CN1400488A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是可以减少显示图像的色偏移和混色的发生并提高显示亮度。将输入的图像数据Rin、Bin、Gin以帧为单元存储在图像存储器4中。差分电路23～25以像素为单元计算出差值数据Rin－Gpre、Bin－Rin、Gin－Bin。在差值数据超过差分电平DLV时，比较电路27、28、29输出脉冲。每当脉冲输入时，计数存储器30～32就进行计数操作，在1行部分的计数操作后，输出计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G。在计数值超过跳跃电平时，比较电路34～36就向跳跃标记寄存器37～39输出脉冲，与该行对应的跳跃标记SPF_Ri、SPF_Bi、SPF_Gi被设定为“1”。与“1”的跳跃标记对应的行的栅极脉冲被跳过。因此，缩短了图像数据的写入时间。

Description

液晶显示装置
[发明的详细说明]
[发明的技术领域]
本发明涉及用具有多种发光颜色的背光源进行彩色显示的彩色液晶显示装置。
[现有技术]
透射型液晶显示装置是使从在其背面侧配置的背光源发出的光透过液晶面板，借助于该透射光观察图像的器件。在图25中示出了一例在透射型液晶显示装置中使用的液晶面板100的剖面结构。该液晶面板100的结构如下：在偏振膜101、102间配置互相相向的阵列基板103和在其表面安装了滤色片106的玻璃基板104，在两基板103、104间封入液晶层105。另外，虽无图示，但在阵列基板103的表面以矩阵状形成像素电极、有源元件等，在滤色片106和液晶层105间形成与像素电极相向的透明电极。在这样的液晶面板100的背面侧设置了发射白光108的背光源107，该白光108在透过液晶面板100的滤色片106时被着色。如图26所示，滤色片106通过在玻璃基板104上以矩阵状形成与各像素对应的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的着色层而构成，1个液晶盒对应于各种颜色。
另一方面，已知有如图27所示的、使用具有发出R、G、B这3种颜色的光的背光源206R、206G、206B的透射型液晶显示装置。图示的液晶面板200通过在偏振膜201、202间配置互相相向的阵列基板203和玻璃基板204，在两基板203、204间封入液晶层205而构成。其他结构除没有滤色片这一点外，与图25所示的结构大致相同。在该液晶面板200背面侧配置的背光源206R、206G、206B被控制成使发出的各色光的每一种颜色以时分方式点亮。如图28所示，1个液晶盒对应于液晶面板200的各像素。因此，该液晶面板200与图25所示的滤色片方式的液晶面板100相比，具有如下的优点：同一规格中的液晶盒的数目为其1/3就可以了，因不使用滤色片，所以光损失大幅度降低，用于获得与滤色片方式相同的透射光强度的背光源的发光量得以减少。
图29和图30是示出使用具有发出R、G、B颜色的光的背光源的透射型液晶显示装置的现有例的概略结构图。在图29中公开的液晶显示装置300载于日本国特开2000-28984号公报中。在该图中，符号301表示使用可高速响应的铁电液晶元件或反铁电液晶元件的液晶面板，302表示由发出R、G、B各色光的LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)组构成的背光源；符号305表示驱动液晶面板301的信号线的源极驱动器，306表示有选择地驱动液晶面板301的扫描线的栅极驱动器。从背光源302发出的光通过导光板(未图示)照射液晶面板301的背面。另外，在液晶面板301上显示的显示数据DD，从例如个人计算机等输入至图像存储器303。图像存储器303一旦存储输入的显示数据DD后，就与由控制信号发生电路304供给的同步信号SYN同步地输出以像素为单元的数据(以下称像素数据PD)。该像素数据PD被传递至选择器310的一个输入端子和反数据生成电路309。
控制信号发生电路304产生同步信号SYN，向栅极驱动器306、基准电压发生电路307和包括驱动电源的背光源控制电路308输出。栅极驱动器306与该同步信号SYN同步地控制液晶面板301的扫描线的通/断。另外，基准电压发生电路307与该同步信号SYN同步地产生基准电压VR，提供给源极驱动器305和栅极驱动器306。另外，背光源控制电路308将与该同步信号SYN同步的驱动电压提供给背光源302，使构成背光源302的LED发光。图30(a)是示出背光源的点亮时序的时序图。背光源302在1帧的显示期间(1/60(秒))内，以时分方式发出分别与R子帧、G子帧和B子帧对应的R、G、B光。图30(b)是示出与该图(a)所示的各色LED的点亮时序相一致的数据写入扫描信号和数据消除扫描信号的时序图。
另外，反数据生成电路309是产生像素数据PD的反数据#PD，并将其输出到选择器310的另一输入端的电路。选择器310根据由控制信号发生电路304传递的控制信号CS，选择像素数据PD和反数据#PD中的某一种，输出至源极驱动器305。源极驱动器305将与像素数据PD或反数据#PD对应的电压信号通过液晶面板301的信号线提供给各像素电极。如果提供与反数据#PD对应的电压信号，则在图30(b)所示的数据消除扫描时对液晶面板301的各像素电极施加与在数据写入扫描时施加的电场有相同强度的、反极性的电场，消除各像素的显示。
该液晶显示装置300的显示控制方法的特征之一在于，如图30(a)所示，使背光源302的R、D、B的发光时间中的至少2种颜色的发光时间不相同。另外，背光源302的各色光的发光时间不固定，与根据各色LED的发光强度调整其发光时间的发光程序相对应地提供扫描信号。这样，通过使其可变地控制背光源302的各色LED的发光时间和发光强度的至少一方，可以进行显示色的色度调整以及在宽范围内的色彩平衡调整。
其次，图31所示的现有的液晶显示装置311是在日本国特开2000-147454号公报中公开的液晶显示装置。该液晶显示装置311具有除背光源302的结构和该背光源302的发光控制方法之外，与上述图29所示的液晶显示装置300大致相同的功能。在图31中，标有与图29中所标符号相同的符号的方框具有与液晶显示装置300的该部分大致相同的功能。该液晶显示装置311以抑制液晶面板301的显示区内的亮度不均匀性为目的，具有从光学上将背光源302的发光区分成多个区块3021、3022、3023，使各区块的发光强度不同的特征。
[发明所要解决的课题]
但是，上述的现有的液晶显示装置300、311对输入的显示数据DD不能控制子帧的显示顺序的切换，也不能控制各色LED的点亮期间及显示亮度。还有，在使用超过约100微秒的较慢的响应速度的液晶面板时，子帧切换时的背光源的发光控制以及向液晶面板上写入图像数据的时序控制变得很重要。但是，由于上述液晶显示装置300、311以使用可高速响应的铁电液晶物质或反铁电液晶物质为前提，所以关于背光源的点亮控制以及数据写入的时序控制还没有任何公开资料。
