CN1981321A - 液晶显示装置及其光源的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种既可以提高动画视认性，又不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光的液晶显示装置及其光源的驱动方法。黑插入调光用PWM发生部(32)输出黑插入用PWM脉冲VBL，用以驱动荧光灯(43)使荧光灯(43)熄灭的黑插入期间和点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，亮度调光用PWM发生部(31)输出调光用PWM脉冲Vpwm1，用以对荧光灯(43)进行PWM驱动使其在点灯期间内反复地点亮和熄灭，AND电路(33)输出调光用PWM脉冲Vpwm1和黑插入用PWM脉冲(VBL)叠加后的反相器驱动信号Vout1，反相器(42)在荧光灯(43)上施加与反相器驱动信号Vout1相应的电压，对荧光灯(43)进行驱动。

Description

液晶显示装置及其光源的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种具备设置在液晶面板(liquid crystal panel)背面的光源的液晶显示装置及其光源的驱动方法，特别是涉及一种通过使光源周期性地忽亮忽灭，改变其点灯期间(lights-on period)和熄灯期间(lights-out period)的时间比率(time ratio)来进行调光的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置，包括液晶面板和具备设置在其背面的光源的背光(backlight)部。在液晶面板的各像素中，按照视频信号(video signal)，液晶受到驱动，背光部所发射的光透过，从而图像被显示在液晶面板上。

通常，背光部的光源多采用荧光管(荧光灯)。荧光管，在中空的玻璃管内部填充有放电气体及水银等，通过将高电压施加到配置在管两端的电极管上而发生放电，管内部的水银蒸气接收放电带来的高能量而被激发，在再度回到低能量状态时放射紫外线。此外，在管内部还涂敷有荧光体，该紫外线通过被变换为可见光而发光。

如此使荧光管发光，需要施加高电压，一般用称之为反相器(inverter)的电源电路，将低压直流电变换为高压且高频(30kHz～100kHz左右)的交流电再施加到荧光管上。

作为以往的用该反相器为荧光管调光的方法，有电压调光方式和脉宽调制(以下称PWM(Pulse Wide Modulation))调光方式。电压调光方式，是通过反相器改变施加到荧光管上的电压的调光方式，但如果荧光管上的施加电压过低，则会使放电不稳定。因此，电压调光方式，其稳定的调光比为2～3∶1，无法确保较大的调光范围。

另一方面，PWM调光方式，是光源周期性地忽亮忽灭，改变其点灯期间和熄灯期间的时间比率来进行调光的方式。因此，如果适当地选择忽亮忽灭周期，调光比为100∶1也有可能，很多液晶显示装置的背光控制都采用了PWM调光方式。

然而，采用上述的PWM调光方式时，因液晶面板的显示驱动周期和背光部的光源忽亮忽灭周期不一致，会发生闪烁(闪光)而使亮度(luminance)变得不稳定，视显示在液晶面板上的图像而定，还可能会有明显的闪烁。关于闪烁，如果闪光的频率只大到某种程度，人眼对闪烁就不会有感觉。在以水平同步信号和垂直同步信号为基准对视频信号进行画面显示的带背光的液晶显示装置中应用PWM调光方式时，为防止闪烁，需要将PWM调光频率fPWM设定得相对液晶面板的垂直同步频率fV充分大，即fPWM＞＞fV。由此，即使PWM调光脉冲与液晶面板的同步信号不同步，也可以防止闪烁的发生。

例如，垂直同步频率fV为60Hz时，作为PWM调光频率fPWM，若设定在10倍的600Hz左右则较为理想，但由于PWM调光频率如此之高，会产生反相器的点灯效率下降，反相器变压元件发出的可听音(拍音)增大等诸如此类的弊端，所以PWM调光频率fPWM并不能设定得太高。因此，通常多将PWM调光频率fPWM设定为400Hz以下的频率。

作为即使以低如上述的PWM调光频率，也能改善闪烁发生及亮度不稳定等问题的以往的液晶显示装置，有例如日本专利公开公报特开平7-325286号(专利文献1)中所公开的液晶显示装置。图29是表示以往的液晶显示装置的结构的方框图。

图29所示的液晶显示装置，包括液晶模块100、视频处理部200、PWM调光驱动电路部300、背光部400。液晶模块100，包括面板控制电路111、源极驱动器(source driver)112、栅极驱动器(gate driver)113、液晶面板114。视频处理部200，包括视频信号处理电路221和系统控制电路222。

视频信号处理电路221，由输入视频信号生成各自为3原色的视频信号VR、VG、VB、垂直同步信号Vsyn、水平同步信号Hsyn、像素时钟(pixel clock)CLK。面板控制电路111，将视频信号VR、VG、VB和时钟脉冲(clock pluse)CLK输出给源极驱动器112，将垂直同步信号Vsyn和水平同步信号Hsyn输出给栅极驱动器113。源极驱动器112和栅极驱动器113，一边根据各同步信号Vsyn、Hsyn扫描液晶面板114的栅电极(gateelectrode)，一边在信号电极上施加与视频信号VR、VG、VB相适应的源电压(sourcevoltage)，在液晶面板114上显示图像。

PWM调光驱动电路部300，包括2个垂直期间5分割电路331、2分频电路332、脉冲计数电路333、PWM发生电路334。2分频电路332，将液晶面板用的垂直同步信号Vsyn进行2分频，并输出分频信号2Tv。2个垂直期间5分割电路331，基于分频信号2Tv对2个垂直期间进行5分割，输出分割信号2/5Tv。脉冲计数电路333，由分割信号2/5Tv而被复位(reset)，复位后对根据来自系统控制电路222的调光用数字控制信号的占空数据(dutydata)而设定的数的时钟脉冲进行计数，生成复位脉冲Pr。PWM发生电路334，基于分割信号2/5Tv和复位脉冲Pr，产生决定背光部400的点灯期间的PWM调光脉冲Vpwm。

图30是在图29所示的PWM调光驱动电路部300中被输入输出的各信号的时序图(timing chart)。由图30可知，2个垂直期间内有5个周期的PWM调光脉冲Vpwm被输出。下面，对用此种PWM调光方式驱动时所获得的效果进行说明。

图31是为使相对于垂直同步信号的时序易于理解而并列了2个垂直期间内第1画面和第2画面的PWM调光脉冲的示意图，(a)表示2个垂直期间内输出6个周期的PWM调光脉冲的情况，(b)表示2个垂直期间内输出5个周期的PWM调光脉冲的情况。另外，图31中，为便于说明，将PWM调光的点灯期间和熄灯期间的时间比设定为1∶1(一般将此称为“点灯占空50％”)。

2个垂直期间内输出6个周期的PWM调光脉冲时，如图31(a)所示，如果用相对于垂直同步频率成倍(此时为3倍)的PWM调光频率来进行驱动，则在2个垂直期间的第1画面和第2画面中，若垂直同步信号的时序相同，点灯期间和熄灯期间的时序就完全相同，PWM调光脉冲也成为相同的输出。

另一方面，2个垂直期间内输出5个周期的PWM调光脉冲时，如图31(b)所示，在2个垂直期间的第1画面(第1帧)和第2画面(第2帧)中，点灯期间和熄灯期间的时序完全相反。这就产生了近似于PWM调光方式的忽亮忽灭在一定期间内进行了2倍的效果。即，如果只关注1个垂直期间，PWM调光周期虽为2.5个周期，但若平均2个垂直期间来看，则PWM调光频率看上去好象变成了2倍。该效果，只要2个垂直期间内输出的PWM调光脉冲为奇数周期即为相同，例如垂直同步频率为60Hz时，将PWM调光频率设定在330Hz忽亮忽灭时，则1个垂直期间内输出5.5个周期的PWM调光脉冲，作为闪烁的降低效果等同于2倍的660Hz左右。

此外，液晶显示装置作为显示装置所要求的性能，有动画显示性能，而液晶显示装置与CRT相比动画显示性能较差。这是由于液晶显示装置是保持型(hold type)显示装置的缘故，在电子信息通信学会技报EID99-10、pp55-60(1999-06)(非专利文献1)中对其原理进行了介绍，简单说明如下。

图32是用于说明CRT的动画显示性能的模式图。用迄今为止应用广泛的CRT显示动画时，某图像，如图32(a)所示，在每1个垂直期间(16.6ms)显示的电平都有变动，且仅在各垂直期间的初期(1ms以下)显示图像。像这样显示动画的显示装置称为脉冲型(impulse type)显示装置。在该CRT中显示动画时(以一定速度移动显示时)，如图32(b)所示那样图像予以显示。当人们看到该显示时，由于视线沿箭头方向跟踪像素的显示，所以感知到的是无残像(afterimage)的清晰的动画显示。

图33是用于说明液晶显示装置的动画显示性能的模式图。另外，图33中，为便于说明，将时间方向的像素显示设为每垂直期间有3个点(图中的黑点)。液晶显示装置，由于是保持型显示装置，如图33(a)所示，在1个垂直期间内液晶面板的显示是一定的(实际上在响应时间内有变动)，各垂直期间内亮度变动。在液晶显示装置显示动画时，像素的显示如图33(b)所示。人们若看到该显示，虽然跟CRT时一样视线会跟踪箭头方向，但由于在1个垂直期间内进行相同的显示，所以人眼的感知会取该显示的平均，导致动画的轮廓显示不清(以下称“边缘模糊(edge blur)”或“动画模糊”)，动画的显示性能恶化。

作为改善上述的边缘模糊的方法，有例如在专利公表公报特表平8-500159号(专利文献2)中公开的一种显示方法。图34是改善边缘模糊的显示方法的说明图。图34所示的显示方法，取某个像素来观察，在1个垂直期间内与垂直同步信号同步设有在一定期间内熄灭背光部光源的熄灯期间。这样，当驱动光源时，液晶显示装置与CRT那样的脉冲型显示装置一样，仅在1个垂直期间内的一定期间进行图像显示，因此动画显示时的边缘模糊得以改善。以下，在本说明书中，将该调光方式称为“基于背光的黑插入调光”。

下面就上述基于背光的黑插入调光的效果，进一步进行具体说明。图35是用于评价基于背光的黑插入调光的效果的显示图形的一例示意图，图36是用于说明不进行基于背光的黑插入调光时的感知状态的模式图，图37是用于说明进行基于背光的黑插入调光时的感知状态的模式图。另外，在图36和图37中，黑点表示熄灯像素，白点表示点灯像素。

如图35(a)所示，在黑色背景BP上进行以一定速度Xf(1个垂直期间的移动距离)移动白色图形WP的滚动显示时，如图35(b)所示，白色图形WP的移动方向的两边缘部不清，发生边缘模糊。

