(57)【要約】【課題】  輝度を低下させることなく動画特性を向上させる。【解決手段】  行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、複数の走査線と、複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素Ｌｍｎと、複数の液晶画素Ｌｍｎそれぞれに対応して設けられ、液晶画素Ｌｍｎに書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段Ｃ１ｍｎと、走査線駆動回路６３で選択された行方向の液晶画素Ｌｍｎに対応して設けられた記憶手段Ｃ１ｍｎに、信号線駆動回路６２によって、映像信号を書き込み、映像信号の書き込みが全て終了した後、複数の記憶手段Ｃ１ｍｎに書き込まれた１フレーム分の映像信号を対応する複数の液晶画素Ｌｍｎそれぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御する制御手段６７とを備えることで実現する。【選択図】  図２
2006227312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素と、
上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられ、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段と、
上記走査線に接続され、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択する走査線駆動回路と、
上記走査線駆動回路で選択された行方向の液晶画素に対応して設けられた上記記憶手段に、上記映像信号を書き込む信号線駆動回路と、
上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記１フレーム分の映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御する制御手段とを備えること
を特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
上記制御手段は、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の液晶画素に既に書き込まれている１フレーム分の映像信号を全て同時に消去すること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明するバックライト装置とを備える液晶表示装置において、
上記液晶表示パネルは、行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素と、
上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられ、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段と、
上記走査線に接続され、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択する走査線駆動回路と、
上記走査線駆動回路で選択された行方向の液晶画素に対応して設けられた上記記憶手段に、上記映像信号を書き込む信号線駆動回路と、
上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御する書き込み制御手段とを有し、
上記バックライト装置は、上記液晶表示パネルを照明する照明光を出射する光源と、
１フレーム期間内において、上記複数の液晶画素へ、上記複数の記憶手段から、上記映像信号が書き込まれる際の過渡状態時に上記光源を消灯し、上記過渡状態時を経過した後、上記光源を点灯するように制御する光源制御手段とを有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
上記液晶表示パネルの書き込み制御手段は、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の液晶画素に既に書き込まれている１フレーム分の映像信号を全て同時に消去すること
を特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明するバックライト装置とを備える液晶表示装置の映像表示方法において、
上記液晶表示パネルは、行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素から、上記走査線に接続された走査線駆動回路によって、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択し、
上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられた、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段のうち、上記走査線駆動回路によって選択された上記行方向の上記液晶画素に対応する上記記憶手段に対して、信号線駆動回路によって、上記映像信号を書き込み、
上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御し、
上記バックライト装置は、１フレーム期間内において、上記複数の液晶画素へ、上記複数の記憶手段から、上記映像信号が書き込まれる際の過渡状態時に上記液晶表示パネルを照明する照明光を出射する光源を消灯し、
上記過渡状態時を経過した後、上記光源を点灯するように制御すること
を特徴とする映像表示方法。
【請求項６】
上記液晶表示パネルは、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の液晶画素に既に書き込まれている１フレーム分の映像信号を全て同時に消去すること
