JP2009294599A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力される画像データに関わらず消費電力の低減効率を向上する液晶表示装置の提供。
【解決手段】 複数の画素の集合からなる表示領域を備える液晶表示パネルと、それぞれ独自に点灯制御できる複数の光源を有し、前記光源が設置された領域が複数の点灯領域に区分されたバックライトと、外部から入力された画像データを前記液晶表示パネルへの映像信号に変換し、且つ前記バックライトの点灯制御を行なう制御回路を備えた液晶表示装置であって、
前記制御回路は、表示すべき画素データの階調よりも高い階調である第１フレーム、前記画像データの階調よりも低い階調である第２フレームを作成し、前記第１フレームおよび第２フレームを交互に表示し、
前記バックライトは、前記液晶表示パネルの表示内容に応じて、前記バックライトの前記点灯領域毎に点灯制御を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に係り、特に、動画表示に適した液晶表示パネルとバックライトの駆動を行なうことが可能な液晶表示装置に関する。

テレビなどに用いられるサイズの大きな液晶表示装置は、一般的には、液晶表示パネルの背面に光源を備えたバックライトを備えている。所謂直下形のバックライトである。液晶表示パネルは、その表示領域にマットリックス状に複数の画素が配置され、各画素の階調を制御することにより、観察者は、液晶表示パネルの各画素を通して照射されるバックライトの光によって画像を認識する。

テレビ用などの大きなサイズのバックライトの光源としては、ＣＣＦＬやＥＥＦＬといった線状光源である蛍光管が一般的であるが、近年、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）と呼ばれる発光ダイオードを用いるものが提案されている。

バックライトの光を通して感知される液晶表示パネルの画素の輝度は、画素の輝度＝液晶表示パネルの画素の光透過率（階調）×直下のバックライト光源の輝度、の関係となる。

蛍光管などの線状光源の場合、バックライトの明るさを制御しても、蛍光管単位の制御しか行なえないため、一方向の明るさの制御しかできず、１次元的な制御となってしまう。

これに対して発光ダイオードを液晶表示パネルに重畳してマトリクス状に複数配置した場合、バックライトの明るさの制御を２次元的に制御できるようになる。このようなバックライトの制御方式は、ローカルディミング方式と称され（下記特許文献１参照）、表示画像のダイナミックコントラスト向上に効果を発揮する。
特開２００７−１８３６０８号公報 特開２００６−３４３７０６号公報

近年、環境問題が大きくなり、液晶表示装置においても、低消費電力化が要求されている。

液晶表示装置の場合、バックライトによる消費電力は大きな割合を占めるため、可能な限り電力を低減させるべき対象ではあるものの、上記のローカルディミング方式を用いたとしても電力低減は保証できるものでは無い。バックライトの明るさの制御は、液晶表示パネルに表示する画像データに依存する。テレビなどの液晶表示パネルは、６０Ｈｚや１２０Ｈｚのフレーム周期で画像データが入力されるが、入力される画像データは多種様々であり、使用者の意図次第で常に変化するためである。

本発明の目的は、入力される画像データに関わらず消費電力の低減効率を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による液晶表示装置は、複数の画素の集合からなる表示領域を備える液晶表示パネルと、それぞれ独自に点灯制御できる複数の光源を有し、前記光源が設置された領域が複数の点灯領域に区分されたバックライトと、外部から入力された画像データを前記液晶表示パネルへの映像信号に変換し、且つ前記バックライトの点灯制御を行なう制御回路を備えた液晶表示装置であって、
前記制御回路は、表示すべき画素データの階調よりも高い階調である第１フレーム、前記画像データの階調よりも低い階調である第２フレームを作成し、前記第１フレームおよび第２フレームを交互に表示し、
前記バックライトは、前記液晶表示パネルの表示内容に応じて、前記バックライトの前記点灯領域毎に点灯制御を行なうことを特徴とする。

