JP2007295322A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残光特性がある、例えば、蛍光バックライトの場合、残光を生じている際に、次に映像信号が書き込まれるまで現フレームの映像信号を維持しているため、残像が生じてしまう。このことにより、良好な動画表示をおこなえないことが課題となっている。
【解決手段】液晶層と液晶層の透過光を画素ごとに変調可能な複数の画素からなる表示パネルと、映像信号に対応して表示パネルの画素の透過光を制御する画素電圧印加手段と、表示パネルを照明して表示出力する照明手段、表示パネルに取り込まれた映像信号が１フレーム時間のうち短い期間のうちに書き込まれ、映像書き込み時間と次の映像書き込み時間との間のＢｌａｎｋｉｎｇ時間のある時間において、照明手段によって照明され、Ｂｌａｎｋｉｎｇ時間のある時において、表示パネルの全ての画素を一斉にほぼ非透過状態にする黒一斉挿入手段を備えることを特徴としたものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に動画表示を改善する技術に関する

現在、薄型、軽量、低消費電力などのメリットを有する液晶表示装置は、テレビジョン受信装置に使用される大型の液晶表示装置をはじめとして、携帯電話などに用いられる小型の液晶表示装置やパーソナルコンピュータに使用される中型の液晶表示装置などが広く普及している。しかしながら、従来、液晶表示装置は液晶の応答速度の遅さ、及び、ホールド駆動が原因で、特に動画表示を行う際、残像が生じることが問題となっていた。

これに対して、近年、いわゆる動画ブレ防止のために、様々な駆動方法が開発されている。その中でも、液晶表示装置に使用されるバックライトの照明時間を短くすることによりホールド時間を短くしようとするブリンキングバックライトを用いた擬似インパルス駆動などがおこなわれている。

しかしながら、このような処理を行った場合であっても、液晶自体の応答特性により、液晶が適切に応答していない部分を表示する場合が生じており、本来の表示ができず、残像が生じることが、依然として問題となっている。そこで、特許文献１に示すように、フレーム周期のうち映像書き込み時間を短くし、バックライト光の照明時間を適切に駆動することで、液晶が適切に応答している部分のみを表示することにより、動画ブレの少ない駆動方法が提案されていた。
特表平８−５００９１５号公報

しかし、上述した駆動方法であっても、依然としてバックライトの残光特性があり、例えば、蛍光管を使用したバックライトの場合、残光を生じている際に、次に映像信号が書き込まれるまで現フレームの映像信号を維持しているため、残像が生じてしまう。このことにより、良好な動画表示をおこなえないことが課題となっている。

本発明では、このような課題を解決するために、動画ブレの少ない良好な動画表示をおこなうことができ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、本発明に係る液晶表示装置は、液晶層と前記液晶層の透過光を画素ごとに変調可能な複数の画素からなる表示パネルと、映像信号に対応して前記表示パネルの画素の透過光を制御する画素電圧印加手段と、前記表示パネルを照明して表示出力する照明手段、特に残光特性のある、例えば、蛍光体を用いた照明手段とを備えた液晶表示装置において、前記表示パネルに取り込まれた映像信号が１フレーム時間のうち短い期間のうちに書き込まれ、映像書き込み時間と次の映像書き込み時間との間のＢｌａｎｋｉｎｇ期間のある時間において前記照明手段によって照明され、前記Ｂｌａｎｋｉｎｇ時間のある時において、前記表示パネルの全ての画素を一斉にほぼ非透過状態にする黒一斉挿入手段を備えることを特徴としたものである。

本発明によれば、動画ブレの少ない良好な動画表示をおこなうことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図、図２は縞パターンの映像信号を表示した液晶表示パネル、図３は図２を表示した際に本発明を用いない場合のタイミングチャート、そして図４は図２を表示した際に本発明を用いた場合のタイミングチャートである。以下にこれらの図を参照しながら、本願発明の液晶表示装置について説明する。

図１に示すように、液晶表示パネル１、バックライト１０、及び各種制御回路を有し、ゲートドライバ４によりゲート電極５を順次走査し、ソースドライバ２により供給された映像信号電圧を走査された各画素に印加することで各画素の透過率を変化させ、バックライト１０が液晶表示パネル１を照明することで、映像信号に応じた画像が表示されるように構成されている。ここで、バックライト１０は直下型の表示になっているが、エッジライト型など他の方式でもよい。また、今回用いたバックライトとして残光特性を示す、例えば、蛍光体を用いたバックライトとする。

ここで、本発明ではゲートドライバ４と液晶表示パネル１との間にスイッチング回路６を設け、制御回路８からＶ周期を持ったスイッチングパルス、及び、ゲートＯＮ電圧信号を受け取り、黒一斉挿入を駆動する際、スイッチングパルスの立ち上がりでスイッチング回路６のスイッチがゲートドライバ４からの信号を遮断し、直接、制御回路８から前記信号がスイッチング回路６を通して、ゲート電極５に印加されることとする。但し、全てのゲート電極５にゲートＯＮ電圧を印加する方法はこれに限らない。

次に、以上のように構成された液晶表示装置の動作及び発明による効果を説明する。

まず、発明の効果を証明するための映像信号パターンを示す。ここで用いた映像パターンは、白信号と灰色信号の映像信号が縦ラインで交互に表示されているパターンで、このパターンが液晶表示パネル１の右側から左側に流れる映像である。但し、本発明による効果はこの映像パターンに限るものではなく、ほとんどの動画表示で有効である。図２が今回用いた縞パターンの映像信号を表示した液晶表示パネル１である。ここで、液晶表示パネル１の上側がソースドライバ２側で左側がゲートドライバ４側であり、ゲートドライバ４は液晶表示パネル１の上側から順次走査するものとする。

