液晶表示装置および調光駆動方法
【課題】黒挿入駆動を用いた液晶表示装置において、ブリンキングバックライトを用いた調光範囲を拡大する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置１は、制御部１０の駆動制御部７が、ゲートドライバ５とソースドライバ６とを介して液晶表示パネル３の黒挿入駆動を制御し、駆動制御部７の制御に応じてＰＷＭ制御部９がインバータ４を介してバックライト２の動作を制御する。この際、ＰＷＭ制御部９は、ＰＷＭ調光を用い、バックライト２におけるパルス信号の限界デューティー比からさらに輝度を下げる調光をする場合、調光方式の切り替えを行って調光範囲（輝度）を拡大する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置１は、制御部１０の駆動制御部７が、ゲートドライバ５とソースドライバ６とを介して液晶表示パネル３の黒挿入駆動を制御し、駆動制御部７の制御に応じてＰＷＭ制御部９がインバータ４を介してバックライト２の動作を制御する。この際、ＰＷＭ制御部９は、ＰＷＭ調光を用い、バックライト２におけるパルス信号の限界デューティー比からさらに輝度を下げる調光をする場合、調光方式の切り替えを行って調光範囲（輝度）を拡大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶テレビ、液晶モニタ等に用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において液晶表示パネルの明るさを変える方法として一般的に用いられているのがバックライトのＰＷＭ調光方式である。このＰＷＭ調光方式は、バックライトを構成する複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を発光させるパルス信号のデューティー比を変えることにより調光を行うものであり、冷陰極管の管電流を変える電圧調光や電流調光方式に比べ広い調光範囲を得ることができる。
【０００３】
近年、このＰＷＭ調光の原理を応用し、液晶の動画視認性を向上させる目的で考案されているのがブリンキングバックライトである。これは、液晶の駆動に同期してバックライトをオン／オフしてインパルス型の表示駆動を行うものであり、単独で用いる場合と黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合とがある。
【０００４】
後者の場合は、主にＯＣＢ型液晶表示素子との組み合わせで用いられ、良好な動画視認性と高コントラストの両立を図ることができる。
【０００５】
ＯＣＢ型液晶表示素子は、ＴＦＴトランジスタ等を有するアクティブマトリクス基板と組み合わせて使用される例が多い。このＯＣＢ型液晶表示素子は高速応答が可能であり、１フレーム期間内に２回の書き込みをさせることも可能である。この特性を生かし、１フレーム内に表示信号とは別に、黒表示期間を書き込む技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。これを黒挿入駆動と呼ぶ。
【０００６】
ブリンキングバックライトを、液晶表示素子の動画視認性を向上するために用いる場合、良好な動画視認性を得るためには調光信号１００％におけるバックライトを発光させるパルス信号のデューティー比をある程度小さくしておく必要がある。このためブリンキングバックライトでは、その調光範囲が通常より狭くなってしまうという課題がある。たとえば、良好な動画視認性を得るためのパルス信号のデューティー比が５０％であった場合、もともとの調光範囲（輝度）が１０％〜１００％のバックライトをブリンキングバックライトとして用いると、その調光範囲（輝度）は２０％〜１００％となってしまう。
【０００７】
また、黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲はさらに制約を受け調光範囲が狭くなってしまう。
【特許文献１】特願２０００−２１４８２７号公報
【特許文献２】特願２００２−１０７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲が制約を受けて調光範囲が狭くなってしまうという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、黒挿入駆動型液晶表示素子を用いた液晶表示装置において、ブリンキングバックライトを用いた調光範囲を拡大することのできる液晶表示装置および調光駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置の調光駆動方法であって、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行うことを特徴とする調光駆動方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置において、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行って調光することを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子を組み合わせ、バックライトがパルス信号のデューティー比の最小値に達した時点で、液晶の黒挿入駆動とバックライトの間欠駆動の位相を調整し、液晶の応答部分および黒挿入部分にバックライトの発光期間の一部を一致させることで透過光量を低減し、調光範囲を広げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の液晶表示装置の構成を示すものである。この液晶表示装置１は、バックライト２を背面に配置し、透過型の液晶表示パネル３を有している。液晶表示パネル３は、図示しない複数のゲート配線と複数のソース配線とを有し、それぞれゲートドライバ５、ソースドライバ６に接続されている。制御部１０は、液晶表示パネル３を駆動制御する駆動制御部７と対向制御部８と、バックライト２をインバータ４を介して制御するＰＷＭ制御部９とから構成されている。
