JP2007171609A - Display device and driving method therefor - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示モジュール等の表示装置及び表示装置の駆動方法に関し、特にバックライトに用いられるインバータによる干渉ノイズを低減させることが可能であり、表示画質の優れた表示装置及び表示装置の駆動方法に関するものである。 The present invention relates to a display device such as a liquid crystal display module and a method for driving the display device, and in particular, it is possible to reduce interference noise due to an inverter used in a backlight, and to drive a display device and a display device with excellent display image quality. It is about the method.
コンピュータのモニタ、テレビジョン、情報端末等に用いられる表示装置として、例えば液晶表示モジュールがある。液晶表示モジュールは、透明電極を設けた2枚の基板の間に液晶層が設けられ、透明電極に電圧を印加すると液晶層の光の透過率等が変化する液晶パネルを表示素子として備えている。液晶表示モジュールは、液晶パネル自体は非発光であるから、外部からの光源が必要である。液晶表示モジュールの外部の光源として、自然光や室内光等の外光を利用する方式(反射型)や、バックライト等の光源ユニットを液晶パネルの背面に配置して、液晶パネルの背後から照明する方式(透過型)等がある。 As a display device used for a computer monitor, a television, an information terminal or the like, there is a liquid crystal display module, for example. The liquid crystal display module includes a liquid crystal panel provided as a display element, in which a liquid crystal layer is provided between two substrates provided with a transparent electrode, and the light transmittance of the liquid crystal layer changes when a voltage is applied to the transparent electrode. . The liquid crystal display module requires a light source from the outside because the liquid crystal panel itself does not emit light. A light source outside the liquid crystal display module that uses natural light, room light, or other external light (reflective type) or a light source unit such as a backlight is placed behind the liquid crystal panel to illuminate from behind the liquid crystal panel. There is a method (transmission type).
液晶表示モジュールのバックライトは、通常、光源のランプとして冷陰極蛍光管が用いられ、該冷陰極蛍光管の光を面光源に変換し、液晶パネル全体に光を照射するように形成されている。またバックライトは、冷陰極蛍光管を駆動するためのインバータを備えている。バックライトは、12V、24V、17.5V、350V等の各種の直流電圧を、インバータによって数百V乃至数千Vの交流電圧に変換し,冷陰極蛍光管を点灯する。インバータによる調光は、アナログ方式とパルス幅変調(Pulse Width Modulation、以下、PWMと略記する。)方式と呼ばれるデジタル方式がある。インバータのPWM調光方式は、冷陰極蛍光管の発光と非発光とを高速に繰り返し、発光時間と非発光時間の割合を調節することで、明るさを調節する。 The backlight of a liquid crystal display module is usually formed by using a cold cathode fluorescent tube as a light source lamp, converting light from the cold cathode fluorescent tube into a surface light source, and irradiating the entire liquid crystal panel with light. . The backlight also includes an inverter for driving the cold cathode fluorescent tube. The backlight converts various DC voltages such as 12V, 24V, 17.5V, and 350V into an AC voltage of several hundreds to thousands of volts by an inverter, and turns on the cold cathode fluorescent tube. Dimming by an inverter includes a digital method called an analog method and a pulse width modulation (hereinafter abbreviated as PWM) method. The PWM dimming system of the inverter adjusts the brightness by repeating the light emission and non-light emission of the cold cathode fluorescent tube at high speed and adjusting the ratio of the light emission time and the non-light emission time.
液晶表示モジュールのバックライトをインバータにより駆動することで、インバータの駆動周波数によって、電源回路基板や配線基板等の供給側やパネル配線等にノイズが入り、電圧変動を引き起こす。液晶表示モジュールの電圧変動の周期が水平同期信号、垂直同期信号又はクロック周波数等の各種の駆動周波数と干渉すると、液晶パネル上にウェービングノイズと呼ばれる水平波や、ちらつき等が発生して表示品位を低下させる。 When the backlight of the liquid crystal display module is driven by an inverter, noise enters the supply side of the power circuit board, the wiring board, etc., the panel wiring, and the like due to the drive frequency of the inverter, causing voltage fluctuations. If the period of voltage fluctuation of the liquid crystal display module interferes with various driving frequencies such as horizontal sync signal, vertical sync signal, or clock frequency, horizontal waves called waving noise and flickering occur on the liquid crystal panel, and the display quality is improved. Reduce.
また、冷陰極蛍光管をPWM調光方式のインバータにより調光を行うと、PWM信号調光信号は発光と非発光が短い周期で繰り返されるため、インバータのPWM信号の調光周波数によっては、液晶表示モジュールを駆動する各種駆動周波数との間で干渉が生じて、液晶パネル上にウェービングノイズ等が発生して表示品位を低下させる。すなわちPWM調光方式のインバータの場合は、インバータの駆動による電圧変動の周波数と各種駆動周波数が干渉して表示品位を低下させるのに加えて、PWM調光信号の周波数と各種駆動周波数が干渉することでも表示品位が低下するという問題がある。 In addition, when the cold cathode fluorescent tube is dimmed by a PWM dimming inverter, the PWM signal dimming signal repeats light emission and non-light emission in a short cycle, so depending on the dimming frequency of the PWM signal of the inverter, the liquid crystal Interference occurs between various driving frequencies for driving the display module, and waving noise or the like is generated on the liquid crystal panel, thereby degrading the display quality. That is, in the case of the PWM dimming type inverter, the frequency of the voltage fluctuation due to the driving of the inverter interferes with various driving frequencies to reduce display quality, and the frequency of the PWM dimming signal interferes with various driving frequencies. However, there is a problem that the display quality is lowered.
