JP3716100B2

JP3716100B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3716100B2
Application number: JP17605098A
Authority: JP
Inventors: 毅寺沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP2000010069A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光源を有する液晶表示装置においては、光源の点灯電流を一定とし、点灯及び消灯の時間比を変えることで、輝度調整を行なっている。これは、一般に、光源からの光量と光源の電流が比例せず、設定可能な電流値の範囲が狭いためである。このとき、光源の点灯周波数は、ちらつきが視認されにくい１００Ｈｚ以上の値に設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の表示パネルと光源からなる液晶表示モジュールを複数組有する液晶表示装置においては、各々液晶表示モジュールの光源を無関係に点灯させていた。この場合、光源の点灯周波数が近くなる場合があり、互いに干渉して、画面のちらつきとして視認される場合があった。
このため、ちらつきを軽減するために、モジュール間隔を広げて配置する方法が一般に採用されていた。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、近接して配置しながら液晶表示モジュール間の干渉を低減させることができる液晶表示装置を得ることを目的にしている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置においては、表示パネルとこの表示パネルを照射する光源をそれぞれ有する複数の液晶表示モジュールと、この液晶表示モジュールの光源を同一周波数の制御信号によって各別に制御する光源制御部を備えたものである。
また、光源制御部は、制御信号の位相を光源毎に変えるものである。
また、制御信号の位相は、遅延回路によって変えられるものである。
さらに、光源制御部は、光源の点灯期間と消灯期間の比率を、光源毎に変えるものである。
【０００５】
また、表示パネルは、走査信号及び垂直同期信号によって制御されると共に、光源制御部は、制御信号を走査信号または垂直同期信号の周波数の整数倍にするものである。
さらにまた、光源制御部は、制御信号を液晶表示装置の近傍に配置された外部の交流電源の周波数の整数倍にするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による液晶表示装置を示す構成図である。
図において、１は液晶表示装置、２ａ、２ｂは液晶表示装置１を構成する２つの液晶表示モジュール、３ａ、３ｂはそれぞれ液晶表示モジュール２ａ、２ｂの表示パネル、４ａ、４ｂはそれぞれ液晶表示モジュール２ａ、２ｂの光源、５ａ、５ｂはそれぞれ光源４ａ、４ｂを駆動する光源駆動部である。６は光源制御部で、光源４ａ、４ｂにそれぞれ光源駆動部５ａ、５ｂを介して接続される。７は信号源で、表示パネル３ａ、３ｂに接続される。２ａ、２ｂ〜７で液晶表示装置１を構成する。８は液晶表示装置１を見るときの視点である。
【０００７】
図２は、液晶表示モジュールの構成を示す図である。
図において、２は液晶表示モジュール、３は液晶表示モジュール２の表示パネル、４は液晶表示モジュール２の光源、５は光源４を駆動する光源駆動部である。８は視点、１０、１１は液晶表示モジュール２を構成する二枚のガラスなどの透明基板、１２は二枚の透明基板１０、１１間に注入された液晶である。光源４は表示パネル３を挟んで、視点８の反対側に配置される。
１３は透明基板１０に形成された透明な電極、１４は透明基板１１に形成された透明な電極、１５は透明基板１１に形成され、電極１４をオンオフするスイッチング素子である。電極１３、１４により液晶１２に電圧が加えられる構成になっている。１６は光源４からの光量、１７は光量１６が表示パネル３を通過したあとの光量である。
【０００８】
図３は、透明基板上に設けられた回路構成を示す図である。
図において、２０は透明基板１１上に設けられ、一方向に平行して配置された多数の信号線、２１は、信号線２０に直交して配置された多数の走査線、２２は信号線２０と走査線２１の直交部に形成される画素、２３は画素２２の領域に設けられる画素電極、２４は画素電極２３に接続されるＴＦＴなどからなるスイッチング素子で、スイッチング素子２４のゲート電極２５、ソース電極２６は、それぞれ走査線２１、信号線２０に接続され、ドレイン電極２７は画素電極２３に接続されている。
２８は透明基板１０上に設けられた透明な対向電極で、画素電極２３と対向電極２８間に液晶１２が封入され液晶セルを形成する。
【０００９】
図４は、この発明の実施の形態１による光源の点灯状態を示す図であり、３１ａは液晶表示モジュール２ａの光源４ａからの光量、３１ｂは液晶表示モジュール２ｂの光源４ｂからの光量で、同一周波数で点灯させた場合の光源の点灯状態を示す。３１ｘは、その光量和であり、これらは同一周波数で点灯している。
【００１０】
図５は、従来の光源の点灯方法で、周波数の異なる場合の点灯状態を示す図である。
図６は、光源と、光源制御部と光源駆動部を示す構成図である。
図において、光源制御部６は、発振回路３３と、モノマルチ回路３４から構成され、光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
【００１１】
次に動作について説明する。
