JP2003316335A

JP2003316335A - 液晶表示装置とその駆動方法

Info

Publication number: JP2003316335A
Application number: JP2002126424A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ogawa; 和宏小川; Tetsuro Izawa; 哲朗伊沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】動画表示特性に優れた液晶表示装置を提供す
る。【解決手段】映像を表示する第１の液晶表示パネルＰＮ
Ｌ１とバックライトＢＬの間にブリンキング用の第２の
液晶表示パネルＰＮＬ２を配置し、第１の液晶表示パネ
ルＰＮＬ１の表示タイミングに同期させて第２の液晶表
示パネルＰＮＬ２を駆動して光源装置（バックライト）
ＢＬからの光の第１の液晶表示パネルＰＮＬ１への透過
光量をブリンキング制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に高輝度で動画表示特性に優れた液晶表示装置お
よびその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやその他の情報機器の高精
細度カラーモニター、あるいはテレビ受像機の表示デバ
イスとして液晶表示装置が広く用いられている。液晶表
示装置は、基本的には少なくとも一方が透明なガラス等
からなる二枚の（一対の）基板の間に液晶層を挟持した
所謂液晶表示パネルを有し、この液晶表示パネルの基板
に形成した画素形成用の各種電極に選択的に電圧を印加
して所定画素の点灯と消灯を行う形式、上記各種電極と
画素選択用のアクティブ素子を形成してこのアクティブ
素子を選択することにより所定画素の点灯と消灯を行う
形式とに分類される。

【０００３】特に、後者の形式の液晶表示装置はアクテ
ィブ・マトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表
示性能等から液晶表示装置の主流となっている。アクテ
ィブ・マトリクス型液晶表示装置は、一方の基板に形成
した電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層の
配向方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界方
式と、液晶層に印加する電界の方向を基板面とほぼ平行
な方向とする、所謂横電界方式（ＩＰＳ方式とも言う）
の液晶表示装置などが知られている。

【０００４】上記した各種の液晶表示装置には、液晶表
示パネルを背面から照明する光源装置（一般に、バック
ライトと称する）が備えられている。このバックライト
には、透明材料からなる導光板の側面にランプ（線状光
源、線状ランプ：冷陰極蛍光管）を設置したサイドエッ
ジ方式と、液晶パネル主面の真下にランプを設置した、
所謂直下型方式とが知られている。

【０００５】図１４は一般的なアクティブ・マトリクス
型液晶表示装置の構成と駆動システムの説明図である。
この種の液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、こ
の液晶表示パネルＰＮＬの周辺に表示信号線（映像信号
線、データ線、ドレイン信号線、ドレイン線、または単
に信号線とも言う）駆動回路（ＩＣチップ）すなわち表
示信号駆動回路（以下、ドレインドライバと称する）Ｄ
ＤＲ、表示走査線（ゲート信号線、ゲート線、または単
に走査線とも言う）駆動回路（ＩＣチップ）すなわち表
示走査線駆動回路（以下、ゲートドライバと称する）Ｇ
ＤＲを有し、これらドレインドライバＤＤＲとゲートド
ライバＧＤＲに映像表示のための表示データやクロック
信号、階調電圧などを供給する表示制御手段である表示
制御装置ＣＲＬ、電源回路ＰＷＵを備えている。

【０００６】コンピュータ、パソコン、あるいはテレビ
受像回路などの外部信号源からの表示データと制御信号
クロック、表示タイミング信号、同期信号などの各種電
圧信号は表示制御装置ＣＲＬに入力する。表示制御装置
ＣＲＬには、階調基準電圧生成部、タイミングントロー
ラＴＣＯＮなどが備えられており、外部からの表示デー
タと各種電圧信号を液晶表示パネルＰＮＬでの表示に適
合した形式のデータに変換する。ドレインドライバＤＤ
ＲとゲートドライバＧＤＲに対する表示データとクロッ
ク信号は図示したように供給される。ドレインドライバ
ＤＤＲの前段のキャリー出力は、そのまま次段のドレイ
ンドライバのキャリー入力に与えられる。

【０００７】図１５は液晶表示パネルの各ドライバの概
略構成と信号の流れを示すブロック図である。ドレイン
ドライバＤＤＲは映像信号等の表示データのデータラッ
チ部と出力電圧発生回路とから構成される。また、階調
基準電圧生成部ＨＴＶ、マルチプレクサＭＰＸ、コモン
電圧生成部ＣＶＤ、コモンドライバＣＤＤ、レベルシフ
ト回路ＬＳＴ、ゲートオン電圧生成部ＧＯＶ、ゲートオ
フ電圧生成部ＧＦＤ、およびＤＣ−ＤＣコンバータＤ／
Ｄは図１３の電源回路ＰＷＵに設けられる。

【０００８】図１６は信号源（本体）から表示制御装置
に入力される表示データおよび表示制御装置からドレイ
ンドライバとゲートドライバに出力される信号を示すタ
イミング図である。表示制御装置ＣＲＬは信号源からの
制御信号（クロック信号、表示タイミング信号、同期信
号）を受けて、ドレインドライバＤＤＲへの制御信号と
してクロックＤ１（ＣＬ１）、シフトクロックＤ２（Ｃ
Ｌ２）および表示データを生成し、同時にゲートドライ
バＧＤＲへの制御信号として、フレーム開始指示信号Ｆ
ＬＭ、クロックＧ（ＣＬ３）および表示データを生成す
る。

