JP2007127785A - Light source driving device - Google Patents

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Hiroaki Miyaki
宏明 宮木
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Japan Display Central Inc
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Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source driving device capable of reducing the occurrence of a striped pattern without limiting a substantial dimming range. <P>SOLUTION: The light source driving device comprises a dimming control circuit 14 for generating a dimming control signal as a pulse repeated with respect to each frame period of a duty ratio adjusted for setting the brightness of a liquid crystal display panel DP, and an inverter circuit LD for emitting backlight BL for the period corresponding to the pulse width of the dimming control signal. The dimming control circuit 14 includes a phase control part 14B for setting a pulse phase so as to make the pulse of the dimming control signal symmetric with respect to the standard timing for division into two equal halves the total gradation image display period from the beginning of the gradation image display by the liquid crystal pixel PX of the first row to the end of the gradation image display by the liquid crystal pixel PX of the last row, and shifting the pulse phase so as to bring forward the center of the pulse from the standard timing and compensate for the delay of the emission of the back light BL in the case of decreasing the duty radio from the predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばOCB(Optically Compensated Bend)モードの液晶表示パネルを照明するランプ光源用の光源駆動装置に関し、特に液晶表示パネルの明るさを調整する調光のためにランプ光源をブリンキングさせる光源駆動装置に関する。   The present invention relates to a light source driving device for a lamp light source that illuminates, for example, an OCB (Optically Compensated Bend) mode liquid crystal display panel, and in particular, a light source that blinks the lamp light source for dimming to adjust the brightness of the liquid crystal display panel. The present invention relates to a driving device.

液晶表示装置は、コンピュータ、カーナビゲーションシステム、あるいはテレビ受信機等の表示装置として広く利用されている。   Liquid crystal display devices are widely used as display devices for computers, car navigation systems, television receivers, and the like.

一般に、液晶表示装置は複数の液晶画素のマトリクスアレイを含む液晶表示パネル、この表示パネルを照明するバックライト、およびこのバックライトおよび表示パネルを制御する表示制御回路を有する。液晶表示パネルはアレイ基板および対向基板間に液晶層を挟持した構造である。   In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel including a matrix array of a plurality of liquid crystal pixels, a backlight that illuminates the display panel, and a display control circuit that controls the backlight and the display panel. The liquid crystal display panel has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between an array substrate and a counter substrate.

アレイ基板は略マトリクス状に配置される複数の画素電極、複数の画素電極の行に沿って配置される複数のゲート線、複数の画素電極の列に沿って配置される複数のソース線、複数のゲート線および複数のソース線の交差位置近傍に配置される複数のスイッチング素子を有する。各スイッチング素子は例えば薄膜トランジスタ(TFT)からなり、1ゲート線が駆動されたときに導通して1ソース線の電位を1画素電極に印加する。対向基板には、アレイ基板に配置された複数の画素電極に対向するように共通電極が設けられる。一対の画素電極および共通電極は液晶層の画素領域と共に画素を構成し、画素領域において液晶分子配列を画素電極および共通電極間の電界によって制御する。
液晶表示装置が主に動画を表示するテレビ受信機用である場合、液晶分子が良好な応答性を示すOCBモードの液晶表示パネルが用いられることがある(特許文献1を参照)。この液晶表示パネルでは、液晶分子が画素電極および共通電極上で互いに平行にラビングされた配向膜によって電源投入前においてほとんど寝ているスプレイ配向になる。液晶表示パネルは、電源投入に伴う初期化処理で印加する比較的強い電界によりこれら液晶分子をスプレイ配向からベンド配向に転移させてから表示動作を行う。
The array substrate has a plurality of pixel electrodes arranged in a substantially matrix, a plurality of gate lines arranged along a row of the plurality of pixel electrodes, a plurality of source lines arranged along a column of the plurality of pixel electrodes, and a plurality of And a plurality of switching elements arranged in the vicinity of the intersection position of the plurality of gate lines and the plurality of source lines. Each switching element is made of, for example, a thin film transistor (TFT), and conducts when one gate line is driven to apply the potential of one source line to one pixel electrode. A common electrode is provided on the counter substrate so as to face a plurality of pixel electrodes arranged on the array substrate. The pair of pixel electrodes and the common electrode constitute a pixel together with the pixel region of the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecule arrangement is controlled by an electric field between the pixel electrode and the common electrode in the pixel region.
When the liquid crystal display device is mainly used for a television receiver that displays a moving image, an OCB mode liquid crystal display panel in which liquid crystal molecules exhibit good responsiveness may be used (see Patent Document 1). In this liquid crystal display panel, the liquid crystal molecules are in the splay alignment in which the liquid crystal molecules are almost laid down before the power is turned on by the alignment film rubbed in parallel with each other on the pixel electrode and the common electrode. The liquid crystal display panel performs a display operation after these liquid crystal molecules are changed from a splay alignment to a bend alignment by a relatively strong electric field applied in an initialization process accompanying power-on.

液晶が電源投入前にスプレイ配向となる理由は、スプレイ配向が液晶駆動電圧の無印加状態でエネルギー的にベンド配向よりも安定であるためである。このような液晶分子は一旦ベンド配向に転移しても、スプレイ配向のエネルギーとベンド配向のエネルギーとが拮抗するレベル以下の電圧印加状態や電圧無印加状態が長期間続く場合に再びスプレイ配向に逆転移してしまうという性質を有する。スプレイ配向では、視野角特性がベンド配向に対して大きく異なることから表示異常となる。   The reason why the liquid crystal is in the splay alignment before the power is turned on is that the splay alignment is energetically more stable than the bend alignment when no liquid crystal driving voltage is applied. Once such liquid crystal molecules transition to bend alignment, they are reverted to splay alignment again when a voltage application state below the level at which splay alignment energy and bend alignment energy antagonize or when no voltage is applied for a long period of time. It has the property of moving. In the splay alignment, the viewing angle characteristics are significantly different from the bend alignment, resulting in abnormal display.

従来、例えば1フレームの映像を表示するフレーム期間の一部で大きな電圧をスプレイ配向への逆転移防止電圧として液晶層に印加する駆動方式がとられている。OCBモードの液晶表示パネルでは、この逆転移防止電圧はノーマリホワイトの表示動作において黒表示となる画素電圧に相当するため、黒挿入駆動と呼ばれる。黒挿入率は1フレーム期間に対する黒挿入期間(非階調画像表示期間)の割合として設定され、階調画像表示期間は1フレーム期間から黒挿入期間を差引いた長さになる。複数行の液晶画素はそれぞれ水平表示ラインとして図6に示すような位相差で駆動され、階調画像表示期間において画像データに対応した表示、例えば白表示を行い、黒挿入期間にスプレイ配向への逆転移を防止する黒表示を行う。
特開2002−202491号公報
Conventionally, for example, a driving method has been adopted in which a large voltage is applied to the liquid crystal layer as a reverse transition prevention voltage to the splay alignment in a part of a frame period in which one frame of video is displayed. In the OCB mode liquid crystal display panel, the reverse transition prevention voltage corresponds to a pixel voltage for black display in a normally white display operation, and is called black insertion driving. The black insertion rate is set as a ratio of the black insertion period (non-gradation image display period) to one frame period, and the gradation image display period has a length obtained by subtracting the black insertion period from one frame period. The liquid crystal pixels in a plurality of rows are each driven as a horizontal display line with a phase difference as shown in FIG. 6, and display corresponding to image data, for example, white display, is performed in the gradation image display period, and the splay alignment is performed in the black insertion period. Black display is performed to prevent reverse transition.
JP 2002-202491 A

