JP2008051912A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】γ補正を映像信号に施すことなく、映像を表示でき、また、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】画像を表示する表示液晶21と表示液晶21を照射するバックライト41を備えた液晶表示装置1には、表示液晶21とバックライト41の間にバックライト41が照射する光の透過を制御するスイッチ液晶31が配設されている。また、表示液晶の画素21aとスイッチ液晶の画素31aとが1対1の関係で対応している。
【選択図】図1
【解決手段】画像を表示する表示液晶21と表示液晶21を照射するバックライト41を備えた液晶表示装置1には、表示液晶21とバックライト41の間にバックライト41が照射する光の透過を制御するスイッチ液晶31が配設されている。また、表示液晶の画素21aとスイッチ液晶の画素31aとが1対1の関係で対応している。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置に関する。
図8(A)は、TFT方式の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図であり、図8(B)は、図8(A)に示したTFT液晶の等価回路の一例を示している。
図8(A)中、51は表示液晶のパネル、52はゲート線Gを駆動するゲートドライバ、53はソース線Sを駆動するソースドライバ、54はゲートドライバ52,ソースドライバ53を制御する表示制御装置である。
図8(B)中、51aはマトリクス状に形成される複数の画素で、51bは薄膜トランジスタ(TFT)で、51cは表示媒体としての液晶層、51dは補助容量である。
ゲート線(又は走査線)Gは、各TFT51bのゲートに接続されている。また、各ゲート線Gは、行方向の各画素51aのTFT51bのゲートに走査駆動電圧(正又は負のバイアス電圧)を供給するゲートドライバ52に接続されている。
ゲート線(又は走査線)Gは、各TFT51bのゲートに接続されている。また、各ゲート線Gは、行方向の各画素51aのTFT51bのゲートに走査駆動電圧(正又は負のバイアス電圧)を供給するゲートドライバ52に接続されている。
ソース線(又は信号線)Sは、TFT51bの駆動端子の一方(通常ソース)に接続されている。また、各ソース線Sは、列方向の各画素の液晶層51cの液晶に電圧を印加するソースドライバ53に接続されている。
また、TFT51bの駆動端子の他方(通常ドレイン)は、液晶層51c及び補助容量51dに接続されている。
ゲートドライバ52は、各ゲート線Gに、TFT51bを駆動する走査信号電圧を順次供給して、TFT51bを駆動する。
また、ソースドライバ53は、ソース線Sに映像信号電圧を供給し、ゲートドライバ52が駆動したTFT51bを介して液晶層51cを充電する。この充電電圧に基づき、各画素51aの液晶分子の配向方向を変化させて画像を表示する。
表示制御装置54は、外部から送信されてくるクロック信号、ディスプレイタイミング信号、水平同期信号、垂直同期信号の各表示制御信号および表示用デ−タ(R・G・B)を基に、ゲートドライバ52、ソースドライバ53を制御する。
以上の動作により、表示液晶51に画像が表示される。
以上の動作により、表示液晶51に画像が表示される。
しかし、現在のテレビジョン放送では、発光輝度が入力電圧のγ(2.2)乗に比例するブラウン管を受信側の表示装置として使用することを前提としている。そのため、送信側(撮像系)では、送信する映像信号に1/γ乗の補正(いわゆるγ補正)を施している。
しかし、γ補正は、ブラウン管に対するものであるので、受信側の表示装置として、液晶表示装置を使用する場合、撮像系でのγ補正は不要である。
そこで、液晶表示装置においては、撮像系で行われたγ補正に対する逆補正(かかる補正もγ補正とする)を映像信号に対して行なうようにしている(特許文献1参照)。
そこで、液晶表示装置においては、撮像系で行われたγ補正に対する逆補正(かかる補正もγ補正とする)を映像信号に対して行なうようにしている(特許文献1参照)。
また、液晶表示装置で動画像を表示する場合、いわゆる動画ボケ(尾引き又は残像)が発生するという問題があった。
より詳細に説明すると、液晶表示装置は、輝度の応答速度が遅いため、映像変化に追従できず、尾引きが発生する。
より詳細に説明すると、液晶表示装置は、輝度の応答速度が遅いため、映像変化に追従できず、尾引きが発生する。
