JP2001125547A - 液晶表示装置及びその表示方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその表示方法

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JP2001125547A
JP2001125547A JP30754199A JP30754199A JP2001125547A JP 2001125547 A JP2001125547 A JP 2001125547A JP 30754199 A JP30754199 A JP 30754199A JP 30754199 A JP30754199 A JP 30754199A JP 2001125547 A JP2001125547 A JP 2001125547A
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crystal display
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックライトに所定の動作をさせることで、
画像の尾引き等の発生を防止して、画質の向上を図るこ
とができる液晶表示装置及びその表示方法を提供するこ
と。 【解決手段】 映像信号ＭＳを処理するための表示制御
部１１と、表示制御部１１によって制御されていて、映
像を表示するための液晶モジュール４と、液晶モジュー
ル４の背面４ｂから光を照射するためのバックライト５
とを有する液晶表示装置１において、映像信号ＭＳに含
まれる垂直同期信号に基づいて、垂直同期信号と同期し
たパルス幅変調されたパルス信号Ｓ１を出力する垂直同
期信号処理部１２と、垂直同期信号処理部１２から送ら
れる前記パルス信号に基づいて、固有の発振周波数で発
振してバックライト５を動作させるための駆動電圧を生
成するインバータ部１５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その表示方法の改良、液晶表示装置におけるバックライ
トの調光に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータやワーク
ステーションもしくはテレビジョン表示装置として液晶
表示装置が用いられている。この液晶表示装置は、映像
信号に基づいて画像を走査させることにより、液晶パネ
ルに静止画や動画等の画像を表示させる。すなわち、映
像信号は同期データと映像データを有しており、映像デ
ータによる画像は同期データに基づいて液晶パネルを走
査することで表示されることとなる。
【０００３】ところで、この液晶表示装置における液晶
パネルの表示面に表示された表示内容を見やすくするた
め、液晶パネルの背面にバックライトが配置されてい
る。このバックライトは、たとえばインバータ駆動回路
等により駆動されて、液晶表示装置の調光を行うように
なっている。特にバックライトの光源として、通常の蛍
光管の他に小型で効率の高い冷陰極線管が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、液晶表示装置
は、映像信号に対する応答信号の遅いという特徴を有し
ている。従って、液晶表示装置に動画を表示させるた
め、画面を同期データに基づいて走査させた際、画像の
尾引き等が生じてしまい、画質の低下を招いてしまうと
いう問題がある。
【０００５】そこで本発明は上記課題を解消し、画像の
尾引き等の発生を防止して、画質の向上を図ることがで
きる液晶表示装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、映像信号を処理するための表示制御部
と、前記表示制御部によって制御されていて、映像を表
示するための液晶モジュールと、前記液晶モジュールの
背面から光を照射するためのバックライトとを有する液
晶表示装置において、前記映像信号に含まれる垂直同期
信号に基づいて、前記垂直同期信号と同期したパルス幅
変調されたパルス信号を出力する垂直同期信号処理部
と、前記垂直同期信号処理部から送られる前記パルス信
号に基づいて、固有の発振周波数で発振して前記バック
ライトを動作させるための駆動電圧を生成するインバー
タ部とを有することを特徴とする液晶表示装置により、
達成される。
