JP4997623B2

JP4997623B2 - 液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動制御回路及び駆動方法

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Publication number: JP4997623B2
Application number: JP2006055600A
Authority: JP
Inventors: 信明本保; 寛羽田
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Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2012-08-08
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Description

この発明は、液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動制御回路及び駆動方法に係り、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）バックライトを備え、動画像及び動画像と静止画像とが混在する画像を表示する場合に用いて好適な液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動制御回路及び駆動方法に関する。

液晶表示装置は、近年では、パソコンのモニタだけでなく、液晶テレビなど、多種のディスプレイとして用いられている。テレビ用途などでは、動画像を表示する性能が要求されているが、従来の液晶表示装置では、動画像を表示した場合、現在の画像がユーザの意識の中に残ったまま次の画像が表示され、ユーザには残像（尾引き）として感じられる。この原因は、液晶の印加電圧に対する応答に時間がかかること、及び、現フレームが後続フレームに対応する表示信号が供給されるまで保持されるホールド型駆動が行われることによる。

液晶の応答に起因する尾引きは、液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動などを行うことによって同液晶の応答を速くすることにより、低減される。また、ホールド型駆動に起因する尾引きは、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube、陰極線管）表示装置のように、一瞬だけ映像を表示するインパルス駆動を行うことにより、低減される。インパルス駆動としては、１フレーム期間に液晶パネルに画像を表示した後に黒画像を表示する方法（黒挿入駆動）、及び、画素領域に所定の電圧が印加された後にバックライトを点灯する方法（バックライトブリンキング）がある。

従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されたものがある。
特許文献１に記載された液晶表示装置では、バックライトブリンキングによるインパルス駆動が行われ、図１２に示すように、表示画面の全走査期間（画像の書込み）が完了してから、液晶の応答時間分だけ遅延されて所定の透過率になった後、バックライト光源に駆動波形が印加される。そして、バックライト光源は、バックライト点灯期間に表示画面の全面に対してフレーム周波数（６０Ｈｚ）と同じ周波数で一斉に点灯する。これにより、液晶の応答に起因する動画ぼけ及びホールド型駆動に起因する動画ぼけが改善される。

特許文献２に記載された液晶表示装置では、黒挿入駆動が行われ、図１３（ａ）に示す入力データの１フレームが、同図（ｂ）に示すように、２フレームに分けられてフレームメモリから２回読み出される。ＣＰＵからの制御信号に基づいて、液晶パネルに映像信号が書き込まれるか又は黒表示信号が書き込まれる。この場合、同図（ｃ）に示すように、黒表示信号１，３，５、及び映像信号２，４，６が書き込まれる。これにより、ホールド型表示の動画ぼけが抑制される。
特開２００４−１６３８２９号公報（第７頁、図２）特開２００４−２３３９３２号公報（第６頁、図２）

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、次のような問題点があった。
すなわち、従来の液晶表示装置では、上記オーバードライブ駆動とインパルス駆動との組み合わせにより、動画質は改善可能であるが、静止している領域が多い表示画面では、通常のフレーム周波数（６０Ｈｚ）で黒挿入又はバックライトブリンキングを行うと、ちらつき（フリッカ）が発生するという問題がある。特に、バックライトの光源としてＬＥＤを使用した場合、同ＬＥＤは点灯から消灯、及び消灯から点灯の応答が冷陰極管よりも速いため、バックライトブリンキングによる動画質改善効果は大きいが、フリッカも大きいという問題点がある。

また、特許文献１に記載された液晶表示装置では、液晶の応答に起因する動画ぼけ及びホールド型駆動に起因する動画ぼけは改善されるが、バックライト光源がフレーム周波数（６０Ｈｚ）と同じ周波数で点滅することによるフリッカがユーザに感じられるという問題点がある。