ところで、バックライトは一般に冷陰極管のような単一の放電ランプ光源であり、表示制御回路に設けられるインバータ回路により駆動される。液晶表示パネルの明るさを調整する調光を行う必要がある場合、インバータ回路は図6に示すように調光制御信号に対応したデューティ比でランプ光源を発光(点灯)させる。各水平表示ラインの階調画像表示期間は1フレーム期間内において互いにずれているため、調光制御信号は先頭水平表示ラインの階調画像表示の開始から最終水平表示ラインの階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対してランプ光源の発光期間を対称的にするように発生される。すなわち、調光制御信号の立上りタイミングから基準タイミングまでの期間tAおよび基準タイミングから立下りタイミングまでの期間tBは等しい。   Incidentally, the backlight is generally a single discharge lamp light source such as a cold cathode tube, and is driven by an inverter circuit provided in the display control circuit. When it is necessary to perform dimming to adjust the brightness of the liquid crystal display panel, the inverter circuit emits (lights) the lamp light source with a duty ratio corresponding to the dimming control signal as shown in FIG. Since the grayscale image display periods of the horizontal display lines are shifted from each other within one frame period, the dimming control signal is sent from the start of the grayscale image display of the first horizontal display line to the end of the grayscale image display of the final horizontal display line. It is generated so that the light emission period of the lamp light source is symmetric with respect to the reference timing that divides the total gradation image display period until. That is, the period tA from the rising timing to the reference timing of the dimming control signal is equal to the period tB from the reference timing to the falling timing.

しかしながら、従来において調光制御信号のデューティ比を小さく絞ると、縞模様が表示パネルの画面に発生することが確認されている。この縞模様を発生させないように調光制御信号の最小デューティ比を設定すると、広い調光範囲を確保できないという問題があった。   However, conventionally, it has been confirmed that when the duty ratio of the dimming control signal is reduced to a small value, a striped pattern is generated on the screen of the display panel. If the minimum duty ratio of the dimming control signal is set so as not to generate the stripe pattern, there is a problem that a wide dimming range cannot be secured.

本発明の目的は、実質的な調光範囲を制約せずに縞模様の発生を低減できる光源駆動装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the light source drive device which can reduce generation | occurrence | production of a striped pattern, without restrict | limiting a substantial light control range.

本発明によれば、複数行の液晶画素が1フレーム期間に対して一定の時間割合で階調画像表示および非階調画像表示を行うように少なくとも1行ずつ順次駆動される液晶表示パネルを照明するランプ光源用の光源駆動装置であって、1フレーム期間毎に繰り返され液晶表示パネルの明るさを設定するために調整されるデューティ比のパルスとして調光制御信号を発生する調光制御回路と、調光制御信号のパルス幅に対応する期間についてランプ光源を発光させるインバータ回路とを備え、調光制御回路は先頭行の液晶画素による階調画像表示の開始から最終行の液晶画素による階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対して調光制御信号のパルスを対称的にするようにパルス位相を設定し、デューティ比を所定値よりも減少させる場合にパルスの中心を基準タイミングよりも早めてランプ光源の発光の遅れを補償するようにパルス位相をシフトさせる位相制御部を含む光源駆動装置が提供される。   According to the present invention, a liquid crystal display panel that is sequentially driven at least row by row is illuminated so that a plurality of rows of liquid crystal pixels perform gradation image display and non-gradation image display at a constant time ratio with respect to one frame period. A light source driving device for a lamp light source, and a dimming control circuit that generates a dimming control signal as a pulse of a duty ratio that is repeated every frame period and adjusted to set the brightness of the liquid crystal display panel; And an inverter circuit that causes the lamp light source to emit light for a period corresponding to the pulse width of the dimming control signal, and the dimming control circuit performs gradation by the liquid crystal pixels in the last row from the start of gradation image display by the liquid crystal pixels in the first row. Set the pulse phase so that the pulse of the dimming control signal is symmetrical with respect to the reference timing that divides the total gradation image display period until the end of image display into two equal parts, and the duty ratio A light source driving device including a phase control section for shifting the pulse phase to compensate for the delay in the emission of the lamp light source earlier than the reference timing the center of the pulse in case of smaller than the predetermined value is provided.

この光源駆動装置では、位相制御部が先頭行の液晶画素による階調画像表示の開始から最終行の液晶画素による階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対して調光制御信号のパルスを対称的にするようにパルス位相を設定し、デューティ比を所定値よりも減少させる場合にパルスの中心を基準タイミングよりも早めてランプ光源の発光の遅れを補償するようにパルス位相をシフトさせる。ここで、ランプ光源の発光が応答性に起因して遅れても、ランプ光量を基準タイミングの前後に均等に配分することができる。具体的には、調光制御信号のデューティ比を低下させてランプ光源の発光期間を少なくしていき、液晶表示パネルの階調画像表示動作とランプ光源の発光動作とのずれによって縞模様が観察され始めるデューティ比を所定値とすれば、このずれがパルス位相のシフトによりキャンセルされる。この場合、調光制御信号のデューティ比を所定値を越えて低下させることが可能である。この結果、実質的な調光範囲を制約せずに縞模様の発生を低減できる。   In this light source driving device, the phase control unit divides the total gradation image display period from the start of gradation image display by the liquid crystal pixels in the first row to the end of gradation image display by the liquid crystal pixels in the last row into two equal parts. When the pulse phase is set so that the pulse of the dimming control signal is symmetric, and the duty ratio is decreased below a predetermined value, the center of the pulse is set earlier than the reference timing to delay the light emission of the lamp light source. The pulse phase is shifted to compensate. Here, even if the light emission of the lamp light source is delayed due to responsiveness, the lamp light amount can be evenly distributed before and after the reference timing. Specifically, the light emission control period is reduced by reducing the duty ratio of the dimming control signal, and the stripe pattern is observed due to the difference between the gradation image display operation of the liquid crystal display panel and the light emission operation of the lamp light source. If the duty ratio to be started is set to a predetermined value, this deviation is canceled by the shift of the pulse phase. In this case, it is possible to reduce the duty ratio of the dimming control signal beyond a predetermined value. As a result, the occurrence of striped patterns can be reduced without restricting the substantial light control range.

以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1はこの液晶表示装置の回路構成を概略的に示す。液晶表示装置は液晶表示パネルDP、表示パネルDPを照明するバックライトBL、および表示パネルDPおよびバックライトBLを制御する表示制御回路CNTを備える。液晶表示パネルDPは一対の電極基板であるアレイ基板1および対向基板2間に液晶層3を挟持した構造である。液晶層3は例えばノーマリホワイトの表示動作のために予めスプレイ配向からベンド配向に転移されると共にベンド配向からスプレイ配向への逆転移が周期的に印加され黒表示となる電圧により阻止される液晶材料を含む。表示制御回路CNTはアレイ基板1および対向基板2から液晶層3に印加される液晶駆動電圧により液晶表示パネルDPの透過率を制御する。スプレイ配向からベンド配向への転移は電源投入時に表示制御回路CNTにより行われる所定の初期化処理で比較的大きな電界を液晶に印加することにより得られる。   FIG. 1 schematically shows a circuit configuration of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel DP, a backlight BL that illuminates the display panel DP, and a display control circuit CNT that controls the display panel DP and the backlight BL. The liquid crystal display panel DP has a structure in which a liquid crystal layer 3 is sandwiched between an array substrate 1 and a counter substrate 2 which are a pair of electrode substrates. The liquid crystal layer 3 is a liquid crystal in which, for example, a normally white display operation is previously transitioned from a splay alignment to a bend alignment, and a reverse transition from the bend alignment to the splay alignment is periodically applied and blocked by a voltage that causes black display. Contains materials. The display control circuit CNT controls the transmittance of the liquid crystal display panel DP by the liquid crystal driving voltage applied from the array substrate 1 and the counter substrate 2 to the liquid crystal layer 3. The transition from the splay alignment to the bend alignment can be obtained by applying a relatively large electric field to the liquid crystal by a predetermined initialization process performed by the display control circuit CNT when the power is turned on.