不进行基于背光的黑插入调光时，如图36所示，由于在每个垂直期间点灯像素和熄灯像素一起被切换，所以，在视线的移动方向V1上依次显示1个点灯像素和3个熄灯像素，在视线的移动方向V2上依次显示2个点灯像素和2个熄灯像素，在视线的移动方向V3上依次显示3个点灯像素和1个熄灯像素。其结果，感知到的是视线的移动方向V1最暗，视线的移动方向V3最亮，视线的移动方向V2的明亮程度介于两者之间，如图35(b)所示，白色图形WP的移动方向上的两边缘部模糊不清。

另一方面，进行基于背光的黑插入调光时，如图37所示，由于1个垂直期间中的黑插入期间所有像素都熄灯，而在1个垂直期间剩下的期间中则按每个垂直期间点灯像素和熄灯像素一起被切换，所以，在视线的移动方向V1上依次显示1个点灯像素和3个熄灯像素，在视线的移动方向V2、V3上依次显示2个点灯像素和2个熄灯像素。其结果，感知到的是视线的移动方向V1最暗，视线的移动方向V2、V3为相同亮度，图35(b)所示的白色图形WP的移动方向上的两边缘部模糊不清的程度下降，动画的视认性得到改善。

然而，由于液晶面板是从上部到下部依次扫描进行图像显示的，所以，若如上所述，1个垂直期间内背光部全画面一起点灯和熄灯，则液晶的响应速度产生作用，而使动画显示时的边缘模糊会发生不均匀性。作为改善该不均匀性的液晶显示装置，有例如在日本专利公开公报特开平11-202285号(专利文献3)中公开的一种液晶显装置。

图38是表示改善边缘模糊的不均匀性的以往液晶显示装置的主要部分之结构的方框图。如图38所示，将背光401在水平方向上进行M分割(图38中为4分割)而分割成发光区域444a～444d，配置荧光灯443a～443d。荧光灯443a～443d分别与反相器442a～442d连接，反相器442a～442d与PWM调光驱动电路部301连接。PWM调光驱动电路部301接收到液晶面板显示用的垂直同步信号Vsyn，输出与垂直同步信号Vsyn同步来控制各反相器442a～442d的调光的PWM调光脉冲(PWM频率与垂直同步频率相同)。各反相器442a～442d，分别驱动荧光灯443a～443d。

图39是图38所示的以往液晶显示装置的各信号的时序图。如图39所示，例如发光区域444a的PWM调光脉冲VBL1，在正上方的液晶显示就要开始之前为调光OFF，并维持一定的熄灯期间。发光区域444b的PWM调光脉冲，被设定成其调光ON和调光OFF的时序相对于PWM调光脉冲VBL1相位滞后垂直同步周期的1/4。随后，发光区域444c和发光区域444d的调光ON和调光OFF的时序，也被设定为依次逐个滞后垂直同步周期的1/4。如此，通过与液晶面板的扫描显示相对应地使正下方被分割的荧光灯443a～443d与垂直同步信号同步由PWM调光依次点灯，则可以改善边缘模糊，同时也改善不均匀性。

如上所述，虽然基于背光的黑插入调光，可以改善边缘模糊，同时也改善不均匀性，但由于在基于背光的黑插入调光中，1个垂直期间内只能设置1次熄灯期间，故无法如上述PWM调光那样以高频率使光源周期性地忽亮忽灭，难以用低电流稳定地进行调光。

此外，虽然也可以考虑将PWM调光的熄灯期间用作基于背光的黑插入调光的熄灯期间，但若要使PWM调光脉冲的占空比为一定，插入一定期间以上的熄灯期间，则需要降低PWM频率，此时，画面会变暗，难以进行在明亮区域下的调光。

另一方面，不改变PWM频率而插入一定期间以上的熄灯期间时，如下所述，也与上述情况相同。图40是表示不改变PWM频率而插入了与基于背光的黑插入调光有相同期间的熄灯期间时的驱动波形的时序图。如图40所示，若将(c)的以往PWM驱动(PWM调光)的熄灯期间变更为与(b)的以往的基于黑插入驱动(基于背光的黑插入调光)的黑插入期间有相同期间的熄灯期间，PWM调光的熄灯期间就如(d)所示。如此，若要不改变PWM频率而插入一定期间以上的熄灯期间，则需要增加PWM调光脉冲的低期间(实质上等价于黑插入期间)，此时，画面会变暗，难以进行明亮区域的调光。

另外，虽可考虑将基于背光的黑插入调光和PWM调光组合起来，但若单纯地将基于背光的黑插入调光和PWM调光进行组合，会产生如下问题。图41是用于说明组合基于背光的黑插入调光和PWM调光时产生的不需要的脉冲的时序图。

假定这样一种情况，为改善边缘模糊而进行基于背光的黑插入调光，并且为进行亮度调节而叠加了与液晶面板的垂直同步信号Vsyn同步的PWM调光脉冲Vpwm。在此，若如上所述，为抑制液晶面板显示时的闪烁，相对于垂直同步信号Vsyn以交错(interleave)的关系进行PWM调光，则可预期，如图41所示，基于背光的黑插入调光的PWM调光脉冲VBL(PWM调光频率为垂直同步频率，例如为60Hz)会与交错的PWM调光脉冲Vpwm发生干涉，在PWM调光脉冲的占空(点灯期间相对于调光周期的时间比率)略微超过50％的条件下，2个垂直期间内会发生1次在垂直同步信号Vsyn的下降边缘的时序附近产生占空极小的胡须状脉冲BP。

此外，在进行背光的依次点灯时，若对每个发光区域来观察，则由于与黑插入调光相同，预期也会产生同样的胡须状脉冲。由于这种胡须状脉冲其占空极窄(时间比率在1％以下)，不仅不能进行与占空相应的点灯，甚至有可能诱发反相器误动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既可以提高动画视认性，又不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光的液晶显示装置及其光源的驱动方法。

本发明所提供的液晶显示装置，包括液晶面板、驱动液晶面板的面板驱动单元、设置在液晶面板背面的光源、驱动光源使光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭的光源驱动单元。

在该液晶显示装置中，由于光源被驱动而使得在1个垂直期间内光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间予以设置，所以，既可通过黑插入调光提高动画视认性，又由于对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因此不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

本发明所提供的驱动方法，用来驱动设置在液晶面板背面的光源，驱动光源使光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭。

根据该驱动方法，由于光源被驱动而使得在1个垂直期间内光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间予以设置，所以，既可通过黑插入调光提高动画视认性，又由于对光源进行PWM驱动使光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因此不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图2是用于说明图1所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

图3是用于说明面板透射率和黑插入期间之关系的时序图。

图4是改变黑插入期间的开始相位时的MPRT值的测定结果的示意图。

图5是表示本发明第2实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图6是用于说明图5所示的荧光灯的配置的模式图。

图7是用于说明图5所示的液晶显示装置因黑插入调光引起的亮度级别之变化的时序图。

图8是用于说明图5所示的液晶显示装置因黑插入调光引起的亮度级别之变化的另一时序图。

图9是黑插入比率和亮度级别比的关系示意图。

图10是改变了黑插入比率时对动画模糊不均的主观评价结果的示意图。

图11是改变了黑插入比率时对动画模糊的主观评价结果的示意图。

图12是黑插入比率的理想范围的示意图。

图13是表示本发明第3实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图14是用于说明图13所示的液晶显示装置的胡须状脉冲限制动作的时序图。

图15是表示图13所示的脉宽限制电路的一例结构的电路图。

图16是用于说明图15所示的脉宽限制电路的动作的时序图。

图17是表示本发明第4实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图18是用于说明图17所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

图19是用于说明图17所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

图20是表示本发明第5实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图21是用于说明图20所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

图22是用于说明图20所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

图23是表示本发明第6实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图24是用于说明图23所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

图25是用于说明图23所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

图26是表示本发明第7实施例的液晶显示装置的结构的方框图。

图27是用于说明图26所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

图28是用于说明图26所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

图29是表示以往的液晶显示装置的结构的方框图。

图30是图29所示的PWM调光驱动电路部中被输入输出的各信号的时序图。

图31是2个垂直期间内的第1画面和第2画面的PWM调光脉冲的并列图。

图32是用于说明CRT的动画显示性能的模式图。

图33是用于说明液晶显示装置的动画显示性能的模式图。

图34是改善边缘模糊的显示方法的说明图。

图35是用于评价基于背光的黑插入调光的效果的一例显示图形的示意图。

图36是用于说明不进行基于背光的黑插入调光时的感知状态的模式图。

图37是用于说明进行基于背光的黑插入调光时的感知状态的模式图。

图38是表示改善边缘模糊的不均匀性的以往液晶显示装置的主要部分之结构的方框图。

图39是图38所示的以往液晶显示装置的各信号的时序图。

图40是表示不改变PWM频率而插入了与基于背光的黑插入调光有相同期间的熄灯期间时的驱动波形的时序图。

图41是用于说明组合了基于背光的黑插入调光和PWM调光时产生的不需要的脉冲的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明各实施例的液晶显示装置进行说明。

(第1实施例)

首先，对本发明第1实施例的液晶显示装置进行说明。图1是表示本发明第1实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图1所示的液晶显示装置，包括液晶模块1、视频处理部2、PWM调光驱动电路部3和背光部4。

视频处理部2，包括视频信号处理电路21、系统控制电路22和延迟电路(delay circuit)23。视频信号处理电路21，将电视信号的视频信号等输入视频信号变换为适合在液晶模块1内进行处理的信号。具体而言，视频信号处理电路21，由输入视频信号输出被分成3原色(RGB)的视频信号VR、VG、VB、垂直同步信号Vsyn、水平同步信号Hsyn、像素时钟CLK。延迟电路23，使垂直同步信号Vsyn延迟指定期间，输出延迟垂直同步信号Vsyn’。系统控制电路22由微型计算机(microcomputer)等构成，根据用户用操作终端(图示省略)进行的操作进行装置的控制。此外，系统控制电路22，既创建黑插入占空数据BD，用以决定黑插入调光所使用的1个垂直期间内的黑插入期间(熄灯期间)的比例，又创建点灯占空数据LD，用以决定调整液晶面板14的亮度的PWM调光所使用的PWM调光脉冲的占空比。

液晶模块1，包括面板控制电路11、源极驱动器12、栅极驱动器13和液晶面板14。面板控制电路11，接收到视频信号VR、VG、VB、垂直同步信号Vsyn、水平同步信号Hsyn、像素时钟CLK，将视频信号VR、VG、VB和时钟脉冲CLK输出给源极驱动器12，将垂直同步信号Vsyn和水平同步信号Hsyn输出给栅极驱动器13。源极驱动器12和栅极驱动器13，一边根据垂直同步信号Vsyn和水平同步信号Hsyn扫描液晶面板14的栅电极，一边在信号电极上施加适应于视频信号VR、VG、VB的源电压，在液晶面板14上显示图像。此时，源极驱动器12和栅极驱动器13，从画面最上端的一行开始依次扫描到画面最下部的一行为止。此外，作为液晶模块1，采用的是例如使用了TFT(薄膜晶体管)的主动式矩阵(active matrix)驱动方式的液晶模块。