このようなインバータによる表示品位の低下を防止するために、インバータのPWM調光信号と液晶パネルの垂直同期信号を同期させる方法や(例えば、特許文献1参照)、複数の陰極線蛍光管に所定の時間差または位相差を持たせ、垂直同期信号の周波数を整数倍したインバータ駆動周波数により陰極線蛍光管を駆動させる方法(例えば、特許文献2参照)等が公知である。 In order to prevent such deterioration of display quality due to the inverter, a method of synchronizing the PWM dimming signal of the inverter and the vertical synchronization signal of the liquid crystal panel (for example, refer to Patent Document 1), a predetermined number of cathode ray fluorescent tubes A method of driving a cathode ray fluorescent tube with an inverter driving frequency that has a time difference or a phase difference and that is an integer multiple of the frequency of the vertical synchronization signal is known (for example, see Patent Document 2).
ところで液晶表示モジュールは、コンピュータのモニタ、情報機器端末、テレビジョン等の各種用途の表示デバイスとして利用されている。そして液晶表示モジュールの駆動タイミングであるクロック周波数は、液晶表示装置の使用用途によって様々である。液晶表示モジュールが、外部から入力される信号の種々の駆動タイミングに対応可能に形成されていれば、1種類の液晶表示モジュールで幅広いユーザや各種用途等に利用することができる。 By the way, the liquid crystal display module is used as a display device for various uses such as a computer monitor, an information equipment terminal, and a television. The clock frequency, which is the driving timing of the liquid crystal display module, varies depending on the usage application of the liquid crystal display device. If the liquid crystal display module is formed so as to be compatible with various drive timings of signals input from the outside, the single liquid crystal display module can be used for a wide range of users and various uses.
従来、液晶パネル(表示素子)が種々の駆動タイミングにより駆動される場合でも、インバータの駆動周波数等は、表示素子のある一つの駆動タイミングに対してのみ同期するように調節されていた。図1は従来の表示装置の駆動方法の説明図である。例えば図1に示すように、ユーザ(使用者)Aの入力信号101aは駆動タイミングaであり、ユーザBの入力信号101bは駆動タイミングbであり、ユーザCの入力信号101cは駆動タイミングcであり、それぞれ入力信号の駆動タイミングが相違する。この場合、従来の表示装置は、表示素子の駆動102a〜102cが駆動タイミングa〜cの信号により駆動されるように形成されていた。そして表示装置のバックライトに用いられるインバータ104の駆動周波数Faは、表示素子を駆動する駆動タイミングaの信号と干渉しない周波数に調節されていた。
Conventionally, even when the liquid crystal panel (display element) is driven at various drive timings, the drive frequency of the inverter is adjusted so as to be synchronized with only one drive timing of the display element. FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional driving method of a display device. For example, as shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ユーザAが駆動タイミングaの信号で表示素子を駆動した場合、ノイズは発生しない(103)。しかしながら、ユーザBが駆動タイミングbの信号で表示素子を駆動する場合や、ユーザCが駆動タイミングcの信号で表示素子を駆動する場合、インバータの駆動周波数Faは駆動タイミングb、cの周波数と干渉しないように調節されていないから、インバータの駆動周波数と表示素子の駆動信号が干渉してノイズが発生してしまう(105)という問題があった。 As shown in FIG. 1, when the user A drives the display element with the signal at the drive timing a, no noise is generated (103). However, when the user B drives the display element with the signal at the drive timing b, or when the user C drives the display element with the signal at the drive timing c, the drive frequency Fa of the inverter interferes with the frequencies of the drive timings b and c. Therefore, there is a problem that noise is generated due to interference between the drive frequency of the inverter and the drive signal of the display element (105).
従来、上記問題に対する対策としては、インバータの駆動周波数を、表示素子の駆動タイミングb、駆動タイミングcの信号とそれぞれ干渉しないように調節した駆動周波数Fb、Fcに調節して、液晶表示モジュールのバックライトを構成するしかなかった。なお、PWM調光方式のインバータの場合は、更に、調光周波数と表示素子の駆動タイミングの間でも干渉の問題が発生する。 Conventionally, as a countermeasure against the above problem, the inverter driving frequency is adjusted to driving frequencies Fb and Fc adjusted so as not to interfere with the signals of the driving timing b and driving timing c of the display element, respectively. There was no choice but to compose the light. In the case of the PWM dimming type inverter, the problem of interference also occurs between the dimming frequency and the drive timing of the display element.
しかしながら、表示素子の特定の駆動タイミングにインバータの駆動周波数や調光周波数等(以下、インバータの駆動周波数や調光周波数等を単にインバータの周波数という場合もある)を調節すると、表示素子の駆動タイミングが1つに限定されるので、複数の駆動タイミングの信号で表示装置を駆動させることはできない。その結果、要求される駆動タイミングに応じた数だけ表示装置が必要になってしまう。 However, if the drive frequency or dimming frequency of the inverter is adjusted to a specific drive timing of the display element (hereinafter, the drive frequency or dimming frequency of the inverter may be simply referred to as the inverter frequency), the drive timing of the display element Is limited to one, the display device cannot be driven by a plurality of driving timing signals. As a result, as many display devices as the required drive timing are required.