図2は液晶表示パネルDPの断面構造を詳細に示す。アレイ基板1は、ガラス板等からなる透明絶縁基板GL、この透明絶縁基板GL上に形成される複数の画素電極PE、およびこれら画素電極PE上に形成される配向膜ALを含む。対向基板2はガラス板等からなる透明絶縁基板GL、この透明絶縁基板GL上に形成されるカラーフィルタ層CF、このカラーフィルタ層CF上に形成される共通電極CE、およびこの共通電極CE上に形成される配向膜ALを含む。液晶層3は対向基板2とアレイ基板1の間隙に液晶を充填することにより得られる。カラーフィルタ層CFは赤画素用の赤着色層、緑画素用の緑着色層、青画素用の青着色層、およびブラックマトリクス用の黒着色(遮光)層を含む。図2では、液晶分子19がスプレイ配向した状態にある。また、液晶表示パネルDPはアレイ基板1および対向基板2の外側に配置される一対の位相差板RT、これら位相差板RTの外側に配置される一対の偏光板PL、およびアレイ基板1側の偏光板PLの外側に配置される光源用のバックライトBLを備える。アレイ基板1側の配向膜ALおよび対向基板2側の配向膜ALは互いに平行にラビング処理される。これにより、液晶分子のプレチルト角は約10°に設定される。   FIG. 2 shows the cross-sectional structure of the liquid crystal display panel DP in detail. The array substrate 1 includes a transparent insulating substrate GL made of a glass plate or the like, a plurality of pixel electrodes PE formed on the transparent insulating substrate GL, and an alignment film AL formed on the pixel electrodes PE. The counter substrate 2 is a transparent insulating substrate GL made of a glass plate or the like, a color filter layer CF formed on the transparent insulating substrate GL, a common electrode CE formed on the color filter layer CF, and on the common electrode CE. It includes an alignment film AL to be formed. The liquid crystal layer 3 is obtained by filling the gap between the counter substrate 2 and the array substrate 1 with liquid crystal. The color filter layer CF includes a red coloring layer for red pixels, a green coloring layer for green pixels, a blue coloring layer for blue pixels, and a black coloring (light-shielding) layer for black matrix. In FIG. 2, the liquid crystal molecules 19 are in a splay alignment state. The liquid crystal display panel DP includes a pair of retardation plates RT arranged outside the array substrate 1 and the counter substrate 2, a pair of polarizing plates PL arranged outside the retardation plates RT, and the array substrate 1 side. A light source backlight BL is provided outside the polarizing plate PL. The alignment film AL on the array substrate 1 side and the alignment film AL on the counter substrate 2 side are rubbed in parallel with each other. Thereby, the pretilt angle of the liquid crystal molecules is set to about 10 °.

アレイ基板1では、複数の画素電極PEが透明絶縁基板GL上において略マトリクス状に配置される。また、複数のゲート線Y(Y1〜Ym)が複数の画素電極PEの行に沿って配置され、複数のソース線X(X1〜Xn)が複数の画素電極PEの列に沿って配置される。これらゲート線Yおよびソース線Xの交差位置近傍には、複数の画素スイッチング素子Wが配置される。各画素スイッチング素子Wは例えばゲートがゲート線Yに接続され、ソース−ドレインパスがソース線Xおよび画素電極PE間に接続される薄膜トランジスタからなり、対応ゲート線Yを介して駆動されたときに対応ソース線Xおよび対応画素電極PE間で導通する。   In the array substrate 1, a plurality of pixel electrodes PE are arranged in a substantially matrix shape on the transparent insulating substrate GL. In addition, a plurality of gate lines Y (Y1 to Ym) are arranged along the rows of the plurality of pixel electrodes PE, and a plurality of source lines X (X1 to Xn) are arranged along the columns of the plurality of pixel electrodes PE. . A plurality of pixel switching elements W are arranged in the vicinity of the intersection position of the gate line Y and the source line X. Each pixel switching element W is formed of a thin film transistor in which a gate is connected to the gate line Y and a source-drain path is connected between the source line X and the pixel electrode PE, and corresponds to when driven through the corresponding gate line Y. Conduction is established between the source line X and the corresponding pixel electrode PE.

各画素電極PEおよび共通電極CEは例えばITO等の透明電極材料からなり、それぞれ配向膜ALで覆われ、画素電極PEおよび共通電極CEからの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層3の一部である画素領域と共に液晶画素PXを構成する。   Each pixel electrode PE and common electrode CE is made of a transparent electrode material such as ITO, for example, and is covered with an alignment film AL and controlled to a liquid crystal molecular arrangement corresponding to the electric field from the pixel electrode PE and common electrode CE. A liquid crystal pixel PX is configured together with a pixel region that is a part of the pixel area.

複数の液晶画素PXは各々画素電極PEおよび共通電極CE間に液晶容量CLCを有する。複数の補助容量線C1〜Cmは各々対応行の液晶画素PXの画素電極PEに容量結合して補助容量Csを構成する。   Each of the plurality of liquid crystal pixels PX has a liquid crystal capacitance CLC between the pixel electrode PE and the common electrode CE. The plurality of auxiliary capacitance lines C1 to Cm are each capacitively coupled to the pixel electrode PE of the liquid crystal pixel PX in the corresponding row to form an auxiliary capacitance Cs.

表示制御回路CNTは、複数のスイッチング素子Wを行単位に導通させるように複数のゲート線Y1〜Ymを順次駆動するゲートドライバYD、各行のスイッチング素子Wが対応ゲート線Yの駆動によって導通する期間において画素電圧Vsを複数のソース線X1〜Xnにそれぞれ出力するソースドライバXD、バックライトBLを駆動するバックライト駆動部LD、表示パネルDPの駆動用電圧を発生する駆動用電圧発生回路4、およびゲートドライバYD、ソースドライバXDおよびバックライト駆動部(インバータ)LDを制御するコントローラ回路5を備える。   The display control circuit CNT includes a gate driver YD that sequentially drives the plurality of gate lines Y1 to Ym so that the plurality of switching elements W are conducted in units of rows, and a period in which the switching elements W in each row are conducted by driving the corresponding gate lines Y. , A source driver XD for outputting the pixel voltage Vs to the plurality of source lines X1 to Xn, a backlight driver LD for driving the backlight BL, a driving voltage generating circuit 4 for generating a driving voltage for the display panel DP, and A controller circuit 5 that controls the gate driver YD, the source driver XD, and the backlight driver (inverter) LD is provided.