PWM调光驱动电路部3，包括亮度调光用PWM发生部31、黑插入调光用PWM发生部32和AND电路(信号波形叠加电路)33。亮度调光用PWM发生部31，包括1个垂直期间5分割电路34、脉冲计数电路35和PWM发生电路36。黑插入调光用PWM发生部32，包括脉冲计数电路37和PWM发生电路38。

1个垂直期间5分割电路34，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’，对延迟垂直同步信号Vsyn’的1个垂直期间进行5分割，并输出5分割同步信号1/5Tv。脉冲计数电路35，接收到5分割同步信号1/5Tv和点灯占空数据LD，输出ON期间(点灯期间)的开始时序与5分割同步信号1/5Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的熄灯开始时序信号Pr1。PWM发生电路36，接收到5分割同步信号1/5Tv和熄灯开始时序信号Pr1，输出与5分割同步信号1/5Tv同步ON并与熄灯开始时序信号Pr1同步OFF的调光用PWM脉冲Vpwm1。

脉冲计数电路37，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’和黑插入占空数据BD，输出黑插入期间(熄灯期间)的开始时序与延迟垂直同步信号Vsyn’的同步时序相同且基于黑插入占空数据BD决定了黑插入期间的点灯开始时序信号PrBL。PWM发生电路38，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与延迟垂直同步信号Vsyn’同步开始并与点灯开始时序信号PrBL同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL。AND电路33，接收到调光用PWM脉冲Vpwm1和黑插入用PWM脉冲VBL，输出取两者逻辑与的反相器驱动信号Vout1。

背光部4，包括背光用电力供给电路41、反相器42和荧光灯43。荧光灯43，设置在液晶面板14的背面，从背面照亮液晶面板14。背光用电力供给电路41，向反相器42提供电力，反相器42，在荧光灯43上施加适应反相器驱动信号Vout1的电压，从而驱动荧光灯43。

另外，在本实施例中，荧光灯43，是指作为1个发光区域而被驱动的荧光灯，不管荧光灯是1个还是多个，只要是全部荧光灯一起驱动，就将作为1个发光区域而被驱动的荧光灯整体作为1个荧光灯43来进行图示和说明。此外，作为背光所使用的光源，并不只限定于荧光灯，亦可使用LED等。关于上述各点，在以下的各实施例中均相同。

在本实施例中，液晶面板14相当于液晶面板的一个例子，视频处理部2、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，荧光灯43相当于光源的一个例子，PWM调光驱动电路部3、背光用电力供给电路41和反相器42相当于光源驱动单元的一个例子。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作进行说明。图2是用于说明图1所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

首先，系统控制电路22输出与为本装置预先决定的黑插入期间和PWM调光脉冲的占空比相适应的黑插入占空数据BD和点灯占空数据LD。此外，在用户调整了液晶面板14的亮度后，系统控制电路22变更点灯占空数据LD以达到调整后的亮度。

接着，延迟电路23，使从视频信号处理电路21输出的垂直同步信号Vsyn延迟指定期间，输出延迟垂直同步信号Vsyn’，以使黑插入期间的相位相对于垂直同步信号为后述的相位。1个垂直期间5分割电路34，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’，输出具有延迟垂直同步信号Vsyn’的5倍频率的5分割同步信号1/5Tv。

此时，脉冲计数电路35输出熄灯开始时序信号Pr1，用以产生点灯期间与5分割同步信号1/5Tv同步开始且具有与点灯占空数据LD相应的占空比的PWM调光脉冲Vpwm1。PWM发生电路36，接收到5分割同步信号1/5Tv和熄灯开始时序信号Pr1，输出点灯期间与5分割同步信号1/5Tv同步开始且点灯期间与熄灯开始时序信号Pr1同步结束的调光用PWM脉冲Vpwm1。如此，用于进行调整液晶面板14的亮度的PWM调光的调光用PWM脉冲Vpwm1得以产生。

另一方面，脉冲计数电路37，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’和黑插入占空数据BD，输出点灯开始时序信号PrBL，用以产生黑插入期间与延迟垂直同步信号Vsyn’同步开始且具有与黑插入占空数据BD相应的黑插入期间的黑插入用PWM脉冲VBL。PWM发生电路38，接收到延迟垂直同步信号Vsyn’和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与延迟垂直同步信号Vsyn’同步开始且黑插入期间与点灯开始时序信号PrBL同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL。如此，用于为改善动画显示时的动画视认性而进行基于背光的黑插入调光的黑插入调光用PWM脉冲VBL得以产生。

接着，AND电路33，将调光用PWM脉冲Vpwm1叠加到黑插入用PWM脉冲VBL的点灯期间的脉冲上，输出反相器驱动信号Vout1。反相器42，用反相器驱动信号Vout1点亮或熄灭荧光灯43。因此，由于可以不受调光用PWM脉冲的占空比的影响，在1个垂直期间内设置一定期间的黑插入期间，所以可为改善动画显示时的动画视认性进行基于背光的黑插入调光，并同时进行调整液晶面板14亮度的PWM调光。其结果，既可通过黑插入调光提高动画视认性，又不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

另外，在本实施例中，是通过1个垂直期间5分割电路34而产生用于产生亮度调光用的PWM调光脉冲Vpwm1的5分割同步信号1/5Tv，但若是将1个垂直期间进行N分割(N＝1，2，3，…)的电路，则亦可使用5分割以外的其他分割数目的同步信号。

接着，对上述黑插入期间的相位进行更加详细的说明。图3是用于说明面板透射率和黑插入期间之关系的时序图。如图3(a)所示，当液晶面板14被与垂直同步信号Vsyn同步来驱动时，面板透射率会如图3(b)所示发生变化，其可分为面板透射率变化的过渡期间(transition period)和面板透射率基本固定的稳定期间(steady period)。由于在过渡期间面板透射率达不到驱动后本来的透射率，而另一方面，在稳定期间面板透射率却达到了驱动后本来的透射率，所以，通过在稳定期间内使荧光灯43发出的光尽可能多地透过，这样，与面板透射率相应的图像可以得到良好地显示。因此，最好是产生使黑插入期间与液晶面板14的透射率的过渡期间相重叠的黑插入用PWM脉冲VBL，而产生使黑插入期间开始于液晶面板14的透射率的过渡期间的开始点附近的黑插入用PWM脉冲VBL则更为理想。

例如，如图3(c)所示，亦可将延迟电路23的延迟期间设为0ms，产生与垂直同步信号Vsyn同步按黑插入期间、点灯期间的顺序设置各期间的黑插入用PWM脉冲VBL。此时，发光波形为如图3(d)所示那样，既可实现在黑插入期间中残光成分略有残余的部分几乎完全呈黑显示(熄灯状态)，又可在点灯期间内充分地使与本来的面板透射率相适应的光透过。另外，此时，亦可省略延迟电路23。

此外，由于过渡期间内面板透射率的初始变化率较小，面板透射率变化了5％时再开始黑插入期间亦可。此时，预先测量好面板透射率变化5％的变化时间，由延迟电路23产生延迟了该时间的延迟垂直同步信号Vsyn’。反之，考虑到残光成分，亦可在过渡期间就要开始之前开始黑插入期间。

基于上述认识，改变黑插入期间的开始相位，用MPRT(Motion Picture ResponseTime)值评价了动画视认性。图4是改变黑插入期间的开始相位时的MPRT值的测定结果的示意图。在图4所示的例子中，用VA(Vertically Aligned)模式的液晶面板，将黑插入期间对1个垂直期间的比率取为30％来进行了测定。由图4可知，黑插入期间的开始相位为0/16垂直期间(延迟时间为0ms)时MPRT值最小，此后，MPRT值周期性地变动。可知，即使是如此用MPRT值进行的动画视认性的评价，也以产生使黑插入期间开始于液晶面板14的过渡期间的开始点附近的黑插入用PWM脉冲VBL为最佳。

如上所述，在本实施例中，由于驱动荧光灯43，使光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，所以，既可以提高动画视认性，又由于对荧光灯43进行PWM驱动，使荧光灯43在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因此不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

(第2实施例)

下面，对本发明第2实施例的液晶显示装置进行说明。图5是表示本发明第2实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图5所示的液晶显示装置与图1所示的液晶显示装置的不同点在于，背光部4变更为背光部4a，并附加了3个1/4垂直期间延迟电路5a～5c，其他的部分由于与图1所示的液晶显示装置相同，因而将相同的部分标注相同的符号并省略其说明，下面，对不同的部分进行详细说明。

1/4垂直期间延迟电路5a，从PWM调光驱动电路部3接收到反相器驱动信号Vout1，输出将反相器驱动信号Vout1延迟了1/4垂直期间的反相器驱动信号Vout2。1/4垂直期间延迟电路5b，从1/4垂直期间延迟电路5a接收到反相器驱动信号Vout2，输出将反相器驱动信号Vout2延迟了1/4垂直期间的反相器驱动信号Vout3。1/4垂直期间延迟电路5c，从1/4垂直期间延迟电路5b接收到反相器驱动信号Vout3，输出将反相器驱动信号Vout3延迟了1/4垂直期间的反相器驱动信号Vout4。

背光部4a，包括背光用电力供给电路41、4个反相器42a～42d和4个荧光灯43a～43d。荧光灯43a～43d，被设置在液晶面板14的背面、且在将液晶面板14在垂直方向上4分割后的各发光区域中。背光用电力供给电路41，向反相器42a～42d提供电力，反相器42a～42d，在荧光灯43a～43d上施加与反相器驱动信号Vout1～Vout4相应的电压，从而独立地驱动荧光灯43a～43d。

图6是用于说明图5所示的荧光灯43a～43d的配置的模式图。如图6所示，荧光灯43a，从背面照亮液晶面板14最上部的发光区域Ra，荧光灯43b，从背面照亮发光区域Ra下部的发光区域Rb，荧光灯43c，从背面照亮发光区域Rb下部的发光区域Rc，荧光灯43d，从背面照亮液晶面板14最下部的发光区域Rd。另外，在本实施例中，是将液晶面板14在垂直方向上进行了4分割，但分割数并不特别限定于此例，亦可用8分割等其他的分割数。

