(57)【要約】【課題】線状ランプのブリンキングを用いる際の画面輝度を向上して、動画を表示する際のぼやけを抑制し、動画表示特性に優れかつ高輝度化を実現する。【解決手段】ブリンキング信号に基づきフレーム周期に同期して供給されるインバータの制御波形ＩＮＶに制御される管電流ＩＬ１を、従来ではＩＬ２のように遮断していたのに対し、オフ期間でもオン期間の３０％〜６０％で流し、放電を継続させる。このオン／オフの管電流比を３０％〜５０％として駆動する。【選択図】        図１
2004252127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に設置した線状ランプを有する照明装置、および前記照明装置の輝度を制御する輝度制御回路を具備し、
前記線状ランプに点灯電圧を供給するＤ／Ｄコンバータと、Ｄ／Ｄコンバータの出力を一次側に接続すると共に、その二次側を線状ランプに接続したトランスと、管電流情報を検出する管電流検出器と、ブリンキング信号と線状ランプの状態信号（オン状態とオフ状態）とを参照してブリンキング駆動情報を生成するスイッチ回路と、前記スイッチ回路から出力されるブリンキング駆動情報と前記管電流検出器で検出された管電流情報を演算して輝度変調指令信号を生成して前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を制御する演算回路からなる輝度制御回路とを有し、
前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を前記トランスの一次側に供給することにより、前記線状ランプの管電流を制御する構成としたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記スイッチ回路は、外部入力するブリンキング信号に基づいてブリンキング電流を生成する第１の集積回路と、前記第１の集積回路から出力されるブリンキング電流からブリンキング駆動情報を生成するトランジスタ回路と、前記トランジスタ回路から出力されるブリンキング駆動情報に基づいて輝度変調指令信号を生成する第２の集積回路とを有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記トランジスタ回路から前記第１の集積回路への前記ブリンキング駆動情報の伝送条件を調整して、前記輝度変調指令信号に基づく前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を変化させるために設ける可変抵抗を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記管電流検出器は、前記トランスの二次側で前記線状ランプと直列に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記管電流検出器は、前記トランスの一次側に直列に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に設置した線状ランプを有する照明装置、および前記照明装置の輝度を制御する輝度制御回路を具備し、
前記線状ランプに点灯電圧を供給するＤ／Ｄコンバータと、Ｄ／Ｄコンバータの出力を一次側に接続すると共に、その二次側を線状ランプに接続したトランスと、管電流情報を検出する管電流検出器と、ブリンキング信号と線状ランプのオン状態とオフ状態とを参照してブリンキング駆動情報を生成するスイッチ回路と、前記スイッチ回路から出力されるブリンキング駆動情報と前記管電流検出器で検出された管電流情報を演算して輝度変調指令信号を生成して前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を制御する演算回路からなる輝度制御回路とを有する液晶表示装置の駆動方法であって、
フレーム周期に同期して線状ランプをオン／オフする際に、オフ時の線状ランプの管電流をオン時よりも小さい値として完全に消灯せずにオン状態の輝度に対して低い輝度での点灯を継続するようにしたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項７】
前記オン／オフの１フレームにおけるデューテーを３０％〜６０％とし、オフ時の管電流比をオン時の３０％〜５０％としたことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に液晶表示パネルの背面に照明光源を設置したバックライト型の液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータやその他の情報機器の高精細度カラーモニター、あるいはテレビ受像機の表示デバイスとして液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、基本的には少なくとも一方が透明なガラス等からなる二枚の（一対の）基板の間に液晶層を挟持した所謂液晶表示パネルを有し、この液晶表示パネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的に電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う形式、上記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこのアクティブ素子を選択することにより所定画素の点灯と消灯を行う形式とに分類される。
