液晶表示装置
【課題】タッチパネルを搭載するとともに、外部からの接触や押圧によって発生する表示のムラを解消することのできるＶＡモードの液晶表示装置が提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、ＶＡモードの液晶パネルとその液晶パネルでの表示を制御する制御装置とタッチパネルとを備える。そして、タッチパネルで被検出物の接触を感知し、制御装置がタイミングを選択して、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【解決手段】液晶表示装置は、ＶＡモードの液晶パネルとその液晶パネルでの表示を制御する制御装置とタッチパネルとを備える。そして、タッチパネルで被検出物の接触を感知し、制御装置がタイミングを選択して、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、観察者の側に配置される透明基板と、この透明基板に対向して観察者とは反対側に配置される透明基板との間に、液晶層が挟持されており、各基板の内面に設けられた電極間に印加される電界に応じて、液晶層を透過する光の偏光状態が制御される。また、２枚の基板を挟んで、観察者の側とその反対側に一対の偏光板が配置される。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶層の初期配向状態並びに電圧印加時の動作状態および配向状態などから、いくつかのモードに分類される。例えば、液晶テレビや、自動車などの車両のインストルメントパネルなどいわゆる車載用に利用される液晶表示装置には、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが用いられる（例えば、特許文献１および２参照。）。ＶＡモードは、正面から見たときのコントラスト比が高く、また、視野角が広いことから、視認性に優れたモードである。
【０００４】
ＶＡモードでは、基板間に挟持されるのは、初期配向状態が基板と概ね垂直（垂直配向）な負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶層である。液晶層を挟んで、通常はクロスニコルを構成するように一対の偏光板が配置される。電極を介して液晶層に電圧を印加すると、液晶の配向が変化し、液晶層が電界に対して垂直、すなわち、液晶の配向方向が基板と平行になる。これにより、電圧を印加した部分と印加していない部分とで、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚み（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）によって定まる光の透過特性、特に、色味に違いが生じる。液晶表示装置では、こうした性質を利用して所望とする表示が行われる。
【０００５】
こうしたＶＡモードに代表される液晶表示装置であるが、近年、タッチパネルを搭載して新しい入力方式を利用する使用方法が盛んに検討されている。そして、抵抗膜方式や静電容量方式など、タッチパネルの有するタッチセンサの動作原理に違いはあるものの、いずれの方式においても表示装置の表示部上のタッチパネルに人の指など被検出物が接触または押圧することにより、その表示部分にデータを入力することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１３５６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、液晶表示装置においては、液晶パネル上にタッチパネルを搭載した使用が盛んに検討されるようになっているが、その場合、課題があることもわかってきた。
その課題は、被検出物がタッチパネルに接触や押圧をした場合、そのタッチパネル下に設置されている液晶パネルの対応領域に指圧による液晶の配向乱れが発生することである。
【０００８】
そしてその課題は、液晶表示装置の代表的な液晶モードであるＶＡモードの液晶表示装置において顕著であることもわかってきた。
すなわち、ＶＡモードの液晶表装置は、特許文献１および特許文献２に開示されているように、その構成に適するよう、電圧無印加時に黒表示を行うことを基本とするノーマリーブラックモードを通常は採用する。
【０００９】
そして、ＶＡモードの液晶表示装置にタッチパネルを搭載して液晶表示装置構成した場合、液晶表示装置の液晶パネルにおいて白表示をベースにして画面を構成し、そこで人の指の押圧などによるタッチ操作がされる場合が多くある。その場合、人の指でタッチパネルが押されると、その指の押圧は液晶表示装置の液晶パネル部分にまで及び、押した部位が液晶表示装置における表示ムラとして視認されてしまう。
【００１０】
そして、このような液晶パネルへの押圧による液晶表示装置の表示のムラは、接触後に指等の被検出物を離しても完全には消失しない場合がある。そして、液晶表示装置の表示のムラとして残存してしまうことがある。そして、その表示のムラは、ＶＡモードの液晶表示装置の場合に特に顕著に発生する。
したがって、特にＶＡモードの液晶表示装置の場合、タッチパネルを搭載して繰り返しの使用を行うことは困難である。すなわち、ＶＡモードの液晶表示装置にタッチパネルを搭載して使用することは困難であった。
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、人の指など被検出物による接触や押圧によって生じる液晶パネルでの表示ムラを解消することのできる液晶表示装置を提供することである。
そして、特にそうした表示ムラを解消できるＶＡモードの液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の態様は、ＶＡモードの液晶パネルとその液晶パネルでの表示を制御する制御装置とを有し、階調表示が可能な液晶表示装置において、
制御装置がタイミングを選択し、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とするものである。
【００１４】
低電圧表示パターンは、全階調の２分の１以下の階調表示からなる表示パターンであることが好ましい。
【００１５】
また、液晶パネル上に配置されたタッチパネルを有することが好ましい。
【００１６】
そして、タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、制御装置はタイミングを選択し、低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【００１７】
低電圧表示パターンは、タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、その被検出物の接触位置に対応する液晶パネルの一部の領域に挿入されるよう構成されることが好ましい。
【００１８】
また、制御装置がタイミングを選択し、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された高電圧表示パターンをさらに挿入するよう構成されることが好ましい。
【００１９】
低電圧表示パターンは、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示と高電圧の駆動による画素の表示とから構成されるものであることが好ましい。
【００２０】
液晶パネルは複数のカラー要素を有して、各カラー要素によるカラー表示が可能であり、
低電圧表示パターンは、カラー要素のうちのいずれかひとつの色を表示する画素のみから構成されるものであることが好ましい。
【００２１】
低電圧表示パターンを挿入した後、制御装置がタイミングを選択し、
その低電圧表示パターンを構成するための、低電圧の駆動による画素の駆動電圧より高い電圧であって、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低い電圧によって駆動される画素の表示を含んで構成された別の低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、人の指等の被検出物による接触や押圧など、外部からの接触や押圧によって発生する表示のムラを解消することのできるＶＡモードの液晶表示装置が提供される。
【００２３】
そして、タッチパネルを搭載し、そのタッチパネルを利用したデータ入力に際して加えられる被検出物の接触や押圧によって表示のムラが発生しても、それを解消することのできるＶＡモードの液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である液晶表示装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第１の例を説明する図である。
【図３】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第１の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。
【図４】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第１の例における別の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。
【図５】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第２の例を説明する図である。
【図６】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。
【図７】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。
【図８】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例において直流電圧の印加を回避する方法を説明する図である。
【図９】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第３の例を説明する図である。
【図１０】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＡ内の画素駆動時のタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【図１２】本実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタが設けられた液晶パネルにおける画像表示方法の例を説明する図である。
【図１３】本実施形態の液晶表示装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインに印加されるデータ信号を示すチャートである。
【図１４】本実施形態の液晶表示装置の液晶パネルでＲＧＢ各色の画素毎に低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明する図である。
【図１５】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第４の例において、画素に印加されるデータ信号を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
液晶表示装置において、特にＶＡモードの液晶表示装置において、人の指等の被検出物の押圧により表示のムラが発生することを上記した。そこで、ＶＡモードの液晶表示装置について、その表示ムラ発生後の表示ムラ部分を解析しその発生原因を検討した。
その結果、表示ムラの発生部分では、液晶配向の乱れがあり、本来あるべき液晶の配向と異なる液晶配向状態が生じていることがわかった。
【００２６】
そして、その液晶の配向乱れに起因する表示のムラの解決方法について鋭意検討を続けた結果、以下に示す有効な解消方法を見出した。
例えば、６４階調の表示が可能なＶＡモードの液晶表装置において、５０階調以上の白または白に近い全面ベタ表示を行い、指で液晶表示装置の画面を押すと、表示ムラが発生する。表示ムラ発生の後、黒画面、より具体的には、０階調から２０階調程度までの黒または黒に近い画面を何回か挿入して表示すると、表示のムラが消失することがわかった。
【００２７】
そして、黒画面を挿入する代わりに、表示ムラ形成時における画面より高階調の画面、例えば、白表示の画面を挿入しても表示ムラの消失効果は現れないことがわかった。
【００２８】
以上の検討結果から、液晶表示装置において、上記した被検出物による画面押圧によって発生する配向乱れに起因する表示ムラを解消しようとする場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の印加による表示パターンを挿入することで、その表示ムラは解消できることがわかった。そして、こうした黒画面等低電圧印加による画面の挿入による表示ムラの解消は、ＶＡモードの初期状態の配向状態に戻すことによる効果と推測される。
【００２９】
そこで、以上の検討結果から表示ムラの解消に有効な、本発明の実施形態である液晶表示装置を構成した。
すなわち、本発明の実施形態の液晶表示装置は、使用時において、適宜、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターンを挿入することが可能となるよう構成されている。
【００３０】
そして、本発明の実施形態の液晶表示装置は、ＶＡモードを利用して構成することが可能である。その場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターン、すなわち、本来表示すべき表示パターンより暗い表示パターンを挿入することにより、非検出物の接触による表示ムラの解消に有効である。
【００３１】
以下、本発明の実施形態である液晶表示装置の構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態である液晶表示装置１の構成を説明するブロック図である。
本実施形態の液晶表示装置１は、画像表示を担う液晶パネル２とタッチセンサ（図示されない）を内部に配設して構成されたタッチパネル３とを有する。そして、タッチパネル３は、液晶パネル２上に搭載され、液晶パネル２の画像表示部分を覆っている。
【００３２】
液晶パネル２は、ＶＡモードの液晶表示を使用することが好ましい。そして、液晶パネル２では、複数の画素がマトリクス状に配置されており、薄膜トランジスタ（図示されない）が設けられている。この薄膜トランジスタのゲートには走査線が接続され、ソースには信号線が接続されている。
【００３３】
尚、液晶表示素子がパッシブ駆動型である場合、上記した薄膜トランジスタ等のアクティブ素子は配設されない。
また、各画素においては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の表示が可能となるよう、カラーフィルタが設けられていても良い。
【００３４】
そして、液晶表示装置１は、制御装置４と、センサ制御部５と、液晶表示制御部６と、液晶ドライバー７とを有する。
液晶表示装置１は、フレーム周波数が６０Ｈｚであれば１秒間に６０枚のフレーム画像を順次切り替えていくよう構成されている。すなわち、第１フレームでは第１フレーム画像、第２フレームでは第２フレーム画像、第３フレームでは第３フレーム画像、第４フレームでは第４フレーム画像というように順次駆動を行う。
【００３５】
このような駆動により液晶パネル上での画像表示を可能とするよう、液晶表示制御部６は、制御装置４から送信される信号を用いて液晶ドライバー７を制御する信号を生成し、液晶ドライバー７に供給する機能を有する。液晶ドライバー７は、液晶表示制御部６に制御されて、液晶パネル２の各画素における液晶駆動を制御する。具体的には、アクティブ駆動型の液晶表示装置の場合、特定の行における画素の薄膜トランジスタのゲート電極にのみ、この薄膜トランジスタがオンするのに十分な程度の高電位を与える機能を有する。
【００３６】
そして、液晶ドライバー７は、表示素子のソース配線に接続された画素電極に、任意の電位を与える機能を有する。このとき、任意の電位とは、制御にかかる画素において液晶を駆動させ、所望の表示を実現するのに必要な程度の電位をいう。