【０００７】また、上記目的は、請求項５の発明によれ
ば、映像信号に基づいて画像を走査させながら液晶モジ
ュールに映像を表示させる液晶表示装置の表示方法にお
いて、前記映像信号に含まれる垂直同期信号に同期する
ように、前記垂直同期信号をパルス幅変調したパルス信
号を生成して、前記パルス信号を所定の発振周波数で発
振させて、前記液晶モジュールの背面から光を照射する
ためのバックライトを駆動するための駆動電圧を生成し
て、前記駆動電圧に基づいて前記バックライトを駆動さ
せる液晶表示装置の表示方法により、達成される。
【０００８】請求項１及び請求項５の構成によれば、バ
ックライトの動作は、垂直同期信号に同期したパルス信
号に基づいて制御されている。すなわち、液晶モジュー
ルが所定のフィールドの画像を表示している際にはバッ
クライトが点灯し、液晶モジュールが次のフィールドの
画像を走査している間、バックライトが消灯するように
制御されている。このように、走査する際に生じる尾引
き等の画像の残像がユーザに対して見えないようにする
ことで、画質の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【００１０】図１は本発明の液晶表示装置の好ましい使
用形態を示す概略図であり、図１を参照して液晶表示装
置１について説明する。図１の液晶表示装置１は、たと
えばパーソナルコンピュータ、ビデオ装置、テレビチュ
ーナ及び光ディスク装置等の映像信号出力装置２にたと
えばケーブル等を用いて接続されている。映像信号出力
装置２は、液晶表示装置１に対して映像信号ＭＳを送信
するとともに、液晶表示装置１の動作を制御している。
ここで、映像信号ＭＳは、画像情報からなる映像データ
ＭＤと後述する液晶モジュールに画像を走査させるため
の同期データＳＤとを有している。
【００１１】ここで図２に示すように、液晶表示装置１
は、枠体３、液晶モジュール（液晶パネル）４、導光板
５ａと冷陰極線管５ｂを有するバックライト５等を有し
ている。枠体３は液晶パネル４及びバックライト５等を
保護するものであって、枠体３に液晶モジュール４、バ
ックライト５等が収容されている。液晶モジュール４
は、表示面４ａに映像データＭＤを同期データＳＤに基
づいて走査させることによって画像を表示するものであ
る。液晶モジュール４の背面４ｂにはバックライト５が
配置されていて、バックライト５が液晶モジュール４に
対して光を照射することにより、ユーザは液晶モジュー
ル４を介して映像をみることができる。
【００１２】図３は、本発明の液晶表示装置の好ましい
実施の形態を示すブロック図であり、図３を参照して液
晶表示装置１について説明する。図３の液晶表示装置１
は、液晶モジュール４、バックライト５、表示制御部で
ある表示回路１１、垂直同期信号処理部１２、インバー
タ１５等から構成されている。表示回路１１は、たとえ
ばＡ／Ｄ変換器、解像度変換器及び駆動回路等から構成
されていて、液晶モジュール４とたとえば信号ケーブル
等を用いて電気的に接続されている。表示回路１１は、
映像信号出力装置２から送られる映像信号ＭＳに基づい
て液晶モジュール４に映像を出力させる機能を有してい
る。
【００１３】垂直同期信号処理部１２は、映像信号ＭＳ
の同期データＳＤに基づいて、垂直同期信号に同期した
パルス信号（ＰＷＭ信号）Ｓ１を出力する機能を有して
いる。具体的には、垂直同期信号処理部１２は、それぞ
れたとえばワンショットマルチバイブレータからなる遅
延制御部１３とデューティー制御部１４を有している。
遅延制御部１３は、映像出力装置２から送られる映像信
号ＭＳの垂直同期信号ＨＳを所定時間だけ遅延して出力
する機能を有している。ここで、垂直同期信号ＨＳを所
定の時間だけ遅延させたのは、以下の理由による。同期
データＳＤは画像を水平に走査させるための水平同期信
号と、垂直に走査させるための垂直同期信号からなって
いる。このため、遅延制御部１３が垂直同期信号が送ら
れてきていない時間（垂直ブランク期間）だけ遅延させ
ることで、垂直同期信号のみを抽出している。
【００１４】また、デューティー比制御部１４は遅延制
御部１３から送られる垂直同期信号のデューティー比を
制御してＰＷＭ信号Ｓ１を出力する機能を有している。
すなわち、デューティー比制御部１４は、垂直同期信号
のパルス幅を変調することにより、垂直同期信号に同期