また、液晶表示装置は、フレーム期間内に同一画像が表示されるホールド型表示装置であるため、網膜残像に起因する残像現象が発生してしまう。
なお、NTSC方式のTV用の液晶表示装置では、1秒間に60画面の表示切り替えを行っており、フレーム期間は約16.7msec(=1/60)となる。
なお、NTSC方式のTV用の液晶表示装置では、1秒間に60画面の表示切り替えを行っており、フレーム期間は約16.7msec(=1/60)となる。
図9は、前述した動画ボケについて説明するための図である。
図9(A)に示すように、TV放送では、例えば、フレーム期間開始時に1枚の画像データ(画像信号)Pが送信され、次のフレーム期間開始時にもう一枚の画像データP’が送信される。
図9(A)に示すように、TV放送では、例えば、フレーム期間開始時に1枚の画像データ(画像信号)Pが送信され、次のフレーム期間開始時にもう一枚の画像データP’が送信される。
図9(B)は、CRT表示装置に表示される画像データPの一部分の画素(符号A)及び画像データP’の一部分の画素(符号A’)の輝度値を示した図である。
CRT表示装置は、図に示すように、輝度の応答時間が極めて早く、蛍光体が瞬間的に次々と点灯するインパルス型であり、映像変化に追従できるので、動画ボケ(尾引き),残像現象が発生することはない。
CRT表示装置は、図に示すように、輝度の応答時間が極めて早く、蛍光体が瞬間的に次々と点灯するインパルス型であり、映像変化に追従できるので、動画ボケ(尾引き),残像現象が発生することはない。
図9(C)は、液晶表示装置に表示される画像データPの一部分の画素(符号A)及び画像データP’の一部分の画素(符号A’)の輝度値を示した図である。
液晶表示装置では、図に示すように、輝度の応答速度が遅いため、映像変化に追従できず、動画ボケ(尾引き)が発生する。
また、液晶表示装置は、前述したようにホールド型である。そのため、図に示すように、フレーム期間内において輝度値をホールドし続けてしまい(同一画像が表示され続ける)、動画ボケ(残像)が発生する。
液晶表示装置では、図に示すように、輝度の応答速度が遅いため、映像変化に追従できず、動画ボケ(尾引き)が発生する。
また、液晶表示装置は、前述したようにホールド型である。そのため、図に示すように、フレーム期間内において輝度値をホールドし続けてしまい(同一画像が表示され続ける)、動画ボケ(残像)が発生する。
そこで、液晶の動画ボケ(尾引き)を改善する方法として、液晶の立ち上げ、立ち下げ時に過電圧を印可することにより、液晶の応答速度を速くするオーバドライブ方法がある(特許文献2参照)。
また、液晶の動画ボケ(残像)を改善する方法として、黒画像を強制的にフレームに挿入する、または、バックライトを点滅することにより、CRTの駆動方法に似せる疑似インパルス駆動を行う方法がある(特許文献3参照)。
特開平05−080713号公報
特開2006−162909号公報
特開2006−53428号公報
しかし、γ補正を映像信号に施す場合には、別途γ補正回路を設ける必要があるため、液晶表示装置の回路構成が複雑になるという問題がある。
また、ソース線S及びゲート線Gとの隙間から漏れるバックライトの光いわゆる光漏れにより、このような液晶表示装置に黒映像を表示する場合、完全な黒画像が表示できなくなるという問題があった。さらに、光漏れにより暗所コントラスト比が低下してしまうという問題があった。
また、オーバドライブ方法では、次に述べる技術的な欠点がある。
より詳細に説明すると、液晶の応答速度は、階調によって異なるので、オーバドライブをかける画像データ(現フレームデータ)とオーバドライブをかける前の画像データ(前フレームデータ)とを比較し、比較結果に基づいて印可する電圧を決定しなければならない。そのため、オーバドライブをかける前の画像データ(前フレームデータ)を記憶するためのメモリが必要となる。
より詳細に説明すると、液晶の応答速度は、階調によって異なるので、オーバドライブをかける画像データ(現フレームデータ)とオーバドライブをかける前の画像データ(前フレームデータ)とを比較し、比較結果に基づいて印可する電圧を決定しなければならない。そのため、オーバドライブをかける前の画像データ(前フレームデータ)を記憶するためのメモリが必要となる。
さらに、液晶の応答速度は、温度によって変化するので、温度に応じて、印可する電圧を変化させる必要がある。そのため、温度を検知するための温度センサーが必要となる。
このように、オーバドライブ方法を実現するためには、メモリ及び温度センサーが必要となり液晶表示装置の製造コスト及び製造工程が増大してしまうという問題がある。