そして、液晶パネル２では、アクティブ駆動型の液晶表示装置の場合、液晶ドライバー７により、ゲート電極が高電位となり、選択された薄膜トランジスタがオンする。そして、ソース電極に信号が印加されて任意の電圧が印加されることによって画素の電位が任意に設定され、当該画素において液晶の駆動が行われて、画像表示が行われる。
【００３７】
センサ制御部５は、タッチパネル３に内蔵されるタッチセンサから得られた信号を符号化して制御装置４に送信するデータを生成する機能を有する。
例えば、タッチセンサはタッチパネル３内においてマトリクス状に配置されており、人の指など被検出物によって接触、押圧されたことを感知し、それを信号としてセンサ制御部５に送信することが可能である。そして、センサ制御部５ではそうした信号から、人の指が触れたこととその接触位置の情報を得て、制御装置４に位置の情報としてデータを送信することが可能である。
【００３８】
制御装置４は、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する機能を有する。そして、センサ制御部５から上述のデータを取得し、その取得したデータから液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成することも可能となっている。
【００３９】
次に、本実施の形態の液晶表示装置１において、所定の表示パターンを表示しているときに、タッチパネル３に被検出物が接触し、表示ムラが発生した場合の表示ムラの解消方法について説明する。液晶のモードについてはＶＡモードである。したがって、液晶表示装置１の有する液晶パネル２は、６４階調の表示が可能なＶＡモードの液晶パネル２である。
【００４０】
まず、被検出物が液晶表示装置のタッチパネル３に接触すると、タッチパネル３がこれを検知する。そして、センサ制御部５に対し信号が出力される。
センサ制御部５により取得されたこのタッチパネルからの出力信号は、符号化（ＡＤ変換）され、制御装置４に送信される。制御装置４は、センサ制御部５から供給された信号を処理し、それに基づき、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４１】
このとき、制御装置４では、タッチパネル３への被検出物の接触があったことを感知し、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。すなわち、液晶ドライバー７に制御されて液晶パネル２では本来表示させるべき表示パターンを表示するが、その表示に際し、フレーム画像の中に、当該表示パターンより低電圧を印加することにより形成される表示パターンを挿入するように、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４２】
このとき、ＶＡモードは通常ノーマリーブラックモードである。よって、例えば、本来表示されるべき表示パターンが６４階調表示の可能な液晶パネル２における５０階調以上の白もしくは白に近い表示である場合、低電圧を印加することにより形成される表示パターンはより低透過率の表示パターン、特に０階調から２０階調までの黒または黒に近い表示であることが好ましい。
【００４３】
したがって、液晶パネル２では、液晶表示制御部６の制御に基づく液晶ドライバー７の制御によって、本来表示されるべき所定の表示パターンに対し、所定の期間、その所定の表示パターンより低電圧の印加によって形成される表示パターンがフレーム画像として挿入された状態で画像の表示がなされるようになる。
こうした、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが挿入されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００４４】
次に、本実施の形態の表示装置１においては、上記した表示ムラを解消するために、液晶パネル２の全面において上記した所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能である。そしてまた、被検出物が接触した位置を感知した上で、その接触位置の周辺部分においてのみ、液晶パネル２において上記した所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入して、上記した表示ムラを解消することも可能である。
【００４５】
その場合、まず、被検出物が液晶表示装置１のタッチパネル３に接触すると、タッチパネル３がこれを検知する。そして、センサ制御部５に対し、接触したことおよび接触した位置についての情報として信号が出力される。
センサ制御部５により取得されたこのタッチパネルからの出力信号は、符号化（ＡＤ変換）され、制御装置４に送信される。制御装置４は、センサ制御部５から供給された信号を処理し、それに基づき、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４６】
このとき、制御装置４では、タッチパネル３への被検出物の接触があったこととその位置を感知し、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。そして、その制御信号においては、接触があった位置を含むどれだけの範囲でどのタイミングで上述の低電圧の印加による表示パターンを挿入するかの情報が含まれている。
【００４７】
すなわち、液晶ドライバー７に制御されて、液晶パネル２においては本来表示させるべき表示パターンを表示するが、その際に、被検出物の接触のあった部位を含むある表示領域において、あるタイミングと期間で、当該表示パターンより低電圧を印加することにより形成される表示パターンをフレーム画像の中に挿入するように、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４８】
そして、液晶パネル２では、液晶表示制御部６の制御に基づく液晶ドライバー７の制御に制御され、所定のタイミングと期間で、被検出物の接触のあった部位を含む所定の表示領域において、本来表示されるべき所定の表示パターンに対し、その所定の表示パターンより低電圧の印加によって形成される表示パターンがフレーム画像として挿入された状態で画像の表示がなされるようになる。
【００４９】
こうした、被検出物の接触のあった部位を含む所定の表示領域において本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが挿入されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００５０】
ここで、上記したように、表示ムラ解消のために低電圧の印加による、黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入された場合、観察する人の目には、その挿入が認識されることは無いが、液晶パネル２に表示される画像としては、明るさの低下は避けられない。すなわち、液晶パネル２における画面の輝度は低下してしまう。
【００５１】
したがって、上記した黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入する場合、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを組み合わせて、これもフレーム画像として挿入することにより、液晶パネル２に表示される画像としては、明るさが低下することを避けることができる。
【００５２】
図２は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第１の例を説明する図である。
【００５３】
従来の液晶表示装置が画像表示を行おうとする場合、図２（ａ）に示すように、フレーム周波数が６０Ｈｚであれば１秒間に６０枚のフレーム画像を順次切り替えていくよう構成されている。そして、上述のように、第１フレームでは第１フレーム画像、第２フレームでは第２フレーム画像、第３フレームでは第３フレーム画像、第４フレームでは第４フレーム画像というように順次駆動を行う。その場合、図２（ａ）に示すように、本来表示すべき表示パターンが、各フレーム毎にそれぞれ第１フレーム画像２１、第２フレーム画像２２、第３フレーム画像２３、第４フレーム画像２４等として表示される。すなわち、各フレーム毎に同じフレーム画像の表示がなされている。
【００５４】
しかし、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１フレームの第１フレーム画像２５では、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、次の第２フレームの第２フレーム画像２６では、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。次の第３フレームの第３フレーム画像２７では、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示し、次の第４フレームの第４フレーム画像２８では、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００５５】
このように本来表示されるべき表示パターンより暗い表示パターンと明るい表示パターンを交互挿入して表示する方法を採用することにより、暗い表示パターンを挿入することで生じる画面輝度の低下を明るい表示パターンの挿入によって補うことが可能となる。その結果、液晶表示装置１における輝度をある時間範囲内で実効的に維持しつつ、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能としている。
【００５６】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、低電圧の印加による、黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入することが可能となり、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００５７】
図３は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。そして、正極書込みから開始する場合の例である。
【００５８】
図３（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図３（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における駆動時のタイミングチャートである。図３において、ゲートと表示されているのは特定の行における画素の薄膜トランジスタのゲート電極の電圧を示している。信号と表示されているのは、データ信号の印加による、特定の列における表示素子のソース配線の電圧を示している。画素と表示されているのは、特定の列における表示素子のソース配線に接続された画素電極の電圧を示している。
【００５９】
そして、コモンはコモン電極の電圧を示している。
また、図３中、Ｖｐ０は、上記した本来表示されるべき所定の表示パターンを表示するのに必要な画素電圧であり、Ｖｐ＋は画素に正極性の電圧が印加される場合の画素電圧であり、Ｖｐ−は画素に負極性の電圧が印加される場合の画素電圧である。また、Ｖｐ暗は、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による暗い表示パターンを表示するのに必要な画素電圧であり、Ｖｐ明は、本来表示されるべき表示パターンより高電圧の印加による明るい表示パターンを表示するのに必要な画素電圧である。
以上の表記の方法は、以下の他の図等における説明においても同様である。
【００６０】
図３（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。一方、図３（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００６１】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンの表示と、高電圧印加による表示パターンが繰り返されることになり、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能となり、上述の表示ムラの解消を行うことができる。
【００６２】
また、図４は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における別の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。そして、負極書込みから開始する場合の例である。
【００６３】
図４（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図４（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における別の例の駆動時のタイミングチャートである。
図４（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。
したがって、各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００６４】
一方、図４（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ＋が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、｜Ｖｐ−｜＜Ｖｐ０＜Ｖｐ＋の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００６５】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンの表示と、高電圧印加による表示パターンが繰り返されることになり、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能となり、上述の表示ムラの解消を行うことができる。
【００６６】
尚、上記した本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による暗い表示パターンを表示するのに必要な画素電圧Ｖｐ暗と、本来表示されるべき表示パターンより高電圧の印加による明るい表示パターンを表示するのに必要な画素電圧Ｖｐ明の決定方法について説明する。
【００６７】
まず、本来表示されるべき所定の表示パターンの透過率が５０％以下である場合について説明する。液晶表示装置１における液晶の電圧−透過率特性から、Ｖｐ０の二倍の透過率を与える電圧をＶｐ明とし、黒表示（０階調）を与える電圧をＶｐ暗とすることが可能である。ここで、透過率とは最大透過率を１００％としたときの相対透過率のことである。
【００６８】
また、本来表示されるべき所定の表示パターンの透過率が５０％以上である場合について説明する。Ｖｐ明については透過率が最大となる電圧（Ｖ１００と称す）をＶｐ明とする。そして、Ｖｐ暗は、Ｖ５０（透過率５０％となる電圧）とＶ１００の間で、Ｖｐ０が分割する比率で、黒表示を行う電圧（Ｖ０と称す）からＶｐ１の間を分割する電圧とする。
すなわち、Ｖｐ暗＝（Ｖｐ１−Ｖ５０）／（Ｖ１００−Ｖ５０）×（Ｖｐ１−Ｖ０）の関係式にしたがって決定する。尚、ここで、Ｖｐ１は、上記表示ムラを解消できる最大の電圧（ノーマリーブラック時）である。
【００６９】
こうすることで、輝度の低下を最小限に抑えながら、表示ムラの解消が可能となる。
尚、Ｖｐ暗とＶｐ明の決め方は以下の別の例でも同様とする。
【００７０】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例について説明する。この第２の例では、上記した表示ムラを解消するために、制御装置４により決められたきめられたフレームで、液晶パネル２での表示データに相当して本来表示されるべき表示パターンより低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンが挿入されて表示される。そして、この第２の例の場合、その低電圧表示パターンは、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示とともに、高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成されている。したがって、この低電圧表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００７１】