図２の液晶１２は、印加電圧によって、透過率が変化するため、印加電圧を変えることで、液晶１２の透過率を変化させ、光源４からの光量６が表示パネル３を通過することで、光量７に変化し、表示装置として利用できる。
図３において、走査線２１の走査信号に同期して、画像信号が送られ、走査線２１上のスイッチング素子２４がオン状態になると、画像信号が画素電極２３に送られ、画素２２が更新される。
走査信号は、走査線２１の一線ごとに順次、上から下へ、または逆方向に移動し、すべての走査信号が送られた段階で、画面全体の更新が完了し、垂直同期信号が送られる。この垂直同期信号が送られた後に、走査線が初期化され、再び、順次走査が始まる。
【００１２】
光源間の干渉は、図４に示す光量和の周波数成分に依存するが、単一の液晶表示モジュールで光源からのちらつきが発生しなければ、複数個の液晶表示モジュールにより液晶表示装置を構成しても、光源間のちらつきを視認されなくすることができる。
従来は、図５に示すように、例えば、光源４ａと光源４ｂの点灯周期を２：３とすると、その和の成分の周期は４となり、光源４ａ、４ｂの点灯周期より長くなる。したがって、光源４ａと光源４ｂで、ちらつきが、視認されないように設定されても、点灯周波数成分が低くなるため、ちらつきが視認される場合があった。
【００１３】
図６の光源駆動部５ａ、５ｂは、数１００Ｖの高電圧を発生させ、光源４ａ、４ｂに電圧を印加させる機能を持つ。また、光源制御部６からの制御信号に対応して、電圧印加のオン・オフを制御する機能をも持つ。
光源制御部６の発振回路３３は、光源制御周波数Ｆｏの信号を出力し、モノマルチ回路３４にて信号のオンオフの比率を可変することで、点灯と消灯の比率が変わり輝度を変える。
【００１４】
以上より、同一周波数で、点灯するための光源制御部６を設けることで、複数個の液晶表示モジュールにより液晶表示装置を構成しても、光源間のちらつきを視認されなくすることができる。これによって、液晶表示モジュールを近接して配置することが可能になる。
【００１５】
実施の形態２．
図７は、光源４ａと光源４ｂの干渉を更に低減させる場合で、点灯周波数は、同一であるものの、オン・オフの位相が異なる場合を示す。この場合も、光量和の３１ｘの周波数は、光源４ａ、４ｂと同一であり、その変動が実施の形態１より、小さくなるため、干渉が更に低減する効果がある。
【００１６】
図８は、光源、光源制御部と光源駆動部の構成を示す図である。
図において、光源制御部６は、発振回路３３と、モノマルチ回路３４、遅延回路３５ａ、３５ｂから構成され、遅延回路３５ａ、３５ｂはそれぞれ光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
発振回路３３は、光源制御周波数Ｆｏの信号出力後に、モノマルチ回路３４にて信号のオン・オフの比率を可変とすることで、点灯と消灯の比率が変わり輝度を変える。それに後続して遅延回路３５ａ、３５ｂを設けることで、それぞれの制御信号の位相を変化させる。
【００１７】
実施の形態３．
図９は、光源４ａと光源４ｂの輝度をそれぞれ制御する場合で、点灯周波数は、同一であるものの、各々点灯期間と消灯期間の比率を変化させる場合を示す。この場合も、光量和の３１ｘの周波数は、光源４ａ、４ｂと同一であるため、干渉が発生しない。
【００１８】
図１０は、光源、光源制御部と光源駆動部の構成を示す図である。
図において、光源制御部６は、発振回路３３と、複数のモノマルチ回路３４ａ、３４ｂから構成され、モノマルチ回路３４ａ、３４ｂはそれぞれ光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
発振回路３３は光源制御周波数Ｆｏの信号を出力し、それに後続させるモノマルチ回路３４ａ、３４ｂにて信号のハイ・ローの比率を可変とすることで、点灯期間と消灯期間の比率が変わり輝度を変える。
【００１９】
実施の形態４．
図１１は、光源４ａと光源４ｂの点灯期間の位相をずらし、更に、各々点灯期間と消灯期間の比率を変化させる場合を示す。この場合も、光量和の３１ｘの周波数は、光源４ａ、４ｂと同一であるため、干渉が発生しない。
【００２０】
図１２は、光源制御部と光源駆動部の構成を示す図である。
図において、光源制御部６は、発振回路３３と、複数のモノマルチ回路３４ａ、３４ｂと、このモノマルチ回路３４ａ、３４ｂにそれぞれ接続された複数の遅延回路３５ａ、３５ｂから構成され、遅延回路３５ａ、３５ｂはそれぞれ光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
発振回路３３は、光源制御周波数Ｆｏの信号を出力し、それに後続されるモノマルチ回路３４ａ、３４ｂにて信号のハイ・ローの比率を可変することで、点灯期間と消灯期間の比率を変えて輝度を変え、遅延回路３５ａ、３５ｂで位相を変える。
【００２１】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態５による光源の点灯状態を示し、３１ａは液晶表示モジュール２ａの光源４ａからの光量、３１ｂは液晶表示モジュール２ｂの光源４ｂからの光量で、同一周波数で点灯され、これらの光源は、走査信号３２の周波数の整数倍の周波数である。３１ｘは、その光量和であり、各光源と同一周波数で点灯している。
なお、実施の形態５では、制御信号の周波数を走査信号の周波数の整数倍にしているが、垂直同期信号の周波数の整数倍にしてもよい。
【００２２】
ところで、表示パネルの走査周波数Ｆｈ、垂直同期信号Ｆｖも、画面にちらつきとして視認されないような周波数に設定される。