また、疑似インパルス駆動方法では、次に述べる技術的な欠点がある。
すなわち、黒画像を挿入すると、液晶の輝度値が低下してしまう。そのため、低下した輝度値を補うためにはバックライトの照度を上げる必要があり、バックライトの消費電力が大きくなる。
すなわち、黒画像を挿入すると、液晶の輝度値が低下してしまう。そのため、低下した輝度値を補うためにはバックライトの照度を上げる必要があり、バックライトの消費電力が大きくなる。
さらに、バックライトを点滅させる場合には、バックライトが短時間に高回数点滅するため、バックライトの寿命が短くなってしまう。また、バックライトの点滅は視聴者の目にもよくない。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、γ補正を映像信号に施すことなく、映像を表示できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、完全な黒画像を表示することができ、かつ、暗所コントラスト比が向上した液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、完全な黒画像を表示することができ、かつ、暗所コントラスト比が向上した液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
第1の技術手段は、画像を表示する表示液晶パネルと該表示液晶パネルを照射するバックライトを備えた液晶表示装置であって、前記表示液晶パネルと前記バックライトの間に前記バックライトが照射する光の透過を制御するスイッチ液晶パネルを配設したことを特徴とするものである。
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記表示液晶の画素と前記スイッチ液晶の画素とが1対1の関係で対応していることを特徴とするものである。
第3の技術手段は、第1の技術手段において、前記表示液晶の画素と前記スイッチ液晶の画素とが複数対1の関係で対応していることを特徴とするものである。
第4の技術手段は、第1〜3のいずれか1の技術手段において、前記表示液晶パネルと前記スイッチ液晶パネルとの間、及び、前記スイッチ液晶パネルと前記バックライトの間に偏光板を配設したことを特徴とするものである。
第5の技術手段は、第1〜4のいずれか1の技術手段において、前記スイッチ液晶パネルは複数の走査線及び信号線を有し、前記走査線は前記表示液晶パネルの走査線の駆動と同期して駆動され、また、前記信号線は、前記表示液晶パネルに表示される表示画像の輝度信号に応じた信号により駆動されることを特徴とするものである。
第6の技術手段は、第5の技術手段において、前記表示画像の輝度信号に応じた信号は、前記輝度信号の大きさに比例した、パルス幅の信号であることを特徴とするものである。
第7の技術手段は、第6の技術手段において、前記パルス幅の信号は、前記パルス幅の開始点が前記信号線に対応する前記走査線の駆動開始時点に位置するように供給されることを特徴とするものである。
第8の技術手段は、第6の技術手段において、前記パルス幅の信号は、前記パルス幅の中心が前記信号線に対応する前記走査線の駆動開始時点から終了時点の中間に位置するように供給されることを特徴とするものである。
本発明により、γ補正を映像信号に施すことなく、映像を表示できる液晶表示装置を提供することができる。
また、完全な黒画像を表示することができ、かつ、暗所コントラスト比が向上する液晶表示装置を提供することができる。
また、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置を提供することができる。
また、完全な黒画像を表示することができ、かつ、暗所コントラスト比が向上する液晶表示装置を提供することができる。
また、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置を提供することができる。
以下に、本発明に係る液晶表示装置の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施例1)
実施例1では、γ補正を映像信号に施すことなく映像を表示でき、かつ、完全な黒画像を表示することができるうえ、暗所コントラスト比が向上する液晶表示装置について説明する。
(実施例1)
実施例1では、γ補正を映像信号に施すことなく映像を表示でき、かつ、完全な黒画像を表示することができるうえ、暗所コントラスト比が向上する液晶表示装置について説明する。