図５は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例を説明する図である。図５（ａ）では、従来方法に従って表示された、本来表示すべき表示パターン３１を示す。図５（ｂ）では、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例によって表示された、表示パターン３２、３３を示す。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン３２では、画素Ａ（３４）において、本来表示されるべき所定の画素表示より低電圧の印加による画素表示がなされる。そして、画素Ｂ（３５）においては、本来表示されるべき所定の画素表示より高電圧の印加による画素表示がなされる。そして、次の第２のフレームのフレーム画像である表示パターン３３では、画素Ａ（３４）において、本来表示されるべき所定の画素表示より高電圧の印加による画素表示がなされる。そして、画素Ｂ（３５）においては、本来表示されるべき所定の画素表示より低電圧の印加による画素表示がなされる。
【００７３】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例では、隣接する画素同士で互いに印加電圧が異なり、ある領域においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による明るい表示の画素と、低電圧の印加による暗い表示の画素が互い違いに配置されるようになる。したがって、所定の領域で市松模様状の表示パターンの表示が液晶パネル２上で行われることになる。
【００７４】
このように、ある一つのフレームのフレーム画像において、本来表示されるべき表示パターンを構成する画素より暗い表示の画素と明るい表示の画素とを隣接する画素間で交互に配置し、市松模様状の表示を行う方法を採用することにより、暗い表示の画素の導入によって生じる画面輝度の低下を補うことが可能となる。すなわち、明るい表示の画素の導入が輝度の低下を補うことになる。その結果、液晶表示装置１における輝度をある空間範囲内、かつある時間範囲内で実効的に維持することが可能となる。その結果、本来表示されるべき所定の表示パターンの表示時における印加電圧より低電圧の印加による画素の表示が、フレームの切り替えによって各画素においてなされることになる。
【００７５】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、各画素への低電圧の印加による、黒または黒に近い表示が可能となる。そして、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００７６】
図６は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。そして、画素Ａにおいて、正極書込みから開始する場合の例である。
図６（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図６（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例における画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。
【００７７】
図６（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００７８】
一方、図６（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００７９】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による画素での表示と、高電圧印加による画素での表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００８０】
図７は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。そして、画素Ａに隣接する画素Ｂにおいて、負極書込みから開始する例である。
図７（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図７（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例における画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。
【００８１】
図７（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ−の絶対値とＶｐ＋とは等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００８２】
一方、図７（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明に一致するとともにＶｐ０より大きい。そして、次のフレームではＶｐ＋が小さくＶｐ暗と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より小さい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより明るい画像表示となり、次のフレームではより暗い画像表示となる。
【００８３】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による画素での表示と、低電圧印加による画素での表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００８４】
尚、図８は、ドット反転駆動をしている本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例において直流電圧の印加を回避する方法を説明する図である。
図８（ａ）は、上述した市松模様状の表示を行った際の直流電圧の印加の状況を説明する図である。被検出物の接触した一定の領域内では、上述した、市松模様状の表示をする方法を採用する場合、例えば黒表示の画素がすべて負極性となり、明るい表示行う画素では、図８（ａ）中にプラス（＋）表示で現されるように、正極性となって、当該領域に正の直流電圧が印加されることになる。
【００８５】
そこで、図８（ｂ）示す方法では、隣接する画素４１および画素４２を一組とし、一組毎に極性を反転させる。こうすることにより、被検出物の接触した一定の領域内で、正の直流電圧が印加される正極性の画素（図８（ｂ）中で＋と表示）と負の直流電圧が印加される負極性の画素（図８（ｂ）中で−と表示）とが分散して配置されて、直流成分がキャンセルされ、当該領域全体として直流電圧の印加は回避されることになる。
【００８６】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例であって、同じフレーム内で、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを縦または横のストライプ状に同時に表示し、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消する方法について説明する。
【００８７】
図９は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例を説明する図である。図９（ａ）では、従来方法に従って表示された、本来表示すべき表示パターン５１を示す。図９（ｂ）では、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例によって表示された、表示パターン５２、５３を示す。
【００８８】
図９（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン５２では、複数の画素の集合である所定の列ラインＡ（５４）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接する別の列ラインＢ（５５）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００８９】
そして、次の第２のフレームのフレーム画像である表示パターン５３では、列ラインＡ（５４）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、列ラインＢ（５５）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００９０】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例では、隣接する列ライン同士互いに印加電圧が異なる。そして、こうした複数の列ラインを含む領域においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による明るい表示の列ラインと、低電圧の印加による暗い表示の列ラインが隣接して配置されるようになる。したがって、所定の領域でストライプ状の表示が液晶パネル２上で行われることになる。
【００９１】
このように一つのフレームのフレーム画像において、本来表示されるべき表示パターンを構成する列ラインより暗い表示の列ラインと明るい表示の列ラインが隣接するストライプ状の表示をする方法を採用することにより、暗い表示の画素や列ラインの導入によって生じる画面輝度の低下を明るい表示の画素や列ラインの導入によって補うことが可能となる。
【００９２】
その結果、液晶表示装置１における輝度をある空間範囲内、かつある時間範囲内で実効的に維持することが可能となる。そして、本来表示されるべき所定の表示パターンの表示時における印加電圧より低電圧の印加による表示が、フレームの切り替えによって各画素においてなされることになる。
【００９３】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、各画素への低電圧の印加による、黒または黒に近い表示が可能となり、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００９４】
図１０は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＡ内の画素駆動時のタイミングチャートである。そして、列ラインＡ内の画素において、正極書込みから開始する場合の例である。
図１０（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図１０（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例における列ラインＡ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【００９５】
図１０（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００９６】
一方、図１０（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、暗い列ラインの表示となる。そして、次のフレームではより明るい画像表示となり、明るい列ラインの表示となる。
【００９７】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による画素からなる列ラインでの表示と、高電圧印加による画素からなる列ラインでの表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示、ひいては列ライン表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００９８】
図１１は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。そして、列ラインＡに隣接する列ラインＢ内の画素において、負極書込みから開始する例である。
図１１（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図１１（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例における列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【００９９】
図１１（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ−の絶対値とＶｐ＋とは等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【０１００】
一方、図１１（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明に一致するとともにＶｐ０より大きい。そして、次のフレームではＶｐ＋が小さくＶｐ暗と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より小さい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより明るい画像表示となり、次のフレームではより暗い画像表示となる。
【０１０１】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による画素からなる列ラインでの表示と、低電圧印加による画素からなる列ラインでの表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示、ひいては列ライン表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【０１０２】
尚、上記した本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例では、同じフレーム内で、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを列ライン毎に縦ストライプ状に同時に表示する例を示した。このとき、この第３の例では、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを行ライン毎に横ストライプ状に同時に表示するようにすることも可能である。そうして、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【０１０３】
また、本実施形態の液晶表示装置１における液晶パネル２の各画素において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の表示が可能となるよう、３つのカラー要素からなるカラーフィルタが設けられている場合について説明する。
図１２は、本実施形態の液晶表示装置１のカラーフィルタが設けられた液晶パネル２における画像表示方法の例を説明する図である。図１２（ａ）は、カラーフィルタが設けられた液晶パネル２において従来の表示方法を実施した場合の一部表示領域を示す図である。
【０１０４】
図１２（ａ）に示されるように、カラーフィルタは、ＲＧＢのカラー要素を有し、通常、ＲＧＢ各色を表示する画素が縦ストライプ状に配置される。すなわち、図１２（ａ）に示すように、画素の列ラインに対応してＲを表示する画素からなるＲライン（Ｓｒ）と、Ｇを表示する画素からなるＧライン（Ｓｇ）と、Ｂを表示する画素からなるＢライン（Ｓｂ）とが縦ストライプ状に順次配置されるよう構成されている。そして、各ライン（Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）の各画素に本来表示されるべき画素表示がなされ、各フレーム毎に同じ画面表示が構成される。
