(57)【要約】【課題】画像のぼけ及び残像の発生を抑えるとともに液晶表示パネルの表示ムラを抑えた液晶表示装置及び方法を提供する。【解決手段】容量素子を有する画素を水平方向に配列した水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成した液晶表示パネルと、水平ラインに配列した画素の容量素子を映像信号のレベルに応じた値に充電することにより、映像信号の書き込みを行う水平駆動回路と、１本の水平ラインの書き込みに続いて、次の水平ラインの書き込みの選択を順次制御する垂直駆動回路と、液晶パネルをＭ個（Ｍは２以上の自然数）のエリアに分け、Ｍ個のエリアのそれぞれの背面側に配置したＭ本のバックライトと、バックライトを制御するバックライト制御装置とを備え、バックライト制御装置により、水平ラインの書き込みの進展に連動して各バックライトを順次点灯すると共に、各バックライトを点灯するとき、照度が徐々に上昇するように制御する。【選択図】図４
2008216630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量素子を有する画素を水平方向に配列した水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成した液晶表示パネルと、
上記水平ラインに配列した画素の容量素子を映像信号のレベルに応じた値に充電することにより、映像信号の書き込みを行う水平駆動回路と、
１本の水平ラインの書き込みに続いて、次の水平ラインの書き込みの選択を順次制御する垂直駆動回路と、
上記液晶パネルをＭ個（Ｍは２以上の自然数）のエリアに分け、Ｍ個のエリアのそれぞれの背面側に配置したＭ本のバックライトと、
上記バックライトを制御するバックライト制御装置と、
を備え、
上記バックライト制御装置は、上記水平ラインの書き込みの進展に連動して各バックライトを順次点灯すると共に、各バックライトを点灯するとき、照度が徐々に上昇するように制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、上記水平ラインに配列した画素の容量素子の充電量に応じて、上記各バックライトの点灯を開始する点灯開始時点と、上記各バックライトの照度が徐々に上昇し、目標レベルに達する目標達成時点の制御を行う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】
上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、先頭にある第１の水平ラインの書き込みが開始される時点から第１の所定期間経過後に上記バックライトの点灯を開始し、上記第１の所定期間経過後から第２の所定期間経過後に上記バックライトの照度を目標レベルの照度に達するように制御す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４】
上記液晶表示パネルの先頭の水平ラインから最後の水平ラインまでの書き込みを行う期間を１フレーム期間Ｔｆとし、上記各バックライトの照度が徐々に上昇する期間をＴｏｎとしたとき、
Ｔｏｎ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
の関係式が成り立つように、上記バックライト制御装置が各バックライトを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記バックライト制御装置は、各バックライトを、それぞれ独立して照度を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
上記バックライトは、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記バックライト制御装置は、各バックライトを消灯するとき、照度が徐々に下降するように制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のバックライト制御装置。
【請求項８】
上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、上記水平ラインに配列した画素の容量素子の充電量に応じて、上記各バックライトの減灯を開始する減灯開始時点と、上記各バックライトの照度が徐々に下降し消灯するまでの消灯時点の制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、先頭にある第１の水平ラインの書き込みが開始される時点から第３の所定期間経過後に上記バックライトの減灯を開始し、上記第３の所定期間経過後から第４の所定期間経過後に上記バックライトが消灯するように制御することを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
上記液晶表示パネルの先頭の水平ラインから最後の水平ラインまでの書き込みを行う期間を１フレーム期間Ｔｆとし、上記各バックライトの照度が徐々に下降する期間をＴｏｆｆとしたとき、
Ｔｏｆｆ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
の関係式が成り立つように、上記バックライト制御装置が各バックライトを制御することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