【０００９】なお、信号源からの表示データの伝送に低
電圧差動信号（ＬＶＤＳ信号）を用いる方式では、当該
信号源からのＬＶＤＳ信号を上記表示制御装置を搭載す
る基板（インターフェイス基板）に搭載したＬＶＤＳ受
信回路で元の信号に変換してからゲートドライバＧＤＲ
およびドレインドライバＤＤＲに供給する。図１５から
明らかなように、ドレインドライバのシフト用クロック
信号Ｄ２（ＣＬ２）は本体コンピュータ等から入力され
るクロック信号（ＤＣＬＫ）および表示データの周波数
と同じであり、ＸＧＡ表示素子では約４０ＭＨｚ（メガ
ヘルツ）の高周波となる。

【００１０】このような構成の液晶表示装置は薄形、低
消費電力といった特徴により、ブラウン管（ＣＲＴ）デ
ィスプレイから置き換わりが進んでいる。この置き換わ
りがさらに進んだ背景には液晶表示装置の画質向上の技
術革新がある。特に、最近はテレビ映像に代表される動
画表示への要求が強く、液晶材料や駆動方法による改善
がなされている。

【００１１】しかし、ＣＲＴが電子銃の走査によるイン
パルス型発光であるのに対して、液晶表示装置は線状ラ
ンプ（蛍光灯）を照明光源としたバックライトシステム
を用いたホールド型発光のため、完全な動画表示が困難
とされてきた。すなわち、液晶表示装置で動画表示を行
った場合、そのホールド特性のために所謂動画像輪郭劣
化が発生し、画像品質が劣化する。これは、液晶表示装
置に限らず、例えばプラズ・マディスプレイ等において
も同様である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１７は液晶表示装置
等のホールド特性を有する表示装置で動画を表示した場
合の動画像輪郭劣化発生のメカニズムを説明する模式図
である。同図（ａ）は液晶表示装置ＬＣＤの背景画面の
一部に矢印方向Ａに移動する黒の表示を行った場合を示
し、（ｂ）はその黒／白の境界部分の拡大図、（ｃ）は
動画像輪郭劣化発生原因の説明図、（ｄ）は動画像輪郭
劣化状態を示す（ｂ）と同様の拡大図を示す。図中、単
位四角は画素を示す。なお、図面では、動画像輪郭劣化
を“ぼやけ(Blurring)”または“動画ぼやけ（Motion P
icture Blurring)”と表記してある。

【００１３】図１７の（ｂ）の黒／白の境界部分の一行
を時系列に表示した（ｃ）に示したように、表示画像の
矢印Ａ方向への移動に伴い、視線は図中に右下斜めに引
いた矢印Ｂのように移動する。１フレームの表示の移動
中にもその間に表示される画素の輝度が保持（ホール
ド）される。輝度は画素の輝度を積分したものであるた
め、同図（ｄ）に示したような動画像輪郭劣化が発生す
る。

【００１４】液晶表示装置では、１フレームの期間中に
わたって映像を表示する、所謂“ホールド型”の表示が
なされるが、ＣＲＴでは一瞬だけ映像を表示し、残りの
期間は黒になっている、所謂“インパルス型”の表示が
なされる。液晶表示装置で動画を表示した場合に映像が
ぼやける原因はこの影響が強く、インパルス型の表示を
することができれば液晶表示装置でも動画をぼやけなく
精細に表示することが可能となる。

【００１５】この課題を克服する手法として，液晶表示
パネル（液晶セルとも称する）の液晶層を構成する液晶
材料あるいは表示モードの改良と、光源に直下型バック
ライトを用いる方法が報告されている。直下型バックラ
イトを用いるものは、液晶表示パネルの主面の直下（背
面）に複数の線状ランプ（冷陰極蛍光ランプ等）を前記
ゲート線と平行な方向に配列し、線状ランプの各点灯開
始時間のタイミングを表示画面の上から下へとずらし、
かつ画像表示信号の走査周期に同期させるバックライト
のブリンキングと称する照明方法である（特開平１１−
１０９９２１号公報参照）。なお、液晶表示装置の動画
像を改善する技術は、この他に、例えば、特表平８−５
００９１５号、特開平１１−２０２２８５号、特開平１
１−２０２２８６号、及び特開平１１−２３７６０６号
の各公報を挙げることができる。

【００１６】上記した光源の点灯時間を制御する方式の
液晶表示装置では、ある程度の動画像輪郭劣化の発生を
回避して動画表示特性を向上させることができるが、線
状ランプの本数が増えた時に走査の一周期中に占める各
ランプの発光時間が短くなり、輝度効率が低下して充分
な輝度を得られず、また他の形式の光源に対して同様に
適用することが難しいという問題がある。

【００１７】また、バックライトをブリンキング（Blin
king、発光輝度変調）したとしても、画素に映像データ
を書き込むタイミングが表示画面内で異なることで適性
なインパルス応答にならない部分が存在する。そのた
め、表示画面の特定箇所の動画像は高品質となるもの
の、それ以外の部分では光源のブリンキング前（ブリン
キング無し）と同様の画像となってしまう。さらに、照
明光源を構成する線状光源を順次に点滅させたとしても
漏れ光が存在するため、バックライトを正確なタイミン
グで消灯することができず、ブリンキングの効果が充分
に得られない。