鉴于以上所述，本发明所要解决的课题在于，提供可以控制向液晶面板上的图像数据写入时序、背光源的点亮时序，可以实现显示图像品质和显示亮度的改善的液晶显示装置。
[解决课题的手段]
为解决上述课题，第1方面发明的液晶显示装置的特征在于：包括没有滤色片的透射型液晶显示面板；将由多种颜色成分构成的1帧图像变换成仅由单色成分构成的多个子帧，按规定的顺序输出上述各子帧的图像数据处理部；根据从上述图像数据处理部输入的上述子帧，驱动上述液晶面板的驱动电路；由具有多个发光颜色的光源构成的、从背面侧照射上述液晶显示面板的背光源；为使上述背光源与由上述驱动电路将上述各子帧写入上述液晶显示面板的时序同步地、用与该于帧的色成分对应的发光颜色以时分方式点亮，从而进行控制的背光源控制部；以像素为单元计算出显示顺序连续的上述子帧间的差值数据，根据1行部分的上述差值数据，以行为单元判断上述子帧间有无差异的判断装置；以及对规定将由上述判断装置判定为上述子帧间没有差异的行的图像数据写入上述液晶显示面板的时序的时钟的写入周期而暂时加快的装置，上述驱动电路缩短了根据上述写入周期施加在上述液晶面板的扫描线上的地址信号的脉冲宽度。
第2方面的发明是第1方面发明中所述的液晶显示装置，是规定将判定为上述子帧间没有差异的行的图像数据写入上述液晶显示面板的时序的时钟的写入周期被设定在可以对上述液晶显示面板上积累的电荷的放电部分充电的期间内的液晶显示装置。
第3方面的发明是第1或2方面发明中所述的液晶显示装置，是还具有仅以规定数目从上述子帧间的差异程度小的行依序指定暂时加快上述写入周期的行的装置的液晶显示装置。
第4方面的发明是第1～3的任何一方面发明中所述的液晶显示装置，是具有判断遍及规定的帧数的子帧间的差异大小的第2判断装置，在上述第2判断装置判定上述子帧间的差异为大的期间，上述图像数据处理部以使至少1种色成分相同的上述子帧的显示顺序连续的方式输出上述子帧的液晶显示装置。
第5方面的发明是第4方面发明中所述的液晶显示装置，是显示顺序连续的色成分相同的子帧的显示期间被缩短了的液晶显示装置。
第6方面的发明是第5方面发明中所述的液晶显示装置，是与显示期间缩短了的上述子帧对应的上述背光源的亮度水平得到增强的液晶显示装置。
第7方面的发明是第1～6的任何一方面发明中所述的液晶显示装置，是在上述液晶显示面板的液晶盒根据上述子帧的写入而进行响应的期间，上述背光源控制部使与该子帧的色成分对应的光以亮度逐渐增加的方式点亮，并且使与显示顺序相邻的紧前面的子帧的色成分对应的光以亮度逐渐减小的方式点亮的液晶显示装置。
第8方面的发明是第7方面的发明中所述的液晶显示装置，被供给上述背光源的驱动信号是PWM(脉冲宽度调制)信号。
第9方面的发明是第7方面的发明中所述的液晶显示装置，被供给上述背光源的驱动信号是调幅信号。
第10方面的发明是第1～9的任何一方面发明中所述的液晶显示装置，是上述背光源由与上述液晶面板的扫描线对应进行排列的多个光源构成，上述背光源控制部进行控制，使上述多个光源的点亮时序与上述驱动电路的驱动速度相一致地依次延迟的液晶显示装置。
第11方面的发明是第1～10的任何一方面发明中所述的液晶显示装置，上述液晶显示面板是利用向列液晶的弯曲取向的OCB(Optically Self-Compensated Birefringence，光学上自补偿双折射)模式的液晶显示面板。
[附图的简单说明]
图1是示出本发明的实施例1的液晶显示装置的概略结构图。
图2是示出实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的概略结构图。
图3是示出使背光源点亮的时序的时序图。
图4是示出实施例1的液晶显示装置的图像数据处理部的寄存器组的结构的略图。
图5是示出实施例1的液晶显示装置的图像数据处理部的一部分的概略结构图。
图6是说明显示顺序连续的子帧间的差值数据的计算方法的图
图7是示出跳跃标记寄存器的数据结构的略图。
图8是示出驱动实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的各种信号波形的时序图。
图9是示出驱动实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的各种信号波形的时序图。
图10是示出实施例1的液晶显示装置的液晶显示面板的变例的概略结构图。
图11是示出本发明的实施例2的液晶显示装置的图像数据处理部的一部分的概略结构图。
图12是示出构成图11所示的图像数据处理部的重排电路的概略结构的电路图。
图13是示出存储在图12所示的重排电路的归并存储器中的数据结构的略图。
图14是示出计数存储器的时序信号与计数值的关系的时序图。
图15是示出本发明的实施例3的液晶显示装置的图像数据处理部的一部分的概略结构图。
图16是示出本发明的实施例3的液晶显示装置的图像数据处理部的一部分的概略结构图。
图17是示出使背光源点亮的时序的时序图。
图18是说明本发明的实施例4的显示控制方法的时序图。
图19是说明本发明的实施例5的显示控制方法的时序图。
图20是说明本发明的实施例6的显示控制方法的时序图。
图21是示出本发明的实施例7的液晶显示装置的概略结构图。
图22是示出在实施例7的液晶显示装置中使用的背光源的一个例子的概略结构图。
图23是示出在实施例7的液晶显示装置中使用的背光源的另一个例子的概略结构图。
图24是示出在实施例7的液晶显示装置中使用的背光源的略图。
图25是示出在透射型液晶显示装置中使用的现有的液晶面板的剖面结构的略图。
图26是一例滤色片的着色层排列的示意图。
图27是示出在透射型液晶显示装置中使用的现有的液晶面板的剖面结构的略图。
图28是一例液晶盒排列的示意图。
图29是示出在日本国特开2000-28984号公报中公开的液晶显示装置的概略结构图。
图30是说明图29所示的液晶显示装置的显示控制方法的时序图。
图31是示出在日本国特开2000-147454号公报中公开的液晶显示装置的概略结构图。
[发明的实施例]
下面对本发明的各种实施例进行说明。
实施例1
图1是示出本发明的实施例1的液晶显示装置1的概略结构图。在图1中，符号11表示没有滤色片的透射型液晶显示面板，9表示驱动该液晶显示面板11的栅极驱动电路，10表示源极驱动电路，12表示照射液晶显示面板11的背面的背光源，8表示对背光源12提供脉冲电流的驱动电源。
背光源控制部7具有由从主控制部5发来的指令决定背光源12的点亮时序，根据该点亮时序控制驱动电源8的功能。背光源12包含R、G、B各色的LED组，配置在液晶显示面板11的一端的下方。从该背光源12发出的LED光，在配置在液晶显示面板11的整个背面下的丙烯酸板等导光板(未图示)中，一面全反射一面传播，并经散射，大致均匀地照射液晶显示面板11的背面。
