JP2005208425A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 各色毎に制御可能なバックライトを用いた液晶表示装置において、動画表示時に動画のエッジボヤケ部に色がつくことによる画質不良を改善する。
【解決手段】 液晶表示部205を光照射する各色毎に制御可能なバックライト部204と、液晶表示部の表示を制御する表示部コントローラ201と、バックライト部の発光を制御するバックライトコントローラ202とを有する液晶表示装置において、前記バックライトコントローラは、１画像表示期間毎に設定されているバックライト部の各色の一連の発光期間における少なくとも１色の発光期間が、複数のサブ発光期間に分割され、一連の発光期間における各色のサブ発光期間の発光中心が略一致するように制御する。
【効果】 エッジボヤケ部に色がついてしまう画質不良を改善すると共に、フリッカ妨害による画質不良も低減することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、照明装置としてのバックライトを備えた液晶表示装置に係り、特に、バックライトを制御することにより動画表示性能を高くした液晶表示装置に関する。
これまで、表示装置としてはＣＲＴが主流であったが、近年はアクティブマトリクス型の液晶表示装置(以下「ＬＣＤ」という。)が普及しつつある。ＬＣＤは液晶の光透過性を利用した表示装置であり、自らは発光せず、背面にあるバックライトの光を透過−遮断することで表示する。
これまで、ＬＣＤのバックライトとしては蛍光管を用いたものが多かったが、近年、表示画像の色再現性の向上のために、発光ダイオード(以下「ＬＥＤ」という。)をバックライトに使用した報告があり、例えば、下記非特許文献１等がある。このＬＥＤバックライトは、赤色（以下「Ｒ」という。）のＬＥＤの温度特性が緑色（以下「Ｇ」という。）のＬＥＤや青色（以下「Ｂ」という。）のＬＥＤの温度特性と異なっているために、長時間にわたって同じ色を表示するためには、適切なフィードバック回路を設ける必要がある。
これに対して、例えば、下記非特許文献２，３の発表のようにＲＧＢ３色の発光期間をずらして、１つのセンサで３色のフィードバック回路を構成し、各色の発光期間を調節することで色調整する方式が報告されている。
また、ＬＥＤバックライトの輝度調節方法としては、下記特許文献１の図１６のようにＬＥＤ毎の発光期間を調節することによって輝度を調節する方法（Pulse Width Modulation、以下、単に「ＰＷＭ」という。）が示されている。
ＳＩＤ２００２年Ｄｉｇｅｓｔ pp.１１５４ 電気情報通信学会技術報告ＥＩＤ２００２−３５（２００２−０９）ｐ.２５ カラーフォーラムＪＡＰＡＮ２００２、６−３ 特開２００１−２７２９３８号公報
しかし、上記特許文献１における方法や上記非特許文献２における方法で、ＲＧＢ３色のＬＥＤの発光期間を制御すると、ＲＧＢ３色の発光タイミングや発光中心がずれているために、動画表示時の輪郭ぼやけ（エッジボヤケ）の中に色がついてしまう現象が発生する。
ＬＣＤにおいて動画表示時に輪郭がぼやけてしまう現象については、電気通信学会技術報告EID96-4,pp.19-26(1996-06)等で報告されている。これらによると、ホールド発光している動画像と人間の動画追従視による視線移動の不一致により動画像のエッジ部にぼやけが発生する。
ＬＥＤをバックライトに用いて、ＲＧＢ各色のＬＥＤを上記特許文献１のようなＰＷＭ制御とした場合のエッジ部の色つきについて、図１６を用いて説明する。
図１６上部は、縦軸が時間であり、横軸がＬＣＤ上の動画表示物の移動方向である。ＲＧＢの各ＬＥＤは同時に点灯し、ＬＥＤの発光強度が色によって異なるために、例えばＢ、Ｒ，Ｇの順に消灯するＰＷＭ制御が行われている。
これに対して図１６下部は、この画像を人間の眼が見たときの明るさ特性を示している。横軸は移動方向であり、縦軸は明るさである。人間の眼は移動物体を見るとき、移動方向に追従しながら観測して、積分値を明るさとして認識するため、物体の進行方向側エッジではまずＢが強く、それにＲが加わり、最後にＧが加わって白が表示されることになる。また、進行方向反対側のエッジではまずＢが無くなり、次にＢが減り、Ｇが最後に残ることになる。
また、同じ原理により、上記非特許文献２，３のようにＲＧＢの発光期間をずらす場合にも同様に動画表示のエッジ部に色つきが発生する。
本発明の目的は、バックライトにＬＥＤなどのＲＧＢ３色個別制御の発光素子を用いた場合にも、動画表示時のエッジボヤケ部に色つきを発生することなく、動画をきれいに表示できる液晶表示装置を提供することである。