【００１８】本発明の目的は、液晶表示装置に動画を表
示する際のぼやけを従来のような照明光源のブリンキン
グを用いることなく解消し、高輝度でかつ動画表示特性
に優れた液晶表示装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の基本思想は、映像を表示する液晶表示パネ
ルとバックライトの間にブリンキング用の液晶表示パネ
ルを配置し、映像を表示する液晶表示パネルの表示タイ
ミングに同期させてブリンキング用の液晶表示パネルを
駆動して光源装置（バックライト）からの光の上記映像
を表示する液晶表示パネルへの透過光量を制御する構成
としたものである。

【００２０】映像を表示する液晶表示パネルとブリンキ
ング用の液晶表示パネルは、それぞれが一対の基板の間
に液晶層を挟持した独立した液晶表示パネルを積層した
ものと、各液晶層を隔てる基板を共通とした３枚基板で
構成したものの何れでもよい。以下では、液晶層毎を一
つの液晶表示パネルとして説明する場合もある。

【００２１】映像を表示する液晶表示パネル（以下、第
１の液晶表示パネル、表示用液晶表示パネルとも称す
る）に印加する画素電圧とは異なる電圧をブリンキング
用の液晶表示パネル（以下、第２の液晶表示パネル、光
量制御用液晶表示パネルとも称する）の画素電極に印加
する。第１の液晶表示パネルのドレイン線に印加される
電圧は映像データで生成された階調電圧であり、第２の
液晶表示パネルのドレイン線に印加される電圧は、白ま
たは黒を示す所定の電圧（階調電圧の上限と下限）とす
るのが好適である。

【００２２】また、第２の液晶表示パネルの垂直方向精
細度（ゲート線の延在方向と交叉する方向）を第１の液
晶表示パネルの当該方向精細度に比べて同一、またはそ
れ以下とする。第２の液晶表示パネルの垂直方向精細度
を第１の液晶表示パネルの当該方向精細度以下とした場
合、光源装置から第２の液晶表示パネルを透過する光は
第１の液晶表示パネル複数の走査信号線に相当する画素
を同時に照明する。

【００２３】ブリンキング用の液晶表示パネル、すなわ
ち第２の液晶表示パネルはアクティブマトリクス型とす
る。映像表示用の液晶表示パネルはアクティブマトリク
ス型に限らない。そして、第２の液晶表示パネルはノー
マリオープンモードとする。

【００２４】第２の液晶表示パネルの信号線（ドレイン
線）に所定の電圧を一括して印加する。この電圧として
第１の液晶表示パネルの階調電圧を用いることができ
る。第２の液晶表示パネルのゲート線を複数の領域に分
割し、それぞれを独立させて所定のゲート信号を印加す
る。各液晶表示パネルに印加するタイミング信号は共通
のタイミングコンバータで生成してもよく、またそれぞ
れに別個のタイミングコンバータを設けてもよい。

【００２５】第２の液晶表示パネルにおけるゲートドラ
イバに、複数のゲート線を同時に選択する機能を持たせ
る。また、第１の液晶表示パネルの光透過率を１フレー
ム毎に外部から入力されるＮ走査線分の映像信号に応じ
て変調し、第２の液晶表示パネルの光透過率を上記１フ
レーム毎にＭ走査線分の画素群毎に変調する。この場
合、Ｎ＞Ｍとする。

【００２６】上記の基本思想に基づき、以下、本発明の
代表的な構成を記述する。（１）、第１の液晶層と、該第１の液晶層に対向する主
面内に二次元的に配置され、且つ該第１の液晶層に電界
を印加する複数の第１電極とを有する第１の液晶表示パ
ネルと、前記第１の液晶表示パネルの主面に光を照射す
る光源装置と、第２の液晶層と該第２の液晶層に対向す
る主面内に二次元的に配置され、且つ該第２の液晶層に
電界を印加する複数の第２電極とを有して前記第１の液
晶表示パネルと前記光源装置との間に配置された第２の
液晶表示パネルと、外部信号源から受信した画像データ
に基づいて前記複数の第１電極に印加する表示用電圧
と、前記表示用電圧に同期し異なるタイミングで前記第
２電極に印加する光量制御用電圧を生成する表示制御装
置とを備えた。

【００２７】（２）、第１基板と、該第１基板の主面に
対向させて配置した第２基板と、該第２基板の前記第１
基板とは反対側の主面に対向させて配置した第３基板
と、前記第１基板と前記第２基板の間に封入された第１
の液晶層と、前記第２基板と前記第３基板の間に封入さ
れた第２の液晶層と、前記第１の液晶層に対向する主面
内に配置され、且つ該第１の液晶層に電界を印加する複
数の第１電極と、前記第３基板の前記第２基板とは反対
側の主面に光を照射する光源装置と、外部信号源から受
信した映像データに基づいて前記複数の第１電極に印加
する表示用電圧と、前記表示用電圧に同期し異なるタイ
ミングで前記第２電極に印加する光量制御用電圧を生成
する表示制御装置とを備えた。

【００２８】（３）、（１）または（２）において、前
記第２の液晶層と第２電極による表示をノーマリホワイ
トモードとする。

【００２９】（４）、（１）〜（３）の何れかにおい
て、前記第１電極は第１の方向に延在して該第１の方向
と交叉する第２の方向に並設された信号線と、前記第２
の方向に延在して前記第１の方向に並設された走査線を
有し、前記第２電極は前記第１の方向に延在して前記第
２の方向に並設された駆動信号線と、前記第２の方向に
延在して前記第１の方向に並設された駆動走査線を有
し、前記第２電極の前記第１の方向での精細度を前記第
１電極の該第１の方向での精細度と同等またはそれ以下
とする。

