JP5171746B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
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本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置及びその駆動方法について図1乃至図11を用いて説明する。本実施の形態では、導光板の一端部側に配置された線状光源と、対向する他端部側に配置された線状光源とを異なるタイミングで点滅させる。これにより、データ保持時間(発光時間)が短縮され、動画を表示する際のぼけが緩和される。また、一方の線状光源が消灯している間に当該線状光源側の表示領域の画素のデータを書き換え、他方の線状光源側を点灯して表示を行うことにより、データ書換えにより生じるぼけを低減できる。
本実施の形態の実施例1−1による液晶表示装置及びその駆動方法について図1乃至図5を用いて説明する。図1は、本実施例による液晶表示装置の構成を示し、図2は図1のA−A線で切断した液晶表示装置の断面を示している。図1及び図2に示すように、例えば対角15インチの液晶表示装置は、液晶表示パネル2とエッジライト型のバックライトユニット4とを有している。液晶表示パネル2は、2枚のガラス基板6、7と両基板6、7間に封止された液晶(図示せず)とを有している。バックライトユニット4は、面状導光板10と、面状導光板10の対向する2端部にそれぞれ配置された2つの蛍光管12a、12bとを有している。蛍光管12a、12bは、面状導光板10の端部に沿って延びる線状光源である。表示領域上側の蛍光管12aは、表示領域の上半分の領域A側を照明
し、表示領域下側の蛍光管12bは、表示領域の下半分の領域B側を照明するようになっている。
間点灯している。例えば、表示画面の上方が空で下方が林のような画像を表示させた場合に、青空や雲の白さを強調するとともに木々の黒色をより黒く見せることができる。また、液晶の応答速度によるぼけが緩和されるので、風に揺らぐ木々の葉もはっきり視認される。ただし、表示画面の上下で輝度差が極端に大きいと画像の印象が変わってしまうため、蛍光管12a、12bのデューティ比は40%以内に抑えることが望ましい。
次に、本実施の形態の実施例1−2による液晶表示装置について図6を用いて説明する。図6は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット4の概略の断面構成を示している。図6に示すように、バックライトユニット4は、図1に示す領域A、Bの境界近傍に形成された分割面14により一部が分割された面状導光板10を有している。分割面14表面には、例えばアルミニウム(Al)等の高反射材料が蒸着されている。これにより、一方の蛍光管12aから照射されて分割面14近傍に到達した光は、面状導光板10の他方の領域Bに入射せずに分割面14で反射されて再び領域Aを導光する。
次に、本実施の形態の実施例1−3による液晶表示装置について図7及び図8を用いて説明する。図7は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット4の概略の断面構成を示している。図7に示すように、バックライトユニット4は、2つの楔形状の面状導光板11a、11bを有している。面状導光板11a、11bの頂角に対向する一端辺の光入射面18近傍には、蛍光管12a、12bがそれぞれ配置されている。一方の面状導光板11aの先端部19と他方の面状導光板11bの光入射面18とは、ほぼ隣接して配置されている。本実施の形態によれば、上記実施例1−1及び1−2と同様の効果が得られる。
a〜11dを有している。面状導光板11a〜11dの一端部の光入射面18近傍には、蛍光管12a〜12dがそれぞれ配置されている。面状導光板11aの先端部19と面状導光板11bの光入射面18とは、ほぼ隣接して配置されている。また、面状導光板11dの先端部19と面状導光板11cの光入射面18とは、ほぼ隣接して配置されている。面状導光板11bの先端部19と面状導光板11cの先端部19とは、ほぼ隣接して配置されている。
本変形例によれば、領域を細かく分割でき、画素データの書換えのタイミングにさらに適合させて蛍光管12a〜12dを点滅させることができる。このため、表示領域中央部(領域Aの下方)や表示領域下部(領域Bの下方)においても良好な表示特性が得られる。
本実施の形態の実施例1−4による液晶表示装置について図9乃至図11を用いて説明する。図9は、本実施例による液晶表示装置のバックライトユニット4の概略の断面構成を示している。図9に示すように、バックライトユニット4は、ほぼ同一形状の2つの面状導光板13a、13bが重ねられた構成を有している。面状導光板13aの一端側には蛍光管12aが配置され、面状導光板13bの他端側には蛍光管12bが配置されている。
次に、本発明の第2の実施の形態による液晶表示装置及びその駆動方法について実施例2−1乃至2−6を用いて説明する。
液晶表示装置の表示の明るさは近年向上してきておりCRTの明るさに近づきつつある。特に、近年の光源装置は小型化とともに高輝度化が進んでいる。透過型液晶表示装置の表示の明るさは、液晶表示パネルの白表示の際の透過率と光源装置の輝度とを高めることにより向上する。
本実施の形態の実施例2−1による液晶表示装置及びその駆動方法について図12及び図13を用いて説明する。図12は、本実施の形態による液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図12に示すように、液晶表示装置は、外部から入力する画像信号を解析して、1フレーム期間内での点灯時間の比率であるデューティ比を算出する信号解析部30を有している。信号解析部30には、バックライト制御部32が接続されている。
バックライト制御部32は、信号解析部30で算出されたデューティ比に基づいて所定の点滅信号を出力する。バックライト制御部32には、点滅信号に基づいて複数の蛍光管12a、12bを点滅させるバックライトインバータ36a、36bが接続されている。また、バックライト制御部32には画像信号制御部34が接続されている。画像信号制御部34には、画像信号に基づいて制御するLCD駆動回路38が接続されている。