在本实施例中，荧光灯43a～43d相当于光源的一个例子，PWM调光驱动电路部3、背光用电力供给电路41和反相器42a～42d相当于光源驱动单元的一个例子，其他与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作中基于背光的黑插入调光进行详细说明。如图6所示，由于各荧光灯43a～43d对各发光区域Ra～Rd是在最适当的时机进行黑插入调光，所以在相邻的发光区域间的交界处，因两个发光区域的光共存而无法在交界附近充分改善边缘模糊。

例如，对发光区域Ra的中央点P1和发光区域Rb的中央点P2在最适当的时机进行黑插入调光，当发光区域Ra处于熄灯期间(黑插入期间)而发光区域Rb处于点灯期间时，在发光区域Ra和发光区域Rb的交界点P3，由于发光区域Ra的发光状态和发光区域Rb的发光状态共存，所以无法充分取得黑插入调光的效果。

图7是用于说明图5所示的液晶显示装置因黑插入调光引起的亮度级别之变化的时序图。另外，由于PWM调光与第1实施例相同，在图7和后面将要说明的图8中，省略了PWM调光的部分的图示。

在本实施例中，与垂直同步信号Vsyn同步结束荧光灯43d的黑插入期间，并开始荧光灯43a的黑插入期间，在由垂直同步信号Vsyn延迟了1/4垂直期间的时机结束荧光灯43a的黑插入期间，并开始荧光灯43b的黑插入期间，在由垂直同步信号Vsyn延迟了2/4垂直期间的时刻结束荧光灯43b的黑插入期间，并开始荧光灯43c的黑插入期间，在由垂直同步信号Vsyn延迟了3/4垂直期间的时刻结束荧光灯43c的黑插入期间，同时开始荧光灯43d的黑插入期间。

因此，在第1相中央点P1和第2相中央点P2处的发光波形，分别为图7(b)和(c)所示的波形，两波形共存的第1相和第2相的交界点P3处的发光波形的亮度级别，如图7(d)所示从垂直同步信号Vsyn的下降时刻开始到1/2个垂直期间为止减半，无法实现图7(e)所示的理想的发光波形。

图8是用于说明图5所示的液晶显示装置因黑插入调光引起的亮度级别之变化的另一时序图。图8所示的例子是延长黑插入期间而超过1/4垂直期间的例子，在第1相中央点P1和第2相中央点P2处的发光波形，分别为图8(b)和(c)所示的波形，两波形共存的第1相和第2相的交界点P3处的发光波形的亮度级别，如图8(d)所示从垂直同步信号Vsyn的下降时刻开始到第2相的黑插入期间的结束时刻为止减半，另外，从第1相的黑插入期间的结束时刻到第2相的黑插入期间的开始时刻为0，无法实现图8(e)所示的理想发光波形。

如此，与发光区域的中央部相比，在端部，由于两侧的发光共存，因而发光波形变形，因发光区域的中央部动画模糊的程度和端部动画模糊的程度不同而引发动画模糊不均。在此，设发光波形的中央部的发光波形为理想的发光波形时，两侧的发光波形的发光均等共存的端部发光波形中，若以理想的黑插入期间(熄灯期间)的亮度级别(例如，图7和图8所示的区域LA的面积SA)对1个垂直期间的亮度级别(例如，图7和图8所示的区域LA的面积SA和区域LB的面积SB的合计值)的亮度级别比(SA/(SA+SB))作为指标时，理想波形中该比为0，该比值越大则表示动画模糊不均越没有得到改善，从而可用该亮度级别比(SA/(SA+SB))测量动画模糊不均的程度。

图9是黑插入比率和亮度级别比的关系示意图。图9所示的例子，表示4相(由图6所示的4个荧光灯43a～43d形成4个发光区域Ra～Rd，其黑插入期间依次错开1/4垂直期间的情况)和8相(由8个荧光灯形成8个发光区域，其黑插入期间依次错开1/8垂直期间的情况)时黑插入比率和亮度级别比的关系，黑插入比率表示黑插入期间对1个垂直期间的比率。由图9可知，黑插入比率越小，亮度级别比越小，为改善动画模糊不均需要减小黑插入比率即缩短黑插入期间。

图10是改变黑插入比率时对动画模糊不均的主观评价结果的示意图。该主观评价，是将发光区域端部的动画模糊相对于中央部的动画模糊是否获得了改善作为动画模糊不均加以评价，主观评价平均点数分别为，4表示“动画模糊不均很明显”，3表示“动画模糊不均可感知”，2表示“动画模糊不均稍有感觉”，1表示“动画模糊不均在允许范围内”，0表示“动画模糊不均检测不到”。若以表示“动画模糊不均在允许范围内”的主观评价平均点数1为上限值，则图10中，4相的黑插入比率在50％以下，8相的黑插入比率在75％以下。因此，若将发光区域(荧光灯)的相数设为M，则黑插入期间对1个垂直期间的比率在(M-2)/M以下(M为3以上的整数)时，动画模糊不均在允许范围内。

图11是改变黑插入比率时对动画模糊的主观评价结果的示意图。该主观评价，是将画面整体的动画模糊是否获得了改善作为动画模糊加以评价，主观评价平均点数分别为，4表示“动画模糊无变化”，3表示“动画模糊稍有改善”，2表示“动画模糊已改善”，1表示“动画模糊轻微可见”，0表示“看不到动画模糊”。若以存在动画模糊的效果即主观评价平均点数4为上限值，则图11中，4相和8相的黑插入比率均在20％以上。此外，若以表示“动画模糊轻微可见”的主观评价平均点数3为上限值，则图11中，4相的黑插入比率在30％以上，8相的黑插入比率在45％以上。

图12是黑插入比率的理想范围的示意图。根据图10和图11的主观评价，黑插入比率，4相时以在20％以上50％以下为宜，8相时以在20％以上75％以下为宜。此外，若以图11的主观评价平均点数3为上限值，则黑插入比率，4相时以在30％以上50％以下为更佳，8相时以在45％以上75％以下为更佳。

如上所述，在本实施例中，由于在1个垂直期间内设有各荧光灯43a～43d熄灭的黑插入期间和点亮的点灯期间，可对4个荧光灯43a～43d在动画视认性良好的相位插入黑插入期间，故可提高液晶面板整体的动画视认性。此外，由于对荧光灯43a～43d进行PWM驱动使其在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因而不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

(第3实施例)

接着，对本发明第3实施例的液晶显示装置进行说明。图13是表示本发明第3实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图13所示的液晶显示装置与图1所示的液晶显示装置的不同点在于，系统控制电路22被变更为还输出胡须状脉冲(whisker pluse)限制占空数据PD的系统控制电路22a，并且黑插入调光用PWM发生部32被变更为还包括脉宽限制电路39的黑插入调光用PWM发生部32a，其他的由于与图1所示的液晶显示装置相同，故对相同的部分标注相同的符号并省略其说明，下面，对不同的部分进行详细说明。

系统控制电路22a，既产生黑插入占空数据BD和点灯占空数据LD，又产生用以限制胡须状脉冲的脉宽的胡须状脉冲宽幅限制占空数据PD，以使AND电路33输出的反相器驱动信号Vout1的狭小脉冲即胡须状脉冲的脉宽不至未达到指定值。例如，通过实验等预先求取反相器42可以稳定工作的最小脉宽，系统控制电路22a，则预先存储用于将胡须状脉冲的脉宽限制为该脉宽的数据来作为胡须状脉冲宽幅限制占空数据PD。

脉宽限制电路39，接收到来自1个垂直期间5分割电路34的5分割同步信号1/5Tv、来自系统控制电路22a的胡须状脉冲宽幅限制占空数据PD和来自PWM发生电路38的黑插入用PWM脉冲VBL，延长了黑插入用PWM脉冲VBL的点灯期间，使反相器驱动信号Vout1的胡须状脉冲的脉宽被限制为适应胡须状脉冲宽幅限制占空数据PD的脉宽，将胡须状脉冲改善后的黑插入用PWM脉冲VBL’向AND电路33输出。

在本实施例中，视频处理部2a、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，PWM调光驱动电路部3a、背光用电力供给电路41和反相器42相当于光源驱动单元的一个例子，亮度调光用PWM发生部31相当于第1信号产生单元的一个例子，脉冲计数电路37和PWM发生电路38相当于第2信号产生单元的一个例子，脉宽限制电路39相当于限制单元的一个例子，AND电路33、背光用电力供给电路41和反相器42相当于驱动单元的一个例子，其他的与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的胡须状脉冲限制动作进行说明。图14是用于说明图13所示的液晶显示装置的胡须状脉冲限制动作的时序图。另外，在以下的说明中，是对在点灯期间后设置黑插入期间的例子进行说明，但在黑插入期间设置在点灯期间之前的情况下，也与下述同样可以限制胡须状脉冲。

如图14(b)和(c)所示，PWM发生电路38输出黑插入用PWM脉冲VBL，PWM发生电路36输出调光用PWM脉冲Vpwm1，两者的合成信号的波形如图14(d)所示，在点灯期间就要结束之前产生胡须状脉冲。为此，在本实施例中，如图14(e)所示，脉宽限制电路39输出延长了黑插入用PWM脉冲VBL的点灯期间的改善后的黑插入用PWM脉冲VBL’。其结果，从AND电路33输出的反相器驱动信号Vout1，其波形如图14(f)所示，胡须状脉冲的脉宽被限制为胡须状脉冲限制宽幅PL。

接着，对上述脉宽限制电路39进行具体说明。图15是表示图13所示的脉宽限制电路39的一例结构的电路图。如图15所示，脉宽限制电路39，包括脉冲计数电路51、比较器52、D触发器(flip-flop)53、54、AND门55和OR门56。脉冲计数电路51，与5分割同步信号1/5Tv同步开始计数动作，向比较器52输出计数值。比较器52，将来自脉冲计数电路51的计数值和胡须状脉冲宽幅限制占空数据PD进行比较，与5分割同步信号1/5Tv同步地向D触发器53的输入端子D和D触发器54的时钟端子输出具有胡须状脉冲限制宽幅PL的脉宽的限制脉冲PLW。此外，向D触发器53的时钟端子和D触发器54的输入端子D，输入黑插入用PWM脉冲VBL。AND门55，输出D触发器53的输出Q1和D触发器54的输出Q2的逻辑与。OR门56，将AND门55的输出和黑插入用PWM脉冲VBL的逻辑或作为改善后的黑插入用PWM脉冲VBL’进行输出。

图16是用于说明图15所示的脉宽限制电路39的动作的时序图。当图16(c)所示的5分割同步信号1/5Tv被输入到脉冲计数电路51时，比较器52，输出如图16(d)所示的具有胡须状脉冲限制宽幅PL的脉宽的限制脉冲PLW。此时，D触发器53的输出Q1，其波形如图16(e)所示，D触发器54的输出Q2，其波形如图16(f)所示，OR门56，输出图16(g)所示的改善后的黑插入用PWM脉冲VBL’。