また、インバータの周波数を調節する場合、インバータの周波数と液晶パネルの駆動タイミングの周波数を同期させるため、実際に表示を見ながらインバータの周波数を変化させて、液晶パネルの駆動タイミングと干渉しにくい最適な周波数を探し出して微調節する作業等が必要であった。しかし、このような液晶パネルの駆動タイミングに応じて最適なインバータの周波数を探し出すのは、非常に手間の掛かる作業であるという問題があった。 Also, when adjusting the inverter frequency, the frequency of the inverter and the drive timing of the liquid crystal panel are synchronized, so the inverter frequency is changed while actually viewing the display, and it is difficult to interfere with the drive timing of the liquid crystal panel It was necessary to find and adjust fine frequencies. However, finding the optimum inverter frequency according to the driving timing of the liquid crystal panel is a very time-consuming work.
本発明が解決しようとする課題は、表示装置のバックライトに用いられるインバータの周波数と表示素子の駆動信号の周波数との干渉によるノイズを低減させると共に、表示装置を複数の駆動タイミングで利用可能として、1台の表示装置で各種用途に幅広く利用可能である、表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to reduce noise caused by interference between the frequency of the inverter used for the backlight of the display device and the frequency of the drive signal of the display element, and to enable the display device to be used at a plurality of drive timings. It is an object of the present invention to provide a display device and a method for driving the display device that can be widely used in various applications with a single display device.
このような課題を解決するために、本発明の表示装置は、外部から入力される信号に基づいて光源からの光を変調して画像を表示するための表示素子と、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換するための信号変換手段と、特定の駆動タイミングの信号に基づいて表示素子を駆動するための駆動手段とを備えることを要旨とするものである。 In order to solve such problems, the display device of the present invention includes a display element for displaying an image by modulating light from a light source based on a signal input from the outside, and various types of input from the outside. And a signal converting means for converting the drive timing signal into a specific drive timing signal, and a drive means for driving the display element based on the specific drive timing signal. is there.
本発明の表示装置において、ランプと該ランプを駆動するインバータとからなり表示素子に光を照射するための光源ユニットを備えることが好ましい。 The display device of the present invention preferably includes a light source unit that includes a lamp and an inverter that drives the lamp to irradiate the display element with light.
本発明の表示装置において、ランプと該ランプを駆動するインバータとからなり表示素子に光を照射するための光源ユニットを備え、インバータの駆動周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないように形成されていることが好ましい。 The display device of the present invention includes a light source unit that includes a lamp and an inverter that drives the lamp, and irradiates the display element with light, and the drive frequency of the inverter interferes with a signal of a specific drive timing that drives the display element. It is preferable that it is formed so that it does not.
本発明の表示装置において、ランプと該ランプを駆動するインバータとからなり表示素子に光を照射するための光源ユニットを備え、インバータの調光周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないように形成されていることが好ましい。 The display device according to the present invention includes a light source unit that includes a lamp and an inverter that drives the lamp, and irradiates the display element with light. A light control frequency of the inverter and a signal of a specific drive timing for driving the display element are provided. It is preferably formed so as not to interfere.
本発明の表示装置において、ランプと該ランプを駆動するPWM調光方式のインバータとからなり表示素子に光を照射するための光源ユニットを備え、インバータの駆動周波数及び/又は調光周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないように形成されていることが好ましい。 The display device according to the present invention includes a light source unit for irradiating light to a display element, which includes a lamp and a PWM dimming inverter that drives the lamp, and includes a drive frequency and / or dimming frequency of the inverter and the display element. It is preferable that a signal at a specific driving timing for driving the device is not interfered.
本発明の表示装置において、信号変換手段が、特定の駆動タイミングを作成するための内部クロックを備えることが好ましい。 In the display device of the present invention, it is preferable that the signal conversion means includes an internal clock for generating a specific drive timing.
本発明の表示装置において、信号変換手段が、外部から入力される信号を一定時間記憶させるためのメモリを備えることが好ましい。 In the display device of the present invention, it is preferable that the signal conversion means includes a memory for storing a signal input from the outside for a certain period of time.
本発明の表示装置において、特定の駆動タイミングとする信号が、水平同期信号、垂直同期信号、あるいはクロック信号のいずれかであることが好ましい。 In the display device of the present invention, it is preferable that the signal for the specific drive timing is any one of a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, and a clock signal.
本発明の表示装置の駆動方法は、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換し、この特定の駆動タイミングの信号に基づいて表示素子を駆動して光源から照射される光を変調し、表示素子に画像を表示することを要旨とするものである。 According to the display device driving method of the present invention, signals of various drive timings inputted from the outside are converted into signals of specific drive timings, and the display elements are driven based on the signals of the specific drive timings. The gist is to modulate the irradiated light and display an image on the display element.
本発明の表示装置の駆動方法において、光源のランプをインバータにより駆動することが好ましい。 In the display device driving method of the present invention, the lamp of the light source is preferably driven by an inverter.