本発明の液晶表示装置の一つの実施形態によれば、画像を表示する液晶表示部と、液晶表示部を光照射する各色毎に制御可能なバックライト部と、液晶表示部の表示を制御する表示コントローラと、バックライト部の各色の発光を制御するバックライトコントローラとを有する液晶表示装置において、前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の発光開始タイミングと発光終了タイミングとが全ての色で一致するように制御する。
前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の発光中心が全ての色で略一致するように制御する。
前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の中で、少なくとも１色の発光期間を複数の発光に分割して制御する。
前記一連の発光期間は、液晶表示部の１画像表示期間毎（１フレーム毎）に設定されており、つまり、１フレーム内での各色の発光のうち、少なくとも１色の一連の発光が複数のサブ発光に分割されている。
前記バックライトの発光強度は、各色のサブ発光期間の長さを制御することで調節されており、各色のサブ発光期間の発光中心が略一致していることが望ましい。
前記一連の発光期間内の各色の発光タイミングのずれは、少なくとも３ミリ秒以下であり、１ミリ秒以下であることが望ましい。
前記一連の発光期間は、１画像表示期間(１フレーム)内に２回繰り返し、その間隔は３ミリ秒以上とすることで、フリッカ妨害を低減することが望ましい。
前記バックライト部の発光領域は、２つ以上に分割することが望ましい。
以上、本発明により、各色毎に制御可能なバックライトを用いた液晶表示装置において、動画表示時に動画のエッジボヤケ部に色がつくことによる画質不良を改善することができる。また、フリッカ妨害による画質不良も低減することが可能である。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
本実施例の液晶表示装置の表示シーケンスを図１に、また、ブロック図を図２に示す。本実施例の液晶表示装置における構成は図２に示しているように、表示コントローラ２０１、バックライトコントローラ２０２、光センサ２０３、バックライト２０４、表示部２０５からなっている。
表示部２０５は、横電界方式液晶表示モードでアクティブマトリクスを用いた液晶表示パネルを用いており、バックライト２０４は、ＲＧＢの３色を独立に制御できるＬＥＤを光源として使用している。この表示部２０５は、画像源から送られてきた表示データを元に表示コントローラ２０１により制御される。また、バックライト２０４のＲＧＢ各色の点灯は、表示コントローラ２０１からのタイミング信号と光センサ２０３からの情報及び光量調節の直接入力データを元に、バックライトコントローラ２０２により制御される。
次に、本実施例の液晶表示装置の１フレーム（１画面分の画像の表示期間）の表示シーケンスを図１を用いて説明する。画像源から送られてきた１フレーム（１画像）分の表示データは、表示コントローラ２０１により、約１／４フレームの時間で表示部２０５に画面走査により書き込まれる（図１−１０１）。
表示部２０５の各画素はそれぞれ書き込まれた直後から応答を開始し（図１−１０２）、書き込みのタイミングに従って、１フレーム期間の約半分から3/4程度の時点でほぼ応答が終了する。その後で、バックライト２０４のＲＧＢ各色のＬＥＤが一連の発光期間１１０内で発光する。
本実施例において使用したＬＥＤは、ＬＥＤ素子としての発光効率がＧが最も低く、次がＲで、Ｂの効率が最も高い。使用する素子数をＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１としたが、それでも定格電流における使用時において、発光強度の調節を発光期間により制御した場合、標準の白色を表示するためには、Ｇ＞Ｒ＞Ｂの発光期間としなければならなかった。
ここで、従来例の表示シーケンスである図１７に示すように、ＲＧＢ各色の一連の発光期間１１０内において、開始時期を揃えて発光を開始し、各色発光毎の規定の発光期間が終わったときにそれぞれ終了するように発光した場合、図１６に示すように動画表示時にエッジに色付きが発生することは課題で説明した。
そこで、本実施例においては、図１に示すように、１フレーム毎のバックライト(ＢＬ(Ｒ),ＢＬ(Ｇ),ＢＬ(Ｂ))の一連の発光期間１１０を３つのサブ発光期間１１１，１１２，１１３に分割し、一連の発光期間１１０内でのＲＧＢの最初の発光開始タイミングと最後の発光終了タイミングが一致するようにＲＧＢの各サブ発光を制御している。
本実施例では、Ｇの発光は、全てのサブ発光期間において連続して発光しており、Ｒの発光長さはＧの約６割で、第１サブ発光期間１１１では、Ｇと同時に発光開始し、第２サブ発光期間１１２では、この期間の中心をサブ発光期間の中心としてサブ発光期間全体の約６割、第３サブ発光期間１１３では、Ｇと同時に発光終了するようになっている。また、Ｂの発光はＲと同様であるが発光長さはＧの約４割となっている。
