(57)【要約】【課題】色割れの軽減化およびピーク電流の低減化を図ることが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】この液晶ディスプレイでは、各フレーム期間の３つのフィールド期間にそれぞれＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ５〜７を点灯させるとともに、各フィールド期間内に、点灯中のＬＥＤ以外の２つのＬＥＤを１つずつ順次点灯させて全ＬＥＤ５〜７を点灯させるＷフィールド期間を設ける。したがって、Ｗフィールド期間では点灯中のＬＥＤ以外の２つのＬＥＤの点灯開始タイミングをずらすので、ピーク電流を抑制することができる。【選択図】図３
2008020758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を含むバックライトとを備えたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、
各フレーム期間の複数のフィールド期間にそれぞれのフィールドに対応する色の前記複数の発光素子を点灯させるとともに、前記複数のフィールド期間のうちの少なくとも１つのフィールド期間内に、点灯中の発光素子以外の色に対応する複数の発光素子を順次点灯させる、サブフィールド期間を少なくとも１回設けたことを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
各フィールド期間内に前記サブフィールド期間を少なくとも１回設けたことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記サブフィールド期間の長さをフレーム毎に変えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記サブフィールド期間の長さは、１フレームの画像情報に基づいて設定されることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記サブフィールド期間の長さは、複数フレームの画像情報に基づいて設定されることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画像情報は画像の平均輝度であることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
表示画像の各色成分と閾値とを比較し、ある色成分以外の各色成分が前記閾値以下である場合は、前記ある色で発光する発光素子が点灯されるフィールド期間には前記サブフィールド期間を設けないことを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記発光素子の数は３つであり、３つの発光素子は、それぞれ赤色、緑色および青色で発光することを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか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関し、特に、液晶パネルと、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を含むバックライトとを備えたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビに利用される画像用ディスプレイとして、従来のＣＲＴディスプレイに代わって液晶を利用したディスプレイが普及している。
【０００３】
液晶とは、物質の状態の一つで、液体の流動性と固体（結晶）の光学的性質を併せ持つものである。液晶ディスプレイは、２枚のガラス板の間に液晶状態の物質を封入し、電圧を部分的に印加することによってその部分の液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させることで像を表示する。液晶は自ら発光するわけではないため、別途光源が必要である。特に透過型液晶ディスプレイでは、光源を液晶画面の裏面に配置している。この光源をバックライトと呼ぶ。液晶ディスプレイはＣＲＴディスプレイに比べて薄くて軽く、消費電力も少ないため、携帯用機器やパソコンに採用されてきたが、最近では家庭用大型テレビにも採用されている。
【０００４】
バックライトの光源としては、冷陰極管が一般的によく使用されるが、最近になって、ＬＥＤを光源とするバックライトが発表されてきている。ＬＥＤを用いた場合、水銀レスである、寒冷時の発光の立ち上がり安定時間が短い、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色ＬＥＤを用いると画像の色再現範囲を拡大できる、長寿命である、小型・薄型化が可能であるなどの利点があり、今後ＬＥＤバックライトが普及すると考えられる。