【０００３】
特に、後者の形式の液晶表示装置はアクティブ・マトリクス型と称し、コントラスト性能、高速表示性能等から液晶表示装置の主流となっている。アクティブ・マトリクス型液晶表示装置は、一方の基板に形成した電極と他方の基板に形成した電極との間に液晶層を構成する液晶分子の配向方向を変えるための電界を印加する、所謂縦電界方式と、液晶層に印加する電界の方向を基板面とほぼ平行な方向とする、所謂横電界方式（ＩＰＳ方式とも言う）の液晶表示装置などが知られている。
【０００４】
上記した各種の液晶表示装置には、液晶表示パネルを背面から照明する光源装置（一般に、バックライトと称する）が備えられている。このバックライトには、透明材料からなる導光板の側面に光源（冷陰極蛍光ランプ等の線状光源、あるいは発光ダイオードもしくはダイオードアレイ、以下線状ランプと称する）を設置したサイドエッジ方式と、液晶パネル主面の真下に光源を設置した、所謂直下型方式とが知られている。
【０００５】
このような構成の液晶表示装置は薄形、低消費電力といった特徴により、ブラウン管（陰極線管：ＣＲＴ）ディスプレイから置き換わりが進んでいる。この置き換わりがさらに進んだ背景には液晶表示装置の画質向上の技術革新がある。特に、最近はテレビ映像に代表される動画表示への要求が強く、液晶材料や駆動方法による改善がなされている。
【０００６】
しかし、ＣＲＴが電子銃の走査による蛍光体のインパルス型発光であるのに対して、液晶表示装置は線状ランプを照明光源としたバックライトシステムを用いたホールド型発光のため、完全な動画表示が困難とされてきた。すなわち、液晶表示パネルを用いた表示装置で動画表示を行った場合、そのホールド特性のために、所謂動画像輪郭劣化が発生し、画像品質が劣化する。なお、このような動画像輪郭劣化は液晶表示パネルを用いた表示装置に限らず、ホールド特性を有する他の形式の表示装置においても発生する。
【０００７】
図１１はホールド特性を有する表示装置で動画を表示した場合の動画像輪郭劣化発生のメカニズムを説明する模式図である。ここでは、液晶表示パネルを用いた表示装置を例として説明する。図１１の（ａ）は液晶表示パネルＬＣＤの背景画面の一部に矢印Ａ方向に移動する黒の表示を行った場合を示し、同（ｂ）はその黒／白の境界部分の拡大図、同（ｃ）は動画像輪郭劣化発生原因の説明図、同（ｄ）は動画像輪郭劣化状態を示す（ｂ）と同様の拡大図を示す。図中、単位四角は画素を示す。なお、図面では、動画像輪郭劣化を“ぼやけ（Ｂｌｕｒｒｉｎｇ）”または“動画ぼやけ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｂｌｕｒｒｉｎｇ）”と表記してある。
【０００８】
図１１の（ｂ）の黒／白の境界部分の一行を時系列に表示した（ｃ）に示したように、表示画像の矢印Ａ方向への移動に伴い、視線は図中に右下斜めに引いた矢印Ｂのように移動する。１フレームの表示の移動中にもその間に表示される画素の輝度が保持（ホールド）される。輝度は画素の輝度を積分したものであるため、同図（ｄ）に示したような動画像輪郭劣化が発生する。
【０００９】
液晶表示装置では、１フレームの期間中にわたって映像を表示する、所謂“ホールド型”の表示がなされるが、ＣＲＴでは一瞬だけ映像を表示し、残りの期間は黒になっている、所謂“インパルス型”の表示がなされる。液晶表示装置で動画を表示した場合に映像がぼやける原因はこの影響が強く、インパルス型の表示をすることができれば液晶表示装置でも動画をぼやけなく精細に表示することが可能となる。
【００１０】
この課題を克服する手法として，液晶表示パネルの液晶層を構成する液晶材料あるいは表示モードの改良と、光源に直下型バックライトを用いる方法が報告されている。直下型バックライトを用いるものは、液晶表示パネルの主面の直下（背面）に複数の線状ランプ（冷陰極蛍光ランプ等）を前記ゲート線と平行な方向に配列し、線状ランプの各点灯開始時間のタイミングを表示画面の上から下へとずらし、かつ画像表示信号の走査周期に同期させるバックライトのブリンキング（Ｂｌｉｎｋｉｎｇ）と称する照明方法である（「特許文献１」参照）。
【００１１】