上記のように発光強度の調節は発光長さの増減により制御（ＰＷＭ制御）しているが、色調補正などで、例えば、図1に点線で示すように、Ｒの発光期間のみを調節する場合でも、ＲＧＢ３色の発光開始タイミングと発光終了タイミングがずれないようし、サブ発光期間１１２内では前後どちらにも期間を変化するが、サブ発光期間１１１内では発光期間の後ろだけを変化させ、サブ発光期間１１３内では前だけを変化させている。
これら、ＲＧＢ各色の発光はバックライトコントローラ２０２により制御されている。この制御シーケンスを図３に示す。まず、直接入力された光量調節の設定値により最長発光色（本実施例ではＧ）の発光時間が決定される。
次に、センサ２０３で検出した前回発光時のＲＧＢの発光強度及び色バランス（表示色の色温度）の設定値により、他２色（本実施例ではＲとＢ）の発光期間比率を決定する。
１フレーム内における一連の発光期間内のサブ発光期間数（分割数）は本実施例では３に固定してあるが、ＲＧＢの発光期間比率が極端である場合には３以上に変化させたほうが望ましい場合もある。そして最後にＲＧＢ毎に発光/消灯のタイミングを設定する。
以上のように一連の発光期間内の発光開始タイミングと発光終了タイミングがＲＧＢ全ての色で一致しているときに、動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えているかを図４に示す。従来例である図１６と比較して、ＲＧＢの線があまりずれておらず、色付きが発生しにくくなっていることがわかる。
ＲＧＢの発光にどれほどのずれがあると、色付きが視認されるかについての報告はないが、一つの考え方としては、人間の網膜の神経節細胞が１秒間に出力できるパルス数は約３００個であるといわれている（例えば、L. Spillmann, J. S. Werner, "Visual Perception", p.89, Academic Press (1990)を参照）から、少なくとも３ミリ秒以下としなければ、色つきが視認されることが予想される。
また、実際にテレビ放送などでの動画を考えた場合、テレビ番組における動き速度の統計は不明であるが、一般的な動きは３〜６度/秒であり、１０度/秒程度の動きもかなり頻繁に生じるという報告（例えば、宮原、「動画像の画質とテレビジョン信号方法」、電気通信学会技術報告IE75-95, pp.9-16(1975)を参照）があり、１０度/秒＝0.6分/ミリ秒であり、通常視力が１.０の人の最小分離閾を１分とすると、１.６６ミリ秒の発光のずれがあれば色付きが視認されることになる。特に、スポーツ番組などでは移動速度が更に速い動画があることから、発光のずれは１ミリ秒以下であることが望ましいと思われる。
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、１.２ミリ秒が２回ある。これは１ミリ秒よりは大きいが１.６６ミリ秒よりは小さいため、色付きはほとんど見えない程度に抑えることができた。なお、Ｇが発光していてＲが発光していない期間として、０.８ミリ秒が２回あるが、これは１ミリ秒よりは小さいので色付きを抑えることができる。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、全ての色の発光開始タイミングと発光終了タイミングとが一致していることから、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを低減することで、動画表示特性を向上することが可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例１と同じである。本実施例における表示シーケンスを図５に示す。本実施例においては実施例１と異なり１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０をサブ発光期間に分割することはせず、ＲＧＢ３色の発光期間１１５，１１６，１１７の発光中心を３色で一致させている。各色の全発光長さの割合は実施例１と同じである。
本実施例の表示シーケンスのように一連の発光期間内において、各色の発光中心が一致しているときに、動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えるのかを図６に示す。
実施例１の図４と比べるとＲＧＢの線のずれは大きいが、従来例である図１６と比較すると、ＲＧＢの線のずれは減っており、色付きが発生しにくくなっていることがわかる。
