JP2007206326A - 液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動回路及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動画像の画質を改善した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】点灯タイミング制御部１６からのタイミング信号ｄに同期してバックライト駆動回路１７から駆動パルス電圧ｅが生成されてバックライト１５に印加され、液晶パネル１４の各走査電極に走査信号ＯＵＴ_jが印加される毎に、表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子の応答が完了する前はバックライト１５が消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライト１５が点灯する。このため、液晶分子の変移が大きく、透過率の変化が大きいときにバックライト１５が消灯しているため、表示画面の輝度変化がなく、コントラストが向上する。
【選択図】図１

Description

この発明は、液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動回路及び駆動方法に係り、特に、動画像を表示する場合に用いて好適な液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動回路及び駆動方法に関する。

液晶表示装置は、現フレームが後続フレームに対応する表示信号が供給されるまで保持されるホールド型の構成となっている。この場合、たとえばパソコンなど、主に静止画を表示する装置では、特に問題は発生しないが、液晶テレビなどのように動画を表示する装置では、現在の画像がユーザの意識の中に残ったまま次の画像が表示されるため、ユーザには残像として感じられる。一方、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）表示装置は、インパルス型と呼ばれる表示装置であり、一瞬強く発光した後、直ちに消えてしまい、次の表示が行われるまでは、画面が表示されない。この動作が、たとえば毎秒６０回の頻度で繰り返される。このように、前の表示が消えてから次の表示が行われるため、動画表示を行う場合でも、ユーザは残像を感じにくくなる。このため、液晶表示装置でも、動画表示を行う液晶テレビなどでは、インパルス型の表示に近付けるため、連続する各フレームの後半にバックライトの消灯期間を設け、同バックライトをインパルス駆動することにより、動画表示の場合のコントラストを改善する構成になっているものが製作されている。

この種の液晶表示装置は、従来では、たとえば図７に示すように、制御部１と、データ電極駆動回路２と、走査電極駆動回路３と、液晶パネル４と、バックライト５と、点灯タイミング制御部６と、バックライト駆動回路７とから構成されている。液晶パネル４は、図示しないデータ電極、走査電極及び画素領域を有し、同走査電極に走査信号ＯＵＴが順次印加されると共に同データ電極に該当する表示信号Ｄが印加されることにより、同画素領域に当該の表示信号Ｄが印加され、液晶パネル４の液晶層を構成する液晶分子の配向状態が表示信号Ｄに基づいて制御されることにより、光の透過率が変化して表示画像が得られる。データ電極駆動回路２は、制御部１からの制御信号ａに基づいて、映像入力信号ＶＤに対応する表示信号Ｄを液晶パネル４の各データ電極に印加する。走査電極駆動回路３は、制御部１からの制御信号ｂに基づいて、走査信号ＯＵＴを液晶パネル４の各走査電極に線順次に印加する。

点灯タイミング制御部６は、制御部１からの制御信号ｃに基づいて、バックライト５を点灯／消灯させるためのタイミング信号ｄを発生する。バックライト駆動回路７は、たとえば商用電源を元に、タイミング信号ｄに同期して駆動パルス電圧ｅを生成してバックライト５に印加する。バックライト５は、たとえば冷陰極管や発光ダイオードなどで構成された、たとえば６つのバックライト５₁，５₂，５₃，５₄，５₅，５₆からなり、これらが一括駆動されるようになっている。制御部１は、映像入力信号ＶＤに基づいて、データ電極駆動回路２に制御信号ａ、走査電極駆動回路３に制御信号ｂ、及び点灯タイミング制御部６に制御信号ｃを送出する。

この液晶表示装置では、図８に示すように、映像入力信号ＶＤのｎフレーム目に対応する時間Ｔ１において、バックライト５₁，５₂，…，５₆の点灯期間Ｔ11の後に消灯期間Ｔ12が設定され、この後、（ｎ＋１）フレーム目に対応する時間Ｔ２において、バックライト５の点灯期間Ｔ21の後に消灯期間Ｔ22が設定されている。このように、バックライト５₁，５₂，…，５₆が一括してインパルス駆動される。これにより、図９に示すように、表示画面ｆの間に黒画面ｇが挿入され、動画の表示画面のコントラストが改善される。また、バックライトがインパルス駆動される装置の他、各フレームの後半で黒書込み駆動が行われる構成になっているものもある。この場合も、上記図９と同様に、表示画面ｆの間に黒画面ｇが挿入される。

