JP5873734B2 - バックライト駆動装置および表示装置 - Google Patents

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本発明は、バックライト駆動装置および表示装置に関する。
近年、電子書籍端末、スマートフォン、携帯電話、PDA(携帯型情報端末)、タブレット端末、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機、カーナビゲーション装置等の各種情報端末においては、液晶表示装置等の比較的薄型の表示装置が多く利用されている。このような表示装置においては、消費電力を低下させることや、表示画質を向上させることが共通の課題となっている。そこで、従来、表示装置に関し、このような課題を解決することを目的とした様々な技術が考案されている。
例えば、一般的な液晶表示装置においては、バックライトを常時点灯させる方式が採用されている。このような液晶表示装置においては、液晶応答時間の遅延により、特に動きの速い動画を表示した際に、過去のフレーム画像の残像および液晶素子の応答途中の画像によって、いわゆる表示ボケが生じてしまうといった問題がある。
そこで、このような問題を解決するための技術として、下記引用文献1には、バックライト光源を複数の発光領域に分割し、水平ライン群における画像の書込走査が完了する毎に、その水平ライン群に対応する発光領域を点灯させることにより、複数の発光領域を1フレーム期間内で順次スキャン点灯させる技術が開示されている。この技術によれば、上記したような表示ボケを防止することができるとされている。
国際公開第2004/053826号(公開日:2004年6月24日)
しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術では、各発光領域の点灯周期は、表示パネルのフレーム周波数に同期するために、フレーム周波数が低くなるほど、各発光領域は、より低速で間欠点灯(点滅)することとなるため、表示パネルのちらつきが視認され易くなる。すなわち、上記特許文献1に開示されている技術では、表示パネルにおける表示ボケの発生を抑制することができたとしても、これとともに、表示パネルにおけるちらつきの発生を抑制することができない。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示パネルにおける表示ボケを抑制しつつ、表示パネルにおけるちらつきを抑制することにある。
上述した課題を解決するため、本発明に係るバックライト駆動装置は、表示パネルの垂直走査方向に沿って並設された複数のバックライト光源を有するバックライト装置を駆動するバックライト駆動装置であって、前記複数のバックライト光源のうち、前記表示パネルの第1の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、前記表示パネルにおいて当該バックライト光源に対応する画素行が走査される期間に同期させて、順次発光させる発光制御手段を備えることを特徴とする。
上記バックライト駆動装置によれば、複数のバックライト光源の各々を、対応する画素行の走査期間に同期させて順次点灯させることにより、過去のフレーム画像の残像および液晶素子の応答途中の画像が視認され難くなるため、表示ボケを防止することができる。
特に、表示パネルの一部の表示領域である第1の表示領域に対して、このようなバックライト光源の制御を行っているため、ちらつきが生じ易い表示領域の面積を最小限とし、表示パネルのちらつきを視認され難くすることができる。したがって、上記バックライト駆動装置によれば、表示パネルにおける表示ボケを抑制しつつ、表示パネルにおけるちらつきを抑制することができる。
上記駆動装置において、前記発光制御手段は、前記複数のバックライト光源のうち、前記第1の表示領域とは前記垂直走査方向の位置が異なる第2の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、常時発光させることが好ましい。
この構成によれば、他の表示領域については、バックライト光源を常時点灯させることにより、ちらつきが生じないため、表示パネルのちらつきをより視認され難くすることができる。
上記駆動装置において、前記第1の表示領域は、前記表示パネルの上部表示領域および前記表示パネルの下部表示領域であり、前記第2の表示領域は、前記表示パネルの中央部表示領域であることが好ましい。
この構成によれば、ユーザによって視認されやすい表示領域である、表示パネルの中央表示領域に対応するバックライト光源を常時点灯させるため、表示パネルのちらつきをより視認され難くすることができる。
上記駆動装置において、前記表示パネルにおいては、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域が、交互に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、ちらつきが生じ易くなる第1の表示領域と、表示ボケが生じ易くなる第2の表示領域とを交互に配置したことにより、表示ボケおよびちらつきを表示パネルの全面に分散し、表示ボケおよびちらつきを視認され難くすることができる。
上記駆動装置において、前記第1の表示領域は、表示ボケが生じ易い映像として判別された映像が表示される表示領域であることが好ましい。
この構成によれば、表示ボケが生じ難いがちらつきが生じ易くなる第1の表示領域を適切且つ最小限に設定することができる。したがって、表示ボケをより適切に抑制しつつ、表示パネルのちらつきをより視認され難くすることができる。
上記駆動装置において、前記発光制御手段は、前記表示パネルに表示される映像のフレーム周波数が低くなるにつれ、前記第2の表示領域の面積を拡大することが好ましい。
この構成によれば、上記フレーム周波数が低くなることによって、第1の表示領域におけるちらつきが視認され易くなったとしても、この第1の表示領域の面積が相対的に縮小されるため、このちらつきを視認され難くすることができる。
上記駆動装置において、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域の少なくともいずれか一方は、ユーザによって指定された表示領域であることが好ましい。
この構成によれば、表示ボケを抑制すべき第1の表示領域、およびちらつきを抑制すべき第2の表示領域を適切に設定することができる。
上記駆動装置において、前記発光制御手段は、前記複数のバックライト光源のうち、前記第2の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、60Hz以上の周波数で、間欠的に発光させることが好ましい。
この構成によれば、第2の表示領域についても、対応するバックライト光源を点滅させることにより、表示ボケを抑制することができる。これにより、表示パネルの表示ボケの抑制効果をより高めることができる。特に、60Hz以上の周波数でバックライト光源を点滅させることにより、このバックライト光源のちらつきを抑制することができる。
上記駆動装置において、前記発光制御手段は、前記第1の表示領域に対応するバックライト光源の発光量と、前記第2の表示領域に対応するバックライト光源の発光量とを、それぞれ個別に制御可能であることが好ましい。
この構成によれば、上記駆動装置と同様の効果(表示ボケ抑制効果、ちらつき防止効果等)を奏することを可能としつつ、表示パネルの明るさを柔軟に制御することができる。例えば、表示パネルの明るさを均一にすることにより、表示パネルの輝度ムラを抑制することもできる。
また、本発明に係る表示装置は、複数の画素を有する表示パネルと、前記表示パネルの垂直走査方向に対応する方向に並設された複数のバックライト光源を有するバックライト装置と、上記バックライト駆動装置とを備えたことを特徴とする。
この表示装置によれば、上記バックライト駆動装置と同様の効果を奏することができる。
上記表示装置において、前記複数の画素の各々が有するスイッチング素子の半導体層には、酸化物半導体が用いられていることが好ましい。特に、上記表示装置において、上記酸化物半導体は、IGZOであることが好ましい。
この構成によれば、各画素のON特性およびOFF特性が非常に優れたものとなり、リフレッシュレートの大幅な増減が容易に可能となるため、表示ボケやちらつきが生じ易くなり、よって、この表示ボケやちらつきを抑制する必要性が高くなる。このため、本発明は、このような表示装置へ適用することで、より高い効果を奏することが可能となる。