【００１５】
なお、バックライト２は、ブリンキングバックライトとして複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を有する直下型バックライトを用いている。
【００１６】
また、液晶表示パネル３は、黒挿入駆動型液晶表示素子として応答特性に優れたＯＣＢ型液晶表示素子を用いている。
【００１７】
制御部１０の駆動制御部７は、バックライト２と液晶表示パネル３のそれぞれの制御信号を出力し、ＰＷＭ制御部９が同期を取りながらパルス信号のデューティー比ならびにオン／オフタイミング（位相）を制御する。
【００１８】
図２は、液晶表示装置１においてＰＷＭ調光を行ったときの動作概念を示すものである。ここでは、調光信号１００％時におけるバックライト２のパルス信号のデューティー比が４０％であり、バックライト２の単体におけるパルス信号のデューティー比の最小値が１０％であるため、調光範囲（輝度）が２５％〜１００％と狭くなってしまう。
【００１９】
すなわち、図２の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図２の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図２の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
【００２０】
そこで、本発明の調光駆動方法では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比（ここでは１０％）の状態で、バックライト２の点灯タイミングを相対的にずらして液晶表示パネル３の応答部分を含む形で点灯させる。
【００２１】
図３は、本発明の調光方式の概念を示すものである。
【００２２】
これにより、バックライト２のパルス信号のデューティー比が同じであっても最終的な透過光強度（輝度）は、液晶表示パネル３の液晶透過率で抑制されるため、透過輝度をさげることができる。さらに、バックライト２の点灯タイミングと液晶表示パネル３への信号書き込みとのタイミングの関係、すなわち位相を数段階に変えることによって透過輝度を可変することができる。したがって、この方法によって調光が可能となる。
【００２３】
すなわち、図３の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図３の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図３の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
【００２４】
しかしながら、この方式では黒表示期間にバックライト２を点灯するのでコントラストの低下が発生する。
【００２５】
そこで本発明では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比まではＰＷＭ調光を用い、パルス信号の限界デューティー比からさらに調光して輝度を下げる際、本発明の調光方式をとるように切り替えを行う。こうすることで調光の大半ではコントラストを変えることなく、極低輝度の場合のみコントラストを下げることを許容して調光範囲（輝度）と画質の両立を図る。
【００２６】
すなわち、図１に示す制御部１０の駆動制御部７が、ゲートドライバ５とソースドライバ６とを介して液晶表示パネル３の黒挿入駆動を制御し、駆動制御部７の制御に応じてＰＷＭ制御部９がインバータ４を介してバックライト２の動作を制御する。この際、ＰＷＭ制御部９は、上述したように図２に示すＰＷＭ調光を用い、バックライト２におけるパルス信号の限界デューティー比（１０％）からさらに輝度を下げる調光をする場合、図３に示す調光方式に切り替えを行って調光範囲（輝度）を拡大する。この結果、輝度を限りなく０％〜１００％、通常３％〜１００％の範囲で調光することができる。
【００２７】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、黒挿入駆動とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示素子において、ＰＷＭ調光の限界からさらに調光範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】液晶表示装置の回路構成を概略的に示すブロック図。
【図２】液晶表示装置においてＰＷＭ調光を行ったときの動作概念を示す図。
【図３】本発明の調光方式の概念を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１…液晶表示装置、２…バックライト、３…液晶表示パネル、４…インバータ、５…ゲートドライバ、６…ソースドライバ、７…駆動制御部、８…対向制御部、９…ＰＷＭ制御部、１０…制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶テレビ、液晶モニタ等に用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において液晶表示パネルの明るさを変える方法として一般的に用いられているのがバックライトのＰＷＭ調光方式である。このＰＷＭ調光方式は、バックライトを構成する複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を発光させるパルス信号のデューティー比を変えることにより調光を行うものであり、冷陰極管の管電流を変える電圧調光や電流調光方式に比べ広い調光範囲を得ることができる。
【０００３】
近年、このＰＷＭ調光の原理を応用し、液晶の動画視認性を向上させる目的で考案されているのがブリンキングバックライトである。これは、液晶の駆動に同期してバックライトをオン／オフしてインパルス型の表示駆動を行うものであり、単独で用いる場合と黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合とがある。