次に、本実施の形態の実施例2−2による液晶表示装置の駆動方法について図14を用いて説明する。本実施例では、輝度データWの最大値maxに代えて平均値aveに基づいてデューティ比Dを算出する。図14は、本実施例による画像信号に基づいてデューティ比Dを算出する手順を示すフローチャートである。例えばフレーム周期1/60sec
で、1280×768個の各画素の画像信号が、R、G、Bそれぞれ6bit(0〜63)で信号解析部30に入力する(ステップS21)。画像信号が入力されたら(ステップS22)、信号解析部30は画像信号R、G、Bのデータ値と定数r、g、bとを用いて、輝度データW=(r×R+g×G+b×B)/(r+g+b)を算出する(ステップS23)。信号解析部30は、合計値sum(初期値は0)に輝度データWを順次加算する(ステップS24)。以上の手順を繰り返し、指定した範囲の画像信号の入力が終了したら(ステップS22)、合計値sumをデータ数(1280×768)で除算して平均値aveを算出する(ステップS25)。
次に、本実施の形態の実施例2−3による液晶表示装置の駆動方法について図15を用いて説明する。本実施例では、輝度データWの最大値maxと平均値aveとに基づいてデューティ比Dを算出する。図15は、輝度データWの最大値maxと平均値aveとに基づいてデューティ比Dを算出する手順を示すフローチャートである。まず信号解析部30は、図13及び図14に示す手順により算出した最大値maxと平均値aveとをメモリから読み出す(ステップS41)。信号解析部30は、最大値maxを0と比較し(ステップS42)、max=0であればD=20とする(ステップS43)。max>0であれば、平均値aveを40と比較する(ステップS44)。ave≦40であれば、D={(ave×2+20)+100}÷2とする(ステップS45)。ave>40であれば、D=100とする(ステップS46)。
次に、本実施の形態の実施例2−4による液晶表示装置の駆動方法について図16及び図17を用いて説明する。本実施例では、輝度データWの最大値maxがとり得る最大の値(例えば63)でない場合に、輝度データWの最大値maxと最小値minと平均値aveとに基づいてデューティ比Dを算出する。
信号解析部30は、図13及び図14に示す手順により最大値maxと平均値aveを算出するとともに、さらに最小値minを算出する。図16は、画像信号R、G、Bから輝度データWの最小値minを算出する手順を示すフローチャートである。例えばフレーム周期1/60secで、1280×768個の各画素の画像信号が、R、G、Bそれぞれ6bit(0〜63)で信号解析部30に入力する(ステップS51)。画像信号が入
力されたら(ステップS52)、信号解析部30は画像信号R、G、Bのデータ値と定数r、g、bとを用いて、輝度データW=(r×R+g×G+b×B)/(r+g+b)を算出する(ステップS53)。信号解析部30は、輝度データWと最小値min(初期値は0)を比較し(ステップS54)、輝度データWが最小値minより小さければ(W<min)、当該輝度データWを最小値minとしてメモリに格納する(ステップS55)。輝度データWが最小値min以上であれば(W≧min)、ステップS51に戻る。指定した範囲の画像信号の入力が終了するまで以上の手順を繰り返す。
本実施例によれば、例えばmax=40、min=5、ave=38の場合にはD=95(%)となり、輝度の高い表示画像が得られる。
次に、本実施の形態の実施例2−5による液晶表示装置の駆動方法について図18乃至図24を用いて説明する。通常の画像を表示する際には出現することが少ないが、R、G、Bのうち1色又は2色のみで表示されている場合、輝度データWの最大値max又は平均値aveに基づいてデューティ比Dを算出してしまうと、白表示に比較して画面が暗くなってしまう。例えば、R1色のみの画像のデューティ比Dは、上記の例では白表示の場合のr/(r+g+b)倍になる。しかし、Rの最大値max(R)が63である場合には、デューティ比Dを100%に近づけて、明るくはっきりとした画像を表示することが望ましい。
ve=ave(RGB)にする(ステップS85)。
本実施の形態の実施例2−6による液晶表示装置の駆動方法について図25を用いて説
明する。本実施例では、デューティ比Dを画像の時間変化によって変化させる。輝度データWの平均値aveが単位時間内に大きく変動する場合には、その変化に合わせてデューティ比Dを変える。これにより表示輝度の変化が強調され、インパクトのある映像が得られる。これに対し、平均値aveの変化が小さい場合には、デューティ比Dをある基準値D0に徐々に変化させる。基準値D0は例えば80%等の一定の値でもよいが、平均値aveが大きくなった(画面全体が白に近い)場合には、眩しさを低減し観察者の目に優しい表示画面にするために、平均値aveが大きくなるにしたがって値を減少させてもよい。
)。dm<0であればDm=Dm-1×(1−α)にする(ステップS156)。
テップS162)。count=10であればDm=Dm-1+βにする(ステップS163)。count<10であればcount=count+1にする(ステップS164)。
例えば、上記実施の形態では、光源装置としてバックライトユニットを用いているが、本発明はこれに限らず、フロントライトユニットを用いてもよい。
(付記1)
対向配置された2枚の基板と、前記2枚の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示パネルと、
入射した光を導光する面状導光板と、前記面状導光板の端部に配置され、所定の点滅周波数で且つ互いに異なるタイミングでフレーム期間内の所定の点灯時間だけ点灯する複数の線状光源とを備えた光源装置と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
付記1記載の液晶表示装置において、
前記点灯時間は、前記複数の線状光源毎に異なること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1又は2に記載の液晶表示装置において、
前記点灯時間は、前記フレーム期間の初期と終期とに分割されていること
を特徴とする液晶表示装置。
付記3記載の液晶表示装置において、
前記フレーム期間に対する前記点灯時間の比率は40%以上であること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至4のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記点滅周波数は、フレーム周波数に等しいこと