本発明の表示装置の駆動方法において、光源のランプをインバータにより駆動する際に、インバータの駆動周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないようにすることが好ましい。 In the display device driving method of the present invention, it is preferable that when the lamp of the light source is driven by an inverter, the drive frequency of the inverter and a signal of a specific drive timing for driving the display element do not interfere with each other.
本発明の表示装置の駆動方法において、光源のランプをインバータにより調光する際に、インバータの調光周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないようにすることが好ましい。 In the display device driving method of the present invention, it is preferable that when the lamp of the light source is dimmed by the inverter, the dimming frequency of the inverter does not interfere with a signal of a specific driving timing for driving the display element.
本発明の表示装置の駆動方法において、光源のランプをPWM調光方式のインバータにより駆動する際に、インバータの駆動周波数及び/又は調光周波数と表示素子を駆動する特定の駆動タイミングの信号が干渉しないようにすることが好ましい。 In the driving method of the display device of the present invention, when the lamp of the light source is driven by the PWM dimming inverter, the inverter driving frequency and / or the dimming frequency interferes with a signal of a specific driving timing for driving the display element. It is preferable not to do so.
本発明の表示装置の駆動方法において、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を内部クロックを利用して特定の駆動タイミングの信号に変換することが好ましい。 In the driving method of the display device of the present invention, it is preferable to convert various drive timing signals input from the outside into signals of specific drive timings using an internal clock.
本発明の表示装置の駆動方法において、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号をメモリに入力して一定時間記憶させた後出力することで特定の駆動タイミングに変換することが好ましい。 In the driving method of the display device of the present invention, it is preferable that signals of various driving timings input from the outside are input to the memory, stored for a certain period of time, and then output to be converted into specific driving timings.
本発明の表示装置の駆動方法において、特定の駆動タイミングとする信号が、水平同期信号、垂直同期信号、あるいはクロック信号のいずれかであることが好ましい。 In the driving method of the display device of the present invention, it is preferable that the signal for the specific driving timing is any one of a horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, and a clock signal.
本発明において、インバータの周波数(駆動周波数及び調光周波数)と表示素子の特定の駆動タイミング信号とが干渉しないように形成されているとは、表示素子の画面上に干渉に起因する干渉縞、ウェービングノイズ、及びちらつき等のノイズが発生しないようにするという意味である。具体的にインバータの周波数と表示素子の駆動タイミング信号が干渉しないように干渉を避けるには、上記ノイズが発生しないように、インバータの周波数或いは表示素子の駆動タイミング信号のいずれかを変化させるようにすれば良い。 In the present invention, the frequency of the inverter (drive frequency and dimming frequency) and the specific drive timing signal of the display element are formed so as not to interfere with each other, interference fringes resulting from interference on the screen of the display element, This means that waving noise and noise such as flicker are not generated. Specifically, in order to avoid interference so that the inverter frequency and the drive timing signal of the display element do not interfere with each other, either the frequency of the inverter or the drive timing signal of the display element is changed so that the noise is not generated. Just do it.
本発明の表示装置によれば、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換するための信号変換手段及び特定の駆動タイミングの信号に基づいて表示素子を駆動するための駆動手段とを備えることにより、入力される信号が種々の駆動タイミングを持つ信号であっても、表示素子は常に特定の駆動タイミングにより駆動されるから、入力信号の駆動タイミングに関わらず特定の駆動タイミングの信号のみと、表示素子の光源に用いられるバックライト等のインバータの駆動周波数や調光周波数等の周波数とが干渉しないように形成することで、インバータによって表示素子の表示品位が低下するのを容易に防止できる。 According to the display device of the present invention, signal conversion means for converting signals of various drive timings input from the outside into signals of specific drive timings and the display elements are driven based on the signals of specific drive timings. Since the display element is always driven at a specific drive timing even if the input signal is a signal having various drive timings, it can be specified regardless of the drive timing of the input signal. The display quality of the display element is reduced by the inverter by forming so that only the drive timing signal and the drive frequency and dimming frequency of the inverter such as the backlight used for the light source of the display element do not interfere with each other. Can be easily prevented.
すなわち本発明の駆動装置は、インバータの駆動により電圧変動が発生しても、電圧変動の周波数と表示素子の駆動周波数の干渉による、表示素子上の干渉縞や、干渉縞が表示素子の画面上を上下移動するウェービングノイズの発生や、画面のちらつき等を防止して、表示素子の表示品位が低下するのを防止できる。 That is, the drive device according to the present invention can prevent interference fringes on the display element or interference fringes on the screen of the display element due to interference between the frequency of voltage fluctuation and the drive frequency of the display element even if voltage fluctuation occurs due to driving of the inverter. The occurrence of waving noise that moves up and down, flickering of the screen, and the like can be prevented, and the display quality of the display element can be prevented from deteriorating.
さらに、本発明の表示装置は、複数の駆動タイミングの信号で駆動することができるから、1台の表示装置で各種用途に幅広く利用可能である。 Furthermore, since the display device of the present invention can be driven by a plurality of drive timing signals, the single display device can be widely used for various applications.