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、発光の前後に１.２ミリ秒が２回ある。これは１ミリ秒よりは大きいが１.６６ミリ秒よりは小さい。ただし、ＧとＢの発光開始タイミングと発光終了タイミングとが前後に偏っており、また、Ｒとの発光の開始終了タイミングとのずれも同様に前後に偏っているため、実施例１よりは若干色付きが認められたが、色付き低減効果は大きかった。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、全ての色の発光中心のタイミングが一致していることから、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを低減することで、動画表示特性を向上することが可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例１と同じである。本実施例における表示シーケンスを図７に示す。本実施例においては１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０を３つのサブ発光期間１１１，１１２，１１３に分割している点では実施例１と同じであるが、１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０内でＲＧＢの発光開始タイミングと発光終了タイミングが一致しておらず、各サブ発光期間内でのＲＧＢ３色の発光開始終了のタイミングはばらばらとなっている。
本実施例においても、Ｇの発光は全てのサブ発光期間を連続して発光しているが、ＲやＢについては、各サブ発光期間内で、Ｒが約６割、Ｂが約４割の発光となっている。なお、本実施例では３つのサブ発光期間はすべて同じ発光タイミングであるとは限らない。
本実施例の表示シーケンスのように一連の発光期間内において、各色の発光が３つのサブ発光に分割されているときに、動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えるのかを図８に示す。実施例１の図４と比べて、ＲＧＢの線のずれが若干小さくなっている。
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、各サブ発光期間の間に約１.０ミリ秒が２回ある。これにより動画表示時におけるエッジボヤケ内の色付きはほとんど見ることができなかった。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、ＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割したことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例３と同じである。本実施例における表示シーケンスを図９に示す。本実施例においては１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０を３つのサブ発光期間１１１，１１２，１１３に分割している点では実施例３と同じであるが、各サブ発光期間内のＲＧＢの発光開始タイミングがＲＧＢで一致していることが異なっている。。
本実施例においても、Ｇの発光は全てのサブ発光期間を連続して発光しているが、ＲやＢについては、各サブ発光期間内で、サブ発光期間の開始と共に発光しており、Ｒが約６割、Ｂが約４割の発光となっている。なお、本実施例では３つのサブ発光期間はすべて同じ状態の発光となる。これにより発光制御回路の回路規模を縮小させることができる。
色調補正などで、例えば、Ｒの発光期間のみを調節する場合には、各サブ発光期間内において、発光終了時間を増減させて調節する。これは全てのサブ発光期間で同じである。
本実施例の表示シーケンスにおいて動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えるかの図は特に示さないが、実施例３とほぼ同じである。
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、各サブ発光期間に０.８ミリ秒が３回ある。これは１ミリ秒より小さいため動画表示時におけるエッジボヤケ内の色付きはほとんど見ることができなかった。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、ＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割し、さらにサブ発光期間内の発光開始タイミングをＲＧＢ３色で揃えたことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。また各色の発光開始タイミングがサブ発光期間で同じであるため、バックライトコントローラ２０２の回路規模を縮小し、コスト低減が可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例３と同じである。本実施例における表示シーケンスを図１０に示す。本実施例においては１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０を３つのサブ発光期間１１１，１１２，１１３に分割している点では実施例３と同じであるが、各サブ発光期間内のＲＧＢの発光終了タイミングがＲＧＢで一致していることが異なっている。