を特徴とする請求項５記載の映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置によって照明されることで映像を表示する液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関し、詳しくは、動画特性の優れた映像を表示する液晶表示パネル、液晶表示装置及び映像表方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送が開始されてから長年使用されてきたＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わり、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、プラズマディスプレイ（PDP：Plasma Display Panel）といった非常に薄型化されたテレビジョン受像機が考案、実用化されている。特に、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型のカラー液晶表示パネルの低価格化などに伴い、加速的に普及することが考えられ、今後の更なる発展が期待できる表示装置である。
【０００３】
液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネルを背面側からバックライト装置にて照明することで画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。バックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光するＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）や、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などが用いられている。
【０００４】
液晶表示パネルとしては、例えば、各表示画素が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子により個別に制御され、クロストークなどが生じにくく、高精細化、大容量化に適しているアクティブマトリックス型のパネルが主流となっている。
【０００５】
このようなアクティブマトリックス型の液晶表示パネルを用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置は、２次元マトリックス状に配された液晶セルに、垂直方向に配されたデータ線を介して映像信号を供給するデータ線駆動回路と、ＴＦＴなどのスイッチ素子を、水平方向に配されたゲート線を介してアクティブにするゲート線駆動回路とによって駆動され、画像を表示する。
【０００６】
具体的には、映像信号をデータ線駆動回路のラインメモリにシリアル転送し保持する。そして、ゲート線駆動回路によってゲート線をアクティブとし、ゲート線上の水平方向に配列された液晶セル、１ラインに対して映像信号を供給する。ゲート線駆動回路は、垂直方向に順次ゲート線を選択していくことで、２次元マトリックス状に配列された液晶セルには、ライン順次で映像信号が書き込まれていくことになる。液晶表示装置は、これを、フレーム期間毎に繰り返すことで、映像信号に応じた動画像を表示させている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３２１５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような、アクティブマトリックス型の液晶表示装置も含めて、一般に液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライト装置とを組み合わせることで始めて、色と明るさを有する画像を表示させることができる。
【０００９】
つまり、液晶表示装置に表示される画像は、映像信号に応じた液晶表示パネルに封入された液晶の透過率の変化のみに依存するのではなく、バックライト装置から発光される照明光にも依存することになる。通常、バックライト装置から発光される照明光は、一定の輝度で常に液晶表示パネルを照明し続けることになる。これに対し、液晶表示パネルは、各液晶セルの液晶の透過率を映像信号に応じて変化させることで、バックライト装置から照射される照明光を調整し、色や、明るさを調整した画像を表示させている。
【００１０】
あるフレーム期間において、液晶表示パネルの各液晶セルに書き込まれた映像信号は、次のフレーム期間における映像信号の書き込みがあるまで、常に液晶セルに保持されることになる。上述したようにバックライト装置の照明光は、常に液晶表示パネルを照明しているため、あるフレームが、次のフレームへと切り替わる瞬間（フレーム−フレーム間）の過渡状態も表示させてしまうことになる。このアクティブマトリックス型の液晶表示装置のように、次のフレーム期間に移行するまで、各画素の表示状態を保持する表示方式は、ホールド型表示方式と呼ばれている。
【００１１】
周知のとおり、液晶の応答特性は、非常に遅く、このように、常に液晶表示パネルを照明していると、現在のフレームの画像だけではなく、直前のフレームの画像をも視認してしまう。したがって、視認される画像は、いわゆる画像ボケが生じた動画特性の非常に悪い画像となってしまう。
【００１２】
液晶表示装置よりも、動画特性の優れたディスプレイとして、従来まで主流なディスプレイとして用いられてきたＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）がある。ＣＲＴは、ＣＲＴ管面を、電子ビームで上側から順に走査して、ＣＲＴ管面上に塗布された蛍光体を発光させることで画像を表示させている。このとき、電子ビームが照射された時点から数ｍｓの間だけ照射ポイントの蛍光体が発光する。
【００１３】
例えば、フレームレートが６０Ｈｚであった場合、１フレーム期間はおよそ１６．７ｍｓである。上述したように、ＣＲＴでは、電子ビームが照射された蛍光体が数ｍｓの間だけ発光するため、ホールド型表示方式の液晶表示装置のように、各画素において、１フレーム期間の間、発光状態が保持されることがないため、次のフレームにその残像を残すことがない。
【００１４】
したがって、ＣＲＴは、画像ボケなどを生じることがなく動画特性が非常に良い画像を表示することができる。このＣＲＴのように、各画素を１フレーム期間のごく僅かな時間だけ発光させるよう表示する表示方式は、インパルス型表示方式と呼ばれている。
【００１５】