【０００４】
後者の場合は、主にＯＣＢ型液晶表示素子との組み合わせで用いられ、良好な動画視認性と高コントラストの両立を図ることができる。
【０００５】
ＯＣＢ型液晶表示素子は、ＴＦＴトランジスタ等を有するアクティブマトリクス基板と組み合わせて使用される例が多い。このＯＣＢ型液晶表示素子は高速応答が可能であり、１フレーム期間内に２回の書き込みをさせることも可能である。この特性を生かし、１フレーム内に表示信号とは別に、黒表示期間を書き込む技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。これを黒挿入駆動と呼ぶ。
【０００６】
ブリンキングバックライトを、液晶表示素子の動画視認性を向上するために用いる場合、良好な動画視認性を得るためには調光信号１００％におけるバックライトを発光させるパルス信号のデューティー比をある程度小さくしておく必要がある。このためブリンキングバックライトでは、その調光範囲が通常より狭くなってしまうという課題がある。たとえば、良好な動画視認性を得るためのパルス信号のデューティー比が５０％であった場合、もともとの調光範囲（輝度）が１０％〜１００％のバックライトをブリンキングバックライトとして用いると、その調光範囲（輝度）は２０％〜１００％となってしまう。
【０００７】
また、黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲はさらに制約を受け調光範囲が狭くなってしまう。
【特許文献１】特願２０００−２１４８２７号公報
【特許文献２】特願２００２−１０７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲が制約を受けて調光範囲が狭くなってしまうという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、黒挿入駆動型液晶表示素子を用いた液晶表示装置において、ブリンキングバックライトを用いた調光範囲を拡大することのできる液晶表示装置および調光駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置の調光駆動方法であって、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行うことを特徴とする調光駆動方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置において、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行って調光することを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子を組み合わせ、バックライトがパルス信号のデューティー比の最小値に達した時点で、液晶の黒挿入駆動とバックライトの間欠駆動の位相を調整し、液晶の応答部分および黒挿入部分にバックライトの発光期間の一部を一致させることで透過光量を低減し、調光範囲を広げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の液晶表示装置の構成を示すものである。この液晶表示装置１は、バックライト２を背面に配置し、透過型の液晶表示パネル３を有している。液晶表示パネル３は、図示しない複数のゲート配線と複数のソース配線とを有し、それぞれゲートドライバ５、ソースドライバ６に接続されている。制御部１０は、液晶表示パネル３を駆動制御する駆動制御部７と対向制御部８と、バックライト２をインバータ４を介して制御するＰＷＭ制御部９とから構成されている。
【００１５】
なお、バックライト２は、ブリンキングバックライトとして複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を有する直下型バックライトを用いている。
【００１６】
また、液晶表示パネル３は、黒挿入駆動型液晶表示素子として応答特性に優れたＯＣＢ型液晶表示素子を用いている。
【００１７】
制御部１０の駆動制御部７は、バックライト２と液晶表示パネル３のそれぞれの制御信号を出力し、ＰＷＭ制御部９が同期を取りながらパルス信号のデューティー比ならびにオン／オフタイミング（位相）を制御する。
【００１８】
図２は、液晶表示装置１においてＰＷＭ調光を行ったときの動作概念を示すものである。ここでは、調光信号１００％時におけるバックライト２のパルス信号のデューティー比が４０％であり、バックライト２の単体におけるパルス信号のデューティー比の最小値が１０％であるため、調光範囲（輝度）が２５％〜１００％と狭くなってしまう。
【００１９】
すなわち、図２の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図２の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図２の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
【００２０】
そこで、本発明の調光駆動方法では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比（ここでは１０％）の状態で、バックライト２の点灯タイミングを相対的にずらして液晶表示パネル３の応答部分を含む形で点灯させる。
【００２１】
図３は、本発明の調光方式の概念を示すものである。
【００２２】
これにより、バックライト２のパルス信号のデューティー比が同じであっても最終的な透過光強度（輝度）は、液晶表示パネル３の液晶透過率で抑制されるため、透過輝度をさげることができる。さらに、バックライト２の点灯タイミングと液晶表示パネル３への信号書き込みとのタイミングの関係、すなわち位相を数段階に変えることによって透過輝度を可変することができる。したがって、この方法によって調光が可能となる。