したＰＷＭ信号Ｓ１を生成するものである。また、デュ
ーティー制御部１４は、ＰＷＭ信号Ｓ１のパルス幅を調
整することによって、液晶モジュール４に表示される画
像の輝度を調整する機能を有している。
【００１５】また、垂直同期信号処理部１２は、映像信
号ＭＳがテレビジョン放送やビデオ画像等の動画等の動
画のときのみ駆動し、液晶表示装置１がたとえばパーソ
ナルコンピュータ等で使用されている場合、垂直同期信
号処理部１２は動作しないように制御されている。すな
わち、映像信号ＭＳが動画以外の場合、バックライト５
は、インバータ１５の発振周波数（たとえば２００（Ｈ
ｚ））でのみ駆動することとなる。これにより、映像信
号ＭＳの種類に応じて、必要な場合にのみバックライト
５による調光を行うことができる。
【００１６】インバータ１５は、デューティー制御部１
４から送られるＰＷＭ信号Ｓ１に基づいて駆動電圧Ｖを
生成し、バックライト５を駆動させるものである。ここ
で、インバータ１５は固有の発振周波数を有していて、
発振周波数に基づいてＰＷＭ信号Ｓ１を発振させて駆動
電圧Ｖを生成しバックライト５を駆動させる。
【００１７】図４は本発明の液晶表示装置の表示方法の
好ましい実施の形態を示すフローチャート図であり、図
３と図４を参照して液晶表示装置の表示方法について説
明する。まず、図３の映像信号出力装置２から映像信号
ＭＳが表示回路１１及び遅延制御部１３に送られる（Ｓ
Ｔ１）。すると、表示回路１１は同期データＳＤに基づ
いて映像データＭＳを液晶モジュール４に走査させて、
液晶モジュール４の表示面から映像が出力される。
【００１８】一方、映像信号ＭＳが遅延制御部１３に入
力されると、映像信号ＭＳにおける垂直同期信号がたと
えば垂直ブランキング期間だけ遅延され、デューティー
制御部１４に送られる（ＳＴ２）。その後、遅延された
垂直同期信号は、デューティー制御部１４において所定
のパルス変調がなされて、垂直同期信号と同期したＰＷ
Ｍ信号Ｓ１に変換される（ＳＴ３）。そして、ＰＷＭ信
号Ｓ１がインバータ１５に送られると、インバータ１５
はＰＷＭ信号Ｓ１に基づいて駆動電圧Ｖを生成し、バッ
クライト５のＯＮ／ＯＦＦを制御する（ＳＴ４）。
【００１９】ここで、インバータ１５は、垂直同期信号
に同期したＰＷＭ信号Ｓ１に基づいて動作しているた
め、バックライト５のＯＮ／ＯＦＦも垂直同期信号に同
期して高速に点滅することになる。従って、水平同期信
号により所定のフィールドの画像から次のフィールドの
画像へと走査が行われているときにはバックライト５が
消灯し、所定のフィールドが表示されているときにはバ
ックライト５が点灯して画像を表示するようになる。
【００２０】具体的には、図５に示すように、液晶モジ
ュール４に所定のｎフィールドの画像が表示されると
き、バックライト５が点灯する（図５（Ａ））。その
後、ｎフィールドからｎ＋１フィールドに表示が移り変
わるとき、すなわち表示面が走査されている間、バック
ライト５は消灯する（図５（Ｂ））。そして、液晶モジ
ュール４にｎ＋１フィールドの画像が表示されたとき、
バックライト５が点灯するようになる（図５（Ｃ））。
【００２１】これにより、液晶モジュール４の応答速度
の遅さにより生じる尾引き（残像）が残らずに、画質の
向上を図ることができる。すなわち、画像を走査させて
次のフィールドの画像を表示させる間、液晶モジュール
４の表示面を走査させているときにはバックライト５が
消灯している。このため、次のフィールドの画像への走
査を行っている際に、前のフィールドの画像が表示され
ないようになる。従って、液晶表示装置１の画質の向上
を図ることができる。また、バックライト５の動作は、
インバータ１５自体の発振周波数を変更することなく、
ＰＷＭ信号Ｓ１を垂直同期信号に同期させることのみで
行っているため、簡易に液晶表示装置１の画質の向上を
図ることができる。
【００２２】図６は本発明の液晶表示装置の第２の形態
を示す概略斜視図であり、図５を参照して液晶表示装置
１００について説明する。なお、図６の液晶表示装置１
００において、図３の液晶表示装置１と同一の構成を有
する部位には、同一の符号を付してその説明を省略す
る。
【００２３】図６の液晶表示装置１００が図３の液晶表
示装置１と異なる点はバックライトの構成である。図７
は、図６におけるバックライト１０５の一例を示す概略