（２）本発明による液晶表示装置は、（１）の構成を前提とし、前記バックライトの光源は、発光ダイオードであることを特徴とする。

（３）本発明による液晶表示装置は、（２）の構成を前提とし、前記発光ダイオードは、前記液晶表示パネルと重畳する位置に、マトリックス状に配置されていることを特徴とする。

（４）本発明による液晶表示装置は、（２）の構成を前提とし、複数の前記点灯領域は、前記バックライトの基板上において、升目状に区分されていることを特徴とする。

（５）本発明による液晶表示装置は、（２）の構成を前提とし、前記点灯領域には、複数の発光ダイオードが配置されることを特徴とする。

（６）本発明による液晶表示装置は、（１）の構成を前提とし、前記バックライトの光源の明るさは、前記第１フレームと前記第２フレームの各画像データの入力階調に合わせて制御されることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した構成以外の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。

このように構成された液晶表示装置は、入力される画像データに関わらず消費電力の低減効率を向上できる。本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

〈実施例１〉
（全体構成）
図２は、本発明の液晶表示装置ＬＤＭの全体の構成の一実施例を示した図である。該液晶表示装置ＬＤＭはたとえば液晶ＴＶなどに用いられるものを例として示している。

図２において、液晶表示装置（モジュール）ＬＤＭは、液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、バックライトＢＬ、表示制御回路（Ｔ−Ｃｏｎ基板）１００、メモリ１１０、インバータ回路１２０から構成されている。ここで、バックライトＢＬは、たとえば液晶表示パネルＰＮＬと対向する面に散在されて配置される複数の発光ダイオードを有するように構成されている。

また、図２では、該液晶表示装置ＬＤＭの外部システムとして画像処理エンジン１３０も示している。画像処理エンジン１３０は、液晶ＴＶにおいて、受信した放送波から液晶表示装置ＬＤＭで表示するための画像データを生成する回路である。

表示制御回路１００は、図示しないＣＰＵ、入出力ポート等を有する。メモリ１１０は、画像処理エンジン１３０から入力された画像データを液晶表示パネルＰＮＬに表示するための表示データを生成するための表示プログラム、前記表示データに基づいて前記バックライトＢＬの各発光ダイオードのグループ毎の明滅を制御するためのプログラム等が記憶されている。

また、表示制御回路１００は、生成した表示データを表示駆動信号ＳＳとして、液晶表示パネルＰＮＬの走査信号駆動回路Ｖ、映像信号駆動回路Ｈｅに入力する。これにより、液晶表示パネルＰＮＬの表示領域ＡＲに画像が表示される。

また、表示制御回路１００は、インバータ回路１２０を介して、前記バックライトＢＬの発光ダイオードの点灯及び消灯を制御する。この場合の発光ダイオードの点灯および消灯は、前記メモリ１１０内のプログラムに基づいてグループ毎の明滅を行う場合があるようになっている。

（液晶表示パネルＰＮＬ、バックライトＢＬの概略構成）
図３は、前記液晶表示装置ＬＤＭの前記液晶表示パネルＰＮＬ、バックライトＢＬの一実施例を示す分解平面図である。該液晶表示パネルＰＮＬは観察者側に配置され、該液晶表示パネルＰＮＬの後方にシートＯＳ、およびバックライトＢＬが順次配置されている。

液晶表示パネルＰＮＬは、一対の平行配置されたたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を外囲器とし、これら各基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に液晶が挟持されて構成される。基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の液晶側の面には、マトリックス状に配置された画素（図示せず）が該液晶を一構成要素として形成され、これら画素ごとにその光透過率を制御できる。これら各画素が形成された領域を表示領域ＡＲ（図中一点鎖線枠で囲まれた領域）とし、この表示領域ＡＲにおいて、前記バックライトＢＬからの光を通して観察者に画像を認識させる。