また、フレーム期間内において、液晶表示パネルの各液晶セルに映像信号を書き込む場合、上述したように、液晶表示パネルは、データ線駆動回路、ゲート線駆動回路によって線順次駆動されることで、１フレームの画像を表示させている。このように、液晶表示装置の液晶表示パネルを線順次駆動することで画像を表示させる場合、バックライト装置の光源を連続点灯（常時点灯）させていると、上述したフレーム−フレーム間の過渡状態と同様に、同一フレーム内においても、液晶の過渡状態、つまり線順次駆動させている過渡状態が視認されてしまう。したがって、同一フレーム内においても視認される画像に画像ボケが生じてしまうことになる。
【００１６】
このように、アクティブマトリックス型の液晶表示装置は、ホールド型表示方式であるため、インパルス型表示方式のＣＲＴと比較して、非常に動画特性が悪い。そこで、このような動画特性を改善するために、ホールド型表示方式を、インパルス型表示方式へと近づける手法が考案されている。
【００１７】
具体的には、今まで常時点灯させていてバックライト装置の液晶表示パネルに対する照明光を、１フレーム期間毎に点滅させることで、擬似的にインパルス型表示方式を実現させている。
【００１８】
例えば、図１５に示すように、４本の冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を、長手方向を水平方向として配列させた光源を有するバックライト装置１１０を用い、図１６に示すような液晶表示パネル１２０を照明する液晶表示装置１００を考える。このとき、１フレーム期間（１６．７ｍｓ）毎に、バックライト装置１１０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を同時に点滅させるよう制御して、過渡状態の視認されることが回避され、動画特性が向上するかどうかを検証する。
【００１９】
このとき、図１６に示すような上部Ｕの水平画素ラインＨＡｕ１に属する画素ＧＡ１、水平画素ラインＨＡｕ２に属する画素ＧＡ２、中間部Ｍの水平画素ラインＨＡｍ１に属する画素ＧＡ３、水平画素ラインＨＡｍ２に属する画素ＧＡ４、下部Ｂの水平画素ラインＨＡｂ１に属する画素ＧＡ５、水平画素ラインＨＡｂ２に属する画素ＧＡ６を、過渡状態を検証するサンプル画素として用いることにする。
【００２０】
図１７に、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を１フレーム期間毎に４フレームの間、同時に点滅させた場合の光源発光期間と、各サンプル画素に対応した液晶セルに封入された液晶の液晶透過率応答波形とを示す。なお、一般に冷陰極管は、発光のピークに到達するまでの立ち上がりと、発光のピークから消灯までの立ち下がりにおいて、所定の勾配を有することになるが、説明を明快にするため急峻な立ち上がりと、立ち下がりとなるようなイメージで示してある。
【００２１】
図１７に示す、各画素ＧＡ１〜ＧＡ６の液晶透過率応答波形は、波形がフラットになっている状態が液晶セルへの書き込みが終了し過渡状態が過ぎていることを示している。逆に、液晶透過率応答波形の立ち上がり、立ち下がりは、過渡状態を示している。液晶表示装置１００では、液晶表示パネル１２０をライン順次で走査しているため、図１７に示すように、１フレーム期間において、過渡状態が、液晶表示パネル１２０の上部Ｕ、中間部Ｍ、下部Ｂというように推移している。
【００２２】
したがって、ホールド型表示方式から、インパルス型表示方式へと近づけるために、バックライト装置１１０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を、１フレーム期間毎に同時に点滅させるように制御したとしても、図１７に示す×印において、液晶の過渡状態が視認されてしまうことになる。
【００２３】
つまり、１フレーム期間毎にバックライト装置１１０の光源を点滅させることによって、フレーム−フレーム間の動画特性を改善することができるが、１フレーム内での画像ボケを改善できていないことになる。
【００２４】
そこで、１フレーム内での画像ボケを改善するには、図１８に示すように、バックライト装置１１０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４の発光タイミングを上述したように同時とするのではなく、液晶表示パネルの画素をライン順次で走査するのに同期したタイミングとする、つまり発光タイミングを順次ずらしていく手法がある。
【００２５】
液晶表示パネルを所定の分割数のブロック、例えば、上部ブロック、中間部ブロック、下部ブロックなどというように分割し、該当するブロックが走査されている場合に、対応する冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４のいずれかを発光させ、それ以外を消灯する。
【００２６】
このように、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４の発光タイミングを順次ずらしていった場合の、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４の光源発光期間と、各サンプル画素に対応した液晶セルに封入された液晶の液晶透過率応答波形との関係は、図１９に示すようになる。図１９に示すように、発光タイミングを１フレーム期間内でずらすことによって、液晶の過渡状態を照明することが回避できるため、画像ボケを解消することができる。
【００２７】
しかしながら、画像ボケは、解消されるものの、バックライト装置１１０の光源を構成する各冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を、ブロック毎に発光させて、液晶表示パネルの該当する領域のみを照明させるには、発光を適切に導き、対象領域外へ光が漏れてしまうことを防止するための新たな構造が必要となり、製造コストが増加してしまうといった問題がある。また、１フレーム期間内において、光源の発光時間が短くなってしまうことから、所望の輝度を確保することが難しく、消費電力の増加を招いてしまうといった問題がある。
【００２８】
そこで、本発明は、上述したような問題を解決するために案出されたものであり、輝度を低下させることなく、動画特性の優れた映像を表示する液晶表示パネル、液晶表示装置及び映像表示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】
【００２９】