【０００５】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤを用いたバックライトの構成を例示する図である。バックライトは、図１３（ａ）に示すように、フレーム５１上に複数のタイル５２を配置したものである。図１３（ｂ）に示すように、タイル５２の表面には複数のＬＥＤ５３が実装されている。より詳細に説明すると、タイル５２は、金属あるいは樹脂を主材料とした基板である。金属を主材料としたタイル５２では、基板上に絶縁膜が形成され、その上にＬＥＤ５３を実装するための金属配線が設けられている。このタイル５２を複数並べてフレーム５１で支持する。図１３（ｂ）では、複数のＬＥＤ５３はタイル５２上にほぼ均等に配置されている。バックライトとしては、基本的に白色に点灯するものが望ましく、その方法としては、白色ＬＥＤを用いる方法や、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のＬＥＤ５４〜５６の光を混色させて白色を得る方法がある。図３（ｃ）では、ＬＥＤ５３として、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のＬＥＤ５４〜５６を用いたものが示されている。ＬＥＤ５３内には、赤色ＬＥＤ５４、緑色ＬＥＤ５５、および青色ＬＥＤ５６が集合配置されている。
【０００６】
図１４は、ＬＥＤバックライトを用いた液晶テレビの構成を例示する図である。図１４は図１３（ａ）のフレーム５１を裏側から見たものであり、フレーム５１の向こう側にタイル５２が配置され、更に向こう側にテレビの映像表示のための液晶パネル６０が配置される。このような配置により、バックライトから発した光は液晶パネル６０を透過して映像として表示される。
【０００７】
また、フレーム５１の、タイル５２が配置されている側とは反対側の面には、放送電波を受信・復号するチューナユニット６１、チューナユニット６１の出力信号に基づいて液晶パネル６０に表示するための映像信号を生成する画像処理部６２、液晶パネル６０をコントロールするＬＣＤコントロール部６３、他の機器と信号をやり取りするＩ／Ｆ部６４、商用電源からテレビ機器内で使用する複数の電源電圧を生成する電源ユニット６５、機器内を冷却するファン６６、ＬＥＤバックライトを点灯させるためのＬＥＤドライブユニット６７などの種々の機能ユニットが搭載される。これらの機能ユニットはテレビの仕様などの必要に応じて集合・分離・省略などされて配置される。
【０００８】
液晶パネル６０は、主に液晶ユニットと３原色カラーフィルタからなり、表示画像の色の再現は、液晶ユニットにより画素毎にバックライト光をオン／オフすることにより、カラーフィルタを通過する光をコントロールすることで得られている。この場合、バックライトとしては基本的に白色が得られるように点灯するのが望ましい。
【０００９】
しかしながら、最近ではカラーフィルタを用いずに色再現を行なうフィールドシーケンシャル方式が試みられている。この方式では、Ｒ，Ｇ，Ｂの光源を各々単独に順次発光させ、人間の目の残光性を利用して色を知覚させる。この方式の利点としては、高価なカラーフィルタが不要となることによる低コスト化、カラーフィルタによる光吸収がなくなることによる光利用効率の向上および消費電力の削減、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つで１画素を構成する必要がなくなることによる表示解像度の向上を挙げることができ、ディスプレイとしては望ましい特徴を得ることができる。
【００１０】
図１５は、フィールドシーケンシャル方式を示すタイムチャートである。一般的に、動画を表示する場合はフレーム単位で表示が行なわれるので、この１フレーム内でＲ，Ｇ，Ｂの３色を独立に順次発光させる。そのため、Ｒ駆動信号を「Ｈ」レベルにして赤色ＬＥＤ５４を発光させるＲフィールド期間、Ｇ駆動信号を「Ｈ」レベルにして緑色ＬＥＤ５５を発光させるＧフィールド期間、Ｂ駆動信号を「Ｈ」レベルにして青色ＬＥＤ５６を発光させるＢフィールド期間を設ける。それと同時に液晶ユニットでは、各フィールドに同期した液晶コントロールを行なう必要がある。すなわち、Ｒフィールド期間では表示画像の赤成分を表示し、Ｇフィールド期間では表示画像の緑成分を表示し、Ｂフィールド期間では表示画像の青成分を表示する。
【００１１】
しかし、フィールドシーケンシャル方式においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの点灯が時間的に同一でないために、表示画像を見た時に「色割れ」が発生するという問題がある。ここで、「色割れ」について説明する。図１６（ａ）に示すように、表示画面内に物体Ａが表示されているものとする。この表示画面を見ている時に、視線を図１６（ｂ）の矢印の方向に動かしたとする。時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３における視点の位置をそれぞれＰｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３とすると、表示画面内の物体Ａは視野の中では相対的に図中のＡ１，Ａ２，Ａ３のように動く。
【００１２】