図1は、本発明に係る液晶表示装置の一例を説明するための図で、図1(A)は、液晶表示装置の断面を模式的に示した図で、図1(B)は、表示液晶パネル及びスイッチ液晶パネルの画素構造を模式的に示した図である。
図中、1は本発明に係わる液晶表示装置、11は入射光を偏光させる偏光板、21は表示液晶、31はバックライト41が照射する光の透過を制御するスイッチ液晶である。
また、21aは表示液晶の画素、31aはスイッチ液晶31の画素である。
また、21aは表示液晶の画素、31aはスイッチ液晶31の画素である。
図に示すように、スイッチ液晶31が偏光板11を介して表示液晶21及びスイッチ液晶31の間に配設されている。
また、図1(B)に示すように表示液晶21の画素21aとスイッチ液晶31の画素31aとが1対1の関係で対応するように、表示液晶21とスイッチ液晶31が配設されている。
また、図1(B)に示すように表示液晶21の画素21aとスイッチ液晶31の画素31aとが1対1の関係で対応するように、表示液晶21とスイッチ液晶31が配設されている。
図2は、本発明に係る液晶表示装置の他の例を説明するための図で、図2(A)は、液晶表示装置の断面を模式的に示した図で、図2(B)は、表示液晶及びスイッチ液晶の画素構造を模式的に示した図である。
通常、近隣の画素の輝度差はほぼ同じである(輝度差が少ない)ので、図2に示すように、表示液晶21の画素21aとスイッチ液晶31の画素31aとが複数対1の関係で対応するように、表示液晶21とスイッチ液晶31が配設することもできる。図では、表示液晶21の4画素とスイッチ液晶31の1画素とが対応している。
なお、カラー表示液晶の1画素には、RGBのサブ画素(3画素)が含まれている。
なお、カラー表示液晶の1画素には、RGBのサブ画素(3画素)が含まれている。
図3は、スイッチ液晶を備えたTFT方式の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
図中、21は表示液晶、22は表示液晶21のゲート線Gを駆動する表示液晶用ゲートドライバ、23は表示液晶21のソース線Sを駆動する表示液晶用ソースドライバである。
図中、21は表示液晶、22は表示液晶21のゲート線Gを駆動する表示液晶用ゲートドライバ、23は表示液晶21のソース線Sを駆動する表示液晶用ソースドライバである。
31はスイッチ液晶、32はスイッチ液晶31のゲート線Gを駆動するスイッチ液晶用ゲートドライバ、33はスイッチ液晶31のソース線Sを駆動するスイッチ液晶用ソースドライバである。
35は表示液晶用ゲートドライバ22,表示液晶用ソースドライバ23,スイッチ液晶用ゲートドライバ32、スイッチ液晶用ソースドライバ33を制御する表示制御装置である。
36は表示制御装置35が出力するR・G・BデータからY(輝度信号)データを生成するYデータ生成回路、37は生成したYデータに比例した信号を生成する輝度調整回路である。
36は表示制御装置35が出力するR・G・BデータからY(輝度信号)データを生成するYデータ生成回路、37は生成したYデータに比例した信号を生成する輝度調整回路である。
なお、ここでは、図1の構造を有する液晶表示装置(表示液晶の画素とスイッチ液晶の画素とが1対1の関係で対応するように表示液晶とスイッチ液晶が配設されている)に図示例の回路を適用した場合について説明するが、図2の構造を有する液晶表示装置であっても図示例の回路を適用できることはいうまでもない。
表示液晶用ゲートドライバ22及び表示液晶用ソースドライバ23は、前述したゲートドライバ52及びソースドライバ53と同様な機能を有するので、説明を省略する。
スイッチ液晶用ゲートドライバ32は、スイッチ液晶のゲート線Gに、1水平走査ライン毎に、スイッチ液晶をオンとする走査信号電圧を順次供給して、スイッチ液晶をオンとする。
スイッチ液晶用ソースドライバ33は、スイッチ液晶のソース線Sに電圧を供給し、スイッチ液晶用ゲートドライバ32がオンにした行のスイッチ液晶に電圧を印加させることで液晶の配向状態を変化させ、バックライトが照射する光の透過率を制御する。
また、バックライトが照射する光の透過率は、対応する表示液晶の画素を駆動する画像信号の輝度値(後述するYデータ)に基づいて決定される。
また、バックライトが照射する光の透過率は、対応する表示液晶の画素を駆動する画像信号の輝度値(後述するYデータ)に基づいて決定される。
表示制御装置35は、外部から送信されてくるクロック信号、ディスプレイタイミング信号、水平同期信号、垂直同期信号の各表示制御信号および表示用デ−タ(R・G・B)を基に、前述した各ドライバ(22,23,32,33)を制御する。また、表示用データ(R・G・B)をYデータ生成回路36に供給する。