特許文献２に記載された液晶表示装置では、ホールド型表示の動画ぼけが抑制されるが、表示画面に液晶の応答遅延の影響が表れることがあるため、ＬＥＤバックライトの点滅を行う方法よりも、動画質の改善を望めないという問題点がある。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤバックライトを用いても、表示画面のフリッカが発生しない液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動制御回路及び駆動方法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、請求項１記載の発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に係り、所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させる駆動制御手段が設けられ、該駆動制御手段は、前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加する構成とされていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示装置に係り、前記バックライトは、ＬＥＤで構成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液晶表示装置に係り、前記駆動制御手段は、前記画素領域における前記所定の電圧の印加に対して液晶の応答が完了する前は前記バックライトを消灯させる一方、該応答が完了した時点で該バックライトを点灯させる構成とされていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の液晶表示装置に係り、前記液晶の応答が完了した時点は、該液晶の応答がほぼ７０％以上に達した第１の時点、あるいは、前記第１の時点以降の第２の時点に設定されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の液晶表示装置に係り、前記駆動制御手段は、第１番目の前記サブフレームで前記画素領域に印加する前記電圧の極性を、連続する前記フレーム毎に反転させる構成とされていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、４又は５記載の液晶表示装置に係り、前記液晶パネルの前記各データ電極は、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列され、前記各走査電極は、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列され、前記バックライトは、発光領域が前記液晶パネルの前記第２の方向にｋ（ｋ；２以上の整数）分割された複数の光源ブロックからなり、前記駆動制御手段は、前記各光源ブロックの発光領域に対応した前記液晶の応答に対応して当該光源ブロックを点滅させる構成とされていることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動制御回路に係り、所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させ、前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加する構成とされていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動方法に係り、駆動制御手段が、所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させ、前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加することを特徴としている。

この発明の構成によれば、
所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームが同フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割され、対応する画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動が行われると共に、第２番目以降のサブフレームで通常駆動が行われ、かつ、バックライトが所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅するので、液晶の応答が速くない場合でも、表示画面の動画ぼけを回避できると共に、光源の点滅による画面のフリッカを回避できる。また、画素領域に印加されている電圧の極性がバックライトの点灯期間毎に異なるように同電圧が印加されるので、この電圧の極性が変化する周波数が高くなり、同電圧の極性の変化に起因するフリッカを低減できる。

所定のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を有する入力映像信号ＶＤの各フレームが同フレーム周波数の４倍のサブフレーム周波数を有する４つのサブフレームに分割され、液晶パネルの画素領域に対して、第１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動が行われた後、第２番目以降のサブフレームで通常駆動が行われ、かつ、バックライトが第１のフレーム周波数の２倍の周波数（１２０Ｈｚ）で１フレーム期間中に所定の時間幅で２回点滅する液晶表示装置、該液晶表示装置に用いられる駆動制御回路及び駆動方法を提供する。

図１は、この発明の第１の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の液晶表示装置は、同図に示すように、制御部１１と、データ電極駆動回路１２と、走査電極駆動回路１３と、液晶パネル１４と、バックライト１５と、点灯タイミング制御部１６と、バックライト駆動回路１７とから構成されている。

図２は、図１中の液晶パネル１４の電気的構成の一例を示す図である。
この液晶パネル１４は、バックライト１５の光を入射させる透過型のものであり、同図２に示すように、データ電極Ｘ_i（ｉ＝１，２，…，ｍ、たとえば、ｍ＝６４０×３）と、走査電極Ｙ_j（ｊ＝１，２，…，ｎ、たとえば、ｎ＝５１２）と、画素領域２０_i,jとから構成されている。データ電極Ｘ_iは、ｘ方向（すなわち、第１の方向）に所定間隔で設けられ、該当する表示信号Ｄ_iが印加される。走査電極Ｙ_jは、ｘ方向と直交するｙ方向（すなわち、走査方向、第２の方向）に所定間隔で設けられ、表示信号Ｄ_iを書き込むための走査信号ＯＵＴ_jが線順次に印加される。画素領域２０_i,jは、データ電極Ｘ_iと走査電極Ｙ_jとの交差領域と１対１に対応して設けられ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）２１_i,jと、液晶２２_i,jと、共通電極ＣＯＭとから構成されている。ＴＦＴ２１_i,jは、走査信号ＯＵＴ_jに基づいてオン／オフ制御され、オン状態になったときに液晶２２_i,jに表示信号Ｄ_iを印加する。

