(57)【要約】【課題】視野角特性及び表示品位に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  一対の基板間に保持された液晶層３０が所定の表示状態においてベンド配列した液晶分子を含む液晶パネル１と、液晶パネル１に対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動部６０と、液晶パネル１を背面から照明する光源５１を備え光源５１のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライト５０と、光源５１に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動部７０と、を備え、調光信号の周波数は、映像信号の周波数とは異なることを特徴とする。【選択図】      図４
2006119206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶パネルと、
前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子と、
前記液晶パネルに対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動手段と、
前記液晶パネルを背面から照明する光源を備え、前記光源のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライトと、
前記光源に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動手段と、
を備え、
前記調光信号の周波数は、ｎを整数としたとき、前記映像信号の周波数のｎ倍とは異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記調光信号の周波数は、前記映像信号の周波数の略（ｎ＋１／２）倍であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶パネルと、
前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子と、
前記液晶パネルに対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動手段と、
前記液晶パネルを背面から照明する複数の光源を備え、前記光源のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライトと、
前記光源に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動手段と、
を備え、
前記光源駆動手段は、第１光源に対して第１調光信号を供給するとともに、第２光源に対して前記第１調光信号とは位相がずれた第２調光信号を供給することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶パネルと、
前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子と、
前記液晶パネルに対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動手段と、
前記液晶パネルを背面から照明する複数の光源を備え、前記光源のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライトと、
前記光源に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動手段と、
を備え、
前記調光信号の周波数は、前記映像信号の周波数とは異なり、
且つ、前記光源駆動手段は、第１光源に対して第１調光信号を供給するとともに、第２光源に対して前記第１調光信号とは位相がずれた第２調光信号を供給することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源駆動手段は、基準クロックに基づき、前記入力信号をカウントし、調光信号のオフ期間とオン期間との割合を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源駆動手段は、基準クロックに基づき、前記入力信号をカウントし、前記第１調光信号と前記第２調光信号との位相差を決定することを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記光源駆動手段は、前記調光信号を前記入力信号または前記映像信号に同期して出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、広視野角及び高速応答の実現が可能なＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）技術を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、各種分野に適用されている。
【０００３】
現在、視野角及び応答速度を改善可能な液晶表示装置として、ＯＣＢ型液晶表示装置が注目されている。ＯＣＢ型液晶表示装置は、一対の基板間にベンド配列させた液晶分子を有する液晶層を保持して構成された液晶パネルと、この液晶パネルを背面から照明するバックライトなどを備えている。このＯＣＢ型液晶表示装置は、ＴＮ型液晶表示装置に比して応答速度が改善され、さらに液晶分子の配列状態により液晶層を通過する光の複屈折の影響を光学的に自己補償できるため視野角が広いという利点がある。