【００３０】（５）、第１の液晶層および該第１の液晶
層に電界を印加する第１電極と、第２の液晶層および該
第２の液晶層に電界を印加する第２電極と、前記第２液
晶層を通して前記第１液晶層に光を照射する光源装置を
この順で積層した液晶表示装置と、外部信号源から受信
した映像データに基づいて前記複数の第１電極に印加す
る表示用電圧と、前記表示用電圧に同期し異なるタイミ
ングで前記第２電極に印加する光量制御用電圧を生成す
る表示制御装置とを備え、前記表示制御装置は、前記映
像データよりＮ走査線（Ｎは自然数）分の表示信号と表
示走査信号とからなる表示用信号を発生して、該映像信
号と表示走査信号を前記第１電極に印加して前記第１の
液晶層の光透過率を１走査線毎に順次変調すると共に、
前記表示制御装置は、前記表示用信号とは異なるＭ走査
線（Ｍは自然数、Ｍ≦Ｎ）分の透光制御信号と透光走査
信号とからなる光量制御信号を発生して、該光量制御信
号を前記第２電極に印加して前記第２の液晶層の光透過
率を１走査線毎に順次変調し、前記光源装置より前記第
１の液晶層の前記Ｎ走査線分の表示信号で光透過率が変
調される領域に照射される光の量を、前記Ｍ走査線分の
透光制御信号で変調される前記第２の液晶層の光透過率
で制御する。

【００３１】（６）（５）において、前記第２電極の前
記第１の方向での精細度を前記第１電極の該第１の方向
での精細度と同等またはそれ以下とし、前記第１電極に
前記表示用信号を印加し、前記第２電極に前記表示用信
号に同期し異なるタイミングで前記光量制御信号を印加
する。

【００３２】（７）、（６）において、前記第１電極は
第１の方向に延在して該第１の方向と交叉する第２の方
向に並設された表示信号線と、前記第２の方向に延在し
て前記第１の方向に並設された表示走査線を有し、前記
第２電極は前記第１の方向に延在して前記第２の方向に
並設された透光制御信号線と、前記第２の方向に延在し
て前記第１の方向に並設された透光制御走査線を有し、
前記表示走査線に前記表示走査信号を印加し、前記前記
透光制御走査線に前記透光走査信号を印加する。

【００３３】（８）、（７）において、前記透光走査信
号は前記透光制御走査線に順次印加する。

【００３４】（９）、（７）において、前記透光制御走
査線は前記第１の方向に複数の領域に分割し、前記透光
走査信号が前記各領域毎に一括して印加する。

【００３５】（１０）、（７）において、前記透光制御
走査線は前記第１の方向に複数の領域に分割し、前記透
光走査信号が前記各領域毎に順次印加する。

【００３６】上記の各構成において、ブリンキングを行
う第２の液晶表示パネルの黒表示を、映像表示を行う第
１の液晶表示パネルの映像表示タイミングと同期を取り
ながら順次実行することでブリンキング効果が向上し、
表示映像のぼやけが解消され、高品質の動画表示を得る
ことができる。

【００３７】以上、本発明の代表的な構成とその動作を
記述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能
である。また、本発明の他の目的および構成は後述する
実施の形態の記述から明らかになるであろう。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明の液晶表示装置の第一実施例を示す全体構成の模式
図である。本実施例の液晶表示装置は、第１の液晶層Ｌ
Ｃ１と該第１の液晶層ＬＣ１に電界を印加する複数の第
１電極を第１の液晶層ＬＣ１に対向する主面内に二次元
的に配置した第１の液晶表示パネルＰＮＬ１と、第２の
液晶層ＬＣ２と該第２の液晶層ＬＣ２に電界を印加する
複数の第２電極とを対向する主面内に二次元的に配置し
た第２の液晶表示パネルＰＮＬ２と、第２の液晶表示パ
ネルＰＮＬ２の背面に設置して第２の液晶表示パネルＰ
ＮＬ２を通して第１の液晶表示パネルの主面に光を照射
する光源装置（バックライト）ＢＬとを積層して構成さ
れている。

【００３９】第１電極は第１の方向（以下、垂直方向）
に延在して該第１の方向と交叉する第２の方向（以下、
水平方向）に並設された表示信号線と、前記水平方向に
延在して垂直方向に並設された表示走査線を有し、表示
信号線と表示走査線の交差部分における液晶の配向を制
御して画素の点灯と消灯を行う。第２電極は垂直方向に
延在して水平方向に並設された透光制御信号線と、水平
方向に延在して垂直方向に並設された透光制御走査線と
から構成され、画素（この場合、開閉画素）の点灯
（開：白表示）と消灯（閉：黒表示）を行い、バックラ
イトＢＬからの光のブリンキングを行う。透光制御走査
線の精細度（本数）は、透光制御信号線の精細度（本
数）と同等またはそれ以下となっている。

【００４０】第１の液晶表示パネルＰＮＬ１は映像表示
用パネルであり、第２の液晶表示パネルＰＮＬ２は第１
の液晶表示パネルＰＮＬ１の主面を照射するバックライ
トＢＬの光をブリンキングする光シャッタ機能を有する
透光制御用パネルである。第２の液晶表示パネルＰＮＬ
２は、外部信号源から受信した画像データに基づいて前
記複数の第１電極に印加する表示用電圧と、前記表示用
電圧に同期し異なるタイミングで前記第２電極に印加す
る。