上述の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示パネルは、行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素と、上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられ、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段と、上記走査線に接続され、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択する走査線駆動回路と、上記走査線駆動回路で選択された行方向の液晶画素に対応して設けられた上記記憶手段に、上記映像信号を書き込む信号線駆動回路と、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記１フレーム分の映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３０】
また、上述の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明するバックライト装置とを備える液晶表示装置において、上記液晶表示パネルは、行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素と、上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられ、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段と、上記走査線に接続され、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択する走査線駆動回路と、上記走査線駆動回路で選択された行方向の液晶画素に対応して設けられた上記記憶手段に、上記映像信号を書き込む信号線駆動回路と、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御する書き込み制御手段とを有する。
【００３１】
そして、上記バックライト装置は、上記液晶表示パネルを照明する照明光を出射する光源と、１フレーム期間内において、上記複数の液晶画素へ、上記複数の記憶手段から、上記映像信号が書き込まれる際の過渡状態時に上記光源を消灯し、上記過渡状態時を経過した後、上記光源を点灯するように制御する光源制御手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
さらにまた、上述の目的を達成するために、本発明に係る映像表示方法は、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明するバックライト装置とを備える液晶表示装置の映像表示方法において、上記液晶表示パネルは、行方向に配された複数の走査線と、列方向に配された複数の信号線と、上記複数の走査線と、上記複数の信号線との各交差部に行列配置された複数の液晶画素から、上記走査線に接続された走査線駆動回路によって、上記走査線を線順次駆動して行方向の上記液晶画素を選択し、上記複数の液晶画素それぞれに対応して設けられた、上記液晶画素に書き込む１フレーム分の映像信号を、それぞれ一時的に保持する複数の記憶手段のうち、上記走査線駆動回路によって選択された上記行方向の上記液晶画素に対応する上記記憶手段に対して、信号線駆動回路によって、上記映像信号を書き込み、上記信号線駆動回路によって、上記複数の記憶手段への上記映像信号の書き込みが全て終了した後、上記複数の記憶手段に書き込まれた上記映像信号を、対応する上記複数の液晶画素それぞれに対して、全て同時に書き込むよう制御し、上記バックライト装置は、１フレーム期間内において、上記複数の液晶画素へ、上記複数の記憶手段から、上記映像信号が書き込まれる際の過渡状態時に上記液晶表示パネルを照明する照明光を出射する光源を消灯し、上記過渡状態時を経過した後、上記光源を点灯するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、液晶表示パネルの全ての液晶画素が、同じタイミングで書き換えられるため、バックライト装置の光源を、液晶画素の書き換えタイミングに合わせて過渡状態時に消灯させ、過渡状態時経過後に点灯させるという制御を、容易且つ確実に実行することができる。
【００３４】
したがって、液晶画素に書き込まれた映像信号をインパルス表示できるため、残像現象による動画表示の画像ボケを抑制することができ、動画特性を向上させることを可能とする。
【００３５】
液晶表示パネルの全ての液晶画素に映像信号が書き込まれるタイミングが全て同時であることから、バックライト装置の光源を点灯させるタイミングを、点灯期間が最大となるように容易に最適化することができるため、消費電力をあげることなく輝度を向上させることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明をする。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
本発明は、例えば図１に示すような構成のカラー液晶表示装置５０に適用される。このカラー液晶表示装置５０は、透過型のカラー液晶表示パネル１０と、このカラー液晶表示パネル１０の背面側に設けられたバックライト装置４０とからなる。また、図示しないが、このカラー液晶表示装置５０は、地上波や衛星波を受信するアナログチューナー、デジタルチューナーといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部などを備えていてもよい。
【００３８】
透過型のカラー液晶表示パネル１０は、ガラス等で構成された２枚の透明な基板（ＴＦＴ基板１１、対向電極基板１２）を互いに対向配列させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１３を設けた構成となっている。ＴＦＴ基板１１には、マトリックス状に配列された信号線１４と、走査線１５と、この信号線１４、走査線１５の交点に配列されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１６と、画素電極１７とが形成されている。薄膜トランジスタ１６は、走査線１５により、順次選択されると共に、信号線１４から供給される映像信号を、対応する画素電極１７に書き込む。一方、対向電極基板１２の内表面には、対向電極１８及びカラーフィルタ１９が形成されている。