本発明によれば、表示パネルにおける表示ボケを抑制しつつ、表示パネルにおけるちらつきを抑制することができる。
実施形態1に係るテレビの概略構成を示すブロック図である。 実施形態1に係るテレビが備えるバックライトユニットの構成を示す。 実施形態1に係るテレビにおける、バックライト光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。 実施形態1に係るテレビにおける、映像信号のフレーム周波数と、中央部表示領域の面積との関係を示す。 実施形態2に係るテレビの概略構成を示すブロック図である。 実施形態3に係るテレビの表示パネルにおける、各種表示領域の配置を示す。 実施形態3に係るテレビにおける、バックライト光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。 実施形態4に係るテレビの表示パネルにおける、各種表示領域の配置を示す。 実施形態4に係るテレビにおける、バックライト光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。 実施形態5に係るテレビの概略構成を示すブロック図である。 実施形態6に係るテレビにおける、バックライト光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。 実施形態7に係るテレビにおける、各表示領域の発光量および供給電流を示す。 実施形態7に係るテレビにおける、各表示領域の発光量および発光素子数を示す。 酸化物半導体を用いたTFTを含む、各種TFTの特性を示す図である。
(実施形態1)
本発明に係る実施形態について、図面を参照して以下に説明する。まず、本発明に係る実施形態1について説明する。この実施形態1では、表示装置としての機能を有するテレビジョン受像機に本発明を適用する例を説明する。
(テレビの構成)
はじめに、図1を参照して、実施形態1に係るテレビ100の構成について説明する。図1は、実施形態1に係るテレビ100の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すテレビ100は、いわゆるテレビジョン受像機である。例えば、テレビ100は、地上デジタル放送、BSデジタル放送、CSデジタル放送等のテレビ放送波を受信することが可能である。そして、テレビ100は、受信したテレビ放送波に含まれている番組コンテンツを再生することによって、この番組コンテンツをユーザに視聴させることが可能である。
図1に示すように、テレビ100は、表示パネル102、バックライトユニット104、ディスプレイ駆動回路110、映像処理回路120、チューナ106、およびHDMIインタフェース108を備えている。
(表示パネル)
表示パネル102は、テレビ100において再生された番組コンテンツ等、各種映像を表示する。この表示パネル102には、いわゆるアクティブマトリクス型の液晶表示パネルが採用されている。すなわち、表示パネル102は、複数のTFT液晶画素、複数のゲート信号ライン、および複数のソース信号ラインを備えて構成されている。
複数のTFT液晶画素は、複数の画素列および複数の画素行からなる、いわゆる格子状に配設されている。ゲート信号ラインは、画素行毎に設けられている。各ゲート信号ラインは、対応する画素行の各TFT液晶画素と電気的に接続されており、これら各TFT液晶画素に対して、走査線駆動回路114から送出されたゲート信号を供給するために設けられている。ソース信号ラインは、画素列毎に設けられている。各ソース信号ラインは、対応する画素列の各TFT液晶画素と電気的に接続されており、これら各TFT液晶画素に対して、信号線駆動回路116から送出されたソース信号を供給するために設けられている。
本実施形態では、先頭からn番目の画素行を、画素行(n)と表現する。例えば、先頭の画素行を、画素行(1)と表現し、先頭から2番目の画素行を、画素行(2)と表現する。また、画素行(n)を駆動するためのゲート信号ライン(すなわち、先頭からn番目のゲート信号ライン)を、ゲート信号ライン(n)と表現する。例えば、画素行(1)を駆動するためのゲート信号ラインを、ゲート信号ライン(1)と表現し、画素行(2)を駆動するためのゲート信号ラインを、ゲート信号ライン(2)と表現する。
(バックライトユニット)
バックライトユニット104は、表示パネル102の裏側に設けられている。バックライトユニット104は、表示パネル102に対して、その裏側からバックライト光を照射する。表示パネル102においては、ディスプレイ駆動回路110の制御により、TFT液晶画素毎に、映像信号に応じて上記バックライト光の透過量が調整される。これにより、表示パネル102には、映像信号に応じた映像が表示されることとなる。
(ディスプレイ駆動回路)
ディスプレイ駆動回路110は、入力された映像信号に応じて表示パネル102およびバックライトユニット104を駆動することにより、この映像信号に応じた映像を表示パネル102に表示させる。上述したように、本実施形態では、表示パネル102として、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルを採用している。これに応じて、ディスプレイ駆動回路110は、図1に示すように、ディスプレイ駆動回路110は、タイミングコントローラ112、走査線駆動回路114、信号線駆動回路116、およびバックライト駆動回路118を備えている。
(タイミングコントローラ)
タイミングコントローラ112には、映像処理回路120から映像信号が入力される。例えば、映像信号には、クロック信号、同期信号、画像データ信号等が含まれる。そして、タイミングコントローラ112は、この映像信号に従って、各駆動回路(走査線駆動回路114、信号線駆動回路116、およびバックライト駆動回路118)を同期して動作させ、かつ、映像信号に応じた映像を表示パネル102に表示させるための各種制御信号を、上記各駆動回路に対して出力する。
(走査線駆動回路)
走査線駆動回路114は、複数のゲート信号ラインを順次選択して走査する。具体的には、走査線駆動回路114は、複数のゲート信号ラインを1本ずつ順次選択し、選択したゲート信号ラインに対して、ON電圧を印加する(すなわち、ゲート信号を供給する)。これにより、当該ゲート信号ライン上の各TFT液晶画素において、スイッチング素子(TFT)がONに切り替えられる。
(信号線駆動回路)
信号線駆動回路116は、ゲート信号ラインが選択されている間、そのゲート信号ライン上の各TFT液晶画素に対して、対応するソース信号ラインから、画像データに応じたソース信号を供給する。具体的には、信号線駆動回路116は、入力された映像信号に基づいて、選択されたゲート信号ライン上の各TFT液晶画素に出力すべき電圧の値を算出し、その値の電圧をソース出力アンプ(図示を省略する)から各ソース信号ラインに向けて出力する。この結果、選択されたゲート信号ライン上の各TFT液晶画素に対してソース信号が供給され、このソース信号が書き込まれることとなる。
(バックライト駆動回路)
バックライト駆動回路118は、バックライトユニット104を駆動することにより、バックライトユニット104を発光させる。バックライト駆動回路118は、発光制御部119を備える。発光制御部119は、バックライトユニット104の発光タイミングを制御する。詳細については後述するが、例えば、発光制御部119は、バックライトユニット104が備える複数のバックライト光源202の各々の発光タイミングを制御することが可能である。
(映像処理回路)
映像処理回路120は、チューナ106およびHDMIインタフェース108から供給された映像信号を受信する。例えば、チューナ106からは、放送局から放送された映像コンテンツの映像信号を受信する。また、HDMIインタフェース108からは、外部機器(図示を省略する)によって再生された映像コンテンツの映像信号を受信する。
そして、映像処理回路120は、受信した映像信号から、ディスプレイ駆動回路110へ供給するための映像信号(すなわち、クロック信号、同期信号、画像データ信号等が含まれる映像信号)を生成し、生成した映像信号をディスプレイ駆動回路110へ出力する。
映像処理回路120は、映像判別部122を備えている。映像判別部122は、映像信号における各種特徴点を判別する。例えば、映像判別部122は、映像信号のフレーム周波数を判別する。映像処理回路120によって判別された各種特徴点は、タイミングコントローラ112を介して、バックライト駆動回路118へ通知される。