【０００４】
このようなＯＣＢ型液晶表示装置を用いて画像を表示する場合、複屈折性を制御し偏光板との組み合わせによって、例えば高電圧印加時に光を遮断して黒画像を表示し、低電圧印加時に光を透過して白画面を表示することが考えられる。
【０００５】
ところで、上述したように、ＯＣＢ型液晶表示装置では、画像を表示するために液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベンド配向に転移させる。しかしながら、このようなベンド配向を維持するために必要となる電圧が長い期間に亘って印加されない場合では、液晶分子の配向状態が初期のスプレイ配向に逆転移することがある。このスプレイ配向の状態では、配向欠陥または点欠陥などの画像不良が発生し、良好な画像表示を行うことができない。
【０００６】
また、動画像を表示する場合、先行するフレームの画像による残像の影響によって、画像がぼけて見えることがある。
【０００７】
このような液晶分子の配向状態の逆転移や画像のぼけを防止するなどの目的で、映像信号とは異なる信号である非映像信号を一定の期間だけ画素電極に書き込む（これを黒挿入と称する）ようにした液晶表示装置が研究されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで非映像信号は一意に定まるのものではないが、例えば、比較的低い電圧が印加されているときに白画像を表示し、比較的高い電圧が印加されているときに黒画像を表示する場合、黒画像を表示するための信号が非映像信号として用いられる。そして、この非映像信号を、予め定められた一定の期間内に書き込むことによって、画素電極に比較的高い電圧が印加されるため、ベンド配向を維持することができる。また、黒画像を表示することにより残像が解消されることになり、画像のぼけを防止することもできる。
【０００８】
一方で、バックライトは、液晶パネルを照明する光源として蛍光管を備えている。ディスプレイモニタや、テレビへの要求性能としては、周囲の明るさが大きく変化することなどを理由に、輝度調節の可変範囲は広く求められ、例えば１０〜１００％などの調光範囲が要求される場合がある。
【０００９】
蛍光管の光量を変化させる方法としては、バースト調光方式などが知られている。このバースト調光方式は、インバータ回路の発振動作を強制的にオン／オフして、オン期間とオフ期間の割合（これを「デューティ比」と称する）を変化させることにより調光を行うものである（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３０９７８４号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＯＣＢ型液晶表示装置において、バックライトの調光時に、調光信号のレベルに応じて調光パルスのオン期間とオフ期間の割合を変える周波数固定のＰＷＭ方式を採用した場合、液晶パネルの黒挿入と、バックライトのオフ期間とが干渉して、平均輝度が異なる期間が発生する。その結果、観察者により表示画面に黒帯が存在するように視認されやすく、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００１１】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、視野角特性及び表示品位に優れた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の第１の様態による液晶表示装置は、
一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶パネルと、
前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子と、
前記液晶パネルに対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動手段と、
前記液晶パネルを背面から照明する光源を備え、前記光源のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライトと、
前記光源に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動手段と、
を備え、
前記調光信号の周波数は、前記映像信号の周波数とは異なることを特徴とする。
【００１３】
この発明の第２の様態による液晶表示装置は、
一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶パネルと、
前記液晶層に電圧を印加した所定の表示状態において、ベンド配列した液晶分子を含む前記液晶層のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子と、
前記液晶パネルに対して表示画像に対応した表示信号及び黒画像に対応した黒信号を含む映像信号を供給するパネル駆動手段と、
前記液晶パネルを背面から照明する複数の光源を備え、前記光源のオフ期間とオン期間との割合によって調光可能なバックライトと、
前記光源に対して調光レベルに応じた入力信号に基づき所定周波数の調光信号を出力する光源駆動手段と、
を備え、