【００３９】
図２に、カラー液晶表示パネル１０の等価回路を示し、カラー液晶表示パネル１０の構成について、さらに詳細に説明をする。なお、説明のため、上述した信号線１４、走査線１５、薄膜トランジスタ１６を、それぞれ、信号線Ｙｎ（ｎは、自然数）、走査線Ｘｍ（ｍは、自然数）、薄膜トランジスタＴ１ｍｎと呼ぶことにする。さらに、画素電極１７、対向電極１８によって挟まれた液晶層１３によって形成される画素を液晶画素Ｌｍｎと呼ぶ。
【００４０】
図２に示すように、薄膜トランジスタＴ１ｍｎは、ソース電極が信号線Ｙｎに接続され、ゲート電極が走査線Ｘｍに接続され、ドレイン電極が補助容量Ｃ１ｍｎに接続されている。また、カラー液晶表示パネル１０は、図１では図示していなかった、薄膜トランジスタＴ２ｍｎ、Ｔ３ｍｎと、補助容量Ｃ２ｍｎとを備えている。
【００４１】
薄膜トランジスタＴ２ｍｎは、ソース電極が薄膜トランジスタＴｍｎのドレイン電極と、補助容量Ｃ１ｍｎに接続され、ゲート電極が共通電極Ｇｃｏｍ１に接続され、ドレイン電極が、液晶画素Ｌｍｎ（画素電極１７側）と、補助容量Ｃ２ｍｎに接続されている。
【００４２】
薄膜トランジスタＴ３ｍｎは、ソース電極が薄膜トランジスタＴ２ｍｎのドレイン電極と、液晶画素Ｌｍｎ（画素電極１７側）と、補助容量Ｃ２ｍｎに接続され、ゲート電極が共通電極Ｇｃｏｍ２に接続され、ドレイン電極が液晶画素Ｌｍｎの対向電極１８の対向電極電圧Ｖｃｏｍと同電位とされている。
【００４３】
図３に、図１６に示した従来のアクティブマトリックス型の液晶表示装置１００が備える液晶表示パネル１２０の等価回路を示す。図３に示すように、液晶表示パネル１２０は、画素毎に、薄膜トランジスタＴｍｎと、画素電極Ｌｍｎと、補助容量Ｃｍｎとを備えている。薄膜トランジスタＴｍｎは、ソース電極が信号線Ｙｎに接続され、ゲート電極が走査線Ｘｎに接続され、ドレイン電極が液晶画素Ｌｍｎ（画素電極１７側）と補助容量Ｃｍｎに接続されている。
【００４４】
したがって、図２で示した液晶表示パネル１０は、従来の液晶表示パネル１２０に、薄膜トランジスタＴ２ｍｎ、Ｔ３ｍｎと、補助容量Ｃ２ｍｎとを付加した構成となっている。このように構成された液晶表示パネル１０は、従来の液晶表示パネル１２０において、ライン順次で液晶画素Ｌｍｎに書き込んでいた画素データを、全ての液晶画素Ｌｍｎに対して同時に書き込むことができる。この液晶表示パネル１０への画素データの書き込み動作については、後で詳細に説明をする。
【００４５】
カラーフィルタ１９は、各画素に対応した複数のセグメントに分割されている。例えば、図４に示すように、３原色である赤色フィルタＣＦＲ、緑色フィルタＣＦＧ、青色フィルタＣＦＢの３つのセグメントに分割されている。カラーフィルタ１９の配列パターンは、図４に示すようなストライプ配列の他に、図示しないが、デルタ配列、正方配列などがある。
【００４６】
再び、図１を用いて、透過型のカラー液晶表示装置５０の構成について説明をする。透過型のカラー液晶表示装置５０は、このような構成の透過型のカラー液晶表示パネル１０を２枚の偏光板３１、３２で挟み、バックライト装置４０により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリックス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像を表示させることができる。
【００４７】
バックライト装置４０は、上記カラー液晶表示パネル１０を背面側から照明する。図１に示すように、バックライト装置４０は、ここでは図示していない光源や、光源から出射された白色光をカラー液晶表示パネル１０、全面に渡って満遍なく均一に照明させるようにバックライト筐体部２０内に、拡散板４１、拡散板４１上に重ねて配列される拡散シート４２、プリズムシート４３、偏光変換シート４４といった光学機能シート群４５などを備えた構成となっている。
【００４８】
拡散板４１は、バックライト筐体部２０内の光源から出射された光を、内部拡散させることで、面発光における輝度の均一化を行う。
【００４９】
一般に、光学機能シート群は、例えば、入射光を直交する偏光成分に分解する機能、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能、入射光を拡散させる機能、輝度向上を図る機能などを備えたシートで構成されており、バックライト装置４０から面発光された光をカラー液晶表示パネル１０の照明に最適な光学特性を有する照明光に変換するために設けられている。したがって、光学機能シート群４５の構成は、上述した拡散シート４２、プリズムシート４３、偏光変換シート４４に限定されるものではなく、様々な光学機能シートを用いることができる。
【００５０】
図５（ａ）に、拡散板４１、光学機能シート群４５を取り除いたバックライト筐体部２０内の概略構成を示す。この図５（ａ）に示すように、バックライト筐体部２０は、白色光を発光する冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）ＣＬ１〜ＣＬ４を光源として備えている。この４本の冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４は、バックライト筐体部２０内で長手方向が、カラー液晶表示パネル１０の水平方向と一致するように、バックライト筐体部２０の垂直方向に略等間隔で配列されている。
【００５１】
図５（ｂ）に、図５（ａ）に示したＸＸ線において切断した、バックライト筐体部２０の断面図を示す。なお、ここでは、図５（ａ）では取り除いていた拡散板４１を設けてある。図５（ａ）、（ｂ）に示すバックライト筐体部２０の内壁面２０ａ、底面２０ｂには、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４で発光された光の利用効率を高めるために、反射シートあるいは反射板が設けられている。これにより、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４で発光された白色光は、もちろん、拡散板４１で一部反射された光も吸収することなく反射させ、いずれは拡散板４１を介して照明光として出射させることができるため、光の利用効率を大幅に向上させることができる。