なお、映像処理回路120への映像信号の入力系統は、チューナ106およびHDMIインタフェース108からに限らない。例えば、HDMIインタフェースとは異なる外部機器インタフェースや、通信インタフェース、HDDに記録された映像コンテンツを再生する再生部等から、映像信号が入力されてもよい。
(バックライトユニットの構成)
次に、図2を参照して、バックライトユニット104の構成について説明する。図2は、実施形態1に係るテレビ100が備えるバックライトユニット104の構成を示す。さらに、図2は、バックライトユニット104の前面側に、表示パネル102が重ねて設けられている様子を概念的に示す。
ここでは、説明を分かり易くするために、18行の画素行が設けられた表示パネル102、および9つのバックライト光源202が設けられたバックライトユニット104を図示している。実際には、より多くのゲート信号ラインおよびより多くのバックライト光源が設けられ得る。
バックライトユニット104は、複数のバックライト光源202(バックライト光源202A〜F)を有する。各バックライト光源202は、横方向(表示パネル102の画素行方向に対応する方向)を長手方向とし、縦方向(表示パネル102の画素列方向に対応する方向)を短手方向とする、細長い長方形状を有している。これら複数のバックライト光源202は、縦方向に並べて設けられている。これにより、バックライトユニット104は、表示パネル2の表示領域の略全域に対して、バックライト光を照射することが可能となっている。
各バックライト光源202は、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)やCCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極蛍光ランプ)等の発光体を備えて構成される。例えば、この発光体にLEDが用いられる場合、各バックライト光源202は、基板上に配列された複数のLEDを備えて構成される。また、各バックライト光源202に薄型のものが用いられる場合には、上記発光体から発せられた光を均一に表示パネル102へ照射するための導光板が設けられるとともに、上記発光体が、上記導光板のいずれかの側部に設けられる場合がある。
各バックライト光源202は、テレビ100が備える電源回路(図示を省略する)から供給された電力を利用して発光する。各バックライト光源202が発光するタイミングは、バックライト駆動回路118の発光制御部119によって制御される。各バックライト光源202は、発光制御部119の制御により、単独で発光することが可能となっている。
(バックライト駆動回路による発光制御)
このように構成されたバックライトユニット104に対し、バックライト駆動回路118の発光制御部119は、複数のバックライト光源202の各々の発光タイミングを制御することが可能である。すなわち、発光制御部119は、任意のバックライト光源202を、単独で発光させることができる。
もちろん、発光制御部119は、任意の複数のバックライト光源202を、他のバックライト光源202から独立して、発光させることができるし、全てのバックライト光源202を、同時に発光させることもできる。
特に、発光制御部119は、特定のバックライト光源202を、対応する画素行が走査されるタイミングに同期させて、発光させることが可能である。“バックライト光源202に対応する画素行”とは、そのバックライト光源202からのバックライト光が照射され得る画素行を意味しており、大概、そのバックライト光源202が裏側に設けられている画素行を意味する。
画素行が走査されるタイミングは、タイミングコントローラ112から供給される水平同期信号によって決定される。したがって、例えば、発光制御部119は、この水平同期信号に基づいて、画素行が走査されるタイミングと、その画素行に対応するバックライト光源202を発光させるタイミングとを、同期させることができる。
このために、テレビ100は、各バックライト光源202に対し、いくつかの画素行を予め対応付けておく。そして、テレビ100は、この対応付けを示す情報を、当該テレビ100が備えるメモリ等に予め格納しておく。発光制御部119は、上記情報を参照することにより、各画素行に対応するバックライト光源202を特定することができる。
(バックライト光源の発光タイミングの制御例)
以下、図3を参照して、実施形態1に係るテレビ100における、バックライト光源202の発光タイミングを説明する。図3は、実施形態1に係るテレビ100における、バックライト光源202の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
図3は、1フレーム期間における、各ゲート信号ラインの駆動タイミング、および、各バックライト光源202の発光タイミングを、駆動パルスのパルス波形で示すものである。
図3において、Vsyncは、フレーム期間毎に発生する垂直同期信号を示す。すなわち、Vsyncは、1フレーム期間の間、その値がON(Hiレベル)となる。
また、Vg(1)〜(18)は、ゲート信号ライン(1)〜(18)の駆動パルスを示す。すなわち、Vg(1)〜(18)の各々は、その値がON(Hiレベル)となることにより、対応するゲート信号ラインが走査されることとなる。
また、Vl(1)〜(9)は、バックライト光源202A〜I(図2参照)の駆動パルスを示す。すなわち、Vl(1)〜(9)の各々は、その値がON(Hiレベル)となることにより、対応するバックライト光源202が駆動されることとなる。
図3のVg(1)〜Vg(18)が示すように、1フレーム期間においては、ゲート信号ライン(1)〜(18)が、順次1本ずつ走査される。
これに対し、複数のバックライト光源202は、1フレーム期間において、以下のように駆動される。
(1.バックライト光源と画素行との対応付け)
上述したとおり、テレビ100は、予め、各バックライト光源202に対し、いくつかの画素行を対応付けておく。本実施形態では、バックライト光源202が9つ設けられているのに対し、表示パネル102には、画素行が18行設けられている。これに応じて、テレビ100は、各バックライト光源202に対し、2つの画素行を対応付ける。例えば、バックライト光源202Aには、画素行(1)および画素行(2)を対応付け、バックライト光源202Aには、画素行(3)および画素行(4)を対応付ける、といった具合である。
本実施形態では、各バックライト光源202の縦方向のサイズが同一であるために、各バックライト光源202に対応付ける画素行の数を同一としているが、各バックライト光源202のサイズや照射範囲が互いに異なる場合は、各バックライト光源202に対応付ける画素行の数を異ならせてもよい。
(2.バックライト光源の分類)
発光制御部119は、予め、複数のバックライト光源202を、スキャン点灯させるバックライト光源202と、常時点灯させるバックライト光源202とに分類する。
例えば、図2に示す例では、表示パネル102の表示領域は、上部表示領域、中央部表示領域、および下部表示領域を含んで構成されている。
上記中央部表示領域は、テレビ100において、バックライト光源202の発光タイミングを制御するにあたり、表示ボケ防止よりもちらつき防止を優先するために、対応するバックライト光源202を、スキャン点灯させない(すなわち、常時点灯させる)表示領域である。このような表示領域を、以下、「常時点灯領域」と称する。
一方、上記上部表示領域および上記下部表示領域は、テレビ100において、バックライト光源202の発光タイミングを制御するにあたり、ちらつき防止よりも表示ボケ防止を優先するために、対応するバックライト光源202を、スキャン点灯させる表示領域である。このような表示領域を、以下、「スキャン点灯領域」と称する。
例えば、図2に示す例では、画素行(1)〜(6)を含む上部表示領域が、スキャン点灯領域として設定されている。また、画素行(13)〜(18)を含む下部表示領域が、スキャン点灯領域(第1の表示領域)として設定されている。そして、画素行(7)〜(12)を含む中央部表示領域が、常時点灯領域(第1の表示領域とは垂直走査方向の位置が異なる第2の表示領域)として設定されている。
このように、各表示領域が設定されたことに応じて、発光制御部119は、上記表示領域毎に、複数のバックライト光源202を、スキャン点灯させるバックライト光源202と、常時点灯させるバックライト光源202とに分類する。