容量素子を有する画素を水平方向に配列した水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成した液晶表示パネルを駆動するとともに、当該液晶パネルをＭ個のエリアに分け、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）のエリアのそれぞれの背面側に配置したＭ本のバックライトを順次点灯することにより画像を表示する液晶表示方法であって、
上記水平ラインに配列した画素の容量素子を映像信号のレベルに応じた値に充電することにより、映像信号の書き込みを行い、
１本の水平ラインの書き込みに続いて、次の水平ラインの書き込みの選択を順次制御し、
上記水平ラインの書き込みの進展に連動して、上記各バックライトを、照度が徐々に上昇するように順次点灯して画像を表示することを特徴とする液晶表示方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、バックライト制御装置を集積回路で構成したことを特徴とするＩＣチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及び方法に関し、より詳しくは、当該装置及び方法に用いるバックライトの点灯制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を応用した表示装置は、薄型、軽量、低電力駆動という利点を有することから広く使用されている。特に、マトリクス状に配置した複数の画素を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、クロストークの少ない鮮明な画像表示が得られることから、コンピュータモニタ、テレビジョン等に利用されている。
【０００３】
このアクティブマトリクス型の液晶表示装置の液晶表示パネルは、２つの基板と、両基板に封止される液晶とで構成されている。２つの基板のうちの一方の基板には、マトリクス状に配置される各画素毎に薄膜トランジスタなどのスイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続された画素電極とが設けられ、他方の基板には、各画素電極に対応する対向電極が設けられている。
【０００４】
このように構成された液晶表示パネルを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、各画素電極と対向電極との間に挟まれた液晶部分に所定の電圧を印加することにより、上記液晶部分の配向状態を各画素毎に変化させて、上記液晶部分を透過する光量を変化させる。すなわち、上記液晶部分に印加する電圧を制御することにより、上記液晶部分を透過する光量を制御して画像及び動画表示を行う。
【０００５】
このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、上記液晶部分が容量性負荷として作用することにより、直前に印加された電圧に応じた配向状態を、次のフレーム期間において電圧が印加されるまで保持する、いわゆるホールド型の表示装置である。
【０００６】
このようなホールド型の表示装置は、ＣＲＴに代表されるインパルス型の表示装置に比べ、時間周波数特性、空間周波数特性が低く、画像が一様な輝度になるまで時間がかかるために、画像のぼけ及び残像が生じることが知られている。このため、従来、液晶表示パネルの裏面に配置するバックライトの全体を走査信号に同期させて点滅させ、見掛け上、インパルス型の表示装置に近づけることで、画像のぼけ及び残像の発生を抑える方式が知られている。
【０００７】
しかしながら、上記方式では、バックライトの全体を一括して点滅させるため、平均光量が減少し、液晶表示パネルの輝度ムラ、表面輝度の低下が生じるという問題点がある。
この問題点を改善するために、例えば、特許文献１（特開２０００−３２１５５１号公報）には、液晶表示パネルの裏面に複数の直下型バックライトを走査線に平行な方向に配置し、走査信号に同期して上記バックライトを順次点滅させることで、液晶表示パネルの輝度ムラ、表面輝度の低下を抑えた装置が開示されている。
【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】
特許文献１の装置においては、液晶表示パネルの全体的には従来よりも輝度ムラ、表面輝度の低下を抑えられるものの、液晶表示パネルのバックライトに照射されるエリアと照射されないエリアとの境目付近では急峻に輝度差が生じて輝度ムラが生じる。
近年、液晶表示装置においては、より鮮明な画像表示が求められるとともに液晶表示パネルの大型化が進んでおり、特許文献１の装置では求められるレベルに対応できなくなってきている。
【０００９】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、画像のぼけ及び残像の発生を抑えるとともに液晶表示パネルの輝度ムラを抑えた液晶表示装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１１】
本発明の第１態様によれば、容量素子を有する画素を水平方向に配列した水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成した液晶表示パネルと、
上記水平ラインに配列した画素の容量素子を映像信号のレベルに応じた値に充電することにより、映像信号の書き込みを行う水平駆動回路と、
１本の水平ラインの書き込みに続いて、次の水平ラインの書き込みの選択を順次制御する垂直駆動回路と、