【００５２】
このカラー液晶表示装置５０は、例えば、図６に示すような駆動回路６０により駆動される。
【００５３】
この駆動回路６０は、カラー液晶表示パネル１０や、バックライト装置４０の駆動電源を供給する電源部６１、カラー液晶表示パネル１０を駆動する信号線駆動回路６２及び走査線駆動回路６３、外部から供給される映像信号や、当該カラー液晶表示装置５０が備える図示しない受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、入力端子６４を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部６５、このＲＧＢプロセス処理部６５に接続された画像メモリ６６及び制御部６７、バックライト装置４０を駆動制御するバックライト駆動制御部６８などを備えている。
【００５４】
この駆動回路６０において、入力端子６４を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部６５により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号からカラー液晶表示パネル１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部６７に供給されるとともに、画像メモリ６６を介して信号線駆動回路６２に供給される。
【００５５】
また、制御部６７は、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングで、信号線駆動回路６２及び走査線駆動回路６３を制御して、上記画像メモリ６６を介して信号線駆動回路６２に供給されるＲＧＢセパレート信号で、カラー液晶表示パネル１０を駆動することにより、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。
【００５６】
バックライト駆動制御部６８は、電源部６１から供給される電圧から、所望の制御信号を生成し、バックライト装置４０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を駆動する。バックライト駆動制御部６８は、所望の輝度の確保と、バックライト装置４０の構造を複雑化させることを避けるため、従来の技術でも説明した図１７に示すようなフレーム−フレーム間の過渡状態の視認を回避する、１フレーム期間毎に冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を同時に点灯させる駆動方法で、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を駆動する。
【００５７】
従来の技術でも説明したように、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を、１フレーム期間毎に同時に点灯させると、図１７に示したように、１フレーム期間内において液晶の過渡状態が視認されてしまう。したがって、後で詳細に説明するが、カラー液晶表示パネル１０は、過渡状態が視認されないように、全ての画素に対する画素データの書き込みが同時に行われるように制御される。
【００５８】
ユーザインターフェース６９は、上述した図示しない受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、カラー液晶表示パネル１０を照明するバックライト装置４０からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインターフェースである。
【００５９】
続いて、液晶表示パネル１０への画素データの書き込み動作について説明をする。液晶表示パネル１０への画素データの書き込み動作について説明する前に、図３に示した従来の液晶表示パネル１２０への画素データの書き込み動作を示す。
【００６０】
まず、液晶表示パネル１２０へ画素データを書き込むにあたり、信号線駆動回路は、供給された映像信号を信号線Ｙｎに書き込む。例えば、信号線Ｙ１には、映像信号として、図７に示すようなアナログデータ信号Ｖｄ１が書き込まれる。
【００６１】
これに応じて、走査線駆動回路が、走査線Ｘｎに対して順番に、選択信号Ｖｘｎを供給し、薄膜トランジスタＴｍｎをＯＮ状態とする。図８（ａ）、（ｂ）に、走査線Ｘ１，Ｘ２に対して、供給される選択信号Ｖｘ１，Ｖｘ２の様子を示す。
【００６２】
これにより、薄膜トランジスタＴ１ｎ、薄膜トランジスタＴ２ｎ・  ・  ・が、順次ＯＮ状態となる。これを、走査線Ｘｎまで繰り返すことで、全ての薄膜トランジスタＴｍｎをライン順次でＯＮ状態とすることができる。
【００６３】
１ラインの走査線Ｘｎに選択信号Ｖｘｎが供給される期間は、フレームレートを６０Ｈｚとした場合に、１Ｈ（ｓｅｃ）≦１／６０［Ｈｚ］／ｎで決まる１Ｈ期間である。つまりこの１Ｈ期間毎に走査線Ｘｎが順次選択されていく。フレームレートを６０Ｈｚとすると同じ走査線Ｘｎは、１６．６７ｍｓ周期で選択されることになる。
【００６４】
このように、信号線Ｙｎに映像信号が書き込まれて、薄膜トランジスタＴｍｎがＯＮ状態となると、各液晶画素Ｌｍｎと、補助容量Ｃｍｎには、薄膜トランジスタＴｍｎがＯＮ状態となったタイミングで信号線Ｙｎの電圧値が印加される。これにより、液晶画素Ｌｍｎの液晶の透過率が所望の透過率に変化するため、映像信号が画素データとして書き込まれたことになる。
【００６５】
図８（ｃ）、（ｄ）に、選択信号Ｖｘ１，Ｖｘ２がＨｉｇｈ状態となるタイミングで、液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１に印加される電圧値Ｖｄ１１，Ｖｄ２１の様子を示す。また、図９（ａ）、（ｂ）に、液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１の液晶がいわゆるノーマリブラックであった場合における、液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１それぞれの輝度を示す。
【００６６】
