JP2010039011A - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a color liquid crystal display high in image quality by using a liquid crystal display element having a simple structure without using any color filter as a constitution element. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display which includes a liquid crystal display part 25, fluorescent lamps LR, LG and LB respectively having fluorescent body films emitting light of respective colors of red, green and blue, and lighting circuits 30 alternately repeating an on-period for applying high frequency voltage to the fluorescent lamps to turn on the fluorescent lamps and an off-period for stopping application of high frequency voltage to the fluorescent lamps to turn off the fluorescent lamps and changing the time ratio of the on-period and the off-period to control luminance of the fluorescent lamps and wherein high frequency voltage is sequentially applied to turn on the fluorescent lamps so that light emission timing of the fluorescent lamps is shifted and respective colors of light are individually emitted and a video is displayed on the liquid crystal display part 25 by making the fluorescent lamps function as a backlight of the liquid crystal display part 25, the on-period is changed for each fluorescent lamp. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、赤、緑、及び青の各色に発光する蛍光体膜を有する赤、緑、及び青色蛍光ランプを液晶表示素子のバックライトとして機能させることにより、液晶表示素子に映像を表示する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, by causing a red, green, and blue fluorescent lamp having phosphor films that emit light in red, green, and blue colors to function as a backlight of a liquid crystal display element. The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image on a display element.

液晶表示装置のカラー化においては、白色のバックライトを用い、各画素上に各々赤、緑、青の３原色のカラーフィルタを設け、カラーフィルタを通った光の空間的な混色による方法が一般的である。しかし、カラーフィルタによる各色毎に透過させる光は、各々の色に対応する波長に限られるため、可視光部では赤、緑、青で、各々約１／３の透過率となってしまう。また、カラーフィルタにより各色に分けられるため、この段階で、光量は約１／３になってしまう。バックライトから出射される光は、カラーフィルタの段階で光の利用効率の低下を招く一因になっていた。   For colorization of liquid crystal display devices, a method is generally used in which a white backlight is used, color filters of the three primary colors of red, green, and blue are provided on each pixel, and spatial color mixing of light passing through the color filters is performed. Is. However, since the light transmitted through each color by the color filter is limited to the wavelength corresponding to each color, the visible light portion has red, green, and blue, each having a transmittance of about 1/3. In addition, since each color is divided by the color filter, the light quantity becomes about 1/3 at this stage. The light emitted from the backlight is one factor that causes a reduction in light use efficiency at the color filter stage.

一方、カラーフィルタが不要なカラー化方式としては、フィールド順次カラー化方式が知られている。フィールド順次方式カラー液晶表示装置は、液晶表示素子と赤、緑、青の３原色の各々に切り替え可能なバックライトより構成される。各画像フレームは、赤、緑、青の３色フィールドで構成され、赤、緑、青の３色光源を有するバックライトを各色フィールド毎に順次点灯させることにより、時分割による混色でカラー表示が得られる。   On the other hand, a field sequential colorization method is known as a colorization method that does not require a color filter. A field sequential color liquid crystal display device includes a liquid crystal display element and a backlight that can be switched to each of the three primary colors of red, green, and blue. Each image frame consists of three color fields of red, green, and blue. By sequentially turning on a backlight having three color light sources of red, green, and blue for each color field, color display is performed in a mixed color by time division. can get.

フィールド順次方式カラー液晶表示装置は、カラーフィルタが不要であるので低コストにつながる。また、フィールド順次方式カラー液晶表示装置は、１画素あたり１セグメントで構成されるので、高解像度に有利である。さらに、継続的な色の切り替えが人間の目の時間的分解能の限界を超えるとき、混色されて見える原理を用いたものであるので、本質的には色再現性に優れている。   The field sequential type color liquid crystal display device does not require a color filter, leading to low cost. In addition, the field sequential color liquid crystal display device has one segment per pixel, which is advantageous for high resolution. In addition, when the continuous color switching exceeds the limit of the temporal resolution of the human eye, it is based on the principle that the colors appear to be mixed. Therefore, the color reproducibility is essentially excellent.

従来のフィールド順次方式カラー液晶表示装置は、１フレームを赤、緑、青の３色フィールド構成とし、この各色フィールド期間内において、液晶表示素子に画像情報を書き込み、その書き込みに同期して、各色のバックライト光源を発光するように制御することが必要である。しかし、従来のフィールド順次方式カラー液晶表示装置は、画質が良くないという問題があった。   In a conventional field sequential color liquid crystal display device, one frame has a three-color field configuration of red, green, and blue, and image information is written into the liquid crystal display element within each color field period, and each color is synchronized with the writing. It is necessary to control the backlight light source to emit light. However, the conventional field sequential color liquid crystal display device has a problem that the image quality is not good.