上記した光源の点灯時間を制御する従来のブリンキングでは、線状ランプを駆動するＤ／Ｄコンバータをブリンキング信号で線状ランプの入力電圧を直接オン／オフする構成となっており、線状ランプはオフ時では完全な消灯状態となっている。なお、液晶表示装置の動画像を改善する技術は、この他に、例えば、「特許文献２」、「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」を挙げることができる。また、フレーム期間毎に上記線状ランプの駆動回路に供給される電圧パルスを一定期間に亘り停止する所謂バースト駆動（Ｂｕｒｓｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を採用した光源装置を備えた液晶表示装置が、「特許文献６」及び「特許文献７」に開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１０９９２１号公報
【特許文献２】特表平０８−５００９１５号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２２８５号公報
【特許文献４】特開平１１−２０２２８６号公報
【特許文献５】特開平１１−２３７６０６号公報
【特許文献６】特開平１１−２９９２５４号公報
【特許文献７】特開２０００−７８８５７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなランプの駆動方法を採用することで、ある程度の動画像輪郭劣化の発生を回避して動画表示特性を向上させることができる。しかし、上記従来技術におけるバックライトのブリンキングは、光源である線状ランプをフレーム周期に同期させて点滅（オン／オフ）させるものであり、線状ランプはオフ状態では完全に消灯している（放電が停止している）。したがって、表示画面の輝度は消灯期間分低下してしまうと共に、線状ランプは放電停止の状態から次の放電を開始することになり、発光効率の低下が低下し、また発光の立ち上がりに遅れを持つことから、上記消灯状態の存在と共に画面の十分な輝度を確保することは困難である。
【００１４】
本発明の目的は、線状ランプのブリンキングを用いる際の画面輝度を向上して、動画を表示する際のぼやけを抑制し、動画表示特性に優れかつ高輝度の液晶表示装置とその駆動方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フレーム周期に同期して光源をオン／オフする際に、オフ時の線状ランプの管電流をオン時よりも小さい値として完全に消灯せずにオン状態の輝度に対して低い輝度での点灯を継続するようにした。また、このオン／オフのデューテーを３０％〜６０％とし、オフ時の管電流比をオン時の３０％〜５０％とした駆動方法を採用した。本発明における「オフ時」とは線状ランプの放電は継続しているが、管電流がオン時のそれよりも小さい状態で線状ランプが点灯していることを意味する。以下の実施例では、本発明の上記「オフ時」を「輝度低下点灯」とも称する。
【００１６】
これにより、オン時の輝度とオフ時の輝度に差を設けることができる。この構成により、従来と同様のブリンキング効果が得られると共に、オフ時にも線状ランプの放電は継続して低い輝度での照明がなされるためにブリンキングを施すことによる液晶表示パネルの輝度低下が抑制される。
【００１７】
上記の駆動方法を実現するための本発明の液晶表示装置の構成は次のとおりである。すなわち、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に設置した線状ランプを有する照明装置、および前記照明装置の輝度を制御する輝度制御回路を具備し、
前記線状ランプに点灯電圧を供給するＤ／Ｄコンバータと、Ｄ／Ｄコンバータの出力を一次側に接続すると共に、その二次側を線状ランプに接続したトランスと、管電流情報を検出する管電流検出器と、ブリンキング信号と線状ランプの状態信号（オン状態とオフ状態）とを参照してブリンキング駆動情報を生成するスイッチ回路と、前記スイッチ回路から出力されるブリンキング駆動情報と前記管電流検出器で検出された管電流情報を演算して輝度変調指令信号を生成して前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を制御する演算回路からなる輝度制御回路とを有し、
前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を前記トランスの一次側に供給することにより、前記線状ランプの管電流を制御する構成とした。
【００１８】
前記スイッチ回路は、外部入力するブリンキング信号に基づいてブリンキング電流を生成する第１の集積回路と、前記第１の集積回路から出力されるブリンキング電流からブリンキング駆動情報を生成するトランジスタ回路と、前記トランジスタ回路から出力されるブリンキング駆動情報に基づいて輝度変調指令信号を生成する第２の集積回路とを有する。
【００１９】
また、前記トランジスタ回路から前記第１の集積回路への前記ブリンキング駆動情報の伝送条件を調整して、前記輝度変調指令信号に基づく前記Ｄ／Ｄコンバータの光源輝度変調出力を変化させるために設ける抵抗を可変とした。
【００２０】
前記管電流検出器は、前記トランスの二次側で前記線状ランプと直列に接続するか、あるいは前記トランスの一次側に直列に接続することで、線状ランプの管電流を検出する。
【００２１】