例えば、図2に示す例では、上記上部表示領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202A〜C、および、上記下部表示領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202G〜Iが、スキャン点灯させるバックライト光源202として選択されている。そして、上記中央部表示領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202D〜Fが、常時点灯させるバックライト光源202として選択されている。
(3.バックライト光源の発光制御)
そして、発光制御部119は、スキャン点灯させる複数のバックライト光源202については、表示パネル102において対応する画素行が走査される期間に同期させて、順次発光させる。一方、発光制御部119は、常時点灯させる複数のバックライト光源202については、表示パネル102において全ての画素行が走査されるまで(すなわち、1フレーム期間)、発光させる。
(3.1.上部表示領域に対応するバックライト光源の発光制御)
例えば、表示パネル102の上部表示領域には、バックライト光源202A〜Cが対応しており、このバックライト光源202A〜Cは、スキャン点灯させるバックライト光源202に分類されている。このうち、バックライト光源202Aには、画素行(1)および画素行(2)が割り当てられている。したがって、発光制御部119は、画素行(1)が走査される水平走査期間と、画素行(2)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Aを発光させる。同様に、発光制御部119は、画素行(3)が走査される水平走査期間と、画素行(4)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Bを発光させ、画素行(5)が走査される水平走査期間と、画素行(6)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Cを発光させる。これにより、バックライト光源202A〜Cは、画素行(1)が走査される水平走査期間〜画素行(6)が走査される水平走査期間に同期して、順次発光することとなる(図3のVl(1)〜(3)を参照)。
(3.2.下部表示領域に対応するバックライト光源の発光制御)
また、表示パネル102の下部表示領域には、バックライト光源202G〜Iが対応しており、このバックライト光源202G〜Iは、スキャン点灯させるバックライト光源202に分類されている。このうち、バックライト光源202Gには、画素行(13)および画素行(14)が割り当てられている。したがって、発光制御部119は、画素行(13)が走査される水平走査期間と、画素行(14)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Gを発光させる。同様に、発光制御部119は、画素行(15)が走査される水平走査期間と、画素行(16)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Hを発光させ、画素行(17)が走査される水平走査期間と、画素行(18)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Iを発光させる。これにより、バックライト光源202G〜Iは、画素行(13)が走査される水平走査期間〜画素行(18)が走査される水平走査期間に同期して、順次発光することとなる(図3のVl(7)〜(9)を参照)。
(3.3.中央部表示領域に対応するバックライト光源の発光制御)
一方、表示パネル102の中央部表示領域には、バックライト光源202D〜Fが対応しており、このバックライト光源202D〜Fは、常時点灯させるバックライト光源202に分類されている。したがって、発光制御部119は、画素行(1)〜(18)が走査される1フレーム期間の間、バックライト光源202D〜Fを発光させる。これにより、バックライト光源202D〜Fは、画素行(1)が走査される水平走査期間〜画素行(18)が走査される水平走査期間の間に、常時発光することとなる(図3のVl(4)〜(6)を参照)。
(4.表示領域の変更機能)
ここで、発光制御部119は、上記各表示領域の面積を変更することが可能である。以下、図4を参照して、この点について具体的に説明する。図4は、本実施形態に係るテレビ100における、映像信号のフレーム周波数(横軸)と、表示パネル102における中央部表示領域の面積の割合(縦軸)との関係を示す。
例えば、映像信号のフレーム周波数が低くなるにつれ、スキャン点灯させるバックライト光源202の各々は、より低速で間欠点灯(点滅)することとなる。このため、スキャン点灯領域(図2の例では、上記上部表示領域および上記下部表示領域)においては、ちらつきが視認され易くなる。
そこで、発光制御部119は、図4に示すように、映像信号のフレーム周波数が低くなるにつれ、常時点灯領域(図4の例では、中央部表示領域)の面積を広げる。すなわち、ちらつき防止を優先する表示領域の面積を広げる。そして、発光制御部119は、変更後の上記各表示領域に応じて、複数のバックライト光源202を、スキャン点灯させるバックライト光源202と常時点灯させるバックライト光源202とに分類する。
これにより、映像信号のフレーム周波数が低くなったことにより、スキャン点灯領域においてちらつきが視認され易くなったとしても、ちらつきが生じない常時点灯領域の面積が広がるため、表示パネル102においては、ちらつき防止効果が高まることとなる。
常時点灯領域の面積を広げる方法は様々である。例えば、既存の常時点灯領域を上方へ広げてもよく、既存の常時点灯領域を下方へ広げてもよい。また、既存の常時点灯領域を上方および下方の双方へ広げてもよい。また、既存の常時点灯領域とは別に(すなわち、連続しない表示領域上に)、新たな常時点灯領域を設けてもよい。
なお、既に説明したとおり、映像信号のフレーム周波数は、映像処理回路120が備える映像判別部122によって判定され、バックライト駆動回路118へ通知される。したがって、発光制御部119は、この通知内容から、映像信号のフレーム周波数を特定することができる。
(効果)
このように、本実施形態のテレビ100によれば、複数のバックライト光源202の各々を、対応する画素行の走査期間に同期させて順次点灯させることにより、過去のフレーム画像の残像が視認され難くなるため、画像の表示ボケを防止することができる。
特に、本実施形態のテレビ100によれば、全てのバックライト光源202を上記順次点灯させるのではなく、一部のバックライト光源202については、ちらつきが生じないように常時点灯させる。これにより、表示パネル102において、ちらつきが視認されることを抑制することができる。特に、ユーザによって視認されやすい表示領域である、表示パネル102の中央表示領域に対応するバックライト光源202を常時点灯させるため、表示パネル102において、ちらつきが視認されることをより抑制することができる。
このように、本実施形態のテレビ100によれば、表示パネルにおける表示ボケおよびちらつきをともに抑制することができる。
次に、本発明に係る実施形態2について説明する。以下、実施形態2に係るテレビ100のうち、実施形態1に係るテレビ100との相違点を説明し、それ以外の点については、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
図5は、実施形態2に係るテレビ100の概略構成を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態に係るテレビ100は、図1に示した構成から、さらに表示領域設定回路130を備えて構成されている。
表示領域設定回路130は、表示パネル102の表示領域のうちの、ユーザが指定した領域を、常時点灯領域として設定する。すでに説明したとおり、テレビ100は、中央部表示領域を、常時点灯領域としている。したがって、表示領域設定回路130は、ユーザが指定した中央部表示領域を、常時点灯領域として設定する。
例えば、表示領域設定回路130は、上記常時点灯領域の設定をユーザに促すための情報を、表示パネル2に表示させる。この表示に応じて、ユーザは、マウス、キーボード、タッチパネル等の、テレビ100が備える入力デバイス(図示省略)を用いて、テレビ100に対して上記常時点灯領域を指定する。そして、表示領域設定回路130は、指定された常時点灯領域を示す情報を出力する。例えば、この情報には、上記常時点灯領域の開始行および終了行が示されている。これに限らず、この情報には、上記常時点灯領域の開始行および上記常時点灯領域に含まれる行数等、少なくとも上記常時点灯領域が特定可能な情報が示されていてもよい。