【０１０５】
一方、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３例であって、液晶パネル２にカラーフィルタが設けられた場合の例では、液晶表示装置１において、ＲＧＢの各色毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することが好ましい。より詳細には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ライン（Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することが好ましい。
【０１０６】
図１２（ｂ）は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の例であって、液晶パネル２にカラーフィルタが設けられた場合の例によって表示された、表示パターン６２、６３を示す。
【０１０７】
図１２（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン６２では、複数のＲを表示する画素の集合であるＲライン（Ｓｒ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接するＧを表示する画素の集合であるＧライン（Ｓｇ）とＢを表示する画素の集合であるＢライン（Ｓｂ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。
【０１０８】
そして、次のフレームでは、Ｇライン（Ｓｇ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。その次のフレームでは、Ｂライン（Ｓｂ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そしてその間の２フレーム期間、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。そして、その２フレーム期間の後、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、再び２フレーム期間、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。以降、この表示パターンの繰り返しを継続する。
【０１０９】
すなわち、第２のフレームのフレーム画像である表示パターン６３では、Ｒライン（Ｓｒ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接するＧを表示する画素の集合であるＧライン（Ｓｇ）とＢを表示する画素の集合であるＢライン（Ｓｂ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。
【０１１０】
図１３は、本実施形態の液晶表示装置１において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインに印加されるデータ信号を示すチャートである。図１３において、図１２と同様、ＳｒがＲラインを表し、ＳｇがＧラインを表す、ＳｂがＢラインを表す。
【０１１１】
本実施形態の液晶表示装置１の液晶パネル２において、あるフレームではＲラインを構成する画素で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行う。次に、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、対応する本来の輝度の画素表示がなされる。
【０１１２】
そして次の１フレーム期間で本来表示されるべき画素表示より高電圧印加による明るい表示を行う。そして、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。そして以上の表示のパターンをこれ以降、繰り返す。
【０１１３】
次に、Ｇラインでは、Ｒラインの画素で低電圧印加が行われているフレームで本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。次に、その画素で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行う。
【０１１４】
次に、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき表示パターンに対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。そして次の１フレーム期間で本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による表示を行う。そして、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。すなわち、Ｒラインと１フレーム期間ずれたタイミングで、Ｒラインを構成する画素において実施される画素表示の繰り返しパターンと同様の繰り返しパターンで画素表示が実行される。
【０１１５】
同様に、Ｂラインでは、Ｒラインと２フレーム期間ずれたタイミングで、Ｒラインを構成する画素で実施される画素表示の繰り返しパターンと同様の繰り返しパターンで画素表示が実行される。
こうすることにより、暗い表示である暗表示の挿入割合が低くなり、画面での輝度の低下は認識されにくくなる。
【０１１６】
尚、上記した例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ライン毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明したが、その方法に限られるわけではない。図１４に示すように、ＲＧＢ各色の画素毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することも可能である。
【０１１７】
図１４は、本実施形態の液晶表示装置１の液晶パネルでＲＧＢ各色の画素毎に低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明する図である。
【０１１８】
例えば、図１４に示すように、前記の方法でＲライン（Ｓｒ）で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行うフレーム期間において、表示パターン６６では、Ｒライン（Ｓｒ）を構成する画素の表示を、本来表示されるべきものより低電圧印加による暗表示と高電圧印加による明るい表示とが交互に配置された状態とすることが可能である。
【０１１９】
その場合、次の２フレーム期間の本来表示されるべき画素表示がなされた後、上記の場合の明るい画素表示を行うフレーム期間では、同様に低電圧印加による暗表示と高電圧印加による明るい表示とが交互に配置された状態の画素表示を行うことになる。そして、その場合、表示パターン６７では、先に暗表示を行った画素では明るい表示がなされ、明るい表示がなされていた画素では、暗表示がなされることになる。そしてそうした表示のパターンをこれ以降繰り返す。
【０１２０】
Ｇライン（Ｓｇ）とＢライン（ｓｂ）においてもＲライン（Ｓｒ）と同様の繰り返しパターンによる表示を、上記したように、Ｒライン（Ｓｒ）とずれたタイミングで繰り返す。こうすることにより、暗表示の挿入の割合がやはり低くなり、画面での輝度の低下は認識されにくくなる。以上、カラーフィルタに３色のカラー要素が備えられている場合について説明したが、４色以上のカラー要素が備えられていてもよい。
【０１２１】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第４の例について説明する。
図１５は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第４の例において、画素に
印加されるデータ信号を示すチャートである。そして、特に被検出物が触れた画素に印加されるデータ信号を示す。
【０１２２】
本実施の形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第４の例においては、被検出物の接触による表示ムラを解消するために、液晶パネル２の全面または一部領域において、本来表示すべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することを行う。
【０１２３】
すなわち、図１５に示すように、液晶表示装置１のある画素では、本来表示されるべき表示パターンに対応する電圧（Ｖｐ０）が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされている。そして、被検出物が触れた後、その画素（図中、「触れた画素」と記す）では、被検出物が触れた瞬間（図中、「触れた瞬間」と記す）から、触れた画素に上記本来表示すべき所定の表示パターンより低い電圧（Ｖｐ１）の印加がなされ、電圧Ｖｐ１に対応する画素表示がなされる。
【０１２４】
そして、その後、所定の数フレームの間、当該画素へＶｐ１が印加され、Ｖｐ１に対応する画素表示がなされた後、今度はＶｐ０より低電圧であるものの、Ｖｐ１より高い電圧（Ｖｐ２）を印加し、Ｖｐ２に対応した画素表示を挿入することが可能である。
同様に、図１５に示すように、Ｖｐ１からＶｐ２、そしてＶｐｉと当該画素への印加電圧を徐々に増大させる。
【０１２５】
そして、液晶パネル２の全面または一部領域において、徐々に挿入する表示パターンでの印加電圧を上昇させていき、最終的には挿入される表示パターンの印加電圧を本来表示すべき所定の表示パターンを表示するための電圧Ｖｐ０にまで高めていくことが可能である。したがって、Ｖｐ１＜Ｖｐ２＜Ｖｐｉ＜Ｖｐ０の関係を有する。
【０１２６】
こうすることにより、画面の輝度低下を感知されないようにしながら、低電圧印加による暗表示パターンの挿入を可能とし、効率よく上記表示ムラを解消することが可能となる。
【０１２７】
次に、本実施の形態の表示装置１を用いて検討された、上記した表示ムラの解消に関する検討結果について具体的に説明する。
６４階調の表示が可能なように設定された９．２インチのアクティブ駆動型のＶＡモードの液晶パネル２上に、全面を覆うようにタッチパネル３を積層して構成された液晶表示装置１を用いた。
【０１２８】
この液晶表示装置１に対し、人の指を被検出物とするタッチパネル３上からの押圧を行った。そして、被検出物の接触がなされた領域において表示ムラの発生を観察した。そして、接触が感知された一部領域において、表示ムラ解消のための以下の方法を施し、表示ムラが解消されるか否かを観察した。
以下、具体的検討の結果を示す。
【０１２９】
まず、液晶表示装置１上、６３階調での白画像の表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、黒画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の白画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラが解消することがわかった。
【０１３０】
次に、液晶表示装置１上、黒画像の表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラの発生を調べたが発生は観測されなかった。
次に、液晶表示装置１上、中間調の画像表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、黒画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の中間調の画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラが解消することがわかった。
【０１３１】
次に、液晶表示装置１上、中間調の画像表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、白画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の中間調の画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラは解消しないことがわかった。
【０１３２】
以上の検討結果から、本実施の形態の液晶表示装置１において、被検出物による画面押圧によって発生する表示ムラを解消しようとする場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターンを追加して挿入することで、その表示ムラは解消できることがわかった。そして、特に画素内に複数のドメインを有するマルチドメインタイプのＶＡモードは押圧による配向状態が初期状態に戻りにくく、マルチドメインタイプのＶＡモードの液晶表示素子を利用した液晶表示装置に有効である。
【０１３３】
また、本発明の実施形態における液晶表示装置は、パッシブマトリクス構造とすることも可能である。すなわち、画像表示を構成する各画素部分には、ＴＦＴ等のスイッチング素子が設けられておらず、電極層を用いたパッシブ駆動によって目的の画像形成と上記した表示ムラの解消が可能である。
【０１３４】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
３ タッチパネル
４ 制御装置
５ センサ制御部
６ 液晶表示制御部
７ 液晶ドライバー
２１、２５ 第１フレーム画像
２２、２６ 第２フレーム画像
２３、２７ 第３フレーム画像
２４、２８ 第４フレーム画像
３１、３２、３３、５１、５２、５３、６２、６３、６６、６７ 表示パターン
３４ 画素Ａ
３５ 画素Ｂ
４１、４２ 画素
５４ 列ラインＡ
５５ 列ラインＢ
Ｓｒ Ｒライン
Ｓｇ Ｇライン
Ｓｂ Ｂライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、観察者の側に配置される透明基板と、この透明基板に対向して観察者とは反対側に配置される透明基板との間に、液晶層が挟持されており、各基板の内面に設けられた電極間に印加される電界に応じて、液晶層を透過する光の偏光状態が制御される。また、２枚の基板を挟んで、観察者の側とその反対側に一対の偏光板が配置される。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶層の初期配向状態並びに電圧印加時の動作状態および配向状態などから、いくつかのモードに分類される。例えば、液晶テレビや、自動車などの車両のインストルメントパネルなどいわゆる車載用に利用される液晶表示装置には、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが用いられる（例えば、特許文献１および２参照。）。ＶＡモードは、正面から見たときのコントラスト比が高く、また、視野角が広いことから、視認性に優れたモードである。
【０００４】
ＶＡモードでは、基板間に挟持されるのは、初期配向状態が基板と概ね垂直（垂直配向）な負の誘電率異方性（Δε）を有する液晶層である。液晶層を挟んで、通常はクロスニコルを構成するように一対の偏光板が配置される。電極を介して液晶層に電圧を印加すると、液晶の配向が変化し、液晶層が電界に対して垂直、すなわち、液晶の配向方向が基板と平行になる。これにより、電圧を印加した部分と印加していない部分とで、液晶の屈折率異方性（Δｎ）と液晶層の厚み（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）によって定まる光の透過特性、特に、色味に違いが生じる。液晶表示装置では、こうした性質を利用して所望とする表示が行われる。
【０００５】
こうしたＶＡモードに代表される液晶表示装置であるが、近年、タッチパネルを搭載して新しい入力方式を利用する使用方法が盛んに検討されている。そして、抵抗膜方式や静電容量方式など、タッチパネルの有するタッチセンサの動作原理に違いはあるものの、いずれの方式においても表示装置の表示部上のタッチパネルに人の指など被検出物が接触または押圧することにより、その表示部分にデータを入力することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１３５６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、液晶表示装置においては、液晶パネル上にタッチパネルを搭載した使用が盛んに検討されるようになっているが、その場合、課題があることもわかってきた。