ここで、時刻ｔ１はＲフィールド期間であり、時刻ｔ２はＧフィールド期間であり、時刻ｔ３はＢフィールド期間であるとすると、Ａ１は赤、Ａ２は緑、Ａ３は青で表示されるので、結果として物体Ａの輪郭周辺にＲ，Ｇ，Ｂ単色の部分が発生する。これが、物体Ａが各色に分離されて認知される「色割れ」と言われる現象である。色割れを軽減するには、表示画像上の物体の輪郭周辺にＲ，Ｇ，Ｂの単色の部分が発生する程度を軽減することが必要である。色割れは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各単色のフィールドを視認してしまうことが根本的な原因である。
【００１３】
これを解決する一つの方法として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各単色のフィールドを視認できない位にフィールドを速く切換えることが考えられる。しかし、上述したように、液晶ユニットもフィールドに同期した液晶コントロールを行なう必要があるが、現状の液晶のオン／オフ状態遷移速度は速いものでも４ｍＳ程度と遅く、１フレーム内に３回程度しか遷移させられず、フィールドでいえば１フレームに１回の遷移しか実現できない。
【００１４】
他の方法として、単色だけではなく混合色のフィールドをフレーム内に追加すれば、単色の割合が小さくなり、色割れを軽減できると考えられる。しかしながら、他の色を混ぜると色バランスが崩れてしまい、正確な色再現ができなくなってしまう。このことから、混ぜる色としては無彩色とするのが良いと考えられる。無彩色とは黒、白および灰色のことである。ここでは混合色が無彩色であるフィールドをＷフィールドと呼ぶことにする。  
【００１５】
たとえば特許文献１においては、図１７に示すように、色割れを軽減するために無彩色のＷフィールドを１フレーム内に追加している。ここではＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ５４〜５６を同時に点灯して無彩色を得ている。また、特許文献２においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールド中にＷフィールドを挿入している。
【特許文献１】特開２００２−２２９５３１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５２７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、特許文献１においては、１フレーム中のＲ，Ｇ，Ｂの各単色が占める期間は、１／３フレームから１／４フレームに短縮されたに過ぎず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各単色のフィールドを視認してしまうことの軽減効果は乏しい。
【００１７】
また、特許文献２においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールド中にＷフィールドを挿入しており、その際に他の２色を同時に点灯しているが、そうすると他の２色の光源に同時に電流が流れることとなり、電磁ノイズの発生、ＧＮＤレベルが不安定になる、光源用電源のピーク性能に高い能力が必要、という問題を抱える。また、たとえば赤以外の成分（緑および青）が全くあるいはほとんど無い画素または領域がある画像の場合、Ｗフィールドを挿入することで、赤以外の成分（緑および青）が全くあるいはほとんど無い画素または領域の色彩度の低下を招く。緑、青についても同様に色彩度の低下を招く。
【００１８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、色割れの軽減化およびピーク電流の低減化を図ることが可能な液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、互いに異なる色で発光する複数の発光素子を含むバックライトとを備えたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、各フレーム期間の複数のフィールド期間にそれぞれのフィールドに対応する色の複数の発光素子を点灯させるとともに、複数のフィールド期間のうちの少なくとも１つのフィールド期間内に、点灯中の発光素子以外の色に対応する複数の発光素子を順次点灯させる、サブフィールド期間を少なくとも１回設けたことを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、各フィールド期間内にサブフィールド期間を少なくとも１回設ける。
また好ましくは、サブフィールド期間の長さをフレーム毎に変える。
【００２１】
また好ましくは、サブフィールド期間の長さは、１フレームの画像情報に基づいて設定される。
【００２２】
また好ましくは、サブフィールド期間の長さは、複数フレームの画像情報に基づいて設定される。
【００２３】
また好ましくは、画像情報は画像の平均輝度である。
また好ましくは、表示画像の各色成分と閾値とを比較し、ある色成分以外の各色成分が閾値以下である場合は、ある色で発光する発光素子が点灯されるフィールド期間にはサブフィールド期間を設けない。