フィールド順次方式カラー液晶表示装置においては、１フレームを赤、緑、及び青の３色フィールド構成にする際、ちらつきを感じないためには、ＮＴＳＣ信号では３原色を１秒間に３０フレーム切替える必要があり、１色の表示を行う１フィールドを約１／９０秒以下で切替える必要がある。フィールド順次方式カラー液晶表示装置では、この各色の画面表示期間内において、液晶表示素子に画像情報を書き込むと共に、その書き込みに同期して、各色の蛍光ランプを発光するように制御する必要がある。
特開平１１−２３７６０８号公報 In the field sequential type color liquid crystal display device, it is necessary to switch the three primary colors to 30 frames per second in the NTSC signal in order to avoid flickering when one frame is made up of three color fields of red, green and blue. Yes, it is necessary to switch one field for displaying one color in about 1/90 second or less. In the field sequential color liquid crystal display device, it is necessary to write image information to the liquid crystal display element and control the fluorescent lamps of each color to emit light in synchronization with the writing during the screen display period of each color.
JP-A-11-237608

しかし、フィールド順次方式カラー液晶表示装置のバックライトとして、赤、緑、及び青色に発光する蛍光体を有する赤、緑、及び青色蛍光ランプを使用した場合は、長いものでは蛍光体の残光時間が１０ミリ秒程度にも及ぶため、残光によって次の色フィールドまで前の色フィールドの発光が残り、画質劣化を生じる。   However, when red, green, and blue fluorescent lamps having phosphors that emit red, green, and blue light are used as the backlight of the field sequential color liquid crystal display device, the phosphor afterglow time is long. Therefore, the emission of the previous color field remains until the next color field due to the afterglow, and the image quality is deteriorated.

図７は、赤、緑、及び青色に発光する蛍光体の残光特性を示すグラフであり、横軸は残光時間（ミリ秒）、縦軸は光量Ｌ（％）である。横軸の残光時間は、１０分の１残光時間である。
同図に示すように、各色に発光する各蛍光体の残光時間は互いに異なっている。残光時間は、青色発光の蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）が一番短く（１０分の１残光時間で０．１ミリ秒程度）、次いで赤色発光の蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）であるが短く（１０分の１残光時間で１ミリ秒程度）、緑色発光の蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｔｂ、又はＬａＰＯ４：Ｃｅ、Ｔｂ）が最も長い（１０分の１残光時間で１０〜２０ミリ秒）。 FIG. 7 is a graph showing the afterglow characteristics of phosphors emitting red, green, and blue. The horizontal axis represents the afterglow time (milliseconds), and the vertical axis represents the light quantity L (%). The afterglow time on the horizontal axis is 1/10 afterglow time.
As shown in the figure, the afterglow times of the phosphors emitting light of the respective colors are different from each other. The afterglow time is the shortest for the blue light emitting phosphor (BaMgAl 10 O 17 : Eu) (1/10 afterglow time is about 0.1 milliseconds), and then the red light emitting phosphor (Y 2 O 3 : Eu) but short (about 1 millisecond with 1/10 afterglow time), and the green phosphor (LaPO 4 : Tb or LaPO 4 : Ce, Tb) is the longest (1/10 afterglow). 10-20 milliseconds in light time).

図８は、フィールド順次方式カラー液晶表示装置において、バックライトとして赤、緑、及び青色に発光する蛍光体を有する赤、緑、及び青色蛍光ランプを使用して、赤、緑、及び青色を表示する場合の模式図である。
まず、図８（ａ）において、赤色蛍光ランプを所定時間点灯後消灯して、赤色蛍光ランプの点灯開始から１／９０秒間、領域ａにおける液晶に光を透過させると共に、領域ａ以外の領域における液晶には光を透過させない。その結果、領域ａにおいて、赤色が表示される。次に、図８（ｂ）において、赤色蛍光ランプの点灯開始から約１／９０秒後に、緑色蛍光ランプを所定時間点灯後消灯して、緑色蛍光ランプの点灯開始から１／９０秒間、領域ｂにおける液晶に光を透過させると共に、領域ｂ以外の領域における液晶には光を透過させない。その結果、領域ｂにおいて、緑色が表示される。次に、図８（ｃ）において、緑色蛍光ランプの点灯開始から約１／９０秒後に、青色蛍光ランプを所定時間点灯後消灯して、青色蛍光ランプの点灯開始から１／９０秒間、領域ｃにおける液晶に光を透過させるると共に、領域ｃ以外の領域における液晶には光を透過させない。その結果、領域ｃにおいて、緑色が表示されるはずである。しかし、実際は、緑色の残光があるため、青色に緑色の一部が重なり、領域ｃにおいては、水色がかった青色が表示されてしまう。人間の目には、残像効果により、図８（ｄ）に示すように、同時に、赤色と、緑色と、水色がかった青色とが表示される。 FIG. 8 shows red, green, and blue using a red, green, and blue fluorescent lamp having phosphors emitting red, green, and blue as backlights in a field sequential color liquid crystal display device. It is a schematic diagram in the case of doing.
First, in FIG. 8A, the red fluorescent lamp is turned on for a predetermined time and then turned off, and light is transmitted to the liquid crystal in the area a for 1/90 second from the start of lighting of the red fluorescent lamp, and in the areas other than the area a. The liquid crystal does not transmit light. As a result, red is displayed in the region a. Next, in FIG. 8B, after about 1/90 second from the start of lighting of the red fluorescent lamp, the green fluorescent lamp is turned on for a predetermined time and then turned off, and for 1/90 second from the start of lighting of the green fluorescent lamp, the region b. The light is transmitted through the liquid crystal at, and the light is not transmitted through the liquid crystal in the region other than the region b. As a result, green is displayed in the region b. Next, in FIG. 8C, after about 1/90 seconds from the start of lighting of the green fluorescent lamp, the blue fluorescent lamp is turned on for a predetermined time and then turned off, and the region c is 1/90 seconds from the start of lighting of the blue fluorescent lamp. The light is transmitted through the liquid crystal at, and the light is not transmitted through the liquid crystal in the region other than the region c. As a result, green color should be displayed in the area c. However, in actuality, since there is green afterglow, a part of the green color overlaps with blue, and a light blue color is displayed in the area c. Due to the afterimage effect, red, green, and light blue are displayed simultaneously on the human eye as shown in FIG.