本実施例においても、Ｇの発光は全てのサブ発光期間を連続して発光しているが、ＲやＢについては、各サブ発光期間内で、サブ発光期間の終了と共に発光終了するようになっており、Ｒが約６割、Ｂが約４割の発光となっている。なお、本実施例でも３つのサブ発光期間はすべて同じ状態の発光となる。
色調補正などで、例えば、Ｒの発光期間のみを調節する場合には、各サブ発光期間内において、発光開始時間を増減させて調節する。これは全てのサブ発光期間で同じである。
本実施例の表示シーケンスにおいて動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えるかの図は特に示さないが、実施例３とほぼ同じである。
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、各サブ発光期間に０.８ミリ秒が３回ある。これは１ミリ秒より小さいため動画表示時におけるエッジボヤケ内の色付きはほとんど見ることができなかった。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、ＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割し、さらにサブ発光期間内の発光終了タイミングをＲＧＢ３色で揃えたことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。また、各色の発光終了タイミングがサブ発光期間で同じであるため、バックライトコントローラ２０２の回路規模を縮小し、コスト低減が可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例３と同じである。本実施例における表示シーケンスを図１１に示す。本実施例においては１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０を３つのサブ発光期間１１１，１１２，１１３に分割している点では実施例３と同じであるが、実施例３では、各サブ発光期間内でのＲＧＢ３色の発光開始終了のタイミングがばらばらであるのに対して、本実施例では、各サブ発光期間内のＲＧＢの発光中心がＲＧＢ３色でほぼ一致していることが異なっている。
本実施例においても、Ｇの発光は全てのサブ発光期間を連続して発光しているが、ＲやＢについては、各サブ発光期間内で、サブ発光期間の中心が各発光の中心となるようになっており、Ｒが約６割、Ｂが約４割の発光となっている。なお、本実施例でも３つのサブ発光期間はすべて同じ状態の発光となる。
色調補正などで、例えば、Ｒの発光期間のみを調節する場合には、各サブ発光期間内において、発光中心はずらさず、前後に同じ時間だけ発光時間を増減させて調節する。これは全てのサブ発光期間で同じである。
本実施例の表示シーケンスのように一連の発光期間内において、各色の発光中心が一致しているときに、動画が表示された場合、人間の眼にどのように見えるのかを図１２に示す。実施例１の図４や実施例３の図８と比べて、ＲＧＢの線のずれがさらに小さくなっている
本実施例ではＧ発光の長さが約４ミリ秒であり、Ｇが発光していてＢが発光していない期間として、各サブ発光期間の間に０.８ミリ秒が２回ある。これは１ミリ秒より小さいため動画表示時におけるエッジボヤケ内の色付きはほとんど見ることができなかった。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間内で、ＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割し、さらに、サブ発光期間内のＲとＢの発光中心を揃え、かつ、Ｇの発光中心を揃えたことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。また、Ｇの発光中心とＲとＢのサブ発光期間内での中心が同じであるため、バックライトコントローラ２０２の回路規模を縮小し、コスト低減が可能である。
本実施例は以下の要件を除けば実施例６と同じである。本実施例における表示シーケンスを図１３に示す。本実施例においては、１フレーム毎のバックライトの一連の発光期間１１０を、２つの大きな第１発光期１２０と第２発光期１３０に分割してある。そして、その第１発光期１２０及び第２発光期１３０内を、さらにそれぞれ３つのサブ発光期間１２１，１２２，１２３と１３１、１３２、１３３とに分割している。各発光期内のサブ発光期間におけるＲＧＢの発光は実施例６と同じであり、ＲＧＢの発光中心が３色でほぼ一致している。
前記第１発光期１２０内と第２発光期１３０内において、Ｇの発光は全てのサブ発光期間１２１〜１２３と１３１〜１３２とで連続して発光しているが、ＲやＢについては、各サブ発光期間内で、サブ発光期間の中心が各発光の中心になっており、Ｒが約６割、Ｂが約４割の発光となっている。なお、本実施例では６つのサブ発光期間はすべて同じ状態の発光となる。