【００２４】
また好ましくは、発光素子の数は３つであり、３つの発光素子は、それぞれ赤色、緑色および青色で発光する。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係る液晶表示装置では、各フレーム期間の複数のフィールド期間にそれぞれ複数の発光素子を点灯させるとともに、複数のフィールド期間のうちの少なくとも１つのフィールド期間内に、点灯中の発光素子以外の複数の発光素子を順次点灯させるサブフィールド期間を少なくとも１回設ける。したがって、フィールド期間に全発光素子を点灯させるサブフィールド期間を設けたので、色割れを軽減することができる。また、サブフィールド期間では点灯中の発光素子以外の複数の発光素子を順次点灯させるので、ピーク電流を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による液晶ディスプレイの要部を示すブロック図である。図１において、この液晶ディスプレイは、画像表示制御部１、液晶パネル２、タイミング制御部３、ＬＥＤ駆動部４、赤色ＬＥＤ５、緑色ＬＥＤ６、および青色ＬＥＤ７を備え、フィールドシーケンシャル方式を採用している。ＬＥＤ５〜７は、複数組設けられ、図１３（ａ）〜（ｃ）で示したようなバックライトを構成している。
【００２７】
画像表示制御部１は、入力画像信号を受けて、画像を液晶パネル２に表示するための画像処理および液晶パネルコントロールを行なう。液晶パネル２は、画像表示制御部１により制御されて入力画像を表示する。入力画像信号には通常フレーム毎に同期した信号であるフレーム同期信号が含まれている。画像表示制御部１では、入力画像信号からフレーム同期信号を検出してタイミング制御部３に出力する。ＬＥＤ駆動部４は、赤色ＬＥＤ５、緑色ＬＥＤ６、および青色ＬＥＤ７の各々を独立に駆動する。
【００２８】
ＬＥＤ駆動部４は、図２に示すように、ＯＲゲート１１〜１３、Ｒドライバ１４、Ｇドライバ１５、Ｂドライバ１６、およびＬＥＤ電源１７を含む。ＬＥＤ５〜７のアノードは、ともにＬＥＤ電源１７の出力電圧を受ける。ＬＥＤ５〜７のカソードは、それぞれドライバ１４〜１６に接続される。ドライバ１４〜１６の各々は、たとえば定電流駆動回路で構成される。ドライバ１４〜１６の各々は、オン／オフを外部から制御するための入力端子を備えている。
【００２９】
ドライバ１４〜１６のオン／オフを制御する信号として、Ｒ駆動信号、Ｇ駆動信号、Ｂ駆動信号、Ｗｒ駆動信号、Ｗｇ駆動信号およびＷｂ駆動信号が導入される。Ｒ駆動信号およびＷｒ駆動信号は、赤色ＬＥＤ５をオン／オフする信号であり、ＯＲゲート１１に入力される。Ｇ駆動信号およびＷｇ駆動信号は、緑色ＬＥＤ６をオン／オフする信号であり、ＯＲゲート１２に入力される。Ｂ駆動信号およびＷｂ駆動信号は、青色ＬＥＤ７をオン／オフする信号であり、ＯＲゲート１３に入力される。ＯＲゲート１１〜１３の出力信号は、それぞれドライバ１４〜１６の入力端子に入力される。
【００３０】
こうすることで、たとえば赤色ＬＥＤ５を点灯する際には、Ｒ駆動信号かＷｒ駆動信号を活性化レベルの「Ｈ」レベルにすればよい。これは、Ｗｒ駆動信号をＲ駆動信号と分けたほうがＷフィールドを制御しやすいからである。これらＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗｒ，Ｗｇ，Ｗｂ駆動信号は、タイミング制御部３から出力される。タイミング制御部３は、入力画像信号と同期を取りつつ、ＬＥＤ５〜７の点灯タイミングを制御する。
【００３１】
ここで、色割れを軽減する方法について説明する。上述した様に、色割れを知覚しにくくするには、１フレーム中のＲ，Ｇ，Ｂの単色だけを連続点灯する時間を短くすればよいと考えられるが、単にＲ，Ｇ，Ｂの各フィールドの点灯時間を短くしてしまうと表示輝度が落ちてしまい、暗い画像になってしまう。そこで、無彩色（白・灰色）のフィールド（Ｗフィールドという）を追加することで輝度低下を防ぐ。Ｗフィールドは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤを所定の光量点灯させることで得られる。
【００３２】
本発明の特徴として、このＷフィールドを１フレーム中に複数設け、色割れ低減効果を高める。これは、ＷフィールドはＲ，Ｇ，Ｂ全ての色を含むため、ＷフィールドをＲ，Ｇ，Ｂの各単色フィールド内に追加することで、単色だけを連続点灯する時間を分離して短縮出来るからである。加えて、ＷフィールドにおけるＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ５〜７の点灯タイミングを同時にしない制御を行なうことにより、電磁ノイズの発生を抑え、ＧＮＤレベルが不安定になることを抑え、光源用電源のピーク性能に高い能力が不要なバックライトの制御方法を提供する。
【００３３】