另外，如图27所示，液晶显示面板11通过在偏振膜201、202间配置互相相向的阵列基板203和玻璃基板204，并在两基板203、204间封入液晶层205构成。另外，在各基板203、204和液晶层205之间形成使该液晶层205中的液晶分子取向的取向膜(未图示)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)膜等的透明电极(未图示)。另外，如图2所示，在阵列基板203的表面，与栅极驱动电路9连接的n(n为整数)条扫描线(栅极线)S1、S2、...、Sn-2、Sn-1、Sn沿水平像素方向形成，与源极驱动电路10连接的m(m为整数)条信号线(数据电极线)D1、D2、...、Dm-2、Dm-1、Dm沿垂直像素方向形成。另外，这些扫描线S1、...、Sn和信号线D1、...、Dm形成为矩阵状，在扫描线S1、...、Sn和信号线D1、...、Dm的各交点附近，形成有源元件TFT(薄膜晶体管)和像素电极(未图示)。另外，时序控制部6将控制时钟信号CTL0、CTLI分别提供给栅极驱动电路9和源极驱动电路10。
该液晶显示面板11按线顺序扫描的方式被驱动。即，栅极驱动电路9在1帧的显示期间内依序选择从扫描线S1到扫描线Sn。当对某扫描线Si(1＜i≤n)施加地址信号(栅极脉冲)时，该扫描线Si上的所有TFT处于开关被接通的导通状态。另外，由源极驱动电路10提供给各信号线D1、...、Dm的数据信号，经与该扫描线Si连接的TFT提供给像素电极，将数据写入。
另外，来自个人计算机、工作站等的影像信号源的模拟影像信号SD输入至预处理部2。该预处理2具有对输入的影像信号SD进行增益调整、A/D转换等，将R、G、B各色的8比特的数字图像数据FD向图像数据处理部3并行输出的功能。
还有，在本实施例中，影像信号SD是模拟信号。即，外部的影像信号源对作为数字数据存储的图像数据进行D/A转换，变成影像信号SD，传送至液晶显示装置1。另一方面，也可以考虑经TMDS(TransitionMinimized Differential Signaling，过渡最小化差分信号)方式或LDVS(Low Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)方式等的低电压振幅差分传输方式的数字接口，影像信号源将数字影像信号SD传送至液晶显示装置1的情形。这时。预处理部2具有该数字接口的接收电路，将输入的数字影像信号SD转换为8位或更多位数的数字图像数据FD，向图像数据处理部3输出。在使用这种数字接口时，影像信号源不必对作为数字数据存储的图像信号进行D/A转换变成模拟信号。因此，它具有不存在由D/A转换引起的图像信号变坏，能抑制EMI(Electro Magnetic Interface，电磁障碍)噪声的产生，从而可改善图像品质的优点。
上述图像数据处理部3是具有将存储在图像存储器4中的像素数据作为以子帧为单元的显示数据DD，按R、G、B顺序输出到源极驱动电路10的功能的集成电路。该图像数据处理部3包括具有至少存储1帧的图像数据FD的容量的图像存储器4，图像存储器4以帧为单元暂时存储从预处理部2输入的图像数据FD。另外，1帧由仅由R成分的像素数据构成的R子帧、仅由B成分的像素数据构成的B子帧、以及仅由G成分的像素数据构成的G子帧构成。
上述源极驱动电路10按规定的时序依次闩锁从图像数据处理部3输入的显示数据DD，并将其存入内部。然后，用D/A转换器将该显示数据DD转换成模拟信号(灰度电压)，在由输出电路进行阻抗变换后提供给液晶显示面板11的各信号线D1、...、Dm。另外，使背光源12的各色LED与将该显示数据DD提供给各信号线D1、...、Dm的时序相一致地以时分点亮的方式进行时序控制。在图3中示出了一例在将各色LED点亮时的时序图。在该时序图中，示出了R、B、G的LED的点亮时序信号和背光源12的发光颜色(R、B、G)。另外，Tf是帧显示周期，TR、TB、TG分别是R、B、G的LED的点亮期间。1幅彩色图像(帧)被时分为依次为R、B、G的3个子帧，如图3所示，R子帧、B子帧、G子帧的显示数据DD分别与R、B、G的点亮期间TR、TB、TG相一致地被写入液晶显示面板11。这样，通过与点亮期间TR、TB、TG相一致地高速地轮流切换各子帧的显示对1帧进行显示的方法称为区间顺次模式。
另外，图像数据处理部3具有下面将叙述的保持各种参数的寄存器组13。图4是示出该寄存器组13的结构的略图。如下面将详细叙述的那样，寄存器组13通过具有在该液晶显示装置1的电源接通时，保持从主控制部5传递来的初始值的寄存器26、33、42、43和在处理过程中随时更新的寄存器40、41、46、66而构成
图5是示出图像数据处理部3的一部分的概略结构图。图像数据处理部3具有：以像素为单元并行输入R、B、G的图像数据FD的输入部20，以帧为单元暂时存储输入的像素数据的图像存储器4，串行输出从该图像存储器4读出的像素数据的输出部21，差分电路23、24、25，以及比较电路27、28、29、34、35、36。另外，图像数据处理部3的寄存器组13包括计数存储器组40、跳跃标记寄存器组41、差分电平寄存器26和跳跃电平寄存器33。
上述图像存储器4由存储R子帧的帧存储器22R，存储B子帧的帧存储器22B和存储G子帧的帧存储器22G1、22G2构成。帧存储器22R、22B、22G1、22G2的每一个都是具有以时分方式控制数据的写入和读出的判优电路的2端口存储器。该判优电路能够非同步地进行对各帧存储器22R、22B、22G1、22G2的图像数据FD的写入和子帧的读出。
在图5中，经输入部20输入的R成分的像素数据用Rin表示，B成分的像素数据用Bin表示，G成分的像素数据用Gin表示，1帧前的G成分的像素数据用Gpre表示。这些像素数据Rin、Bin、Gin并行输入，依序分别写入帧存储器22R、22B、22G1。另外，采取将像素数据Gin写入帧存储器22G1的时序，像素数据Gin也被写入帧存储器(辅助存储器)22G2。这里，存储在辅助存储器22G2中的像素数据Gpre的读出周期与像素数据Gin的写入周期一致，像素数据Gpre的读出地址与像素数据Gin的写入地址一致。但是，进行时序控制使得在将该像素数据Gin写入帧存储器22G2之前，先进行1帧前的像素数据Gpre的读出。
上述差分电路23、24、25以像素为单元计算出显示顺序连续的子帧间的差值数据。如图6所示，显示数据DD的显示顺序是R子帧50R、B子帧50B、G子帧50G、R子帧51R、B子帧51B、G子帧51G、...。另一方面，向图像数据处理部3输入图像数据FD的顺序，以像素为单元是R、B、G、R、B、G、...。但是，R、B、G的像素数据并行地同时输入。差分电路23计算出显示顺序连续的R子帧和1帧前的G子帧间的像素数据Rin、Gpre的差值数据Rin-Gpre，输出至比较电路27。另外，差分电路24计算出显示顺序连续的B子帧和R子帧间的像素数据Bin、Rin的差值数据Bin-Rin，输出至比较电路28。另外，差分电路25计算出显示顺序连续的G子帧和B子帧间的像素数据Gin、Bin的差值数据Gin-Bin，输出至比较电路29。
差分电平DLV从差分电平寄存器26输入到比较电路27、28、29。比较电路27、28、29分别对从差分电路23、24、25输入的差值数据Rin-Gpre、Bin-Rin、Gin-Bin的大小和差分电平DLV的值进行比较，当各差值数据的大小在差分水平DLV的值以上时，则判定显示顺序连续的子帧间的像素数据的差异为大，向计数存储器30、31、32输出H电平(高电平)信号。