駆動用電圧発生回路4は、ゲートドライバYDを介して補助容量線Cに印加される補償電圧Veを発生する補償電圧発生回路6、ソースドライバXDによって用いられる所定数の階調基準電圧VREFを発生する階調基準電圧発生回路7、および対向電極CTに印加されるコモン電圧Vcomを発生するコモン電圧発生回路8を含む。コントローラ回路5は、外部信号源SSから入力される同期信号SYNC(VSYNC,DE)に基づいてゲートドライバYDに対する制御信号CTYを発生する垂直タイミング制御回路11、外部信号源SSから入力される同期信号SYNC(VSYNC,DE)に基づいてソースドライバXDに対する制御信号CTXを発生する水平タイミング制御回路12、複数の画素PXに対して外部信号源SSから入力される画像データについて例えば黒挿入2倍速変換を行う画像データ変換回路13、および外部信号源SSからのパルス幅変調(PWM)調光信号に基づいてバックライト駆動用インバータ回路LDを制御する調光制御回路14を含む。画像データは複数の液晶画素PXに対する複数の画素データDIからなり、1フレーム期間(垂直走査期間V)毎に更新される。制御信号CTYはゲートドライバYDに供給され、制御信号CTXは画像データ変換回路13から変換結果として得られる画素データDOと共にソースドライバXDに供給される。制御信号CTYは上述のように順次複数のゲート線Yを駆動する動作をゲートドライバYDに行わせるために用いられ、制御信号CTXは画像データ変換回路13の変換結果として1行分の液晶画素PX単位に得られ直列に出力される画素データDOを複数のソース線Xにそれぞれ割り当てると共に出力極性を指定する動作をソースドライバXDに行わせるために用いられる。   The driving voltage generation circuit 4 generates a compensation voltage generation circuit 6 that generates a compensation voltage Ve applied to the auxiliary capacitance line C through the gate driver YD, and a predetermined number of gradation reference voltages VREF used by the source driver XD. And a common voltage generating circuit 8 for generating a common voltage Vcom applied to the counter electrode CT. The controller circuit 5 includes a vertical timing control circuit 11 that generates a control signal CTY for the gate driver YD based on a synchronization signal SYNC (VSYNC, DE) input from the external signal source SS, and a synchronization signal input from the external signal source SS. A horizontal timing control circuit 12 that generates a control signal CTX for the source driver XD based on SYNC (VSYNC, DE), and, for example, black insertion double speed conversion for image data input from the external signal source SS to a plurality of pixels PX. An image data conversion circuit 13 to be performed and a dimming control circuit 14 for controlling the backlight driving inverter circuit LD based on a pulse width modulation (PWM) dimming signal from the external signal source SS are included. The image data includes a plurality of pixel data DI for a plurality of liquid crystal pixels PX, and is updated every frame period (vertical scanning period V). The control signal CTY is supplied to the gate driver YD, and the control signal CTX is supplied to the source driver XD together with the pixel data DO obtained as a conversion result from the image data conversion circuit 13. The control signal CTY is used to cause the gate driver YD to sequentially drive the plurality of gate lines Y as described above, and the control signal CTX is the liquid crystal pixel PX for one row as the conversion result of the image data conversion circuit 13. The pixel data DO obtained in units and output in series are assigned to a plurality of source lines X and used to cause the source driver XD to perform an operation of designating output polarity.

ゲートドライバYDおよびソースドライバXDは複数のゲート線Yおよび複数のソース線Xをそれぞれ選択するために例えばシフトレジスタ回路を用いて構成される。この場合、制御信号CTYは、階調画像表示開始タイミングを制御する第1スタート信号STHA、黒挿入開始タイミングを制御する第2スタート信号STHB、シフトレジスタ回路においてこれらスタート信号STHA,STHBをシフトさせるクロック信号、およびスタート信号STHA,STHBの保持位置に対応してシフトレジスタ回路によって少なくとも1本ずつ順次選択されるゲート線Y1〜Ymへの駆動信号の出力を制御する出力イネーブル信号等を含む。他方、制御信号CTXは1行分の画素データの取込開始タイミングを制御するスタート信号、シフトレジスタ回路においてこのスタート信号をシフトさせるクロック信号、スタート信号の保持位置に対応してシフトレジスタ回路によって1本ずつ選択されるソース線X1〜Xnに対してそれぞれ取り込まれる1行分の画素データDOの並列出力タイミングを制御するロード信号、および画素データに対応する画素電圧Vsの信号極性を制御する極性信号等を含む。   The gate driver YD and the source driver XD are configured using, for example, a shift register circuit in order to select the plurality of gate lines Y and the plurality of source lines X, respectively. In this case, the control signal CTY includes a first start signal STHA for controlling the gradation image display start timing, a second start signal STHB for controlling the black insertion start timing, and a clock for shifting the start signals STHA and STHB in the shift register circuit. And an output enable signal for controlling output of drive signals to the gate lines Y1 to Ym that are sequentially selected at least one by one by the shift register circuit corresponding to the holding positions of the signals and the start signals STHA and STHB. On the other hand, the control signal CTX is generated by the shift register circuit corresponding to the start signal for controlling the start timing of taking in the pixel data for one row, the clock signal for shifting the start signal in the shift register circuit, and the holding position of the start signal. A load signal for controlling the parallel output timing of one row of pixel data DO taken in for each of the source lines X1 to Xn selected one by one, and a polarity signal for controlling the signal polarity of the pixel voltage Vs corresponding to the pixel data Etc.

ここでは、ゲートドライバYDが制御信号CTYの制御により1フレーム期間において複数のゲート線Y1〜Ymを階調画像表示用および黒挿入(非階調画像表示)用に順次選択し、各行の画素スイッチング素子Wを1水平走査期間Hだけ導通させる駆動信号としてオン電圧を選択ゲート線Yに供給する。画像データ変換回路13が黒挿入2倍速変換を行う場合、1行分の入力画素データDIが1H毎に出力画素データDOとなる1行分の黒用画素データBおよび1行分の階調用画素データSに変換される。階調用画素データSは画素データDIと同じ階調値であり、黒用画素データBは黒表示の階調値である。1行分の黒用画素データBおよび1行分の階調用画素データSの各々はそれぞれH/2期間において画像データ変換回路13から直列に出力される。ソースドライバXDは上述の階調基準電圧発生回路7から供給される所定数の階調基準電圧VREFを参照してこれら画素データB,Sをそれぞれ画素電圧Vsに変換し、複数のソース線X1〜Xnに並列的に出力する。   Here, the gate driver YD sequentially selects a plurality of gate lines Y1 to Ym for gradation image display and black insertion (non-gradation image display) in one frame period under the control of the control signal CTY, and performs pixel switching for each row. An on-voltage is supplied to the selection gate line Y as a drive signal for making the element W conductive for one horizontal scanning period H. When the image data conversion circuit 13 performs black insertion double-speed conversion, one row of black pixel data B and one row of grayscale pixels in which one row of input pixel data DI becomes output pixel data DO every 1H. Converted to data S. The gradation pixel data S has the same gradation value as the pixel data DI, and the black pixel data B has a gradation value for black display. Each of the black pixel data B for one row and the gradation pixel data S for one row is output in series from the image data conversion circuit 13 in the H / 2 period. The source driver XD refers to a predetermined number of gradation reference voltages VREF supplied from the gradation reference voltage generation circuit 7 to convert the pixel data B and S into pixel voltages Vs, respectively. Output to Xn in parallel.

画素電圧Vsは共通電極CEのコモン電圧Vcomを基準として画素電極PEに印加される電圧であり、例えばフレーム反転駆動およびライン反転駆動を行うようコモン電圧Vcomに対して極性反転される。2倍速の垂直走査速度で黒挿入駆動を行う場合には、例えばライン反転駆動およびフレーム反転駆動(1H1V反転駆動)を行うようコモン電圧Vcomに対して極性反転される。また、補償電圧Veは1行分のスイッチング素子Wが非導通となるときにこれらスイッチング素子Wに接続されるゲート線Yに対応した補助容量線CにゲートドライバYDを介して印加され、これらスイッチング素子Wの寄生容量によって1行分の画素PXに生じる画素電圧Vsの変動を補償するために用いられる。   The pixel voltage Vs is a voltage applied to the pixel electrode PE on the basis of the common voltage Vcom of the common electrode CE, and the polarity is inverted with respect to the common voltage Vcom so as to perform, for example, frame inversion driving and line inversion driving. When black insertion driving is performed at the double vertical scanning speed, the polarity is inverted with respect to the common voltage Vcom so as to perform, for example, line inversion driving and frame inversion driving (1H1V inversion driving). The compensation voltage Ve is applied via the gate driver YD to the auxiliary capacitance line C corresponding to the gate line Y connected to the switching elements W when the switching elements W for one row are turned off. This is used to compensate for variations in the pixel voltage Vs generated in the pixels PX for one row due to the parasitic capacitance of the element W.