また、タイミングコントローラ35aは、表示液晶用ゲートドライバ22が表示液晶のゲート線Gを駆動するタイミングと同じタイミングで、スイッチ液晶用ゲートドライバ32がスイッチ液晶のゲート線Gを駆動するように表示液晶用ゲートドライバ22,スイッチ液晶用ゲートドライバ32の駆動制御を行う。
例えば、表示液晶用ゲートドライバ22が表示液晶のゲート線G2を駆動するのに同期して、スイッチ液晶用ゲートドライバ32がスイッチ液晶のゲート線G2を駆動するようにタイミング制御を行う。
また、タイミングコントローラ35aは、表示液晶用ソースドライバ23が表示液晶のソース線Sを駆動するタイミングと同じタイミングで、スイッチ液晶用ソースドライバ33がスイッチ液晶のソース線Sを駆動するように表示液晶用ソースドライバ23,スイッチ液晶用ソースドライバ33の駆動制御を行う。
例えば、表示液晶用ソースドライバ23が表示液晶のソース線S2を駆動するのに同期して、スイッチ液晶用ソースドライバ33がスイッチ液晶のソース線S2を駆動するようにタイミング制御を行う。
Yデータ生成回路36は、表示制御装置35が供給する表示液晶の各画素のR・G・Bデータをもとに、Yデータ(輝度信号)を生成する。
ここで、輝度信号のレベル値をY、入力されるR,G,Bデータのレベル値をそれぞれRin,Gin,Binとすると、Yは次式で表される。
Y=rRin+gGin+bBin
(r,g,b:定数)
ここで、輝度信号のレベル値をY、入力されるR,G,Bデータのレベル値をそれぞれRin,Gin,Binとすると、Yは次式で表される。
Y=rRin+gGin+bBin
(r,g,b:定数)
輝度調整回路37は、Yデータ生成回路36が供給したYデータに比例した所定の信号電圧を生成し、スイッチ液晶用ソースドライバ33に供給する。
なお、図2で示したように、表示液晶の1画素に対してスイッチ液晶の4画素が対応している場合には、4画素分のYデータが供給され、このデータに基づいて所定の信号電圧を生成することになる。
なお、図2で示したように、表示液晶の1画素に対してスイッチ液晶の4画素が対応している場合には、4画素分のYデータが供給され、このデータに基づいて所定の信号電圧を生成することになる。
図4は、Yデータと上記信号電圧の関係の1例を示した図である。
図4(A)は最大レベルの80%のYデータが出力された場合における信号電圧の比率、図4(B)は最大レベルの20%のYデータが出力された場合における信号電圧の比率を示している。
図4(A)は最大レベルの80%のYデータが出力された場合における信号電圧の比率、図4(B)は最大レベルの20%のYデータが出力された場合における信号電圧の比率を示している。
前述したスイッチ液晶用ソースドライバ33は、前述した信号電圧に応じて、バックライトが表示液晶に向けて照射する光の透過率を制御する。図4(A)に示した場合、スイッチ液晶は、バックライトが照射する光のうち、80%を透過する(透過率:80%)。また、図4(B)に示した場合、スイッチ液晶は、バックライトが照射する光のうち、20%を透過する(透過率:20%)。
なお、図中実線部Pは、スイッチ液晶のソース線が駆動されるタイミングを示し、図中破線部Qは、1フレーム期間ホールドされる輝度(信号電圧の比率)を示している。
なお、図中実線部Pは、スイッチ液晶のソース線が駆動されるタイミングを示し、図中破線部Qは、1フレーム期間ホールドされる輝度(信号電圧の比率)を示している。
実施例1の液晶表示装置により、下記の効果を達成することができる。
表示装置の輝度は、表示液晶の輝度とスイッチ液晶の輝度の積になる。
そして、表示液晶の輝度及びスイッチ液晶の輝度は、表示液晶及びスイッチ液晶をリニア駆動することにより、入力される映像信号の輝度値(信号)に比例するため、全体の輝度は、入力の輝度信号の二乗に比例する。それ故、テレビジョン放送において補正されるガンマ値は2.2程度であり、二乗特性の2とほぼ同じ値となり、ガンマ補正回路を設ける必要がなくなる。
表示装置の輝度は、表示液晶の輝度とスイッチ液晶の輝度の積になる。
そして、表示液晶の輝度及びスイッチ液晶の輝度は、表示液晶及びスイッチ液晶をリニア駆動することにより、入力される映像信号の輝度値(信号)に比例するため、全体の輝度は、入力の輝度信号の二乗に比例する。それ故、テレビジョン放送において補正されるガンマ値は2.2程度であり、二乗特性の2とほぼ同じ値となり、ガンマ補正回路を設ける必要がなくなる。