其次，各个计数存储器30、31、32每当有来自比较电路27、28、29的H电平信号输入时，就进行计数动作(加1)，保持计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G。因此，子帧间的像素数据的差异越大，计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G也越大。计数存储器30、31、32的每一个分别进行对1行的计数动作后，保持的计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G分别输出至比较电路34、35、36，然后将计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G复位为初始值，以便进行对下一行的计数动作。
跳跃电平SLV由跳跃电平寄存器33输入至比较电路34、35、36，比较电路34、35、36分别对计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G和跳跃电平SLV进行比较，当计数值不到跳跃电平SLV的值时，则判定显示顺序连续的子帧间的该行的差异为小，向跳跃标记寄存器37、38、39输出H电平信号。另一方面，当计数值超过跳跃电平SLV的值时，各比较电路34、35、36则判定显示顺序连续的子帧间的该行的差异为大，向跳跃标记寄存器37、38、39输出L电平(低电平)信号。
接着，当有H电平信号从上述比较电路34输入时，跳跃标记寄存器37对该行保持具有“1”的值的跳跃标记SPF_Ri(i为水平行的编号，0＜i≤n)。另一方面，当有L电平信号从上述比较电路34输入时，跳跃标记寄存器37对该行设定成具有“0”值的跳跃标记SPF_Ri。其他跳跃标记寄存器38、39，分别相应于由比较电路35、36输入的信号电平，对该行保持具有“0”或“1”值的跳跃标记SPF_Bi、SPF_Gi。图7是示出跳跃标记寄存器37、38、39的数据结构的略图。跳跃标记寄存器37、38、39分别具有与R、B、G各色子帧的水平行数目对应的保持跳跃标记SPF_R1、...、SPF_Rn、SPF_B1、...、SPF_Bn、SPF_G1、...、SPF_Gn的存储区。
下面对具有上述图像数据处理部3的液晶显示装置1的显示控制工作进行说明。
如上所述，当1帧图像数据FD输入至图像数据处理部3时，1帧图像数据FD就被存入该图像数据处理部3的图像存储器4中。同时，在跳跃标记寄存器组41中，存入跳跃标记SPF_R1、...、SPF_Rn、SPF_B1、...、SPF_Bn、SPF_G1、...、SPF_Gn。
当所有这些跳跃标记SPF_R1～SPF_Gn的值为“0”时，即显示顺序连续的子帧间的行的差异为大时，其工作如下：以子帧为单元从图像存储器4读出的显示数据DD供给源极驱动电路10。由定时控制部6向源极驱动电路10提供图8所示的控制时钟信号(写入时钟信号)CTL1，源极驱动电路10根据该控制时钟信号CTRL1的时序，将输入的像素数据存入内置的移位寄存器(未图示)中并按顺序移位。移位寄存器在将水平的1行的像素数据进行移位的时刻，向闩锁电路(未图示)输出，闩锁电路保持水平的1行的像素数据。由该闩锁电路保持的像素数据，用D/A转换器转换成模拟信号(灰度电压)，由输出电路进行阻抗变换后，作为图8所示的数据信号d1、d2、...、dn，提供给信号线D1、...、Dm。
另一方面，对栅极驱动电路9提供来自时序控制部6的、图8所示的控制时钟信号(栅极移位时钟)CTL0。栅极驱动电路9产生具有按照该栅极移位时钟CTL0的定时在像素电极上积累电荷所需要的脉冲宽度的栅极脉冲，分别提供给扫描线S1、...、Sn。另外，源极驱动电路10与栅极脉冲的时序相一致地对信号线D1、D2、...、Dm，提供各数据信号d1、d2、...、dn，据此，向液晶显示面板11写入显示数据DD。另外，所谓显示数据DD的写入意味着在液晶盒上积累电荷，在前一次扫描所写入的数据一直保持到在下一次扫描写入数据为止。
其次，在上述跳跃标记SPF_R1～SPF_Gn中的某个值为“1”时，其动作如下。为说明方便，设与像素的第i个水平行对应的跳跃标记的值为“1”。当用SPF表示跳跃标记SPF_R1-SPF_Gn中的某一个时，如图9的时序图所示，时序控制部6从上述跳跃标记寄存器37、38、39的某一个中取得与该第i个水平行对应的跳跃标记SPF，当该跳跃标记SPF为“1”时，暂时将栅极移位时钟CTL0的第i个脉冲的发生周期Ts快速减小得比通常的发生周期Tn短。据此，施加至与第i行对应的扫描线Si上的栅极脉冲的脉冲宽度Tg被减小得比通常的脉冲宽度To窄。
另一方面，定时控制部6还根据上述跳跃标记SPF为“ 1”的值，暂时将控制时钟信号CTL1的第i个脉冲的发生周期(写入周期)Ta快速减小得比通常的发生周期Tc短。据此，向位于扫描线Si和信号线D1、...、Dm的各交点处的有源元件供给数据信号di的时间缩短。这里，进行时序控制，以使控制时钟信号CTL1脉冲的通常发生周期Tc与栅极移位时钟CTL0脉冲的通常发生周期Tn相等，并且使控制时钟信号CTL1的第i个脉冲的发生周期Ta与栅极移位时钟CTL0的第i个脉冲的发生周期Ts相等。因此，从开始行的扫描线S1至末尾行的扫描线Sn所需要的延迟时间T2比图8所示的延迟时间T1短，从而可以缩短该子帧的图像写入时间。
这样，根据本实施例1的液晶显示装置1，可以以行为单元判断显示顺序连续的子帧间有无差异，实际上可以跳过对判定其没有差异的行的图像数据写入。因此，能够缩短各子帧的显示时间。另外，由于背光源12的点亮期间和图像的显示期间的偏差很小，所以可以显示对比度和色调得到改善的高品质的图像。
实施例1的变例1
如图9所示，与上述跳跃标记SPF的值为“1”的行对应的栅极脉冲的脉冲宽度Tg实际上被控制在规定的范围内。当该脉冲宽度Tg过小时，在该行上的各液晶盒上积累的电荷的放电往往导致图像的对比度降低。特别是向同一行的写入连续被跳过时，该电荷的放电量增大，容易引起对比度下降。因此，上述脉冲宽度Tg最好是设定在可对积累在该各液晶盒上的电荷的放电部分充电的期间。另外，时序控制部6与具有这样的脉冲宽度Tg的栅极脉冲的有效期间相一致地产生控制时钟信号CTL1，源极驱动电路10与该控制时钟信号CTL1的第i个脉冲的发生周期Ta相一致地对信号线D1、...、Dm供给数据信号di。据此，能够切实地抑制对比度降低，能够显示高品质的图像。
实施例1的变例2
另外，从使图像的写入时间更为高速以提高分辨率的观点出发，最好使用图10所示的液晶显示面板11A来代替使用上述图2所示的液晶显示面板11。该液晶显示面板11A包括相互独立地被驱动的上部结构52和下部结构53。上部结构52具有与第1栅极驱动电路91连接的扫描线SU1、SU2、...、SUk(k为整数)和与第1源极驱动电路101连接的信号线DU1、DU2、...、DUm；下部结构53具有与第2栅极驱动电路92连接的扫描线SL1、SL2、...、SLk和与第2源极驱动电路102连接的信号线DL1、DL2、...、DLm。这样，除以上部结构52和下部结构53分开而设置扫描线和信号线这一点外，该液晶显示面板11A的结构与图2所示的液晶显示面板11的结构相同。