色調補正などで、例えば、Ｒの発光期間のみを調節する場合には、各サブ発光期間内において、発光中心はずらさず、前後に同じ時間だけ発光時間を増減させて調節する。これは全てのサブ発光期間で同じである。
全てのサブ発光期間での発光特性が実施例６と同じであるため、動画表示時におけるエッジボヤケ内の色付きはほとんど見ることができなかった。
一方、第１発光期１２０と第２発光期１３０との間ではＲＧＢ全ての発光が停止して、完全に非発光状態となる。本実施例ではこの非発光期間は約４ミリ秒としてある。このように１フレーム内の一連の発光を大きく２つに分けて、１フレーム内で実質２回繰り返して光らせることで、このようなインパルス型表示方式にありがちなフリッカ妨害による画質劣化を改善することができる。
この場合、大きく２つに分けた発光期の間隔は、人間の眼に検出できるように３ミリ秒以上とすることが重要である。また、フリッカ妨害の改善効果が最も大きいのは、この間隔と、第２発光期が終ってから次のフレームの第１発光期が始まる間隔が等しい時、つまりフレーム周波数の倍の発光周波数とした時である。
しかし、液晶応答がそれまでに終了していない場合には動画にゴーストが発生してしまうために、この間隔は０〜半フレーム周期の間に最適値が存在する。これは表示部への画面走査１０１と液晶応答１０２とに依存しており、これらを調整する場合には、それに従って調整してもよい。
なお、本実施例では１フレームが約２０ミリ秒であるＰＡＬ方式を表示する液晶表示装置であり、走査期間を約４ミリ秒、液晶応答期間を約８ミリ秒、第１発光期と第２発光期とをそれぞれ２ミリ秒として、非発光期間を４ミリ秒に固定してある。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、１フレーム期間内におけるバックライトの一連の発光期間を大きく２つに分け、さらにその発光期内で、ＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割し、さらに、一連の発光期間内の発光中心をＲＧＢ３色で揃えたことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。また、各色の発光期間内の発光中心が同じであるため、バックライトコントローラ２０２の回路規模を縮小し、コスト低減が可能である。
さらに、発光期を大きく２つに分けてあることから、フリッカ妨害などの画質劣化の低減が可能である。
なお、本実施例では各サブ発光期間内のＲＧＢの発光は実施例６と同じように発光中心が一致していたが、実施例４のように発光開始タイミングが一致していてもよいし、実施例５のように発光終了タイミングが一致していてもよい。また、実施例３のように、これらのタイミングがばらばらであってもかまわない。
本実施例は以下の要件を除けば実施例６と同じである。本実施例の液晶表示装置のブロック図を図１４に示す。本実施例において、実施例１のブロック図２と異なるのは、バックライト(ＢＬ１〜４)の発光領域が表示部２０５の画像走査方向に４分割されており、画像走査の方向順に第１発光部２１４、第２発光部２２４、第３発光部２３４、第４発光部２４４となっている。
そして、各発光部の発光シーケンスは図１５に示すように、第１発光部２１４に対する一連の発光１４０、第２発光部２２４に対する一連の発光１５０、第３発光部２３４に対する一連の発光１６０、第４発光部２４４に対する一連の発光１７０はそれぞれ発光タイミングが異なっており、走査の方向の順番で時間がずれている。
本実施例では画面走査１０１による画面上部から下部への走査に同期して、前記４つの発光部の発光タイミングがずれており、画像走査により画素の液晶応答が始まってから液晶応答がほぼ終了する程度の時間の後、各領域の発光が開始されているが、画像走査と各領域の発光タイミングが同期していなくてもかまわない。
各発光部の一連の発光内では実施例６のように３つのサブ発光期間に分割され、ＲＧＢの各発光は発光中心が一致するように発光している。
バックライトを複数の領域分割して、それぞれ分割したバックライトの発光のタイミングを画面上部から下部へ順次ずらすことにより、分割した一つの領域に対応する画面における液晶の応答をみると、これまで述べた画面走査期間を、分割した領域数分の１に減らして考えることができる。このことを逆にいうと、１画面としては画面走査期間を長くすることができる。
したがって、本実施例では、実施例６では４ミリ秒程度であった画面走査期間を、倍の８ミリ秒としてある。これにより表示の画像走査における各画素への書き込み時間が倍の長さになるため、各画素への書き込みが充分に行えることで画質不良をさらに減少することが可能である。