次に、図３に本発明を適用していない場合の液晶表示装置について、図２の縞パターンを表示した際のタイミングチャートを示す。図の上から順に同期信号Ｖｓｙｎｃ、映像信号、バックライトの輝度、液晶表示パネル１の上部、中部、及び、下部の液晶の応答波形をそれぞれ示している。

ここで、映像信号に対し１フレーム期間の途中、具体的には、バックライトが完全に消灯してから映像信号を書き始める理由としては、後で述べる本発明による効果がこのときに最もよく現れるからであり、本発明との比較をし易いように同じ条件にしたためである。また、バックライトの点灯開始時間を、液晶が液晶表示パネル１全体に渡って応答した時間としている。つまり、パネル下部における液晶の応答波形が安定した時点において、バックライトの点灯を開始している。これは、現フレームの映像信号を次のフレームで表示しないようにすることで、二重像を防ぐためである。

図３から明らかなように、バックライトの残光が生じている際、液晶は次のフレームの映像信号を書き始めるまで現フレームの映像信号を維持しているため、特に、現フレームの映像信号が白信号の場合、バックライトの残光を表示しやすくなることで、残像が生じやすくなるという現象が生じてしまう。実際、蛍光体を用いたバックライトの場合、ＲＧＢ間の残光特性に違いがあるため、色がついた残像として見えるため、非常に目立ちやすい。

次に、図４に本発明を適用した場合の液晶表示装置について、上述した図３と同様に、図２の縞パターンを表示した際のタイミングチャートを示す。先ほどと同様に、図の上から順に同期信号Ｖｓｙｎｃ、映像信号、バックライトの輝度、液晶表示パネル１の上部、中部、及び、下部の液晶の応答波形をそれぞれ示している。

本発明では、映像信号において、黒信号が一斉に挿入されている点において上述した図３とは異なる。図からわかるように、バックライトの残光が始まると同時に黒一斉挿入が駆動されており、残光が生じている際は、液晶は黒レベルに駆動しようとする。つまり、透過光を通さない方向に駆動する。

そのため、先ほどでは表示された残光が大幅に表示されなくなった。そのことで、残像が生じにくくなったことがわかる。但し、ここではバックライトの点灯開始・消灯開始のタイミング、映像信号書き込み開始のタイミング、黒一斉挿入駆動のタイミングを最も効果が現れると考えられるタイミングに配置しているが、これに限るものではない。また、本発明の黒一斉挿入駆動をすることによる弊害などは図からもほとんどないといって良い。

なお、本願発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、入力される映像信号の色に応じて、挿入する黒信号のレベルを変更する構成にすることも可能である。

本発明に係る液晶表示装置によれば、動画表示の多い、例えば液晶テレビ等において有用である。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 縞パターンの映像信号を表示した液晶表示パネルを示す図 本発明を用いない場合のタイミングチャート 本発明を用いた場合のタイミングチャート

符号の説明

１ 液晶表示パネル
２ ソースドライバ
３ ソース電極
４ ゲートドライバ
５ ゲート電極
６ スイッチング回路
７ 周期Ｖのスイッチング用パルス、ゲートＯＮ電圧信号
８ 制御回路
９ 映像信号
１０ バックライト
１１ バックライト制御回路

Claims (9)

1. 液晶層と前記液晶層の透過光を画素ごとに変調可能な複数の画素からなる表示パネルと、映像信号に対応して前記表示パネルの画素の透過光を制御する画素電圧印加手段と、前記表示パネルを照明して表示出力する照明手段とを備えた液晶表示装置において、前記表示パネルの全ての画素を一斉にほぼ非透過状態にする黒一斉挿入手段を備えることを特徴とした液晶表示装置。
2. 前記照明手段が残光特性のある蛍光体を用いた照明手段であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. さらに、前記複数の画素を、ゲート電極を通じて順次走査するゲート駆動手段を有し、前記画素電圧印加手段が、前記走査される画素の液晶層に映像信号に対応した基電圧をソース電極を通じて印加するソース駆動手段を有することを特徴とした請求項１又は２記載の液晶表示装置。
4. 前記表示パネルに取り込まれた映像信号が１フレーム時間のうち短い期間のうちに書き込まれ、映像書き込み時間と次の映像書き込み時間との間のＢｌａｎｋｉｎｇ時間の少なくとも一部の時間において、前記照明手段によって照明され、前記Ｂｌａｎｋｉｎｇ時間のある時において、前記黒一斉挿入手段を駆動することを特徴とした請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記映像書き込み時間を１フレームの前の方の一部の間とし、前記表示パネル全面に渡って液晶の応答が完了した後に、前記照明手段によってＢｌａｎｋｉｎｇ時間の一部の間、照明されることを特徴とした請求項４記載の液晶表示装置。
6. 前記映像書き込み時間の開始時間を前フレームの前記照明手段の残光が消灯してから開始することを特徴とした請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記黒一斉挿入手段が前記Ｂｌａｎｋｉｎｇ時間のうち、１フレーム時間の後ろの方で駆動されることを特徴とした請求項５または６記載の液晶表示装置。
8. 前記黒一斉挿入手段が前記Ｂｌａｎｋｉｎｇ時間のうち、前記照明手段が消灯し始めた時間、つまり、残光の開始時間に駆動されることを特徴とした請求項７記載の液晶表示装置。
9. 前記黒一斉挿入手段を駆動する際、前記ゲート駆動手段により、全てのゲート電極にゲートＯＮ電圧を印加することで、前記表示パネルの全ての画素を同時駆動可能とし、前記ソース駆動手段により黒映像信号電圧を全ての画素に印加することを特徴とした請求項７または８記載の液晶表示装置。

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