由源极驱动电路101、102提供的数据信号以上部结构52和下部结构53分开而并行写入。因此，可以高速地显示显示数据DD，对像素数比较多的高分辨率液晶显示面板，也可以容易地应用上述实施例1的显示控制方法。
实施例2
下面对本发明的实施例2的液晶显示装置进行说明。图11是示出图像数据处理部3A的一部分的概略结构图。本实施例2的液晶显示装置，除使用该图像数据处理部3A代替上述实施例1的图像数据处理部3外，与上述实施例1的液晶显示装置1有大致相同的结构。另外，由于图11中的标有与图5中示出的符号相同的符号的方框具有与图5所示该方框大致相同的功能，故省略其详细的说明。
在上述实施例1中，只限于对表示了显示顺序连续的子帧间的差异的计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G不到跳跃电平SLV的值的行，实际上跳过该行上的图像数据的写入。与此相对照，在本实施例2中，对每一个子帧都预先设定实际上跳过图像数据的写入的行的条数(以下称跳跃数SNO)。该跳跃数SNO由主控制部5传送入图4所示的跳跃数寄存器42并被存储起来。另外，实际上跳过图像数据的写入的行从计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G小的行起始，依序仅指定跳跃数SON的条数部分。据此，可以以恒定的比例加快图像数据的写入时间。
图11所示的图像数据处理部3A与上述实施例1的图像数据处理部3一样，包括图像存储器4、差分电路23～25、差分电平寄存器26、比较电路27～29和计数存储器组40。该计数存储器组40的各计数存储器30、31、32分别在对各行进行计数工作后，将上述计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G输出至重排电路60、61、62。
重排电路60、61、62的每一个都具有按渐增顺序重新排列1个子帧部分的计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G并加以保持的功能。图12是示出R子帧用的重排电路60的概略结构的电路图。R子帧用的重排电路60具有扫描线S1、...、Sn的条数部分的第1归并存储器661～第n归并存储器66n，并将对从计数存储器30输入的计数值FLN_R和从行计数器46输入的该行的编号进行了位结合的结合数据D0，以规定的时序按渐增顺序存入各归并存储器661～66n中。图13是示出该结合数据D0的内部结构的略图。行编号的值被存入该结合数据D0的高位比特，计数值FLN_R被存入其低位比特。另外，图14是示出计数存储器30的计数时序信号与计数值FLN_R的关系的时序图。
上述结合数据D0输入到第1归并存储器661。另外，第1归并存储器661～第n归并存储器66n经选择器581～58n-1以级联方式串联连接。即，第i归并存储器66i(1≤i≤n-1)的输出数据Qi可以作为输入数据Di经选择器58i输出到下一级的第i+1归并存储器66i+1。当从比较电路56i输出的信号电平为“H(高)”时，该选择器58i选择“1”侧端子，将第i归并存储器66i的输出数据Qi输出到下一级的第i+1归并存储器66i+1。另一方面，输入数据D0传递至所有选择器581、...、58n的“0”侧端子，当从比较电路56i输出的信号电平为“L(低)”时，选择器58i选择其“0”侧端子，将输入数据D0作为输出数据Di输出到下一级的第i+1归并存储器66i+1。
另外，水平同步信号Hs输入到重排电路60，将倒相器55对该水平同步信号Hs进行了电平反转的反转信号IHs输出至第1归并存储器661～第n归并存储器66n的时钟端子。第1归并存储器661～第n归并存储器66n与该反转信号IHs同步工作。另外，水平同步信号Hs也输入到各个“与”门571、...、57n，这些“与”门571、...、57n分别对从比较电路561、...、56n输入的比较信号和水平同步信号Hs进行逻辑积运算，只在双方的信号电平为“H”的期间，向各归并存储器661～66n的启动端子E1输出H电平信号。
第1归并存储器661～第n归并存储器66n，在向启动端子E1输入的信号电平为H的期间，按反转信号IHs脉冲的上升沿的时序，分别取得输入的数据D0、D1、...、Dn-1。然后，保持取入的数据D0、D1、...、Dn-1，并分别作为输出数据Q1、Q2、...、Qn向选择器581、582、...、58n输出。
另外，比较电路561、...、56n分别对归并存储器661～66n的输出数据Q1、...、Qn和输入数据D0进行比较，在输出数据Q1～Qn的低位比特的计数值FLN_R在输入数据D0的低位比特的计数值FLN_R以上的期间，输出H电平信号，在此以外的期间，输出L电平信号。
该重排电路60的工作如下：第1归并存储器661～第n归并存储器66n中保持的低位比特的数据每处理1个子帧部分的输入数据D0，就复位为计数值FLN_R所能取得的最大值。
首先进行输入的起始行的输入数据D0传递至第1归并存储器661和比较电路561、...、56n。所有的比较电路561～56n对该输入数据D0的低位比特的计数值FLN_R和归并存储器661～66n的输出数据Q1～Qn的低位比特的最大值进行比较，向“与”门571～57n和选择器581～58n输出H电平信号。因此，所有的“与”门571～57n在水平同步信号Hs为H电平期间，对所有启动端子E1输出H电平信号。因此，当从倒相器55向时钟端子输入脉冲状的反转信号IHs时，第1归并存储器661取得输入数据D0，并将其保持。与此同时，所有的选择器581～58n选择“1”侧的端子，将第1归并存储器661～第n-1归并存储器66n-1的输出数据Q1～Qn-1分别输出到第2归并存储器662～第n归并存储器66n。据此，第1归并存储器661～第n-1归并存储器66n-1保持的数据移位至下一级的第2归并存储器662～第n归并存储器66n中。
另外，比较电路56i(1≤i＜n)，对输出数据Qi的低位比特的计数值FLN_R和输入数据D0的低位比特的计数值FLN_R的大小进行比较，当判定后者具有比前者大的值，输出L电平信号时，“与”门57i向第i归并存储器66i的时钟端子输出L电平信号。因此，这时，在从倒相器55发出反转信号IHs的脉冲时，在第i归并存储器66i中保存的值保持原状不变。另一方面，选择器58i选择“0”侧端子，将输入数据D0输出至下一级的第i+1归并存储器66i+1中。由于在该第i+1归并存储器66i+1中存储的计数值FLN_R大至在输入数据D0中包含的计数值FLN_R以上，所以从比较电路56i+1输出H电平信号。因此，在从倒相器55发出脉冲状的反转信号IHs时，第i+1归并存储器66i+1取得从选择器58i输入的数据Di，并将其保持。
