量ＣLCは増大するので、引込み電圧は、設計で考慮した値よりも大きくなり、画素電極電位Ｖｐｅは本来の電位よりも低くなってしまう。ここで、１Ｆは負極性での書き込みなので、液晶層に印加される画素電圧｜Ｖｐｅ｜は本来の電圧よりも高くなってしまう。
次に、図４０の右側における、３ＦでＶＬｓが書き込まれるときを考える。ＶＬｓは高（−）から低（＋）に切り替わる。このとき、液晶容量ＣLCは減少するので、引込み電圧は、設計で考慮した値よりも小さく、画素電極電位Ｖｐｅは本来の電位よりも高くなってしまう。すなわち、液晶層に印加される画素電圧｜Ｖｐｅ｜は本来の電圧よりも高くなってしまう。
このように、画素への書き込み極性が正（＋）から負（−）に変化する場合と、負（−）から正（＋）に変化する場合とで、画素電極電位Ｖｐｅに対する引込み電圧の影響が異なるので、実際に液晶層に印加される画素電圧｜Ｖｐｅ｜が異なる。従って、図４２に示すように、右眼用の画像を表示してるときに左眼の画像が残像のように見える。すなわち、フレーム間クロストークが起こり、表示品位を低下させる。
図２０および図２８を参照して上述したように、オーバードライブ駆動を行うことによって、液晶の応答速度を高める（応答時間を短くする）ことができる。しかしながら、従来のオーバードライブ駆動は、前フレーム（ここでは例えば右眼画像を表示するフレーム）で表示する階調レベルおよび現フレーム（例えば左眼画像を表示するフレーム）で表示する階調レベル（またはこれらの差）に基づいて、オーバードライブ量（目標階調レベルとオーバードライブによって与えようとする階調レベルとの差）が設定されており、書き込み極性については全く考慮されていない。すなわち、例えばオーバードライブ量をルックアップテーブルを参照して決定する駆動方法においては、ルックアップテーブルは１つだけ用意されていた。
図４０を参照した上記の説明から理解されるように、オーバードライブ量を高く設定し、液晶の応答速度を高めても、書き込み極性に拘わらず、１つのオーバードライブ量を用いる限り、フレーム間クロストークの問題は起こる。
本発明による実施形態の液晶表示装置は、書き込み極性の変化に応じて、オーバードライブ量が調整されている。すなわち、例えば、従来は１つだけであったルックアップテーブルを、書き込み極性の変化に対応させて複数種類用意する。このとき、少なくとも、極性変化の影響が最も大きい、正から負に変化する場合と、負から正に変化する場合とに対応する２種類のルックアップテーブルを用意することが好ましい。なお、一般に液晶表示装置は、上述したように、信頼性の観点から、液晶層に印加される電圧が交流電圧となるように設定される。従って、一般的な液晶表示装置において、連続する２つのフレームに着目すると、液晶層に印加される電圧の極性が正から負へ変化するパターンと、負から正へ変化するパターンとが必ず存在することになる。
また、立体表示が可能な上述の実施形態の液晶表示装置のように、各画素に、連続する２垂直走査期間ごとに左眼画像データおよび右眼画像データが交互に書き込まれ、左眼画像データの書き込まれる２垂直走査期間にわたって等しい極性を示し、右眼画像データの書き込まれる２垂直走査期間にわたって等しい極性を示すようにすると、液晶層に印加される電圧の極性が正→正と続くパターンと、負→負と続くパターンがさらに存在する。従って、正→正、負→負の場合についても、それぞれに適切なオーバードライブ量を用意することが好ましいが、表示品位とコストとの関係で、省略してもよい。
また、平面表示モードと立体表示モードとを切り換えられる液晶表示装置の場合、立体表示モードについてのみ、上記のように極性変化に応じたルックアップテーブルを用意してもよい。立体表示モードでは、図４２から理解されるように、右眼画像と左眼画像とが切替わる際に、画素の輝度が極端に変化することがある。これに対し、一般的な平面表示モードでは、隣接画素間の輝度の相関は高く、また、画素の輝度の時間変化も連続的なことが多い。従って、フレーム間クロストークの問題は、立体表示モードにおいて顕著である。但し、平面表示モードであっても、表示するコンテツによっては、フレーム間クロストークの問題が顕在化することもあるので、必要に応じて、本発明の実施形態を適用すればよい。
本発明の実施形態によると、立体表示モードにおいては、フレーム間クロストークの問題を解決できるとともに、輝度を増大させることができる。これは、適切なオーバードライブ量を設定することによって、右眼画像から左眼画像に切り換えた後、フレーム間クロストークの無い左眼画像が書き込まれた状態に早く到達するので、バックライトを点灯するタイミングを早めることができ、点灯時間を長くすることができるからである。また、平面表示モードにおいてはフレーム間クロストークの発生が抑制され、表示品位が向上させられる。