斜視図であるが、図７において、バックライト１０５
は、導光板１０５ａ、遮光板１０６、冷陰極線管１０
７、１０８等を有している。冷陰極線管１０７、１０８
はそれぞれ導光板１０５ａの端部にそれぞれ配置されて
いて、導光板１０５ａのたとえば略中央部には遮光板１
０６が配置されている。従って、冷陰極線管１０７、１
０８から出力された光は、それぞれ液晶表示パネル４の
略半分の領域のみを点灯させることとなる。なお、図６
の各冷陰極線管１０７、１０８の動作はインバータ１５
によってそれぞれ制御されていて、それぞれ異なる動作
で駆動することができる。
【００２４】図８は本発明の液晶表示装置の表示方法を
示す図であり、図６乃至図８を参照して液晶表示装置の
表示方法について説明する。まず、図８（Ａ）に示すよ
うに、ｎフィールドの画像が液晶パネル４に表示されて
いる。ここで、ｎフィールドの画像からｎ＋１フィール
ドの画像へ移る際に、図８（Ｂ）に示すように、インバ
ータ１５により冷陰極線管１０５ａが消灯し、他方側４
ｂの冷陰極線管１０８が点灯する。すると、導光板１０
４に遮光板１０６が設けられているため、液晶パネル４
の一方側４ａは消灯して、他方側４ｂは画像が表示され
ている状態となる。
【００２５】そして、液晶パネル４の一方側４ａの走査
が終わると、図８（Ｃ）に示すように、冷陰極線管１０
７が点灯して冷陰極線管１０８が消灯する。すると、液
晶パネル４の一方側４ａは画像が表示され、他方側４ｂ
は画像が表示されていない状態となる。この状態で、液
晶パネル４の他方側４ｂの走査が行われる。そして、液
晶パネル４の他方側４ｂの走査が終わると、冷陰極線管
１０８が点灯して、図８（Ｄ）に示すようなｎ＋１フィ
ールドの画像が表示される。このように、液晶パネル４
における走査が行われている領域のみ冷陰極線管１０
７、１０８がそれぞれ点灯することによって、尾引き等
の残像を除去するとともに、液晶モジュール４の各領域
においてバックライト５の消灯している時間が短くなる
ため、さらに画質の向上を図ることができる。
【００２６】上記実施の形態によれば、垂直同期信号に
同期したＰＷＭ信号Ｓ１を用いてバックライト５を調光
できるようにすることで、液晶モジュール４に動画等の
画像を表示させた場合に生じる尾引き等の表示不良を消
去することができる。すなわち、液晶モジュール４に動
画等の時間変化の大きい画像を表示した場合において、
映像のフレーム周波数に同期してバックライト５を制御
することによって、液晶モジュール特有の画像の尾引き
等を消去することができ、画質の向上を図ることができ
る。
【００２７】本発明の実施の形態は、上記実施の形態に
限定されない。たとえば、図３において、垂直同期信号
処理部１２には遅延制御部１３が配置されているが、垂
直同期信号を直接デューティー制御部１４に入力するよ
うにしてもよい。また、映像信号ＭＳの垂直同期信号の
２倍の周波数のＰＷＭ信号Ｓ１を生成して、バックライ
ト５を駆動するようにしてもよい。このとき、液晶モジ
ュール４の垂直同期信号も２倍にして、バックライト５
が消灯している間に、走査を完了するようにする。
【００２８】さらに、図３及び図６において、映像信号
出力装置２から送られる映像信号ＭＳは、デジタル信号
もしくはアナログ信号のいずれであってもよい。また、
図７において、バックライト１０５の導光板１０５ａ
は、遮光板１０６によりたとえば２つの領域に分割され
ているが３つ以上の領域にしてもよい。このとき、導光
板１０５ａの各領域には少なくとも１つの冷陰極線管が
配置されていて、液晶モジュール４における走査してい
る領域の冷陰極線管を消灯するようにインバータ１５に
より制御させればよい。そして、図３と図７における遅
延制御部１３及びデューティー比制御部１４の機能は、
ワンショットマルチバイブレータに代表されるハードウ
ェアによって実現してもよいし、これと等価なソフトウ
ェアによって実現してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バックライトに所定の動作をさせることで、画像の尾引
き等の発生を防止して、画質の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の使用例を示す概略構成
図。
【図２】本発明の液晶表示装置の好ましい実施の形態を