上記液晶パネルをＭ個（Ｍは２以上の自然数）のエリアに分け、Ｍ個のエリアのそれぞれの背面側に配置したＭ本のバックライトと、
上記バックライトを制御するバックライト制御装置と、
を備え、
上記バックライト制御装置は、上記水平ラインの書き込みの進展に連動して各バックライトを順次点灯すると共に、各バックライトを点灯するとき、照度が徐々に上昇するように制御することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１２】
本発明の第２態様によれば、上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、上記水平ラインに配列した画素の容量素子の充電量に応じて、上記各バックライトの点灯を開始する点灯開始時点と、上記各バックライトの照度が徐々に上昇し、目標レベルに達する目標達成時点の制御を行うことを特徴とする第１態様に記載の液晶表示装置を提供する。
【００１３】
本発明の第３態様によれば、上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、先頭にある第１の水平ラインの書き込みが開始される時点から第１の所定期間経過後に上記バックライトの点灯を開始し、上記第１の所定期間経過後から第２の所定期間経過後に上記バックライトの照度を目標レベルの照度に達するように制御することを特徴とする第１態様に記載の液晶表示装置を提供する。
【００１４】
本発明の第４態様によれば、上記液晶表示パネルの先頭の水平ラインから最後の水平ラインまでの書き込みを行う期間を１フレーム期間Ｔｆとし、上記各バックライトの照度が徐々に上昇する期間をＴｏｎとしたとき、
Ｔｏｎ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
の関係式が成り立つように、上記バックライト制御装置が各バックライトを制御することを特徴とする第１〜３態様のいずれか１つに記載の液晶表示装置を提供する。
【００１５】
本発明の第５態様によれば、上記バックライト制御装置は、各バックライトを、それぞれ独立して照度を制御することを特徴とする第１〜４態様のいずれか１つに記載の液晶表示装置を提供する。
【００１６】
本発明の第６態様によれば、上記バックライトは、発光ダイオードであることを特徴とする第１〜５態様のいずれか１つに記載の液晶表示装置を提供する。
【００１７】
本発明の第７態様によれば、上記バックライト制御装置は、各バックライトを消灯するとき、照度が徐々に下降するように制御することを特徴とする第１〜６態様のいずれか１つに記載のバックライト制御装置を提供する。
【００１８】
本発明の第８態様によれば、上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、上記水平ラインに配列した画素の容量素子の充電量に応じて、上記各バックライトの減灯を開始する減灯開始時点と、上記各バックライトの照度が徐々に下降し消灯するまでの消灯時点の制御を行うことを特徴とする第７態様に記載の液晶表示装置を提供する。
【００１９】
本発明の第９態様によれば、上記バックライト制御装置は、各エリアにおいて、先頭にある第１の水平ラインの書き込みが開始される時点から第３の所定期間経過後に上記バックライトの減灯を開始し、上記第３の所定期間経過後から第４の所定期間経過後に上記バックライトが消灯するように制御することを特徴とする第７態様に記載の液晶表示装置を提供する。
【００２０】
本発明の第１０態様によれば、上記液晶表示パネルの先頭の水平ラインから最後の水平ラインまでの書き込みを行う期間を１フレーム期間Ｔｆとし、上記各バックライトの照度が徐々に下降する期間をＴｏｆｆとしたとき、
Ｔｏｆｆ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
の関係式が成り立つように、上記バックライト制御装置が各バックライトを制御することを特徴とする第７〜９態様のいずれか１つに記載の液晶表示装置を提供する。
【００２１】
本発明の第１１態様によれば、容量素子を有する画素を水平方向に配列した水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成した液晶表示パネルを駆動するとともに、当該液晶パネルの背面側に配置された複数のバックライトを順次点灯することにより画像を表示する液晶表示方法であって、
上記水平ラインに配列した画素の容量素子を映像信号のレベルに応じた値に充電することにより、映像信号の書き込みを行い、
１本の水平ラインの書き込みに続いて、次の水平ラインの書き込みの選択を順次制御し、
上記水平ラインの書き込みの進展に連動して、上記各バックライトを、照度が徐々に上昇するように順次点灯して、画像を表示することを特徴とする液晶表示方法を提供する。
【００２２】
本発明の第１２態様によれば、第１態様に記載の液晶表示装置において、バックライト制御装置を集積回路で構成したことを特徴とするＩＣチップを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の液晶表示装置及び液晶表示方法によれば、液晶表示パネルの水平ラインの書き込みの進展に連動して、Ｍ本（Ｍは２以上の自然数）のバックライトを順次点灯させるので、見掛け上インパルス状態を実現して、画像のぼけ及び残像の発生を抑えることができる。