本発明の表示装置の駆動方法によれば、外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換し、この特定の駆動タイミングの信号に基づいて表示素子を駆動して、光源から照射される光を変調し、表示素子に画像を表示するものであるから、入力される信号が種々の駆動タイミングを持つ信号であっても、表示素子を常に特定の駆動タイミングにより駆動することができるから、入力信号の駆動タイミングに関わらず特定の駆動タイミングの信号のみと、表示素子の光源に用いられるバックライト等のインバータの駆動周波数や調光周波数等の周波数とが干渉しないように形成することで、インバータによって表示素子の表示品位が低下するのを容易に防止できる。 According to the driving method of the display device of the present invention, signals of various driving timings inputted from the outside are converted into signals of a specific driving timing, and the display element is driven based on the signals of the specific driving timing. Because it modulates the light emitted from the light source and displays an image on the display element, the display element is always driven at a specific drive timing even if the input signal is a signal having various drive timings. Therefore, it is possible to prevent interference between only a signal at a specific drive timing regardless of the drive timing of the input signal and a frequency such as a drive frequency or a dimming frequency of an inverter such as a backlight used for a light source of a display element. By forming them, it is possible to easily prevent the display quality of the display element from being lowered by the inverter.
すなわち本発明の駆動方法によれが、インバータの駆動により電圧変動が発生しても、電圧変動の周波数と表示素子の駆動周波数の干渉による、表示素子上の干渉縞や、干渉縞が表示素子の画面上を上下移動するウェービングノイズの発生や、画面のちらつき等を防止して、表示素子の表示品位が低下するのを防止できる。 That is, according to the driving method of the present invention, even if voltage fluctuation occurs due to driving of the inverter, interference fringes on the display element due to interference between the frequency of voltage fluctuation and the driving frequency of the display element, Generation of waving noise that moves up and down on the screen, flickering of the screen, and the like can be prevented, and deterioration in display quality of the display element can be prevented.
さらに、本発明の表示装置の駆動方法を用いることで、複数の駆動タイミングの信号で表示装置を駆動可能であるから、1台の表示装置を各種用途に幅広く利用できる。 Further, since the display device can be driven by a plurality of drive timing signals by using the display device driving method of the present invention, one display device can be widely used for various applications.
図2は本発明の表示装置の駆動方法を示す説明図である。本発明の表示装置の駆動方法について説明する。例えば図1の場合と同様に、ユーザA、B、Cのそれぞれの入力信号201a、201b、201cが、駆動タイミングa、b、cの信号が入力される場合、これらの種々の駆動タイミングa〜cの信号を信号変換手段等により駆動タイミングdという特定の駆動タイミングの信号に変換する(202)。そして表示素子は変換された駆動タイミングdの信号により駆動される(203)。すなわち表示素子は、入力信号の駆動タイミングがa、b、cと相違しても、駆動タイミングdという特定の駆動タイミングの信号により常に駆動される。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a driving method of the display device of the present invention. A method for driving the display device of the present invention will be described. For example, as in the case of FIG. 1, when the input signals 201a, 201b, and 201c of the users A, B, and C are input with the signals of the drive timings a, b, and c, these various drive timings a to The signal c is converted into a signal having a specific drive timing d called the drive timing d by a signal conversion means or the like (202). The display element is driven by the converted signal at the drive timing d (203). That is, the display element is always driven by a signal having a specific drive timing called drive timing d, even if the drive timing of the input signal is different from a, b, and c.