次に、図３を参照して、ＬＥＤ点灯タイミングについて説明する。入力画像信号が入ると、画像表示制御部１からタイミング制御部３にフレーム同期信号が出力される。このフレーム同期信号と同期して、タイミング制御部３からＬＥＤ駆動部に対してＲ駆動信号、Ｇ駆動信号およびＢ駆動信号が出力される。各駆動信号は、１フレームの概略１／３の期間で順次出力される。そして、このＲ駆動信号、Ｇ駆動信号およびＢ駆動信号のタイミングでＬＥＤ駆動部４はＬＥＤ５〜７を駆動する。さらに、ＷフィールドをＲ，Ｇ，Ｂの各フィールド中に追加する。
【００３４】
Ｗフィールドは、Ｗｒ駆動信号、Ｗｇ駆動信号、Ｗｂ駆動信号で実現する。また、Ｗフィールドは無彩色であるため、Ｒ，Ｇ，Ｂの全てのＬＥＤ５〜７を所定の光量だけ点灯することで実現する。本例では、ＬＥＤ５〜７を同じ時間点灯させることで無彩色が得られるようなＬＥＤを用いるものとする。また、ＬＥＤ５〜７を同じ時間点灯させることで無彩色が得られるが、点灯タイミングとして同時に点灯する必要はない。若干のズレを持たせて点灯しても、人間が見た場合は、目の残光性から無彩色と知覚するからである。
【００３５】
ＬＥＤ５〜７の点灯タイミングをずらすことにより、ＬＥＤ５〜７に流れる電流タイミングが重ならないため、全体のピーク電流が低く抑えられる。すなわち、図４（ａ）に示すように、たとえばＧおよびＢ駆動信号でＧおよびＢのＬＥＤ６，７を駆動した場合、ＬＥＤ６，７に流れる電流の波形は立ち上がり時にピークを持つ。図４（ａ）のように、これらの点灯タイミングを同時にすると各ピークが重なり、瞬間的に大電流が流れることとなる。そのため、大きな電磁ノイズが発生し、ＧＮＤレベルが不安定になり、ＬＥＤ電源７の電流ピーク性能として高い能力が必要となる。一方、図４（ｂ）のように、点灯タイミングをずらすことにより、電流ピークが重ならず、上記不具合が発生しない。
【００３６】
次に図３に戻って、ＲフィールドへのＷフィールドの挿入について説明する。Ｗｒ駆動信号は、Ｒフィールドの開始から所定時間ｔｄｒ後に「Ｈ」レベルに立ち上げられ、さらに所定時間ｔｗ経過後に「Ｌ」レベルに立ち下げられる。今の場合、Ｒフィールド中であるので、既にＲ駆動信号により赤色ＬＥＤ５が駆動されているため、Ｗｒ駆動信号に対して赤色ＬＥＤ５の駆動状態は変化しない。
【００３７】
Ｗｇ駆動信号は、Ｇフィールドの開始から所定時間ｔｄｇ経過後に「Ｈ」レベルに立ち上げられ、さらに所定時間ｔｗ経過後に「Ｌ」レベルに立ち下げられる。Ｗｇ駆動信号が「Ｈ」レベルの期間は緑色ＬＥＤ６が駆動される。Ｗｂ駆動信号は、Ｂフィールドの開始から所定時間ｔｄｂ経過後に「Ｈ」レベルに立ち上げられ、さらに所定時間ｔｗ経過後に「Ｌ」レベルに立ち下げられる。Ｗｂ駆動信号が「Ｈ」レベルの期間は青色ＬＥＤ７が駆動される。このようにして、Ｒフィールド中にＷフィールドが挿入される。なお、ディレイ時間ｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂおよびｔｗは予めタイミング制御部３に設定された値としてもよいし、外部から設定されてもよい。同様にして、ＧフィールドおよびＢフィールド中にもＷフィールドが挿入される。
【００３８】
このときのタイミング制御部３の動作を図５を参照して詳細に説明する。タイミング制御部３は、たとえばＣＰＵなどのプロセッサで構成される。本制御のメインルーチンがスタートされると、タイミング制御部３は、ステップＳ１において、ディレイ時間ｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂと点灯時間ｔｗを設定する。ｔｄｒ≠ｔｄｇ≠ｔｄｂ、たとえばｔｄｒ＜ｔｄｇ＜ｔｄｂとする。設定先はレジスタなどのメモリでよい。次に、ステップＳ２において、フレーム同期信号が入力されるのを待つ。画像信号が入力されると、画像表示制御部１からフレーム同期信号が入力されるので、ステップＳ３において、Ｒフィールドを開始するためにＲ駆動信号を「Ｈ」レベルにすると同時に、Ｒフィールド期間ｔｒの経過時間を知るためのタイマカウントをスタートさせる。また、Ｗフィールドを挿入するためのサブルーチンであるＷｒルーチン、ＷｇルーチンおよびＷｂルーチンをスタートさせる。メインルーチンでは、ステップＳ４において、ｔｒが１／３フレームの時間だけ経過するまで待つ。
【００３９】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｗｒルーチンがスタートすると、タイミング制御部３はステップＳ２１において、ｔｄｒの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ２２においてｔｄｒの経過を待つ。ｔｄｒが経過すると、ステップＳ２３においてＷｒ駆動信号を「Ｈ」レベルにするとともに、ｔｗの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ２４においてｔｗの経過を待つ。ｔｗが経過すると、ステップＳ２５においてＷ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてＷｒルーチンを終了する。
【００４０】
