(57)【要約】【課題】  モーションブラーを抑制し得るバックライトの駆動方法を提供する。【解決手段】  ＬＣＤバックライトモジュールを駆動する方法は、バックライトの輝度を第１の輝度から第２の輝度へと調整するように、第１の所定期間中に一定の動作電流を供給する。バックライトの輝度が第２の輝度に到達した後、当該方法は、モーションブラーを改善するため、第２の所定期間中にインパルス型の動作電流を供給する。【選択図】  図２
2010217858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトを駆動する方法であって：
前記バックライトの輝度を第１の輝度から第２の輝度へと調整するように、第１の所定期間中に、一定の第１の動作電流を供給する段階；及び
前記バックライトの輝度が前記第２の輝度に到達した後の第２の所定期間中に、インパルス型の第２の動作電流を供給する段階；
を有する方法。
【請求項２】
前記第１の所定期間を、前記バックライトが前記第１の輝度から前記第２の輝度まで到達する時間に基づいて設定する段階
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の所定期間における前記第２の動作電流のターンオン時間及びターンオフ時間を、前記第２の輝度及び第１の輝度変動パラメータに基づいて設定する段階
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の輝度変動パラメータは、前記第１の輝度と前記第２の輝度との間の比に対応する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の所定期間における前記第２の動作電流のターンオン時間及びターンオフ時間を、前記バックライトの特性パラメータに基づいて設定する段階
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記特性パラメータは前記バックライトの粒子崩壊特性に対応する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記バックライトの輝度を前記第２の輝度から前記第１の輝度へと調整するように、第３の所定期間中に、一定の第３の動作電流を供給する段階；及び
前記バックライトの輝度が前記第１の輝度に到達した後の第４の所定期間中に、インパルス型の第４の動作電流を供給する段階；
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第３の所定期間を、前記バックライトが前記第２の輝度から前記第１の輝度まで到達する時間に基づいて設定する段階
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第４の所定期間における前記第４の動作電流のターンオン時間及びターンオフ時間を、前記第１の輝度及び第２の輝度変動パラメータに基づいて設定する段階
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の輝度変動パラメータは、前記第１の輝度と前記第２の輝度との間の比に対応する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第４の所定期間における前記第４の動作電流のターンオン時間及びターンオフ時間を、前記バックライトの特性パラメータに基づいて設定する段階
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記特性パラメータは前記バックライトの粒子崩壊特性に対応する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記特性パラメータは前記バックライトの粒子蓄積特性に対応する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第３及び第４の動作電流を制御する走査信号を供給する段階
を更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の動作電流を制御する走査信号を供給する段階