ゲートドライバYDが例えばゲート線Y1をオン電圧により駆動してこのゲート線Y1に接続された全ての画素スイッチング素子Wを導通させると、ソース線X1〜Xn上の画素電圧Vsがこれら画素スイッチング素子Wをそれぞれ介して対応画素電極PEおよび補助容量Csの一端に供給される。また、ゲートドライバYDはこのゲート線Y1に対応した補助容量線C1に補償電圧発生回路6からの補償電圧Veを出力し、ゲート線Y1に接続された全ての画素スイッチング素子Wを1水平走査期間だけ導通させた直後にこれら画素スイッチング素子Wを非導通にするオフ電圧をゲート線Y1に出力する。補償電圧Veはこれら画素スイッチング素子Wが非導通になったときにこれらの寄生容量によって画素電極PEから引き抜かれる電荷を低減して画素電圧Vsの変動、すなわち突き抜け電圧ΔVpを実質的にキャンセルする。   When the gate driver YD drives, for example, the gate line Y1 with the on-voltage to make all the pixel switching elements W connected to the gate line Y1 conductive, the pixel voltage Vs on the source lines X1 to Xn is changed to these pixel switching elements W. To the corresponding pixel electrode PE and one end of the auxiliary capacitor Cs. Further, the gate driver YD outputs the compensation voltage Ve from the compensation voltage generation circuit 6 to the auxiliary capacitance line C1 corresponding to the gate line Y1, and applies all the pixel switching elements W connected to the gate line Y1 to one horizontal scanning period. Immediately after being turned on, an off voltage that makes these pixel switching elements W non-conductive is output to the gate line Y1. The compensation voltage Ve reduces the electric charge drawn from the pixel electrode PE by these parasitic capacitances when these pixel switching elements W become non-conductive, and substantially cancels the fluctuation of the pixel voltage Vs, that is, the punch-through voltage ΔVp.

ここで、図1に示す液晶表示装置の動作について概略的に説明する。図3は2倍速の垂直走査速度で黒挿入駆動を行う場合について液晶表示装置の動作を示す。図3では、Bが各行の画素PXに共通な黒用画素データを表し、S1,S2,S3,…がそれぞれ1行目,2行目,3行目,…の画素PXに対する階調用画素データを表す。+,−はこれら画素データB,S1,S2,S3…が画素電圧Vsに変換されてソースドライバXDから出力されるときの信号極性を表す。   Here, the operation of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be schematically described. FIG. 3 shows the operation of the liquid crystal display device when black insertion driving is performed at a vertical scanning speed of 2 × speed. 3, B represents black pixel data common to the pixels PX in each row, and S1, S2, S3,... Represent grayscale pixel data for the pixels PX in the first row, the second row, the third row,. Represents. +, − Represent the signal polarities when the pixel data B, S1, S2, S3... Are converted into the pixel voltage Vs and output from the source driver XD.

ここでは、第1スタート信号STHAおよび第2スタート信号STHBがいずれもH/2期間分のパルス幅でゲートドライバYDに入力されるパルスである。第1スタート信号STHAが最初に入力され、第2スタート信号STHBが黒挿入率に従って第1スタート信号STHAよりも遅れて入力される。黒挿入率は1フレーム期間(1V:垂直走査期間)における黒挿入期間(非階調画像表示期間)の割合として設定される。ここで、黒挿入期間は、黒用画素電圧Bが1フレーム期間において保持される期間である。また、階調画像表示期間は階調用素電圧Sが1フレーム期間において保持される期間であり、1フレーム期間から黒挿入期間を差引いた長さになる。   Here, both the first start signal STHA and the second start signal STHB are pulses input to the gate driver YD with a pulse width corresponding to the H / 2 period. The first start signal STHA is input first, and the second start signal STHB is input later than the first start signal STHA according to the black insertion rate. The black insertion rate is set as a ratio of a black insertion period (non-gradation image display period) in one frame period (1V: vertical scanning period). Here, the black insertion period is a period during which the black pixel voltage B is held in one frame period. The gradation image display period is a period in which the gradation elementary voltage S is held in one frame period, and has a length obtained by subtracting the black insertion period from one frame period.

ゲートドライバYDは第1スタート信号STHAをシフトさせて複数のゲート線Y1〜Ymを1水平走査期間H当たり1本ずつ選択し、1H期間の後半でゲート線Y1,Y2,Y3,…に駆動信号を出力する。これに対し、ソースドライバXDは階調用画素データS1,S2,S3,…の各々を対応1H期間の後半において画素電圧Vsに変換し、これらを1H毎に反転される極性でソース線X1〜Xnに並列出力する。これら画素電圧Vsは、ゲート線Y1〜Ymの各々が対応1H期間の後半で駆動される間に1行目,2行目,3行目,4行目…の液晶画素PXに供給される。   The gate driver YD shifts the first start signal STHA to select one of the plurality of gate lines Y1 to Ym per horizontal scanning period H and drive signals to the gate lines Y1, Y2, Y3,... In the second half of the 1H period. Is output. On the other hand, the source driver XD converts each of the gradation pixel data S1, S2, S3,... Into the pixel voltage Vs in the latter half of the corresponding 1H period, and converts them into the source lines X1 to Xn with the polarity inverted every 1H. Output in parallel. These pixel voltages Vs are supplied to the liquid crystal pixels PX in the first row, the second row, the third row, the fourth row, etc. while each of the gate lines Y1 to Ym is driven in the second half of the corresponding 1H period.

また、ゲートドライバYDは第2スタート信号STHBをシフトさせて複数のゲート線Y1〜Ymを1水平走査期間H当たり1本ずつ選択し、1H期間の前半でゲート線Y1,Y2,Y3,…に駆動信号を出力する。これに対し、ソースドライバXDは黒用画素データB,B,B,…の各々を対応1H期間の前半において画素電圧Vsに変換し、これらを1H毎に反転される極性でソース線X1〜Xnに並列出力する。これら画素電圧Vsはゲート線Y1〜Ymの各々が対応1H期間の前半で駆動される間に1行目,2行目,3行目,…の液晶画素PXに供給される。尚、図3では、第1スタート信号STHAと第2スタート信号STHBとが比較的短い間隔で入力されているが、実際には階調画像表示期間と黒挿入期間との関係が黒挿入率に適合するように離して入力される。   Further, the gate driver YD shifts the second start signal STHB to select a plurality of gate lines Y1 to Ym one by one per horizontal scanning period H, and to the gate lines Y1, Y2, Y3,... In the first half of the 1H period. A drive signal is output. On the other hand, the source driver XD converts each of the black pixel data B, B, B,... Into the pixel voltage Vs in the first half of the corresponding 1H period, and converts these into the source lines X1 to Xn with the polarity inverted every 1H. Output in parallel. These pixel voltages Vs are supplied to the first, second, third,... Liquid crystal pixels PX while each of the gate lines Y1 to Ym is driven in the first half of the corresponding 1H period. In FIG. 3, the first start signal STHA and the second start signal STHB are input at a relatively short interval, but in reality, the relationship between the gradation image display period and the black insertion period is the black insertion rate. Entered separately to fit.