この液晶パネル１４では、走査電極Ｙ_jとデータ電極Ｘ_iとが駆動される、すなわち、走査電極Ｙ_jに走査信号ＯＵＴ_jが線順次に印加されると共にデータ電極Ｘ_iに該当する表示信号Ｄ_iが書き込まれることにより、当該表示信号Ｄ_iに対応する画素領域に所定の電圧が印加され、同液晶パネル１４の液晶層を構成する液晶の配向状態が同電圧に基づいて制御されることにより、光の透過率が変化して表示画像が得られる。データ電極駆動回路１２は、制御部１１からの制御信号ａに基づいて、表示信号Ｄ_iを液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに一括して印加する。走査電極駆動回路１３は、制御部１１からの制御信号ｂに基づいて、走査信号ＯＵＴ_jを液晶パネル１４の各走査電極Ｙ_jに線順次に印加する。

図３は、図１中の液晶パネル１４の概略の構造及びバックライト１５の位置を示す図である。
この液晶パネル１４は、同図３に示すように、一対の偏光板３１，３２と、対向基板３３と、アクティブマトリクス基板３４と、これらの間に介挿された液晶層３５とから構成されている。対向基板３３上には、図２中の共通電極ＣＯＭが設けられると共に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタ３６が形成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を有する３画素で１ドットが構成されている。アクティブマトリクス基板３４は、図２中のＴＦＴ２１i,j などの能動素子が設けられている。バックライト１５は、液晶パネル１４の背面側に配置され、特に、この実施例では、ＬＥＤの光を面光源にするものであり、全体で液晶パネル１４の表示画面とほぼ同一の大きさに形成されている。

この液晶パネル１４では、バックライト１５の白色光が、偏光板３２を通過した後に直線偏光となって液晶層３５に入射する。液晶層３５は、たとえばＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶で構成され、偏光の形状を変える働きをするが、この働きは液晶の配向状態によって決まっているため、表示信号Ｄ_iに対応した電圧によって偏光形状が制御される。この液晶層３５から出射する偏光の形状により、出射光が偏光板３２に吸収されるか否かが決まる。このようにして、表示信号Ｄ_iに対応した電圧によって光の透過率が制御される。また、カラーフィルタ３６のＲ，Ｇ，Ｂの各画素を通過した光の加色混合によってカラー画像が得られる。

図４は、図１中のバックライト１５の要部を示す図である。
このバックライト１５は、同図４に示すように、発光領域が液晶パネル１４のｙ方向（第２の方向）に２分割され、ＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂから構成されている。この場合、液晶パネル１４に対する走査信号ＯＵＴ_jの書込み（印加）は、走査電極Ｙ_jの１ライン目からｎ（最終）ライン目の方向に線順次に行われるが、同バックライト１５は、ｎ／２ライン目の近傍で分割されている。

図１中の制御部１１は、入力映像信号ＶＤに基づいて、データ電極駆動回路１２に制御信号ａ、走査電極駆動回路１３に制御信号ｂ、及び点灯タイミング制御部１６に制御信号ｃを送出する。特に、この実施例では、制御部１１は、所定のフレーム周波数を有する入力映像信号ＶＤの各フレームを同フレーム周波数の４倍のサブフレーム周波数を有する４つのサブフレームに分割し、図２中の画素領域２０_i,jに対して、第１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動を行うと共に第２番目以降のサブフレームで通常駆動を行う。また、制御部１１は、画素領域２０_i,jに印加する表示信号Ｄ_iの電圧の極性を、１フレーム内の各サブフレーム毎に反転させるか、又は各サブフレームで同一とする。また、制御部１１は、第１番目のサブフレームで画素領域２０_i,jに印加する表示信号Ｄ_iの電圧の極性を、連続するフレーム毎に反転させる。なお、フレーム周波数は、液晶パネル１４の規格が例えばＸＧＡ（Extended Graphics Array ）の場合に６０．００Ｈｚ、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の場合に５９．９４Ｈｚ、ＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）の場合に６０．３２Ｈｚである。

点灯タイミング制御部１６は、複数の論理回路などで構成され、制御部１１からの制御信号ｃに基づいて、ＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂをフレーム周波数の２倍の周波数で１フレーム期間中に所定の時間幅で各々２回点滅させるためのタイミング信号ｄ１，ｄ２を発生する。特に、この実施例では、点灯タイミング制御部１６は、表示信号Ｄ_iの印加に対して各液晶２２_i,jの応答が完了する前はバックライト１５を消灯させる一方、応答が完了した時点で同バックライト１５を点灯させる。このバックライト１５を消灯／点灯するタイミングは予め設定され、消灯期間は、同液晶２２_i,jの変化が大きく、透過率変化の大きい期間に対応して設定され、点灯期間は、同液晶２２_i,jの変移が完了して定常状態となる期間に対応して設定されている。