【００４１】図２は図１に示した液晶表示装置の第一実
施例の駆動システムの概要を説明するブロック図であ
る。図１の液晶表示装置を構成する第１の液晶表示パネ
ルＰＮＬ１と第２の液晶表示パネルＰＮＬ２はそれぞれ
独立しており、図２では別個の液晶表示パネルとして示
している。第１の液晶表示パネルＰＮＬ１には表示信号
線ＤＬを駆動するドレインドライバＤＤＲ、表示走査線
ＧＬを駆動するゲートドライバＧＤＲを有している。ま
た、第２の液晶表示パネルＰＮＬ２には透光制御信号線
ＤＬ’を駆動するドレインドライバＤＤＲ’、透光制御
走査線ＧＬ’を駆動するゲートドライバＧＤＲ’を有し
ている。

【００４２】参照符号ＣＲＬは表示制御装置を示し、外
部信号源（ＨＳＴ）からインターフェース回路Ｉ／Ｆを
介して入力する表示データＤＡＴＡとクロック信号を含
む各種の電圧信号Ｖｉｎに基づいて第１の液晶表示パネ
ルＰＮＬ１に表示する映像信号を作成し、また第２の液
晶表示パネルＰＮＬ２のブリンキングを制御する透光制
御信号および透光走査信号を生成する。表示制御装置に
有するタイミングコンバータＴＣＯＮ、ＤＣ／ＤＣコン
バータＤＣＣは基本的には前記図１４で説明した機能を
有する。

【００４３】図３は図１に示した液晶表示装置の詳細と
図２のブロック図を組合せた説明図である。第１の液晶
表示パネルＰＮＬ１は一対の基板ＳＵＢ１ａとＳＵＢ１
ｂの間に液晶層ＬＣ１を挟持し、その両側に偏光板ＰＯ
Ｌ１ａとＰＯＬ１ｂが設置されている。第２の液晶表示
パネルＰＮＬ２は一対の基板ＳＵＢ２ａとＳＵＢ２ｂの
間に液晶層ＬＣ２を挟持し、その両側に偏光板ＰＯＬ２
ａとＰＯＬ２ｂが設置されている。バックライトＢＬは
導光板ＧＬＢの一端に沿って冷陰極蛍光ランプＣＦＬを
配置した、所謂サイドエッジ型である。第２の液晶表示
パネルＰＮＬ２とバックライトＢＬの間には、拡散シー
トとプリズムシートの積層体からなる光学シートＯＰＳ
が介挿されている。

【００４４】タイミングコンバータＴＣＯＮやＤＣ／Ｄ
ＣコンバータＤＣＣで構成した表示制御装置ＣＲＬから
出力される表示信号と各種クロック信号および各種電圧
は第１の液晶表示パネルＰＮＬ１のドレインドライバＤ
ＤＲとゲートドライバＧＤＲ、および第２の液晶表示パ
ネルＰＮＬ２のドレインドライバＤＤＲ’とゲートドラ
イバＧＤＲ’に供給される。

【００４５】第２の液晶表示パネルＰＮＬ２の表示モー
ドはノーマリクローズ表示モードとノーマリオープン表
示モードの何れでも良いが、本実施例では、ノーマリオ
ープン表示モードを推奨する。その理由について説明す
る。

【００４６】図４は第２の液晶表示パネルにノーマリオ
ープン表示モードを推奨する理由の説明図である。図４
は液晶層の配向を制御するための印加電圧と液晶層の輝
度（光透過率）の関係を示す電圧−輝度特性で、ノーマ
リクローズ表示モードとノーマリオープン表示モードに
ついて示したものである。図中に点線で示した曲線はノ
ーマリクローズ表示モードの電圧−輝度特性である。こ
のノーマリクローズ表示モードでは、白表示電圧のずれ
（電圧の不均一）が“チラツキ”として視認され易い。
これに対し、図中に実線で示したノーマリオープン表示
モードでは黒表示電圧のずれは視認され難い。この理由
から本実施例では、ノーマリオープン表示モードを採用
した。

【００４７】図５は本発明による液晶表示装置の駆動方
法の第一実施例を説明する波形タイミング図である。こ
の実施例では、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１と第２の
液晶表示パネルＰＮＬ２の垂直方向の精細度が同じ、す
なわち第１の液晶表示パネルＰＮＬ１のゲート線ＧＬ
（表示走査線）と第２の液晶表示パネルＰＮＬ２のゲー
ト線ＧＬ’（透光制御走査線）とが共に７６８本である
場合を示す。図中、表示走査線Ｇ１，Ｇ２，・・・・Ｇ
₇₆₈には１フレーム期間に順次走査信号が印加される。

【００４８】一方、第２の液晶表示パネルＰＮＬ２の透
光制御走査線Ｇ１’，Ｇ２’，・・・・Ｇ₇₆₈’には、
１フレームの半分のタイミングでゲート信号が順次透光
走査信号が印加される。このタイミングで透光制御信号
線に黒レベルの透光制御信号が印加される。これによ
り、第１の液晶表示パネルＰＮＬの表示は１フレームの
後半でブリンキングされ、ホールド期間が実質的に短縮
され、チラツキが抑制されてボケのない高精細な映像表
示が得られる。