表示領域設定回路130から出力された上記情報は、バックライト駆動回路118へ入力される。バックライト駆動回路118の発光制御手段119は、入力された上記情報に基づいて、表示パネル102における中央部表示領域(すなわち、常時点灯領域)を特定する。
そして、発光制御手段119は、特定した中央部表示領域よりも上部の表示領域を上部表示領域として特定し、特定した中央部表示領域よりも下部の表示領域を下部表示領域として特定する。
その後、発光制御手段119は、実施形態1と同様に、上部表示領域および下部表示領域に対応するバックライト光源202をスキャン点灯させるバックライト光源202に分類し、中央部表示領域に対応するバックライト光源202を常時点灯させるバックライト光源202に分類したうえで、各バックライト光源202の発光を制御する。
なお、ユーザによって指定された常時点灯領域は、実施形態1と同様に、映像信号のフレーム周波数に応じて動的に変更されてもよい。また、上記常時点灯領域は、ユーザが任意のタイミングで再設定できるようにしてもよい。また、ユーザによって上記常時点灯領域が指定されなかった場合、発光制御手段119は、予めテレビ100に設定されている常時点灯領域を用いてもよい。
次に、本発明に係る実施形態3について説明する。この実施形態3では、スキャン点灯領域および常時点灯領域の配置が、実施形態1と異なる例について説明する。以下、実施形態3に係るテレビ100のうち、実施形態1に係るテレビ100との相違点を説明し、それ以外の点については、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
図6は、実施形態3に係るテレビ100の表示パネル102における、各種表示領域の配置を示す。図7は、実施形態3に係るテレビ100における、バックライト光源202の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
図6に示すように、本実施形態のテレビ100においては、表示パネル102の表示領域は、2つの画素行毎に、スキャン点灯領域および常時点灯領域が交互に配置されて構成されている。
例えば、図6に示す例では、画素行(1),(2)を含む表示領域、画素行(5),(6)を含む表示領域、画素行(9),(10)を含む表示領域、画素行(13),(14)を含む表示領域、および、画素行(17),(18)を含む表示領域の各々が、スキャン点灯領域として設定されている。これに対し、画素行(3),(4)を含む表示領域、画素行(7),(8)を含む表示領域、画素行(11),(12)を含む表示領域、および、画素行(15),(16)を含む表示領域の各々が、常時点灯領域として設定されている。
このように、各表示領域が設定されたことに応じて、発光制御部119は、上記表示領域毎に、複数のバックライト光源202を、スキャン点灯させるバックライト光源202と常時点灯させるバックライト光源202とに分類する。
例えば、図6に示す例では、各スキャン点灯領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202A,C,E,G,Iが、スキャン点灯させるバックライト光源202として分類されている。そして、各常時点灯領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202B,D,F,Hが、常時点灯させるバックライト光源202として分類されている。
(バックライト光源の発光制御)
実施形態3に係るテレビ100においては、各バックライト光源202の発光タイミングは、図7に示すとおりとなる。
(スキャン点灯領域に対応するバックライト光源の発光制御)
例えば、各スキャン点灯領域には、バックライト光源202A,C,E,G,Iが対応しており、このバックライト光源202A,C,E,G,Iは、スキャン点灯させるバックライト光源202に分類されている。
このうち、バックライト光源202Aには、画素行(1)および画素行(2)が割り当てられている。したがって、発光制御部119は、画素行(1)が走査される水平走査期間と、画素行(2)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Aを発光させる。
同様に、発光制御部119は、画素行(5)が走査される水平走査期間と、画素行(6)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Cを発光させ、画素行(9)が走査される水平走査期間と、画素行(10)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Eを発光させる。
さらに、発光制御部119は、画素行(13)が走査される水平走査期間と、画素行(14)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Gを発光させ、画素行(17)が走査される水平走査期間と、画素行(18)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Iを発光させる。(図7のVl(1),(3),(5),(7),(9)を参照)。
(常時点灯領域に対応するバックライト光源の発光制御)
一方、各常時点灯領域には、バックライト光源202B,D,F,Hが対応しており、このバックライト光源202B,D,F,Hは、常時点灯させるバックライト光源202に分類されている。
したがって、発光制御部119は、画素行(1)〜(18)が走査される1フレーム期間の間、バックライト光源202B,D,F,Hを発光させる。これにより、バックライト光源202B,D,F,Hは、画素行(1)が走査される水平走査期間〜画素行(18)が走査される水平走査期間の間に、常時発光することとなる(図7のVl(2),(4),(6),(8)を参照)。
(効果)
このように、本実施形態のテレビ100によれば、表示ボケが生じ難いがちらつきが生じ易くなるスキャン点灯領域と、表示ボケが生じ易くなる常時点灯領域とを交互に配置したことにより、表示ボケおよびちらつきを表示パネル102の全面に分散することができ、したがって、表示ボケおよびちらつきを視認され難くすることができる。
次に、本発明に係る実施形態4について説明する。この実施形態4では、スキャン点灯領域および常時点灯領域の配置が、実施形態1と異なる例について説明する。以下、実施形態4に係るテレビ100のうち、実施形態1に係るテレビ100との相違点を説明し、それ以外の点については、実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
図8は、実施形態4に係るテレビ100の表示パネル102における、各種表示領域の配置を示す。図9は、実施形態4に係るテレビ100における、バックライト光源202の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
図8に示すように、本実施形態のテレビ100においては、表示パネル102の表示領域のうちの、テロップ映像等、表示ボケが生じ易い映像が表示される表示領域が、スキャン点灯領域として設定されている。
例えば、図8に示す例では、画素行(15)〜(18)を含む表示領域が、スキャン点灯領域として設定されている。これに対し、画素行(1)〜(14)を含む表示領域が、常時点灯領域として設定されている。
本実施形態では、映像処理回路120の映像判別部122によって、映像処理回路120に入力された映像信号から、上記スキャン点灯領域が自動的に特定されている。例えば、映像判別部122は、複数のフレーム画像に基づいて、各オブジェクト(例えば、文字や人物等)の単位時間あたりの移動量を算出する。そして、映像判別部122は、算出された移動量が予め定められた閾値以上となるオブジェクトを、表示ボケが生じ易い映像として特定する。そして、映像判別部122は、そのオブジェクトが表示されている領域を、画素行単位で、スキャン点灯領域として特定する。
ここで、上記閾値は、例えば、映像処理回路120が備えるメモリ等に予め記憶されている。上記閾値は、映像信号のフレーム周波数毎に設定されていることが好ましい。映像信号のフレーム周波数によって、表示ボケの生じ易さの度合いが異なるからである。例えば、映像信号のフレーム周波数が高くなるほど、表示ボケが生じ易くなるため、上記閾値を小さくしてもよい。
そして、映像判別部122は、特定されたスキャン点灯領域を発光制御部119へ通知する。これにより、発光制御部119は、表示ボケが生じ易い映像が表示される表示領域をスキャン点灯領域として設定し、その他の領域を常時点灯領域として設定することが可能となっている。