このように、従来のフィールド順次方式カラー液晶表示装置は、緑色発光の蛍光体を有するバックライト光源の残光が次の色フィールドまで残ることにより、画質が劣化するという問題があった。特に、緑色は視感度が高いため視聴者の目につきやすく、画質を大きく低下させていた。   As described above, the conventional field-sequential color liquid crystal display device has a problem in that the image quality deteriorates because the afterglow of the backlight source having the green light emitting phosphor remains until the next color field. In particular, green has high visibility and is easily noticeable by viewers, greatly reducing image quality.

本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、カラーフィルタを構成要素としない簡単な構造の液晶表示素子を用いて、画質の高いカラー液晶表示装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a color liquid crystal display device with high image quality using a liquid crystal display element having a simple structure that does not include a color filter. It is in.

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、液晶表示部と、赤色、緑色、及び青色の各色に発光する蛍光体膜を有する赤色、緑色、及び青色蛍光ランプと、該蛍光ランプに高周波電圧を印加して蛍光ランプを点灯させるオン期間と、前記蛍光ランプへの高周波電圧印加を停止し蛍光ランプを消灯させるオフ期間とを交互に繰り返し、前記オン期間とオフ期間の時間比率を変えて前記各蛍光ランプの明るさを制御する点灯回路とを備え、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの発光タイミングをずらして各色がそれぞれ個別に発光するよう高周波電圧を順次に印加して前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプを点灯させ、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプを前記液晶表示部のバックライトとして機能させることにより前記液晶表示部に映像を表示する液晶表示装置において、前記オン期間を、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプ毎に変えたことを特徴とする液晶表示装置である。
第２の手段は、第１の手段において、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのうち、残光時間の長い色を発光する蛍光ランプほど、前記オン期間を短く設定したことを特徴とする液晶表示装置である。
第３の手段は、第１の手段または第２の手段において、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのうち、残光時間の長い色を発光する蛍光ランプほど、前記オン期間の印加電圧値を高く設定したことを特徴とする液晶表示装置である。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The first means includes a liquid crystal display unit, a red, green, and blue fluorescent lamp having phosphor films that emit red, green, and blue colors, and a fluorescent lamp by applying a high-frequency voltage to the fluorescent lamp. The on-period for turning on and the off-period for stopping the application of the high-frequency voltage to the fluorescent lamp and turning off the fluorescent lamp are alternately repeated, and the brightness of each fluorescent lamp is adjusted by changing the time ratio between the on-period and the off-period. Lighting circuit for controlling, lighting the red, green, and blue fluorescent lamps by sequentially applying a high-frequency voltage so that each color emits light separately by shifting the light emission timing of the red, green, and blue fluorescent lamps A liquid crystal display device that displays an image on the liquid crystal display unit by causing the red, green, and blue fluorescent lamps to function as a backlight of the liquid crystal display unit. , The ON period, which is the red, green, and a liquid crystal display device being characterized in that changed every blue fluorescent lamp.
A second means is the liquid crystal according to the first means, wherein the on-period is set to be shorter for fluorescent lamps that emit light having a longer afterglow time among the red, green, and blue fluorescent lamps. It is a display device.
According to a third means, in the first means or the second means, among the red, green, and blue fluorescent lamps, a fluorescent lamp that emits a color having a long afterglow time is set to have an applied voltage value in the on period. The liquid crystal display device is characterized by being set high.