【００４９】図６は本発明による液晶表示装置の駆動方
法の第二実施例を説明するタイミング図である。この実
施例では、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１の表示走査線
よりも第２の液晶表示パネルＰＮＬ２の透光制御走査線
の数が少なくなっており、第１の液晶表示パネルＰＮＬ
１の表示走査線数を７６８としたとき、第２の液晶表示
パネルＰＮＬ２の透光制御走査線の数を７６８−α本と
している。

【００５０】本実施例では、第１の液晶表示パネルＰＮ
Ｌ１の表示走査線Ｇ１，Ｇ２，・・・・Ｇ₇₆₈には１フ
レーム期間に順次走査信号が印加され、表示走査線Ｇ２
のタイミングで第２の液晶表示パネルＰＮＬ２の透光制
御走査線Ｇ１’，Ｇ２’，・・・・Ｇ₍₇₆₈−α₎’への
黒レベルの透光制御信号が印加される。これにより、第
１の液晶表示パネルＰＮＬの表示は表示走査線Ｇ１，Ｇ
２，・・・・Ｇ₇₆₈で選択された表示信号線の表示は略
インパルス応答となり、さらにチラツキが抑制されてぼ
やけのない高精細な映像表示が得られる。

【００５１】図７は本発明の液晶表示装置の第二実施例
を示す要部断面図である。本実施例の液晶表示装置は、
映像表示用の第１の液晶表示パネルとブリンキング用の
第２の液晶表示パネルの各液晶層を隔てる基板を共通と
した３枚基板で構成したものである。第１の液晶表示パ
ネルは第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２で挟持した
液晶層ＬＣ１で構成され、第２の液晶表示パネルは第２
基板ＳＵＢ２と第３基板ＳＵＢ３で挟持した液晶層ＬＣ
２で構成される。なお、光学シートＯＰＳは１枚の拡散
シートＳＣとプリズムシートＰＲＺに分けて示している
が、このような構成に限るものではない。また、本実施
例では、第１基板ＳＵＢ１と第３基板ＳＵＢ３の各表面
に偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２を積層している。

【００５２】この構成の液晶表示装置では、図１に示し
た実施例に比べて偏光板が１枚少ない分、バックライト
ＢＬからの光の利用率が高くなり、表示画面が明るくな
るという利点がある。

【００５３】図８は本発明による液晶表示装置の駆動方
法の第三実施例を説明する模式図である。参照符号ＰＮ
Ｌ１は映像表示用の第１の液晶表示パネル、ＰＮＬ２は
ブロック用の第２の液晶表示パネルであり、分かりやす
く併置して示した。本実施例は、第２の液晶表示パネル
ＰＮＬ２の精細度を第１の液晶表示パネルＰＮＬ１の１
／２とした。すなわち、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１
のゲート線である表示走査線数ＮをＧ１〜Ｇ１４の１４
本とし、第２の液晶表示パネルＰＮＬ２のゲート線であ
る透光制御走査線数ＭをＧ１’〜Ｇ７’の７本としたＭ
＝１／２Ｎの場合を示す。

【００５４】例えば、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１の
表示走査線Ｇ１とＧ２の照明とブリンキングを第２の液
晶表示パネルＰＮＬ２の透光制御走査線Ｇ２’が担当す
ることになる。即ち、この場合は、第１の液晶表示パネ
ルＰＮＬ１の２走査線分の照明光のブリンキングを第２
の液晶表示パネルＰＮＬ２の１走査線分で行っている。
ＭとＮの関係は、Ｍ＝Ｎ／２ｎ（ｎは自然数）であれば
よい。映像信号の表示による第１の液晶表示パネルＰＮ
Ｌ１の液晶層の上記Ｎ走査線分（Ｎ表示走査線分）の光
透過率の変調と、透光制御信号による第２の液晶表示パ
ネルＰＮＬ２の液晶層の上記Ｍ走査線分（Ｍ透光制御走
査線分）の光透過率の変調とは、上記映像信号が供給さ
れる１フレームの期間内に完了する。この駆動方法によ
ってもチラツキが抑制されてぼやけのない高精細な映像
表示が得られる。

【００５５】図９は本発明による液晶表示装置の駆動方
法の第四実施例を説明する波形タイミング図である。ま
た、図１０は第２の液晶表示パネルを３つの領域に分割
した状態の説明図である。図９中、参照符号Ｇ１’〜Ｇ
ｐ’、Ｇｐ＋１’〜Ｇｑ’、Ｇｑ＋１’〜Ｇ0 ’は図１
０の領域Ａ、Ｂ、Ｃのゲート線（透光制御走査線）に対
応する。本実施例では、例えば透光制御走査線Ｇ１’に
ゲートパルスＰｇ’が印加されたタイミングでブリンキ
ング信号ＢＣのレベルを白→黒→白→・・・と反転させ
る。

【００５６】本実施例では、図１０の領域Ａに対応する
図示しない第１の液晶表示パネルの複数の表示走査線の
走査で表示されている領域を透光制御走査線Ｇ１’〜Ｇ
ｐ’で一括してブリンキングする。同様に、領域Ｂに対
応する第１の液晶表示パネルの複数の表示走査線の走査
で表示されている領域を透光制御走査線Ｇｐ＋１’〜Ｇ
ｑ’で一括してブリンキングし、領域Ｃに対応する第１
の液晶表示パネルの複数の表示走査線の走査で表示され
ている領域を透光制御走査線Ｇｑ＋１’〜Ｇ0’で一括
してブリンキングする。この駆動方法によってもチラツ
キが抑制されてぼやけのない高精細な映像表示が得られ
る。