また、本発明の液晶表示装置によれば、各バックライトを点灯させるとき、各バックライトの照度が徐々に上昇するように制御するので、バックライトに照射されるエリアと照射されないエリアとの境目付近の輝度差が緩やかに生じることとなり、輝度ムラが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
《実施形態》
図１〜図３を用いて、本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示す図であり、図２は、その液晶表示装置が有する液晶表示パネルの画素の構成を示す部分拡大図であり、図３は、その液晶表示装置が有する液晶表示パネルとバックライトとの位置関係を示す説明図である。
【００２６】
図１に示すように、本発明の実施形態にかかる液晶表示装置は、複数の画素１１０を有する液晶表示パネル１００と、垂直駆動回路２００と、水平駆動回路３００と、液晶表示パネル１００の背面に配置され、液晶表示パネル１００のそれぞれの画素１１０に光を照射する複数（ここでは一例として４本）の直下型バックライトＬ１〜Ｌ４と、バックライトＬ１〜Ｌ４が照射する光の照度を制御するバックライト制御装置５００とで構成されている。
【００２７】
液晶表示パネル１００は、画素１１０を水平方向に配列した水平ラインを垂直方向に複数並べて構成した、アクティブマトリクス型の液晶パネルである。画素１１０は、例えば１１２５行×１９２０列程度配置されるものであるが、ここでは説明を容易にするため、２０行×３０列配置されるものとして説明する。
【００２８】
図２に示すように、各画素１１０は、アレイ基板１２０上に図示しない絶縁膜を介して配置された複数本（ここでは３０本）の信号線ｈ１〜ｈ３０と、信号線ｈ１〜ｈ３０と交差する複数本（ここでは２０本）の走査線ｓ１〜ｓ２０との各交差部に形成されている。図１に示すように、信号線ｈ１〜ｈ３０のそれぞれの端部は、水平駆動回路３００に接続され、走査線ｓ１〜ｓ２０のそれぞれの端部は、垂直駆動回路２００に接続されている。
【００２９】
画素１１０において、スイッチング素子１１４は、薄膜トランジスタなどで構成された映像信号書き込み用のスイッチング素子である。薄膜トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインを有する。ゲートは１水平ライン（図１の横方向（水平方向）に配列された画素）毎に共通に走査線ｓ１〜ｓ２０に接続されている。ソースは１垂直ライン（図１の縦方向（垂直方向）に配列された画素）毎に信号線ｈ１〜ｈ３０に共通に接続されている。ドレインは、アレイ基板１２０上に形成された画素電極１１３に接続されている。画素電極１１３は容量素子１１７に接続されている。アレイ基板１２０と対向する図示しない対向基板上には、画素電極１１３と電気的に相対するように対向電極１１５が形成されている。画素電極１１３と対向電極１１５との間には液晶（層）１１６が保持されている。
【００３０】
図１に示すように、垂直駆動回路２００、水平駆動回路３００、及びバックライト制御装置５００は、制御回路４００に接続されている。制御回路４００は、垂直駆動回路２００に同期信号Ｓｓを出力して、垂直駆動回路２００の駆動動作を制御する。制御回路４００は、水平駆動回路３００に同期信号Ｓｓ及び映像信号Ｖｓを出力して、水平駆動回路３００の駆動動作を制御する。制御回路４００は、バックライト制御装置５００に同期信号Ｓｓを出力して、バックライト制御装置５００の駆動動作を制御する。
【００３１】
垂直駆動回路２００は、同期信号Ｓｓに基づいて、走査線ｓ１〜ｓ２０を垂直方向に線順次に駆動して、１フレーム期間（例えば、１６、７ｍｓｅｃ）にわたって一画面の走査を行うように構成されている。すなわち、垂直駆動回路２００は、同期信号Ｓｓのパルスが入力される毎に、走査線ｓ１〜ｓ２０を線順次に駆動し、同期信号Ｓｓのパルスが２０回入力されることで全走査線の駆動を完了するように構成されている。垂直駆動回路２００は、走査線ｓ２０の駆動が完了すると再び走査線ｓ１から走査線ｓ２０へ線順次に駆動する。ここで、例えば走査線ｓ１を駆動するとは、走査線ｓ１上の各画素１１０のスイッチング素子１１４をオン状態にすることをいう。
【００３２】
水平駆動回路３００は、シフトレジスタで構成され、複数のセル（この実施形態では３０個のセル）を有する。これらのセルが集まって、映像信号Ｖｓの１水平ライン分の映像データ（映像信号のレベルともいう）を保持する。同期信号Ｓｓのタイミングで、各セルに保持された映像データに対応した充電電流が流れ、特定された走査線、例えば走査線ｓ１上に配置された画素１１０の容量素子１１７に充電（以下、チャージという）が開始される。以下、画素１１０への充電電流の供給動作を「書き込み」という。この書き込みに応じて各画素１１０の液晶１１６の光透過率が変化し、映像表示が可能となる。
【００３３】
図３に示すように、液晶表示パネル１００の画像表示部１００ａは、水平方向に均等に分割された複数（ここでは一例として４つ）のエリア１〜４で構成されている。エリア１〜４には、それぞれバックライトＬ１〜４が対応するように配置されている。すなわち、エリア１は主にバックライトＬ１からの光が照射され、エリア２は主にバックライトＬ２からの光が照射され、エリア３は主にバックライトＬ３からの光が照射され、エリア４は主にバックライトＬ４からの光が照射される。なお、ここでは、画像表示部１００ａに２０本の水平ラインを配置しているので、図１及び図３に示すように、１つのエリアに対して５本の水平ラインが対応する。各エリアには、複数本のバックライトを配置するようにしてもよい。
【００３４】