这样，输入数据D0中包含的计数值FLN_R在各比较电路561～56n中并行地与在归并存储器661～66n中存储的计数值FLN_R进行比较。与在第1归并存储器661～第i-1归并存储器66i-1中保持的任何计数值FLN_R相比，输入数据D0的低位比特的计数值FLN_R较大，并且当该输入数据D0的低位比特的计数值FLN_R为第i归并存储器66i中保持的计数值FLN_R以下的值时，该输入数据D0经选择器58i存入第i+1归并存储器66i+1，并进行保持。另外，在第i+1归并存储器66i+1～第n-1归并存储器66n-1中保持的数据移位至下一级的第i+2归并存储器661+2～第n归并存储器66n中。
如上所述，在1个子帧部分的输入数据D0输入重排电路60后，1个子帧部分的计数值FLN_R按渐增顺序重新排列，并保持在第1归并存储器661～第n归并存储器66n中。另外，图11所示的B子帧用和G子帧用的其他重排电路61、62具有与上述重排电路60相同的电路结构和功能。
接着，如图11所示，跳跃标记选择电路63、64、65分别从重排电路60、61、62中对重新排列的上述结合数据中的计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G，从小的数据开始依序仅取入在跳跃数寄存器42中存储的跳跃数SNO的数。例如，当跳跃数SNO的值为“4”时，R子帧用的跳跃标记选择电路63取入图12所示的重排电路60的第1归并存储器661～第4归并存储器664的输出数据Q1～Q4。
接着，跳跃标记选择电路63、64、65将与从重排电路60、61、62中取入的数据的高位比特的行编号i对应的跳跃标记SPF_Ri、SPF_Bi、SPF_Gi的值设定为“1”，其他的跳跃标记值设定为“0”。这些跳跃标记SPF_R1～SPF_Rn、SPF_B1～SPF_Bn、SPF_G1～iSPF_Gn被存入跳跃标记寄存器37、38、39中。
然后，如在上述实施例1中说明过的那样，时序控制部6对与具有“1”的值的跳跃标记SPF_Ri、SPF_Bi、SPF_Gi对应的第i行，暂时加速栅极移位时钟CTL0的该第i个脉冲的发生周期，使其短于通常的发生周期，暂时加快控制时钟信号CTL1的该第i个脉冲的发生周期，使其短于通常的发生周期。据此，可以根据跳跃数SNO的值，缩短R、B、G子帧的图像写入时间。另外，在本实施例中，跳跃数SNO的值是对R、B、G子帧共同设定的，但也可代之以对各种颜色的子帧单独地设定。
一般地说，在区间顺次模式的液晶显示装置中，由于液晶显示面板11按时序取入R、B、G的各种颜色子帧进行显示，所以在被显示体运动的场合，容易发生在不同位置上显示该被显示体的各种颜色子帧的这种称为“色偏移”的现象。在本实施例2中，由于可以以恒定的比例加快各种颜色子帧的图像数据的写入时间，从而可以提高帧频，所以能够改善上述“色偏移”等损害图像品质的因素。
实施例3
下面对本发明的实施例3进行说明。图15和图16是示出本实施例3的液晶显示装置的图像数据处理部3B的一部分的概略结构图。在图15中虽未明显示出，但是，该图像数据处理部3B具有与上述实施例1、2示出的图像数据处理部3或3A相同的结构和功能。
如图15所示，该图像数据处理部3B包含触发工作电路80和根据从该触发工作电路80输出的信号电平切换成导通状态和关断状态中的某个状态的开关电路SW1～SW4。触发工作电路80是D触发器，是通过将从上划线的Q端子输出的数据反馈到D端子而构成的触发型触发器。该触发工作电路80在由主控制部5提供、向S端子输入的显示顺序切换信号S1的信号电平为“H”的期间，从Q端子输出H电平信号。这时，开关电路SW1、SW2接受该“H”电平信号，成为导通状态；开关电路SW3、SW4接受来自倒相器81的“L”电平信号，成为关断状态。另一方面，触发工作电路80在显示顺序切换信号S1的信号电平为“L”的期间，每当垂直同步信号Vs输入时，将从Q端子输出的信号电平反转。这时，开关电路SW1、SW2和开关电路SW3、SW4以帧周期交互地在导通状态与关断状态之间切换。
在上述显示顺序切换信号S1的信号电平为“H”的期间，开关电路SW1、SW2成为导通状态，执行上述实施例1或上述实施例2的显示控制方法。另外，从计数存储器30、31、32输出的计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G也分别输出至平均化电路70、71、72，如图16所示。平均化电路70、71、72具有以子帧为单元分别对计数值FLN_R、FLN_B、FLN_G进行平均，输出平均值Av_R、Av_B、Av_G的功能。因此，子帧间的差异越大，这些平均值Av_R、Av_B、Av_G取的值也越大。另外，比较电路73、74、75对这些平均值Av_R、Av_B、Av_G和在寄存器43中存储的帧间差异电平AMOU的值的大小进行比较，当前者超过后者时，输出H电平的比较信号。该比较信号传送至上述主控制部5。另外，主控制部5在该H电平的比较信号遍及规定的帧数连续输入时，判定子帧间的差异为大，在这些比较信号的信号电平变为“L”之前，向触发工作电路80输出L电平的显示顺序切换信号S1。
在L电平的显示顺序切换信号S1从主控制部5输入S端子的期间，触发工作电路80以帧周期交互地从Q端子输出H电平信号和L电平信号。因此，开关电路SW1、SW2和开关电路SW3、SW4以帧为单元交互地在导通状态和关断状态之间切换，子帧以R、B、G、G、B、R、R、B、G、G、B、R、...的显示顺序从输出部21依次输出。
另外，背光源控制部7接受来自上述主控制部5的L电平的显示顺序切换信号S1，控制驱动电源8，使得以帧为单元、与子帧的显示顺序相一致地变换背光源12的各种颜色的点亮顺序。图17是示出该点亮时序的时序图。在该时序图中，示出了R、B、G的LED的点亮时序信号和背光源12的发光颜色(R、B、G)。图中的Tf是帧显示期间。如图17所示，各种颜色的点亮顺序为R、B、G、G、B、R、R、B、G、G、B、R、...，R和G子帧的显示顺序连续。一般地说，在由个人计算机等的影像信号源提供的影像信号中，有在短时间内连续显示的同一颜色的图像数据变化小，其相关关系强的趋向。因此，借助于R和G子帧的显示顺序连续，使同一颜色的图像数据的显示时间加长，可以改善由液晶的响应时间引起的对比度降低等图像品质变坏。另外，由于相对于R、G，其亮度较低的B的图像数据的显示时间变短，所以画面的闪烁(flicker)减小。另一方面，子帧间的差异小时，借助于重复通常的R、B、G的显示顺序，同一颜色的图像数据可以以帧周期重复显示，防止由显示颜色引起的闪烁。
实施例4
下面对本发明的实施例4的液晶显示装置的显示控制方法进行说明。本实施例4的显示控制方法以上述实施例3的液晶显示装置的结构为前提。在上述实施例3中，如图17所示，R和G的同一颜色的子帧连续地进行显示。已知在这样的同一颜色(R、R或G、G)的子帧连续显示的场合，子帧间的差异小，即子帧间的相关关系强。因此，如图18所示，与显示连续显示的同一颜色(R、G)的子帧中的在时间上居先的子帧时的液晶的响应时间τ相比，显示在时间上居后的子帧时的液晶的响应时间τ’几乎没有问题。因此，通过缩短连续显示的同一颜色的子帧的显示时间TR、TG，可以提高帧频，可以改善上述的色偏移等损害图像品质的因素。另外，仅缩短连续显示的同一颜色的子帧中的在时间上居后的子帧的显示时间，也能得到同样的效果。