示す構成図。
【図３】本発明の液晶表示装置の好ましい実施の形態を
示すブロック図。
【図４】本発明の液晶表示装置の表示方法の好ましい実
施の形態を示すフローチャート図。
【図５】本発明の液晶表示装置の表示方法における液晶
モジュールの表示面の様子を示す模式図。
【図６】本発明の液晶表示装置の別の実施の形態を示す
ブロック図。
【図７】図６の液晶表示装置におけるバックライトの一
例を示す構成図。
【図８】本発明の液晶表示装置の表示方法における別の
液晶モジュールの表示面の様子を示す模式図。
【符号の説明】
１、１００・・・液晶表示装置、２・・・映像信号出力
装置、４・・・液晶モジュール、５、１０５・・・バッ
クライト、５ａ・・・導光板、５ｂ、１０７、１０８・
・・冷陰極線管、１１・・・表示回路（表示制御部）、
１２・・・垂直同期信号処理部、１３・・・遅延制御
部、１４・・・デューティー比制御部、１５・・・イン
バータ、１０６・・・遮光板、ＭＳ・・・映像信号、Ｍ
Ｄ・・・映像データ、ＳＤ・・・同期データ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２２Ｓ ６２２ ６４１Ｒ ６４１ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H091 FA23Z FA34Z FA42Z 2H093 NA43 NC05 NC44 ND07 ND15 5C006 AA01 AA15 AF44 AF52 AF71 AF73 AF81 BB11 BB29 BF07 BF16 BF49 EA01 FA29 5C080 AA10 BB05 DD05 DD06 EE19 FF03 GG07 GG08 JJ01 JJ02 JJ06 JJ07 5G435 AA01 BB12 DD13 EE27 EE30 EE37 FF08 FF13 GG24 GG26

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像信号を処理するための表示制御部
    と、前記表示制御部によって制御されていて、映像を表
    示するための液晶モジュールと、前記液晶モジュールの
    背面から光を照射するためのバックライトとを有する液
    晶表示装置において、 前記映像信号に含まれる垂直同期信号に基づいて、前記
    垂直同期信号と同期したパルス幅変調されたパルス信号
    を出力する垂直同期信号処理部と、 前記垂直同期信号処理部から送られる前記パルス信号に
    基づいて、固有の発振周波数で発振して前記バックライ
    トを動作させるための駆動電圧を生成するインバータ部
    とを有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記垂直同期信号処理部は、所定時間だ
    け前記パルス信号の出力を遅延させるための遅延制御部
    を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記バックライトは、導光板と、前記導
    光板の中に配置されている複数の冷陰極線管と、前記導
    光板に設けられており前記冷陰極線管から出力される光
    の前記導光板内の伝搬を遮断するための遮光板とを有し
    ており、 前記インバータは、複数の前記冷陰極線管の動作をそれ
    ぞれ制御する機能を有する請求項１に記載の液晶表示装
    置。
  4. 【請求項４】 前記垂直同期信号処理部は、前記映像信
    号が動画のときのみ駆動する請求項１に記載の液晶表示
    装置。
  5. 【請求項５】 映像信号に基づいて画像を走査させなが
    ら液晶モジュールに映像を表示させる液晶表示装置の表
    示方法において、 前記映像信号に含まれる垂直同期信号に同期するよう
    に、前記垂直同期信号をパルス幅変調したパルス信号を
    生成して、 前記パルス信号を所定の発振周波数で発振させて、前記
    液晶モジュールの背面から光を照射するためのバックラ
    イトを駆動するための駆動電圧を生成して、 前記駆動電圧に基づいて前記バックライトを駆動させる
    ことを特徴とする液晶表示装置の表示方法。
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