上記本発明の構成により、線状ランプのオン時の輝度とオフ時の輝度に差を設けることができ、従来と同様のブリンキング効果が得られると共に、オフ時にも線状ランプの放電を継続して低い輝度での照明がなされるために、ブリンキングを施すことによる輝度低下を抑制して動画ぼやけが改善された液晶表示装置を得ることができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の液晶表示装置の第一実施例を説明する線状ランプの制御回路を説明するブロック図である。図中、参照符号ＣＦＬは線状ランプとしての冷陰極蛍光ランプ、ＤＤＣはＤＣ（直流）−ＤＣ（直流）コンバータ（以下、Ｄ／Ｄコンバータと記す）、ＩＮＶはインバータ、ＳＳＲは管電流検出器、ＢＣＴは輝度制御回路である。Ｄ／Ｄコンバータは冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度を調整する調光回路であり、その詳細は後述される。インバータＩＮＶは、その一次側がＤ／ＤコンバータＤＤＣに接続され、その二次側が冷陰極蛍光ランプＣＦＬの高圧側（Ｈｏｔ  Ｓｉｄｅ）に接続されるトランスＴＲを有している。図１には示されないが、Ｄ／ＤコンバータＤＤＣには、電源入力部なる回路から電源電流が供給される。Ｄ／Ｄコンバータは、この電源電流を調整してトランスＴＲに供給する。
【００２４】
先述の特許文献６や特許文献７にて論じられた線状ランプのバースト駆動を本実施例の液晶表示装置に適用するときは、電源入力部にバースト信号（Ｂｕｒｓｔ  Ｓｉｇｎａｌ）が入力され、これに応じて間欠的に電源入力部から出力された電源電流がＤ／Ｄコンバータへ供給される。Ｄ／Ｄコンバータは、電源入力部から間欠的に入力された電源電流を調整して、トランスＴＲへ出力される電流の値を調整する。本発明による液晶表示装置の駆動方法の一つは、後述されるようにＤ／Ｄコンバータによる出力電流を調整する形態にある。Ｄ／ＤコンバータからトランスＴＲに電流を間欠的に出力する工程にて、そのタイミングは電源入力部で、その電流量はＤ／Ｄコンバータで夫々制御される。
【００２５】
なお、バースト駆動による液晶表示装置にて、電源入力部から電源電流が「間欠的」に出力されると記したが、電源入力部は、後述のように電源電流の出力をバースト信号に応じて完全にターン・オフするとは限らず、その電源電流出力の言わばターン・オフ期間にて暗電流のごとき微弱な電流を出力することもある。いずれにしても、Ｄ／ＤコンバータからトランスＴＲに出力される電流はバースト信号に応じて変調される。冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度は、Ｄ／ＤコンバータからトランスＴＲに出力される電流の変動に呼応して、１フレーム期間内の或る期間にて高くなり（点灯状態）、残りの期間にて低くなる（所謂消灯状態）。
【００２６】
一方、輝度制御回路ＢＣＴはスイッチ回路ＳＣと演算回路ＬＳとを含む。バースト駆動を採用した光源装置に限られず、フレーム期間毎に線状ランプの輝度が変調される光源装置を備えた液晶表示装置（ブリンキング駆動される液晶表示装置）においては、Ｄ／Ｄコンバータから間欠的に出力される電流に応じて線状ランプの輝度が変調される。本実施例の液晶表示装置では、このようにＤ／Ｄコンバータから出力された電流が、トランスＴＲの一次側のみならず、輝度制御回路ＢＣＴのスイッチ回路ＳＣにも明状態信号ＤＯＮ（冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度を上げる信号）及び暗状態信号ＤＯＦ（冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度を下げる信号）のいずれかとして、上記輝度制御回路ＢＣＴのスイッチ回路ＳＣに入力される。
【００２７】
スイッチ回路ＳＣに交互に入力される明状態信号ＤＯＮと暗状態信号ＤＯＦとは、上述したように冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度変調のタイミングを決める。輝度変調のタイミングは、１フレーム期間にて、冷陰極蛍光ランプＣＦＬが暗状態となる期間（便宜的にターン・オフ期間又は「オフ時」とも呼ぶ）と、明状態となる期間（便宜的にターン・オン期間又は「オン時」とも呼ぶ）との比率を決める。１フレーム期間における冷陰極蛍光ランプＣＦＬが明状態となる期間の比率（所謂「オン時」の比率）は、例えば、１フレーム期間に対する輝度制御回路ＢＣＴへの明状態信号ＤＯＮの入力期間の割合として定義される後述の「オン時のデューティ（Ｄｕｔｙ）」（単に「デューティ」とも記される）により決められる。
【００２８】