其结果，图16(b)所示的黑插入用PWM脉冲VBL，变更为被延长至具有胡须状脉冲限制宽幅PL的限制脉冲PLW下降的改善后的黑插入用PWM脉冲VBL’，如用图14进行的上述说明那样，胡须状脉冲的脉宽被限制为胡须状脉冲限制宽幅PL。

如此，本实施例中，由于既可以获得与第1实施例相同的效果，又可将胡须状脉冲的脉宽始终限制为胡须状脉冲限制宽幅PL，因而不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

(第4实施例)

下面，对本发明第4实施例的液晶显示装置进行说明。图17是表示本发明第4实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图17所示的液晶显示装置，包括液晶模块1、视频处理部2b、PWM调光驱动电路部3b和背光部4b。

作为液晶模块1，可以采用使用了TFT(薄膜晶体管)的主动式矩阵驱动方式的液晶模块。液晶模块1，包括液晶面板14、驱动液晶面板的源极驱动器12和栅极驱动器13、通过源极驱动器12和栅极驱动器13在液晶面板14上显示图像的面板控制电路11。源极驱动器12和栅极驱动器13的显示驱动方式，设为从画面最上端的一行开始依次扫描到画面最下部的一行为止。

视频处理部2b，包括视频信号处理电路21和系统控制电路22。视频信号处理电路21，将电视信号的视频信号等输入视频信号变换为适合在液晶模块1内进行处理的形式。系统控制电路22由微型计算机构成，根据用户的操作(操作终端的图示省略)进行装置的控制。视频信号处理电路21，由输入视频信号输出被分成3原色(RGB)的视频信号VR、VG、VB、垂直同步信号Vsyn、水平同步信号Hsyn、以及像素时钟CLK。

背光部4b，包括设置在液晶面板14背面的2个荧光灯43a、43b(相当于发光区域)，在荧光灯43a、43b上施加电压并分别独立驱动的反相器42a、42b，以及向反相器42a、42b提供电力的背光用电力供给电路41。

PWM调光驱动电路部3b，包括亮度调光用PWM发生部31a、黑插入调光用PWM发生部32和AND电路(信号波形叠加电路)33a、33b。

亮度调光用PWM发生部31a，包括接收到垂直同步信号Hsyn，对1个垂直期间进行5分割并输出5分割同步信号1/5Tv的1个垂直期间5分割电路34；接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，输出用以在自5分割同步信号1/5Tv的同步时序起经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光ON期间的时刻，命令PWM调光OFF的熄灯开始时序信号Pr1的脉冲计数电路35a；接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，输出用以在自5分割同步信号1/5Tv的同步时序起经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光OFF期间的时刻，命令PWM调光ON的点灯开始时序信号Pr2的脉冲计数电路35b；接收熄灯开始时序Pr1和5分割同步信号1/5Tv，输出与5分割同步信号1/5Tv同步开始PWM调光ON期间并与熄灯开始时序信号Pr1同步开始PWM调光OFF期间的PWM调光脉冲Vpwm1的PWM发生电路36a；接收点灯开始时序Pr2和5分割同步信号1/5Tv，输出与5分割同步信号1/5Tv同步开始PWM调光OFF期间并与点灯开始时序信号Pr2同步开始PWM调光ON期间的PWM调光脉冲Vpwm2的PWM发生电路36b。

黑插入调光用PWM发生部32，包括接收垂直同步信号Vsyn和黑插入调光用的黑插入占空数据BD，根据黑插入占空数据BD输出熄灯开始时序信号PrBL的脉冲计数电路37，以及接收垂直同步信号Vsyn和熄灯开始时序信号PrBL，输出黑插入用PWM脉冲VBL的PWM发生电路38。

AND电路33a、33b，将PWM调光脉冲Vpwm1或PWM调光脉冲Vpwm2与黑插入用PWM脉冲VBL叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1、Vout2。反相器42a、42b，用反相器驱动信号Vout1、Vout2分别独立地驱动2个发光区域(荧光灯43a、43b)。

在本实施例中，视频处理部2b、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，荧光灯43a、43b相当于光源的一个例子，PWM调光驱动电路部3b、背光用电力供给电路41和反相器42a、42b相当于光源驱动单元的一个例子，其他与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作进行说明。图18是用于说明图17所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

如图18所示，1个垂直期间5分割电路34，接收来自视频信号处理电路21的垂直同步信号Vsyn，输出5倍频率的5分割同步信号1/5Tv。脉冲计数电路35a、35b，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，分别输出ON期间的开始时序与5分割同步信号1/5Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的熄灯开始时序信号Pr1、OFF期间的开始时序与5分割同步信号1/5Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的点灯开始时序信号Pr2。

PWM发生电路36a、36b，接收熄灯开始时序信号Pr1或点灯开始时序信号Pr2和5分割同步信号1/5Tv，输出ON期间(点灯期间)为脉宽D的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2。

黑插入调光用PWM发生部32，接收来自系统控制电路22的黑插入占空数据BD和垂直同步信号Vsyn，在脉冲计数电路37中产生熄灯开始时序信号PrBL，在PWM发生电路38中产生随垂直同步信号Vsyn变ON、以熄灯开始时序信号PrBL的时序OFF的黑插入用PWM脉冲VBL。

AND电路33a、33b，将PWM调光脉冲Vpwm1或PWM调光脉冲Vpwm2与黑插入用PWM脉冲VBL叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1、Vout2。在背光部4b中，2个发光区域(荧光灯43a、43b)分别独立地受反相器驱动信号Vout1、Vout2调光。

在此，若取2种亮度调光用的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2的某1个周期来观察，可知点灯期间和熄灯期间的配置基本互相相反，如电视机的隔行(interlace)驱动显示一般而交互发光。因此，与交错驱动(interleave driving)同样，可以获得与亮度调光用PWM信号的频率翻倍相同的效果，从而可以有效地防止或改善闪烁。

此外，由于PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2被设定为垂直同步信号Vsyn频率的整数倍，即使叠加到黑插入用PWM脉冲VBL上时，也不会在垂直期间的最初产生胡须状的脉冲，从而可以防止反相器42a、42b的误动作于未然。

另外，由于在黑插入用PWM脉冲VBL的1个垂直期间内点灯期间和熄灯期间分别只设有1次，因而可以改善动画显示时的边缘模糊。另外，在本实施例中，是由1个垂直期间5分割电路34生成亮度调光PWM信号的同步信号，但若是将1个垂直期间进行N分割(N＝1，2，3，…)，则不为5分割亦可。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的另一背光调光动作进行说明。图19是用于说明图17所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

如图19(a)～(f)所示，由1个垂直期间5分割电路34输出的5分割同步信号1/5Tv、由脉冲计数电路35a、35b输出的熄灯开始时序信号Pr1和点灯开始时序信号Pr2、以及由PWM发生电路36a、36b输出的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，与图18同样予以输出。

其次，如图19(g)或(h)所示，黑插入调光用PWM发生部32的脉冲计数电路37，接收到垂直同步信号Vsyn和黑插入占空数据BD，输出点灯开始时序信号PrBL，用以产生黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始且具有与黑插入占空数据BD相应的黑插入期间的黑插入用PWM脉冲。PWM发生电路38，接收垂直同步信号Vsyn和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始并与点灯开始时序信号PrBL同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL。如此，用于为改善动画显示时的动画视认性而进行基于背光的黑插入调光的黑插入调光用PWM脉冲VBL得以产生。

接着，如图19(g)的虚线所示，AND电路33a，将调光用PWM脉冲Vpwm1叠加到黑插入用PWM脉冲VBL点灯期间的脉冲上，输出反相器驱动信号Vout1。反相器42a，用反相器驱动信号Vout1点亮或熄灭荧光灯43a。

此外，如图19(h)的虚线所示，AND电路33b，将调光用PWM脉冲Vpwm2叠加到黑插入用PWM脉冲VBL点灯期间的脉冲上，输出反相器驱动信号Vout2。反相器42b，用反相器驱动信号Vout2点亮或熄灭荧光灯43b。

如上所述，在本实施例中，由于可以不受调光用PWM脉冲的占空比的影响，在液晶面板14的过渡期间的开始点附近设置一定期间的黑插入期间，所以可为改善动画显示时的动画视认性进行基于背光的黑插入调光，并同时进行调整液晶面板14亮度的PWM调光。其结果，除图18所示的背光调光动作的效果外，还可以进一步提高动画视认性。

(第5实施例)

接着，对本发明第5实施例的液晶显示装置进行说明。图20是表示本发明第5实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图20所示的液晶显示装置，包括液晶模块1、视频处理部2b、PWM调光驱动电路部3c和背光部4a。液晶模块1和视频处理部2b由于与第4实施例的相同，故省略其详细说明。

背光部4a，包括设置在液晶面板14背面的4个荧光灯43a～43d，在荧光灯43a～43d上施加电压分别独立地进行驱动的反相器42a～42d，向反相器42a～42d提供电力的背光用电力供给电路41。

PWM调光驱动电路部3c，包括亮度调光用PWM发生部31b、黑插入调光用PWM发生部32b和AND电路33a～33d。

亮度调光用PWM发生部31b，包括接收到垂直同步信号Vsyn，对1个垂直期间进行4分割，输出4分割同步信号1/4Tv的1个垂直期间4分割电路61，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和4分割同步信号1/4Tv，输出用以在自4分割同步信号1/4Tv的同步时序经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光ON期间的时刻，命令PWM调光OFF的熄灯开始时序信号Pr1的脉冲计数电路35a，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和4分割同步信号1/4Tv，输出用以在自4分割同步信号1/4Tv的同步时序经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光OFF期间的时刻，命令PWM调光ON的点灯开始时序信号Pr2的脉冲计数电路35b，接收熄灯开始时序Pr1和4分割同步信号1/4Tv，输出与4分割同步信号1/4Tv同步开始PWM调光ON期间并与熄灯开始时序信号Pr1同步开始PWM调光OFF期间的PWM调光脉冲Vpwm1的PWM发生电路36a，接收点灯开始时序Pr2和4分割同步信号1/4Tv，输出与4分割同步信号1/4Tv同步开始PWM调光OFF期间并与点灯开始时序信号Pr2同步开始PWM调光ON期间的PWM调光脉冲Vpwm2的PWM发生电路36b。