図９（ａ）、（ｂ）から分かるように、垂直方向に隣り合う液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１への画素データの書き込みタイミングは、液晶画素Ｌ２１への書き込みタイミングが１Ｈ期間だけ遅れている。このように、従来の液晶表示パネル１２０では、ライン順次で液晶画素Ｌｍｎへの書き込みが実行されていることが分かる。
【００６７】
次に、本発明を実施するための最良の形態として示すカラー液晶表示装置５０が備える、図２に等価回路を示した液晶表示パネル１０への画素データの書き込み動作を示す。
【００６８】
まず、液晶表示パネル１０へ画素データを書き込むにあたり、図６で示した信号線駆動回路６２は、供給された映像信号を信号線Ｙｎに書き込む。例えば、信号線Ｙ１には、映像信号として、図１０に示すようなアナログデータ信号Ｖｄ１が書き込まれる。
【００６９】
これに応じて、走査線駆動回路６３は、走査線Ｘｎに対して順番に、選択信号Ｖｘｎを供給し、薄膜トランジスタＴ１ｍｎをＯＮ状態とする。図１１（ａ）、（ｂ）に、走査線Ｘ１，Ｘ２に対して、供給される選択信号Ｖｘ１，Ｖｘ２の様子を示す。
【００７０】
これにより、薄膜トランジスタＴ１１ｎ、薄膜トランジスタＴ１２ｎ・  ・  ・が、順次ＯＮ状態となる。これを、走査線Ｘｎまで繰り返すことで、全ての薄膜トランジスタＴ１ｍｎをライン順次でＯＮ状態とすることができる。
【００７１】
１ラインの走査線Ｘｎに選択信号Ｖｘｎが供給される期間は、フレームレートを６０Ｈｚとした場合に、１Ｈ（ｓｅｃ）≦１／６０［Ｈｚ］／ｎで決まる１Ｈ期間である。つまりこの１Ｈ期間毎に走査線Ｘｎが順次選択されていく。フレームレートを６０Ｈｚとすると同じ走査線Ｘｎは、１６．６７ｍｓ周期で選択されることになる。
【００７２】
このように、信号線Ｙｎに映像信号が書き込まれて、薄膜トランジスタＴ１ｍｎがＯＮ状態となると、補助容量Ｃ１ｍｎには、薄膜トランジスタＴ１ｍｎがＯＮ状態となったタイミングで信号線Ｙｎの電圧値が印加される。
【００７３】
図１１（ｃ）、（ｄ）に、選択信号Ｖｘ１，Ｖｘ２がＨｉｇｈ状態となるタイミングで、補助容量Ｃ１１１，Ｃ1２１に印加される電圧値Ｖｄ１１，Ｖｄ２１の様子を示す。
【００７４】
このようにして、全てのＣ１ｍｎに電圧が印加されると、次のタイミングにおいて、図１２（ａ）に示すように、共通電極Ｇｃｏｍ２がＨｉｇｈ状態となり、全ての薄膜トランジスタＴ３ｍｎがＯＮ状態とされる。これにより、全ての液晶画素Ｌｍｎ、補助容量Ｃ２ｍｎの両端に対向電極電圧Ｖｃｏｍが印加されリセットされる。
【００７５】
液晶画素Ｌｍｎ、補助容量Ｃ２ｍｎがリセットされると、共通電極Ｇｃｏｍ２がＬｏｗ状態とされ、全ての薄膜トランジスタＴ３ｍｎがＯＦＦ状態とされる。同じタイミングで、図１２（ｂ）に示すように共通電極Ｇｃｏｍ１がＨｉｇｈ状態となり、全ての薄膜トランジスタＴ２ｍｎがＯＮ状態とされる。これにより、補助容量Ｃ１ｍｎに蓄えられていた電圧値が、図１２（ｃ）に示すように、共通電極Ｇｃｏｍ１がＨｉｇｈ状態とされるタイミングで、同時に全ての液晶画素Ｌｍｎと、補助容量Ｃ１ｍｎとに印加される。
【００７６】
これにより、液晶表示パネル１０が備える全ての液晶画素Ｌｍｎの液晶の透過率が、印加される電圧値に応じた透過率に変化するため、映像信号が画素データとして書き込まれたことになる。
【００７７】
また、図１２（ｄ）、（ｅ）に、液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１の液晶がいわゆるノーマリブラックであった場合における、液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１それぞれの輝度を示す。
【００７８】
図１２（ｄ）、（ｅ）から分かるように、垂直方向に隣り合う液晶画素Ｌ１１，Ｌ２１への画素データの書き込みタイミングは、どちらも同じタイミングとなっている。このように、本発明の実施の形態として示す液晶表示装置５０が備える液晶表示パネル１０では、１フレーム毎に一括して液晶画素Ｌｍｎへの書き込みが実行されていることが分かる。
【００７９】
このようにして、液晶表示パネル１０では、全ての画素に画素データを書き込むタイミングが、共通電極Ｇｃｏｍ１の電圧供給タイミングとなるため、液晶画素Ｌｍｎの液晶が過渡状態である期間を容易に特定できるため、バックライト装置４０の光源である４本の冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を一括して同時発光させるタイミングを、液晶の過渡状態である期間を避けるように制御することができる。
【００８０】
例えば、１フレーム期間（１６．７ｍｓ）毎に、バックライト装置４０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を同時に点滅させるよう制御して、過渡状態の視認が回避され、動画特性が向上するかどうかを検証する。
【００８１】
液晶表示パネル１０の表示領域を図１３に示すように、上部Ｕ、中間部Ｍ、下部Ｂとに大別したとき、上部Ｕの水平画素ラインＨｕ１に属する画素Ｇ１、水平画素ラインＨｕ２に属する画素Ｇ２、中間部Ｍの水平画素ラインＨｍ１に属する画素Ｇ３、水平画素ラインＨｍ２に属する画素Ｇ４、下部Ｂの水平画素ラインＨｂ１に属する画素Ｇ５、水平画素ラインＨｂ２に属する画素Ｇ６を、過渡状態を検証するサンプル画素として用いることにする。
【００８２】
図１４に、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を１フレーム期間毎に４フレームの間、同時に点滅させた場合の光源発光期間と、各サンプル画素に対応した液晶セルに封入された液晶の液晶透過率応答波形とを示す。なお、一般に冷陰極管は、発光のピークに到達するまでの立ち上がりと、発光のピークから消灯までの立ち下がりにおいて、所定の勾配を有することになるが、説明を明快にするため急峻な立ち上がりと、立ち下がりとなるようなイメージで示してある。
【００８３】
図１４に示す、各画素Ｇ１〜Ｇ６の液晶透過率応答波形は、波形がフラットになっている状態が液晶セルへの書き込みが終了し過渡状態が過ぎていることを示している。逆に、液晶透過率応答波形の立ち上がり、立ち下がりは、過渡状態を示している。上述したように液晶表示パネル１０では、一括して液晶画素Ｌｍｎへの書き込みを同時に行っているため、図１４に示すように、１フレーム期間において、液晶の過渡状態が、液晶表示パネル１０の上部Ｕ、中間部Ｍ、下部Ｂで同一期間に生じている。