また、スイッチ回路ＳＣには、上記暗状態にある冷陰極蛍光ランプＣＦＬの高圧側から低圧側（Ｃｏｌｄ    Ｓｉｄｅ）に流れる電流（以下、管電流）を、この冷陰極蛍光ランプＣＦＬが上記明状態にあるときのそれを基準に定めるブリンキング信号ＢＫも入力される。このブリンキング信号ＢＫは、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの暗状態（便宜的にターン・オフ期間又は「オフ時」とも呼ぶ）に対応する管電流を、例えば冷陰極蛍光ランプＣＦＬの明状態（便宜的にターン・オン期間又は「オン時」とも呼ぶ）に対応するそれの３０％〜５０％に調整する。これにより、スイッチ回路ＳＣは、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度変調のタイミングとブリンキング信号ＢＫに応じた輝度比とを掛け合わせた信号を出力し、これを輝度制御回路ＢＣＴに設けられた演算回路ＬＳに伝送する。
【００２９】
Ｄ／Ｄコンバータからの出力電流に応じて冷陰極蛍光ランプＣＦＬの電極間（その高圧側と低圧側との間）に生じる電流（以下、管電流）も、管電流検出器ＳＳＲを通して上記演算回路ＬＳに入力される。冷陰極蛍光ランプＣＦＬは、トランスＴＲの２次側回路（高圧側）にて言わば容量素子としても機能する。冷陰極蛍光ランプＣＦＬの電極間に生じる容量の変動は、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの点灯状態（上記オフ時も含めた）をも反映させて、冷陰極蛍光ランプＣＦＬに実際に生じる管電流の値を決める。従って、管電流検出器ＳＳＲから演算回路ＬＳに送られる管電流は、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの点灯状態（点灯輝度）を反映する。
【００３０】
この演算回路ＬＳは、スイッチ回路ＳＣからの出力と管電流検出器ＳＳＲからの管電流とを参照して、輝度変調指令信号ＢＭＣを生成し、これをＤ／Ｄコンバータへ伝送する。換言すれば、本発明による輝度制御回路ＢＣＴは、Ｄ／Ｄコンバータからの電流出力タイミング（各フレーム期間における、明状態信号ＤＯＮ期間と暗状態信号ＤＯＦ期間との配分）とこれに応じた電流比に、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの点灯情報をフィードバックさせて輝度変調指令信号ＢＭＣを生成し、Ｄ／Ｄコンバータに入力する。これにより、冷陰極蛍光ランプＣＦＬは、フレーム期間毎に、上記オン時（上述の明状態とする期間）及び上記オフ時（上述の暗状態とする期間）との夫々に応じた輝度で発光する。
【００３１】
輝度制御回路ＢＣＴから出力される輝度変調指令信号ＢＭＣはＤ／ＤコンバータＤＤＣに与えられ、駆動電圧Ｖｉｎを変調してインバータＩＮＶのトランスＴＲの一次側に流れる電流を制御する。このとき、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの駆動条件が輝度低下点灯状態の場合、Ｄ／ＤコンバータＤＤＣはオフ時の冷陰極蛍光ランプＣＦＬの管電流をオン時よりも小さい値として完全に消灯させない。
【００３２】
オフ時の管電流とオン時のデューティは３０％〜６０％とし、オフ時の管電流をオン時の３０％〜５０％とするが、好ましくはデューティを５０％、オフ時の管電流をオン時の５０％とすることで、本発明の目的が達成される。
【００３３】
本実施例により、冷陰極蛍光ランプＣＦＬのオン時の輝度とオフ時の輝度に差を設けることができ、従来と同様のブリンキング効果が得られると共に、オフ時にも冷陰極蛍光ランプＣＦＬの放電が継続して低い輝度での照明がなされるために、ブリンキングを施すことによる輝度低下が抑制され、動画ぼやけが改善された液晶表示装置を得ることができる。
【００３４】
図２は本発明の液晶表示装置の第二実施例を説明する線状ランプの制御回路を説明するブロック図である。図中、図１と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。前記した第一実施例では、管電流検出器ＳＳＲをインバータＩＮＶのトランスＴＲの二次側で冷陰極蛍光ランプＣＦＬと直列に接続したが、本実施例ではトランスＴＲの一次側に直列に接続して冷陰極蛍光ランプＣＦＬの管電流を検出する構成とした点を除いて第一実施例と同様の構成である。
【００３５】
本実施例でも、ブリンキング信号ＢＫに対応した冷陰極蛍光ランプＣＦＬの駆動条件信号（点灯状態信号ＤＯＮと輝度低下点灯状態信号ＤＯＦ）と管電流検出器ＳＳＲで検出した管電流とを演算回路ＬＳで演算し、輝度変調指令信号ＢＭＣを作成する。
【００３６】
輝度制御回路ＢＣＴから出力される輝度変調指令信号ＢＭＣはＤ／ＤコンバータＤＤＣに与えられ、駆動電圧Ｖｉｎを変調してインバータＩＮＶのトランスＴＲの一次側に流れる電流を制御する。このとき、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの駆動条件が輝度低下点灯状態の場合、Ｄ／ＤコンバータＤＤＣはオフ時の冷陰極蛍光ランプＣＦＬの管電流をオン時よりも小さい値として完全に消灯させない。
【００３７】
第一実施例と同様に、本実施例でも、オフ時の管電流とオン時のデューティは３０％〜６０％とし、オフ時の管電流をオン時の３０％〜５０％とするが、好ましくはデューティを５０％、オフ時の管電流をオン時の５０％とすることで、本発明の目的が達成される。