このように、各表示領域が設定されたことに応じて、発光制御部119は、上記表示領域毎に、複数のバックライト光源202を、スキャン点灯させるバックライト光源202と常時点灯させるバックライト光源202とに分類する。
例えば、図8に示す例では、上記スキャン点灯領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202H,Iが、スキャン点灯させるバックライト光源202に分類されている。そして、上記常時点灯領域に対応する位置に配置されているバックライト光源202A〜Gが、常時点灯させるバックライト光源202に分類されている。
(バックライト光源の発光制御)
実施形態4に係るテレビ100においては、各バックライト光源202の発光タイミングは、図9に示すとおりとなる。
(スキャン点灯領域に対応するバックライト光源の発光制御)
例えば、スキャン点灯領域には、バックライト光源202H,Iが対応しており、このバックライト光源202H,Iは、スキャン点灯させるバックライト光源202に分類されている。
このうち、バックライト光源202Hには、画素行(15)および画素行(16)が割り当てられている。したがって、発光制御部119は、画素行(15)が走査される水平走査期間と、画素行(16)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Hを発光させる。同様に、発光制御部119は、画素行(17)が走査される水平走査期間と、画素行(18)が走査される水平走査期間に同期して、バックライト光源202Iを発光させる(図9のVl(8),(9)を参照)。
(常時点灯領域に対応するバックライト光源の発光制御)
一方、常時点灯領域には、バックライト光源202A〜Gが対応しており、このバックライト光源202A〜Gは、常時点灯させるバックライト光源202に分類されている。
したがって、発光制御部119は、画素行(1)〜(18)が走査される1フレーム期間の間、バックライト光源202A〜Gを発光させる。これにより、バックライト光源202A〜Gは、画素行(1)が走査される水平走査期間〜画素行(18)が走査される水平走査期間に同期して、常時発光することとなる(図9のVl(1)〜(7)を参照)。
(効果)
このように、本実施形態のテレビ100によれば、表示ボケが生じ易い表示領域を自動的に識別し、この表示領域のみスキャン点灯を行い表示ボケを抑制することができる。すなわち、スキャン点灯を採用したことによりちらつきが生じ易くなってしまう表示領域を最小限とすることができる。したがって、表示ボケおよびちらつきをより効率的に抑制することができる。
次に、本発明に係る実施形態1について説明する。以下、実施形態5に係るテレビ100のうち、実施形態4に係るテレビ100との相違点を説明し、それ以外の点については、実施形態4と同様であるため、説明を省略する。
図10は、実施形態5に係るテレビ100の概略構成を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態に係るテレビ100は、実施形態4に係るテレビ100の構成(図1参照)から、さらに表示領域設定回路132を備えて構成されている。
表示領域設定回路132は、表示パネル102の表示領域のうちの、表示ボケが生じ易い表示領域を、スキャン点灯領域として設定する。例えば、表示領域設定回路132は、上記スキャン点灯領域の設定をユーザに促すための情報を、表示パネル2に表示させる。この表示に応じて、ユーザは、マウス、キーボード、タッチパネル等の、テレビ100が備える入力デバイス(図示省略)を用いて、テレビ100に対して上記スキャン点灯領域を指定する。そして、表示領域設定回路132は、指定されたスキャン点灯領域を示す情報を出力する。例えば、この情報には、上記スキャン点灯領域の開始行および終了行が示されている。これに限らず、この情報には、上記スキャン点灯領域の開始行および上記スキャン点灯領域に含まれる行数等、少なくとも上記スキャン点灯領域が特定可能な情報が示されていてもよい。
表示領域設定回路132から出力された上記情報は、バックライト駆動回路118へ入力される。バックライト駆動回路118の発光制御手段119は、入力された上記情報に基づいて、表示パネル102における上記スキャン点灯領域を特定する。そして、発光制御手段119は、上記スキャン点灯領域以外の表示領域を常時点灯領域として特定する。
その後、発光制御手段119は、実施形態4と同様に、上部スキャン点灯領域に対応するバックライト光源202をスキャン点灯させるバックライト光源202に分類し、上記常時点灯領域に対応するバックライト光源202を常時点灯させるバックライト光源202に分類したうえで、各バックライト光源202の発光を制御する。
なお、ユーザによって指定されたスキャン点灯領域は、固定されてもよく、実施形態1と同様に、映像信号のフレーム周波数に応じて動的に変更されてもよい。また、上記スキャン点灯領域は、ユーザが任意のタイミングで再設定できるようにしてもよい。また、ユーザによって上記スキャン点灯領域が指定されなかった場合、発光制御手段119は、予めテレビ100に設定されている上記スキャン点灯領域を用いてもよい。
次に、本発明に係る実施形態6について説明する。以下に説明する発光制御手段119の機能は、実施形態1〜5のいずれにも適用することが可能である。したがって、以下に説明する発光制御手段119の機能を、実施形態1〜5のいずれに組み合わせたとしても、本実施形態6が実現され得る。
実施形態6の発光制御手段119は、複数のバックライト光源202のうち、常時点灯領域に対応する複数のバックライト光源202(すなわち、常時点灯させるバックライト光源202)の各々を、表示パネル102におけるフレーム期間の間、間欠的に発光(すなわち、点滅)させる。
特に、実施形態6では、常時点灯させるバックライト光源202の点滅周波数を、60Hz以上としている。その理由は、上記点滅周波数を概ね60Hz以上とすることにより、ユーザにとってちらつきが視認されにくいからである。
図11は、実施形態6に係るテレビ100における、バックライト光源202の発光タイミングを示すタイミングチャートである。実施形態1(図3)では、常時点灯領域に含まれる画素行(4)〜(6)に対応するバックライト光源202D〜Fは、常時点灯するように制御されるが、実施形態6(図11)では、上記バックライト光源202D〜Fが、間欠点灯するように制御される(図3のVl(4)〜(6)および図11のVl(4)〜(6)参照)。
特に、図11に示す例では、1フレーム期間の間に、バックライト光源202D〜Fは、3回ずつ点灯するように制御される。したがって、例えば、映像信号のフレーム周波数が60Hzの場合、バックライト光源202D〜Fの点滅周波数は180Hzとなる。すなわち、映像信号のフレーム周波数が60Hzの場合、バックライト光源202D〜Fの点滅周波数を60Hz以上とする場合には、バックライト光源202D〜Fを、1フレーム期間に少なくとも1回ずつ点灯させればよい。
(効果)
本実施形態6のテレビ100によれば、常時点灯領域についても、対応するバックライト光源202を点滅させることにより、表示ボケを抑制することができる。但し、その点滅周波数を60Hz以上としているために、常時点灯領域において、ちらつきが視認されることはない。したがって、本実施形態のテレビ100によれば、表示パネルにおけるちらつきを増加させることなく、表示ボケをより抑制することができる。特に、本実施形態のテレビ100によれば、常時点灯領域のバックライト光源202を点滅させることにより、表示ボケの抑制効果を広範囲なものとすることができるうえ、バックライトユニット104の消費電力を抑制することができる。
次に、本発明に係る実施形態7について説明する。以下に説明する発光制御手段119の機能は、実施形態1〜6のいずれにも適用することが可能である。したがって、以下に説明する発光制御手段119の機能を、実施形態1〜6のいずれに組み合わせたとしても、本実施形態7が実現され得る。
実施形態7の発光制御手段119は、スキャン点灯領域に対応するバックライト光源202の発光量と、常時点灯領域に対応するバックライト光源202の発光量とを、それぞれ個別に制御可能である。これにより、テレビ100は、例えば、バックライト光源202の点灯方式の違いにより、スキャン点灯領域と常時点灯領域とで明るさが異なってしまう場合であっても、少なくとも何れか一方の発光量を調整することにより、両者の明るさを均一にすることができる。