本発明によれば、カラーフィルタを構成要素としない簡単な構造の液晶表示素子を用いて、画質の高いカラー液晶表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a color liquid crystal display device with high image quality using a liquid crystal display element having a simple structure that does not include a color filter.

本発明の実施形態を図１ないし図７を用いて説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。
同図に示すように、この液晶表示装置は、赤色、緑色、及び青色の単色に発光する各蛍光体膜を有する、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプが、液晶表示素子のバックライトとして使用される。各蛍光ランプは、赤色蛍光ランプＬＲ−１、ＬＲ−２、ＬＲ−３、緑色蛍光ランプＬＧ−１、ＬＧ−２、ＬＧ−３、及び青色蛍光ランプＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−３を各３本ずつ備えており、各色の蛍光ランプが、紙面と平行な方向に赤色、緑色、青色の順に互いに等間隔を保って並んで配置されている。なお、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプとしては、例えば、外部電極型希ガス蛍光ランプや冷陰極ランプが用いられる。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.
As shown in the figure, this liquid crystal display device uses red, green, and blue fluorescent lamps having respective phosphor films that emit red, green, and blue single colors as backlights of liquid crystal display elements. The Each fluorescent lamp includes a red fluorescent lamp LR-1, LR-2, LR-3, a green fluorescent lamp LG-1, LG-2, LG-3, and a blue fluorescent lamp LB-1, LB-2, LB-3. Each of the three fluorescent lamps is arranged in parallel with each other in the order of red, green, and blue in the direction parallel to the paper surface. As the red, green, and blue fluorescent lamps, for example, external electrode type rare gas fluorescent lamps and cold cathode lamps are used.

さらに、この液晶表示装置は、例えば、発泡ＰＥＴ等の拡散反射シート２１が、一方向が開口した金属性の本体ケース２０の裏面に配置され、拡散板２２、拡散シート２３、レンズシート２４、及び液晶表示素子２５が、この順に本体ケース２０の光照射方向に対して重ね合わされて、本体ケース２０の開口を塞ぐ様に配置される。拡散板２２、拡散シート２３、レンズシート２４、及び液晶表示素子２５を構成する材料は、従来から好適に用いられているものが用いられる。   Further, in this liquid crystal display device, for example, a diffuse reflection sheet 21 such as foamed PET is disposed on the back surface of the metallic main body case 20 opened in one direction, and a diffusion plate 22, a diffusion sheet 23, a lens sheet 24, and The liquid crystal display element 25 is overlapped in this order with respect to the light irradiation direction of the main body case 20 so as to close the opening of the main body case 20. As the materials constituting the diffusion plate 22, the diffusion sheet 23, the lens sheet 24, and the liquid crystal display element 25, those conventionally used suitably are used.

図２は、本発明に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
赤色蛍光ランプＬＲ−１、ＬＲ−２、ＬＲ−３、緑色蛍光ランプＬＧ−１、ＬＧ−２、ＬＧ−３、及び青色蛍光ランプＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−３は、点灯回路３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにより、１／３フレームに相当する時間毎に順次１色ずつタイミングがずれて点灯する。各色の画像信号が、図示しないサンプリング回路によりサンプリングされ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各々に対応するフィールドメモリ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに蓄積される。フィールドメモリ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに蓄積された画像信号は、１色分ずつデータドライバ３３に送られるようにタイミングコントローラ３１により制御される。また、走査ドライバ３４は、１ラインずつ走査線を順次選択し、その選択パルスと同期して画像信号がデータドライバ３３から画素に書き込まれる。各色の画像信号の書き込みは、タイミングコントローラ３１により、蛍光ランプＬＲ（ＬＲ−１、ＬＲ−２、ＬＲ−３）、ＬＧ（ＬＧ−１、ＬＧ−２、ＬＧ−３）、ＬＢ（ＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−３）の点灯の切替えと同期するように制御され、各々の１／３フレームで表示された赤色像、緑色像、青色像が時間差をもって視覚上で混色され、残像効果によって１フレームのフルカラー表示が行われる。 FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the liquid crystal display device according to the present invention.
The red fluorescent lamps LR-1, LR-2, LR-3, the green fluorescent lamps LG-1, LG-2, LG-3, and the blue fluorescent lamps LB-1, LB-2, LB-3 are connected to the lighting circuit 30R. , 30G, and 30B, the lights are sequentially shifted by one color every time corresponding to 1/3 frame. The image signals for each color are sampled by a sampling circuit (not shown) and stored in field memories 32R, 32G, and 32B corresponding to R, G, and B, respectively. The image signal stored in the field memories 32R, 32G, and 32B is controlled by the timing controller 31 so as to be sent to the data driver 33 for each color. The scanning driver 34 sequentially selects scanning lines line by line, and an image signal is written from the data driver 33 to the pixel in synchronization with the selection pulse. The image signal of each color is written by the timing controller 31 with the fluorescent lamps LR (LR-1, LR-2, LR-3), LG (LG-1, LG-2, LG-3), LB (LB-1). , LB-2, LB-3) are controlled in synchronization with the switching of lighting, and the red image, the green image, and the blue image displayed in each 1/3 frame are visually mixed with a time difference, and the afterimage effect As a result, a full color display of one frame is performed.