【００３８】
本実施例により、冷陰極蛍光ランプＣＦＬのオン時の輝度とオフ時の輝度に差を設けることができ、従来と同様のブリンキング効果が得られると共に、オフ時にも冷陰極蛍光ランプの放電が継続して低い輝度での照明がなされるために、ブリンキングを施すことによる輝度低下が抑制され、動画ぼやけが改善された液晶表示装置を得ることができる。
【００３９】
図３は本発明の実施例における管電流の波形を従来のブリンキング制御による管電流の波形と比較して説明する冷陰極蛍光ランプの駆動波形図である。図中、ＩＮＶはインバータＩＮＶの制御波形、ＩＬ１は本発明の実施例における管電流の波形、ＩＬ２は従来の管電流の波形を示す。ブリンキング信号に基づいてインバータが波形ＩＮＶのように制御される。このインバータの制御により従来の冷陰極蛍光ランプの駆動は、波形ＩＬ２に示すように１フレーム内でのオフ期間（オフ時）では管電流が流れず、放電が停止する（ＩＬ２ＯＦ＝０）。
【００４０】
これに対し、本発明の実施例では、オフ期間でも管電流ＩＬ１ＯＦで示すようにオン期間（オン時）の３０％〜６０％の管電流が流れ、放電が継続する。なお、図３では１フレーム期間でのオン／オフのデューティを５０％として示したが、このデューティは３０％〜６０％の範囲で調整することで、本発明の目的を達成できる。
【００４１】
図４は本発明の実施例における輝度応答を従来のブリンキング制御による輝度応答と比較して説明する冷陰極蛍光ランプの輝度応答波形図である。図中、ＩＮＶはインバータＩＮＶの制御波形、ＢＬ１は本発明の実施例における冷陰極蛍光ランプの輝度応答波形、ＢＬ２は従来の冷陰極蛍光ランプの輝度応答波形を示す。従来の駆動方法では、オフ期間に冷陰極蛍光ランプの放電が停止するため、オン期間での放電開始に時間を要し、所定の輝度に達するまでの遅れが生じる。
【００４２】
すなわち、図４の波形ＢＬ１、ＢＬ２に示したように、オフ期間からオン期間に切り替わる時点Ｔから輝度が９０％に達する時間を本発明の制御でｔ１、従来の制御でｔ２としたとき、ｔ１＜ｔ２である。すなわち、本発明の制御による輝度は、図４の輝度応答波形の面積で示されたように、従来の制御による輝度に比べて高くなることが分かる。
【００４３】
次に、本発明のよる動画ぼやけの改善効果について図５〜図８を参照して説明する。図５は本発明の駆動方法により画面上に表示された黒の縦線を走査線方向に移動させたときの動画ぼやけ（輪郭ぼやけ）の状態図、図６は図５に示した縦線の輝度プロファイルの説明図である。また、図７は従来のブリンキング駆動方法により画面上に表示された縦線を走査線方向に移動させたときの動画ぼやけの状態図、図８は図７に示した縦線の輝度プロファイルの説明図である。
【００４４】
図５および図７における参照符号ＥＤは縦線本体部分、Ｂ１は縦線の移動方向Ｓの後側エッジぼやけ、Ｂ２は縦線の移動方向Ｓの前側エッジぼやけ、ＷＢ１は後側エッジぼやけ幅、ＷＢ２は前側エッジぼやけ幅を示す。また、図６と図８に示した輝度プロファイルの横軸は画面上の走査方向をピクセル（画素）数で示した距離、縦軸は輝度（単位はｃｄ／ｍ３  ，ｃｄ：ｃａｎｄｅｌａ）で示し、ＷＢ１、ＷＢ２は図５および図７における後側エッジぼやけＢ１、前側エッジぼやけＢ２の幅を示す。後側エッジぼやけＢ１の幅、前側エッジぼやけＢ２の幅は共に輝度の落ち込み量が１０％と９０％の間の幅で示されている。
【００４５】
本発明では、図４で説明したように、１フレーム毎に、その前半にオフ期間すなわち低輝度状態が、後半にオン期間すなわち高輝度状態があるように冷陰極蛍光ランプを駆動する。一方、従来の駆動方法では、１フレーム毎に、その前半にオフ期間すなわち冷陰極蛍光ランプの放電停止による状態が、後半にオン期間すなわち高輝度状態があるように冷陰極蛍光ランプを駆動する。オフ期間からオン期間に移る時点での輝度の落ち込みは、従来と比べて本発明ではやや不十分のようにも見える。
【００４６】
しかしながら、本発明による画面輝度は縦線本体部分ＥＤでは、図６に示したように輝度落ち込み量が１０％での黒線の輝度が従来のそれよりも低く抑えされ、コントラストが向上している。また、全画面を白表示したときの液晶画面の輝度を比較したところ、本発明では従来よりも１１０％〜１４５％向上していることが観測された。
【００４７】
図９と図１０は本発明の液晶表示装置における線状ランプの制御回路の具体例を説明する回路図で、図１０は図９のＤ／Ｄコンバータ回路部である。また、この回路は図１で説明した本発明の第一実施例に相当する。図９と図１０に示したように、線状ランプとしての冷陰極蛍光ランプＣＦＬを駆動する本回路は電源入力ブリンキングＰＷＵ、Ｄ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣ、インバータ回路部ＩＮＶ、管電流検出部ＳＳＲ、輝度制御回路部ＢＣＴで構成される。図中の素子符号のうち、頭にＲが付されたものは抵抗素子、頭にＣが付されたものは容量素子、頭にＱが付されたものはトランジスタ、頭にＤが付されたものはダイオード、頭にＺＤが付されたものはツェナー・ダイオード、頭にＩＣが付されたものは集積回路（論理素子）を夫々指す。