本発明による実施形態の液晶表示装置は、連続する２つの垂直走査期間の対を第１垂直走査期間および第２垂直走査期間とし、第１垂直走査期間に表示すべき第１目標階調レベルＧＬ１と、第１垂直走査期間の直後の第２垂直走査期間に表示すべき第２目標階調レベルＧＬ２とが異なるとき、｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜が｜ＧＬ２−ＧＬ１｜よりも大きく、且つ、（ＧＬ２OD−ＧＬ１）の符号が（ＧＬ２−ＧＬ１）の符号と同じであるＧＬ２ODで表される階調レベルに対応する表示電圧を第２垂直走査期間において画素に供給することができる回路を備える。すなわち、オーバーシュートまたはアンダーシュート駆動を行うことができる回路（例えば図２０に示したオーバードライブ駆動部１２４）を有している。この回路は、公知のオーバードライブ駆動用の回路を用いて構成することができる。オーバードライブ駆動はルックアップテーブルを参照して行われてもよいし、演算処理によって行われてもよい。あるいは、オーバードライブ駆動は両者を組み合わせて行われてもよい。また、目標電圧に対する差分だけを求めるようにしてもよい。また、全ての階調変化に対してオーバードライブ駆動を行う必要はなく、オーバードライブ駆動を行うべき階調変化を適宜選択すればよい。
本発明による実施形態の液晶表示装置では、第１垂直走査期間における極性が正で、第２垂直走査期間における極性が負のときのＧＬ２ODの値と、第１垂直走査期間における極性が負で、第２垂直走査期間における極性が正のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる。例えば、下記の表１のように設定される。なお、一般に液晶表示装置は、上述したように、信頼性の観点から、液晶層に印加される電圧が交流電圧となるように設定される。従って、液晶層に印加される電圧の極性が正から負へ変化する連続する２つの垂直走査期間の対、および負から正へ変化する連続する２つの垂直走査期間の対は、立体表示モードに限らず、一般的な平面表示モードにおいても存在する。
Figure 0005675795
表１に示すように、０階調（ＧＬ１）から４階調（ＧＬ２）に変化するとき、書き込み極性が正から負に変化するときは、８階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定され、書き込み極性が負から正に変化するときは、１０階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定される。また、０階調（ＧＬ１）から１６階調（ＧＬ２）に変化するとき、書き込み極性が正から負に変化するときは、１１０階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定され、書き込み極性が負から正に変化するときは、１３６階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定される。
このように、極性変化に応じて、最適なオーバードライブ量が決定されると、図４３に示すように、何れの極性変化に対しても、最適な応答特性が得られ、図４４に示すように、フレーム間クロストークのない表示が得られる。
ここでは、正→負および負→正の場合を例示したが、正→正および負→負の場合についても独立に最適なオーバードライブ量を決めてもよい。
立体表示が可能な上述の実施形態の液晶表示装置のように、各画素に、連続する２垂直走査期間ごとに左眼画像データおよび右眼画像データが交互に書き込まれ、左眼画像データの書き込まれる２垂直走査期間にわたって等しい極性を示し、右眼画像データの書き込まれる２垂直走査期間にわたって等しい極性を示すようにすると、液晶表示装置は、第１垂直走査期間における極性が正で、第２垂直走査期間における極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対と、第１垂直走査期間における極性が負で、第２垂直走査期間における極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対とをさらに有する。従って、極性が正→正の場合、負→負の場合についても、それぞれに最適なオーバードライブ量を用意することが好ましい。このとき、画素に供給される表示信号の極性は、図１５に示したように、２垂直走査期間ごとに反転するようにしてもよいし、図１６に示したように、４垂直走査期間ごとに反転するようにしてもよい。
本実施形態の他の液晶表示装置は、立体表示モードと平面表示モードとを切り換えて表示を行うことができる。ここで、立体表示モードのときだけ上記の表１を用い、平面表示モードのときは、極性変化に関わらず、例えば下記の表２を用いればよい。
Figure 0005675795
表２に示すように、０階調（ＧＬ１）から４階調（ＧＬ２）に変化するときには、５階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定され、０階調（ＧＬ１）から１６階調（ＧＬ２）に変化するときには、４８階調（ＧＬ２OD）に対応する電圧を供給するように設定される。
表１と表２とを比較すると明らかなように、立体表示モードにおけるオーバードライブ量は、平面表示モードにおけるオーバードライブ量よりも大きい。このことからも、立体表示モードにおいては、従来のオーバードライブ量で最適な表示ができないことがわかる。これは、単に極性の変化だけでなく、右眼画像と左眼画像とを切り換えることに起因している。従って、立体表示モードと平面表示モードとを切り換えられる液晶表示装置においては、それぞれに対応するオーバードライブ量を用意することが好ましい。ここで、立体表示モードにおいては、表示品位の観点から、極性変化に応じて複数のオーバードライブ量（複数種類のルックアップテーブル）を用いることが好ましいが、極性の変化に拘わらず、単一のオーバードライブ量を用意してもよい。例えば、立体表示モードにおいては表１を用いることが好ましいが、極性の変化に拘わらず、表１における２つのＧＬ２ODの平均（（８＋１０）／２、（１１０＋１３６）／２）を用いてもよい。これらの値は、表２に示した平面表示モードにおけるＧＬ２ODの値と大きく異なることから、立体表示モードにおいて、極性の変化に拘わらず単一のオーバードライブ量を用いても、立体表示モード用に最適化したオーバードライブ量を用意すれば、従来のように平面表示モード用のオーバードライブ量（表２）を用いる場合よりも、立体表示の表示品位が向上させられることが分かる。一般に、立体表示モードのときのオーバードライブ量は、平面表示モードのときのオーバードライブ量よりもかなり大きい。