一方、表示素子に光を照射する光源として例えば冷陰極蛍光管とインバータからなるバックライトを用いる場合、冷陰極蛍光管を駆動するインバータ205の駆動周波数は、変換した表示素子の駆動タイミングdの信号と干渉しない周波数Fdに調節されている。その結果、ユーザA、B、Cのいずれも、入力信号の駆動タイミングは異なるが、表示素子の駆動タイミングdとインバータ205の駆動周波数Fdとが干渉しないので、表示素子上にノイズが発生せず(204)、表示品位の低下を防止できる。
On the other hand, when a backlight comprising a cold cathode fluorescent tube and an inverter is used as a light source for irradiating light to the display element, for example, the drive frequency of the
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図3は本発明の表示装置の一例として透過型の液晶パネルを備える液晶表示モジュールの構成を示すブロック図である。図3に示す液晶表示モジュール1は、外部から入力される信号に基づいて光源からの光を変調して画像を表示するための表示素子としての液晶パネル4と該液晶パネル4を制御・駆動する回路等からなる液晶パネルユニット2と、冷陰極線蛍光管31とインバータ32等からなり液晶パネル4に光を照射するための外部光源としてのバックライトユニット3とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display module including a transmissive liquid crystal panel as an example of the display device of the present invention. A liquid crystal display module 1 shown in FIG. 3 controls and drives the
液晶パネルユニット2の液晶パネル4を制御・駆動する回路としては、外部のシステム6から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換するための、ゲートアレイ51、メモリ52、内部クロック53等からなる信号変換手段5と、特定の駆動タイミングに基づいて表示素子である液晶パネル4を駆動するための、ゲートドライバ7、ソースドライバ8等のドライバ等からなる駆動手段を備えている。
As a circuit for controlling and driving the
図3に示すように、液晶パネル4は、所定間隔で設けられるm個のソース線Y1・・・Ymと、これらのソース線Y1・・・Ymと直交し所定間隔で設けられるn個のゲート線X1・・・Xnとが交叉する交叉部に、画素となる液晶セルがm×n個、マトリックス状に配置されている。そして各画素毎にスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
液晶パネルユニット2において、ソース線Y1・・・Ymはデータ信号を供給するためのソースドライバ8に接続され、ゲート線X1〜Xnは走査信号を供給するためのゲートドライバ7に接続されている。また、液晶パネルユニット2には、コモン交流駆動回路(図示しない)が液晶パネル4に接続されていて、液晶パネル4のカラーフィルター基板側に設けた共通電極にコモン信号を出力可能に形成されている。また、液晶パネルユニット2には、TFTを駆動するゲート信号電圧、液晶を駆動するソース信号電圧、及びコモン信号電圧等が電源回路から供給されるように形成されている(図示せず)。
In the liquid crystal panel unit 2, source lines Y 1 ... Y m are connected to a
図4は図3の液晶表示パネル4の概略の構造及びバックライトユニット3の位置関係を示す断面図である。液晶表示モジュール1を構成する透過型の液晶パネル4は、一方の透明基板41の表面に配向膜、共通電極、カラーフィルタ等42が設けられたカラーフィルタ基板43と、他方の透明基板44の表面にTFT、表示電極、配向膜等45が設けられたアレイ基板46と、これらの一対の透明基板43、46の間に挟まれた液晶層47とからなる液晶セル48と、該液晶セル48の前面側と背面側に積層された一対の偏光板49a、49bとから構成されている。また図4に示すように、液晶パネル4の背面側に、バックライトユニット3が設けられている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the schematic structure of the liquid
バックライトユニット3は、液晶パネル4の全面に均一に光を照射するための光源部と調光部とから構成される。図3に示す態様の液晶表示モジュールでは、バックライトユニット3の光源部のランプは冷陰極蛍光管31であり、調光部はインバータ32である。
The
バックライトユニット3の光源部には、特に図示しないが、冷陰極蛍光管31からの光を拡散する拡散板や、光を反射する反射板等が設けられ、冷陰極蛍光管31からの光を均一な面光源として液晶パネル4に照射することが可能に形成されている。バックライトユニット3の光源部の具体的な構造として、液晶パネル4の背後に冷陰極蛍光管31を並べたエリアライト式あるいは直下型や、液晶パネル4の背後に配置した導光板の側面に冷陰極蛍光管31を設置したエッジライト方式等がある。
Although not particularly shown, the light source portion of the
液晶パネル4は、外部から入力される信号に基づいて液晶セルの各画素毎に設けられている各TFTを駆動させると、各画素毎の光の透過率が制御される。液晶パネル4は、背面側に設けられているバックライトユニット3から照射された光は、各画素の光線透過率に応じて表示画面の輝度が変化する。その結果、外部から入力される電気信号に基づいて光源からの光が変調されて、液晶パネル4に画像が表示される。
When the
図5は図3の液晶パネルユニットの駆動方法を説明するためのフローチャートである。なお図5ではVGA方式表示の液晶パネルを駆動する場合について示した。まず、外部のシステム6から、入力画像信号が液晶パネルユニットの信号変換手段のゲートアレイ51に入力される。この場合、入力画像信号の仕様は、図5に示すように、クロック(CK):20MHz〜30MHz、水平周期(Hsync):790CK〜1620CK、垂直周期(Vsync):517Hsync〜1000Hsyncである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a method of driving the liquid crystal panel unit of FIG. Note that FIG. 5 shows the case of driving a VGA type liquid crystal panel. First, an input image signal is input from the
外部のシステム6としては、例えばテレビ受信機やコンピュータ情報端末等が挙げられ、システム6から液晶表示モジュールに入力される入力画像信号としては、テレビジョン信号、ビデオ信号、モニタ信号等が挙げられる。
Examples of the
システム6からゲートアレイ51に入力される入力画像信号には、データ信号、同期信号、クロック信号等が含まれている。同期信号は、液晶パネル上に画像を描画する際に、走査用の同期情報として用いられる。この同期信号としては、水平同期信号、垂直同期信号等がある。入力画像信号は、クロック信号及び同期信号により所定の駆動タイミングにより駆動される。