ちなみに、1.5倍速の垂直走査速度で黒挿入駆動を行う場合には、画像データ変換回路13は外部信号源SSから入力され画像データについて黒挿入1.5倍速変換を行うように構成される。さらに、ソースドライバXDは2ライン単位反転駆動およびフレーム反転駆動(2H1V反転駆動)を行うようコモン電圧Vcomに対して極性反転される画素電圧Vsをソース線X1〜Xnに出力するように構成される。黒挿入1.5倍速変換では、2行分の入力画素データDIが2H期間毎に出力画素データDOとなる1行分の黒用画素データBおよび2行分の階調用画素データSに変換される。階調用画素データSは画素データDIと同じ階調値であり、黒用画素データBは黒表示の階調値である。1行分の黒用画素データBおよび2行分の階調用画素データSの各々はそれぞれ2H/3期間において画像データ変換回路13から直列に出力される。   Incidentally, when black insertion driving is performed at a 1.5 × vertical scanning speed, the image data conversion circuit 13 is configured to perform black insertion 1.5 × conversion on image data input from the external signal source SS. . Further, the source driver XD is configured to output to the source lines X1 to Xn a pixel voltage Vs whose polarity is inverted with respect to the common voltage Vcom so as to perform 2-line unit inversion driving and frame inversion driving (2H1V inversion driving). . In the black insertion 1.5 × speed conversion, input pixel data DI for two rows is converted into black pixel data B for one row and gradation pixel data S for two rows that become output pixel data DO every 2H period. The The gradation pixel data S has the same gradation value as the pixel data DI, and the black pixel data B has a gradation value for black display. The black pixel data B for one row and the grayscale pixel data S for two rows are each output in series from the image data conversion circuit 13 in the 2H / 3 period.

1.5倍速の垂直走査速度で黒挿入駆動を行う場合、液晶表示装置の動作は次のようになる。この場合、第1スタート信号STHAが2H/3期間分のパルス幅でゲートドライバYDに入力されるパルスであり、第2スタート信号STHBがいずれも2H期間分のパルス幅でゲートドライバYDに入力されるパルスである。第2スタート信号STHBが黒挿入率に従って第1スタート信号STHAよりも遅れて入力される。   When black insertion driving is performed at a 1.5 × vertical scanning speed, the operation of the liquid crystal display device is as follows. In this case, the first start signal STHA is a pulse input to the gate driver YD with a pulse width of 2H / 3 period, and the second start signals STHB are all input to the gate driver YD with a pulse width of 2H period. Pulse. The second start signal STHB is input later than the first start signal STHA according to the black insertion rate.

ゲートドライバYDは第1スタート信号STHAをシフトさせて、複数のゲート線Y1〜Ymを2H期間当たり2本ずつ順次選択し、対応2H期間に含まれる2番目および3番目の2H/3期間にこれら選択ゲート線Y1,Y2;Y3,Y4;…に出力される。これに対し、ソースドライバXDは階調用画素データS1,S2;S3,S4;…を対応2H期間に含まれる第2および第3番目の2H/3期間に画素電圧Vsに変換し、これらを2H毎に反転される極性でソース線X1〜Xnに並列出力する。これら画素電圧Vsはゲート線Y1〜Ymの各々が対応2H期間に含まれる第2または第3番目の2H/3期間で駆動される間に1行目,2行目,3行目,4行目,…の液晶画素PXに供給される。   The gate driver YD shifts the first start signal STHA to sequentially select a plurality of gate lines Y1 to Ym by two per 2H period, and in the second and third 2H / 3 periods included in the corresponding 2H period. Are output to the selection gate lines Y1, Y2; Y3, Y4; On the other hand, the source driver XD converts the gradation pixel data S1, S2; S3, S4,... Into the pixel voltage Vs in the second and third 2H / 3 periods included in the corresponding 2H period, and converts them to 2H. Outputs in parallel to the source lines X1 to Xn with the polarity inverted every time. These pixel voltages Vs are supplied to the first, second, third, and fourth rows while each of the gate lines Y1 to Ym is driven in the second or third 2H / 3 period included in the corresponding 2H period. Supplied to the liquid crystal pixels PX of the eyes,.

また、ゲートドライバYDは第2スタート信号STHBをシフトさせて複数のゲート線Y1〜Ymを2H期間当たり2本ずつ一緒に選択し、対応2H期間に含まれる1番目の2H/3期間にこれら選択ゲート線Y1,Y2;Y3,Y4;…に駆動信号を出力する。これに対し、ソースドライバXDは黒用画素データB,B,B,…の各々を対応2H期間に含まれる第1番目の2H/3期間において画素電圧Vsに変換し、これらを2H毎に反転される極性でソース線X1〜Xnに並列出力する。これら画素電圧Vsはゲート線Y1〜Ymの各々が対応2H期間に含まれる第1番目の2H/3期間で駆動される間に1行目,2行目,3行目,4行目,…の液晶画素PXに供給される。   Further, the gate driver YD shifts the second start signal STHB to select two of the plurality of gate lines Y1 to Ym together every 2H period, and selects these in the first 2H / 3 period included in the corresponding 2H period. A drive signal is output to the gate lines Y1, Y2; Y3, Y4; On the other hand, the source driver XD converts each of the black pixel data B, B, B,... Into the pixel voltage Vs in the first 2H / 3 period included in the corresponding 2H period, and inverts them every 2H. Are output in parallel to the source lines X1 to Xn. These pixel voltages Vs are applied to the first row, the second row, the third row, the fourth row, etc. while each of the gate lines Y1 to Ym is driven in the first 2H / 3 period included in the corresponding 2H period. To the liquid crystal pixel PX.

図1に示すバックライトBLは単一の冷陰極管等の放電ランプ光源からなり、表示パネルDPを全体的に照明するためにインバータ回路LDによって交流駆動される。このバックライトBLの具体的な照明対象は、表示パネルDPの表示画面を構成する複数の液晶画素PXである。ここでは、各行の液晶画素PXを1水平表示ラインとして扱う。   The backlight BL shown in FIG. 1 includes a discharge lamp light source such as a single cold cathode tube, and is AC driven by an inverter circuit LD to illuminate the display panel DP as a whole. A specific illumination target of the backlight BL is a plurality of liquid crystal pixels PX constituting the display screen of the display panel DP. Here, the liquid crystal pixels PX in each row are treated as one horizontal display line.