なお、上記の説明は、立体表示モードにおける垂直走査周波数は２４０Ｈｚで、平面表示モードにおける垂直走査周波数は１２０Ｈｚの場合についてであるが、これよりも垂直走査周波数が高くなると、本発明による実施形態の効果がさらに顕著になる。
本発明によれば、立体表示を可能な液晶表示装置および立体表示システムの表示ムラを抑制することができる。また、本発明によれば、立体表示モードおよび平面表示モードを切り換え可能な低消費電力の液晶表示装置および立体表示システムを提供することができる。さらに、本発明によれば、立体表示で特に顕著となるフレーム間クロストークの発生を抑制することができる液晶表示装置が提供される。
１００ 液晶表示装置
２００ 液晶パネル
２５０ バックライトユニット
２８０ シャッター眼鏡

Claims (6)

  1. 立体表示モードと平面表示モードとを切り換える手段を有し、画素に供給される表示信号の極性が正の垂直走査期間と、画素に供給される表示信号の極性が負の垂直走査期間とを有する液晶表示装置であって、
    連続する２つの垂直走査期間の対を第１垂直走査期間および第２垂直走査期間とし、
    前記第１垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第１目標階調レベルＧＬ１、前記第１垂直走査期間の直後の第２垂直走査期間に表示すべき目標階調レベルを第２目標階調レベルＧＬ２とし、ＧＬ１およびＧＬ２は階調レベルを表す０以上の整数とすると、
    前記第１目標階調レベルＧＬ１および前記第２目標階調レベルＧＬ２があらかじめ選択された階調レベルであって、前記第２目標階調レベルＧＬ２が前記第１目標階調レベルＧＬ１と異なるとき、｜ＧＬ２OD−ＧＬ１｜が｜ＧＬ２−ＧＬ１｜よりも大きく、且つ、（ＧＬ２OD−ＧＬ１）の符号が（ＧＬ２−ＧＬ１）の符号と同じであるＧＬ２ODで表される階調レベルに対応する表示電圧を前記第２垂直走査期間において画素に供給する回路を備え、
    前記立体表示モードにおいては、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対とを有するとき、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なり、
    前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正である連続する２つの垂直走査期間の対をさらに有するとき、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なり、
    前記平面表示モードにおいては、ＧＬ２ OD の値の大きさは、前記第１垂直走査期間における前記極性および前記第２垂直走査期間における前記極性に関わらず、前記第１目標階調レベルＧＬ１および前記第２目標階調レベルＧＬ２にのみ依存する、液晶表示装置。
  2. 前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対をさらに有し、
    前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる、請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負である連続する２つの垂直走査期間の対をさらに有するとき、
    前記第１垂直走査期間における前記極性が正で、前記第２垂直走査期間における前記極性が正のときのＧＬ２ODの値と、前記第１垂直走査期間における前記極性が負で、前記第２垂直走査期間における前記極性が負のときのＧＬ２ODの値の大きさが異なる、請求項１に記載の液晶表示装置。
  4. 前記画素に供給される表示信号の極性は２垂直走査期間ごとに反転する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 前記画素に供給される表示信号の極性は４垂直走査期間ごとに反転する、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記ＧＬ１と前記ＧＬ２とのある組み合わせに対して、前記ＧＬ２ODの値の大きさが互いに異なる複数種類のルックアップテーブルを有し、前記回路は、前記複数種類のルックアップテーブルを用いて、前記ＧＬ２ OD の値を設定する、請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
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