それぞれのバックライトＬ１〜Ｌ４は、高速かつ任意に照度調整が可能な蛍光灯ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源で構成されている。それぞれのバックライトＬ１〜Ｌ４は、バックライト制御装置５００に接続されている。
バックライト制御装置５００は、同期信号Ｓｓに基づいて、予め決められたタイミングでバックライトＬ１〜Ｌ４を順次点灯させる。言い換えれば、バックライト制御装置５００は、上記水平ラインの書き込みの進展に連動して、バックライトＬ１〜Ｌ４を順次点灯させる。さらに、バックライト制御装置５００は、バックライトＬ１〜Ｌ４を、それぞれ独立して任意の照度に制御する。このバックライト制御装置５００は、ＩＣチップで構成されている。なお、このＩＣチップには、垂直駆動回路２００、水平駆動回路３００、制御回路４００の内のいずれか１つ、又はそれらの組み合わせ、又はそれらの全部が内蔵されてもよい。
【００３５】
次に、図１、図４、及び図５を参照して、本発明の実施形態にかかる液晶表示装置における液晶表示パネル１００の駆動動作について説明する。図４は、液晶表示パネル１１０の任意の１垂直ライン上の各画素１１０への映像信号Ｖｓの書き込み状態とバックライトＬ１〜Ｌ４の点灯状態の関係を説明する模式的なタイミングチャートである。図５は、液晶表示パネル１１０の各水平ライン上の各画素１１０への信号線ｈ１〜ｈ２０の駆動状態と同期信号Ｓｓと関係を示すタイミングチャートである。
【００３６】
なお、ここでは、説明を容易にするため、次のように簡略化したフレームを考える。図４において、第１フレーム期間はフレーム全体が「白」一色で表示される期間であり、第２フレーム期間はフレーム全体が「灰」一色で表示される期間であり、第３フレーム期間はフレーム全体が「黒」一色で表示される期間であるとする。なお、画素１１０は、容量素子１１７のチャージが１００％行われたとき「白」が表示可能となり、５０％行われたとき「灰」が表示可能となり、０％のとき「黒」が表示可能となるものとする。なお、図４において、第１フレーム期間、第２フレーム期間、第３フレーム期間と表示されているが、これは、エリア１について特定されるものである。エリア２については同期信号Ｓｓの５周期分遅れて特定され、他のエリアについても同様な遅れを伴う。さらに、「白」、「灰」、「黒」の表示についても同様である。
【００３７】
まず、水平駆動回路３００に走査線ｓ１上の各画素１１０に「白」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが入力され、当該映像データが水平駆動回路３００の全てのセルに保持される。
【００３８】
第１フレーム期間の１番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ１を駆動する。このとき１番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０が同時に駆動される。これにより、上記駆動された走査線ｓ１上の各画素１１０に、上記水平駆動回路３００のセルに保持された上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、走査線ｓ１上の各画素１１０の容量素子１１７に、図４に示すように１００％のチャージが開始される。なお、上記チャージは、容量素子１１７の容量及び抵抗値で決まる時定数により時間遅れを伴うため、チャージの特徴図はカーブを描く。上記チャージ開始後、走査線ｓ２上の各画素１１０に「白」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００３９】
第１フレーム期間の２番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ２を駆動する。このとき２番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０が同時に駆動される。上記駆動された走査線ｓ２上の各画素１１０に上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、走査線ｓ２上の各画素１１０の容量素子１１７に、図４に示すように１００％のチャージが開始される。この後、走査線ｓ３上の各画素１１０に「白」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００４０】
以下、同様して、各走査線ｓ３〜ｓ２０上の各画素１１０に、「白」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データの書き込みが順次開始される。走査線ｓ２０上の各画素１１０に上記書き込みが開始されるのと同期して、又は所定期間経過後、走査線ｓ１上の各画素１１０に「灰」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
なお、図４では図示の都合上、走査線ｓ２０を駆動したのち一定期間を空けて、走査線ｓ１が駆動されるように示している。しかしながら、走査線ｓ２０の駆動から走査線ｓ１の駆動は、走査線ｓ１〜ｓ２０の駆動と同様に同期信号Ｓｓにより、走査線ｓ１〜ｓ２０の駆動に引き続いて連続的に行われてもよい。
【００４１】