図３は、本発明の液晶表示装置における、各色蛍光ランプの点灯制御方法を説明するための図であり、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの点灯／消灯のタイミングと、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの光出力との関係を示している。
同図において、図３（ａ）〜（ｃ）に示す赤色、緑色、及び青色蛍光ランプ点灯信号は、ｔ１〜ｔ３を１周期とする繰り返し信号であり、蛍光ランプに高周波電圧を印加して点灯させるオン期間と、蛍光ランプに高周波電圧を印加せず蛍光ランプを消灯させるオフ期間とからなる。ｔ１〜ｔ２の期間がオン期間であり、ｔ２〜ｔ３の期間がオフ期間である。図３（ｅ）のＦＲ、ＦＧ、及びＦＢは、各々、赤色像、緑色像、及び青色像を液晶表示素子２５に表示させる１フィールド当たりの時間を示す。各色像の１フィールド当たりの時間は、１／３フレーム（１／９０秒）に相当する時間である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a lighting control method of each color fluorescent lamp in the liquid crystal display device of the present invention, and the timing of turning on / off the red, green, and blue fluorescent lamps, and red, green, and blue. The relationship with the light output of a fluorescent lamp is shown.
In FIG. 3, red, green, and blue fluorescent lamp lighting signals shown in FIGS. 3A to 3C are repetitive signals having one cycle from t1 to t3, and are turned on by applying a high frequency voltage to the fluorescent lamp. And an off period in which the fluorescent lamp is turned off without applying a high-frequency voltage to the fluorescent lamp. The period from t1 to t2 is an on period, and the period from t2 to t3 is an off period. FR, FG, and FB in FIG. 3E indicate times per field for displaying the red image, the green image, and the blue image on the liquid crystal display element 25, respectively. The time per field of each color image is a time corresponding to 1/3 frame (1/90 seconds).

図３に示すように、各蛍光ランプのオン期間が、緑色、赤色、青色の順に短くなっているが、これは次の理由による。
図７に示したように、残光時間は、緑色に発光する蛍光体膜による光量Ｌｇが１０ミリ秒台で最も長く、次いで、赤色に発光する蛍光体膜による光量Ｌｒが１ミリ秒台であり、青色に発光する蛍光体膜による光量Ｌｂが０．１ミリ秒台で最も短い。そのため、各色に発光する蛍光体毎に残光時間が異なっていることに対応するため、図３に示すように、残光時間が最も長い緑色に発光する蛍光体膜を有する緑色蛍光ランプのオン期間を最も短くし、次いで、残光時間の長い赤色に発光する蛍光体膜有する赤色蛍光ランプのオン期間を３色のうちで中間の長さとし、残光時間が最も短い青色に発光する蛍光体膜を有する青色蛍光ランプのオン期間を最も長くしている。 As shown in FIG. 3, the on periods of the fluorescent lamps are shortened in the order of green, red, and blue, for the following reason.
As shown in FIG. 7, the afterglow time is the longest when the amount of light Lg due to the phosphor film emitting green light is in the order of 10 milliseconds, and then the amount of light Lr due to the phosphor film emitting light of red is around 1 millisecond. The amount of light Lb due to the phosphor film emitting blue light is the shortest in the 0.1 millisecond range. Therefore, in order to cope with the difference in afterglow time for each phosphor emitting light of each color, as shown in FIG. 3, the green fluorescent lamp having the phosphor film emitting green light with the longest afterglow time is turned on. Phosphor that emits blue light with the shortest afterglow time, with the on-period of the red fluorescent lamp having a phosphor film that emits red light having a long afterglow time being an intermediate length among the three colors The on-period of the blue fluorescent lamp having the film is the longest.