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記バックライトは熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）又は冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤバックライトモジュールの駆動方法に関し、より具体的には、モーションブラーを抑制するＬＣＤバックライトモジュールの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型、低消費電力、及び低放射を特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置は、例えばコンピュータシステム、移動電話、又は携帯情報端末（ＰＤＡ）等の電子製品にて幅広く使用されている。液晶分子を回転させ、それにより光の透過を制御することにより、ＬＣＤ装置は様々な輝度の階調を表示することができる。伝統的な陰極線管（ＣＲＴ）装置はインパルス型の信号によって駆動されるが、ＬＣＤ装置はホールド型の信号によって駆動される。液晶分子の回転は輝度の連続的な変化を生じさせるので、ＬＣＤ装置は、動画像を提示するとき、ＣＲＴ装置より遅い応答速度を有する。故に、モーションブラーは、ＬＣＤ装置が移動物体を表示するときの一般的な問題である。通常、モーションブラーを抑制して表示品質を向上させるようにＬＣＤ装置を駆動するために、ＣＲＴ装置の駆動方法をまねた黒挿入技術が用いられる。
【０００３】
従来の黒データ挿入技術においては、ＬＣＤ装置のバックライトモジュールは常時点灯型バックライトを採用しており、駆動回路を用いてデータ透過量を変化させることによって黒フレームが挿入される。言い換えると、連続したフレーム間に周期的に、ゼロ階調又は低めの階調を有するサブフレームが挿入される。バックライトモジュールは絶えず点灯され、且つ液晶材料は遅い応答を有するため、黒データ挿入技術は、モーションブラーを僅かに抑制することができるのみであるとともに、例えば画像フリッカ及び不十分な輝度など、その他の問題を生じさせる。また、黒データ挿入技術が大型ＬＣＤ装置に適用されるとき、長い信号伝送路によって電磁干渉（ＥＭＩ）又は信号減衰が生じ得る。
【０００４】
従来のブランキングバックライト方式の黒挿入技術においては、ＬＣＤ装置のバックライトモジュールは完全ブランキングバックライトを採用している。データ透過量を変化させることなく、バックライトのターンオン及びターンオフを行うことによって黒フレームが挿入される。モーションブラーを抑制することは可能であるが、ブランキングバックライト方式の黒挿入技術も、例えば画像フリッカ、ゴースト像、及び不十分な輝度など、その他の問題を生じさせる。
【０００５】
従来の走査式バックライト方式の黒挿入技術においては、ＬＣＤ装置のバックライトモジュールは部分ブランキングバックライトを採用している。データ透過量を変化させることなく、バックライトの一部のターンオン及びターンオフを行うことによって黒フレームが挿入される。バックライトの走査方法は、安定状態に達した後の、バックライトの対応部分によって照らされる液晶の透過量に同調される。走査式バックライト方式の黒挿入技術はモーションブラー及びゴースト像を抑制することが可能であるが、やはり、少量の画像フリッカ及び不十分な輝度を生じさせ得る。
【０００６】
図１を参照するに、従来技術に係る走査式バックライトモジュールの動作が示されている。図１において、Ｓ１はバックライトモジュールの走査信号を表し、Ｄは走査信号Ｓ１のデューティサイクルを表し、Ｔは走査信号Ｓ１の周期を表している。信号ＩＬはバックライトモジュールの動作電流を表し、信号ＬＳはバックライトモジュールの輝度を表している。Ｔｒは輝度の立ち上がり時間であり、Ｔｆは輝度の立ち下がり（下降）時間である。バックライトモジュールは走査信号Ｓ１に基づいてターンオン／オフされ、バックライトモジュールのオン期間とオフ期間との間の比はデューティサイクルＤによって決定される。走査信号Ｓ１によってターンオンされた後、バックライトモジュールのランプが安定な輝度を放射するのに時間Ｔｒがかかり、走査信号Ｓ１によってターンオフされた後、バックライトモジュールのランプが完全な暗さに達するのに時間Ｔｆがかかる。ＬＣＤ装置のバックライトとしては、例えば熱陰極蛍光ランプ（hot  cathode  fluorescent  lamp；ＨＣＦＬ）及び冷陰極蛍光ランプ（cold  cathode  fluorescent  lamp；ＣＣＦＬ）等の、遅い明るさ応答速度を有する蛍光灯が一般的に使用されている。