基板ＳＵＢ１は、たとえば、図中左側辺および上側辺において基板ＳＵＢ２から露出された部分を有し、これらの部分において、複数のフレキシブル基板ＦＢの一辺側が接続されている。これらフレキシブル基板ＦＢには、前記各画素を独立に駆動させるための映像信号駆動回路Ｈｅ及び走査信号駆動回路Ｖが形成されている。図中ｘ方向に並設されるフレキシブル基板ＦＢには、映像信号駆動回路Ｈｅが形成される。この映像信号駆動回路Ｈｅが形成されたフレキシブル基板ＦＢは、前記基板ＳＵＢ１と接続された一辺側と対向する他の辺側にプリント基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２が接続され、該プリント基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２を介して前記表示制御回路１００（図２参照）から映像信号が入力される。本実施例の液晶表示装置では、前記プリント基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２はたとえば２個並設されている。また、図中ｙ方向に並設されるフレキシブル基板ＦＢには、走査信号駆動回路Ｖが形成される。この走査信号駆動回路Ｖが形成されたフレキシブル基板ＦＢは、前記表示制御回路１００からの入力信号がプリント基板ＰＣＢ１と基板ＳＵＢ１の表面に形成された配線（図示せず）を介して入力されるようになっており、前記プリント基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２に相当する基板は接続されていない構成となっている。

液晶表示パネルＰＮＬの背面には、たとえば、拡散シート、プリズムシート、あるいはこれらの積層体からなる光学シートＯＳを介してバックライトＢＬが配置されている。光学シートＯＳは、バックライトＢＬからの光を拡散、あるいは集光させたりして液晶表示パネルＰＮＬに導くようになっている。

バックライトＢＬは、液晶表示パネルＰＮＬの少なくとも表示領域ＡＲと対向して配置される絶縁基板ＩＢＤの表面に、複数の発光ダイオードＬＤがマトリックス状に配置されることによって形成されている。複数の発光ダイオードＬＤは面光源として構成され、該面光源は前記液晶表示パネルＰＮＬ側に白色光を照射するようになっている。

図４は、前記バックライトＢＬのみを抜き出して示した図である。図３に示すように、各発光ダイオードＬＤは、該発光ダイオードＬＤの形成領域を区分けする（図中点線で示す）ことにより、たとえば４×４個のグループに区分され、各発光ダイオードＬＤはグループ毎にそれらの点灯および消灯が独立に制御されるようになっている。すなわち、前記発光ダイオードＬＤの区分けにおける各行を図中上側からＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とし、各列を図中左側からＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４とした場合、各発光ダイオードは、（Ｒ１，Ｌ１）、（Ｒ１，Ｌ２）、（Ｒ１，Ｌ３）、（Ｒ１，Ｌ４）、（Ｒ２，Ｌ１）、（Ｒ２，Ｌ２）、……、（Ｒ４，Ｌ２）、（Ｒ４，Ｌ３）、（Ｒ４，Ｌ４）のいずれかのグループに属することになる。そして、（Ｒ１，Ｌ１）のグループの各発光ダイオードＬＤは、それら全体として、点灯制御ができるとともに、必要に応じて消灯制御ができるようになっている。このことは、（Ｒ１，Ｌ２）、（Ｒ１，Ｌ３）、……、（Ｒ４，Ｌ４）における他のグループの各発光ダイオードＬＤにおいても同様となっている。

なお、図示されていないが、バックライトＢＬの前記絶縁基板ＩＢＤの背面には、図２に示した表示制御回路１００、メモリ１１０、およびインバータ１２０が配置されている。

（液晶表示パネルＰＮＬの駆動）
本実施例は、液晶表示パネルＰＮＬの表示駆動に、ＦＢＩ（Flexible Black Insertion）方式を用いる。ＦＢＩ方式の画像処理は、外部システムである前記画像処理エンジン１３０から入力された画像データを基に、表示制御回路１００で実行される。ここでＦＢＩ方式の概要を説明する。