前記光源駆動手段は、第１光源に対して第１調光信号を供給するとともに、第２光源に対して前記第１調光信号とは位相がずれた第２調光信号を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、視野角特性及び表示品位に優れた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。この実施の形態では、液晶表示装置として、特に、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード方式による液晶表示装置を例に説明する。
【００１６】
図１に示すように、ＯＣＢ型液晶表示装置は、一対の基板すなわちアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層３０を挟持して構成された液晶パネル１、及び、液晶パネル１を背面から照明するバックライト５０を備えている。この液晶パネル１は、例えば透過型であり、アレイ基板１０側に配置されたバックライト５０からのバックライト光を対向基板２０側に透過可能に構成されている。また、この液晶パネル１は、実質的に画像を表示する有効表示部２を備えている。この有効表示部２は、マトリクス状に配置された表示画素ＰＸによって構成されている。
【００１７】
アレイ基板１０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板１１を用いて形成されている。このアレイ基板１０は、絶縁基板１１の一方の主面にスイッチ素子１２、画素電極１３、配向膜１４などを備えている。スイッチ素子１２は、各表示画素ＰＸに配置され、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｍｅｔａｌ）などで構成されている。画素電極１３は、各表示画素ＰＸに配置され、スイッチ素子１２に電気的に接続されている。この画素電極１３は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。配向膜１４は、絶縁基板１１の主面全体を覆うように配置され、光透過性を有する材料によって形成されている。
【００１８】
対向基板２０は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１を用いて形成されている。この対向基板２０は、絶縁基板２１の一方の主面に対向電極２２、配向膜２３などを備えている。対向電極２２は、有効表示部２内において全表示画素に共通に配置され、例えばＩＴＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。配向膜２３は、絶縁基板２１の主面全体を覆うように配置され、光透過性を有する材料によって形成されている。
【００１９】
なお、カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶パネル１は、複数色の表示画素、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色画素を有している。すなわち、赤色画素は赤色波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備え、緑色画素は緑色波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備え、青色画素は青色波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらカラーフィルタは、アレイ基板１０または対向基板２０の主面に配置されている。
【００２０】
上述したような構成のアレイ基板１０と対向基板２０とは、図示しないスペーサを介して互いに所定のギャップを維持した状態で配置され、シール材によって貼り合わせられている。液晶層３０は、これらアレイ基板１０と対向基板２０との間のギャップに封入されている。液晶層３０に含まれる液晶分子３１は、正の誘電率異方性を有するとともに光学的に正の一軸性を有する材料を選択可能である。
【００２１】
このようなＯＣＢ型液晶表示装置は、液晶層３０に電圧を印加した所定の表示状態において、図１に示したようにベンド配列した液晶分子３１を含む液晶層３０のリタデーションを光学的に補償する光学補償素子４０を備えている。この光学補償素子４０は、液晶パネル１の一方の主面すなわちアレイ基板１０側外面に配置された第１補償素子４０Ａと、液晶パネル１の他方の主面すなわち対向基板２０側外面に配置された第２補償素子４０Ｂと、で構成されている。
【００２２】
例えば図２に示すように、第１補償素子４０Ａは、偏光板４１Ａ、及び、位相差板としての機能を有する複数の光学素子４２Ａ及び４３Ａを有している。同様に、第２補償素子４０Ｂは、偏光板４１Ｂ、及び、位相差板としての機能を有する複数の光学素子４２Ｂ及び４３Ｂを有している。光学素子４２Ａ及び４２Ｂは、主にその厚み方向にリタデーション（位相差）を有する位相差板として機能する。また、光学素子４３Ａ及び４３Ｂは、主にその面内方向にリタデーション（位相差）を有する位相差板として機能する。
【００２３】
図３に示すように、配向膜１４及び２３は、パラレル配向処理されている（すなわち図中の矢印Ａで示す方向にラビング処理されている）。これにより、液晶分子３１の光軸の正射影（液晶配向方向）は、図中矢印Ａと平行となる。画像を表示可能な状態、すなわち所定のバイアスを印加した状態では、液晶分子３１は、矢印Ａで規定される液晶層３０の断面内において、図１に示したように、アレイ基板１０と対向基板２０との間においてベンド配列する。
【００２４】