バックライト駆動回路１７は、たとえば商用電源を元に、点灯タイミング制御部１６からのタイミング信号ｄ１，ｄ２に同期して駆動パルス電圧ｅ１，ｅ２を生成してバックライト１５のＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂにそれぞれ印加する。上記制御部１１、データ電極駆動回路１２、走査電極駆動回路１３、点灯タイミング制御部１６及びバックライト駆動回路１７により、駆動制御回路が構成されている。

図５は、図１の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、所定のフレーム周波数を有する入力映像信号ＶＤの各フレームが同フレーム周波数の４倍のサブフレーム周波数を有する４つのサブフレームに分割され、画素領域２０_i,jに対して、第１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動が行われた後、第２番目以降のサブフレームで通常駆動が行われ、かつ、バックライト１５のＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂがフレーム周波数の２倍の周波数で１フレーム期間中に所定の時間幅でそれぞれ２回点滅する。

すなわち、図５に示すように、入力映像信号ＶＤの１フレーム（現フレーム）が第１乃至第４の４つのサブフレームに分割され、液晶パネル１４に書き込まれる表示信号Ｄ_iの周波数が分割前の４倍となっている。第１サブフレームでは、液晶２２_i,jの応答を速くするためにオーバードライブ駆動が行われ、第２乃至第４サブフレームでは、通常駆動が行われる。ＬＥＤブロック（ＢＬ）１５ａは、液晶パネル１４のｎ／２ライン目の液晶２２_i,jの応答がほぼ終了した時刻ａ（たとえば、液晶２２_i,jの応答の７０％以上に達した第１の時点、望ましくは９０％以上に達した第２の時点）で点灯を開始し、第３サブフレームの１ライン目の書込みが開始する時刻ｂの近傍で消灯する。また、ＬＥＤブロック１５ａは、時刻ｃ〜ｄの期間に再び点灯する。このため、ＬＥＤブロック１５ａは、入力映像信号ＶＤのフレーム周波数が６０Ｈｚのとき、１２０Ｈｚの周波数で点滅する。また、時刻ａ〜ｂと時刻ｃ〜ｄは、ほぼ同一の時間であり、特に、この実施例では、１フレームの１２．５％である。

同様に、ＬＥＤブロック（ＢＬ）１５ｂも、液晶パネル１４のｎ（最終）ライン目の応答がほぼ終了（液晶２２_i,jの応答の７０％、望ましくは９０％以上）した時点（時刻ｂ）で点灯を開始し、第３サブフレームのｎ／２ライン目の書き込みが開始する時点で消灯し、次フレームの開始時点（時刻ｄ）で点灯する。このため、ＬＥＤブロック１５ｂも、１２０Ｈｚの周波数で点滅する。また、ＬＥＤブロック１５ａとＬＥＤブロック１５ｂの点灯期間は、ほぼ同じ長さである。また、液晶パネル１４の画素領域２０_i,jに印加される表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、現フレームの第１サブフレームで正極性の場合、第２サブフレームでは負極性となり、第３サブフレームで正極性、及び第４サブフレームで負極性となる。なお、この場合、表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、第１乃至第４サブフレームまで同一の極性でも良い。この後、次フレームの第１サブフレームで、表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、負極性となる。このように、オーバードライブ駆動が行われる第１サブフレームでの表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、フレーム毎に反転する。

以上のように、この第１の実施例では、所定のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を有する入力映像信号ＶＤの各フレームが同フレーム周波数の４倍のサブフレーム周波数を有する４つのサブフレームに分割され、画素領域２０_i,jに対して、第１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動が行われた後、第２番目以降のサブフレームで通常駆動が行われ、かつ、応答特性に対応して、バックライト１５のＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂがフレーム周波数の２倍の周波数（１２０Ｈｚ）で１フレーム期間中に所定の時間幅でそれぞれ２回点滅するので、液晶２２_i,jの応答が速くない場合でも、表示画面の動画ぼけが回避されると共に、バックライトの点滅による画面のフリッカが視認されない。