以上のことから、本実施例の液晶表示装置においては、バックライトとして発光領域が４つに分割されており、各領域は各色毎に制御可能なＲＧＢ３色のＬＥＤを用いており、各発光領域の１フレーム期間内における一連の発光が発光領域毎にタイミングが異なり、各発光領域の一連の発光期間内でＲとＢの２色の発光を３つのサブ発光に分割し、さらに、発光期間内の発光中心をＲＧＢ３色で揃えたことにより、動画表示をしたときのエッジボヤケ部の色ずれを非常に低減し、動画表示特性を向上することが可能である。
また各色の発光タイミングがサブ発光期間で同じであるため、バックライトコントローラ２０２の回路規模を縮小し、コスト低減が可能である。さらに、発光領域を４つに分けて、異なるタイミングで発光していることから、各画素への書き込み時間が倍の長さになるため、各画素への書き込みが充分に行えることで画質不良をさらに減少することが可能である。
なお、本実施例では各サブ発光期間内のＲＧＢの発光は実施例６と同じように発光中心が一致していたが、実施例４のように発光開始タイミングが一致していてもよいし、実施例５のように発光終了タイミングが一致していてもよい。また、実施例３のように、これらのタイミングがばらばらであってもかまわない。
実施例１の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例１の液晶表示装置のブロック図 実施例１の液晶表示装置のバックライトコントローラの制御シーケンス図 実施例１の液晶表示装置において動画表示時のエッジボヤケ部がどのように見えるかを示す図 実施例２の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例２の液晶表示装置において動画表示時のエッジボヤケ部がどのように見えるかを示す図 実施例３の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例３の液晶表示装置において動画表示時のエッジボヤケ部がどのように見えるかを示す図 実施例４の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例５の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例６の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例６の液晶表示装置において動画表示時のエッジボヤケ部がどのように見えるかを示す図 実施例７の液晶表示装置の表示シーケンス図 実施例８の液晶表示装置のブロック図 実施例８の液晶表示装置の表示シーケンス図 従来例の液晶表示装置において動画表示時のエッジボヤケ部がどのように見えるかを示す図 従来例の液晶表示装置の表示シーケンス図
符号の説明
１０１…表示部の画面走査、１０２…液晶の応答、１１０…一連の発光期間、１１１…第１のサブ発光期間、１１２…第２のサブ発光期間、１１３…第３のサブ発光期間、
１１５…Ｒの発光期間、１１６…Ｇの発光期間、１１７…Ｂの発光期間、
１２０…第１の発光期、１２１…第１の発光期内の第１のサブ発光期間、１２２…第１の発光期内の第２のサブ発光期間、１２３…第１の発光期内の第３のサブ発光期間、
１３０…第２の発光期、１３１…第２の発光期内の第１のサブ発光期間、１３２…第２の発光期内の第２のサブ発光期間、１３３…第２の発光期内の第３のサブ発光期間、
１４０…第１発光部に対する一連の発光期間、１４１…第１発光部に対する一連の発光期間内の第１のサブ発光期間、１４２…第１発光部に対する一連の発光期間内の第２のサブ発光期間、１４３…第１発光部に対する一連の発光期間内の第３のサブ発光期間、
１５０…第２発光部に対する一連の発光期間、１５１…第２発光部に対する一連の発光期間内の第１のサブ発光期間、１５２…第２発光部に対する一連の発光期間内の第２のサブ発光期間、１５３…第２発光部に対する一連の発光期間内の第３のサブ発光期間、
１６０…第３発光部に対する一連の発光期間、１６１…第３発光部に対する一連の発光期間内の第１のサブ発光期間、１６２…第３発光部に対する一連の発光期間内の第２のサブ発光期間、１６３…第３発光部に対する一連の発光期間内の第３のサブ発光期間、
１７０…第４発光部に対する一連の発光期間、１７１…第４発光部に対する一連の発光期間内の第１のサブ発光期間、１７２…第４発光部に対する一連の発光期間内の第２のサブ発光期間、１７３…第４発光部に対する一連の発光期間内の第３のサブ発光期間、
２０１…表示コントローラ、２０２…バックライトコントローラ、２０３…光センサ、２０４…バックライト、２０５…表示部、２１４…バックライトの第１発光部、２２４…バックライトの第２発光部、２３４…バックライトの第３発光部、２４４…バックライトの第４発光部

Claims (17)

  1. 画像を表示する液晶表示部と、液晶表示部を光照射する各色毎に制御可能なバックライト部と、液晶表示部の表示を制御する表示コントローラと、バックライト部の各色の発光を制御するバックライトコントローラとを有する液晶表示装置において、