但是，当这样缩短子帧的显示期间时，往往是亮度降低该显示时间的缩短部分，R、B、G的亮度平衡被破坏。为防止此现象，最好如图18所示，通过使R、G的亮度比B的亮度高，或者相对于R、G的亮度降低B的亮度，来调整R、B、G的亮度比。另外，通过这样来调整R、B、G的亮度比，能够防止在上述实施例3中切换子帧的显示顺序时易于发生的闪烁。
实施例5
在上述实施例1～4中，对背光源12进行控制，使得以连续切换的方式让R、B、G各种颜色点亮。但是，栅极驱动电路9对液晶显示面板11的扫描线从起始行扫描到末尾行产生时间差。另一方面，对构成上述背光源12的LED，以R、B、G各色同时点亮的方式进行控制。因此，据知存在如下所述的所谓“混色”问题：即，随着扫描进行到液晶显示面板11的下方(末尾行的方向)，显示顺序相邻的另一子帧的颜色混入，不能得到正确的彩色图像。避免此问题的现有方法是，在背光源12的各种颜色的点亮期间之间设置熄灭期间(暗期间)。这时，为了不使画面的上方和下方产生亮度的不均匀性，在液晶显示面板11的所有扫描线上的液晶盒进行响应的时刻(液晶的偏振角切换的时刻)，必须使背光源12点亮。因此，由于背光源的点亮期间变短，故画面的显示亮度降低。
为防止该显示亮度降低，在本实施例5的显示控制方法中，在图像数据写入期间内，至少在液晶显示面板11的所有液晶盒发生响应之前的期间，使该图像数据的子帧的色光，以亮度逐渐增加的方式点亮。并且使显示顺序相邻的紧前面的子帧的色光，以亮度逐渐减小的方式点亮。图19是示出各色光的点亮时序的时序图。在图19中示出了R、G、B的各色LED光的点亮时序信号、上述控制时钟信号CTL1和画面的显示亮度。
背光源12的各色LED组用由上述驱动电源8提供的PWM(脉冲宽度调制)脉冲驱动。该PWM脉冲以帧频的20倍～100倍的频率产生。如图19所示，在R子帧的显示期间(写入期间)的初期，以施加于红色LED的PWM脉冲的占空比逐渐增大，并且施加于绿色LED的PWM脉冲的占空比逐渐减小的方式进行控制。另外，在B子帧的显示期间的初期，以施加于红色LED的PWM脉冲的占空比逐渐减小，并且施加于蓝色LED的PWM脉冲的占空比逐渐增大的方式进行控制。
借助于在各子帧的显示期间的初期如此使LED的光量逐渐变化，可以减轻上述的混色问题。另外，由于无需设置现在这样的熄灭期间，在1帧周期中，背光源12的点亮期间的比例增大，所以显示亮度增加。
可是，当根据图像数据改变施加在上述信号线D1、...、Dm上的灰度电压的振幅时，显示图像的明亮度以阶梯方式变化，可以进行中间灰度显示。一般地说，这种中间灰度显示时的液晶响应时间τa比在无中间灰度的白显示和黑显示之间转换时的液晶响应时间τb短。在上述实施例3中，如图16所示，主控制部5在来自比较电路73、74、75的H电平的比较信号遍及规定的帧数而连续输入时，判定子帧间的差异为大，输出L电平的显示顺序切换信号S1。于是，最好对背光源控制部7以如下方式进行控制：如图19所示，若与各种颜色子帧的显示期间(写入期间)相对应地，用Tv表示使LED的光量逐渐变化的期间，在主控制部5判定子帧间的差异为大时，将期间Tv设定成比上述中间灰度中的响应时间τa和黑白显示中的响应时间τb的平均值  <τ>＝(τa+τb)/2短，在此以外的场合，将该期间Tv设定成长至平均值<τ>以上。据此，可以进一步减轻上述的混色问题。
实施例6
本实施例6的显示控制方法与上述实施例5的显示控制方法一样，在图像数据写入期间内，至少在液晶显示面板11的所有液晶盒发生响应之前的期间，使该图像数据的子帧的色光，以亮度逐渐增加的方式点亮，并且使显示顺序相邻的紧前面的子帧的色光，以亮度逐渐减小的方式点亮。在上述实施例5中，对背光源12的LED施加的驱动脉冲以PWM方式产生，而在本实施例6中，对各色LED施加的驱动信号受到振幅调制，据此来控制LED的亮度水平。
如图20所示，在R子帧的显示期间(写入期间)的初期，以使红色LED的亮度水平逐渐增大，并且使绿色LED的亮度水平逐渐减小的方式进行控制。另外，在B子帧的显示期间的初期，以使红色LED的亮度水平逐渐减小，并且使蓝色LED的亮度水平逐渐增大的方式进行控制。
在以上的显示控制方法中，与上述实施例5一样，借助于在各子帧的显示期间的初期，使LED的光量逐渐变化，可以减轻上述混色的问题。另外，由于无需设置现在这样的熄灭期间，在1帧周期中，背光源12的点亮期间的比例增大，所以显示亮度增加。还有，在本实施例6中，由于没有必要以高频切换背光源12的发光颜色，所以具有能够抑制噪声发生的优点。
实施例7
下面对本发明的实施例7进行说明。如上所述，由于栅极驱动电路9的扫描从起始行进行到末尾行产生时间差，该时间差与LED的点亮时序之间的偏差引起了上述的混色问题。于是，本实施例7的显示控制方法是使构成背光源的LED与栅极驱动电路9的驱动速度相一致地依次点亮。
图21是示出本实施例7的液晶显示装置1B的概略结构图。该液晶显示装置1B与图1所示的液晶显示装置1相比较，具有如下不同点：在本实施例7的液晶显示装置1B的液晶显示面板11的两端部的下方分别配置了背光源121、122。除此以外，液晶显示装置1B的结构与图1所示的液晶显示装置1的结构大致相同。
图22是示出背光源121或122的一个例子的概略结构图。构成该背光源121或122的LED组沿垂直像素方向分为4个LED组841、842、843、844，各LED组经定时延迟元件831、832、833相连接。定时延迟元件831、832、833具有对由驱动电源8提供并输入的驱动信号仅按规定的延迟时间进行延迟并输出的功能。借助于调整各定时延迟元件831、832、833的延迟时间，栅极驱动电路9能够与对各扫描线S1、...、Sn施加栅极脉冲的时序相一致地依次延迟各LED组841、842、843、844的点亮。
另外，图23是示出背光源121或122的另一个例子的概略结构图。在该图所示的例子中，构成该背光源121或122的LED组被分为4组，各LED组841、842、843、844借助于背光源控制部7的控制，由驱动电源8独立提供驱动信号。
另外，对上述背光源121或122的各LED组发出的光束的扩展进行了限制。即，如图24所示，对背光源121的各LED组851、852、853、854发出的光束的扩展进行了限制。对限制LED光的光束的扩展的方法没有特别的规定，例如可以用遮光板或光学透镜等从物理方面或光学方面限制LED光的照射区。另外，在图31所示的现有的液晶显示装置311中，具有将背光源302的发光区分割为多个区块3021、3022、3023的光学遮蔽结构。但是，由于液晶像素排列得非常密集，所以这种遮蔽结构必须非常薄，并且必须高精度地进行设计。还有，该遮蔽结构还要求是搬运时可抗振动的结构，因而要实现满足这种要求的遮蔽结构是困难的。
根据上面的图22、23所示的结构，由于能够控制构成背光源121或122的各LED组的点亮延迟时间，使与栅极驱动电路9的驱动速度一致，同时能够限制LED光的照射区，所以可以进一步减轻上述的混色问题。