図1に示す調光制御回路14は外部信号源SSからのPWM調光信号のデューティ比を検出して検出結果に対応した調光制御信号を発生するデューティ比検出部14A、およびこのデューティ比検出部14Aからの調光制御信号の位相を制御してインバータ回路LDに出力する位相制御部14Bを含む。調光制御信号は1フレーム期間毎に繰り返されるパルスであり、このパルスのデューティ比は液晶表示パネルDPの明るさを設定するためにPWM調光信号のデューティ比に対応して調整される。位相制御部14Bは、先頭行の液晶画素PX(第1水平表示ライン)による階調画像表示の開始から最終行の液晶画素PX(第m水平表示ライン)による階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対して調光制御信号のパルスを対称的にするようにパルス位相を設定し、デューティ比を所定値よりも減少させる場合にパルスの中心を基準タイミングよりも早めてバックライトBLの発光の遅れを補償するようにパルス位相をシフトさせる。ここで、基準タイミングは例えば制御信号CTYに含まれる第1および第2スタート信号STHA,STHBおよびクロック信号から求められる。また、所定値は調光制御信号のデューティ比を低下させてバックライトBLの発光期間を少なくしていき、液晶表示パネルDPの階調画像表示動作とバックライトBLの発光動作とのずれによって縞模様が観察され始める60%程度のデューティ比に設定されている。インバータ回路LDは位相制御部14Aから出力される調光制御信号を交流駆動電圧にそれぞれ電圧変換してバックライトBLに出力する。バックライトBLは調光制御信号が高レベルであるときに点灯し、調光制御信号が低レベルであるときに消灯する。   The dimming control circuit 14 shown in FIG. 1 detects the duty ratio of the PWM dimming signal from the external signal source SS and generates a dimming control signal corresponding to the detection result, and this duty ratio detection. A phase control unit 14B that controls the phase of the dimming control signal from the unit 14A and outputs the control signal to the inverter circuit LD. The dimming control signal is a pulse repeated every frame period, and the duty ratio of this pulse is adjusted in accordance with the duty ratio of the PWM dimming signal in order to set the brightness of the liquid crystal display panel DP. The phase control unit 14B totals from the start of the gradation image display by the liquid crystal pixel PX (first horizontal display line) in the first row to the end of the gradation image display by the liquid crystal pixel PX (m-th horizontal display line) in the last row. The pulse phase is set so that the pulse of the dimming control signal is symmetrical with respect to the reference timing that divides the gradation image display period into two equal parts, and the center of the pulse is used as a reference when the duty ratio is reduced below a predetermined value. The pulse phase is shifted so as to compensate for the delay in light emission of the backlight BL earlier than the timing. Here, the reference timing is obtained from the first and second start signals STHA and STHB and the clock signal included in the control signal CTY, for example. Further, the predetermined value reduces the light emission period of the backlight BL by decreasing the duty ratio of the dimming control signal, and the streak is caused by the difference between the gradation image display operation of the liquid crystal display panel DP and the light emission operation of the backlight BL. The duty ratio is set to about 60% at which the pattern starts to be observed. The inverter circuit LD converts the dimming control signal output from the phase control unit 14A into an AC drive voltage and outputs the converted voltage to the backlight BL. The backlight BL is turned on when the dimming control signal is at a high level, and is turned off when the dimming control signal is at a low level.

図4は互いに異なるデューティ比の調光制御信号とバックライトBLのランプ輝度との関係を示す。この関係は、調光制御信号のデューティ比を85%,60%,30%,および15%に変化させた結果である。ランプ輝度はいずれのデューティ比の場合でも調光制御信号の立上りタイミングよりも遅れて最大輝度(=100%)になり、調光信号の立下りタイミングよりも遅れて最小輝度(=0%)になる。階調画像表示動作とバックライトBLの発光動作とのずれが生じても、デューティ比85%程度あるいは60%であれば、縞模様が全くまたはわずかしか観察されないため、調光制御信号のパルス位相は図6に示す従来と同様に制御される。これに対して、デューティ比60%よりも小さなデューティ比30%または15%にして従来と同様な制御を行うと、縞模様が実質的に観察てしまうことになる。このため、位相制御部14Bはデューティ比を所定値の60%以下にする場合にパルス位相をシフトさせ、パルスの中心を基準タイミングよりも早めてバックライトBLの発光の遅れを補償する。図4に示すtPはこの位相シフトにより変化するパルスの中心と基準タイミングとの時間差である。パルス位相が互いに異なるデューティ比の調光制御信号において実際にシフトされると、水平画素ラインの表示動作に対して図5に示すような関係となる。すなわち、tPは液晶表示パネルDPの明るさを低下させるために行われる調光制御信号のデューティ比の減少に伴って図5に示すような曲線に沿って増大する。   FIG. 4 shows the relationship between the dimming control signals having different duty ratios and the lamp brightness of the backlight BL. This relationship is a result of changing the duty ratio of the dimming control signal to 85%, 60%, 30%, and 15%. The lamp brightness becomes maximum brightness (= 100%) after the rise timing of the dimming control signal at any duty ratio, and reaches the minimum brightness (= 0%) after the fall timing of the dimming signal. Become. Even if a deviation between the gradation image display operation and the light emission operation of the backlight BL occurs, if the duty ratio is about 85% or 60%, a striped pattern is not observed at all or only a little, so the pulse phase of the dimming control signal Is controlled in the same manner as in the prior art shown in FIG. On the other hand, when the same control as in the prior art is performed with a duty ratio of 30% or 15% smaller than the duty ratio of 60%, the striped pattern is substantially observed. For this reason, the phase control unit 14B shifts the pulse phase when the duty ratio is 60% or less of the predetermined value, and compensates for the delay in the emission of the backlight BL by making the center of the pulse earlier than the reference timing. TP shown in FIG. 4 is the time difference between the center of the pulse that changes due to this phase shift and the reference timing. When the pulse phase is actually shifted in the dimming control signals having different duty ratios, the relationship shown in FIG. 5 is obtained for the display operation of the horizontal pixel line. That is, tP increases along a curve as shown in FIG. 5 as the duty ratio of the dimming control signal performed to reduce the brightness of the liquid crystal display panel DP.

尚、バックライトBL、すなわち放電ランプ光源の応答性は環境温度によっても変化するため、tPはこの環境温度の変化に対応して最適化されることが好ましい。 Note that since the responsiveness of the backlight BL, that is, the discharge lamp light source, also changes depending on the environmental temperature, it is preferable that tP be optimized in accordance with the change in the environmental temperature.

本実施形態では、複数行の液晶画素PXが1フレーム期間に対して一定の時間割合で階調画像表示および非階調画像表示を行うように少なくとも1行ずつ順次駆動される液晶表示パネルDPを照明するバックライトBLとして冷陰極管等の放電ランプ光源を用いているが、このランプ光源に対して発光において良好な応答性を期待できない。このため、調光制御回路14およびインバータ回路LDがこのランプ光源用の光源駆動装置として設けられている。調光制御回路14の位相制御部14Aは先頭行の液晶画素PXによる階調画像表示の開始から最終行の液晶画素PXによる階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対して調光制御信号のパルスを対称的にするようにパルス位相を設定し、デューティ比を60%の所定値よりも減少させる場合にパルスの中心を基準タイミングよりも早めてランプ光源の発光の遅れを補償するようにパルス位相をシフトさせる。このように、液晶表示パネルDPの階調画像表示動作とランプ光源の発光動作とのずれがパルス位相のシフトによりキャンセルされるため、ランプ光源の発光が応答性に起因して遅れても、ランプ光量を基準タイミングの前後に均等に配分することができる。この場合、調光制御信号のデューティ比を所定値を越えて低下させることが可能である。この結果、実質的な調光範囲を制約せずに縞模様の発生を低減できる。   In the present embodiment, the liquid crystal display panel DP that is sequentially driven at least one row at a time so that the plurality of rows of liquid crystal pixels PX perform gradation image display and non-gradation image display at a constant time ratio with respect to one frame period. Although a discharge lamp light source such as a cold cathode tube is used as the backlight BL to illuminate, good response in light emission cannot be expected with respect to this lamp light source. For this reason, the dimming control circuit 14 and the inverter circuit LD are provided as a light source driving device for the lamp light source. The phase control unit 14A of the dimming control circuit 14 bisects the total gradation image display period from the start of gradation image display by the liquid crystal pixel PX in the first row to the end of gradation image display by the liquid crystal pixel PX in the last row. The pulse phase is set so that the pulse of the dimming control signal is symmetric with respect to the reference timing, and when the duty ratio is reduced below a predetermined value of 60%, the center of the pulse is set earlier than the reference timing to ramp The pulse phase is shifted so as to compensate for the light emission delay of the light source. As described above, since the deviation between the gradation image display operation of the liquid crystal display panel DP and the light emission operation of the lamp light source is canceled by the shift of the pulse phase, even if the light emission of the lamp light source is delayed due to the responsiveness, The amount of light can be evenly distributed before and after the reference timing. In this case, it is possible to reduce the duty ratio of the dimming control signal beyond a predetermined value. As a result, the occurrence of striped patterns can be reduced without restricting the substantial light control range.

尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can deform | transform variously in the range which does not deviate from the summary.

上述の実施形態では、黒挿入駆動を必要とする液晶の配向形式を用いた液晶表示装置について説明したが、本発明は黒挿入駆動という限定的なものではなく周期的に画素電圧を階調画像表示に関係なく最小輝度に近い一定値に固定するような非階調画像表示を必要とする液晶表示装置であれば適用することができる。従って、液晶配向形式がOCBである必要はない。   In the above-described embodiment, the liquid crystal display device using the liquid crystal alignment type that requires black insertion driving has been described. However, the present invention is not limited to black insertion driving, and the pixel voltage is periodically applied to the gradation image. Any liquid crystal display device that requires non-gradation image display that is fixed to a constant value close to the minimum luminance regardless of display can be applied. Therefore, the liquid crystal alignment type need not be OCB.

また、上述の実施形態では、バックライトBLが単一の放電ランプ光源であるため、このランプ光源で複数の液晶画素PXの全てを照明している。しかし、各々例えば任意行数の液晶画素PXからなる複数の表示領域に表示画面を区分し、これら表示領域をそれぞれ照明対象とする複数のランプ光源を設けてもよい。この場合、調光制御回路14は複数のランプ光源に対応する数の調光制御信号を出力し、インバータ回路LDはこれら調光制御信号にそれぞれ対応して複数のランプ光源をそれぞれ独立に駆動できるように構成される。ここで、各調光制御信号のパルス位相は対応ランプ光源によって照明される任意行数の液晶画素PXのうちの先頭行の液晶画素PXによる階調画像表示開始から最終行の液晶画素PXによる階調画像表示終了までの総階調画像表示期間を2等分する別々の基準タイミングからシフトされることが最適化において好ましい。   In the above-described embodiment, since the backlight BL is a single discharge lamp light source, all of the plurality of liquid crystal pixels PX are illuminated by this lamp light source. However, for example, a display screen may be divided into a plurality of display areas each including, for example, an arbitrary number of liquid crystal pixels PX, and a plurality of lamp light sources that respectively illuminate these display areas may be provided. In this case, the dimming control circuit 14 outputs a number of dimming control signals corresponding to the plurality of lamp light sources, and the inverter circuit LD can independently drive the plurality of lamp light sources corresponding to the dimming control signals. Configured as follows. Here, the pulse phase of each dimming control signal is determined based on the gradation of the liquid crystal pixel PX in the last row from the start of gradation image display by the liquid crystal pixel PX in the first row among the liquid crystal pixels PX in any number of rows illuminated by the corresponding lamp light source. In the optimization, it is preferable to shift from a separate reference timing that divides the total gradation image display period until the end of the tone image display into two equal parts.

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the circuit structure of the liquid crystal display device which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す液晶表示パネルの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the liquid crystal display panel shown in FIG. 図1に示す液晶表示装置において2倍速の垂直走査速度で黒挿入駆動を行う場合の動作を示すタイムチャートである。2 is a time chart illustrating an operation when black insertion driving is performed at a double vertical scanning speed in the liquid crystal display device illustrated in FIG. 1. 互いに異なるデューティ比の調光制御信号と図1に示すバックライトのランプ輝度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light control signal of a mutually different duty ratio, and the lamp | ramp brightness | luminance of the backlight shown in FIG. 図4に示すデューティ比の調光制御信号のパルス位相を実際にシフトしたときに水平画素ラインの表示動作に対して得られる関係を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing a relationship obtained for a display operation of a horizontal pixel line when the pulse phase of the light control signal with the duty ratio shown in FIG. 4 is actually shifted. 従来の液晶表示装置で用いられる調光制御信号のパルス位相を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the pulse phase of the light control signal used with the conventional liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

1…アレイ基板、2…対向基板、3…液晶層、4…駆動用電圧発生回路、5…コントローラ回路、6…補償電圧発生回路、7…階調基準電圧発生回路、8…コモン電圧発生回路、11…垂直タイミング制御回路、12…水平タイミング制御回路、13…画像データ変換回路、14…調光制御回路、14A…デューティ比検出部、14B…位相制御部、BL…バックライト、DP…液晶表示パネル、PE…画素電極、CE…共通電極、CLC…液晶容量、Cs…補助容量、PX…液晶画素、W…スイッチング素子、Y…ゲート線、X…ソース線、CNT…表示制御回路、LD…バックライト駆動部、YD…ゲートドライバ、XD…ソースドライバ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Array substrate, 2 ... Opposite substrate, 3 ... Liquid crystal layer, 4 ... Drive voltage generation circuit, 5 ... Controller circuit, 6 ... Compensation voltage generation circuit, 7 ... Tone reference voltage generation circuit, 8 ... Common voltage generation circuit , 11 ... vertical timing control circuit, 12 ... horizontal timing control circuit, 13 ... image data conversion circuit, 14 ... dimming control circuit, 14A ... duty ratio detection unit, 14B ... phase control unit, BL ... backlight, DP ... liquid crystal Display panel, PE ... pixel electrode, CE ... common electrode, CLC ... liquid crystal capacitor, Cs ... auxiliary capacitor, PX ... liquid crystal pixel, W ... switching element, Y ... gate line, X ... source line, CNT ... display control circuit, LD ... Backlight drive unit, YD ... Gate driver, XD ... Source driver.

Claims (2)

複数行の液晶画素が1フレーム期間に対して一定の時間割合で階調画像表示および非階調画像表示を行うように少なくとも1行ずつ順次駆動される液晶表示パネルを照明するランプ光源用の光源駆動装置であって、前記1フレーム期間毎に繰り返され前記液晶表示パネルの明るさを設定するために調整されるデューティ比のパルスとして調光制御信号を発生する調光制御回路と、前記調光制御信号のパルス幅に対応する期間について前記ランプ光源を発光させるインバータ回路とを備え、前記調光制御回路は先頭行の液晶画素による前記階調画像表示の開始から最終行の液晶画素による前記階調画像表示の終了までの総階調画像表示期間を2等分する基準タイミングに対して前記調光制御信号のパルスを対称的にするようにパルス位相を設定し、前記デューティ比を所定値よりも減少させる場合に前記パルスの中心を前記基準タイミングよりも早めて前記ランプ光源の発光の遅れを補償するように前記パルス位相をシフトさせる位相制御部を含むことを特徴とする光源駆動装置。 A light source for a lamp light source that illuminates a liquid crystal display panel that is sequentially driven at least row by row so that a plurality of rows of liquid crystal pixels perform gradation image display and non-gradation image display at a constant time ratio with respect to one frame period. A dimming control circuit for generating a dimming control signal as a pulse of a duty ratio which is repeated for each frame period and adjusted to set the brightness of the liquid crystal display panel; An inverter circuit that causes the lamp light source to emit light for a period corresponding to a pulse width of a control signal, and the dimming control circuit includes a first row of liquid crystal pixels from the start of the gradation image display to the last row of liquid crystal pixels. The pulse phase is set so that the pulse of the dimming control signal is symmetrical with respect to the reference timing that divides the total gradation image display period until the end of the dimming image display into two equal parts. A phase control unit that shifts the pulse phase so as to compensate for a delay in light emission of the lamp light source by making the center of the pulse earlier than the reference timing when the duty ratio is decreased below a predetermined value. A light source driving device characterized. 前記液晶画素は非階調画像表示としてベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止する電圧を得るために黒表示を行うOCB液晶画素であることを特徴とする請求項1に記載の光源駆動装置。 2. The light source driving device according to claim 1, wherein the liquid crystal pixel is an OCB liquid crystal pixel that performs black display in order to obtain a voltage that prevents reverse transition from bend alignment to splay alignment as non-gradation image display. .
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