第２フレーム期間の１番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ１を駆動する。このとき１番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動される。これにより、上記駆動された走査線ｓ１上の各画素１１０に、上記水平駆動回路３００のセルに保持された上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、ここでは、走査線ｓ１上の各画素１１０の容量素子１１７が、図４に示すように１００％チャージされた状態から５０％チャージされた状態になるまで放電される。この後、走査線ｓ２上の各画素１１０に「灰」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００４２】
第２フレーム期間の２番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ２を駆動する。このとき２番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動される。これにより、上記駆動された走査線ｓ２上の各画素１１０に上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、ここでは、走査線ｓ２上の各画素１１０の容量素子１１７が、図４に示すように１００％チャージされた状態から５０％チャージされた状態になるまで放電される。この後、走査線ｓ３上の各画素１１０に「灰」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００４３】
以下、同様して、各走査線ｓ３〜ｓ２０上の各画素１１０に、「灰」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データの書き込みが開始される。走査線ｓ２０上の各画素１１０に上記書き込みが開始されるのと同期して、又は所定時間経過後、走査線ｓ１上の各画素１１０に「黒」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００に保持される。
なお、上記したように、図４では図示の都合上、走査線ｓ２０を駆動したのち一定期間を空けて、走査線ｓ１が駆動されるように示しているが、走査線ｓ２０の駆動から走査線ｓ１の駆動は、同期信号Ｓｓにより走査線ｓ１〜ｓ２０の駆動に引き続いて連続的に行われもよい。
【００４４】
第３フレーム期間の１番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ１を駆動する。このとき１番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０を駆動する。これにより、上記駆動された走査線ｓ１上の各画素１１０に、上記水平駆動回路３００のセルに保持された上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、ここでは、走査線ｓ１上の各画素１１０の容量素子１１７が、図４に示すように５０％チャージされた状態から０％チャージされた状態になるまで放電される。この後、走査線ｓ２上の各画素１１０に「黒」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００４５】
第３フレーム期間の２番目の同期信号Ｓｓにより、垂直駆動回路２００が走査線ｓ２を駆動する。このとき２番目の同期信号Ｓｓは、水平駆動回路３００にも入力され、図５に示すように各信号線ｈ１〜ｈ３０を駆動する。これにより、上記駆動された走査線２上の各画素１１０に、上記水平駆動回路３００のセルに保持された上記映像データの書き込みが開始される。すなわち、ここでは、走査線ｓ１上の各画素１１０の容量素子１１７が、図４に示すように５０％チャージされた状態から０％チャージされた状態になるまで放電される。この後、走査線ｓ３上の各画素１１０に「黒」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データが水平駆動回路３００のセルに保持される。
【００４６】
以下、同様して、各走査線ｓ３〜ｓ２０上の各画素１１０に、「黒」の表示のための映像信号Ｖｓの映像データの書き込みが開始される。
本実施形態の液晶表示装置によれば、上記動作を繰り返すことで、画像表示部１１０ａの一画面の画像を順次変化させて動画表示することが可能となる。
【００４７】
次に、図１、図３、図４、及び図６を参照して、バックライト制御装置５００のバックライトＬ１〜Ｌ４の１フレーム期間における制御動作を説明する。図６は、１フレーム期間におけるバックライト制御装置５００のバックライトの照度の制御動作を示すフローチャートである。
なお、ここでは、説明を容易にするため、各バックライトＬ１〜Ｌ４の照度が、最大照度に対して、０％、５０％、１００％の３段階でバックライト制御装置５００により可変制御されるものとして説明する。なお、初期状態において、バックライトＬ１〜Ｌ４は全て消灯しているものとする。
【００４８】
まず、エリア１（図３参照）に対応して配置されるバックライトＬ１に着目して説明する。
ステップＳ１では、エリア１の先頭の水平ライン（以下、先頭ラインという）に映像データの書き込みが開始されたか否かをバックライト制御装置５００が検知する。すなわち、走査線ｓ１が駆動され、信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動されたか否かをバックライト制御装置５００は検知する。エリア１の先頭ラインに書き込みが開始されるまで、バックライト制御装置５００は検知動作を続ける。