The input image signal input from the
信号変換手段5に入力された入力画像信号は、ゲートアレイ51、メモリ52と内部クロック53等により、入力画像信号が持っている所定の駆動タイミングが、特定の駆動タイミングに変換され、特定の駆動タイミングを有する出力画像信号が形成される。図3に示す装置では、下記の手段により駆動タイミングの変換が行われる。
The input image signal input to the signal conversion means 5 is converted into a specific drive timing from a predetermined drive timing of the input image signal by the
図5に示すように、ゲートアレイ51に入力された画像信号の駆動タイミングを変換する場合、先ず1ライン(Hsync)又は1フレーム(Vsync)の画像信号をメモリ52に入力して記憶させる。内部クロック53は、モジュール内で周波数30MHzのクロック信号を作成する。ゲートアレイ51は、内部クロック53で作成したクロック周波数に基づいて、メモリ52に一定時間記憶させた画像信号を出力させる。メモリから出力された画像信号は、駆動タイミングが変換されて、特定の駆動タイミングを有する出力画像信号として出力される。この出力画像信号の仕様は、クロック(CK):30MHz、水平周期(Hsync):1620CK、垂直周期(Vsync):1000Hsyncである。
As shown in FIG. 5, when converting the drive timing of the image signal input to the
信号変換手段5はメモリ52を備えることで、駆動タイミングの変換を容易に行うことができる。入力画像信号をメモリ52に入力して一定時間記憶させた後出力することにより、確実に駆動タイミングの変換を行うことができる。また信号変換手段5に内部クロック53を備えることで、内部クロックを確実に作成することができる。そして内部クロックを用いて信号を変換することで、入力画像信号を常に一定の駆動タイミングに変換することができる。
Since the signal conversion means 5 includes the
特定の駆動タイミングを有する出力画像信号は、信号変換手段5からゲートドライバ7とソースドライバ8等からなる駆動回路に出力される。ゲートドライバ7とソースドライバ8は液晶パネル4を駆動するためのLSIであり、ゲートドライバ7はゲート電源に接続されていて、ゲート線X1・・・Xnに線順次にゲートパルス電圧を供給する。またソースドライバ8は、階調電源(図示しない)に接続されていて、1ライン分のソース信号をソース線Y1・・・Ynに供給する。ゲートパルス電圧が、ゲート線X1・・・Xnまで順次供給されて、一画面(1フレーム)を構成する。
An output image signal having a specific drive timing is output from the signal conversion means 5 to a drive circuit including a
液晶パネル4は、前記した入力画像信号の仕様の範囲内であれば、常に上記の駆動タイミング[クロック(CK):30MHz、水平同期(Hsync):1620CK、垂直同期(Vsync):1000Hsync]を有する出力画像信号に基づいてゲートドライバ7及びソースドライバ8等の駆動回路により駆動される。
The
図6はバックライトユニットに用いられるインバータ32のPWM調光方式の発信波形を示す図である。以下、バックライトユニットの駆動について説明する。バックライトユニット3は、インバータ32から冷陰極蛍光管31に駆動信号(PWM信号)を供給して、冷陰極蛍光管31のオン/オフを制御する。図6に示すように、インバータ32は、冷陰極蛍光管31に発振周期Ciの点灯パルス電圧を供給して、該冷陰極蛍光管31を点灯させる。さらにインバータのPWM信号は、同図に示すように、発光時間Tonと非発光時間ToffとからなるPWM調光周期Cpを持つ。冷陰極蛍光管31は、インバータ32のPWM信号により発光と非発光とを高速に繰り返し、間欠発振する。バックライトユニットは、PWM信号の発光時間Tonと非発光時間Toffの割合を調節することで調光範囲を制御することができる。このようにインバータのPWM調光方式は、デジタル調光方式であり、幅広い調光範囲に冷陰極蛍光管31を調光できる。
FIG. 6 is a diagram showing a PWM dimming transmission waveform of the
バックライトユニット3は、インバータ32の周波数が、液晶パネル4を駆動する出力画像信号の特定の駆動タイミングと同期するように調節されていて、液晶パネルを駆動する出力画像信号と干渉しない周波数に設定されている。インバータ32の周波数は、インバータの駆動周期に係る駆動周波数と、インバータの調光周期に係る調光周波数とがある。図6に示す発振周期Ciが、インバータの駆動周期であり、PWM調光周期Cpが、インバータの調光周期である。インバータ32のPWM調光周期Cpは、そのパルス幅が、液晶パネル4の垂直同期信号の周期付近に設定される。なお液晶パネルを特定の駆動タイミングとするための信号としては、データ信号のクロック(CK:クロック周波数)、水平同期信号(Hsync:1水平期間の周期)、垂直同期信号(Vsync:1フレームの周期)等が用いられる。
The
図7は図3のインバータの駆動手順を示すフローチャートである。インバータの駆動周波数の調節は、先ずバックライトのインバータの駆動周波数が、水平周期(Hsync):1620CK、垂直周期(Vsync):1000Hsyncと干渉しない周波数を探す(301)。次に、インバータ32に対し、上記の液晶パネルの駆動信号と干渉しない駆動周波数を設定する(302)。この設定した駆動周波数により、冷陰極蛍光管31を駆動する(303)。
FIG. 7 is a flowchart showing a driving procedure of the inverter of FIG. The inverter drive frequency is adjusted by first searching for a frequency at which the drive frequency of the backlight inverter does not interfere with the horizontal period (Hsync): 1620CK and the vertical period (Vsync): 1000Hsync (301). Next, a driving frequency that does not interfere with the driving signal of the liquid crystal panel is set for the inverter 32 (302). The cold
インバータの駆動周波数は、例えば65Hz±10Hzの範囲内で設定することができる。またインバータの調光周波数は、例えば30kHz〜65kHzの範囲内で設定することができる。 The drive frequency of the inverter can be set within a range of 65 Hz ± 10 Hz, for example. The dimming frequency of the inverter can be set within a range of 30 kHz to 65 kHz, for example.