另外，在本实施例7中，构成背光源121或122的LED组被分为4组，但不限于此，从减轻混色问题的观点出发，最好将LED组的分组数加多。但是，考虑到该分组数越多电路结构和布线越复杂，所以该分组数以4～8左右较为现实。
另外，作为本实施例7中使用的液晶显示面板，也可以采用图10所示的液晶显示面板11A。从减小相邻的LED组的点亮时间差的观点出发，最好是使其上部结构52的栅极驱动电路91进行的扫描从上端向中央方向进行，下部结构53的栅极驱动电路92进行的扫描从下端向中央方向进行，并且将构成上述背光源121或122的LED组的点亮时序延迟得在这些扫描方向上相一致。据此可以减轻上述混色问题。另外，也可以使栅极驱动电路91、92进行的扫描和LED组的点亮不从上下端向中央方向进行，而以其反方向从中央向上下端的方向进行。
实施例8
在本发明的液晶显示装置中，为了改善上述的色偏移和闪烁，最好是将帧频控制在60Hz以上。为此，要求液晶的响应速度约为3毫秒(＝3×10-3秒)以下的高速。作为这种高速响应液晶，可以列举出具有数十至数百微秒的响应速度的铁电液晶、反铁电液晶等，但是，它们与向列液晶相比，在中间灰度显示时的图像品质以及批量生产方面问题较多。
考虑到这些问题，在本实施例8中，最好是在上述实施例1～7的液晶显示装置中，采取利用向列液晶的弯曲取向的OCB(OpticallySelf-Compensated Birefringence，光学上自补偿双折射)模式。所谓弯曲取向，系指在液晶层厚度的方向上，液晶在上半部和下半部对称地取向，在光学上进行自补偿(Self-Compensating)的状态。该OCB模式在灰度之间也可以有3毫秒以下的高速响应。关于弯曲取向，在例如P.J.Boss and J.A.Rahman：SID 1993 Dig.，p.273(1993)以及Y.Yamaguchi，T.Miyashita and T.Uchida：SID 1993 Dig.，p.277(1993)等文献中有记述。
[发明的效果]
如上所述，根据本发明第1方面的液晶显示装置，可以以行为单元判断显示顺序连续的子帧间差异的大小，实际上可以跳过对判定其没有差异的行的图像数据写入。因此，能够缩短子帧的显示时间。另外，由于背光源的点亮期间和图像数据的显示期间的偏差小，所以可以显示对比度和色调得到改善的高品质的图像。
根据第2方面，可以切实抑制显示图像的对比度降低。
根据第3方面，由于可以以恒定的比例加快子帧的图像数据的写入期间，从而可以提高帧频，所以能够改善上述的色偏移等损害图像品质的因素。
根据第4方面，同一颜色的子帧的显示时间加长，可以改善由液晶的响应时间引起的对比度降低等图像品质变坏。
根据第5方面，可以提高帧频，可以改善上述的色偏移等损害图像品质的因素。
根据第6方面，可以调整背光源的发光颜色的亮度平衡，防止闪烁。
根据权利要求7、8、9方面，减轻了混色问题。还有，由于无需设置现在这样的熄灭期间，在1帧周期中，背光源的点亮期间的比例增大，所以显示亮度增加。
根据第10方面，可以进一步减轻混色问题。
根据第11方面，由于能够实现高速响应的液晶显示面板，所以可以提高帧频，改善上述的色偏移和闪烁。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，其特征在于：
包括：
没有滤色片的透射型液晶显示面板；
将由多种颜色成分构成的1帧图像变换成仅由单色成分构成的多个子帧，按规定的顺序输出上述各子帧的图像数据处理部；
根据从上述图像数据处理部输入的上述子帧，驱动上述液晶面板的驱动电路；
由具有多个发光颜色的光源构成的、从背面侧照射上述液晶显示面板的背光源；
为使上述背光源与由上述驱动电路将上述各子帧写入上述液晶显示面板的时序同步地、用与该子帧的色成分对应的发光颜色以时分方式点亮，从而进行控制的背光源控制部；
以像素为单元计算出显示顺序连续的上述子帧间的差值数据，根据1行部分的上述差值数据，以行为单元判断上述子帧间有无差异的判断装置；以及
对规定将被上述判断装置判定为上述子帧间没有差异的行的图像数据写入上述液晶显示面板的时序的时钟的写入周期，暂时加快的装置，
上述驱动电路缩短了根据上述写入周期施加在上述液晶面板的扫描线上的地址信号的脉冲宽度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
规定将判定为上述子帧间没有差异的行的图像数据写入上述液晶显示面板的时序的时钟的写入周期被设定在可对上述液晶显示面板上积累的电荷的放电部分充电的期间内。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
还具有仅以规定数目从上述子帧间差异程度小的行依序指定暂时加快上述写入周期的行的装置。
4.如权利要求1～3中的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
具有判断遍及规定的帧数的子帧间的差异大小的第2判断装置，
在上述第2判断装置判定上述子帧间的差异为大的期间，上述图像数据处理部以使至少1种色成分相同的上述子帧的显示顺序相连续的方式输出上述子帧。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：
显示顺序连续的色成分相同的子帧的显示期间被缩短。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：
与显示期间缩短了的上述子帧对应的上述背光源的亮度水平得到增强。
7.如权利要求1～6中的任何1项所述的液晶显示装置，其特征在于：
在上述液晶显示面板的液晶盒根据上述子帧的写入而进行响应的期间，上述背光源控制部使与该子帧的色成分对应的光以亮度逐渐增加的方式点亮，并且使与显示顺序相邻的紧前面的子帧的色成分对应的光以亮度逐渐减小的方式点亮。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于：
被供给上述背光源的驱动信号是PWM(脉冲宽度调制)信号。
9.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于：
被供给上述背光源的驱动信号是调幅信号。
10.如权利要求1至9中的任何1项所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述背光源由对应于上述液晶面板的扫描线进行排列的多个光源构成，
上述背光源控制部进行控制，使上述多个光源的点亮时序与上述驱动电路的驱动速度相一致地依次延迟。
11.如权利要求1～10中的任何一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述液晶显示面板是利用向列液晶的弯曲取向的OCB(OpticallySelf-Compensated Birefringence，光学上自补偿双折射)模式的液晶显示面板。
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