このとき、偏光板４１Ａは、その透過軸が図中の矢印Ｂで示す方向を向くように配置されている。また、偏光板４１Ｂは、その透過軸が図中の矢印Ｃで示す方向を向くように配置されている。つまり、偏光板４１Ａ及び４１Ｂのそれぞれの透過軸は、液晶配向方向Ａに対して４５°の角度をなし、しかも、互いに直交する。このように、偏光板の透過軸が互いに直交する配置はクロスニコルと呼ばれ、これら一対の偏光板の間にある物体の複屈折量（リタデーション量）が実効的に０もしくは波長の整数倍であれば光は透過せず、黒画像が表示される。逆に、一対の偏光板の間にある物体の複屈折量（リタデーション量）が波長λの入射光に対して実効的にλ／２であれば光は透過し、白画像（もしくはカラー画像）が表示される。
【００２５】
光学素子４３Ａ及び４３Ｂは、ある特定の電圧印加状態（例えば高電圧を印加して黒画像を表示する状態）で、画面を正面方向から観察した時に液晶層３０に残留するリタデーションの影響を補償する。また、光学素子４２Ａ及び４２Ｂは、ある特定の電圧印加状態（例えば高電圧を印加して黒画像を表示する状態）で、画面を斜め方向から観察した時に液晶層３０のリタデーションの影響を補償する。これにより、ＯＣＢ型液晶表示装置において、視野角特性及び表示品位を向上することが可能となる。
【００２６】
液晶表示装置は、図４に示すように、上述したような構成の液晶パネル１に対して映像信号を供給するパネル駆動手段として機能するパネル駆動部６０、バックライト５０に対して調光信号を出力する光源駆動手段として機能する光源駆動部（ＦＰＧＡ；ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）７０などを備えている。
【００２７】
すなわち、パネル駆動部６０は、フレキシブルプリント基板などを介して液晶パネル１に電気的に接続されている。このパネル駆動部６０は、入力された映像データに基づいて、表示画像に対応した表示信号及び黒挿入に用いる黒画像に対応した黒信号を含む映像信号や、その他の制御信号などを液晶パネル１に供給する。
【００２８】
バックライト５０は、図４に示すように、複数の光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）を備えている。これらの光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）としては、液晶パネル１の長手方向（走査線Ｙ方向）に延出した直管状の冷陰極管などの蛍光管が用いられ、長手方向に直交する方向（信号線線Ｘ方向）に並んで配設されている。このバックライト５０は、バースト調光方式を採用しており、各光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）のオフ期間とオン期間との割合（デューティ比）を変化させることによって調光を可能とする。各光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）は、ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ−ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の調光信号に基づいて駆動される。
【００２９】
すなわち、光源駆動部７０は、調光レベルに応じた入力信号（入力ＰＷＭ信号）に基づいて、所定周波数のパルス信号のオン期間とオフ期間との割合を設定し、各光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）に対して設定した所定周波数の調光信号（出力ＰＷＭ信号）を出力する。つまり、この光源駆動部７０は、１つの入力信号に基づき、周波数、位相、デューティ比などを個別に設定した複数種類の調光信号を出力可能に構成されている（つまり、複数の光源を備えたバックライトを多相駆動可能に構成されている）。
【００３０】
例えば、光源駆動部７０は、図５に示すように、基準クロックに基づき、入力信号のオン期間及びオフ期間をカウントする。そして、光源駆動部７０は、オン期間及びオフ期間に基づき、入力信号の周波数を認識するとともにデューティ比を認識する。図５に示した例では、入力信号のオン期間及びオフ期間はともに１２クロック分に相当する。そして、入力信号の周波数は２４クロック分に相当するとともに、デューティ比は５０％である。
【００３１】
そして、光源駆動部７０は、入力信号に基づいてオン期間とオフ期間との割合を決定した複数種類の調光信号を生成するとともに、各調光信号間の位相差を決定する。図５に示した例では、光源駆動部７０は、入力信号と同一の周波数及び同一のデューティ比を有する３種類の調光信号を生成するとともに、少なくとも１つの調光信号がオン期間を有するように位相差を決定する。すなわち、第１調光信号は、入力信号に同期した５０％のデューティ比を有する信号である。第２調光信号は、第１調光信号に対して１２０°の位相ずれ（つまり８クロック分）を有するとともに５０％のデューティ比を有する信号である。第３調光信号は、第２調光信号に対して１２０°の位相ずれ（つまり８クロック分）を有するとともに５０％のデューティ比を有する信号である。
【００３２】
そして、光源駆動部７０は、生成した複数種類の調光信号を対応する光源に出力する。
【００３３】
バックライト５０の各光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）を点灯させるには、高圧の交流電圧を印加する必要がある。このため、光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）は、光源駆動部７０から出力された低電圧の直流電圧（すなわち調光信号）を光源５１（ａ、ｂ、ｃ…）が点灯可能な高圧の交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータ７１など点灯装置を介して出力された出力信号によりオン／オフ駆動（すなわち点灯／消灯）される。