また、全体のコントラスト比は、表示液晶のコントラスト比とスイッチ液晶のコントラスト比との積となる。そのため、それぞれのコントラスト比が例えば100であっても、全体のコントラスト比は10,000となり、コントラスト比が大幅に大きくなる。
また、液晶表示装置の黒表示時の光漏れは、表示液晶の黒表示時の光漏れとスイッチ液晶の黒表示時の光漏れとの積となる。そのため、例えば、表示液晶とスイッチ液晶の光漏れがそれぞれ100分の1であっても、全体では10,000分の1となり、光漏れが大幅に改善される。また、暗所コントラスト比も大幅に改善されることになる。
(実施例2)
実施例2では、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置について説明する。
実施例2では、動画ボケ(尾引き又は残像)対策のために一般に用いられるオーバドライブ方法または疑似インパルス駆動方法を利用せずに、動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置について説明する。
図5は、上述した動画ボケの発生を極力抑えることができる液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。図5に示す液晶表示装置は、図3に示す液晶表示装置とは、表示制御装置350内の回路構成が異なる点、及び、図3に示した輝度調整回路37の替わりにスイッチ液晶用ソースドライバ33の駆動タイミングを設定するPWM変調回路38を使用している点で異なっている。
表示制御装置350は、表示液晶を駆動するタイミング信号を生成する液晶駆動タイミング生成回路351、液晶駆動タイミング生成回路351が生成する表示液晶ラインクロックDLCLKを、垂直方向における表示液晶の画素数とスイッチ液晶の画素数との対応比(NV)に応じて分周するNV分周回路352、液晶駆動タイミング生成回路351が生成する表示液晶パネルクロックDPCLKを、水平方向における表示液晶の画素数とスイッチ液晶の画素数との対応比(NH)に応じて分周するNH分周回路353から構成される。なお、表示液晶の画素数とスイッチ液晶の画素数が垂直方向において1:2で対応している場合にはNV=2、又、水平方向において1:2で対応している場合にはNH=2となる(図2参照)。
液晶駆動タイミング生成回路351は、PLL回路及びカウンタ回路等から構成され、図示しないクロック生成回路が生成するパネルクロックを、外部から入力される垂直同期信号V及び水平同期信号Hと同期させ、垂直スタートパルスVSP及び水平スタートパルスHSP、表示液晶ラインクロックDLCLK及び表示液晶パネルクロックDPCLKを生成する。
さらに、液晶駆動タイミング生成回路351は、生成した垂直スタートパルスVSPを、表示液晶用ゲートドライバ22、スイッチ液晶用ゲートドライバ32、及び、NV分周回路352に供給する。同時に、生成した水平スタートパルスHSPを、表示液晶用ソースドライバ23、スイッチ液晶用ソースドライバ33、及び、NH分周回路353に供給する。
さらに、液晶駆動タイミング生成回路351は、生成した表示液晶ラインクロックDLCLKを、表示液晶用ゲートドライバ22及びNV分周回路352に供給する。また、生成した表示液晶パネルクロックDPCLKを、表示液晶用ソースドライバ23及びNH分周回路353に供給する。
なお、後述するように、表示液晶用ゲートドライバ22は、表示液晶ラインクロックDLCLKに同期して表示液晶のゲート線Gを順次駆動し、同様に、表示液晶用ソースドライバ23は、表示液晶パネルクロックDPCLKに同期して表示液晶のソース線Sを順次駆動する。
NV分周回路352は、液晶駆動タイミング生成回路351が供給する垂直スタートパルスVSPに基づき、液晶駆動タイミング生成回路351が供給する表示液晶ラインクロックDLCLKをNV分周し、スイッチ液晶ラインクロックSLCLKとして、スイッチ液晶用ゲートドライバ32に供給する。なお、後述するように、スイッチ液晶用ゲートドライバ32は、スイッチ液晶ラインクロックSLCLKに同期してスイッチ液晶のゲート線Gを順次駆動する。
NH分周回路353は、液晶駆動タイミング生成回路351が供給する水平スタートパルスHSPに基づき、液晶駆動タイミング生成回路351が供給する表示液晶パネルクロックDPCLKをNH分周し、スイッチ液晶パネルクロックSPCLKとして、スイッチ液晶用ソースドライバ33及びPWM変調回路38に供給する。