その課題は、被検出物がタッチパネルに接触や押圧をした場合、そのタッチパネル下に設置されている液晶パネルの対応領域に指圧による液晶の配向乱れが発生することである。
【０００８】
そしてその課題は、液晶表示装置の代表的な液晶モードであるＶＡモードの液晶表示装置において顕著であることもわかってきた。
すなわち、ＶＡモードの液晶表装置は、特許文献１および特許文献２に開示されているように、その構成に適するよう、電圧無印加時に黒表示を行うことを基本とするノーマリーブラックモードを通常は採用する。
【０００９】
そして、ＶＡモードの液晶表示装置にタッチパネルを搭載して液晶表示装置構成した場合、液晶表示装置の液晶パネルにおいて白表示をベースにして画面を構成し、そこで人の指の押圧などによるタッチ操作がされる場合が多くある。その場合、人の指でタッチパネルが押されると、その指の押圧は液晶表示装置の液晶パネル部分にまで及び、押した部位が液晶表示装置における表示ムラとして視認されてしまう。
【００１０】
そして、このような液晶パネルへの押圧による液晶表示装置の表示のムラは、接触後に指等の被検出物を離しても完全には消失しない場合がある。そして、液晶表示装置の表示のムラとして残存してしまうことがある。そして、その表示のムラは、ＶＡモードの液晶表示装置の場合に特に顕著に発生する。
したがって、特にＶＡモードの液晶表示装置の場合、タッチパネルを搭載して繰り返しの使用を行うことは困難である。すなわち、ＶＡモードの液晶表示装置にタッチパネルを搭載して使用することは困難であった。
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、人の指など被検出物による接触や押圧によって生じる液晶パネルでの表示ムラを解消することのできる液晶表示装置を提供することである。
そして、特にそうした表示ムラを解消できるＶＡモードの液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の態様は、ＶＡモードの液晶パネルとその液晶パネルでの表示を制御する制御装置とを有し、階調表示が可能な液晶表示装置において、
制御装置がタイミングを選択し、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とするものである。
【００１４】
低電圧表示パターンは、全階調の２分の１以下の階調表示からなる表示パターンであることが好ましい。
【００１５】
また、液晶パネル上に配置されたタッチパネルを有することが好ましい。
【００１６】
そして、タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、制御装置はタイミングを選択し、低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【００１７】
低電圧表示パターンは、タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、その被検出物の接触位置に対応する液晶パネルの一部の領域に挿入されるよう構成されることが好ましい。
【００１８】
また、制御装置がタイミングを選択し、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された高電圧表示パターンをさらに挿入するよう構成されることが好ましい。
【００１９】
低電圧表示パターンは、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示と高電圧の駆動による画素の表示とから構成されるものであることが好ましい。
【００２０】
液晶パネルは複数のカラー要素を有して、各カラー要素によるカラー表示が可能であり、
低電圧表示パターンは、カラー要素のうちのいずれかひとつの色を表示する画素のみから構成されるものであることが好ましい。
【００２１】
低電圧表示パターンを挿入した後、制御装置がタイミングを選択し、
その低電圧表示パターンを構成するための、低電圧の駆動による画素の駆動電圧より高い電圧であって、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低い電圧によって駆動される画素の表示を含んで構成された別の低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、人の指等の被検出物による接触や押圧など、外部からの接触や押圧によって発生する表示のムラを解消することのできるＶＡモードの液晶表示装置が提供される。
【００２３】
そして、タッチパネルを搭載し、そのタッチパネルを利用したデータ入力に際して加えられる被検出物の接触や押圧によって表示のムラが発生しても、それを解消することのできるＶＡモードの液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である液晶表示装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第１の例を説明する図である。
【図３】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第１の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。
【図４】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第１の例における別の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。
【図５】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第２の例を説明する図である。
【図６】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。
【図７】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。
【図８】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第２の例において直流電圧の印加を回避する方法を説明する図である。
【図９】本実施形態の液晶表示装置における画像表示方法の第３の例を説明する図である。
【図１０】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＡ内の画素駆動時のタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【図１２】本実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタが設けられた液晶パネルにおける画像表示方法の例を説明する図である。
【図１３】本実施形態の液晶表示装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインに印加されるデータ信号を示すチャートである。
【図１４】本実施形態の液晶表示装置の液晶パネルでＲＧＢ各色の画素毎に低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明する図である。
【図１５】本実施形態の液晶表示装置の画像表示方法の第４の例において、画素に印加されるデータ信号を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
液晶表示装置において、特にＶＡモードの液晶表示装置において、人の指等の被検出物の押圧により表示のムラが発生することを上記した。そこで、ＶＡモードの液晶表示装置について、その表示ムラ発生後の表示ムラ部分を解析しその発生原因を検討した。
その結果、表示ムラの発生部分では、液晶配向の乱れがあり、本来あるべき液晶の配向と異なる液晶配向状態が生じていることがわかった。
【００２６】
そして、その液晶の配向乱れに起因する表示のムラの解決方法について鋭意検討を続けた結果、以下に示す有効な解消方法を見出した。
例えば、６４階調の表示が可能なＶＡモードの液晶表装置において、５０階調以上の白または白に近い全面ベタ表示を行い、指で液晶表示装置の画面を押すと、表示ムラが発生する。表示ムラ発生の後、黒画面、より具体的には、０階調から２０階調程度までの黒または黒に近い画面を何回か挿入して表示すると、表示のムラが消失することがわかった。
【００２７】
そして、黒画面を挿入する代わりに、表示ムラ形成時における画面より高階調の画面、例えば、白表示の画面を挿入しても表示ムラの消失効果は現れないことがわかった。
【００２８】
以上の検討結果から、液晶表示装置において、上記した被検出物による画面押圧によって発生する配向乱れに起因する表示ムラを解消しようとする場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の印加による表示パターンを挿入することで、その表示ムラは解消できることがわかった。そして、こうした黒画面等低電圧印加による画面の挿入による表示ムラの解消は、ＶＡモードの初期状態の配向状態に戻すことによる効果と推測される。
【００２９】
そこで、以上の検討結果から表示ムラの解消に有効な、本発明の実施形態である液晶表示装置を構成した。
すなわち、本発明の実施形態の液晶表示装置は、使用時において、適宜、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターンを挿入することが可能となるよう構成されている。
【００３０】
そして、本発明の実施形態の液晶表示装置は、ＶＡモードを利用して構成することが可能である。その場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターン、すなわち、本来表示すべき表示パターンより暗い表示パターンを挿入することにより、非検出物の接触による表示ムラの解消に有効である。
【００３１】
以下、本発明の実施形態である液晶表示装置の構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態である液晶表示装置１の構成を説明するブロック図である。
本実施形態の液晶表示装置１は、画像表示を担う液晶パネル２とタッチセンサ（図示されない）を内部に配設して構成されたタッチパネル３とを有する。そして、タッチパネル３は、液晶パネル２上に搭載され、液晶パネル２の画像表示部分を覆っている。
【００３２】
液晶パネル２は、ＶＡモードの液晶表示を使用することが好ましい。そして、液晶パネル２では、複数の画素がマトリクス状に配置されており、薄膜トランジスタ（図示されない）が設けられている。この薄膜トランジスタのゲートには走査線が接続され、ソースには信号線が接続されている。
【００３３】
尚、液晶表示素子がパッシブ駆動型である場合、上記した薄膜トランジスタ等のアクティブ素子は配設されない。
また、各画素においては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの色の表示が可能となるよう、カラーフィルタが設けられていても良い。
【００３４】
そして、液晶表示装置１は、制御装置４と、センサ制御部５と、液晶表示制御部６と、液晶ドライバー７とを有する。
液晶表示装置１は、フレーム周波数が６０Ｈｚであれば１秒間に６０枚のフレーム画像を順次切り替えていくよう構成されている。すなわち、第１フレームでは第１フレーム画像、第２フレームでは第２フレーム画像、第３フレームでは第３フレーム画像、第４フレームでは第４フレーム画像というように順次駆動を行う。
【００３５】
このような駆動により液晶パネル上での画像表示を可能とするよう、液晶表示制御部６は、制御装置４から送信される信号を用いて液晶ドライバー７を制御する信号を生成し、液晶ドライバー７に供給する機能を有する。液晶ドライバー７は、液晶表示制御部６に制御されて、液晶パネル２の各画素における液晶駆動を制御する。具体的には、アクティブ駆動型の液晶表示装置の場合、特定の行における画素の薄膜トランジスタのゲート電極にのみ、この薄膜トランジスタがオンするのに十分な程度の高電位を与える機能を有する。
【００３６】
そして、液晶ドライバー７は、表示素子のソース配線に接続された画素電極に、任意の電位を与える機能を有する。このとき、任意の電位とは、制御にかかる画素において液晶を駆動させ、所望の表示を実現するのに必要な程度の電位をいう。
そして、液晶パネル２では、アクティブ駆動型の液晶表示装置の場合、液晶ドライバー７により、ゲート電極が高電位となり、選択された薄膜トランジスタがオンする。そして、ソース電極に信号が印加されて任意の電圧が印加されることによって画素の電位が任意に設定され、当該画素において液晶の駆動が行われて、画像表示が行われる。
【００３７】
センサ制御部５は、タッチパネル３に内蔵されるタッチセンサから得られた信号を符号化して制御装置４に送信するデータを生成する機能を有する。
例えば、タッチセンサはタッチパネル３内においてマトリクス状に配置されており、人の指など被検出物によって接触、押圧されたことを感知し、それを信号としてセンサ制御部５に送信することが可能である。そして、センサ制御部５ではそうした信号から、人の指が触れたこととその接触位置の情報を得て、制御装置４に位置の情報としてデータを送信することが可能である。
【００３８】
制御装置４は、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する機能を有する。そして、センサ制御部５から上述のデータを取得し、その取得したデータから液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成することも可能となっている。
【００３９】
次に、本実施の形態の液晶表示装置１において、所定の表示パターンを表示しているときに、タッチパネル３に被検出物が接触し、表示ムラが発生した場合の表示ムラの解消方法について説明する。液晶のモードについてはＶＡモードである。したがって、液晶表示装置１の有する液晶パネル２は、６４階調の表示が可能なＶＡモードの液晶パネル２である。
【００４０】
まず、被検出物が液晶表示装置のタッチパネル３に接触すると、タッチパネル３がこれを検知する。そして、センサ制御部５に対し信号が出力される。
センサ制御部５により取得されたこのタッチパネルからの出力信号は、符号化（ＡＤ変換）され、制御装置４に送信される。制御装置４は、センサ制御部５から供給された信号を処理し、それに基づき、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４１】
このとき、制御装置４では、タッチパネル３への被検出物の接触があったことを感知し、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。すなわち、液晶ドライバー７に制御されて液晶パネル２では本来表示させるべき表示パターンを表示するが、その表示に際し、フレーム画像の中に、当該表示パターンより低電圧を印加することにより形成される表示パターンを挿入するように、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４２】
このとき、ＶＡモードは通常ノーマリーブラックモードである。よって、例えば、本来表示されるべき表示パターンが６４階調表示の可能な液晶パネル２における５０階調以上の白もしくは白に近い表示である場合、低電圧を印加することにより形成される表示パターンはより低透過率の表示パターン、特に０階調から２０階調までの黒または黒に近い表示であることが好ましい。
【００４３】
したがって、液晶パネル２では、液晶表示制御部６の制御に基づく液晶ドライバー７の制御によって、本来表示されるべき所定の表示パターンに対し、所定の期間、その所定の表示パターンより低電圧の印加によって形成される表示パターンがフレーム画像として挿入された状態で画像の表示がなされるようになる。