【００４８】
電源入力部ＰＷＵは、入力電源Ｖｉｎの安定化回路であり、安定化された電源電圧ＶＤＤをＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣに供給する。Ｄ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣは図１０に示したような回路構成を持ち、入力した電源電圧ＶＤＤを直流−直流変換してインバータ回路部ＩＮＶに与え、インバータ回路部ＩＮＶのトランスの一次側の電流と電圧を制御する。インバータ回路部ＩＮＶは昇圧回路とトランスＴＲを有し、その二次側に接続された冷陰極蛍光ランプＣＦＬに高周波電流（管電流）を供給する。
【００４９】
管電流検出部ＳＳＲは冷陰極蛍光ランプＤＦＬに流れる管電流ＩＬ  を検出し、これを輝度制御回路部ＢＣＴとインバータ回路部ＩＮＶに与える。輝度制御回路部ＢＣＴは、ブリンキング信号ＢＫを入力する第１の論理素子ＩＣ１とブリンキング駆動信号ＳｉｇＢｉｎ  を生成するトランジスタＱ１４で形成したスイッチ回路と第２の論理素子ＩＣ２で構成される。
【００５０】
従来のブリンキング駆動では、電源入力部ＰＷＵから出力される電圧（ＶＤＤ）及び電流の出力と共にブリンキング信号（冷陰極蛍光ランプの輝度変調信号を指示する信号）がＤＤコンバータ回路部ＤＤＣ（調光回路）に入力され、ＤＤコンバータ回路部ＤＤＣは、ブリンキング信号に応じてインバータ回路部に供給される電圧（ＶＤＤ）や電流を調整していた。これに対し、本回路では、ブリンキング信号ＢＫと電源入力部ＰＷＵから冷陰極蛍光ランプＣＦＬのオン時及びオフ時に応じた電流や電圧の出力タイミング信号（図１や図２におけるＤＯＮ及びＤＯＦ）をスイッチ回路ＳＣで互いに参照し、その結果に応じたスイッチ回路ＳＣからの出力信号ＳｉｇＢｌｎ  と冷陰極蛍光ランプＣＦＬの管電流ＩＬ  と後述の演算回路ＬＳで互いに参照し、その結果に応じた演算回路ＬＳからの出力信号（上述の輝度変調指令信号）ＢＭＣをＤＤコンバータ回路部ＤＤＣに入力して、インバータ回路部ＩＮＶのトランスＴＲの一次側に流れる冷陰極蛍光ランプＣＦＬの輝度変調電流（管電流に対応）を制御する。
【００５１】
図９において、図１や図２に示されるスイッチ回路ＳＣは、第１の論理素子ＩＣ１及びその出力電流で動作するトランジスタＱ１４を含み、演算回路ＬＳは第２の論理素子ＩＣ２を含む。電源入力部ＰＷＵのトランジスタＱ７からの出力タイミング信号は、第２の論理素子ＩＣ２にも入力され、これによる輝度変調指令信号ＢＭＣの出力タイミングを調整する。
【００５２】
電源入力部ＰＷＵからの出力タイミング信号は抵抗素子Ｒ３８を通して、ブリンキング信号ＢＫは５Ｖの電圧振幅を有する信号として、第１の論理素子ＩＣ１に夫々入力される。第１の論理素子ＩＣ１は、ブリンキング信号ＢＫに応じた電流信号ＩＢｌｎ  を出力する。この電流信号ＩＢｌｎ  は、ブリンキング信号ＢＫにて決められるオン時とオフ時との管電流の比に応じて変調され、電源入力部ＰＷＵからの出力タイミング信号が規定する冷陰極蛍光ランプＣＦＬのオン時とオフ時とのタイミングに呼応してトランジスタＱ１４のベースに供給される。電流信号ＩＢｌｎ  によりトランジスタＱ１４のコレクタ・エミッタ間に生じた電流は、出力信号（ブリンキング駆動情報）ＳｉｇＢｌｎ  として第２の論理素子ＩＣ２に入力される。
【００５３】
第２の論理素子ＩＣ２には、管電流検出部ＳＳＲにて検出された冷陰極蛍光ランプＣＦＬの管電流ＩＬ  も入力される。ブリンキング駆動情報ＳｉｇＢｌｎ  と管電流ＩＬ  とは第２の論理素子ＩＣ２にて互いに参照されて、これによる輝度変調指令信号ＢＭＣの出力を決める重要な因子のため、夫々の第２の論理素子ＩＣ２に至る電流経路にも改善が施される。ブリンキング駆動情報ＳｉｇＢｌｎ  の電流経路においては、その電流経路の途中にある抵抗素子Ｒ３６と、輝度制御回路部ＢＣＴの基準電位ＶＥＥに対するこの経路の電位を決める抵抗素子Ｒ２２とに可変抵抗が用いられる。
【００５４】
これらの抵抗値は、冷陰極蛍光ランプＣＦＬのオフ時にて、第２の論理素子ＩＣ２へのブリンキング駆動情報ＳｉｇＢｌｎ  入力が遮断されないように調整される。管電流ＩＬ  の経路は、これと輝度制御回路部ＢＣＴの基準電位ＶＥＥとが抵抗素子Ｒ３５により直に接続されることで、この経路の電位を基準電位ＶＥＥのみにより一義的に決める。また、管電流検出部ＳＳＲの出力端子から第２の論理素子ＩＣ２の入力端子に至る管電流ＩＬ  の経路には、上記基準電位線ＶＥＥ−Ｌｉｎｅ  以外のいかなる配線とも電気的に接続されない。従って、第２の論理素子ＩＣ２は、ブリンキング駆動情報ＳｉｇＢｌｎ  として伝送された冷陰極蛍光ランプＣＦＬの所望の輝度変調比と、管電流ＩＬ  として伝送された冷陰極蛍光ランプＣＦＬの点灯状態に係る情報とを確実に参照できる。