例えば、発光制御手段119は、上記両バックライト光源202の各々について、供給する電流量を制御することにより、上記両バックライト光源202の各々の発光量を制御することができる。
または、発光制御手段119は、上記両バックライト光源202の各々について、発光する発光素子の数を制御することによっても、上記両バックライト光源202の各々の発光量を制御することができる。
以下、図12および図13を参照して、発光制御手段119による、バックライト光源202の発光量の制御の一例を説明する。図12は、実施形態7に係るテレビ100における、各表示領域の発光量および供給電流を示す。図13は、実施形態7に係るテレビ100における、各表示領域の発光量および発光素子数を示す。
この例では、実施形態1(図2)と同様に、表示パネル102の表示領域には、上部表示領域、中央部表示領域、下部表示領域が含まれていることとする。また、上部表示領域および下部表示領域がスキャン点灯領域として設定されており、中央部表示領域が常時点灯領域として設定されていることとする。
図12は、バックライト光源202に供給する電流量を制御することにより、各バックライト光源202の発光量を制御する場合の、各種設定値を示す。
図12に示すように、スキャン点灯領域については、各バックライト光源202の発光量が「A」となるように、各バックライト光源202に対して、バックライト駆動回路118から電流量「a」の電流が供給される。一方、常時点灯領域については、各バックライト光源202の発光量が「B」となるように、各バックライト光源202に対して、バックライト駆動回路118から電流量「b」の電流が供給される。
ここで、本実施形態7の発光制御手段119は、電流量「a」および「b」に任意の値を設定することができ、これにより、発光量「A」および「B」を任意の値に設定することができる。例えば、発光制御手段119は、表示パネル102の明るさが均一となるように、発光量「A」と「B」とを異ならせることができる。
例えば、発光量「A」と「B」とを同一とした場合に、常時点灯領域よりもスキャン点灯領域のほうが暗くなる場合、発光制御手段119は、発光量「A」を発光量「B」よりも大きくすることにより、両領域の明るさを等しくすることができる。
反対に、発光量「A」と「B」とを同一とした場合に、常時点灯領域よりもスキャン点灯領域のほうが明るくなる場合、発光制御手段119は、発光量「A」を発光量「B」よりも小さくすることにより、両領域の明るさを等しくすることができる。
図13は、バックライト光源202が発光する発光素子の数を制御することにより、各バックライト光源202の発光量を制御する場合の、各種設定値を示す。
図13に示すように、スキャン点灯領域については、各バックライト光源202の発光量が「A」となるように、各バックライト光源202に対して、「x」個の発光素子を発光させる。一方、常時点灯領域については、各バックライト光源202の発光量が「B」となるように、各バックライト光源202に対して、「y」個の発光素子を発光させる。
ここで、本実施形態7の発光制御手段119は、発光素子数「x」および「y」に任意の値を設定することができ、これにより、発光量「A」および「B」を任意の値に設定することができる。例えば、発光制御手段119は、表示パネル102の明るさが均一となるように、発光量「A」と「B」とを異ならせることができる。
例えば、発光量「A」と「B」とを同一とした場合に、常時点灯領域よりもスキャン点灯領域のほうが暗くなる場合、発光制御手段119は、発光素子数「x」を発光素子数「y」よりも多くすることにより、両領域の明るさを等しくすることができる。
反対に、発光量「A」と「B」とを同一とした場合に、常時点灯領域よりもスキャン点灯領域のほうが明るくなる場合、発光制御手段119は、発光素子数「x」を発光素子数「y」よりも少なくすることにより、両領域の明るさを等しくすることができる。
例えば、図12および図13に示す各設定値は、バックライト駆動回路118に設けられたメモリ等に記憶され、発光制御手段119によって読み出される。上記各設定値は、製品出荷時に予め設定されていてもよい。また、上記各設定値は、製品出荷後に、ユーザによって調整可能であってもよい。
また、上記各設定値は、発光制御手段119によって、自動的に適切な値となるように調整されてもよい。例えば、上記各設定値は、表示パネル102の明るさが規定の明るさとなるように、発光制御手段119によって、自動的に調整されてもよい。また、上記各設定値は、表示パネル102の明るさが均一となるように、発光制御手段119によって、自動的に調整されてもよい。また、発光制御手段119は、表示パネル102の明るさの変動要因となる各種パラメータ(例えば、映像信号のフレーム周波数、各表示領域の面積、バックライト光源の点滅周期等)に応じて、上記各設定値を自動的に調整してもよい。
(効果)
本実施形態7のテレビ100によれば、実施形態1〜6と同様の効果(表示ボケ抑制効果、ちらつき防止効果等)を奏することを可能としつつ、さらに、表示パネル102の明るさを柔軟に制御することができる。例えば、上記したように、表示パネル102の明るさを均一にすることにより、表示パネル102の輝度ムラを抑制することもできる。
(表示パネル102の画素)
次に、上記各実施形態に係るテレビ100が備える表示パネル102の画素について説明する。
上記各実施形態のテレビ100においては、表示パネル102が備える複数の画素の各々のTFTとして、いわゆる酸化物半導体を用いたTFTを採用しており、特に、上記酸化物半導体として、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、および亜鉛(Zn)から構成される酸化物である、いわゆるIGZO(InGaZnOx)が用いられているTFTを採用している。以下、酸化物半導体を用いたTFTの優位性を説明する。
(TFT特性)
図14は、酸化物半導体を用いたTFTを含む、各種TFTの特性を示す図である。この図14では、酸化物半導体を用いたTFT、a−Si(amorphous silicon)を用いたTFT、およびLTPS(Low Temperature Poly Silicon)を用いたTFTの各々の特性を示す。
図14において、横軸(Vgh)は、上記各TFTにおいてゲートに供給されるON電圧の電圧値を示し、縦軸(Id)は、上記各TFTにおけるソース−ドレイン間の電流量を示す。
特に、図中において「TFT−on」と示されている期間は、ON電圧の電圧値に応じてON状態となっている期間を示し、図中において「TFT−off」と示されている期間は、ON電圧の電圧値に応じてOFF状態となっている期間を示す。
図14に示すように、酸化物半導体を用いたTFTは、a−Siを用いたTFTよりも、ON状態の時の電子移動度が高い。
図示は省略するが、具体的には、a−Siを用いたTFTは、そのTFT−on時のId電流が1uAであるのに対し、、酸化物半導体を用いたTFTは、そのTFT−on時のId電流が20〜50uA程度である。
このことから、酸化物半導体を用いたTFTは、a−Siを用いたTFTよりも、ON状態の時の電子移動度が20〜50倍程度高く、ON特性が非常に優れていることが分かる。
また、図14に示すように、酸化物半導体を用いたTFTは、OFF状態のときのリーク電流が、a−Siを用いたTFTよりも少ない。
図示は省略するが、具体的には、a−Siを用いたTFTは、そのTFT−off時のId電流が10pAであるのに対し、酸化物半導体を用いたTFTは、そのTFT−off時のId電流が0.1pA程度である。
このことから、酸化物半導体を用いたTFTは、OFF状態のときのリーク電流が、a−Siを用いたTFTの1/100程度であり、リーク電流が殆ど生じない、OFF特性が非常に優れたものであることが分かる。
上記各実施形態のテレビ100は、このような酸化物半導体(特に、IGZO)を用いたTFTを各画素に採用している。
これにより、上記各実施形態のテレビ100は、各画素のTFTのON特性が優れたものとなるために、より小型のTFTで画素を駆動することができるので、各画素において、TFTが占める面積の割り合いを小さくすることができる。すなわち、各画素における開口率を高め、バックライト光の透過率を高めることができる。その結果、消費電力が少ないバックライトを採用したり、バックライトの輝度を抑制したりすることができるので、消費電力を低減することができる。
また、上記各実施形態のテレビ100は、各画素のTFTのON特性が優れたものとなるために、各画素に対するソース信号の書き込み時間をより短時間化することもできるので、表示パネル102のリフレッシュレートを容易に高くすることができる。