上記の液晶表示装置の他、従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されたものがある。
特許文献１に記載された液晶表示装置では、液晶パネルは、表示画面の全領域が複数個に分割された分割部分を備え、背面光源が、同液晶パネルの分割部分に対応して分割された分割部分を備えている。そして、背面光源駆動部により、液晶の応答遷移期間における液晶パネルの分割部分に相当する背面光源の分割部分を消灯させるように駆動制御される。このため、背面光源の各分割部分は、液晶パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯する。

特許文献２に記載された表示パネルでは、液晶表示パネルの背面に複数本の蛍光管が配置され、同液晶表示パネルの各画素行を書き替えた後、所定時間経過後に、書き替えた画素行に位置する蛍光管が点灯する。これにより、動画ぼけの発生が防止される。この場合、各蛍光管は、液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯する。

特許文献３に記載された液晶表示装置では、表示すべき垂直期間の画像信号の特徴量が検出され、同特徴量に基づいてバックライト光源の点灯時間が可変制御される。これにより、表示画像の内容に応じてバックライト光源の間欠駆動が制御され、動きぼけの防止による画質向上に加えて、ピーク輝度変調による画質向上が実現する。この場合、バックライト光源は、液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯する。

特許文献４に記載された液晶表示装置では、画像データの垂直／水平同期信号に基づいて、同画像データが書き込まれる液晶表示パネルの走査ラインが検出され、この検出結果に基づき、各走査ラインの画像表示期間において、同画像データの定める表示輝度が略同一となるように、同画像データの階調変換が行われる。これにより、バックライト光源を１フレーム期間内で間欠駆動する際、各走査ライン毎に表示輝度差が生じることが防止され、高品位の画像表示が実現する。この場合、バックライト光源は、液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯する。
特開２０００−２７５６０５号公報（要約書、図１） 特開２０００−３２１９９３号公報（要約書、図４） 特開２００４−０６２１３４号公報（要約書、図１） 特開２００５−１３４７２４号公報（要約書、図１）

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、次のような問題点があった。
すなわち、図７の液晶表示装置では、各フレームの後半にバックライト５の消灯期間が設けられてインパルス駆動が行われ、コントラストが改善されるようになっているが、各画素領域に表示信号Ｄが印加されるとき、初期の段階で各画素領域の液晶分子の応答が完了する前の期間では、バックライト５からの光が透過するため、表示画面の階調が最終的な設定階調と異なり、コントラストが低下する。しかも、バックライト５の消灯期間が各フレームの後半にあり、液晶分子が既に定常状態にあるため、コントラストの改善は、インパルス駆動によるもののみであり、結局、コントラストが十分に改善されないという問題点がある。

また、特許文献１に記載された液晶表示装置では、表示画面及び背面光源が複数の領域にそれぞれ分割され、背面光源の各分割部分は、液晶パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯するため、この発明と目的及び効果は類似しているが、構成や動作が異なっている。

特許文献２に記載された表示パネルでは、液晶表示パネルの各画素行を書き替えて所定時間経過した後、書き替えられた画素行に位置する蛍光管が点灯するので、この発明と目的及び効果は類似しているが、各蛍光管が液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯するため、構成や動作が異なっている。

特許文献３に記載された液晶表示装置では、画像信号の特徴量に基づいてバックライト光源の点灯時間が可変制御され、バックライト光源が液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯するものであり、この発明と構成や動作が異なっている。

特許文献４に記載された液晶表示装置は、各走査ライン毎に表示輝度差が生じることを防止するものであり、上記の問題点を改善するものではなく、また、バックライト光源が液晶表示パネルの複数の走査電極に対応して点灯／消灯するものであり、この発明と構成や動作が異なっている。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、動画像の表示画面のコントラストが改善される液晶表示装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に係り、前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源制御部が設けられていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示装置に係り、前記光源制御部は、前記表示信号の印加に対して前記液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させる構成とされていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液晶表示装置に係り、前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、前記光源制御部は、前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の液晶表示装置に係り、前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、前記光源制御部は、前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、駆動回路に係り、光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられ、前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源制御部が設けられていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の駆動回路に係り、前記光源制御部は、前記表示信号の印加に対して前記液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させる構成とされていることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の駆動回路に係り、前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、前記光源制御部は、前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項５又は６記載の駆動回路に係り、前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、前記光源制御部は、前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴としている。

請求項９記載の発明は、光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動方法に係り、前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源駆動処理を行うことを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の駆動方法に係り、前記光源駆動処理では、前記表示信号の印加に対して前記各画素領域に対応した液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させることを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の駆動方法に係り、前記液晶パネルの各データ電極に該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを設けておき、前記光源駆動処理では、前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行うことを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項９又は１０記載の駆動方法に係り、前記液晶パネルの各データ電極に該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを設けておき、前記光源駆動処理では、前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行うことを特徴としている。

この発明の構成によれば、液晶層を構成する液晶分子の表示信号の印加電圧応答特性に対応して光源を点灯させる光源制御部が設けられているので、同液晶分子の変移が大きく、透過率の変化が大きいときに同光源が消灯しているため、表示画面の輝度変化がなく、コントラストを向上させることができる。また、光源制御部により、表示信号の印加に対して液晶分子の応答が完了する前は光源が消灯される一方、同応答が完了した時点で同光源が点灯されるので、液晶分子の変移が大きく、透過率の変化が大きいときに光源からの光が透過しないため、表示画面の輝度変化がなく、コントラストを向上させることができる。この場合、各走査電極に前記走査信号が印加される毎に、光源制御部により、光源の消灯及び点灯が行われるので、コントラストを向上させることができる。また、各データ電極に該当する表示信号が印加される毎に、光源制御部により、光源の消灯及び点灯が行われるので、コントラストをさらに向上させることができる。

液晶パネルの各走査電極に走査信号が線順次に印加される毎、あるいは、同液晶パネルの各データ電極に該当する表示信号が点順次に印加される毎に、表示信号の印加に対して液晶分子の応答が完了する前はバックライトが消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライトが点灯する液晶表示装置を提供する。

図１は、この発明の第１の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の液晶表示装置は、同図に示すように、制御部１１と、データ電極駆動回路１２と、走査電極駆動回路１３と、液晶パネル１４と、バックライト１５と、点灯タイミング制御部１６と、バックライト駆動回路１７とから構成されている。液晶パネル１４は、図２に示すように、データ電極Ｘ_i（ｉ＝１，２，…，ｍ、たとえば、ｍ＝６４０×３）と、走査電極Ｙ_j（ｊ＝１，２，…，ｎ、たとえば、ｎ＝５１２）と、画素領域２０_i,jとから構成されている。

データ電極Ｘ_iは、ｘ方向（すなわち、第１の方向）に所定間隔で設けられ、該当する表示信号Ｄ_iが印加される。走査電極Ｙ_jは、ｘ方向と直交するｙ方向（すなわち、走査方向、第２の方向）に所定間隔で設けられ、表示信号Ｄ_iを書き込むための走査信号ＯＵＴ_jが線順次に印加される。画素領域２０_i,jは、データ電極Ｘ_iと走査電極Ｙ_jとの交差領域と１対１に対応して設けられ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）２１_i,jと、液晶分子２２_i,jと、共通電極ＣＯＭとから構成されている。ＴＦＴ２１_i,jは、走査信号ＯＵＴ_jに基づいてオン／オフ制御され、オン状態になったときに液晶分子２２_i,jに表示信号Ｄ_iを印加する。

この液晶パネル１４は、走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが線順次に印加されると共にデータ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが印加されることにより、各液晶分子２２_i,jに当該の表示信号Ｄ_iが印加され、同液晶パネル１４の液晶層を構成する液晶分子の配向状態が表示信号Ｄ_iに基づいて制御されることにより、光の透過率が変化して表示画像が得られる。データ電極駆動回路１２は、制御部１１からの制御信号ａに基づいて、映像入力信号ＶＤに対応する表示信号Ｄ_iを液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに一括して印加する。走査電極駆動回路１３は、制御部１１からの制御信号ｂに基づいて、走査信号ＯＵＴ_jを液晶パネル１４の各走査電極Ｙ_jに線順次に印加する。