PWM変調回路38は、NH分周回路353により供給されたスイッチ液晶パネルクロックSPCLKに同期して、Yデータ生成回路36が生成するYデータ(輝度信号)に比例したパルス幅(デューティー比)の信号をスイッチ液晶用ソースドライバ33に供給する。なお、後述するように、スイッチ液晶用ソースドライバ33は、このパルス幅の信号に同期して、スイッチ液晶31のソース線Sを順次駆動する。
次に、液晶表示装置の駆動タイミングを図6及び図7を参照しながら説明する。なお、ここでは、一例として、表示液晶21の4画素(垂直方向2画素及び水平方向2画素:NV=2,NH=2)とスイッチ液晶31の1画素とが対応している図2に示した液晶表示装置の駆動タイミングについて説明する。
図6は、表示液晶及びスイッチ液晶のゲートドライバの駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
垂直同期信号Vが液晶駆動タイミング生成回路351に供給されると、垂直スタートパルスVSPに同期して、表示液晶ラインクロックDLCLKが生成され、表示液晶用ゲートドライバ22及びNV分周回路352に供給される。
表示液晶用ゲートドライバ22は、供給された表示液晶ラインクロックDLCLKに同期して、表示液晶のゲート線Gを順次駆動して、各ラインをオンにする。
垂直同期信号Vが液晶駆動タイミング生成回路351に供給されると、垂直スタートパルスVSPに同期して、表示液晶ラインクロックDLCLKが生成され、表示液晶用ゲートドライバ22及びNV分周回路352に供給される。
表示液晶用ゲートドライバ22は、供給された表示液晶ラインクロックDLCLKに同期して、表示液晶のゲート線Gを順次駆動して、各ラインをオンにする。
同時に、NV分周回路352は、供給された表示液晶ラインクロックDLCLKを2分周して、スイッチ液晶ラインクロックSLCLKを生成し、スイッチ液晶用ゲートドライバ32に供給する。
スイッチ液晶用ゲートドライバ32は、供給されたスイッチ液晶ラインクロックSLCLKに同期して、スイッチ液晶のゲート線Gを順次駆動して、各ラインをオンにする。
スイッチ液晶用ゲートドライバ32は、供給されたスイッチ液晶ラインクロックSLCLKに同期して、スイッチ液晶のゲート線Gを順次駆動して、各ラインをオンにする。
また、前述したように、表示液晶の2画素(ライン)とスイッチ液晶の1画素(ライン)が対応しているため、2クロックの表示液晶ラインクロックDLCLKに対して、1クロックのスイッチ液晶ラインクロックSLCLKが生成される。
そのため、例えば、表示液晶のゲート線G1,G2が駆動されるタイミングに同期してスイッチ液晶のゲート線G1が駆動される。
そのため、例えば、表示液晶のゲート線G1,G2が駆動されるタイミングに同期してスイッチ液晶のゲート線G1が駆動される。
図7は、表示液晶及びスイッチ液晶のソースドライブの駆動タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
水平同期信号Hが液晶駆動タイミング生成回路351に入力されると、水平スタートパルスHSPに同期して、表示液晶パネルクロックDPCLKが生成され、表示液晶用ソースドライバ及びNH分周回路353に供給される。
表示液晶用ソースドライバ23は、供給された表示液晶パネルクロックDPCLKに同期して、表示液晶用ゲートドライバ22が駆動したラインにおける表示液晶のソース線Sを順次駆動する。
表示液晶用ソースドライバ23は、供給された表示液晶パネルクロックDPCLKに同期して、表示液晶用ゲートドライバ22が駆動したラインにおける表示液晶のソース線Sを順次駆動する。
同時に、NH分周回路353は、供給された表示液晶パネルクロックDPCLKを2分周して、スイッチ液晶パネルクロックSPCLKを生成し、スイッチ液晶用ソースドライバ33及びPWM変調回路38に供給する。また、前述したように、表示液晶の2画素(パネル)とスイッチ液晶の1画素(パネル)が対応しているため、2クロックの表示液晶パネルクロックDPCLKに対して、1クロックのスイッチ液晶パネルクロックSPCLKが生成される。
さらに、PWM変調回路38は、スイッチ液晶パネルクロックSPCLKに同期して、Yデータ(輝度信号)に比例したパルス幅(例えばデューティー比:50%)の信号であるPWM信号A(又はPWM信号B)を生成し、スイッチ液晶用ソースドライバ33に供給する。
スイッチ液晶用ソースドライバ33は、PWM信号A(又はPWM信号B)に同期して、スイッチ液晶31のソース線Sを順次駆動する。
スイッチ液晶用ソースドライバ33は、PWM信号A(又はPWM信号B)に同期して、スイッチ液晶31のソース線Sを順次駆動する。