さらに、上記各実施形態のテレビ100は、各画素のTFTのOFF特性が優れたものとなるために、表示パネルの複数の画素の各々のソース信号が書き込まれている状態を長期間維持することができるので、高い表示画質を維持しつつ、表示パネル102のリフレッシュレートを容易に低くすることができるのである。
すなわち、上記各実施形態のテレビ100は、酸化物半導体(特に、IGZO)を用いたTFTを各画素に採用したことにより、表示ボケの生じ易い高いリフレッシュレートでの動作や、ちらつきの生じ易い低いリフレッシュレートでの動作を、容易に実現することが可能となっている。したがって、上記各実施形態のテレビ100においては、上記各実施形態で説明した構成が特に有用である。そして、上記各実施形態のテレビ100は、上記構成を採用したことにより、より高い効果を奏することができる。
(補足説明)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、実施形態では、テレビジョン受像機に本発明を適用する例を説明したが、本発明は、電子書籍端末、スマートフォン、携帯電話、PDA、タブレット端末、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機、カーナビゲーション装置、各種家電製品等、表示装置としての機能を備える様々な装置や、このような装置に搭載されるバックライト駆動回路等に適用することが可能である。
また、実施形態では、酸化物半導体(特に、IGZO)を用いたTFTを各画素に採用している表示装置へ本発明を適用する例を説明したが、これに限らず、a−Siを用いたTFTや、LTPSを用いたTFT等の、他のTFTを各画素に採用している表示装置にも、本発明を適用することができる。
また、各実施形態では、バックライト光源の発光タイミングと、対応する画素行の走査タイミングとを同じタイミングとしているが、これに限らない。例えば、本発明を実施するにあたり、対応する画素行の液晶応答時間等を考慮して、バックライト光源の発光タイミングを、対応する画素行の走査タイミングとずらすようにしてもよい。
また、各実施形態で説明した各表示領域(スキャン点灯領域および常時点灯領域)の数および配置は、単なる一例にしか過ぎない。したがって、本発明を実施するにあたり、各表示領域の数および配置は、どのようなものであってもよい。
また、各実施形態で説明したバックライト光源の数および配置は、単なる一例にしか過ぎない。したがって、本発明を実施するにあたり、バックライト光源の数および配置は、どのようなものであってもよい。
また、各実施形態では、バックライト駆動回路118がディスプレイ駆動回路110に設けられている例を説明したが、これに限らず、バックライト駆動回路118は、ディスプレイ駆動回路110の外部に設けられていてもよい。
また、各実施形態では、映像処理回路120がディスプレイ駆動回路110の外部に設けられている例を説明したが、これに限らず、映像処理回路120は、ディスプレイ駆動回路110に設けられていてもよい。
また、各実施形態では、映像判別部122が映像処理回路120に設けられている例を説明したが、これに限らず、映像判別部122は、映像処理回路120の外部に設けられていてもよい。例えば、映像処理回路120は、ディスプレイ駆動回路110に設けられていてもよく、特に、バックライト駆動回路118に設けられていてもよい。
本発明に係るバックライト駆動装置および表示装置は、複数のバックライト光源を備えるバックライト装置、このようなバックライト装置を備える表示装置、およびこのようなバックライト装置を駆動するためのバックライト駆動装置に利用可能である。
100 表示装置
102 表示パネル
104 バックライトユニット(バックライト装置)
110 ディスプレイ駆動回路
112 タイミングコントローラ
114 走査線駆動回路
116 信号線駆動回路
118 バックライト駆動回路(駆動装置)
119 発光制御部(発光制御手段)
120 映像処理回路
122 映像判別部(映像判別手段)
130 表示領域設定回路
132 表示領域設定回路

Claims (10)

  1. 表示パネルの垂直走査方向に沿って並設された複数のバックライト光源を有するバックライト装置を駆動するバックライト駆動装置であって、
    前記複数のバックライト光源のうち、前記表示パネルの第1の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、前記表示パネルにおいて当該バックライト光源に対応する画素行が走査される期間に同期させて、順次発光させる発光制御手段を備え
    前記発光制御手段は、
    前記複数のバックライト光源のうち、前記第1の表示領域とは前記垂直走査方向の位置が異なる第2の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、常時発光させ、
    前記表示パネルに表示される映像のフレーム周波数が低くなるにつれ、前記第2の表示領域の面積を拡大する
    ことを特徴とするバックライト駆動装置。
  2. 表示パネルの垂直走査方向に沿って並設された複数のバックライト光源を有するバックライト装置を駆動するバックライト駆動装置であって、
    前記複数のバックライト光源のうち、前記表示パネルの第1の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、前記表示パネルにおいて当該バックライト光源に対応する画素行が走査される期間に同期させて、順次発光させる発光制御手段を備え、
    前記発光制御手段は、
    前記複数のバックライト光源のうち、前記第1の表示領域とは前記垂直走査方向の位置が異なる第2の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、常時発光させ
    前記第1の表示領域および前記第2の表示領域の少なくともいずれか一方は、ユーザによって指定された表示領域である
    ことを特徴とするバックライト駆動装置。
  3. 前記第1の表示領域は、
    前記表示パネルの上部表示領域および前記表示パネルの下部表示領域であり、
    前記第2の表示領域は、
    前記表示パネルの中央部表示領域である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のバックライト駆動装置。
  4. 前記表示パネルにおいては、前記垂直走査方向に沿って、前記第1の表示領域および前記第2の表示領域が、交互に設けられている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のバックライト駆動装置。
  5. 前記第1の表示領域は、表示ボケが生じ易い映像として判別された映像が表示される表示領域である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のバックライト駆動装置。
  6. 前記発光制御手段は、
    前記複数のバックライト光源のうち、前記第2の表示領域に対応する複数のバックライト光源の各々を、60Hz以上の周波数で、間欠的に発光させる
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のバックライト駆動装置。
  7. 前記発光制御手段は、
    前記第1の表示領域に対応するバックライト光源の発光量と、前記第2の表示領域に対応するバックライト光源の発光量とを、それぞれ個別に制御可能である
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のバックライト駆動装置。
  8. 複数の画素を有する表示パネルと、
    前記表示パネルの垂直走査方向に対応する方向に並設された複数のバックライト光源を有するバックライト装置と、
    請求項1から7のいずれか一項に記載のバックライト駆動装置と
    を備えたことを特徴とする表示装置。
  9. 前記複数の画素の各々が有するスイッチング素子の半導体層には、酸化物半導体が用いられていることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  10. 前記酸化物半導体は、InGaZnOxであることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
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