点灯タイミング制御部１６は、複数の論理回路などで構成され、制御部１１からの制御信号ｃに基づいて、液晶分子２２_i,jの印加電圧応答特性に対応してバックライト１５を点灯させるためのタイミング信号ｄを発生する。特に、この実施例では、点灯タイミング制御部１６は、液晶パネル１４の各走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが印加される毎に、表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５を消灯させる一方、応答が完了した時点で同バックライト１５を点灯させる。このバックライト１５を消灯／点灯するタイミングは、液晶分子２２_i,jの印加電圧応答特性に対応して予め設定され、消灯期間は、同液晶分子２２_i,jの変化が大きく、透過率変化の大きい期間に対応して設定され、点灯期間は、同液晶分子２２_i,jの変移が完了して定常状態となる期間に対応して設定されている。

バックライト駆動回路１７は、たとえば商用電源を元に、点灯タイミング制御部１６からのタイミング信号ｄに同期して駆動パルス電圧ｅを生成してバックライト１５に印加する。バックライト１５は、たとえば冷陰極管や発光ダイオードなどで構成され、バックライト駆動回路１７からの駆動パルス電圧ｅによって駆動される。制御部１１は、映像入力信号ＶＤに基づいて、データ電極駆動回路１２に制御信号ａ、走査電極駆動回路１３に制御信号ｂ、及び点灯タイミング制御部１６に制御信号ｃを送出する。

図３は、図１中の液晶パネル１４の一例として、ＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶が用いられ、かつ対向基板上にカラーフィルタが形成された構造、及びバックライト１５の位置を示す図である。
この液晶パネル１４は、同図３に示すように、一対の偏光板３１，３２と、対向基板３３と、アクティブマトリクス基板３４と、これらの間に介挿された液晶層３５とから構成されている。対向基板３３上には、図２中の共通電極ＣＯＭが設けられると共に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタ３６が形成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を有する３画素で１ドットが構成されている。アクティブマトリクス基板３４は、図２中のＴＦＴ２１_i,jなどの能動素子が設けられている。バックライト１５は、液晶パネル１４の背面側に配置され、たとえば白色蛍光ランプの光を面光源にするものであり、全体で液晶パネル１４の表示画面とほぼ同一の大きさに形成されている。

この液晶パネル１４では、バックライト１５の白色光が、偏光板３２を通過した後に直線偏光となって液晶層３５に入射する。液晶層３５は、たとえばＴＮ型液晶で構成され、偏光の形状を変える働きをするが、この働きは液晶の配向状態によって決まっているため、表示信号Ｄ_iに対応した電圧によって偏光形状が制御される。この液晶層３５から出射する偏光の形状により、出射光が偏光板３２に吸収されるか否かが決まる。このようにして、表示信号Ｄ_iに対応した電圧によって光の透過率が制御される。また、カラーフィルタ３６のＲ，Ｇ，Ｂの各画素を通過した光の加色混合によってカラー画像が得られる。

図４は、図１の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートであり、液晶分子２２_i,jの応答状態とバックライト１５の点灯／消灯タイミングとの関係が模式的に示されている。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、点灯タイミング制御部１６からのタイミング信号ｄに同期してバックライト駆動回路１７から駆動パルス電圧ｅが生成されてバックライト１５に印加され、液晶パネル１４の各走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが印加される毎に、表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５が消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライト１５が点灯する（光源駆動処理）。

すなわち、図４に示すように、液晶パネル１４の走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが印加されるｊライン目に対応する期間Ｔ_jでは、該当するＴＦＴ２１_i,jがオン状態となって、液晶分子２２_i,jに表示信号Ｄ_iが印加される（ＴＦＴによる書き込み）。このとき、液晶分子２２_i,jの応答が完了する前の期間Ｔ_j,1では、バックライト１５が消灯し、同液晶分子２２_i,jの応答が完了している期間Ｔ_j,2では、同バックライト１５が点灯する。同様に、液晶パネル１４の走査電極Ｙ_j+1に走査信号ＯＵＴ_j+1が印加される（ｊ＋１）ライン目に対応する期間Ｔ_j+1では、該当するＴＦＴ２１_i,jがオン状態となって、液晶分子２２_i,jに表示信号Ｄ_iが印加される（ＴＦＴによる書き込み）。このとき、液晶分子２２_i,jが応答が完了する前の期間Ｔ_j+1,1では、バックライト１５が消灯し、同液晶分子２２_i,jの応答が完了している期間Ｔ_j+1,2では、同バックライト１５が点灯する。以下、各ラインに対して線順次に同様の処理が行われる。