黑插入调光用PWM发生部32b，包括接收垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和黑插入调光用的黑插入占空数据BD，基于4分割同步信号1/4Tv和黑插入占空数据BD输出无相位延迟的熄灯开始时序信号PrBL1的脉冲计数电路37a，接收垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和黑插入调光用的黑插入占空数据BD，基于4分割同步信号1/4Tv和黑插入占空数据BD输出相位延迟了1个垂直期间的1/4的熄灯开始时序信号PrBL2的脉冲计数电路37b，接收垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和黑插入调光用的黑插入占空数据BD，基于4分割同步信号1/4Tv和黑插入占空数据BD输出相位延迟了1个垂直期间的1/2的熄灯开始时序信号PrBL3的脉冲计数电路37c，接收垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和黑插入调光用的黑插入占空数据BD，基于4分割同步信号1/4Tv和黑插入占空数据BD输出相位延迟了1个垂直期间的3/4的熄灯开始时序信号PrBL4的脉冲计数电路37d，接收垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和熄灯开始时序信号PrBL1～PrBL4，输出黑插入用PWM脉冲VBL1～VBL4的PWM发生电路38a～38d。

AND电路33a，将PWM调光脉冲Vpwm1和黑插入用PWM脉冲VBL1叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1。AND电路33b，将PWM调光脉冲Vpwm2和黑插入用PWM脉冲VBL2叠加起来，输出反相器驱动信号Vout2。AND电路33c，将PWM调光脉冲Vpwm1和黑插入用PWM脉冲VBL3叠加起来，输出反相器驱动信号Vout3。AND电路33d，将PWM调光脉冲Vpwm2和黑插入用PWM脉冲VBL4叠加起来，输出反相器驱动信号Vout4。反相器42a～42d，用反相器驱动信号Vout1～Vout4分别独立地驱动4个发光区域(荧光灯43a～43d)。

在本实施例中，视频处理部2b、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，荧光灯43a～43d相当于光源的一个例子，PWM调光驱动电路部3c、背光用电力供给电路41和反相器42a～42d相当于光源驱动单元的一个例子，其他与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作进行说明。图21是用于说明图20所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

如图20所示，1个垂直期间4分割电路61，接收来自视频信号处理电路21的垂直同步信号Vsyn，输出4倍频率的4分割同步信号1/4Tv。脉冲计数电路35a、35b，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和4分割同步信号1/4Tv，分别输出ON期间的开始时序与4分割同步信号1/4Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的熄灯开始时序信号Pr1，和OFF期间的开始时序与4分割同步信号1/4Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的点灯开始时序Pr2。

PWM发生电路36a、36b，接收熄灯开始时序信号Pr1或点灯开始时序信号Pr2和4分割同步信号1/4Tv，输出ON期间(点灯期间)为脉宽D的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2。

黑插入调光用PWM发生部32b，接收来自系统控制电路22的黑插入占空数据BD、4分割同步信号1/4Tv和垂直同步信号Vsyn，在脉冲计数电路37a～37d产生相位依次延迟1个垂直期间的1/4的熄灯开始时序信号PrBL1～PrBL4，在PWM发生电路38a～38d产生与垂直同步信号Vsyn同步或以相位依次延迟1个垂直期间的1/4的时序变ON，以熄灯开始时序信号PrBL1～PrBL4的时序变OFF的黑插入用PWM脉冲VBL1～VBL4。

AND电路33a、33c，将黑插入用PWM脉冲VBL1或黑插入用PWM脉冲VBL3与PWM调光脉冲Vpwm1叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1、Vout3，AND电路33b、33d，将黑插入用PWM脉冲VBL2或黑插入用PWM脉冲VBL4与PWM调光脉冲Vpwm2叠加起来，输出反相器驱动信号Vout2、Vout4。在背光部4a中，4个发光区域(荧光灯43a～43d)分别独立地受反相器驱动信号Vout1～Vout4调光。

在此，若取2种亮度调光用PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2的某1个周期来观察，可知点灯期间和熄灯期间的配置基本上互相相反，如电视机的隔行驱动显示一般而交互发光。因此，与交错驱动同样，可以获得与亮度调光用PWM信号的频率翻倍相同的效果，从而可以有效地防止或改善闪烁。

此外，由于PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2被设定为垂直同步信号Vsyn频率的4N(N＝1，2，3，…)倍，即使叠加到黑插入用PWM脉冲VBL1～BL4上时，也不会在垂直期间的最初产生胡须状脉冲，从而可以防止反相器42a～42d的误动作于未然。

另外，由于黑插入用PWM脉冲VBL1～VBL4的相位依次延迟1个垂直期间的1/4，所以不仅能与液晶面板14的显示同步来抑制动画显示时的边缘模糊不均匀性，而且又可进行整体改善。

另外，在本实施例中，是由1个垂直期间4分割电路61生成亮度调光PWM信号的同步信号，但若为将1个垂直期间进行M·N分割(M＝2，3，4，…、N＝1，2，3，…)的电路，则不为4分割亦可。在上述范围中任意选择M时，发光区域(荧光灯)也需要有M个，为驱动它们，黑插入调光用PWM发生部也分别需要M个脉冲计数电路和PWM发生电路。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的另一背光调光动作进行说明。图22是用于说明图20所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

如图22(a)～(f)所示，由1个垂直期间4分割电路61输出的4分割同步信号1/4Tv、由脉冲计数电路35a、35b输出的熄灯开始时序信号Pr1和点灯开始时序信号Pr2、以及由PWM发生电路36a、36b输出的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，与图21同样予以输出。

接着，如图22(g)～(j)所示，黑插入调光用PWM发生部32b的脉冲计数电路37a～37d，接收到垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和黑插入占空数据BD，输出用以产生黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始且具有与黑插入占空数据BD相适应的黑插入期间的黑插入用PWM脉冲的点灯开始时序信号PrBL1、相对于点灯开始时序信号PrBL1其相位依次延迟1个垂直期间的1/4的点灯开始时序信号PrBL2～PrBL4。PWM发生电路38a～38d，接收到垂直同步信号Vsyn、4分割同步信号1/4Tv和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始并与点灯开始时序信号PrBL1同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL1，和相对于黑插入用PWM脉冲VBL1其相位依次延迟1个垂直期间的1/4的黑插入用PWM脉冲VBL2～VBL4。如此，用于为改善动画显示时的动画视认性而进行基于背光的黑插入调光的黑插入调光用PWM脉冲VBL得以产生。

接着，如图22(g)和(i)的虚线所示，AND电路33a、33c将黑插入用PWM脉冲VBL1或黑插入用PWM脉冲VBL3和PWM调光脉冲Vpwm1叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1、Vout3。反相器42a、42c，用反相器驱动信号Vout1、Vout3点亮或熄灭荧光灯43a、43c。

此外，如图22(h)和(j)的虚线所示，AND电路33b、33d将黑插入用PWM脉冲VBL2或黑插入用PWM脉冲VBL4和PWM调光脉冲Vpwm2叠加起来，输出反相器驱动信号Vout2、Vout4。反相器42b、42d，用反相器驱动信号Vout2、Vout4点亮或熄灭荧光灯43b、43d

如上所述，在本实施例中，由于可以不受调光用PWM脉冲的占空比的影响，从液晶面板14的过渡期间的开始点附近开始依次设置一定期间的黑插入期间，所以可为改善动画显示时的动画视认性进行基于背光的黑插入调光，并同时进行调整液晶面板14亮度的PWM调光。其结果，除图21所示的背光调光动作的效果外，还可以进一步提高动画视认性。

(第6实施例)

接着，对本发明第6实施例的液晶显示装置进行说明。图23是表示本发明第6实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图23所示的液晶显示装置，包括液晶模块1、视频处理部2b、PWM调光驱动电路部3d和背光部4。液晶模块1和视频处理部2b由于与第4实施例的相同，故省略其详细说明。

背光部4，包括设置在液晶面板14背面的1个荧光灯43，在荧光灯43上施加电压进行驱动的反相器42，向反相器42提供电力的背光用电力供给电路41。

PWM调光驱动电路部3d，包括亮度调光用PWM发生部31c、黑插入调光用PWM发生部32和AND电路33。

亮度调光用PWM发生部31c，包括接收到垂直同步信号Hsyn，对1个垂直期间进行5分割，并输出5分割同步信号1/5Tv的1个垂直期间5分割电路34，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，输出用以在自5分割同步信号1/5Tv的同步时序经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光ON期间的时刻，命令PWM调光OFF的熄灯开始时序信号Pr1的脉冲计数电路35a，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，输出用以在自5分割同步信号1/5Tv的同步时序经过基于点灯占空数据LD的PWM调光OFF期间的时刻，命令PWM调光ON的点灯开始时序信号Pr2的脉冲计数电路35b，接收熄灯开始时序Pr1和5分割同步信号1/5Tv，输出与5分割同步信号1/5Tv同步开始PWM调光ON期间并与熄灯开始时序信号Pr1同步开始PWM调光OFF期间的PWM调光脉冲Vpwm1的PWM发生电路36a，接收点灯开始时序Pr2和5分割同步信号1/5Tv，输出与5分割同步信号1/5Tv同步开始PWM调光OFF期间并与点灯开始时序信号Pr2同步开始PWM调光ON期间的PWM调光脉冲Vpwm2的PWM发生电路36b，接收垂直同步信号Vsyn，输出进行2分频后的2分频信号2Tv的2分频电路62，接收PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2和2分频信号2Tv，在每1个垂直期间切换PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，输出PWM调光脉冲Vpwms的选择器(selector)63。黑插入调光用PWM发生部32由于与第4实施例的相同，故省略其详细说明。

AND电路33，将PWM调光脉冲Vpwms和黑插入用PWM脉冲VBL叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1。反相器42，用反相器驱动信号Vout1驱动1个发光区域(荧光灯43)。

在本实施例中，视频处理部2b、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，PWM调光驱动电路部3d、背光用电力供给电路41和反相器42相当于光源驱动单元的一个例子，其他的与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作进行说明。图24是用于说明图23所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

如图24所示，1个垂直期间5分割电路34，接收来自视频信号处理电路21的垂直同步信号Vsyn，输出5倍频率的5分割同步信号1/5Tv。脉冲计数电路35a、35b，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和5分割同步信号1/5Tv，分别输出ON期间的开始时序与5分割同步信号1/5Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的熄灯开始时序信号Pr1，和OFF期间的开始时序与5分割同步信号1/5Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的点灯开始时序信号Pr2。

PWM发生电路36a、36b，接收熄灯开始时序信号Pr1或点灯开始时序信号Pr2和5分割同步信号1/5Tv，输出ON期间(点灯期间)为脉宽D的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2。

2分频电路62，接收垂直同步信号Vsyn，进行2分频后输出。选择器63，接收PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2和2分频信号2Tv，输出在每1个垂直期间切换PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2的PWM调光脉冲Vpwms。

黑插入调光用PWM发生部32，接收来自系统控制电路22的黑插入占空数据BD和垂直同步信号Vsyn，在脉冲计数电路37产生熄灯开始时序信号PrBL，在PWM发生电路38产生随垂直同步信号Vsyn变ON、以熄灯开始时序信号PrBL的时序OFF的黑插入用PWM脉冲VBL。