【００３４】
ところで、液晶パネル１の黒挿入と、バックライト５０のオフ期間とが重なることにより、表示画面に黒帯が視認されやすく、表示品位の低下を招くおそれがある。この現象について、以下の比較例に基づいて説明する。
【００３５】
（比較例）  
比較例に係る液晶表示装置は、図６に示すような仕様で構成されている。すなわち、液晶パネル１は、上述したようなＯＣＢモードを採用しており、黒挿入率は１１％とする。ここで、黒挿入率とは、黒信号を液晶パネル１に供給する期間が１フレーム期間（１垂直走査期間）内で占める割合に相当する。また、パネル駆動部６０が液晶パネル１に供給する映像信号の周波数は、６０Ｈｚであり、黒挿入の周波数と同一である。この映像信号は、パネル駆動部６０及び光源駆動部７０に入力される同期信号に基づいて、光源駆動部７０から出力される調光信号と同期しているものとする。
【００３６】
例えば、黒挿入率１１％とは、図７に示すように、１フレーム期間すなわち１／６０ｓｅｃを９分割した１／５４０ｓｅｃ（１シーン）で黒画像を書き込む場合に相当する。また、図８に示すように、液晶パネル１の有効表示部２を長手方向に延在する１８エリアに分割したときに、黒挿入率１１％とは、１表示画面（１シーン）内で２エリアに黒画像を表示することを意味する。そして、黒画像は、図８に示すように、１／６０ｓｅｃで有効表示部２の全エリアを走査する。
【００３７】
バックライト５０は、６本の光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）を備え、各光源が図８に示したような１８分割された有効表示部２の３エリアを主に照明するものとする。すなわち、光源５１ａは、有効表示部２の第１乃至第３エリアＲ１〜Ｒ３を主に照明する。同様に、光源５１ｂは、有効表示部２の第４乃至第６エリアＲ４〜Ｒ６を主に照明する。光源５１ｃは、有効表示部２の第７乃至第９エリアＲ７〜Ｒ９を主に照明する。光源５１ｄは、有効表示部２の第１０乃至第１２エリアＲ１０〜Ｒ１２を主に照明する。光源５１ｅは、有効表示部２の第１３乃至第１５エリアＲ１３〜Ｒ１５を主に照明する。光源５１ｆは、有効表示部２の第１６乃至第１８エリアＲ１６〜Ｒ１８を主に照明する。
【００３８】
光源駆動部７０は、入力信号に基づきすべての光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して、同位相、同一周波数、且つ、同一デューティ比の１種類の調光信号を出力する。ここでは、出力された調光信号の周波数は、映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍（ｎを整数とする）であり、６０Ｈｚ（ｎ＝１）である。また、調光信号のデューティ比は３３％（すなわち、調光信号は１周期の１／３がオン期間であり２／３がオフ期間である）である。つまり、図７に示すように、全光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、１／６０ｓｅｃのうちの１／３の期間で点灯し、２／３の期間で消灯する。
【００３９】
このように、映像信号（黒挿入）の周波数と、調光信号の周波数とが同一の構成の比較例においては、図７に示すように、いずれのフレームにおいても（１／６０ｓｅｃ毎に）、有効表示部２の所定エリアすなわち第１エリアＲ１から第６エリアＲ６までの範囲で黒画像が表示されることになる。
【００４０】
このため、各エリアの２フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間は、第１エリアＲ１から第６エリアＲ６までの範囲で４であるのに対して、第７エリアＲ７から第１８エリアＲ１８までの範囲では６となる。したがって、表示画面の一部のエリアでの輝度が極端に小さく、このようなエリアに１本の黒帯が存在するように視認されやすい。つまり、表示画面の所定位置に黒帯が固定的に表示されているかの如く視認されやすい。
【００４１】
また、調光信号の周波数が映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍である場合、表示画面の所定位置にｎ本の黒帯が固定的に表示されているかの如く視認されやすい。
【００４２】
（実施例１）  
実施例１に係る液晶表示装置は、図６に示すような仕様で構成されている。すなわち、液晶パネル１及びバックライト５０は、比較例と同様に構成されている。
【００４３】
光源駆動部７０は、入力信号に基づきすべての光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して、同位相、同一周波数、且つ、同一デューティ比の１種類の調光信号を出力する。ここでは、出力された調光信号の周波数は、映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍とは異なり、９０Ｈｚである。また、調光信号のデューティ比は３３％である。
【００４４】