こうした、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが挿入されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００４４】
次に、本実施の形態の表示装置１においては、上記した表示ムラを解消するために、液晶パネル２の全面において上記した所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能である。そしてまた、被検出物が接触した位置を感知した上で、その接触位置の周辺部分においてのみ、液晶パネル２において上記した所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入して、上記した表示ムラを解消することも可能である。
【００４５】
その場合、まず、被検出物が液晶表示装置１のタッチパネル３に接触すると、タッチパネル３がこれを検知する。そして、センサ制御部５に対し、接触したことおよび接触した位置についての情報として信号が出力される。
センサ制御部５により取得されたこのタッチパネルからの出力信号は、符号化（ＡＤ変換）され、制御装置４に送信される。制御装置４は、センサ制御部５から供給された信号を処理し、それに基づき、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４６】
このとき、制御装置４では、タッチパネル３への被検出物の接触があったこととその位置を感知し、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。そして、その制御信号においては、接触があった位置を含むどれだけの範囲でどのタイミングで上述の低電圧の印加による表示パターンを挿入するかの情報が含まれている。
【００４７】
すなわち、液晶ドライバー７に制御されて、液晶パネル２においては本来表示させるべき表示パターンを表示するが、その際に、被検出物の接触のあった部位を含むある表示領域において、あるタイミングと期間で、当該表示パターンより低電圧を印加することにより形成される表示パターンをフレーム画像の中に挿入するように、液晶表示制御部６に供給する制御信号を生成する。
【００４８】
そして、液晶パネル２では、液晶表示制御部６の制御に基づく液晶ドライバー７の制御に制御され、所定のタイミングと期間で、被検出物の接触のあった部位を含む所定の表示領域において、本来表示されるべき所定の表示パターンに対し、その所定の表示パターンより低電圧の印加によって形成される表示パターンがフレーム画像として挿入された状態で画像の表示がなされるようになる。
【００４９】
こうした、被検出物の接触のあった部位を含む所定の表示領域において本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが挿入されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００５０】
ここで、上記したように、表示ムラ解消のために低電圧の印加による、黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入された場合、観察する人の目には、その挿入が認識されることは無いが、液晶パネル２に表示される画像としては、明るさの低下は避けられない。すなわち、液晶パネル２における画面の輝度は低下してしまう。
【００５１】
したがって、上記した黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入する場合、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを組み合わせて、これもフレーム画像として挿入することにより、液晶パネル２に表示される画像としては、明るさが低下することを避けることができる。
【００５２】
図２は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第１の例を説明する図である。
【００５３】
従来の液晶表示装置が画像表示を行おうとする場合、図２（ａ）に示すように、フレーム周波数が６０Ｈｚであれば１秒間に６０枚のフレーム画像を順次切り替えていくよう構成されている。そして、上述のように、第１フレームでは第１フレーム画像、第２フレームでは第２フレーム画像、第３フレームでは第３フレーム画像、第４フレームでは第４フレーム画像というように順次駆動を行う。その場合、図２（ａ）に示すように、本来表示すべき表示パターンが、各フレーム毎にそれぞれ第１フレーム画像２１、第２フレーム画像２２、第３フレーム画像２３、第４フレーム画像２４等として表示される。すなわち、各フレーム毎に同じフレーム画像の表示がなされている。
【００５４】
しかし、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１フレームの第１フレーム画像２５では、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、次の第２フレームの第２フレーム画像２６では、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。次の第３フレームの第３フレーム画像２７では、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示し、次の第４フレームの第４フレーム画像２８では、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００５５】
このように本来表示されるべき表示パターンより暗い表示パターンと明るい表示パターンを交互挿入して表示する方法を採用することにより、暗い表示パターンを挿入することで生じる画面輝度の低下を明るい表示パターンの挿入によって補うことが可能となる。その結果、液晶表示装置１における輝度をある時間範囲内で実効的に維持しつつ、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能としている。
【００５６】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、低電圧の印加による、黒または黒に近い表示パターンをフレーム画像として挿入することが可能となり、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００５７】
図３は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。そして、正極書込みから開始する場合の例である。
【００５８】
図３（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図３（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における駆動時のタイミングチャートである。図３において、ゲートと表示されているのは特定の行における画素の薄膜トランジスタのゲート電極の電圧を示している。信号と表示されているのは、データ信号の印加による、特定の列における表示素子のソース配線の電圧を示している。画素と表示されているのは、特定の列における表示素子のソース配線に接続された画素電極の電圧を示している。
【００５９】
そして、コモンはコモン電極の電圧を示している。
また、図３中、Ｖｐ０は、上記した本来表示されるべき所定の表示パターンを表示するのに必要な画素電圧であり、Ｖｐ＋は画素に正極性の電圧が印加される場合の画素電圧であり、Ｖｐ−は画素に負極性の電圧が印加される場合の画素電圧である。また、Ｖｐ暗は、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による暗い表示パターンを表示するのに必要な画素電圧であり、Ｖｐ明は、本来表示されるべき表示パターンより高電圧の印加による明るい表示パターンを表示するのに必要な画素電圧である。
以上の表記の方法は、以下の他の図等における説明においても同様である。
【００６０】
図３（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。一方、図３（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００６１】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンの表示と、高電圧印加による表示パターンが繰り返されることになり、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能となり、上述の表示ムラの解消を行うことができる。
【００６２】
また、図４は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における別の例を説明する駆動時のタイミングチャートである。そして、負極書込みから開始する場合の例である。
【００６３】
図４（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図４（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第１の例における別の例の駆動時のタイミングチャートである。
図４（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。
したがって、各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００６４】
一方、図４（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ＋が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、｜Ｖｐ−｜＜Ｖｐ０＜Ｖｐ＋の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００６５】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンの表示と、高電圧印加による表示パターンが繰り返されることになり、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することが可能となり、上述の表示ムラの解消を行うことができる。
【００６６】
尚、上記した本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による暗い表示パターンを表示するのに必要な画素電圧Ｖｐ暗と、本来表示されるべき表示パターンより高電圧の印加による明るい表示パターンを表示するのに必要な画素電圧Ｖｐ明の決定方法について説明する。
【００６７】
まず、本来表示されるべき所定の表示パターンの透過率が５０％以下である場合について説明する。液晶表示装置１における液晶の電圧−透過率特性から、Ｖｐ０の二倍の透過率を与える電圧をＶｐ明とし、黒表示（０階調）を与える電圧をＶｐ暗とすることが可能である。ここで、透過率とは最大透過率を１００％としたときの相対透過率のことである。
【００６８】
また、本来表示されるべき所定の表示パターンの透過率が５０％以上である場合について説明する。Ｖｐ明については透過率が最大となる電圧（Ｖ１００と称す）をＶｐ明とする。そして、Ｖｐ暗は、Ｖ５０（透過率５０％となる電圧）とＶ１００の間で、Ｖｐ０が分割する比率で、黒表示を行う電圧（Ｖ０と称す）からＶｐ１の間を分割する電圧とする。
すなわち、Ｖｐ暗＝（Ｖｐ１−Ｖ５０）／（Ｖ１００−Ｖ５０）×（Ｖｐ１−Ｖ０）の関係式にしたがって決定する。尚、ここで、Ｖｐ１は、上記表示ムラを解消できる最大の電圧（ノーマリーブラック時）である。
【００６９】
こうすることで、輝度の低下を最小限に抑えながら、表示ムラの解消が可能となる。
尚、Ｖｐ暗とＶｐ明の決め方は以下の別の例でも同様とする。
【００７０】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例について説明する。この第２の例では、上記した表示ムラを解消するために、制御装置４により決められたきめられたフレームで、液晶パネル２での表示データに相当して本来表示されるべき表示パターンより低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンが挿入されて表示される。そして、この第２の例の場合、その低電圧表示パターンは、液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示とともに、高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成されている。したがって、この低電圧表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【００７１】
図５は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例を説明する図である。図５（ａ）では、従来方法に従って表示された、本来表示すべき表示パターン３１を示す。図５（ｂ）では、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例によって表示された、表示パターン３２、３３を示す。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン３２では、画素Ａ（３４）において、本来表示されるべき所定の画素表示より低電圧の印加による画素表示がなされる。そして、画素Ｂ（３５）においては、本来表示されるべき所定の画素表示より高電圧の印加による画素表示がなされる。そして、次の第２のフレームのフレーム画像である表示パターン３３では、画素Ａ（３４）において、本来表示されるべき所定の画素表示より高電圧の印加による画素表示がなされる。そして、画素Ｂ（３５）においては、本来表示されるべき所定の画素表示より低電圧の印加による画素表示がなされる。
【００７３】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第２の例では、隣接する画素同士で互いに印加電圧が異なり、ある領域においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による明るい表示の画素と、低電圧の印加による暗い表示の画素が互い違いに配置されるようになる。したがって、所定の領域で市松模様状の表示パターンの表示が液晶パネル２上で行われることになる。
【００７４】
このように、ある一つのフレームのフレーム画像において、本来表示されるべき表示パターンを構成する画素より暗い表示の画素と明るい表示の画素とを隣接する画素間で交互に配置し、市松模様状の表示を行う方法を採用することにより、暗い表示の画素の導入によって生じる画面輝度の低下を補うことが可能となる。すなわち、明るい表示の画素の導入が輝度の低下を補うことになる。その結果、液晶表示装置１における輝度をある空間範囲内、かつある時間範囲内で実効的に維持することが可能となる。その結果、本来表示されるべき所定の表示パターンの表示時における印加電圧より低電圧の印加による画素の表示が、フレームの切り替えによって各画素においてなされることになる。
【００７５】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、各画素への低電圧の印加による、黒または黒に近い表示が可能となる。そして、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００７６】
図６は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。そして、画素Ａにおいて、正極書込みから開始する場合の例である。
図６（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図６（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例における画素Ａ駆動時のタイミングチャートである。
【００７７】