AND电路33，将PWM调光脉冲Vpwms和黑插入用PWM脉冲VBL叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1。在背光部4中，1个荧光灯43受反相器驱动信号Vout1调光。

在此，若比较亮度调光用的PWM调光脉冲Vpwms的某垂直期间的1个周期的信号波形和相邻的垂直期间的1个周期的信号波形，由于点灯期间和熄灯期间的配置基本上互相相反，如交错驱动一般而交互发光，故可获得与PWM调光脉冲Vpwms的频率翻倍相同的效果，从而可以有效地防止或改善闪烁。

此外，由于PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2被设定为垂直同步信号Vsyn频率的整数倍，即使叠加到黑插入用PWM脉冲VBL上时，也不会在垂直期间的最初产生胡须状的脉冲，因而可以防止反相器42的误动作于未然。

另外，由于在黑插入用PWM脉冲VBL的1个垂直期间内点灯期间和熄灯期间分别只设有1次，因而可以改善动画显示时的边缘模糊。另外，在本实施例中，是由1个垂直期间5分割电路34生成亮度调光PWM信号的同步信号，但若是将1个垂直期间进行N分割(N＝1，2，3，…)的电路，则不为5分割亦可。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的另一背光调光动作进行说明。图25是用于说明图23所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

如图25(a)～(g)所示，由1个垂直期间5分割电路34输出的5分割同步信号1/5Tv、由脉冲计数电路35a、35b输出的熄灯开始时序信号Pr1和点灯开始时序信号Pr2、由PWM发生电路36a、36b输出的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2、以及由选择器63输出的PWM调光脉冲Vpwms，与图24同样予以输出。

接着，如图25(h)所示，黑插入调光用PWM发生部32的脉冲计数电路37，接收垂直同步信号Vsyn和黑插入占空数据BD，输出点灯开始时序信号PrBL，用以产生黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始且具有与黑插入占空数据BD相适应的黑插入期间的黑插入用PWM脉冲。PWM发生电路38，接收垂直同步信号Vsyn和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始并与点灯开始时序信号PrBL同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL。如此，用于为改善动画显示时的动画视认性而进行基于背光的黑插入调光的黑插入调光用PWM脉冲VBL得以产生。

接着，如图25(h)的虚线所示，AND电路33，将调光用PWM脉冲Vpwms叠加到黑插入用PWM脉冲VBL的点灯期间的脉冲上，输出反相器驱动信号Vout1。反相器42，用反相器驱动信号Vout1点亮或熄灭荧光灯43。

如上所述，在本实施例中，由于可以不受调光用PWM脉冲的占空比的影响，在液晶面板14的过渡期间开始点附近设置一定期间的黑插入期间，因而可为改善动画显示时的动画视认性进行基于背光的黑插入调光，并同时进行调整液晶面板14亮度的PWM调光。其结果，除图24所示的背光调光动作的效果外，还可以进一步提高动画视认性。

(第7实施例)

接着，对本发明第7实施例的液晶显示装置进行说明。图26是表示本发明第7实施例的液晶显示装置的结构的方框图。图26所示的液晶显示装置，包括液晶模块1、视频处理部2b、PWM调光驱动电路部3e和背光部4。液晶模块1和视频处理部2b由于与第4实施例的相同，此外，背光部4与第6实施例的相同，故省略其详细说明。

PWM调光驱动电路部3e，包括亮度调光用PWM发生部31d、黑插入调光用PWM发生部32和AND电路33。

亮度调光用PWM发生部31d，包括接收到垂直同步信号Vsyn，输出进行2分频后的2分频信号2Tv的2分频电路62；接收2分频信号2Tv，对2个垂直期间进行11分割，输出11分割同步信号2/11Tv的2个垂直期间11分割电路64；接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和11分割同步信号2/11Tv，输出用以在自11分割同步信号2/11Tv的同步时序经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光ON期间的时刻，命令PWM调光OFF的熄灯开始时序信号Pr1的脉冲计数电路35a；接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和11分割同步信号2/11Tv，输出用以在将由2分频电路62分频的2个垂直期间中前半垂直期间的11分割同步信号2/11Tv的同步时序用作后半的垂直期间时，在自11分割同步信号2/11Tv的同步时序经过了基于点灯占空数据LD的PWM调光OFF期间的时刻，命令PWM调光ON的点灯开始时序信号Pr2的脉冲计数电路35b；接收熄灯开始时序Pr1和11分割同步信号2/11Tv，输出与11分割同步信号2/11Tv同步开始PWM调光ON期间并与熄灯开始时序信号Pr1同步开始PWM调光OFF期间的PWM调光脉冲Vpwm1的PWM发生电路36a；接收点灯开始时序Pr2和11分割同步信号2/11Tv，输出在将由2分频电路62分频的2个垂直期间中前半垂直期间的11分割同步信号2/11Tv的同步时序用作后半的垂直期间时，与11分割同步信号2/11Tv同步开始PWM调光OFF期间并与点灯开始时序信号Pr2同步开始PWM调光ON期间的PWM调光脉冲Vpwm2的PWM发生电路36b；接收到PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2和2分频信号2Tv，在每1个垂直期间切换PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，输出PWM调光脉冲Vpwms的选择器63。另外，由于黑插入调光用PWM发生部32与第4实施例的相同，AND电路33与第6实施例的相同，故省略其详细说明。

在本实施例中，视频处理部2b、面板控制电路11、源极驱动器12和栅极驱动器13相当于面板驱动单元的一个例子，PWM调光驱动电路部3e、背光用电力供给电路41和反相器42相当于光源驱动单元的一个例子，其他与第1实施例相同。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的背光调光动作进行说明。图27是用于说明图26所示的液晶显示装置的背光调光动作的时序图。

如图27所示，2分频电路62，接收到垂直同步信号Vsyn，输出2分频信号2Tv。2个垂直期间11分割电路64，接收2分频信号2Tv，输出5.5倍频率的11分割同步信号2/11Tv。脉冲计数电路35a、35b，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和11分割同步信号2/11Tv，分别输出ON期间的开始时序与11分割同步信号2/11Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的熄灯开始时序信号Pr1，和在将由2分频电路62分频后的2个垂直期间中前半垂直期间的11分割同步信号2/11Tv的同步时序用作后半的垂直期间时，OFF期间的开始时序与11分割同步信号2/11Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的点灯开始时序信号Pr2。

PWM发生电路36a、36b，接收熄灯开始时序信号Pr1或点灯开始时序信号Pr2和11分割同步信号2/11Tv，输出ON期间(点灯期间)为脉宽D的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2。

选择器63，接收PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2和2分频信号2Tv，输出在每1个垂直期间切换PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，使1个垂直期间的最初为ON期间或OFF期间的开始时刻的PWM调光脉冲Vpwms。

黑插入调光用PWM发生部32，接收来自系统控制电路22的黑插入占空数据BD和垂直同步信号Vsyn，在脉冲计数电路37产生熄灯开始时序信号PrBL，在PWM发生电路38产生随垂直同步信号Vsyn变ON、以熄灯开始时序信号PrBL的时序OFF的黑插入用PWM脉冲VBL。

AND电路33，将PWM调光脉冲Vpwms和黑插入用PWM脉冲VBL叠加起来，输出反相器驱动信号Vout1。在背光部4中，1个荧光灯43受反相器驱动信号Vout1调光。

在此，若比较亮度调光用的PWM调光脉冲Vpwms的某垂直期间的1个周期的信号波形和相邻的垂直期间1周期的信号波形，由于点灯期间和熄灯期间的配置基本上互相相反，如交错驱动一般而交互发光，故可获得与PWM调光脉冲Vpwms的频率翻倍相同的效果，从而可以有效地防止或改善闪烁。

此外，由于PWM调光脉冲pwms，是使在每1个垂直期间ON期间或OFF期间的开始时刻位于最前端而进行了组合而成的信号，即使叠加到黑插入用PWM脉冲VBL上时，也不会在垂直期间的最初产生胡须状的脉冲，因而可以防止反相器42的误动作于未然。

另外，由于在黑插入用PWM脉冲VBL的1个垂直期间内点灯期间和熄灯期间分别只设有1次，因而还可以改善动画显示时的边缘模糊。另外，在本实施例中，是由2个垂直期间11分割电路64生成亮度调光PWM信号的同步信号，但若是将2个垂直期间进行N分割(N＝1，2，3，…)的电路，则不为11分割亦可。

接着，对其结构为如上所述的液晶显示装置的另一背光调光动作进行说明。图28是用于说明图26所示的液晶显示装置的另一背光调光动作的时序图。

如图28(a)～(c)所示，由2分频电路62输出的2分频信号2Tv、以及由2个垂直期间11分割电路64输出的11分割同步信号2/11Tv，与图27同样予以输出。

接着，如图28(d)和(e)所示，脉冲计数电路35a，接收来自系统控制电路22的亮度调光用的点灯占空数据LD和11分割同步信号2/11Tv，输出OFF期间的开始时序与11分割同步信号2/11Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了点灯期间的点灯开始时序信号Pr1，脉冲计数电路35b，输出在将由2分频电路62分频后的2个垂直期间中前半垂直期间的11分割同步信号2/11Tv的同步时序用作后半的垂直期间时，ON期间的开始时序与11分割同步信号2/11Tv的同步时序相同且基于点灯占空数据LD决定了熄灯期间的点灯开始时序信号Pr2。

接着，如图28(f)和(g)所示，PWM发生电路36a、36b，接收点灯开始时序信号Pr1或熄灯开始时序信号Pr2和11分割同步信号2/11Tv，输出ON期间(点灯期间)为脉宽D的PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2。

接着，如图28(h)所示，选择器63，接收PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2和2分频信号2Tv，输出在每1个垂直期间切换PWM调光脉冲Vpwm1、Vpwm2，使1个垂直期间的最初为ON期间或OFF期间的开始时刻的PWM调光脉冲Vpwms。

接着，如图28(i)所示，黑插入调光用PWM发生部32的脉冲计数电路37，接收垂直同步信号Vsyn和黑插入占空数据BD，输出点灯开始时序信号PrBL，用以产生黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始且具有与黑插入占空数据BD相应的黑插入期间的黑插入用PWM脉冲。PWM发生电路38，接收到垂直同步信号Vsyn和点灯开始时序信号PrBL，输出黑插入期间与垂直同步信号Vsyn同步开始并与点灯开始时序信号PrBL同步结束的黑插入用PWM脉冲VBL。如此，用于为改善动画显示时的动画视认性而进行基于背光的黑插入调光的黑插入调光用PWM脉冲VBL得以产生。