前述したように、本発明の液晶表示装置では、各色像の１フィールド当たりの時間が１／９０秒以下であるため、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのオン期間が、各々８ミリ秒、１ミリ秒、９ミリ秒に設定されている。各色の蛍光ランプＬＲ、ＬＧ、ＬＢのオン期間は、タイミングコントローラ３１から点灯回路３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに入力される各色の点灯信号のオン／オフ期間を制御することにより、所定の期間に制御される。   As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, since the time per field of each color image is 1/90 seconds or less, the on periods of the red, green, and blue fluorescent lamps are 8 milliseconds, 1 It is set to milliseconds and 9 milliseconds. The ON period of each color fluorescent lamp LR, LG, LB is controlled to a predetermined period by controlling the ON / OFF period of each color lighting signal input from the timing controller 31 to the lighting circuits 30R, 30G, 30B. The

このように、本発明の液晶表示装置によれば、残光時間が長い緑色蛍光ランプのオン期間を短く設定したことにより、図３（ｄ）及び図３（ｅ）に示すように、緑色フィールドの次の青色フィールドまで緑色フィールドの残光がかなりの程度まで減衰するため、画質の低下を防止することができる。   As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, since the on period of the green fluorescent lamp having a long afterglow time is set short, as shown in FIG. 3D and FIG. Since the afterglow of the green field is attenuated to a considerable extent until the next blue field, it is possible to prevent deterioration in image quality.

特に、本発明の液晶表示装置においては、図３（ａ）〜（ｃ）に示す赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのオン期間の、図３（ｅ）に示す赤色、緑色、及び青色の１フィールド当たりの時間に対する比率をｔｒ、ｔｇ、ｔｂとしたとき、上記の蛍光体を使用する場合、ｔｒ、ｔｇ、ｔｂが以下の関係式を満たすように設定されていることが望ましい。各色蛍光ランプのオン期間がこのように設定されていることにより、各色蛍光ランプの残光が次の色フィールドに与える影響を可及的に小さくすることができる。
（関係式）
ｔｒ：ｔｇ：ｔｂ＝４〜８：０．５〜２：５〜９ In particular, in the liquid crystal display device of the present invention, red, green, and blue 1 shown in FIG. 3 (e) during the on period of the red, green, and blue fluorescent lamps shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c). When the ratio of time per field is tr, tg, tb, when using the above phosphor, it is desirable that tr, tg, tb are set so as to satisfy the following relational expression. Since the ON period of each color fluorescent lamp is set in this way, the influence of afterglow of each color fluorescent lamp on the next color field can be minimized.
(Relational expression)
tr: tg: tb = 4-8: 0.5-2: 5-9

図４は、本発明の液晶表示装置と対比するために示した、従来技術の液晶表示装置の各色蛍光ランプの点灯制御を説明するための図であり、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの点灯／消灯のタイミングと、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの光出力との関係を示している。
同図に示すように、従来技術の液晶表示装置では、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプにおける各オン期間が均等に設定されている。つまり、従来の液晶表示装置においては、各色の蛍光ランプの残光時間が異なることに対して制御を行うことは検討されていなかった。そのため、図４（ｄ）に示すように、残光時間の長い緑色蛍光ランプの残光による影響が各緑色画面表示時間の次の青色画面表示時間に及んで、緑色蛍光ランプの残光と青色蛍光ランプの発光とが重なり合って、画質の低下に繋がっていた。 FIG. 4 is a diagram for explaining lighting control of each color fluorescent lamp of the liquid crystal display device of the prior art shown for comparison with the liquid crystal display device of the present invention, and lighting of the red, green, and blue fluorescent lamps. The relationship between the turn-off timing and the light output of the red, green, and blue fluorescent lamps is shown.
As shown in the figure, in the liquid crystal display device of the prior art, as shown in FIGS. 4A to 4C, the ON periods in the red, green, and blue fluorescent lamps are set equally. . That is, in the conventional liquid crystal display device, it has not been studied to control the afterglow times of the fluorescent lamps of the respective colors. For this reason, as shown in FIG. 4D, the afterglow of the green fluorescent lamp having a long afterglow time affects the blue screen display time next to each green screen display time, and the afterglow and blue color of the green fluorescent lamp The light emission of the fluorescent lamp overlapped, which led to a decrease in image quality.

図５は、図３に示した各色蛍光ランプの点灯制御方法と異なる点灯制御方法を説明するための図であり、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの点灯／消灯のタイミングと、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの光出力との関係を示している。
この点灯制御方法は、図３に示した点灯制御方法の場合と同様に、蛍光体として上記組成の３種類を使い、点灯／消灯タイミングも残光時間によって長短を決定し、また、各蛍光ランプのオン期間も、緑色、赤色、青色の順に短くなっている。図３に示した点灯制御方法と異なるのは、赤色、緑色、および青色蛍光ランプに印加する高周波電圧の電圧値が各色毎に異なっていることである。 FIG. 5 is a diagram for explaining a lighting control method that is different from the lighting control method of each color fluorescent lamp shown in FIG. 3, and the timings of turning on / off the red, green, and blue fluorescent lamps, and red, green, And the relationship with the light output of the blue fluorescent lamp.
In this lighting control method, as in the case of the lighting control method shown in FIG. 3, three types of the above-described composition are used as phosphors, and the length of lighting / extinguishing timing is determined by the afterglow time, and each fluorescent lamp The on-period of is also shortened in the order of green, red, and blue. The difference from the lighting control method shown in FIG. 3 is that the voltage value of the high-frequency voltage applied to the red, green, and blue fluorescent lamps is different for each color.