【００２３】
すなわち、図３の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図３の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図３の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
【００２４】
しかしながら、この方式では黒表示期間にバックライト２を点灯するのでコントラストの低下が発生する。
【００２５】
そこで本発明では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比まではＰＷＭ調光を用い、パルス信号の限界デューティー比からさらに調光して輝度を下げる際、本発明の調光方式をとるように切り替えを行う。こうすることで調光の大半ではコントラストを変えることなく、極低輝度の場合のみコントラストを下げることを許容して調光範囲（輝度）と画質の両立を図る。
【００２６】
すなわち、図１に示す制御部１０の駆動制御部７が、ゲートドライバ５とソースドライバ６とを介して液晶表示パネル３の黒挿入駆動を制御し、駆動制御部７の制御に応じてＰＷＭ制御部９がインバータ４を介してバックライト２の動作を制御する。この際、ＰＷＭ制御部９は、上述したように図２に示すＰＷＭ調光を用い、バックライト２におけるパルス信号の限界デューティー比（１０％）からさらに輝度を下げる調光をする場合、図３に示す調光方式に切り替えを行って調光範囲（輝度）を拡大する。この結果、輝度を限りなく０％〜１００％、通常３％〜１００％の範囲で調光することができる。
【００２７】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、黒挿入駆動とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示素子において、ＰＷＭ調光の限界からさらに調光範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】液晶表示装置の回路構成を概略的に示すブロック図。
【図２】液晶表示装置においてＰＷＭ調光を行ったときの動作概念を示す図。
【図３】本発明の調光方式の概念を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１…液晶表示装置、２…バックライト、３…液晶表示パネル、４…インバータ、５…ゲートドライバ、６…ソースドライバ、７…駆動制御部、８…対向制御部、９…ＰＷＭ制御部、１０…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置の調光駆動方法であって、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行うことを特徴とする調光駆動方法。
【請求項２】
黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置において、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行って調光することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
黒挿入駆動型液晶表示素子と複数の光源を用いたブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置において、調光信号に応じて前記バックライトのＰＷＭ調光を行い、前記ＰＷＭ調光が限界となる低輝度の調光信号が入力された際、黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行う調光に切り替えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記黒挿入駆動型液晶表示素子は、ＯＣＢ型液晶表示素子で構成されることを特徴とする請求項１，２，３に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置の調光駆動方法であって、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行うことを特徴とする調光駆動方法。
【請求項２】
黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置において、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行って調光することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
黒挿入駆動型液晶表示素子と複数の光源を用いたブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示装置において、調光信号に応じて前記バックライトのＰＷＭ調光を行い、前記ＰＷＭ調光が限界となる低輝度の調光信号が入力された際、黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行う調光に切り替えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記黒挿入駆動型液晶表示素子は、ＯＣＢ型液晶表示素子で構成されることを特徴とする請求項１，２，３に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１５５８１９（Ｐ２００７−１５５８１９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４６８２０（Ｐ２００５−３４６８２０）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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