図６（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００７８】
一方、図６（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、次のフレームではより明るい画像表示となる。
【００７９】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による画素での表示と、高電圧印加による画素での表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００８０】
図７は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例を説明する画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。そして、画素Ａに隣接する画素Ｂにおいて、負極書込みから開始する例である。
図７（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図７（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例における画素Ｂ駆動時のタイミングチャートである。
【００８１】
図７（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ−の絶対値とＶｐ＋とは等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００８２】
一方、図７（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明に一致するとともにＶｐ０より大きい。そして、次のフレームではＶｐ＋が小さくＶｐ暗と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より小さい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより明るい画像表示となり、次のフレームではより暗い画像表示となる。
【００８３】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による画素での表示と、低電圧印加による画素での表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００８４】
尚、図８は、ドット反転駆動をしている本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第２の例において直流電圧の印加を回避する方法を説明する図である。
図８（ａ）は、上述した市松模様状の表示を行った際の直流電圧の印加の状況を説明する図である。被検出物の接触した一定の領域内では、上述した、市松模様状の表示をする方法を採用する場合、例えば黒表示の画素がすべて負極性となり、明るい表示行う画素では、図８（ａ）中にプラス（＋）表示で現されるように、正極性となって、当該領域に正の直流電圧が印加されることになる。
【００８５】
そこで、図８（ｂ）示す方法では、隣接する画素４１および画素４２を一組とし、一組毎に極性を反転させる。こうすることにより、被検出物の接触した一定の領域内で、正の直流電圧が印加される正極性の画素（図８（ｂ）中で＋と表示）と負の直流電圧が印加される負極性の画素（図８（ｂ）中で−と表示）とが分散して配置されて、直流成分がキャンセルされ、当該領域全体として直流電圧の印加は回避されることになる。
【００８６】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例であって、同じフレーム内で、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを縦または横のストライプ状に同時に表示し、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消する方法について説明する。
【００８７】
図９は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例を説明する図である。図９（ａ）では、従来方法に従って表示された、本来表示すべき表示パターン５１を示す。図９（ｂ）では、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例によって表示された、表示パターン５２、５３を示す。
【００８８】
図９（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン５２では、複数の画素の集合である所定の列ラインＡ（５４）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接する別の列ラインＢ（５５）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００８９】
そして、次の第２のフレームのフレーム画像である表示パターン５３では、列ラインＡ（５４）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、列ラインＢ（５５）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。
【００９０】
すなわち、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例では、隣接する列ライン同士互いに印加電圧が異なる。そして、こうした複数の列ラインを含む領域においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による明るい表示の列ラインと、低電圧の印加による暗い表示の列ラインが隣接して配置されるようになる。したがって、所定の領域でストライプ状の表示が液晶パネル２上で行われることになる。
【００９１】
このように一つのフレームのフレーム画像において、本来表示されるべき表示パターンを構成する列ラインより暗い表示の列ラインと明るい表示の列ラインが隣接するストライプ状の表示をする方法を採用することにより、暗い表示の画素や列ラインの導入によって生じる画面輝度の低下を明るい表示の画素や列ラインの導入によって補うことが可能となる。
【００９２】
その結果、液晶表示装置１における輝度をある空間範囲内、かつある時間範囲内で実効的に維持することが可能となる。そして、本来表示されるべき所定の表示パターンの表示時における印加電圧より低電圧の印加による表示が、フレームの切り替えによって各画素においてなされることになる。
【００９３】
したがって、被検出物による接触によって表示ムラが発生しても、各画素への低電圧の印加による、黒または黒に近い表示が可能となり、そのために画面の輝度が低下することを回避することも可能となる。
【００９４】
図１０は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＡ内の画素駆動時のタイミングチャートである。そして、列ラインＡ内の画素において、正極書込みから開始する場合の例である。
図１０（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図１０（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例における列ラインＡ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【００９５】
図１０（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ＋とＶｐ−の絶対値は等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【００９６】
一方、図１０（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ＋が低くＶｐ暗に一致するとともにＶｐ０より小さい。そして、次のフレームではＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より大きい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより暗い画像表示となり、暗い列ラインの表示となる。そして、次のフレームではより明るい画像表示となり、明るい列ラインの表示となる。
【００９７】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による画素からなる列ラインでの表示と、高電圧印加による画素からなる列ラインでの表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示、ひいては列ライン表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【００９８】
図１１は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例を説明する列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。そして、列ラインＡに隣接する列ラインＢ内の画素において、負極書込みから開始する例である。
図１１（ａ）は、従来表示方法による駆動のタイミングチャートである。図１１（ｂ）は、上記した本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第３の例における列ラインＢ内の画素の駆動時のタイミングチャートである。
【００９９】
図１１（ａ）の従来表示方法では、Ｖｐ−の絶対値とＶｐ＋とは等しく、かつＶｐ０と等しい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋≒｜Ｖｐ−｜（＝Ｖｐ０）の関係となる。よって各フレーム毎に同じ明るさの本来表示されるべき表示パターンを表示する。
【０１００】
一方、図１１（ｂ）に示す、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の例では、初めのフレームでＶｐ−の絶対値が大きくＶｐ明に一致するとともにＶｐ０より大きい。そして、次のフレームではＶｐ＋が小さくＶｐ暗と等しくなっているとともにその絶対値はＶｐ０より小さい。すなわち、図中に示すように、Ｖｐ＋＜Ｖｐ０＜｜Ｖｐ−｜の関係となる。その結果、初めのフレームでは、本来表示されるべき表示パターンより明るい画像表示となり、次のフレームではより暗い画像表示となる。
【０１０１】
こうすることにより、本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による画素からなる列ラインでの表示と、低電圧印加による画素からなる列ラインでの表示がフレーム切り替え毎に繰り返されることになる。よって、実効的な輝度を低下させること無く、本来表示されるべき表示パターンより低電圧の印加による画素表示、ひいては列ライン表示を導入することが可能となり、上述した表示ムラの解消を行うことができる。
【０１０２】
尚、上記した本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３の例では、同じフレーム内で、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを列ライン毎に縦ストライプ状に同時に表示する例を示した。このとき、この第３の例では、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンと、高電圧印加による表示パターンとを行ライン毎に横ストライプ状に同時に表示するようにすることも可能である。そうして、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンが表示されることにより、上述のように、被検出物の接触による表示ムラを解消することができる。
【０１０３】
また、本実施形態の液晶表示装置１における液晶パネル２の各画素において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の表示が可能となるよう、３つのカラー要素からなるカラーフィルタが設けられている場合について説明する。
図１２は、本実施形態の液晶表示装置１のカラーフィルタが設けられた液晶パネル２における画像表示方法の例を説明する図である。図１２（ａ）は、カラーフィルタが設けられた液晶パネル２において従来の表示方法を実施した場合の一部表示領域を示す図である。
【０１０４】
図１２（ａ）に示されるように、カラーフィルタは、ＲＧＢのカラー要素を有し、通常、ＲＧＢ各色を表示する画素が縦ストライプ状に配置される。すなわち、図１２（ａ）に示すように、画素の列ラインに対応してＲを表示する画素からなるＲライン（Ｓｒ）と、Ｇを表示する画素からなるＧライン（Ｓｇ）と、Ｂを表示する画素からなるＢライン（Ｓｂ）とが縦ストライプ状に順次配置されるよう構成されている。そして、各ライン（Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）の各画素に本来表示されるべき画素表示がなされ、各フレーム毎に同じ画面表示が構成される。
【０１０５】
一方、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第３例であって、液晶パネル２にカラーフィルタが設けられた場合の例では、液晶表示装置１において、ＲＧＢの各色毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することが好ましい。より詳細には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ライン（Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することが好ましい。
【０１０６】
図１２（ｂ）は、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の例であって、液晶パネル２にカラーフィルタが設けられた場合の例によって表示された、表示パターン６２、６３を示す。
【０１０７】
図１２（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、第１のフレームのフレーム画像である表示パターン６２では、複数のＲを表示する画素の集合であるＲライン（Ｓｒ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接するＧを表示する画素の集合であるＧライン（Ｓｇ）とＢを表示する画素の集合であるＢライン（Ｓｂ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。
【０１０８】
そして、次のフレームでは、Ｇライン（Ｓｇ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。その次のフレームでは、Ｂライン（Ｓｂ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを表示する。そしてその間の２フレーム期間、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。そして、その２フレーム期間の後、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、再び２フレーム期間、Ｒライン（Ｓｒ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。以降、この表示パターンの繰り返しを継続する。
【０１０９】
すなわち、第２のフレームのフレーム画像である表示パターン６３では、Ｒライン（Ｓｒ）において、本来表示されるべき所定の表示パターンより高電圧の印加による表示パターンを表示する。そして、隣接するＧを表示する画素の集合であるＧライン（Ｓｇ）とＢを表示する画素の集合であるＢライン（Ｓｂ）においては、本来表示されるべき所定の表示パターンを表示する。