図５に示すように、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのオン期間が、緑色、赤色、及び青色の順に短く設定されていると共に、赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの印加電圧が、緑色、赤色、青色の順に高く設定されている。赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのオン期間は、図３に示した点灯制御方法と同様にして調整される。赤色、緑色、及び青色蛍光ランプへの印加電圧値は、例えば、点灯回路３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの昇圧トランスの２次巻線の巻線数を増減することや入力電圧を上下させることによって所望の値に調整することができる。   As shown in FIG. 5, the on periods of the red, green, and blue fluorescent lamps are set shorter in the order of green, red, and blue, and the applied voltages of the red, green, and blue fluorescent lamps are green, It is set higher in the order of red and blue. The ON periods of the red, green, and blue fluorescent lamps are adjusted in the same manner as the lighting control method shown in FIG. The applied voltage value to the red, green, and blue fluorescent lamps can be set, for example, by increasing or decreasing the number of secondary windings of the step-up transformer of the lighting circuits 30R, 30G, and 30B or by raising or lowering the input voltage. Can be adjusted to the value.

このように、残光時間の長い色を発光する蛍光ランプほど、オン期間を短縮すると共に印加電圧を高く設定することにより、各色の発光の積分強度を一定にすることができる。したがって、図３に示した点灯制御方法に比べて、より一層画質の向上を図ることができる。   As described above, the fluorescent lamp that emits a color having a long afterglow time can shorten the ON period and set the applied voltage higher, thereby making it possible to make the integrated intensity of light emission of each color constant. Therefore, the image quality can be further improved as compared with the lighting control method shown in FIG.

図６は、図１に示した液晶表示装置と蛍光ランプの配置が異なる、サイドエッジ型バックライトを備えた液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。
同図に示すように、この液晶表示装置は、一方向が開口した本体ケース２０と、本体ケース２０の裏面に配置された拡散反射シート２１と、バックライト光源として機能する赤色蛍光ランプＬＲ−１、ＬＲ−２、緑色蛍光ランプＬＧ−１、ＬＧ−２、及び青色蛍光ランプＬＢ−１、ＬＢ−２を備え、拡散板２２、拡散シート２３、レンズシート２４、及び液晶表示素子２５が、光出射方向においてこの順に本体ケース２０の開口を塞ぐように重ね合わされて構成される。１本ずつの赤色、緑色、及び青色蛍光ランプが、本体ケース２０の一端側と他端側の各々互いに平行に並んで配置される。本体ケース２０の一端側に配置された赤色、緑色、及び青色蛍光ランプは、液晶表示素子２５を挟んで、本体ケース２０の他端側に配置された赤色、緑色、及び青色蛍光ランプに対向している。各色蛍光ランプの点灯制御方法は、図３及び図５に示した点灯制御方法を同様に適用することができる。この場合、拡散反射シート２１の前面に導光板を使用し、その代わりに拡散板２２を省略する構成も可能である。また、蛍光ランプは、例えば、外部電極型希ガス蛍光ランプや冷陰極蛍光ランプを用いることができる。 FIG. 6 is a perspective view showing an overall configuration of a liquid crystal display device including a side edge type backlight in which the arrangement of the fluorescent lamp is different from that of the liquid crystal display device shown in FIG.
As shown in the figure, this liquid crystal display device includes a main body case 20 opened in one direction, a diffuse reflection sheet 21 disposed on the back surface of the main body case 20, and a red fluorescent lamp LR-1 functioning as a backlight light source. , LR-2, green fluorescent lamps LG-1 and LG-2, and blue fluorescent lamps LB-1 and LB-2, and the diffusion plate 22, the diffusion sheet 23, the lens sheet 24, and the liquid crystal display element 25 are light beams. In this order in the emission direction, they are overlapped so as to close the opening of the main body case 20. One red, green, and blue fluorescent lamps are arranged in parallel with each other on one end side and the other end side of the main body case 20. The red, green, and blue fluorescent lamps disposed on one end side of the main body case 20 face the red, green, and blue fluorescent lamps disposed on the other end side of the main body case 20 with the liquid crystal display element 25 interposed therebetween. ing. The lighting control method shown in FIGS. 3 and 5 can be similarly applied to the lighting control method of each color fluorescent lamp. In this case, a configuration in which a light guide plate is used on the front surface of the diffuse reflection sheet 21 and the diffusion plate 22 is omitted instead is also possible. As the fluorescent lamp, for example, an external electrode type rare gas fluorescent lamp or a cold cathode fluorescent lamp can be used.