図６は、この発明の第２の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この例の液晶表示装置では、同図６に示すように、図１中の制御部１１に代えて、異なる機能が付加された制御部１１Ａが設けられている。制御部１１Ａは、ＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂを１フレーム期間中に各々２回点滅させる場合、画素領域２０_i,jに印加されている電圧の極性が同ＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂの点灯期間毎に異なるように同電圧を印加する。他は、図１と同様の構成である。

図７は、図６の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、図７に示すように、液晶パネル１４の画素領域２０_i,jに印加される表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、現フレームの第１サブフレームで正極性の場合、第２サブフレームでは負極性となり、第３サブフレームで第２サブフレームと異なる正極性、及び第４サブフレームで第３サブフレームと同様の正極性となる。あるいは、第４サブフレームでは、画素領域２０_i,jに表示信号Ｄ_iが印加されず、第３サブフレームにおける極性が保持される。また、第１サブフレームでは、第２サブフレームと同様に負極性でも良い。この後、第１の実施例と同様に、次フレームの第１サブフレームで、表示信号Ｄ_iの電圧の極性が負極性となり、フレーム毎に第１サブフレームでの表示信号Ｄ_iの電圧の極性が反転する。

以上のように、この第２の実施例では、画素領域２０_i,jに印加されている電圧の極性がＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂの点灯期間毎に異なるように同電圧が印加されるので、第１の実施例の利点に加え、表示信号Ｄ_iの電圧の極性が変化する周波数が高くなり、同電圧の極性の変化に起因するフリッカが低減される。

図８は、この発明の第３の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の液晶表示装置では、同図８に示すように、図１中の制御部１１、バックライト１５、点灯タイミング制御部１６及びバックライト駆動回路１７に代えて、異なる機能を有する制御部１１Ｂ、バックライト１５Ａ、点灯タイミング制御部１６Ａ及びバックライト駆動回路１７Ａが設けられている。バックライト１５Ａは、バックライト１５と同様にＬＥＤで構成されているが、発光領域が１つで構成され、分割されていない。

制御部１１Ｂは、制御部１１と同様に、入力映像信号ＶＤに基づいて、データ電極駆動回路１２に制御信号ａ、走査電極駆動回路１３に制御信号ｂ、及び点灯タイミング制御部１６Ａに制御信号ｃを送出する。特に、この実施例では、制御部１１Ｂは、所定のフレーム周波数を有する入力映像信号ＶＤの各フレームを同フレーム周波数の８倍のサブフレーム周波数を有する８つのサブフレームに分割し、図２中の画素領域２０_i,jに対して、１番目のサブフレームでオーバードライブ駆動を行うと共に２番目以降のサブフレームで通常駆動を行う。また、制御部１１Ｂは、画素領域２０_i,jに印加する表示信号Ｄ_iの電圧の極性を、１フレーム内の各サブフレーム毎に反転させるか、又は各サブフレームで同一とする。また、制御部１１Ｂは、第１番目のサブフレームで画素領域２０_i,jに印加する表示信号Ｄ_iの電圧の極性を、連続するフレーム毎に反転させる。

点灯タイミング制御部１６Ａは、制御部１１Ｂからの制御信号ｃに基づいて、同バックライト１５Ａをフレーム周波数の２倍の周波数で１フレーム期間中に所定の時間幅で２回点滅させるためのタイミング信号ｄを発生する。バックライト駆動回路１７Ａは、点灯タイミング制御部１６Ａからのタイミング信号ｄに同期して駆動パルス電圧ｅを生成してバックライト１５に印加する。他は、図１と同様の構成である。