例えば、（相対輝度が１０％から９０％まで増大するための）光活性化時間、及び光減衰時間は、各々、約３ｍｓかかる。このようなランプは安定状態に達するのに長い時間を要するので、モーションブラーを効率的に抑制することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、モーションブラーを抑制し得るバックライトの駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明により提供されるバックライトの駆動方法は、バックライトの輝度を第１の輝度から第２の輝度へと調整するように、第１の所定期間中に、一定の第１の動作電流を供給する段階と、バックライトの輝度が第２の輝度に到達した後の第２の所定期間中に、インパルス型の第２の動作電流を供給する段階とを有する。
【０００９】
様々な図に示す好適実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、本発明のこれら及びその他の目的が当業者に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術に係る走査式バックライトモジュールの動作を例示する図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図である。
【図３】本発明の第２実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図である。
【図４】本発明の第３実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明及び特許請求の範囲を通して、特定の要素を参照するために特定の用語を使用する。当業者に認識されるように、製造者は或る１つの要素を相異なる名称で呼ぶことがある。本明細書は、名称は異なるが機能は異ならない要素を区別しようとするものではない。以下の説明及び特許請求の範囲において、用語“含む”、“含んでいる”、“有する”及び“有している”は非限定的に使用され、“含むが、それに限定されない”と解釈されるべきものである。
【００１２】
従来技術にて用いられる一定のデューティサイクルを有する走査信号Ｓ１と対照的に、本発明は、走査式バックライトモジュールの輝度特性に基づいて走査信号を調整する。本発明においては、バックライトモジュールは、或る期間オンにされた後、所定の周波数でオン及びオフに交互に切り替えられる。図２を参照するに、本発明の第１実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図が示されている。図２において、Ｓ１はバックライトモジュールの走査信号を表し、信号ＩＬはバックライトモジュールの動作電流を表し、信号ＬＳはバックライトモジュールの輝度を表している。図１及び２に示した特性カーブを参照するに、走査信号Ｓ１の周期Ｔは、ターンオン期間ＴＯＮとターンオフ期間ＴＯＦＦとを含んでいる。各ターンオン期間ＴＯＮにおいて、信号ＬＳの波形は高速応答期間Ｔ１と低速応答期間Ｔ２とを含んでいる。ターンオン期間ＴＯＮの始まりにおいて、バックライトモジュールのランプは、より速い明るさ応答によってランプの輝度が急速に上昇する高速応答期間Ｔ１にて動作する。しばらくオンにされた後、バックライトモジュールのランプは、より遅い明るさ応答によってランプの輝度が徐々に上昇する低速応答期間Ｔ２に入る。低速応答期間Ｔ２において、バックライトモジュールのランプは、安定状態に達するのにより長い時間を要する。故に、この期間中、輝度の立ち上がり時間Ｔｒは大幅に長くなり得るが、輝度の増加分は限られたもののみとすることができる。
【００１３】
故に、ランプのターンオン期間ＴＯＮ中、本発明の第１実施形態は、高速応答期間Ｔ１においては一定の高電圧レベルを有する走査信号Ｓ１を用いて、そして、低速応答期間Ｔ２においてはインパルス型の走査信号Ｓ１を用いて、走査式バックライトモジュールを駆動する。高速応答期間Ｔ１において、走査信号Ｓ１のターンオン時間はＴ１で表すことができ、低速応答期間Ｔ２において、走査信号Ｓ１のターンオン時間及びターンオフ時間はそれぞれＴＯＮ＿Ｒ及びＴＯＦＦ＿Ｒで表すことができる。図２に示すように、バックライトモジュールのランプは、高速応答期間Ｔ１の間オンにされ、輝度の増分がＸｒとなる所定の輝度を迅速に達成することができる。低速応答期間Ｔ２に入った後、バックライトモジュールのランプは、先ず、インパルス型の走査信号Ｓ１によってターンオフされる。ランプの輝度は、ＴＯＦＦ＿Ｒの期間内に輝度の低下分Ｙｒだけ徐々に減少する。その後、ランプの輝度が上記所定の輝度から過度に逸脱することを防止するため、インパルス型の走査信号Ｓ１はランプをターンオンさせる。故に、ランプの輝度は徐々に増大し、ＴＯＮ＿Ｒの後に上記所定の輝度に到達する。