このように、調光信号の周波数が映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍とは異なる構成の実施例１においては、図９に示すように、黒画像が表示されるエリアがフレーム毎（１／９０ｓｅｃ毎）に異なる。すなわち、第１フレームでは、第１エリアＲ１及び第２エリアＲ２に黒画像が表示されたのに続いて、第３エリアＲ３及び第４エリアＲ４に黒画像が表示される。続く第２フレームでは、第１３エリアＲ１３及び第１４エリアＲ１４に黒画像が表示されたのに続いて、第１５エリアＲ１５及び第１６エリアＲ１６に黒画像が表示される。続く第３フレームでは、第７エリアＲ７及び第８エリアＲ８に黒画像が表示されたのに続いて、第９エリアＲ９及び第１０エリアＲ１０に黒画像が表示される。これら３フレームを１単位として周期的に黒画像の表示位置が移動する（続く第４フレームは、第１フレームと同一となる）。
【００４５】
このため、各エリアの３フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間は、５以上であり、極端に輝度の小さいエリアが消滅する。つまり、黒帯は、１８シーンのうちの６シーンで表示されるが、表示画面内を高速（３０Ｈｚ）で移動するため、輝度の低下分が全エリアで平均化される。したがって、表示画面内で黒帯が視認されにくくなり、表示品位が改善する。
【００４６】
なお、調光信号の周波数は、ｎを整数としたとき、映像信号の周波数の略（ｎ＋１／２）倍に設定されたとき、最も速く黒帯が移動する。このため、表示下面内において、輝度の低下分がさらに平均化され、表示品位がさらに改善する。
【００４７】
（実施例２）  
実施例２に係る液晶表示装置は、図６に示すような仕様で構成されている。すなわち、液晶パネル１及びバックライト５０は、比較例と同様に構成されている。
【００４８】
光源駆動部７０は、入力信号に基づきすべての光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して、同一周波数及び同一デューティ比を有し、且つ、位相の異なる３種類の調光信号を出力する。ここでは、光源駆動部７０は、光源５１ａ及び５１ｂに対して同一の第１調光信号を出力し、光源５１ｃ及び５１ｄに対して同一の第２調光信号を出力し、さらに、光源５１ｅ及び５１ｆに対して同一の第３調光信号を出力する。これら第１乃至第３調光信号の周波数は、映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍に相当する６０Ｈｚ（ｎ＝１）である。また、これら第１乃至第３調光信号のデューティ比は３３％である。さらに、これら第１乃至第３調光信号は、互いに位相がずれている。これら調光信号間の位相のずれ量は、１フレーム期間内において、少なくとも１つの光源が点灯するように設定される。ここでは、３種類の調光信号を出力するため、各調光信号間の位相が１２０°ずれていれば良い。これにより、複数の光源が同時にオフしている期間（消灯時間）を短縮することができ、黒挿入と干渉する期間を時間的に分散することができる。
【００４９】
このように、調光信号の周波数が映像信号（黒挿入）の周波数と同一の構成の実施例２においては、バックライト５０の各光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）がそれぞれ位相差を有する３種類の第１乃至第３調光信号によって駆動されている。すなわち、光源５１ａ及び５１ｂは、第１調光信号に基づき、１フレーム期間内の最初の１/３期間に点灯し、また、光源５１ｃ及び５１ｄは、第２調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ａ及び５１ｂに続く１/３期間に点灯し、さらに、光源５１ｅ及び５１ｆは、第３調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ｃ及び５１ｄに続く１/３期間に点灯する。
【００５０】
このとき、図１０に示すように、黒画像が表示されるエリアはシーン毎（１／５４０ｓｅｃ毎）に異なる。このとき、黒挿入のタイミングと光源が点灯するタイミングとが重なっているため、全エリアを黒画像が移動することになる。
【００５１】
このため、各エリアの２フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間はすべて一定の４となり、全体的に輝度が低下するものの、黒帯が表示画面内を高速（３０Ｈｚ）で移動するため、輝度の低下分が全エリアで平均化される。したがって、表示画面内で黒帯が視認されにくくなり、表示品位が改善する。
【００５２】
（実施例３）  
実施例３に係る液晶表示装置は、基本的には図６に示すように実施例２と同様な仕様で構成されている。この実施例３では、光源駆動部７０が光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して出力する３種類の調光信号が実施例２とは異なるため、光源が点灯するタイミングが異なる。
【００５３】
すなわち、光源５１ｃ及び５１ｄは、第１調光信号に基づき、１フレーム期間内の最初の１/３期間に点灯し、また、光源５１ｅ及び５１ｆは、第２調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ａ及び５１ｂに続く１/３期間に点灯し、さらに、光源５１ａ及び５１ｂは、第３調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ｃ及び５１ｄに続く１/３期間に点灯する。
【００５４】