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至5のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記複数の線状光源は、1つの前記面状導光板の複数の端部にそれぞれ配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至6のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、前記複数の線状光源の配置位置のほぼ中央で光入射面にほぼ平行に一部が分割された分割面を有していること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至5のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、前記複数の線状光源毎に複数配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
付記8記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は楔形状であること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至5のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板は、複数枚重ねて配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
付記1乃至10のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記面状導光板の前記液晶表示パネル側に配置され、光をほぼ遮断可能な光シャッタをさらに有していること
を特徴とする液晶表示装置。
入射した光を導光する面状導光板と、
前記面状導光板の端部に配置され、所定の点滅周波数で且つ互いに異なるタイミングでフレーム期間内の所定の点灯時間だけ点灯する複数の線状光源と
を有することを特徴とする光源装置。
複数の面状光源を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
フレーム期間内において、互いに異なるタイミングでそれぞれ所定の点灯時間だけ前記複数の面状光源を点灯させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
付記13記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記面状光源は、入射した光を導光する面状導光板と前記面状導光板の端部に配置された線状光源を有し、
前記線状光源は、前記線状光源側の表示領域に画素データが書き込まれている間は消灯すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
(付記15)
所定の期間における各画素の階調に基づいて前記画素毎に輝度データを算出し、
前記輝度データの最大値、最小値及び平均値のうちの少なくともいずれか1つに基づいて、前記所定の期間に対する点灯時間の比率であるデューティ比を算出し、
前記デューティ比に基づいて面状光源を点滅させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
付記15記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記輝度データは、R(赤)、G(緑)、B(青)の画素毎に求めること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
付記15又は16に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいて前記階調を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
付記15乃至17のいずれか1項に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいてγ値を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
付記15乃至18のいずれか1項に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記所定の期間はフレーム周期に等しいこと
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
4 バックライトユニット
6、7 ガラス基板
10、11a〜11d、13a、13b 面状導光板
12a〜12d 蛍光管
14 分割面
16 散乱パターン
18 光入射面
19 先端部
20a、20b 光シャッタ
30 信号解析部
32 バックライト制御部
34 画像信号制御部
36 バックライトインバータ
38 LCD駆動回路
Claims (3)
- 所定の期間における各画素の階調に基づいて前記画素毎に輝度データを算出し、
前記輝度データの最大値、最小値及び平均値のうちの少なくともいずれか1つに基づいて、前記所定の期間に対する点灯時間の比率であるデューティ比を算出し、
前記デューティ比に基づいて、入射した光を導光する面状導光板と、前記面状導光板の端部と、前記端部とは別の端部とに配置された複数の線状光源とを備えた面状光源を点滅させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 請求項1記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記輝度データは、R(赤)、G(緑)、B(青)の画素毎に求めること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 請求項1又は2に記載の液晶表示装置の駆動方法において、
前記デューティ比に基づいて前記階調を変化させること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
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