【０１１０】
図１３は、本実施形態の液晶表示装置１において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインに印加されるデータ信号を示すチャートである。図１３において、図１２と同様、ＳｒがＲラインを表し、ＳｇがＧラインを表す、ＳｂがＢラインを表す。
【０１１１】
本実施形態の液晶表示装置１の液晶パネル２において、あるフレームではＲラインを構成する画素で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行う。次に、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、対応する本来の輝度の画素表示がなされる。
【０１１２】
そして次の１フレーム期間で本来表示されるべき画素表示より高電圧印加による明るい表示を行う。そして、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。そして以上の表示のパターンをこれ以降、繰り返す。
【０１１３】
次に、Ｇラインでは、Ｒラインの画素で低電圧印加が行われているフレームで本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。次に、その画素で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行う。
【０１１４】
次に、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき表示パターンに対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。そして次の１フレーム期間で本来表示されるべき表示パターンより高電圧印加による表示を行う。そして、その画素では続く２フレーム期間、本来表示されるべき画素表示に対応する電圧が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされる。すなわち、Ｒラインと１フレーム期間ずれたタイミングで、Ｒラインを構成する画素において実施される画素表示の繰り返しパターンと同様の繰り返しパターンで画素表示が実行される。
【０１１５】
同様に、Ｂラインでは、Ｒラインと２フレーム期間ずれたタイミングで、Ｒラインを構成する画素で実施される画素表示の繰り返しパターンと同様の繰り返しパターンで画素表示が実行される。
こうすることにより、暗い表示である暗表示の挿入割合が低くなり、画面での輝度の低下は認識されにくくなる。
【０１１６】
尚、上記した例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ライン毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明したが、その方法に限られるわけではない。図１４に示すように、ＲＧＢ各色の画素毎に、本来表示されるべき表示パターンより低電圧印加による表示パターンを挿入することも可能である。
【０１１７】
図１４は、本実施形態の液晶表示装置１の液晶パネルでＲＧＢ各色の画素毎に低電圧印加による表示パターンを挿入する方法を説明する図である。
【０１１８】
例えば、図１４に示すように、前記の方法でＲライン（Ｓｒ）で本来表示されるべき画素表示より低電圧印加による暗表示を行うフレーム期間において、表示パターン６６では、Ｒライン（Ｓｒ）を構成する画素の表示を、本来表示されるべきものより低電圧印加による暗表示と高電圧印加による明るい表示とが交互に配置された状態とすることが可能である。
【０１１９】
その場合、次の２フレーム期間の本来表示されるべき画素表示がなされた後、上記の場合の明るい画素表示を行うフレーム期間では、同様に低電圧印加による暗表示と高電圧印加による明るい表示とが交互に配置された状態の画素表示を行うことになる。そして、その場合、表示パターン６７では、先に暗表示を行った画素では明るい表示がなされ、明るい表示がなされていた画素では、暗表示がなされることになる。そしてそうした表示のパターンをこれ以降繰り返す。
【０１２０】
Ｇライン（Ｓｇ）とＢライン（ｓｂ）においてもＲライン（Ｓｒ）と同様の繰り返しパターンによる表示を、上記したように、Ｒライン（Ｓｒ）とずれたタイミングで繰り返す。こうすることにより、暗表示の挿入の割合がやはり低くなり、画面での輝度の低下は認識されにくくなる。以上、カラーフィルタに３色のカラー要素が備えられている場合について説明したが、４色以上のカラー要素が備えられていてもよい。
【０１２１】
次に、本実施形態の液晶表示装置１における画像表示方法の第４の例について説明する。
図１５は、本実施形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第４の例において、画素に
印加されるデータ信号を示すチャートである。そして、特に被検出物が触れた画素に印加されるデータ信号を示す。
【０１２２】
本実施の形態の液晶表示装置１の画像表示方法の第４の例においては、被検出物の接触による表示ムラを解消するために、液晶パネル２の全面または一部領域において、本来表示すべき所定の表示パターンより低電圧の印加による表示パターンを挿入することを行う。
【０１２３】
すなわち、図１５に示すように、液晶表示装置１のある画素では、本来表示されるべき表示パターンに対応する電圧（Ｖｐ０）が印加され、本来の輝度に対応する画素表示がなされている。そして、被検出物が触れた後、その画素（図中、「触れた画素」と記す）では、被検出物が触れた瞬間（図中、「触れた瞬間」と記す）から、触れた画素に上記本来表示すべき所定の表示パターンより低い電圧（Ｖｐ１）の印加がなされ、電圧Ｖｐ１に対応する画素表示がなされる。
【０１２４】
そして、その後、所定の数フレームの間、当該画素へＶｐ１が印加され、Ｖｐ１に対応する画素表示がなされた後、今度はＶｐ０より低電圧であるものの、Ｖｐ１より高い電圧（Ｖｐ２）を印加し、Ｖｐ２に対応した画素表示を挿入することが可能である。
同様に、図１５に示すように、Ｖｐ１からＶｐ２、そしてＶｐｉと当該画素への印加電圧を徐々に増大させる。
【０１２５】
そして、液晶パネル２の全面または一部領域において、徐々に挿入する表示パターンでの印加電圧を上昇させていき、最終的には挿入される表示パターンの印加電圧を本来表示すべき所定の表示パターンを表示するための電圧Ｖｐ０にまで高めていくことが可能である。したがって、Ｖｐ１＜Ｖｐ２＜Ｖｐｉ＜Ｖｐ０の関係を有する。
【０１２６】
こうすることにより、画面の輝度低下を感知されないようにしながら、低電圧印加による暗表示パターンの挿入を可能とし、効率よく上記表示ムラを解消することが可能となる。
【０１２７】
次に、本実施の形態の表示装置１を用いて検討された、上記した表示ムラの解消に関する検討結果について具体的に説明する。
６４階調の表示が可能なように設定された９．２インチのアクティブ駆動型のＶＡモードの液晶パネル２上に、全面を覆うようにタッチパネル３を積層して構成された液晶表示装置１を用いた。
【０１２８】
この液晶表示装置１に対し、人の指を被検出物とするタッチパネル３上からの押圧を行った。そして、被検出物の接触がなされた領域において表示ムラの発生を観察した。そして、接触が感知された一部領域において、表示ムラ解消のための以下の方法を施し、表示ムラが解消されるか否かを観察した。
以下、具体的検討の結果を示す。
【０１２９】
まず、液晶表示装置１上、６３階調での白画像の表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、黒画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の白画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラが解消することがわかった。
【０１３０】
次に、液晶表示装置１上、黒画像の表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラの発生を調べたが発生は観測されなかった。
次に、液晶表示装置１上、中間調の画像表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、黒画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の中間調の画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラが解消することがわかった。
【０１３１】
次に、液晶表示装置１上、中間調の画像表示を行っているところで指による一定圧力での押圧を行い、表示ムラを発生させた後、１フレーム期間、白画像を挿入し、その後、２９フレーム期間再び元の中間調の画像を表示する。このパターンの表示を２０パターン繰り返し、表示ムラの解消の有無を調べた。その結果、表示ムラは解消しないことがわかった。
【０１３２】
以上の検討結果から、本実施の形態の液晶表示装置１において、被検出物による画面押圧によって発生する表示ムラを解消しようとする場合、本来の表示データに相当する電圧よりも低電圧の表示パターンを追加して挿入することで、その表示ムラは解消できることがわかった。そして、特に画素内に複数のドメインを有するマルチドメインタイプのＶＡモードは押圧による配向状態が初期状態に戻りにくく、マルチドメインタイプのＶＡモードの液晶表示素子を利用した液晶表示装置に有効である。
【０１３３】
また、本発明の実施形態における液晶表示装置は、パッシブマトリクス構造とすることも可能である。すなわち、画像表示を構成する各画素部分には、ＴＦＴ等のスイッチング素子が設けられておらず、電極層を用いたパッシブ駆動によって目的の画像形成と上記した表示ムラの解消が可能である。
【０１３４】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
３ タッチパネル
４ 制御装置
５ センサ制御部
６ 液晶表示制御部
７ 液晶ドライバー
２１、２５ 第１フレーム画像
２２、２６ 第２フレーム画像
２３、２７ 第３フレーム画像
２４、２８ 第４フレーム画像
３１、３２、３３、５１、５２、５３、６２、６３、６６、６７ 表示パターン
３４ 画素Ａ
３５ 画素Ｂ
４１、４２ 画素
５４ 列ラインＡ
５５ 列ラインＢ
Ｓｒ Ｒライン
Ｓｇ Ｇライン
Ｓｂ Ｂライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＡモードの液晶パネルと前記液晶パネルでの表示を制御する制御装置とを有し、階調表示が可能な液晶表示装置において、
前記制御装置がタイミングを選択し、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記低電圧表示パターンは、全階調の２分の１以下の階調表示からなる表示パターンであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネル上に配置されたタッチパネルを有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、前記制御装置はタイミングを選択し、前記低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記低電圧表示パターンは、前記タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、当該被検出物の接触位置に対応する前記液晶パネルの一部の領域に挿入されるよう構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記制御装置がタイミングを選択し、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された高電圧表示パターンをさらに挿入するよう構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記低電圧表示パターンは、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示と高電圧の駆動による画素の表示とから構成されるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶パネルは複数のカラー要素を有して、各カラー要素によるカラー表示が可能であり、
前記低電圧表示パターンは、カラー要素のうちのいずれかひとつの色を表示する画素のみから構成されるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記低電圧表示パターンを挿入した後、前記制御装置がタイミングを選択し、
前記低電圧表示パターンを構成するための、前記低電圧の駆動による画素の駆動電圧より高い電圧であって、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低い電圧によって駆動される画素の表示を含んで構成された別の低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
ＶＡモードの液晶パネルと前記液晶パネルでの表示を制御する制御装置とを有し、階調表示が可能な液晶表示装置において、
前記制御装置がタイミングを選択し、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記低電圧表示パターンは、全階調の２分の１以下の階調表示からなる表示パターンであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネル上に配置されたタッチパネルを有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、前記制御装置はタイミングを選択し、前記低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記低電圧表示パターンは、前記タッチパネルでの被検出物の接触の感知に基づき、当該被検出物の接触位置に対応する前記液晶パネルの一部の領域に挿入されるよう構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記制御装置がタイミングを選択し、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも高電圧の駆動による画素の表示を含んで構成された高電圧表示パターンをさらに挿入するよう構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記低電圧表示パターンは、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低電圧の駆動による画素の表示と高電圧の駆動による画素の表示とから構成されるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶パネルは複数のカラー要素を有して、各カラー要素によるカラー表示が可能であり、
前記低電圧表示パターンは、カラー要素のうちのいずれかひとつの色を表示する画素のみから構成されるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記低電圧表示パターンを挿入した後、前記制御装置がタイミングを選択し、
前記低電圧表示パターンを構成するための、前記低電圧の駆動による画素の駆動電圧より高い電圧であって、前記液晶パネルでの表示データに相当する電圧よりも低い電圧によって駆動される画素の表示を含んで構成された別の低電圧表示パターンを挿入するよう構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−３７８１６（Ｐ２０１２−３７８１６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９８６５（Ｐ２０１０−１７９８６５）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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