【００１４】
本発明の第１実施形態においては、ランプのターンオン時間ＴＯＮ＿Ｒ、Ｔ１、及びターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｒは、ランプの特性及び動作条件によって決定され得る。例えば、輝度の立ち上がり時間をＴ１まで短縮するように、所定の輝度を達成するために必要なＸｒの値を、明るさ応答速度に基づいて得ることができる。それと同時に、信号ＬＳの波形の揺らぎが１／１０未満（Ｙｒ／Ｘｒ＜１／１０）になるよう、ターンオン時間ＴＯＮ＿Ｒ及びターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｒは何れもＴ１／１０を超えてはならない。従って、本発明の第１実施形態において、インパルス型走査信号Ｓ１の各ターンオフ時間ＴＯＦＦ＿ＲはＴ１／１０に設定され得る。さらに、ランプ特性の粒子崩壊の非線形変動を考慮に入れる場合、インパルス型走査信号Ｓ１のターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｒが徐々に短くなるように特性パラメータＰを導入することができる。例えば、Ｔ１後の最初のターンオフ時間をＴ１／（１０−４Ｐ／５）に設定し、Ｔ１後の２番目のターンオフ時間をＴ１／（１０−３Ｐ／５）に設定し、・・・等々とすることができる。本発明の第１実施形態においては、走査信号Ｓ１はランプ特性に従って調整され、輝度の立ち上がり時間を短縮するように高速応答期間Ｔ１にて走査式バックライトモジュールを駆動するために、一定の高電圧レベルを有する走査信号Ｓ１が用いられ、所定の輝度を維持するように低速応答期間Ｔ２にて走査式バックライトモジュールを駆動するために、インパルス型走査信号Ｓ１が用いられる。故に、本発明はモーションブラーを抑制することによって表示品質を大幅に向上させることが可能である。
【００１５】
図３を参照するに、本発明の第２実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図が示されている。図３において、Ｓ１はバックライトモジュールの走査信号を表し、信号ＩＬはバックライトモジュールの動作電流を表し、信号ＬＳはバックライトモジュールの輝度を表している。図１及び３に示した特性カーブを参照するに、走査信号Ｓ１の周期Ｔは、ターンオン期間ＴＯＮとターンオフ期間ＴＯＦＦとを含んでいる。各ターンオフ期間ＴＯＦＦにおいて、信号ＬＳの波形は高速応答期間Ｔ３と低速応答期間Ｔ４とを含んでいる。ターンオフ期間ＴＯＦＦの始まりにおいて、バックライトモジュールのランプは、より速い明るさ応答によってランプの輝度が急速に低下する高速応答期間Ｔ３にて動作する。しばらくオフにされた後、バックライトモジュールのランプは、より遅い明るさ応答によってランプの輝度が徐々に低下する低速応答期間Ｔ４に入る。低速応答期間Ｔ４において、輝度の下降時間Ｔｆは大幅に長くなり得るが、輝度の低下分はこの期間において限られたもののみとすることができる。
【００１６】
故に、ランプのターンオフ期間ＴＯＦＦ中、本発明の第２実施形態は、高速応答期間Ｔ３においては一定の低電圧レベルを有する走査信号Ｓ１を用いて、そして、低速応答期間Ｔ４においてはインパルス型の走査信号Ｓ１を用いて、走査式バックライトモジュールを駆動する。高速応答期間Ｔ３において、走査信号Ｓ１のターンオフ時間はＴ３で表すことができ、低速応答期間Ｔ４において、走査信号Ｓ１のターンオン時間及びターンオフ時間はそれぞれＴＯＮ＿Ｆ及びＴＯＦＦ＿Ｆで表すことができる。図３に示すように、バックライトモジュールのランプは、高速応答期間Ｔ３の間オフにされ、輝度の低下分がＸｆとなる所定の輝度を迅速に達成することができる。低速応答期間Ｔ４に入った後、バックライトモジュールのランプは、先ず、インパルス型の走査信号Ｓ１によってターンオンされる。ランプの輝度は、ＴＯＮ＿Ｆの期間内に輝度の増分Ｙｆだけ上記所定の輝度から徐々に増大する。その後、ランプの輝度が上記所定の輝度から過度に逸脱することを防止するため、インパルス型の走査信号Ｓ１はランプをターンオフさせる。故に、ランプの輝度は徐々に減少し、ＴＯＦＦ＿Ｆの後に上記所定の輝度に到達する。