Ｗｇルーチンがスタートすると、タイミング制御部３はステップＳ３１において、ｔｄｇの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ３２においてｔｄｇの経過を待つ。ｔｄｇが経過すると、ステップＳ３３においてＷｇ駆動信号を「Ｈ」レベルにするとともに、ｔｗの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ３４においてｔｗの経過を待つ。ｔｗが経過すると、ステップＳ３５においてＷ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてＷｇルーチンを終了する。
【００４１】
Ｗｂルーチンがスタートすると、タイミング制御部３はステップＳ４１において、ｔｄｂの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ４２においてｔｄｂの経過を待つ。ｔｄｂが経過すると、ステップＳ４３においてＷｂ駆動信号を「Ｈ」レベルにするとともに、ｔｗの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせ、ステップＳ４４においてｔｗの経過を待つ。ｔｗが経過すると、ステップＳ４５においてＷ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてＷｂルーチンを終了する。
【００４２】
図５に戻って、メインルーチンのｔｒが１／３フレーム時間だけ経過すると、ステップＳ５において、Ｒ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてＧフィールド制御へと移行する。タイミング制御部３は、ステップＳ６において、Ｇフィールドを開始するためにＧ駆動信号を「Ｈ」レベルに立ち上げる同時に、Ｇフィールド時間ｔｇの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせる。また、Ｗフィールドを挿入するためのサブルーチンであるＷｒルーチン、ＷｇルーチンおよびＷｂルーチンをスタートさせる。ステップＳ７において、ｔｇが１／３フレーム時間だけ経過するのを待つ。ｔｇが１／３フレーム時間だけ経過すると、ステップＳ８においてＧ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてＢフィールド制御へと移行する。
【００４３】
タイミング制御部３は、ステップＳ９において、Ｂフィールドを開始するためにＢ駆動信号を「Ｈ」レベルに立ち上げると同時に、Ｂフィールド時間ｔｂの経過を検知するためのタイマカウントをスタートさせる。また、Ｗフィールドを挿入するためのサブルーチンであるＷｒルーチン、ＷｇルーチンおよびＷｂルーチンをスタートさせる。ステップＳ１０において、ｔｂが１／３フレーム時間だけ経過するのを待つ。ｔｂが１／３フレーム時間だけ経過すると、ステップＳ１１において、Ｂ駆動信号を「Ｌ」レベルに立ち下げてステップＳ２に戻り、次に同期信号を受信するまで待つ。
【００４４】
なお、ディレイ時間ｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂをフレーム毎に変えることでフリッカを軽減する効果が得られる。すなわち、Ｗフィールドを１フレーム中の決まったタイミングで挿入すると、全てのフィールドでＷフィールドおよびＲ，Ｇ，Ｂの各単色点灯タイミングが同じ周期で視覚されるため、人によってはこの周期性がフリッカとして認識される可能性がある。ディレイ時間ｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂをフレーム毎に変えることで、ＷフィールドおよびＲ，Ｇ，Ｂの各単色点灯タイミングがフレーム毎に変わり、点灯周期性が低減するため、フリッカが低減される。ディレイ時間ｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂにランダム性を持たせれば、フリッカの低減化に効果的である。
【００４５】
また、画像表示制御部１は、液晶パネル２に対して、Ｒフィールド期間中は画像の赤成分の画像を、Ｇフィールド期間中は画像の緑成分の画像を、Ｂフィールド期間中は画像の青成分の画像を表示するようにパネル制御する。液晶パネルの表示とＬＥＤ５〜７の点灯タイミングとをより精度良く同期させるために、タイミング制御部３から画像表示制御部１にＲ，Ｇ，Ｂ各フィールド期間に対応する信号を与えるようにしてもよい。
【００４６】
[実施の形態２]
実施の形態１で説明したが、ＷフィールドではＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ５〜７を同じ時間点灯することで無彩色の光を得ている。しかしながら、Ｗフィールド期間を過度に長くすると表示画像が白っぽくなってしまい、逆に過度に短くすると表示画像の輝度が低下してしまう。これを避けるために、Ｗフィールド期間を最適に調整することで、画面輝度を維持し、かつ画像が白っぽくならなくすることができる。これを実現するため、図７に示すように、画像表示制御部１とタイミング制御部３の間にＷ期間設定部２０が追加される。Ｗ期間設定部２０は、画像表示制御部１から画像情報を受け取り、その画像情報に基づいてＷフィールド期間を設定する。