【００４９】
ステップＳ２では、エリア１の先頭ラインの書き込みが開始される時点、すなわち１番目の同期信号Ｓｓの時点から第１時間ΔＴ１（第１の所定期間）のカウントを行う。この第１時間ΔＴ１は、例えば次のように設定する。図４に示すように、エリア１の中の最後の走査線ｓ５上に含まれる画素１１０の容量素子１１７が、目標レベル（１００％）の７５％チャージされるまでの時間を第１時間ΔＴ１とする。
【００５０】
ステップＳ３では、第１時間ΔＴ１の経過後、バックライトＬ１を５０％の照度で点灯する。
【００５１】
ステップＳ４では、バックライトＬ１を５０％の照度で点灯させた時点から第２時間ΔＴ２（第２の所定期間）のカウントを行う。この第２時間ΔＴ２は、バックライトＬ１の照度を徐々に上昇させて、目標レベルの照度にする期間である。第２時間ΔＴ２は、１フレーム期間／（２×バックライトの本数（ここでは４本））より短い期間に設定する。すなわち、第２時間ΔＴ２をＴｏｎとし、液晶表示パネル１００の先頭の水平ラインから最後の水平ラインまでの書き込みを行う期間を１フレーム期間Ｔｆとし、バックライトの本数をＭとすると、次の関係式が成り立つように第２時間ΔＴ２を設定する。
Ｔｏｎ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
ここでは一例として次のように設定する。図４に示すように、エリア１の中の最後の走査線ｓ５上に含まれる画素１１０の容量素子１１７が、目標レベルの７５％チャージされてから１００％チャージされるまでの時間を第２時間ΔＴ２とする。
【００５２】
ステップＳ５では、第２時間ΔＴ２の経過後、バックライトＬ１を１００％の照度で点灯する。
【００５３】
ステップＳ６では、バックライトＬ１を１００％の照度で点灯させた時点から第３時間ΔＴ３のカウントを行う。この第３時間ΔＴ３は、長く設定する程、画像表示部１００ａの表面輝度を高くすることに繋がる。一方、次に走査線ｓ１が駆動するときには、バックライトＬ１は消灯していることが好ましい。また、バックライトＬ１を消灯させるとき、バックライトＬ１の照度を１００％から０％に急激に変化させると輝度ムラが発生する恐れがある。このため、次に走査線ｓ１が駆動するときまでに、１００％から０％の照度に徐々に変化するようにバックライトＬ１を制御することが好ましい。このようにバックライトＬ１を制御する期間をここでは第４時間ΔＴ４(第４の所定期間）という。図４は、第４時間ΔＴ４において、バックライトＬ１を、１００％から５０％の照度に減灯する制御したのち、５０％から０％の照度に減灯する制御した一例を示している。ここで、減灯とは、点灯しているバックライトの照度を下降させることをいう。第４時間ΔＴ４は、第２時間ΔＴ２と同様に、１フレーム期間／（２×バックライトの本数（ここでは４本））より短い期間内で設定することが好ましい。すなわち、エリア１の先頭ラインの書き込みを開始する時点からバックライトの減灯を開始するまでの第１時間ΔＴ１＋第２時間ΔＴ２＋第３時間ΔＴ３の期間（第３の所定期間）をＴｏｆｆとし、１フレーム期間Ｔｆとし、バックライトの本数をＭとすると、次の関係式が成り立つように第４時間ΔＴ４を設定する。
Ｔｏｆｆ＜Ｔｆ／（２Ｍ）
なお好ましくは、第４時間ΔＴ４は、第２時間ΔＴ２と同一とする。
【００５４】
ステップＳ７では、第３時間ΔＴ３の経過後、バックライトＬ１を５０％の照度で点灯する。
【００５５】
ステップＳ８では、バックライトＬ１を５０％の照度で点灯させた時点から第４時間ΔＴ４のカウントを行う。
【００５６】
ステップＳ９では、第４時間ΔＴ４の経過後、バックライトＬ１を０％の照度で点灯、すなわち消灯する。
上記ステップＳ１〜Ｓ９のように、走査線ｓ１〜２０が線順次に駆動される１フレーム期間においてバックライトＬ１を制御する。
【００５７】
次に、エリア２〜４（図３参照）にそれぞれ対応して配置されるバックライトＬ２〜Ｌ４について説明する。
バックライトＬ２〜Ｌ４の制御動作は、バックライトＬ１の制御動作と同様であり、第１時間ΔＴ１のカウントの開始時期のみが異なる。
【００５８】
すなわち、エリア２の先頭ラインの書き込み開始の時点（走査線ｓ６が駆動され、信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動された時点）から第１時間ΔＴ１のカウントを行う。以後、ステップＳ３〜Ｓ９の動作を行う。
同様に、エリア３の先頭ラインの書き込み開始の時点（走査線ｓ１１が駆動され、信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動された時点）から第１時間ΔＴ１のカウントを行う。以後、ステップＳ３〜Ｓ９の動作を行う。
同様に、エリア４の先頭ラインの書き込み開始の時点（走査線ｓ１６が駆動され、信号線ｈ１〜ｈ３０が駆動された時点）から第１時間ΔＴ１のカウントを行う。以後、ステップＳ３〜Ｓ９の動作を行う。
以上のようにバックライトＬ１〜Ｌ４を制御する。
【００５９】
上記実施形態によれば、走査線ｓ１〜ｓ２０駆動に同期して、バックライトＬ１〜Ｌ４を点滅させるようにしている。これにより、見掛け上インパルス状態を実現して、画像のぼけ及び残像の発生を抑えることができる。
【００６０】
また、上記実施形態によれば、エリア１〜４の各水平ラインの画素１１０への書き込み量に応じて、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度を予め決められたタイミングで変化させるように制御する。