【００５５】
図９における第２の論理素子ＩＣ２は、図１の演算回路ＬＳとして、ブリンキング駆動情報ＳｉｇＢｉｎ  と光源駆動情報（管電流ＩＬ  ）とに応じた電圧をＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣに出力する。
【００５６】
図１０に示したＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣにおいて、輝度制御回路部ＢＣＴの第２の論理素子ＩＣ２からブリンキング信号ＢＫと管電流ＩＬ  の論理和に応じて出力された電圧は、電圧ＶＦＢとして抵抗Ｒ１にかかる電位差を決め、最終的にはＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣに相補的に配置されたＮＰＮ型およびＰＮＰ型バイポーラ・トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ９の動作条件を変える。
【００５７】
このように、電圧入力部ＰＷＵ以外からＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣに電圧変動を電流変調用スイッチング素子Ｑ９に与える手法は、インバータ回路部ＩＮＶの駆動の初期条件調整手法として既に公知であるが、この電圧変動をブリンキング信号と冷陰極蛍光ランプの駆動条件（管電流）との論理和に応じて発生させる点が本発明の新規な特徴である。即ち、本発明では、ブリンキング信号と冷陰極蛍光ランプの駆動条件（管電流）との論理和に応じてトランスＴＲの一次側の電流を変調し、これと共にその電圧変調も行う。
【００５８】
したがって、冷陰極蛍光ランプの輝度を変化させるときに不可避とされた夫々の輝度での冷陰極蛍光ランプの点灯に要する電流値（管電流）および電圧値の双方の相違による冷陰極蛍光ランプの点灯の不安定化とこれに伴う冷陰極蛍光ランプ内の放電停止が回避される。このことは、冷陰極蛍光ランプに限らず、放電を利用する光源にも同様に適用できる。
【００５９】
すなわち、冷陰極蛍光ランプ等の光源の輝度変調時に生じる放電の不安定化を防ぐために当該光源内の放電情報をブリンキング信号と共に輝度変調制御にフィードバックし、これら双方を参照して輝度変調指令信号を生成してＤ／Ｄコンバータ回路部ＤＤＣを制御する本発明の駆動方法は、冷陰極蛍光ランプならず、キセノンランプや蛍光灯など、放電現象を利用した光源全般に利用可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷陰極蛍光ランプ灯のオフ時にもオン時の管電流より少ない管電流を流し、オン時の輝度とオフ時の輝度に差を設けることで従来と同様のブリンキング効果が得られる。また、オフ時にも放電を継続させて低い輝度での照明がなされるために、ブリンキングを施すことによる輝度低下を抑制して動画ぼやけが改善された液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の第一実施例を説明する線状ランプの制御回路を説明するブロック図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の第二実施例を説明する線状ランプの制御回路を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施例における管電流の波形を従来のブリンキング制御による管電流の波形と比較して説明する冷陰極蛍光ランプの駆動波形図である。
【図４】本発明の実施例における輝度応答を従来のブリンキング制御による輝度応答と比較して説明する冷陰極蛍光ランプの輝度応答波形図である。
【図５】本発明の駆動方法により画面上に表示された黒の縦線を走査線方向に移動させたときの動画ぼやけの状態図である。
【図６】図５に示した縦線の輝度プロファイルの説明図である。
【図７】従来のブリンキング駆動方法により画面上に表示された縦線を走査線方向に移動させたときの動画ぼやけの状態図である。
【図８】図７に示した縦線の輝度プロファイルの説明図である。
【図９】本発明の液晶表示装置における線状ランプの制御回路の具体例を説明する回路図である。
【図１０】図９のＤ／Ｄコンバータ回路部である。
【図１１】ホールド特性を有する表示装置で動画を表示した場合の動画像輪郭劣化発生のメカニズムを説明する模式図である。
【符号の説明】
ＣＦＬ・・・・線状ランプとしての冷陰極蛍光ランプ、ＤＤＣ・・・・Ｄ／Ｄコンバータ、ＩＮＶ・・・・インバータ、ＳＳＲ・・・・管電流検出器、ＢＣＴ・・・・輝度制御回路、ＴＲ・・・・トランス、ＳＣ・・・・スイッチ回路、ＬＳ・・・・演算回路、ＢＫ・・・・ブリンキング信号、ＳＳＲ・・・・管電流検出器、ＢＭＣ・・・・輝度変調指令信号。
【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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