【００４７】
Ｗフィールド期間の設定とは、ｔｗの値を設定することと同義である。以下に、ｔｗの設定例を図８を参照して説明する。たとえば、受け取った１フレームの画像情報から画面の平均輝度を算出し、得られた平均輝度値に基づいてそのフレームに対応するｔｗを設定する。画面の平均輝度は、概ね画像のＲ，Ｇ，ＢのうちのＧ成分で決まる。そこで、受け取った画像情報の全ての画素のＧ成分を画像メモリ２１に記憶し、記憶した全画素のＧ成分の平均値ＸｇをＸｇ演算部２２で演算する。ｔｗの最大値をｔｗｍａｘとし、各画素の解像度を８ビットとした場合、そのフレームに対応するｔｗを数式ｔｗ＝ｔｗｍａｘ＊Ｘｇ／２５６に基づいてｔｗ演算部２３で演算する。ｔｗの演算結果は出力部２４によってタイミング制御部３に与えられる。タイミング制御部３は、Ｗ期間設定部２０から与えられたｔｗに従ってＷフィールド期間を設定する。ｔｗの最大値ｔｗｍａｘは、予めＷ期間設定部２０に設定された値としてもよいし、外部から設定してもよい。また、ｔｗを求める演算は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドの開始からＷフィールドを挿入する時間であるｔｄｒ，ｔｄｇ，ｔｄｂ以内に完了すればよい。
【００４８】
Ｗフィールド期間設定の別の例として、たとえば、受け取った複数フレームの画像情報の画面の平均輝度を算出し、得られた平均輝度値に基づいてその複数フレームに対応するＷフィールド期間を設定することも考えられる。受け取った複数フレームの画像情報の全ての画素のＧ成分についての平均値Ｘｇ１を演算する。その複数フレームに対応するｔｗ１を数式ｔｗ１＝ｔｗｍａｘ＊Ｘｇ１／２５６に基づいて演算することでｔｗ１を求めることができる。複数フレーム数は、予めＷ期間設定部２０に設定された値としてもよいし、外部から設定してもよい。このようにすれば、１フレーム毎にｔｗを計算する必要がなく、低速なシステムで対応できる。
【００４９】
[実施の形態３]
実施の形態１，２では、ＷフィールドをＲ，Ｇ，Ｂの各フィールドに１回挿入した例を説明したが、この実施の形態３では、図９に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドにＷフィールドを複数回挿入する。図９では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドの開始から所定時間ｔｄｒ１経過後にＷ１フィールドを挿入するとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドの開始から所定時間ｔｄｒ２経過後にＷ２フィールドを挿入している。このディレイ時間ｔｄｒ１およびｔｄｒ２は予めタイミング制御部３に設定された値としてもよいし、外部から設定してもよい。また、Ｗ１フィールド時間ｔｗ１およびＷ２フィールド時間ｔｗ２も、予めタイミング制御部３に設定された値としてもよいし、外部から設定してもよい。
【００５０】
また、実施の形態２で説明したように、画面輝度を維持したままＷフィールドを挿入する場合は、ｔｗを算出し、たとえばｔｗ１＝ｔｗ／２、ｔｗ２＝ｔｗ／２と設定すればよい。このようにすれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各単色が連続表示される時間が、実施の形態１，２よりも分離して短縮されるため、色割れがさらに軽減される。
【００５１】
[実施の形態４]
たとえば、表示画像に赤以外の成分（すなわち緑と青の成分）を全く含まない画素あるいは領域がある場合、この画素あるいは領域は赤単色で表示されるべきである。実施の形態１〜３では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドについてＷフィールドを挿入していたが、そのような場合は、ＲフィールドにＷフィールドが混じっているために、当該画素あるいは領域については赤色の彩度が低下してしまう。そこで、この実施の形態４では、これを避けるために、そのような場合はＲフィールドにＷフィールドを挿入することを中止する。同様に、表示画像に緑以外の成分（すなわち赤と青の成分）を全く含まない画素あるいは領域がある場合は、ＧフィールドにＷフィールドを挿入することを中止し、表示画像に青以外の成分（すなわち赤と緑の成分）を全く含まない画素あるいは領域がある場合は、ＢフィールドにＷフィールドを挿入することを中止する。このようにすることで、色割れの軽減については、Ｒ，Ｇ，Ｂ全てのフィールドでＷフィールドを挿入した場合に比べて低下するが、単色の画素あるいは領域での色彩度を確保することが出来る。
【００５２】
また、表示画像に赤以外の成分（すなわち緑と青の成分）がある閾値以下の画素あるいは領域がある場合、表示画像に緑以外の成分（すなわち赤と青の成分）がある閾値以下の画素あるいは領域がある場合、表示画像に青以外の成分（すなわち赤と緑の成分）がある閾値以下の画素あるいは領域がある場合に、閾値が非常に小さい場合は上記と同様のことが言え、対応するフィールド中のＷフィールド挿入を中止すればよい。