本発明に係る液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明の液晶表示装置における、各色蛍光ランプの点灯制御方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lighting control method of each color fluorescent lamp in the liquid crystal display device of this invention. 従来技術の液晶表示装置の各色蛍光ランプの点灯制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating lighting control of each color fluorescent lamp of the liquid crystal display device of a prior art. 図３に示した各色蛍光ランプの点灯制御方法と異なる点灯制御方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lighting control method different from the lighting control method of each color fluorescent lamp shown in FIG. 図１に示した液晶表示装置と蛍光ランプの配置の異なる、サイドエッジ型バックライトを備えた液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the liquid crystal display device provided with the side edge type | mold backlight from which the arrangement | positioning of a fluorescent lamp differs from the liquid crystal display device shown in FIG. 赤、緑、及び青色に発光する蛍光体の残光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the afterglow characteristic of the fluorescent substance which light-emits red, green, and blue. フィールド順次方式カラー液晶表示装置において、バックライトとして赤、緑、及び青色に発光する蛍光体を有する赤、緑、及び青色蛍光ランプを使用して、赤、緑、及び青色を表示する場合の模式図である。Schematic for displaying red, green, and blue using red, green, and blue fluorescent lamps having phosphors emitting red, green, and blue as backlights in a field sequential color liquid crystal display device FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２０ 本体ケース
２１ 拡散反射シート
２２ 拡散板
２３ 拡散シート
２４ レンズシート
２５ 液晶表示素子
３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ 点灯回路
３１ タイミングコントローラ
３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ フィールドメモリ
３３ データドライバ
３４ 走査ドライバ
ＬＲ、ＬＲ−１、ＬＲ−２、ＬＲ−３ 赤色蛍光ランプ
ＬＧ、ＬＧ−１、ＬＧ−２、ＬＧ−３ 緑色蛍光ランプ
ＬＢ、ＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−３ 青色蛍光ランプ 20 Main body case 21 Diffuse reflection sheet 22 Diffuser plate 23 Diffusion sheet 24 Lens sheet 25 Liquid crystal display elements 30R, 30G, 30B Lighting circuit 31 Timing controllers 32R, 32G, 32B Field memory 33 Data driver 34 Scan drivers LR, LR-1, LR -2, LR-3 Red fluorescent lamp LG, LG-1, LG-2, LG-3 Green fluorescent lamp LB, LB-1, LB-2, LB-3 Blue fluorescent lamp

Claims (3)

液晶表示部と、赤色、緑色、及び青色の各色に発光する蛍光体膜を有する赤色、緑色、及び青色蛍光ランプと、該蛍光ランプに高周波電圧を印加して蛍光ランプを点灯させるオン期間と、前記蛍光ランプへの高周波電圧印加を停止し蛍光ランプを消灯させるオフ期間とを交互に繰り返し、前記オン期間とオフ期間の時間比率を変えて前記各蛍光ランプの明るさを制御する点灯回路とを備え、
前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプの発光タイミングをずらして各色がそれぞれ個別に発光するよう高周波電圧を順次に印加して前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプを点灯させ、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプを前記液晶表示部のバックライトとして機能させることにより前記液晶表示部に映像を表示する液晶表示装置において、
前記オン期間を、前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプ毎に変えたことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display unit, a red, green, and blue fluorescent lamp having a phosphor film that emits light of each color of red, green, and blue; an on period in which a high-frequency voltage is applied to the fluorescent lamp to turn on the fluorescent lamp; A lighting circuit for controlling the brightness of each of the fluorescent lamps by alternately repeating an off period in which the application of the high-frequency voltage to the fluorescent lamp is stopped and the fluorescent lamp is turned off, and the time ratio between the on period and the off period is changed. Prepared,
The red, green, and blue fluorescent lamps are shifted in light emission timing to sequentially apply a high frequency voltage so that each color emits light individually, thereby turning on the red, green, and blue fluorescent lamps, and the red, green, and In a liquid crystal display device that displays an image on the liquid crystal display unit by causing a blue fluorescent lamp to function as a backlight of the liquid crystal display unit,
A liquid crystal display device, wherein the ON period is changed for each of the red, green, and blue fluorescent lamps. 前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのうち、残光時間の長い色を発光する蛍光ランプほど、前記オン期間を短く設定したことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein among the red, green, and blue fluorescent lamps, the on-period is set to be shorter for fluorescent lamps that emit light having a longer afterglow time. 前記赤色、緑色、及び青色蛍光ランプのうち、残光時間の長い色を発光する蛍光ランプほど、前記オン期間の印加電圧値を高く設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。   3. The applied voltage value in the ON period is set higher for fluorescent lamps that emit light having a longer afterglow time among the red, green, and blue fluorescent lamps. Liquid crystal display device.
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