またインバータのPWM調光を行う際に、調光出力が100%の場合、駆動周波数と表示素子の駆動タイミングが干渉しないようにすればノイズの発生を防止できるが、100パーセント未満に調光を行った場合、調光周波数によっては、調光周波数と駆動信号とが干渉して、上記インバータ駆動による電圧変動の周波数と表示素子の駆動信号が干渉する場合と同様のノイズが、表示素子状に発生することがある。この場合、その調光周波数を使用しないように設定する方法や、その調光周波数の場合には表示素子の駆動信号を変化させるように制御する等の手段で、調光周波数と駆動信号の干渉を避けることができる。 When PWM dimming of the inverter is performed, if the dimming output is 100%, noise can be prevented if the drive frequency and the drive timing of the display element do not interfere with each other. When this is done, depending on the dimming frequency, the dimming frequency and the drive signal interfere with each other, and the same noise as when the frequency of the voltage fluctuation due to the inverter drive interferes with the drive signal of the display element appears in the display element shape. May occur. In this case, interference between the dimming frequency and the driving signal is achieved by a method of setting the dimming frequency not to be used or by controlling the driving signal of the display element to change in the case of the dimming frequency. Can be avoided.
上記実施例では、画像信号の種々の駆動タイミングを特定の駆動タイミングに変換するための信号変換手段として、ゲートアレイ、メモリ及び内部クロックからなる装置を用いたが、本発明の表示装置及び駆動方法における信号変換手段は、上記手段に限定されず、駆動タイミングを変更可能な手段であれば利用できる。 In the above embodiment, a device comprising a gate array, a memory and an internal clock is used as the signal conversion means for converting various drive timings of the image signal into specific drive timings. However, the display device and drive method of the present invention are used. The signal conversion means is not limited to the above means, and any means that can change the drive timing can be used.
本発明において、変換した後の特定の駆動タイミングは、上記実施例に示した出力画像信号の仕様に限定されない。本発明における特定の駆動タイミングは、液晶パネルの解像度やドライバの仕様等に応じて、適宜設定することができる。 In the present invention, the specific drive timing after conversion is not limited to the specification of the output image signal shown in the above embodiment. The specific drive timing in the present invention can be set as appropriate according to the resolution of the liquid crystal panel, the specifications of the driver, and the like.
上記実施例の液晶パネルユニット2において、液晶パネル4、ゲートドライバ7、データドライバ8等の構成要素は、従来一般の液晶表示モジュールのものが利用できる。また 上記実施例のバックライトユニット3において、インバータ32及び冷陰極蛍光管31等の構成要素は、従来一般の液晶表示モジュール用バックライトユニットのものが利用できる。
In the liquid crystal panel unit 2 of the above embodiment, the components of the
上記実施例では、液晶パネル4が透過型の場合について説明したが、本発明は、反射型の液晶パネルにも適用可能である。例えば、液晶パネルの表示面側に導光板を配置し、該導光板の入射面側に冷陰極蛍光管を配置し、かつ液晶パネルの背面側に反射板を設けることで反射型の液晶パネルを構成することができる。また、反射型と透過型の中間の半透過型の液晶パネルにも適用可能である。
In the above embodiment, the case where the
また、バックライトの光源のランプは冷陰極蛍光管に限定されず、インバータにより調光可能なものであれば利用することができる。またバックライトのインバータによる調光は、PWM調光方式に限定されず、その他のデジタル調光方式、或いはアナログ調光方式を用いることができる。 Further, the lamp of the light source of the backlight is not limited to the cold cathode fluorescent tube, and any lamp that can be dimmed by an inverter can be used. The dimming by the inverter of the backlight is not limited to the PWM dimming method, and other digital dimming methods or analog dimming methods can be used.
以上の説明では、液晶表示モジュールを表示装置の一例として説明したが、本発明は液晶表示モジュールに限定されず、外部から入力される信号に基づいて光源からの光を変調することにより画像を表示する表示素子を有する表示装置であれば、本発明を適用することができる。 In the above description, the liquid crystal display module has been described as an example of a display device. However, the present invention is not limited to the liquid crystal display module, and an image is displayed by modulating light from a light source based on a signal input from the outside. The present invention can be applied to any display device having a display element to be used.
1 液晶表示モジュール
2 液晶パネルユニット
3 バックライトユニット
4 液晶パネル
5 信号変換手段
6 外部のシステム
7 ゲートドライバ
8 ソースドライバ
31 冷陰極蛍光管
32 インバータ
51 ゲートアレイ
52 メモリ
53 内部クロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display module 2 Liquid
Claims (16)
外部から入力される種々の駆動タイミングの信号を特定の駆動タイミングの信号に変換するための信号変換手段と、
特定の駆動タイミングの信号に基づいて表示素子を駆動するための駆動手段とを備えることを特徴とする表示装置。 A display element for displaying an image by modulating light from a light source based on an externally input signal;
Signal conversion means for converting signals of various drive timings input from the outside into signals of specific drive timings;
A display device comprising: drive means for driving a display element based on a signal at a specific drive timing.
The display device driving method according to claim 9, wherein the signal for the specific driving timing is any one of a horizontal synchronizing signal, a vertical synchronizing signal, and a clock signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005369868A JP2007171609A (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Display device and driving method therefor |
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Cited By (2)
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JP2009164987A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device, driving method thereof and projector |
JP2010066725A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Sharp Corp | Backlight unit, liquid crystal display device and dimming frequency control method for inverter |
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2005
- 2005-12-22 JP JP2005369868A patent/JP2007171609A/en active Pending
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