図９は、図８の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、図９に示すように、入力映像信号ＶＤの１フレーム（現フレーム）が第１乃至第８の８つのサブフレームに分割され、液晶パネル１４に書き込まれる表示信号Ｄ_iの周波数が分割前の８倍となっている。第１サブフレームでは、液晶２２_i,jの応答を速くするためにオーバードライブ駆動が行われ、第２乃至第８サブフレームでは、通常駆動が行われる。バックライト１５Ａは、液晶パネル１４のｎライン目の液晶２２_i,jの応答がほぼ終了（たとえば、液晶２２_i,jの応答の７０％、望ましくは９０％以上）した時刻ｅで点灯を開始し、第４サブフレームが終了する時刻ｆの近傍で消灯し、第８サブフレームが開始する時刻ｇで点灯を開始し、同第８サブフレームが終了する時刻ｈの近傍で消灯する。このため、バックライト１５Ａは、入力映像信号ＶＤのフレーム周波数が６０Ｈｚのとき、１２０Ｈｚの周波数で一括点滅する。

また、液晶パネル１４の画素領域２０_i,jに印加される表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、現フレームの第１サブフレームで正極性の場合、第２サブフレームでは負極性となり、第３乃至第８サブフレームで正極性と負極性とが繰り返される。あるいは、第３乃至第８サブフレームでは、画素領域２０_i,jに表示信号Ｄ_iが印加されず、第２サブフレームにおける極性が保持される。この後、次フレームの第１サブフレームで、表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、負極性となる。このため、第１の実施例と同様に、第１サブフレームでの表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、フレーム毎に反転する。これにより、第１の実施例と同様の利点がある他、バックライト１５Ａは、発光領域が１つで構成され、分割されていないので、構造が簡素化される。

図１０は、この発明の第４の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の液晶表示装置では、同図１０に示すように、図８中の制御部１１Ｂに代えて、異なる機能を有する制御部１１Ｃが設けられている。制御部１１Ｃは、バックライト１５Ａを１フレーム期間中に２回点滅させる場合、画素領域２０_i,jに印加されている電圧の極性が同バックライト１５Ａの点灯期間毎に異なるように同電圧を印加する。他は、図８と同様の構成である。

図１１は、図１０の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。
この図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、次の点が第３の実施例と異なっている。
すなわち、図１１に示すように、第３及び第４サブフレームでは、液晶パネル１４の画素領域２０_i,jに対して表示信号Ｄ_iの印加を行っても行わなくても良い。また、第５乃至第８サブフレームのうちの１つ以上のサブフレームで、表示信号Ｄ_iの印加を行う。この場合、バックライト１５Ａの点灯する時刻ｅ乃至時刻ｆと、時刻ｇ乃至時刻ｈとで表示信号Ｄ_iの極性が反転するように同表示信号Ｄ_iの印加を行う。これにより、第２の実施例と同様の利点がある他、バックライト１５Ａは、発光領域が１つで構成され、分割されていないので、構造が簡素化される。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、上記各実施例では、データ電極駆動回路１２は、制御信号ａに基づいて、入力映像信号ＶＤに対応する表示信号Ｄ_iを液晶パネル１４の各データ電極Ｘ_iに一括して印加するが、同表示信号Ｄ_iを各データ電極Ｘ_iに点順次に印加するようにしても良い。また、点灯タイミング制御部１６、１６Ａでは、バックライト１５，１５Ａを消灯／点灯するタイミングが予め設定されているが、外部から調整可能な構成としても良い。この場合、たとえば、光センサなどを用いて液晶２２_i,jの印加電圧に対する光の透過率を検出することにより同液晶２２_i,jの応答状態を検出し、この検出結果に対応してタイミングを制御するようにしても良い。また、上記各実施例のタイムチャートでは、画素領域２０_i,jに印加する表示信号Ｄ_iの電圧の極性は、ある１画素の極性を表しているが、この発明は、フレーム反転、ゲートライン反転、ドット反転駆動などの駆動方法に適用できる。また、バックライト１５，１５Ａの１回の点灯期間は、１フレーム期間の１２．５％に限定されない。

また、サブフレームのフレーム周波数は、入力映像信号ＶＤのフレーム周波数の４倍以上であれば良く、上記実施例の４倍及び８倍に限定されない。また、第１及び第２の実施例のＬＥＤブロック１５ａ，１５ｂの点滅する周波数は、入力映像信号ＶＤのフレーム周波数の２倍以上であれば良く、２倍に限定されない。同様に、第３及び第４の実施例のバックライト１５Ａの点滅する周波数数は、入力映像信号ＶＤのフレーム周波数の２倍以上であれば良く、２倍に限定されない。また、図１中の液晶パネル１４は、図２及び図３に示す構成に限定されず、たとえば、横型電界駆動（ＩＰＳ、In-Plane Switching）方式によるものを用いても良い。