液晶表示装置は、表示される画像データが次のフレームまで保持されるホールド形の表示装置であるため、動画表示する際に、いわゆる動画ぼやけ（移動する物体の周囲がぼやけて見える現象）が生じ易く、これを回避するために種々の工夫がなされている。代表的な制御方法として、６０Ｈｚ周期の表示フレームを１２０Ｈｚで駆動する、所謂倍速駆動制御があり、その中の一つとして、ＦＢＩ方式がある。ＦＢＩ方式は、外部システムから液晶表示パネルに入力される画像データの各フレームの期間を時系列的にたとえば２つに分割し、いわゆる明フィールドと暗フィールドと称される階調の異なる２つの画像データを作成して連続して表示する方法である。すなわち、外部システムからの画像データの階調に対し、前記明フィールドは、それよりも高い輝度の画像データに変更し、前記暗フィールドは、それよりも低い輝度の画像データに変更する。より具体的には、明フィールドでは、低階調側で輝度が変化し、高階調側では全白表示となる特性であり、暗フィールドでは低階調側では全黒表示とし、高階調側では輝度が変化する特性と成る様に変更される。これら明フィールドと暗フィールドの画像データを時間積分すると、外部システムからの画像データの階調と同様の表示となる（ＦＢＩ方式については、上記特許文献２参照）。このＦＢＩ方式では、表示輝度を落とすことなく、動画ぼやけを解消することが出来る。

図５（ａ）は、画像データの階調Ｇ（横軸）に対する液晶表示パネルＰＮＬが表示する輝度Ｂ（縦軸）の関係を示す相関図である。

ここで、該グラフ中において、特性γは、外部システムから出力された画像データの特性グラフである。特性αおよび特性βは、ＦＢＩ方式で処理することで得られる明フィールド（特性α）と暗フィールド（特性β）の特性グラフである。

表示制御回路１００は、特性γとして外部システムから入力された画像データの階調を、明フィールド（特性α）の階調と、暗フィールド（特性β）の階調に変換し、表示駆動信号ＳＳの映像信号として液晶表示パネルＰＮＬに出力する。

図５（ｂ）は、ＦＢＩ方式による階調変換のイメージの一例を示す。上段がある画素における外部システムからの入力データであり、横軸が時間（Ｔ）、縦軸が階調（Ｇ）である。下段は、ＦＢＩ方式によって処理された後に液晶表示パネルＰＮＬに出力される表示データである。

この例では、図５（ｂ）上段に示されるように、低階調のデータＡ、高階調のデータＢ、中間階調のデータＣという順に入力されたとする。尚、図５（ｂ）の入力データは、図５（ａ）にも同じ符号で示されている。

ＦＢＩ方式の処理では、入力された画像データの１フレーム（Ｆ）を、２つのフィールドｆに分割し、分割された２つのフィールドｆは、最初のフィールドαにおいて図５（ａ）の特性αに変換された明フィールドの映像信号を表示し、次のフィールドβにおいて特性βに変換された暗フィールドの映像信号を表示する。

例えばデータＡでは、入力データ（特性γ）が低階調のデータであるため、図５（ａ）に示された相関図によれば、明フレーム用の特性αはある程度の輝度を有し、暗フレーム用の特性βでは、輝度が０である。そのため、明フレーム用フィールドαでは図５（ｂ）下段で示されるような程度の階調を表示データとして出力し、暗フレーム用のフィールドβでは、出力する表示階調が０となる。同様に、データＢは、入力データ（特性γ）が最大階調であるため、明フレーム用フィールドαと暗フレーム用のフィールドβは何れも最大階調で出力される。データＣは、入力データ（特性γ）が中間階調であるため、明フレーム用フィールドαと暗フレーム用のフィールドβはそれぞれ、特性α、特性βに応じた階調で出力される。