以上のように、この第１の実施例では、点灯タイミング制御部１６からのタイミング信号ｄに同期してバックライト駆動回路１７から駆動パルス電圧ｅが生成されてバックライト１５に印加され、液晶パネル１４の各走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが線順次に印加される毎に、表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５が消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライト１５が点灯するので、液晶分子２２_i,jの変移が大きく、透過率の変化が大きいときにバックライト１５からの光が透過しないため、表示画面の輝度変化がなく、コントラストが向上する。

図５は、この発明の第２の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この例の液晶表示装置では、同図５に示すように、図１中のデータ電極駆動回路１２及び点灯タイミング制御部１６に代えて、異なる機能を有するデータ電極駆動回路１２Ａ及び点灯タイミング制御部１６Ａが設けられている。データ電極駆動回路１２Ａは、制御部１１からの制御信号ａに基づいて、映像入力信号ＶＤに対応する表示信号Ｄ_iを液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに点順次に印加する。

点灯タイミング制御部１６Ａは、制御部１１からの制御信号ｃに基づいて、液晶分子２２_i,jの印加電圧応答特性に対応してバックライト１５を点灯させるためのタイミング信号ｄａを発生し、特に、この実施例では、液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが印加される毎に、同表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５を消灯させる一方、応答が完了した時点で同バックライト１５を点灯させる。このバックライト１５を消灯／点灯するタイミングは、点灯タイミング制御部１６と同様に、液晶分子２２_i,jの応答特性に対応して予め設定され、消灯期間は、液晶分子２２_i,jの変化が大きく、透過率変化の大きい期間に対応して設定され、点灯期間は、液晶分子２２_i,jの変移が完了して定常状態となる期間に対応して設定されている。他は、図１と同様の構成である。

図６は、図５の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、点灯タイミング制御部１６Ａからのタイミング信号ｄａに同期してバックライト駆動回路１７から駆動パルス電圧ｅが生成されてバックライト１５に印加され、液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが点順次に印加される毎に、同表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５が消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライト１５が点灯する（光源駆動処理）。

すなわち、図６に示すように、液晶パネル１４のデータ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが印加されるｉピクセル目に対応する期間Ｔ_iでは、該当するＴＦＴ２１_i,jがオン状態となり、液晶分子２２_i,jに表示信号Ｄ_iが印加される（ＴＦＴによる書き込み）。このとき、液晶分子２２_i,jの応答が完了する前の期間Ｔ_i,1では、バックライト１５が消灯し、同液晶分子２２_i,jの応答が完了している期間Ｔ_i,2では、同バックライト１５が点灯する。同様に、液晶パネル１４のデータ電極Ｘ_i+1に該当する表示信号Ｄ_i+1が印加される（ｉ＋１）ピクセル目に対応する期間Ｔ_i+1では、該当するＴＦＴ２１_i+1,jがオン状態となり、液晶分子２２_i+1,jに表示信号Ｄ_i+1が印加される（ＴＦＴによる書き込み）。このとき、液晶分子２２_i+1,jの応答が完了する前の期間Ｔ_i+1,1では、バックライト１５が消灯し、同液晶分子２２_i+1,jの応答が完了している期間Ｔ_i+1,2では、同バックライト１５が点灯する。以下、各ピクセルに対して点順次に同様の処理が行われる。

以上のように、この第２の実施例では、点灯タイミング制御部１６Ａからのタイミング信号ｄａに同期してバックライト駆動回路１７から駆動パルス電圧ｅが生成されてバックライト１５に印加され、液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが点順次に印加される毎に、同表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶分子２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５が消灯する一方、応答が完了した時点で同バックライト１５が点灯するので、ＣＲＴとほぼ同様の画面が表示されるため、残像が減少してコントラストが更に向上する。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、上記各実施例では、各フレームの後半で黒書込み又はバックライト１５の消灯が行われるインパルス駆動を併用すると、さらにコントラストが向上する。また、点灯タイミング制御部１６、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃでは、バックライト１５を消灯／点灯するタイミングが予め設定されているが、外部から調整可能な構成としても良い。この場合、たとえば、光センサなどを用いて液晶分子２２_i,jの印加電圧に対する光の透過率を検出することにより同液晶分子２２_i,jの応答状態を検出し、この検出結果に対応してタイミングを制御するようにしても良い。また、光源として、バックライト１５の他、サイドライトでも良く、また、反射型の液晶表示装置では、この発明をフロントライトに適用しても、上記実施例とほぼ同様の作用、効果が得られる。