【００１７】
本発明の第２実施形態においては、ランプのターンオン時間ＴＯＮ＿Ｆ、及びターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｆ、Ｔ３は、ランプの特性及び動作条件によって決定され得る。例えば、輝度の下降時間をＴ３まで短縮するように、所定の輝度を達成するために必要なＸｆの値を、明るさ応答速度に基づいて得ることができる。それと同時に、信号ＬＳの波形の揺らぎが１／１０未満（Ｙｆ／Ｘｆ＜１／１０）になるよう、ターンオン時間ＴＯＮ＿Ｆ及びターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｆは何れもＴ３／１０を超えてはならない。従って、本発明の第２実施形態において、インパルス型走査信号Ｓ１の各ターンオン時間ＴＯＮ＿ＦはＴ３／１０に設定され得る。さらに、ランプ特性の粒子蓄積の非線形変動を考慮に入れる場合、インパルス型走査信号Ｓ１のターンオン時間ＴＯＮ＿Ｆが徐々に短くなるように特性パラメータＰを導入することができる。例えば、Ｔ３後の最初のターンオン時間をＴ３／（１０−４Ｐ／５）に設定し、Ｔ３後の２番目のターンオフ時間をＴ３／（１０−３Ｐ／５）に設定し、・・・等々とすることができる。本発明の第２実施形態においては、走査信号Ｓ１はランプ特性に従って調整され、輝度の下降時間を短縮するように高速応答期間Ｔ３にて走査式バックライトモジュールを駆動するために、一定の低電圧レベルを有する走査信号Ｓ１が用いられ、所定の輝度を維持するように低速応答期間Ｔ４にて走査式バックライトモジュールを駆動するために、インパルス型走査信号Ｓ１が用いられる。故に、本発明はモーションブラーを抑制することによって表示品質を大幅に向上させることが可能である。
【００１８】
図４を参照するに、本発明の第３実施形態に従った走査式バックライトモジュールの駆動方法を例示するタイミング図が示されている。図４において、Ｓ１はバックライトモジュールの走査信号を表し、信号ＩＬはバックライトモジュールの動作電流を表し、信号ＬＳはバックライトモジュールの輝度を表している。本発明の第３実施形態は、本発明の第１及び第２の実施形態にて示した方法を組み合わせたものである。ランプのターンオン期間ＴＯＮ中、本発明の第３実施形態は、高速応答期間Ｔ１においては一定の高電圧レベルを有する走査信号Ｓ１を用いて、そして、低速応答期間Ｔ２においてはインパルス型の走査信号Ｓ１を用いて、走査式バックライトモジュールを駆動する。ランプのターンオフ期間ＴＯＦＦ中、本発明の第３実施形態は、高速応答期間Ｔ３においては一定の低電圧レベルを有する走査信号Ｓ１を用いて、そして、低速応答期間Ｔ４においてはインパルス型の走査信号Ｓ１を用いて、走査式バックライトモジュールを駆動する。本発明の第３実施形態の動作及び特性カーブＬＳは、第１及び第２の実施形態のそれらと同様である。ランプのターンオン時間ＴＯＮ＿Ｒ、ＴＯＮ＿Ｆ、Ｔ１、及びターンオフ時間ＴＯＦＦ＿Ｒ、ＴＯＦＦ＿Ｆ、Ｔ３は、ランプの特性及び動作条件によって決定され、それにより、モーションブラーが大幅に抑制され得る。
【００１９】
本発明は、走査式バックライトモジュールの輝度特性に基づいて走査信号を調整する。本発明においては、バックライトモジュールは、或る期間オンにされた後、所定の周波数でオン及びオフに交互に切り替えられる。輝度の立ち上がり時間及び下降時間を短縮することができ、それにより、モーションブラーが大幅に抑制され得る。
【００２０】
当業者に認識されるように、本発明の教示を逸脱することなく、装置及び方法の数多くの変更及び変形が為され得る。
【符号の説明】
【００２１】
Ｓ１    走査信号
ＩＬ    動作電流
ＬＳ    輝度
ＴＯＮ    ターンオン期間
ＴＯＦＦ    ターンオフ期間
Ｔ１、Ｔ３    高速応答期間
Ｔ２、Ｔ４    低速応答期間
ＴＯＮ＿Ｒ、ＴＯＮ＿Ｆ  ターンオン時間
ＴＯＦＦ＿Ｒ、ＴＯＦＦ＿Ｆ  ターンオフ時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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