このとき、図１１に示すように、黒挿入のタイミングと光源が消灯するタイミングとが重なっている。このため、各エリアの２フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間はすべて一定の６となり、全体的に輝度が高く、しかも、黒帯が表示画面内を移動することがない。したがって、表示画面全体の輝度が均一化され、しかも、高輝度化が可能となり、表示品位がより一層改善する。
【００５５】
（実施例４）  
実施例４に係る液晶表示装置は、図６に示すような仕様で構成されている。すなわち、液晶パネル１及びバックライト５０は、比較例と同様に構成されている。
【００５６】
光源駆動部７０は、入力信号に基づきすべての光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して、同一周波数及び同一デューティ比を有し、且つ、位相の異なる３種類の調光信号を出力する。ここでは、光源駆動部７０は、光源５１ａ及び５１ｂに対して同一の第１調光信号を出力し、光源５１ｃ及び５１ｄに対して同一の第２調光信号を出力し、さらに、光源５１ｅ及び５１ｆに対して同一の第３調光信号を出力する。これら第１乃至第３調光信号の周波数は、映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍とは異なり、９０Ｈｚである。また、これら第１乃至第３調光信号のデューティ比は３３％である。さらに、これら第１乃至第３調光信号は、互いに位相がずれている。ここでは、各調光信号間の位相が１２０°ずれている。
【００５７】
このように、調光信号の周波数が映像信号（黒挿入）の周波数ｎ倍とは異なる構成の実施例４においては、バックライト５０の各光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）がそれぞれ位相差を有する３種類の第１乃至第３調光信号によって駆動されている。すなわち、光源５１ａ及び５１ｂは、第1調光信号に基づき、１フレーム期間内の最初の１/３期間に点灯し、また、光源５１ｃ及び５１ｄは、第2調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ａ及び５１ｂに続く１/３期間に点灯し、さらに、光源５１ｅ及び５１ｆは、第３調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ｃ及び５１ｄに続く１/３期間に点灯する。
【００５８】
このとき、図１２に示すように、黒画像が表示されるエリアはシーン毎（１／５４０ｓｅｃ毎）に異なる。このとき、黒挿入のタイミングと光源が点灯するタイミングとが一部だけ重なっている。すなわち、第１フレームでは、第１エリアＲ１及び第２エリアＲ２に黒画像が表示されたのに続いて、第３エリアＲ３及び第４エリアＲ４に黒画像が表示され、さらにその後、第７エリアＲ７及び第８エリアＲ８に黒画像が表示される。続く第２フレームでは、全エリアに黒画像は表示されない。続く第３フレームでは、第１１エリアＲ１１及び第１２エリアＲ１２に黒画像が表示されたのに続いて、第１５エリアＲ１５及び第１６エリアＲ１６に黒画像が表示される。これら３フレームを１単位として周期的に黒画像の表示位置が移動する（続く第４フレームは、第１フレームと同一となる）。
【００５９】
このため、各エリアの３フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間は、５以上であり、極端に輝度の小さいエリアが消滅する。つまり、黒帯は、１８シーンのうちの６シーンで表示されるが、表示画面内を高速（３０Ｈｚ）で移動するため、輝度の低下分が全エリアで平均化される。したがって、表示画面内で黒帯が視認されにくくなり、表示品位が改善する。
【００６０】
（実施例５）  
実施例５に係る液晶表示装置は、図６に示すような仕様で構成されている。すなわち、液晶パネル１及びバックライト５０は、比較例と同様に構成されている。
【００６１】
光源駆動部７０は、入力信号に基づきすべての光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に対して、同一周波数及び同一デューティ比を有し、且つ、位相の異なる３種類の調光信号を出力する。ここでは、光源駆動部７０は、光源５１ａ及び５１ｄに対して同一の第１調光信号を出力し、光源５１ｂ及び５１ｅに対して同一の第２調光信号を出力し、さらに、光源５１ｃ及び５１ｆに対して同一の第３調光信号を出力する。これら第１乃至第３調光信号の周波数は、映像信号（黒挿入）の周波数のｎ倍とは異なり、９０Ｈｚである。また、これら第１乃至第３調光信号のデューティ比は３３％である。さらに、これら第１乃至第３調光信号は、互いに位相がずれている。ここでは、各調光信号間の位相が１２０°ずれている。
【００６２】
このように、調光信号の周波数が映像信号（黒挿入）の周波数ｎ倍とは異なる構成の実施例５においては、バックライト５０の各光源５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）がそれぞれ位相差を有する３種類の第１乃至第３調光信号によって駆動されている。すなわち、光源５１ａ及び５１ｄは、第１調光信号に基づき、１フレーム期間内の最初の１/３期間に点灯し、また、光源５１ｂ及び５１ｅは、第２調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ａ及び５１ｄに続く１/３期間に点灯し、さらに、光源５１ｃ及び５１ｆは、第３調光信号に基づき、１フレーム期間内で光源５１ｂ及び５１ｅに続く１/３期間に点灯する。
【００６３】