ところが、光源の点灯制御信号が、表示パネルの走査信号、垂直同期信号に無関係に送られると、共に１００Ｈｚ以上であっても、ＦｈないしＦｖが、光源点灯周波数Ｆｏに近い場合、干渉で発生する｜Ｆｈ−Ｆｏ｜、｜Ｆｖ−Ｆｏ｜が１００Ｈｚ以下になる場合があり、それが画面のちらつきとして視認される可能性がある。
ここで、光源の点灯周波数を同一にし、走査周波数Ｆｈまたは垂直同期信号Ｆｖの周波数の整数倍にすれば、Ｆｈ、Ｆｖ、Ｆｏの中の一番低い周波数より低い成分は発生しないため、光源間だけではなく、表示パネルとの間で発生する干渉によるちらつきを押さえることができる。
【００２３】
図１４は、光源、光源制御部と光源駆動部の構成を示す図である。
図において、光源制御部６は、位相検出回路３６と発振回路３３からなるＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋＬｏｏｐ）３７とモノマルチ回路３４から構成され、光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
このＰＬＬ３７によって、走査信号３２の走査周波数ないしは、垂直同期信号の周波数の整数倍の光源制御周波数Ｆｏの信号を出力し、さらに後続するモノマルチ回路３４にて信号のオン・オフの比率を可変とすることで、点灯と消灯の比率が変わり輝度を変える。
【００２４】
実施の形態６．
図１５は、この発明の実施の形態６による光源の点灯状態を示す図であり、３１ａは液晶表示モジュール２ａの光源４ａからの光量、３１ｂは液晶表示モジュール２ｂの光源４ｂからの光量で、同一周波数で点灯され、これらの光源は、白熱電球等の交流電源３８の周波数の整数倍の周波数で制御される。３１ｘは、その光量和であり、各光源と同一周波数で点灯している。
【００２５】
ところで、液晶表示装置の設置される場所に、外部の交流電源に直接接続されて点灯する白熱電球等がある場合で、光源の点灯制御信号が交流電源の周波数と無関係に送られる場合、光源点灯周波数が交流電源の周波数に近いと、周囲の白熱電球等と干渉し、それが画面のちらつきとして視認される可能性がある。
ここで、光源の点灯周波数を同一にし、交流電源３８の周波数の整数倍とすれば、低い成分は発生しないため、表示パネルのちらつきを押さえることができる。
【００２６】
図１６は、光源、光源制御部と光源駆動部の構成を示す図である。
図において、光源制御部６は、位相検出回路３６と発振回路３３からなるＰＬＬ３９と、モノマルチ回路３４から構成され、光源駆動部５ａ、５ｂに接続される。
このＰＬＬ３９によって、交流電源３８の周波数の整数倍の光源制御周波数Ｆｏの信号を出力し、さらに後続するモノマルチ回路３４にて信号のオン・オフの比率を可変することで、点灯と消灯の比率が変わり輝度を変える。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、液晶表示モジュールを離して配置することなく、表示パネルのちらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による複数の液晶表示モジュールを有する液晶表示装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による液晶表示モジュールを示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の基板上に構成された画素電極の等価回路を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図５】従来の場合を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態５による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による液晶表示装置の点灯例を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態６による液晶表示装置の光源、光源制御部、光源駆動部を示す図である。
【符号の説明】
１液晶表示装置、２液晶表示モジュール、３表示パネル、
４光源、５光源駆動部、６光源制御部、７信号源、
８視点、３５遅延回路。

Claims

表示パネルとこの表示パネルを照射する光源をそれぞれ有する複数の液晶表示モジュール、この液晶表示モジュールの光源を同一周波数の制御信号によって各別に制御する光源制御部を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
光源制御部は、制御信号の位相を光源毎に変えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
制御信号の位相は、遅延回路によって変えられることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
光源制御部は、光源の点灯期間と消灯期間の比率を、光源毎に変えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の液晶表示装置。
表示パネルは、走査信号及び垂直同期信号によって制御されると共に、光源制御部は、制御信号を上記走査信号または垂直同期信号の周波数の整数倍にすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の液晶表示装置。
光源制御部は、制御信号を液晶表示装置の近傍に配置された外部の交流電源の周波数の整数倍にすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の液晶表示装置。