【００５７】図１１は本発明による液晶表示装置の駆動
方法の第五実施例を説明する波形タイミング図である。
図中、Ｇ１・・・ＧN ・・・〜ＧEND は第１の液晶表示
パネルの表示走査線、Ｇ１’・・・ＧM ’・・・〜ＧEN
D ’は第２の液晶表示パネルの透光制御走査線を示す。
本実施例では、第１の液晶表示パネルの表示走査線、Ｇ
１・・・ＧM ・・・〜ＧEND にゲートパルスＰｇを順次
印加して映像の表示を行っている第１の液晶表示パネル
に対し、その１フレームＦの１／２を経過した後に第２
の液晶表示パネルの透光制御走査線Ｇ１’・・・ＧM ’
・・・〜ＧEND’にゲートパルスＰｇ’を一括印加して
ブリンキングする。この駆動方法によってもチラツキが
抑制されてぼやけのない高精細な映像表示が得られる。

【００５８】図１２は本発明による液晶表示装置の第二
実施例の駆動システムの概要を説明するブロック図であ
る。本実施例の液晶表示装置は第１の液晶表示パネルＰ
ＮＬ１と第２の液晶表示パネルＰＮＬ２のそれぞれに独
立したタイミングコンバータＴＣＯＮ、ＴＣＯＮ’を設
けたものである。その他の構成は図示を省略した。第１
の液晶表示パネルＰＮＬ１と第２の液晶表示パネルＰＮ
Ｌ２の各ゲート線（表示走査線、透光制御走査線）に印
加するゲートパルスは別々に生成されるが、前記した駆
動方法で説明した何れかのタイミングで同期が取られ
る。

【００５９】図１３は本発明による液晶表示装置の第三
実施例の液晶表示装置の精細度設定例の説明図である。
本実施例では、第１の液晶表示パネルＰＮＬ１のゲート
線数Ｎを７６８本、第２の液晶表示パネルＰＮＬ２のゲ
ート線数Ｍを４８０本とした。したがって、第１の液晶
表示パネルＰＮＬ１のゲート線数が１．６本に第２の液
晶表示パネルＰＮＬ２のゲート線数１本が対応してブリ
ンキングを行うことになる。この構成に前記した駆動方
法の何れかを適用することでチラツキが抑制されてぼや
けのない高精細な映像表示が得られる。

【００６０】上記の実施例では、バックライトとして、
所謂サイドエッジ型を例として説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、所謂直下型のバックライトを用
いた液晶表示装置にも同様に適用できる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
映像表示用の液晶表示パネルの背面に設ける照明装置と
の間にブリンキング用の第２の液晶表示パネルを設置
し、この第２の液晶表示パネルで照明装置からの光をブ
リンキングする構成としたことで、照明装置に何らの変
更も要することなく、特に映像が移動する動画表示にお
ける動画像輪郭劣化の発生を回避して動画表示特性を向
上させることができ、高品質の優れた液晶表示装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の第一実施例を示す全体
構成の模式図である。

【図２】図１に示した液晶表示装置の第一実施例の駆動
システムの概要を説明するブロック図である。

【図３】図１に示した液晶表示装置の詳細と図２のブロ
ック図を組合せた説明図である。

【図４】第２の液晶表示パネルにノーマリオープン表示
モードを推奨する理由の説明図である。

【図５】本発明による液晶表示装置の駆動方法の第一実
施例を説明する波形タイミング図である。

【図６】本発明による液晶表示装置の駆動方法の第二実
施例を説明するタイミング図である。

【図７】本発明の液晶表示装置の第二実施例を示す要部
断面図である。

【図８】本発明による液晶表示装置の駆動方法の第三実
施例を説明する模式図である。

【図９】本発明による液晶表示装置の駆動方法の第四実
施例を説明する波形タイミング図である。

【図１０】第２の液晶表示パネルを３つの領域に分割し
た状態の説明図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置の駆動方法の第五
実施例を説明する波形タイミング図である。

【図１２】本発明による液晶表示装置の第二実施例の駆
動システムの概要を説明するブロック図である。

【図１３】本発明による液晶表示装置の第三実施例の液
晶表示装置の精細度設定例の説明図である。

【図１４】一般的なアクティブ・マトリクス型液晶表示
装置の構成と駆動システムの説明図である。

【図１５】液晶表示パネルの各ドライバの概略構成と信
号の流れを示すブロック図である。

【図１６】信号源（本体）から表示制御装置に入力され
る表示データおよび表示制御装置からドレインドライバ
とゲートドライバに出力される信号を示すタイミング図
である。