このように、入力された各フレームＦについて、図５（ａ）で定義された明フィールド特性αと暗フィールド特性βに変換し、明フィールドと暗フィールドを交互に液晶表示パネルＰＮＬに表示するようにする。明フィールドと暗フィールドのデータは、時間積分すると、表示する輝度が実質的に特性γと同じになる。このように処理することで、輝度を落とすことなく倍速でデータを表示し、動画ぼやけを低減することが出来る。尚、図５（ａ）に示す相関図のデータは、前記メモリ１１０に格納され、前記表示制御回路１００によってＦＢＩ処理時に利用される。また、図５（ａ）の相関図における各特性の階調Ｇと輝度Ｂの関係は、これに示されるだけではなく、明フレーム特性と暗フレーム特性を維持している範囲内で、表示特性に応じて修正されていても良い。

なお、本実施例の場合、表示フレームの周期を１２０Ｈｚに変更する倍速制御は、前記表示制御回路１００で行なうようにしている。外部システムである前記画像処理エンジン１３０からは６０Ｈｚ周期で表示フレームの画像データが入力され、前記表示制御回路１００では、該画像データを時系列的に２つに分割（コピー）し、それぞれの階調情報を明フィールドと暗フィールドに変換して交互に表示することで、実質的に１２０Ｈｚ周期で表示するようにしている。しかし、これに限定されることはない。前記画像処理エンジン１３０が、６０Ｈｚ周期の表示フレームの画像データ間を補間する画像データを演算によって作成し、１２０Ｈｚ周期の表示フレームを出力する、いわゆるフレーム補間形式の倍速制御を行なう場合でも、本発明は適用できる。この場合、表示制御回路１００では、図５（ａ）で定義された特性に基づいて、画像処理エンジン１３０から入力された画像データを分割することなく、入力された順に明フレームあるいは暗フレームの画像にそのまま変換し、明フレームと暗フレームを交互に表示させるようにする。

（バックライトＢＬの駆動）
本実施例では、バックライトＢＬの駆動方式に、複数の発光ダイオードＬＤを複数のグループに分け、グループ毎に明滅を制御するローカルディミング方式を採用する。

具体的には、各グループの発光ダイオードＬＤに重畳する領域の液晶表示パネルＰＮＬの画素に入力される映像信号の平均階調データに合わせて、各グループの発光ダイオードＬＤの発光量を調整する。発光ダイオードＬＤの発光量は、細かく設定することが出来るが、たとえば調整量が１０ビットで制御される場合であれば、１０２４段階の発光量となる。液晶表示パネルＰＮＬへ入力される映像信号の階調データは、通常８ビットや１０ビットで制御されるため、発光ダイオードＬＤの階調は、実質的に液晶表示パネルＰＮＬと同じレベルの階調制御が可能である。このため、発光ダイオードＬＤの発光量をエリアごとに細かく調節することで、液晶表示パネルＰＮＬが表示できるコントラストを増大することが出来る。

本実施例による液晶表示装置は、上述したように、その液晶表示パネルＰＮＬにおいて、外部システムから入力された階調の変換を行い、各フレームを明フィールドと暗フィールドに分割している。暗フィールドは、図５（ａ）の特性βに対応するフィールドで、特性γよりも全階調で低輝度となっており、図中に示すように低階調側では輝度が実質的に０、あるいはその近辺になる部分が多い。

明フィールドと暗フィールドの表示を繰り返すことになる本実施例では、必然的に、液晶表示パネルＰＮＬの表示階調が０になる画素が増えることになる。そのため、消灯する発光ダイオードＬＤの数と時間を増やすことが出来、より効率良くバックライトＢＬの消費電力の低減を図ることができる。

ここで図１に、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトＢＬ全体における明フィールドの状態（図１（ａ））と暗フィールドの状態（図１（ｂ））の例を示す。

バックライトＢＬは、図３に示したように、マトリックス状に配置された複数の発光ダイオードＬＤを有し、これら各発光ダイオードＬＤは、グループ毎にそれらの点灯および消灯が独立に制御されるようになっている。図１では、各発光ダイオードは図示せず、該各発光ダイオードが配置された領域を区分けするグループ（Ｒ１，Ｌ１）、（Ｒ１，Ｌ２）、（Ｒ１，Ｌ３）、（Ｒ１，Ｌ４）、（Ｒ２，Ｌ１）、（Ｒ２，Ｌ２）、……、（Ｒ４，Ｌ２）、（Ｒ４，Ｌ３）、（Ｒ４，Ｌ４）を示している。また、液晶表示パネルＰＮＬは、その表示領域ＡＲにおいて、前記バックライトＢＬの各グループに対応（重畳）する領域を点線によって区分けして示している。