この発明は、バックライトがＬＥＤで構成され、動画像及び動画像と静止画像とが混在する画像を表示する液晶表示装置全般に適用できる。

この発明の第１の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。図１中の液晶パネル１４の電気的構成の一例を示す図である。図１中の液晶パネル１４の概略の構造及びバックライト１５の位置を示す図である。図１中のバックライト１５の要部を示す図である。図１の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。この発明の第２の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。図６の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。この発明の第３の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。図８の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。この発明の第４の実施例である液晶表示装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。図１０の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。従来の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。従来の他の液晶表示装置の動作を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ制御部（駆動制御手段の一部）
１２データ電極駆動回路（駆動制御手段の一部）
１３走査電極駆動回路（駆動制御手段の一部）
１４液晶パネル
１５，１５Ａバックライト
１５ａ，１５ｂＬＥＤブロック（光源ブロック）
１６，１６Ａ点灯タイミング制御部（駆動制御手段の一部）
１７，１７Ａバックライト駆動回路（駆動制御手段の一部）
２０_i,j 画素領域（液晶パネルの一部）
２１_i,j ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ、液晶パネルの一部）
２２_i,j 液晶（液晶パネルの一部）
３１，３２偏光板（液晶パネルの一部）
３３対向基板（液晶パネルの一部）
３４アクティブマトリクス基板（液晶パネルの一部）
３５液晶層（液晶パネルの一部）
３６カラーフィルタ（液晶パネルの一部）
Ｘi データ電極（液晶パネルの一部）
Ｙj 走査電極（液晶パネルの一部）
ＣＯＭ共通電極（液晶パネルの一部）

Claims

液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置であって、
所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させる駆動制御手段が設けられ、
該駆動制御手段は、
前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加する構成とされていることを特徴とする液晶表示装置。
前記バックライトは、
ＬＥＤで構成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記駆動制御手段は、
前記画素領域における前記所定の電圧の印加に対して液晶の応答が完了する前は前記バックライトを消灯させる一方、該応答が完了した時点で該バックライトを点灯させる構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
前記液晶の応答が完了した時点は、
該液晶の応答がほぼ７０％以上に達した第１の時点、あるいは、前記第１の時点以降の第２の時点に設定されていることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
前記駆動制御手段は、
第１番目の前記サブフレームで前記画素領域に印加する前記電圧の極性を、連続する前記フレーム毎に反転させる構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の液晶表示装置。
前記液晶パネルの前記各データ電極は、第１の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列され、前記各走査電極は、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って所定間隔で互いに平行に配列され、
前記バックライトは、
発光領域が前記液晶パネルの前記第２の方向にｋ（ｋ；２以上の整数）分割された複数の光源ブロックからなり、
前記駆動制御手段は、
前記各光源ブロックの発光領域に対応した前記液晶の応答に対応して当該光源ブロックを点滅させる構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の液晶表示装置。
液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動制御回路であって、
所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させ、前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加する構成とされていることを特徴とする駆動制御回路。
液晶パネルと、該液晶パネルを裏面側から照らすバックライトとを備え、該液晶パネルは、走査電極とデータ電極とが駆動されることで、対応する画素領域に所定の電圧が印加され、当該画素領域における液晶の配向が制御されることにより表示画像を得る液晶表示装置に用いられる駆動方法であって、
駆動制御手段が、所定のフレーム周波数で入力される入力映像信号の各フレームを前記フレーム周波数のＭ倍（Ｍ；４以上の整数）のサブフレーム周波数を有するＭ個のサブフレームに分割し、対応する前記画素領域に対して、１フレーム期間中に、第１番目の前記サブフレームで前記液晶に過電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うと共に、第２番目以降の前記サブフレームで通常駆動を行い、かつ、１フレーム期間中に、前記バックライトを所定の時間間隔でＮ回（Ｎ；２以上の整数）点滅させ、前記バックライトを１フレーム期間中に２回以上点滅させる場合、前記画素領域に印加されている前記電圧の極性が前記バックライトの点灯期間毎に異なるように該電圧を印加することを特徴とする液晶表示装置に用いられる駆動方法。