接着，如图28(i)的虚线所示，AND电路33，将调光用PWM脉冲Vpwms叠加到黑插入用PWM脉冲VBL点灯期间的脉冲上，输出反相器驱动信号Vout1。反相器42，用反相器驱动信号Vout1点亮或熄灭荧光灯43。

如上所述，在本实施例中，由于可以不受调光用PWM脉冲的占空比的影响，在液晶面板14的过渡期间开始点附近设置一定期间的黑插入期间，所以可为改善动画显示时的动画视认性进行基于背光的黑插入调光，并同时进行调整液晶面板14亮度的PWM调光。其结果，除图18所示的背光调光动作的效果外，还可以进一步提高动画视认性。

另外，上述各实施例，可根据需要任意进行组合，例如，第2实施例中，可将图5所示的PWM调光驱动电路部3替换为图23所示的PWM调光驱动电路部3d或图26所示的PWM调光驱动电路部3e。

此时，将如图24或图27所示生成的反相器驱动信号Vout1，和由3个1/4垂直期间延迟电路5a～5c依次延迟反相器驱动信号Vout1的相位而产生的反相器驱动信号Vout2～Vout4输入到反相器42a～42d，分别对荧光灯43a～43d进行调光。

因此，就第1个反相器驱动信号Vout1而言，如第6实施例或第7实施例所述的那样，可以有效地防止或改善闪烁，而且还不会产生因与黑插入用PWM脉冲的干涉而产生的胡须状脉冲。此外，由于反相器驱动信号Vout2～Vout4只是整体上有相位差，所以在由各PWM调光脉冲分别调光的荧光灯43b～43d内同样也可以防止或改善闪烁，不会产生因与黑插入用PWM脉冲的干涉而产生的脉冲。

此外，由于反相器驱动信号Vout1～Vout4中，1个垂直期间内点灯期间和熄灯期间分别只设有1次，其相位依次延迟1个垂直期间的1/4，故4个荧光灯43a～43d的忽亮忽灭的时序与液晶面板14的显示同步，从而使得防止动画显示时的边缘模糊不均匀、且进行整体改善成为可能。

另外，在上述的例子中，由于发光区域(荧光灯)被4分割而独立调光，因此，将延迟电路设为1/4垂直期间延迟电路，但当发光区域被进行M分割时(M＝1，2，3，…)，则用1个垂直期间的1/M延迟电路将反相器驱动信号Vout1延迟(M-1)次即可。

本发明的液晶显示装置，通过采用如上所述的实施方式，由于对可提高动画性能的背光光源进行黑插入调光或依次点灯，并由PWM调光进行亮度调光时，可抑制为控制闪烁而进行的交错驱动所引发的胡须状脉冲，故可以防止背光点灯电路的误动作、损坏等于未然。因此，对要求PWM调光的亮度对比度较高的液晶电视机等设备很有实用价值。

如上所述，本发明所提供的液晶显示装置，包括，液晶面板，驱动液晶面板的面板驱动单元，设置在液晶面板背面的光源，驱动光源使光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对光源进行PWM驱动而使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭的光源驱动单元。

在该液晶显示装置中，由于光源被驱动而使得在1个垂直期间内光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间予以设置，所以，既可通过黑插入调光提高动画视认性，又由于对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因而不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元驱动光源，使得各期间与垂直同步信号相同步地按黑插入期间、点灯期间的顺序设置。此时，由于各期间与垂直同步信号相同步地按黑插入期间、点灯期间的顺序予以设置，所以可在MPRT值为良好的相位插入黑插入期间，从而进一步提高动画视认性。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元驱动光源，使黑插入期间与液晶面板受到面板驱动单元驱动时的液晶面板的透射率的过渡期间相重叠。此时，由于液晶面板的透射率的过渡期间与黑插入期间相重叠，所以可以减少液晶面板的透射率的稳定期间与黑插入期间的重叠。因此，由于在稳定期间内可以使光源发出的光尽可能多地透过，所以既可以良好地显示与面板的透射率相应的图像，又由于可在MPRT值为良好的相位插入黑插入期间，故可以进一步提高动画视认性。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元驱动光源，使黑插入期间开始于面板驱动单元所驱动的液晶面板的透射率的过渡期间的开始点附近。此时，由于在MPRT值为最佳的相位插入黑插入期间，因而可以进一步提高动画视认性。

上述的液晶显示装置还最好是，光源包含分别被设置在将液晶面板在垂直方向上进行M分割后的各分割区域中的M个光源，光源驱动单元驱动M个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/M周期的状态下，将黑插入期间和点灯期间设在1个垂直期间内，并对M个光源进行PWM驱动使这些光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭。

此时，由于各垂直期间光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间分别被设置在1个垂直期间内，可对M个光源在动画视认性为良好的相位插入黑插入期间，故可提高液晶面板整体的动画视认性。此外，由于光源受到PWM驱动而使得在各点灯期间内反复地点灯和熄灯，因而不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元驱动M个光源，使黑插入期间对1个垂直期间的比率在(M-2)/M以下(M为3以上的整数)。此时，可以改善动画模糊不均，并进一步提高动画视认性。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元驱动M个光源，使黑插入期间对1个垂直期间的比率为20％以上。此时，可以改善动画模糊，并进一步提高动画视认性。

上述的液晶显示装置还最好是，光源包含分别被设置在将液晶面板在垂直方向上进行4分割后的各分割区域中的4个光源，光源驱动单元驱动4个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/4周期的状态下，使黑插入期间相对1个垂直期间的比率为20％以上50％以下，并对4个光源进行PWM驱动使这些光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭。此时，可对4个光源进行合适的调光。

上述的液晶显示装置还最好是，光源包含分别被设置在将液晶面板在垂直方向上进行8分割后的各分割区域中的8个光源，光源驱动单元驱动8个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/8周期的状态下，使黑插入期间相对1个垂直期间的比率为20％以上75％以下，并对8个光源进行PWM驱动使这些光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭。此时，可对8个光源进行合适的调光。

上述的液晶显示装置还最好是，光源驱动单元包括产生与垂直同步信号同步在1个垂直期间内具有黑插入期间和点灯期间的黑插入信号的第1信号产生单元，产生与垂直同步信号同步的调光用的PWM信号的第2信号产生单元，产生对黑插入信号的黑插入期间进行限制的限制黑插入信号，使得由黑插入信号和PWM信号的逻辑与所产生的多个脉冲中、具有脉宽窄于PWM信号的狭小脉冲的脉宽不至未达到指定值的限制单元，用PWM信号和限制黑插入信号的逻辑与所产生的合成信号驱动光源的驱动单元。

此时，由于对黑插入信号的黑插入期间进行限制的限制黑插入信号予以产生，而使由黑插入信号和PWM信号的逻辑与产生的多个脉冲中、具有脉宽窄于PWM信号的狭小脉冲的脉宽不至未达到指定值，并用PWM信号和限制黑插入信号的逻辑与所产生的合成信号驱动光源，因而可将狭小脉冲的脉宽限制在指定值以上的脉宽，从而不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

此外，本发明所提供的驱动方法，用于驱动设置在液晶面板背面的光源，驱动光源使光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭。

根据该驱动方法，由于光源被驱动而使得在1个垂直期间内光源熄灭的黑插入期间和光源点亮的点灯期间予以设置，所以，既可通过黑插入调光提高动画视认性，又由于对光源进行PWM驱动使该光源在点灯期间内反复地点亮和熄灭，因此不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光。

产业上的利用可能性

本发明的液晶显示装置，既可以提高动画视认性，又不会产生不需要的脉冲，能以低电流稳定地进行大范围的调光，作为包含设置在液晶面板背面的光源的液晶显示装置等很有实用价值。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，其特征在于包括：

液晶面板；

面板驱动单元，驱动上述液晶面板；

光源，设置在上述液晶面板的背面；

光源驱动单元，驱动上述光源，使上述光源熄灭的黑插入期间和上述光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对上述光源进行PWM驱动，使该光源在上述点灯期间内反复地点亮和熄灭。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源驱动单元，驱动上述光源，使得各期间与垂直同步信号相同步地按上述黑插入期间、上述点灯期间的顺序设置。

3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源驱动单元，驱动上述光源，使上述黑插入期间与上述液晶面板受到上述面板驱动单元驱动时的上述液晶面板的透射率的过渡期间相重叠。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源驱动单元，驱动上述光源，使上述黑插入期间开始于由上述面板驱动单元所驱动的液晶面板的透射率的过渡期间的开始点附近。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述光源包含M个光源，它们分别被设置在将上述液晶面板在垂直方向上进行M分割后的各分割区域；

上述光源驱动单元，驱动上述M个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/M周期的状态下，将上述黑插入期间和上述点灯期间设在1个垂直期间内，并对上述M个光源进行PWM驱动，使这些光源在上述点灯期间内反复地点亮和熄灭。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源驱动单元，驱动上述M个光源，使上述黑插入期间对1个垂直期间的比率为(M-2)/M以下，其中，M为3以上的整数。

7.根据权利要求5或6所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源驱动单元，驱动上述M个光源，使上述黑插入期间对1个垂直期间的比率为20％以上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述光源包含4个光源，它们分别被设置在将上述液晶面板在垂直方向上进行4分割后的各分割区域；

上述光源驱动单元，驱动上述4个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/4周期的状态下、使上述黑插入期间相对1个垂直期间的比率为20％以上50％以下，并对上述4个光源进行PWM驱动，使这些光源在上述点灯期间内反复地点亮和熄灭。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：

上述光源包含8个光源，它们分别被设置在将上述液晶面板在垂直方向上进行8分割后的各分割区域；

上述光源驱动单元，驱动上述8个光源，在依次延迟垂直同步信号的1/8周期的状态下、使上述黑插入期间相对1个垂直期间的比率为20％以上75％以下，并对上述8个光源进行PWM驱动，使这些光源在上述点灯期间内反复地点亮和熄灭。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光源驱动单元包括：

第1信号产生单元，产生与垂直同步信号同步并在1个垂直期间内具有上述黑插入期间和上述点灯期间的黑插入信号；

第2信号产生单元，产生与垂直同步信号同步的调光用的PWM信号；

限制单元，产生对上述黑插入信号的黑插入期间进行限制的限制黑插入信号，使得由上述黑插入信号和PWM信号的逻辑与所产生的多个脉冲中、具有比上述PWM信号的脉宽要窄的脉宽的狭小脉冲的脉宽不至未达指定值；

驱动单元，利用上述PWM信号和上述限制黑插入信号的逻辑与所产生的合成信号驱动上述光源。

11.一种驱动方法，用于驱动设置在液晶面板背面的光源，其特征在于：

驱动上述光源，使上述光源熄灭的黑插入期间和上述光源点亮的点灯期间被设在1个垂直期间内，并对上述光源进行PWM驱动，使该光源在上述点灯期间内反复地点亮和熄灭。

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