また、図１に示す液晶表示パネルＰＮＬの表示領域ＡＲには、外部システムから入力された画像データが表示されている。この画像データは、説明を判り易くするため、前記表示領域ＡＲの左下において輝度が暗く右上において輝度が明るくなるような画像を例にしている。そして、図１において、前記輝度は表示領域ＡＲの左下から右上にかけて段差的に変化しているが、実際には、段差がない状態で順次明るくなるグラデーション表示がなされていることを想定している。ここでは、分かりやすくするために、各グループの領域内の表示階調を平均化して示している。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、映像表示パネルＰＮＬの各グループの平均階調に応じ、バックライトＢＬの各グループの発光ダイオードの発光量は制御される。

たとえば、図１（ｂ）に示す液晶表示パネルＰＮＬの暗フィールドの表示において、グループ（Ｌ３，Ｒ１）、（Ｌ３，Ｒ１）、（Ｌ４，Ｒ１）以外の領域は、対応する映像表示パネルＰＮＬへの映像信号が階調０であるため、発光ダイオードは消灯している。それ以外のグループに属する発光ダイオードは、対応する映像表示パネルＰＮＬへの映像信号に応じて点灯させている。

以下に、一つの画素を例に取り、より具体的な詳細な動作の説明をする。

図６は、液晶表示パネルＰＮＬの任意の一画素を対象としたものであり、表示制御回路１００から液晶表示パネルＰＮＬへの映像信号の階調（Ｇ）を示すグラフ（図６（ａ））、当該画素に対応（重畳する）発光ダイオードＬＤの明るさ（点灯状態）（ＩＬ）を示すグラフ（図６（ｂ））、および、画像処理エンジン１３０から表示制御回路１００へ出力された画像データの階調（Ｇ）を示したグラフ（図６（ｃ））である。そして、各グラフにおいて、その横軸は、２フレーム期間を示しており、それぞれ、時間０〜ｔ２が最初のフレーム、時間ｔ２〜ｔ４が次のフレームである。本実施例ではＦＢＩ方式で階調変換を行なうため、最初のフレームにおいて、時間０〜ｔ１の間は明フィールドの表示、時間ｔ１〜ｔ２の間は暗フィールドの時間、次のフレームにおいて、時間ｔ２〜ｔ３の間は明フィールドの表示、時間ｔ３〜ｔ４の間は暗フィールドの表示を行なうようにしている。

まず、図６（ｃ）に示すように、外部システムから液晶表示パネルＰＮＬのある画素に対して出力された画像データにおいて、時間０〜ｔ２の間に最大階調の１／３程度の階調で表示し、時間ｔ２〜ｔ４において２／３程度の階調で表示する場合を想定する。この場合、液晶表示パネルＰＮＬの画素駆動は、ＦＢＩ方式での変換を行なうため、図５（ａ）の相関図に従い、図６（ａ）に示される階調で駆動される。すなわち、時間ｔ１〜ｔ２、および時間ｔ３〜ｔ４の暗フィールド時には階調は０となる。

そして、発光ダイオードＬＤは、図６（ｂ）に示すように、明フレーム期間では点灯し、暗フレーム期間では消灯する。また、明フレーム期間の発光ダイオードＬＤは、入力階調に応じて明るさ（輝度）ＩＬを調節する。

液晶表示パネルＰＮＬの対応する画素は、入力階調が０である場合、たとえ発光ダイオードＬＤを消灯しても液晶表示パネルＰＮＬの表示になんら影響を及ぼすことはなく、むしろコントラストを向上させる効果がある。そして、このように発光ダイオードＬＤを消灯する期間、および低輝度で発光する期間が増えることによって、バックライトＢＬの消費電力の低減を図ることができる。