    前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の発光開始タイミングと発光終了タイミングとが全ての色で一致するように制御することを特徴とする液晶表示装置
  2. 画像を表示する液晶表示部と、液晶表示部を光照射する各色毎に制御可能なバックライト部と、液晶表示部の表示を制御する表示コントローラと、バックライト部の各色の発光を制御するバックライトコントローラとを有する液晶表示装置において、
    前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の発光中心が全ての色で略一致するように制御することを特徴とする液晶表示装置
  3. 画像を表示する液晶表示部と、液晶表示部を光照射する各色毎に制御可能なバックライト部と、液晶表示部の表示を制御する表示コントローラと、バックライト部の各色の発光を制御するバックライトコントローラとを有する液晶表示装置において、
    前記バックライトコントローラは、バックライト部の各色の一連の発光期間の中で、少なくとも１色の発光期間を複数の発光に分割して制御され、各色の発光期間が、互いに重なっていることを特徴とする液晶表示装置
  4. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間は、液晶表示部の１画像表示期間毎に設定されており、１画像表示期間内の各色の発光期間の発光開始タイミングと発光終了タイミングとが一致していることを特徴とする液晶表示装置
  5. 請求項２に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間は、液晶表示部の１画像表示期間毎に設定されており、１画像表示期間内の各色の発光期間の発光中心が略一致していることを特徴とする液晶表示装置
  6. 請求項３に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間は、液晶表示部の１画像表示期間毎に設定されており、１画像表示期間内の各色の発光のなかで、少なくとも１色の発光期間が複数のサブ発光に分割されていることを特徴とする液晶表示装置
  7. 請求項１ないし６に記載の液晶表示装置において、前記バックライト部の発光強度は、前記一連の発光期間中の発光期間の長さを制御して調節することを特徴とする液晶表示装置
  8. 請求項２，３，５，６，７に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間における各色のサブ発光期間の発光中心が略一致していることを特徴とする液晶表示装置
  9. 請求項３、６、７に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間における各色のサブ発光期間の発光開始タイミングが一致していることを特徴とする液晶表示装置
  10. 請求項３、６、７に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間における各色のサブ発光期間の発光終了タイミングが一致していることを特徴とする液晶表示装置
  11. 請求項１ないし１０に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間内の各色の発光タイミングのずれが少なくとも３ミリ秒以下であることを特徴とする液晶表示装置
  12. 請求項１ないし１０に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間内の各色の発光タイミングのずれが少なくとも１.６ミリ秒以下であることを特徴とする液晶表示装置
  13. 請求項１ないし１０に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間内の各色の発光タイミングのずれが少なくとも１ミリ秒以下であることを特徴とする液晶表示装置
  14. 請求項１ないし１３に記載の液晶表示装置において、前記一連の発光期間を１画像表示期間内に繰り返すことを特徴とする液晶表示装置
  15. 請求項１４に記載の液晶表示装置において、前記繰り返す一連の発光期間の間隔は、３ミリ秒以上とすることを特徴とする液晶表示装置
  16. 請求項１４又は１５に記載の液晶表示装置において、前記繰り返す一連の発光期間の間隔は、前記液晶表示部の１画像書き込み時間、及び、液晶材料の応答時間により変化することを特徴とする液晶表示装置
  17. 請求項１ないし１６に記載の液晶表示装置において、前記バックライト部の発光領域が２つ以上に分割されており、前記一連の発光期間は、分割された発光領域毎に発光タイミングがそれぞれ異なることを特徴とする液晶表示装置
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