図示例では、PWM信号Aは、パルス幅の中心がスイッチ液晶パネルクロックSPCLKの立ち上がり時点から次の立ち上がり時点の中間に位置するように生成され、他方、PWM信号Bは、パルス幅の開始点がスイッチ液晶パネルクロックSPCLKの立ち上がり時点に位置するように生成されている。
また、PWM信号がON(立ち上がり)の間は、スイッチ液晶31は、バックライトの光を透過するが、PWM信号がOFF(立ち下がり)の間は、バックライトの光を透過しない。
実施例2の液晶表示装置により、実施例1の液晶表示装置が達成した効果に加え、下記の効果を達成することができる。
PWM信号がONの間のみ映像が表示されるので、液晶表示装置でありながら、インパルス駆動を擬似的に実現することができる。そのため、擬似的に液晶の応答時間が速くなり、網膜残像に起因する残像現象が発生せず、動画ボケ(尾引き又は残像)が発生しなくなる。
PWM信号がONの間のみ映像が表示されるので、液晶表示装置でありながら、インパルス駆動を擬似的に実現することができる。そのため、擬似的に液晶の応答時間が速くなり、網膜残像に起因する残像現象が発生せず、動画ボケ(尾引き又は残像)が発生しなくなる。
なお、実施例1,実施例2の液晶表示装置を携帯電話機、パソコン、テレビジョン受信装置等に組み込むことができることはいうまでもない。
1…液晶表示装置、11…偏光板、21…表示液晶、21a…表示液晶の画素、22…表示液晶用ゲートドライバ、23…表示液晶用ソースドライバ、31…スイッチ液晶、31a…スイッチ液晶の画素、32…スイッチ液晶用ゲートドライバ、33…スイッチ液晶用ソースドライバ、35,350…表示制御装置、35a…タイミングコントローラ、351…液晶駆動タイミング生成回路、352…NV分周回路、353…NH分周回路、36…Yデータ生成回路、37…輝度調整回路、38…PWM変調回路、41…バックライト、51…表示液晶、51a…表示液晶の画素、52…ゲートドライバ、53…ソースドライバ、54…表示制御装置。
Claims (8)
- 画像を表示する表示液晶パネルと該表示液晶パネルを照射するバックライトを備えた液晶表示装置であって、
前記表示液晶パネルと前記バックライトの間に前記バックライトが照射する光の透過を制御するスイッチ液晶パネルを配設したことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記表示液晶の画素と前記スイッチ液晶の画素とが1対1の関係で対応していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記表示液晶の画素と前記スイッチ液晶の画素とが複数対1の関係で対応していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記表示液晶パネルと前記スイッチ液晶パネルとの間、及び、前記スイッチ液晶パネルと前記バックライトの間に偏光板を配設したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の液晶表示装置。
- 前記スイッチ液晶パネルは複数の走査線及び信号線を有し、前記走査線は前記表示液晶パネルの走査線の駆動と同期して駆動され、また、前記信号線は、前記表示液晶パネルに表示される表示画像の輝度信号に応じた信号により駆動されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の液晶表示装置。
- 前記表示画像の輝度信号に応じた信号は、前記輝度信号の大きさに比例した、パルス幅の信号であることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
- 前記パルス幅の信号は、前記パルス幅の開始点が前記信号線に対応する前記走査線の駆動開始時点に位置するように供給されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記パルス幅の信号は、前記パルス幅の中心が前記信号線に対応する前記走査線の駆動開始時点から終了時点の中間に位置するように供給されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
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- 2006-08-23 JP JP2006226063A patent/JP2008051912A/ja active Pending
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