【００８４】
したがって、ホールド型表示方式から、インパルス型表示方式へと近づけるために、バックライト装置４０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を、図１４に示すように、１フレーム期間毎に、液晶の過渡状態を避けるように同時に消灯させ、書き込みが終了した時点で同時に点灯させるという制御が容易になる。
【００８５】
つまり、１フレーム期間毎にバックライト装置１０の光源を同時点滅させることによって、フレーム−フレーム間の画像ボケはもちろんのこと、１フレーム期間内における画像ボケも、輝度を低下させることなく改善することができる。
【００８６】
液晶表示パネル１０の全ての液晶画素Ｌｍｎに映像信号が書き込まれるタイミングが全て同時であることから、バックライト装置４０の光源である冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を点灯させるタイミングを、点灯期間が最大となるように容易に最適化することができるため、消費電力をあげることなく輝度を向上させることができる。
【００８７】
なお、バックライト装置４０の光源には、冷陰極管ＣＬ１〜ＣＬ４を用いているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）発光ダイオードや、電界発光（ＥＬ：Electro Luminescence）ランプ、プラズマランプなどを光源として用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態として示すカラー液晶表示装置の構成について説明するための図である。
【図２】同カラー液晶表示装置が備えるカラー液晶表示パネルの等価回路を示した図である。
【図３】従来の液晶表示装置が備える一般的なアクティブマトリックス型の液晶表示パネルの等価回路を示した図である。
【図４】同カラー液晶表示装置が備えるカラー液晶表示パネルのカラーフィルタについて説明するための図である。
【図５】（ａ）は、バックライト装置の構成について説明するための平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すバックライト装置を、ＸＸ線で切断した際の断面図である。
【図６】同カラー液晶表示装置を駆動する駆動回路について説明するためのブロック図である。
【図７】従来の液晶表示パネルにおいて、信号線に書き込まれる映像信号の一例を示した図である。
【図８】従来の液晶表示パネルにおいて、（ａ），（ｂ）は、走査線に供給される選択信号の一例を示した図であり、（ｃ），（ｄ）は、液晶画素に印加された電圧値について示した図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、異なる水平ライン上の液晶画素の、輝度の時間変化を示した図である。
【図１０】本発明の液晶表示パネルにおいて、信号線に書き込まれる映像信号の一例を示した図である。
【図１１】本発明の液晶表示パネルにおいて、（ａ），（ｂ）は、走査線に供給される選択信号の一例を示した図であり、（ｃ），（ｄ）は、液晶画素に印加された電圧値について示した図である。
【図１２】（ａ）は、液晶画素に既に書き込まれている画像データを一括消去するタイミングで供給される信号の様子を示した図であり、（ｂ）は、液晶画素への書き込みタイミングで供給される信号の様子を示した図である。（ｃ），（ｄ）は、異なる水平ライン上の液晶画素の、輝度の時間変化を示した図である。
【図１３】図１４で説明する液晶画素への書き込みタイミングと、バックライト装置の光源の点灯、消灯タイミングとの関係を示す液晶表示パネルの液晶画素の位置を示した図である。
【図１４】液晶画素への書き込みタイミングと、バックライト装置の光源の点灯、消灯タイミングとの関係を示した図である。
【図１５】従来の技術として示す液晶表示装置が備えるバックライト装置の構成を示した平面図である。
【図１６】同液晶表示装置において、図１７、１８で説明する液晶画素への書き込みタイミングと、バックライト装置の光源の点灯、消灯タイミングとの関係を示す液晶表示パネルの液晶画素の位置を示した図である。
【図１７】同液晶表示装置において、液晶画素への書き込みタイミングと、バックライト装置の光源の点灯、消灯タイミングとの関係を示した図である。
【図１８】バックライト装置の光源を、垂直方向に順次駆動して点滅させる様子を示した図である。
【図１９】同液晶表示装置において、液晶画素への書き込みタイミングと、バックライト装置の光源の点灯、消灯タイミングとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  液晶表示パネル、４０  バックライト装置、５０  液晶表示装置、ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４  冷陰極管、Ｌｍｎ  液晶画素、Ｔ１ｍｎ，Ｔ２ｍｎ，Ｔ３ｍｎ  薄膜トランジスタ、Ｃ１ｍｎ，Ｃ２ｍｎ  補助容量
【図１】
2006227312.tif 000003
【図２】
2006227312.tif 000004
【図３】
2006227312.tif 000005
【図４】
2006227312.tif 000006
【図５】
2006227312.tif 000007
【図６】
2006227312.tif 000008
【図７】
2006227312.tif 000009
【図８】
2006227312.tif 000010
【図９】
2006227312.tif 000011
【図１０】
2006227312.tif 000012
【図１１】
2006227312.tif 000013
【図１２】
2006227312.tif 000014
【図１３】
2006227312.tif 000015
【図１４】
2006227312.tif 000016
【図１５】
2006227312.tif 000017
【図１６】
2006227312.tif 000018
【図１７】
2006227312.tif 000019
【図１８】
2006227312.tif 000020
【図１９】
2006227312.tif 000021