言い換えれば、エリア１〜４の各水平ラインの画素１１０の容量素子１１７のチャージ量（充電量）に応じて、バックライトＬ１〜Ｌ４の点灯を開始する点灯開始時点（第１時間ΔＴ１経過時）と、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度が徐々に上昇し目標レベル（１００％のチャージ）の照度に至る目標達成時点（第２時間ΔＴ２経過時）の制御を行う。また、エリア１〜４の各水平ラインの画素１１０の容量素子１１７のチャージ量に応じて、バックライトＬ１〜Ｌ４の減灯を開始する減灯開始時点（第３時間ΔＴ３経過時）と、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度が徐々に下降し消灯するまでの消灯時点（第４時間ΔＴ４経過時）の制御を行う。
これにより、バックライトＬ１〜Ｌ４に照射されるエリアと照射されないエリアとの境目付近の輝度差が緩やかに生じることとなり、輝度ムラが低減される。
【００６１】
また別の言い方をすれば、上記実施形態では、順次書き込みを行うために生ずる各水平ライン間の書込時間差（すなわち応答レベル差）を算出し、対応する水平ラインに最も近くに位置する２本のバックライトの重心位置を算出する。その重心位置に基づき、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度を制御する。これにより、各水平ラインに与えられる総輝度（時間×輝度）を一定にすることができ、輝度ムラが抑えられる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、上記では、各バックライトＬ１〜Ｌ４の照度を、最大照度に対して、０％、５０％、１００％の３段階で可変制御すると説明した。これに代えて、例えば、図７に示すように、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度を、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％のように段階的に可変制御するようにしてもよい。また、図８に示すように、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度をリニア的に可変制御するようしてもよい。
【００６３】
エリア１〜４の各水平ラインの画素１１０への書き込み量に応じて、バックライトＬ１〜Ｌ４の照度を、よりきめ細かく可変できるようにすればする程、輝度ムラを低減することが可能となる。
【００６４】
また、上記では、バックライトを４本設けた例を示したが、バックライトの本数は多ければ多いほどよい。バックライトの本数の多くする程、液晶表示パネル１００の輝度ムラを低減するとともに表面輝度を高くすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明にかかる液晶表示装置は、画像のぼけ及び残像の発生を抑えるとともに液晶表示パネルの輝度ムラを抑えることができるので、特にコンピュータモニタ又はテレビジョン等に利用されるアクティブマトリックス型の液晶表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の液晶表示パネルの部分拡大図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置における、液晶表示パネルとバックライトとの位置関係を示す説明図である
【図４】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置における、液晶表示パネルの任意の１垂直ライン上の各画素への映像信号の書き込み状態とバックライトの点灯状態の関係を説明する模式的なタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置における、液晶表示パネルの各水平ライン上の各画素への信号線の駆動状態と同期信号と関係を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置において、１フレーム期間におけるバックライト制御装置のバックライトの照度の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置のバックライト制御装置の、バックライトの照度制御の他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置のバックライト制御装置の、バックライトの照度制御の更に他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  液晶表示パネル
１１０  画素
１１３  画素電極
１１４  スイッチング素子
１１５  対向電極
１１６  液晶
１１７  容量素子
１２０  アレイ基板
２００  垂直駆動回路
３００  水平駆動回路
４００  制御回路
５００  バックライト制御装置
Ｌ１〜Ｌ４      バックライト
ｈ１〜ｈ３０    信号線
ｓ１〜ｓ２０    走査線
Ｖｓ  映像信号
Ｓｓ  同期信号
【図１】
2008216630.tif 000003
【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】
2008216630.tif 000009
【図８】
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