【図１７】液晶表示装置等のホールド特性を有する表示
装置で動画を表示した場合の動画像輪郭劣化発生のメカ
ニズムを説明する模式図である。

【符号の説明】

ＰＮＬ１・・・・第１の液晶表示パネルＰＮＬ２・・・・第２の液晶表示パネルＬＣ１，ＬＣ２・・・・液晶層ＢＬ・・・・照明装置（バックライト）ＤＤＲドレインドライバＧＤＲゲートドライバＣＲＬ表示制御装置ＴＣＯＮタイミングコントローラＤＤＣ・・・・ＤＣ／ＤＣコンバータＬＣＯＮ照明電源制御手段（回路）ＤＡＴＡ表示データＶｉｎ・・・・タイミング信号／電圧入力。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６６０Ｇ０９Ｇ 3/20 ６６０Ｖ６８０６８０Ｈ 3/34 3/34 ＪＦターム(参考） 2H093 NC05 NC16 NC34 ND08 ND10 ND39 NE06 5C006 AA01 AA16 AF71 BB12 BB29 BC03 BC11 EA01 FA29 5C080 AA10 BB05 DD03 EE19 EE28 FF12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の液晶層と、該第１の液晶層に対向す
る主面内に二次元的に配置され、且つ該第１の液晶層に
電界を印加する複数の第１電極とを有する第１の液晶表
示パネルと、前記第１の液晶表示パネルの主面に光を照射する光源装
置と、第２の液晶層と該第２の液晶層に対向する主面内に二次
元的に配置され、且つ該第２の液晶層に電界を印加する
複数の第２電極とを有して前記第１の液晶表示パネルと
前記光源装置との間に配置された第２の液晶表示パネル
と、外部信号源から受信した画像データに基づいて前記複数
の第１電極に印加する表示用電圧と、前記表示用電圧に
同期し異なるタイミングで前記第２電極に印加する光量
制御用電圧を生成する表示制御装置とを備えたことを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】第１基板と、該第１基板の主面に対向させ
て配置した第２基板と、該第２基板の前記第１基板とは
反対側の主面に対向させて配置した第３基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に封入された第１の液
晶層と、前記第２基板と前記第３基板の間に封入された第２の液
晶層と、前記第１の液晶層に対向する主面内に配置され、且つ該
第１の液晶層に電界を印加する複数の第１電極と、前記第３基板の前記第２基板とは反対側の主面に光を照
射する光源装置と、外部信号源から受信した映像データに基づいて前記複数
の第１電極に印加する表示用電圧と、前記表示用電圧に
同期し異なるタイミングで前記第２電極に印加する光量
制御用電圧を生成する表示制御装置とを備えたことを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記第２の液晶層と第２電極による表示が
ノーマリオープンモードであ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】前記第１電極は第１の方向に延在して該第
１の方向と交叉する第２の方向に並設された信号線と、
前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された
走査線を有し、前記第２電極は前記第１の方向に延在し
て前記第２の方向に並設された駆動信号線と、前記第２
の方向に延在して前記第１の方向に並設された駆動走査
線を有し、前記第２電極の前記第１の方向での精細度が前記第１電
極の該第１の方向での精細度と同等またはそれ以下であ
ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶
表示装置。
【請求項５】第１の液晶層および該第１の液晶層に電界
を印加する第１電極と、第２の液晶層および該第２の液
晶層に電界を印加する第２電極と、前記第２液晶層を通
して前記第１液晶層に光を照射する光源装置をこの順で
積層した液晶表示装置と、外部信号源から受信した映像データに基づいて前記複数
の第１電極に印加する表示用電圧と、前記表示用電圧に
同期し異なるタイミングで前記第２電極に印加する光量
制御用電圧を生成する表示制御装置とを備え、前記表示制御装置は、前記映像データよりＮ走査線（Ｎ
は自然数）分の表示信号と表示走査信号とからなる表示
用信号を発生して、該映像信号と表示走査信号を前記第
１電極に印加して前記第１の液晶層の光透過率を１走査
線毎に順次変調すると共に、前記表示制御装置は、前記表示用信号とは異なるＭ走査
線（Ｍは自然数、Ｍ≦Ｎ）分の透光制御信号と透光走査
信号とからなる光量制御信号を発生して、該光量制御信
号を前記第２電極に印加して前記第２の液晶層の光透過
率を１走査線毎に順次変調し、前記光源装置より前記第１の液晶層の前記Ｎ走査線分の
表示信号で光透過率が変調される領域に照射される光の
量を、前記Ｍ走査線分の透光制御信号で変調される前記
第２の液晶層の光透過率で制御することを特徴とする液
晶表示装置の駆動方法。
【請求項６】前記第２電極の前記第１の方向での精細度
が前記第１電極の該第１の方向での精細度と同等または
それ以下であり、前記第１電極に前記表示用信号を印加し、前記第２電極
に前記表示用信号に同期し異なるタイミングで前記光量
制御信号を印加することを特徴とする請求項５に記載の
液晶表示装置の駆動方法。
【請求項７】前記第１電極は第１の方向に延在して該第
１の方向と交叉する第２の方向に並設された表示信号線
と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設さ
れた表示走査線を有し、前記第２電極は前記第１の方向に延在して前記第２の方
向に並設された透光制御信号線と、前記第２の方向に延
在して前記第１の方向に並設された透光制御走査線を有
し、前記表示走査線に前記表示走査信号を印加し、前記透光
制御走査線に前記透光走査信号を印加することを特徴と
する請求項６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項８】前記透光走査信号は前記透光制御走査線に
順次印加されることを特徴とする請求項７に記載の液晶
表示装置の駆動方法。
【請求項９】前記透光制御走査線は前記第１の方向に複
数の領域に分割され、前記透光走査信号が前記各領域毎
に一括して印加されることを特徴とする請求項７に記載
の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】前記透光制御走査線は前記第１の方向に
複数の領域に分割され、前記透光走査信号が前記各領域
毎に順次印加されることを特徴とする請求項７に記載の
液晶表示装置の駆動方法。