この発明は、液晶テレビ、動画表示に用いる液晶モニタなど、動画像を表示する液晶表示装置全般に適用できる。

この発明の第１の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。 図１中の液晶パネル１４の電気的構成の一例を示す図である。 図１中の液晶パネル１４の一例として、ＴＮ型液晶が用いられ、かつ対向基板上にカラーフィルタが形成された構造、及びバックライト１５の位置を示す図である。 図１の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。 この発明の第２の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。 図５の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。 従来の液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。 図７の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。 インパルス駆動による動画の表示画面を説明する模式図である。

符号の説明

１１ 制御部（光源制御部の一部）
１２，１２Ａ データ電極駆動回路（液晶表示装置の一部）
１３ 走査電極駆動回路（液晶表示装置の一部）
１４ 液晶パネル（液晶表示装置の一部）
１５ バックライト（光源）
１６、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ 点灯タイミング制御部（光源制御部の一部）
１７ バックライト駆動回路（光源制御部の一部）
２０_i,j 画素領域
２１_i,j ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ、画素領域の一部）
２２_i,j 液晶分子（液晶パネルの一部、画素領域の一部）
３３ 対向基板
３４ アクティブマトリクス基板
３５ 液晶層
Ｘ_i データ電極（液晶パネルの一部）
Ｙ_j 走査電極（液晶パネルの一部）
ＣＯＭ 共通電極（対向電極、液晶パネルの一部）

Claims (12)

1. 光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置であって、
   前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源制御部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記光源制御部は、
   前記表示信号の印加に対して前記液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させる構成とされていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、
   前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、
   前記光源制御部は、
   前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、
   前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、
   前記光源制御部は、
   前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
5. 光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられ、
   前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源制御部が設けられていることを特徴とする駆動回路。
6. 前記光源制御部は、
   前記表示信号の印加に対して前記液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させる構成とされていることを特徴とする請求項５記載の駆動回路。
7. 前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、
   前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、
   前記光源制御部は、
   前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴とする請求項５又は６記載の駆動回路。
8. 前記液晶パネルの各データ電極に、該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、
   前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを有し、
   前記光源制御部は、
   前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行う構成とされていることを特徴とする請求項５又は６記載の駆動回路。
9. 光源と、液晶パネルとを備え、該液晶パネルは、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数のデータ電極、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列された複数の走査電極、及び前記各データ電極と前記各走査電極との交点と１対１に対応して設けられた複数の画素領域を備えるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置され、対向電極を備える対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に介挿された液晶層とを有し、前記各走査電極に走査信号が印加されると共に前記データ電極に該当する表示信号が印加されることにより、前記表示信号に対応する前記画素領域に所定の電圧が印加され、前記液晶層を構成する液晶分子の配向状態が印加される前記電圧によって制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動方法であって、
   前記液晶分子の印加電圧応答特性に対応して前記光源の点灯／消灯タイミングを制御する光源駆動処理を行うことを特徴とする駆動方法。
10. 前記光源駆動処理では、
    前記表示信号の印加に対して前記各画素領域に対応した液晶分子の応答が完了する前は前記光源を消灯させる一方、該応答が完了した時点で該光源を点灯させることを特徴とする請求項９記載の駆動方法。
11. 前記液晶パネルの各データ電極に該当する前記表示信号を一括して印加するデータ電極駆動回路と、
    前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを設けておき、
    前記光源駆動処理では、
    前記各走査電極に前記走査信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行うことを特徴とする請求項９又は１０記載の駆動方法。
12. 前記液晶パネルの各データ電極に該当する前記表示信号を点順次に印加するデータ電極駆動回路と、前記走査信号を前記液晶パネルの各走査電極に線順次に印加する走査電極駆動回路とを設けておき、
    前記光源駆動処理では、
    前記各データ電極に該当する前記表示信号が印加される毎に前記光源の消灯及び点灯を行うことを特徴とする請求項９又は１０記載の駆動方法。

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