このとき、図１３に示すように、黒画像が表示されるエリアはシーン毎（１／５４０ｓｅｃ毎）に異なる。このとき、黒挿入のタイミングと光源が点灯するタイミングとが一部だけ重なっている。すなわち、第１フレームでは、第１エリアＲ１及び第２エリアＲ２に黒画像が表示されたのに続いて、第３エリアＲ３に黒画像が表示され、その後、第５エリアＲ５及び第６エリアＲ６に黒画像が表示された後、さらに、第９エリアＲ９に黒画像が表示される。続く第２フレームでは、全エリアに黒画像は表示されない。続く第３フレームでは、第１０エリアＲ１０に黒画像が表示されたのに続いて、第１３エリアＲ１３及び第１４エリアＲ１４に黒画像が表示され、その後、第１６エリアに黒画像が表示された後、さらに、第１７エリアＲ１７及び第１８エリアＲ１８に黒画像が表示される。これら３フレームを１単位として周期的に黒画像の表示位置が移動する（続く第４フレームは、第１フレームと同一となる）。
【００６４】
このため、各エリアの３フレーム分つまり１／３０ｓｅｃ（１８シーン）の平均輝度すなわち点灯時間は、５以上であり、極端に輝度の小さいエリアが消滅する。つまり、黒帯は、１８シーンのうちの８シーンで表示されるが、表示画面内を高速（３０Ｈｚ）で移動するため、輝度の低下分が全エリアで平均化される。したがって、表示画面内で黒帯が視認されにくくなり、表示品位が改善する。
【００６５】
以上説明したように、この実施の形態によれば、視野角及び応答速度を改善可能なＯＣＢ型液晶表示装置においては、１フレーム内の所定期間に黒画像を書き込むいわゆる黒挿入を行うことで、液晶分子の配向状態の逆転移や画像のぼけを防止している。一方で、バースト調光方式を採用したバックライトにより広い調光範囲を実現している。
【００６６】
このような構成の液晶パネルとバックライトとを組み合わせた場合、（１）バックライトの光源に供給される調光信号の周波数がｎを整数としたときに映像信号の周波数のｎ倍とは異なる、（２）バックライトを構成する第１光源に対して第１調光信号を供給するとともに、第２光源に対して第１調光信号とは位相がずれた第２調光信号を供給する、といった少なくとも一方の手段を採用する。これにより、液晶パネルの黒挿入のタイミングと、バックライトの消灯期間のタイミングとが重なることによって生ずる平均輝度の低下が防止される。したがって、表示画面内で黒帯が視認されにくくなり、表示品位を改善することが可能となる。
【００６７】
また、ｎを大きくすると、表示画面内にｎ本の黒帯が同時に表示されることになり、さらに黒画像が表示される位置を分散することができる。発明者らのシミュレーションによれば、映像信号（黒挿入）の周波数が６０Ｈｚであるのに対して、調光信号の周波数が５１０Ｈｚ（映像信号周波数×（８＋１／２））のとき、表示画面内を８本の黒帯が３０Ｈｚで移動し、黒帯の視認性が低下した。
【００６８】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態としてのＯＣＢ型液晶表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図２は、ＯＣＢ型液晶表示装置に適用される光学補償素子の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した光学補償素子を構成する各光学部材の光軸方向と液晶配向方向との関係を示す図である。
【図４】図４は、液晶表示パネル及びバックライトを駆動するための構成を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図４に示した光源駆動部による入力信号に基づいた複数種類の調光信号を生成する方法の一例を示す図である。
【図６】図６は、比較例及び実施例１乃至５に係る液晶表示装置の仕様を説明するための図である。
【図７】図７は、比較例の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【図８】図８は、比較例及び実施例１乃至５において、バックライトを構成する光源と、それぞれの光源が照明する有効表示部のエリアとの関係を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例１の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施例２の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例３の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例４の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例５の液晶表示装置における黒挿入のタイミングと光源の点灯タイミングとを説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…液晶パネル
２…有効表示部
１０…アレイ基板
２０…対向基板
３０…液晶層
３１…液晶分子
４０…光学補償素子
５０…バックライト
５１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）…光源
６０…パネル駆動部
７０…光源駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006119206.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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