【００５３】
これを実現するため図１０に示すように、図７の構成に加え、画像表示制御部１とタイミング制御部３の間に色情報認識部３０を設ける。色情報認識部３０の詳細を図１１に示す。画像表示制御部１からの画像情報は、画像メモリ３１に格納される。Ｒ成分抽出部３２、Ｇ成分抽出部３３およびＢ成分抽出部３４によって画像メモリ３１内の画像情報からＲ，Ｇ，Ｂ成分を抽出し、Ｒ閾値設定部３５、Ｇ閾値設定部３６およびＢ閾値設定部３７によってＲ，Ｇ，Ｂの閾値を設定し、Ｒ比較部３８、Ｇ比較部３９、およびＢ比較部４０によってＲ，Ｇ，Ｂ毎に抽出成分と閾値とを比較する。比較の結果、閾値以下の色について出力部４１を介してタイミング制御部３に出力する。タイミング制御部３は、２色が閾値以下である場合は、残りの色に対応するフィールドにＷフィールドを挿入しないように、図２のＷ駆動信号を制御する。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各閾値は、予め色情報認識部３０に設定された値としてもよいし、外部から設定してもよい。
【００５４】
図１２は、赤以外の成分（すなわち緑と青の成分）が閾値以下である画素あるいは領域がある場合のタイミングチャートである。この場合は、Ｒフィールドにおいて、Ｗフィールドを挿入しないことで、当該画素あるいは領域の赤の彩度を確保する。
【００５５】
なお、画像表示制御部１、タイミング制御部３、Ｗ期間設定部２０、色情報認識部３０は、液晶表示装置内のＣＰＵあるいはＤＳＰ内に統合的に設けられてもよい。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１による液晶ディスプレイの要部を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＬＥＤ駆動部の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図２に示したＬＥＤの点灯タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】図２に示したＬＥＤに流れる電流を示す波形図である。
【図５】図１に示したタイミング制御部の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示したタイミング制御部の動作を示す他のフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２による液晶ディスプレイの要部を示すブロック図である。
【図８】図７に示したＷ期間設定部の構成を示す回路ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３による液晶ディスプレイにおけるＬＥＤの点灯タイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４による液晶ディスプレイの要部を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示した色情報認識部の構成を示す回路ブロック図である。
【図１２】図１０に示したＬＥＤの点灯タイミングを示すタイムチャートである。
【図１３】従来の液晶ディスプレイのＬＥＤバックライトの構成を示す図である。
【図１４】図１３に示したＬＥＤバックライトを備えた液晶テレビの構成を示す図である。
【図１５】フィールドシーケンシャル方式を示すタイムチャートである。
【図１６】図１５で説明したフィールドシーケンシャル方式の問題点を説明するための図である。
【図１７】図１６で説明した問題点の解決方法を例示するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１  画像表示制御部、２  液晶パネル、３  タイミング制御部、４  ＬＥＤ駆動部、５，５４  赤色ＬＥＤ、６，５５  緑色ＬＥＤ、７，５６  青色ＬＥＤ、１１〜１３  ＯＲゲート、１４  Ｒドライバ、１５  Ｇドライバ、１６  Ｂドライバ、１７  ＬＥＤ電源、２０  Ｗ期間設定部、２１，３１  画像メモリ、２２  Ｘｇ演算部、２３  ｔｗ演算部、２４，４１  出力部、３２  Ｒ成分抽出部、３３  Ｇ成分抽出部、３４  Ｂ成分抽出部、３５  Ｒ閾値設定部、３６  Ｇ閾値設定部、３７  Ｂ閾値設定部、３８  Ｒ比較部、３９  Ｇ比較部、４０  Ｂ比較部、５１  フレーム、５２  タイル、５３  ＬＥＤ、６０  液晶パネル、６１  チューナユニット、６２  画像処理部、６３  ＬＣＤコントロール部、６４  Ｉ／Ｆ部、６５  電源ユニット、６６  ファン、６７  ＬＥＤドライブユニット。
【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】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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