（比較例）
図７〜図９は、それぞれ、液晶表示パネルおよびバックライトの駆動方式の組合せを上記実施例の組合せと変えた例であり、図６に対応させた図となっている。図７（ｃ）、図８（ｃ）、図９（ｃ）のグラフは、画像処理エンジン１３０から表示制御回路１００へ出力された画像データの任意の一画素の階調であり、比較を容易にするため、図６（ｃ）に示したグラフと同じにしてある。

図７は、上述したローカルディミング方式、および、ＦＩＢ方式を採用していない通常の駆動方式を示している。図７に示すように、バックライトＢＬは時間０〜ｔ４において常に点灯している（図７（ｂ））。このため、バックライトＢＬの消費電力の低下は望めない。

図８は、ローカルディミング方式を採用し、ＦＩＢ方式を採用していない通常の駆動方式を示している。図８に示すように、バックライトＢＬは表示階調に応じて輝度を変更しているため、若干の消費電力の低下が望める。しかし常にバックライトが点灯しているため、過度の消費電力の低下は望むことが出来ない。

図９は、ＦＢＩ方式を採用するが、ローカルディミング方式は採用しない例を示している。図９において、ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４は暗フレームであり、階調が０であるが、バックライトＢＬは常に点灯している。このため、バックライトＢＬの消費電力の低下は望めない。

〈実施例２〉
上述した実施例では、説明を簡単化するため、バックライトＢＬの発光領域の区分数を４×４としたものである。しかし、この区分数をより多くし、纏めて消灯できる発光ダイオードの区分領域を狭めるようにしてもよい。このようにすることによって、発光ダイオードを消灯できる区分領域を多くすることができ、それだけ、バックライトＢＬの消費電力の低減を図ることができる。

以上、実施例を用いて本発明を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す図で、明フィールドと暗フィールドにおける液晶表示パネルとバックライトの駆動状態を示している。 本発明による液晶表示装置の制御回路を示すブロック図である。 本発明による液晶表示装置のモジュール構成を示す図である。 本発明による液晶表示装置のバックライトの一実施例を示す平面図である。 ＦＢＩ方式について説明した図である。 本発明による液晶表示装置の駆動の一例を説明する図である。 本発明に対する比較例を示した図である。 本発明に対する比較例を示した図である。 本発明に対する比較例を示した図である。

符号の説明

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＡＲ……表示領域、ＦＢ……フレキシブル基板、ＰＣＢ１、ＰＣＢ２……プリント基板、ＯＳ……光学シート、ＢＬ……バックライト、ＩＢＤ……絶縁基板、ＬＤ……発光ダイオード、１００……表示制御回路、１２０……インバータ回路、１３０……画像処理エンジン。

Claims (6)

1. 複数の画素の集合からなる表示領域を備える液晶表示パネルと、それぞれ独自に点灯制御できる複数の光源を有し、前記光源が設置された領域が複数の点灯領域に区分されたバックライトと、外部から入力された画像データを前記液晶表示パネルへの映像信号に変換し、且つ前記バックライトの点灯制御を行なう制御回路を備えた液晶表示装置であって、
   前記制御回路は、表示すべき画素データの階調よりも高い階調である第１フレーム、前記画像データの階調よりも低い階調である第２フレームを作成し、前記第１フレームおよび第２フレームを交互に表示し、
   前記バックライトは、前記液晶表示パネルの表示内容に応じて、前記バックライトの前記点灯領域毎に点灯制御を行なうことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記バックライトの光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記発光ダイオードは、前記液晶表示パネルと重畳する位置に、マトリックス状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 複数の前記点灯領域は、前記バックライトの基板上において、升目状に区分されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記点灯領域には、複数の発光ダイオードが配置されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 前記バックライトの光源の明るさは、前記第１フレームと前記第２フレームの各画像データの入力階調に合わせて制御されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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