(57)【要約】      （修正有）【課題】ブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置における動画ぼやけを低減する。【解決手段】液晶表示装置は、液晶表示パネルにおける液晶応答の立下り時間（τｒと定義）が下記式に示す通り、セルギャップに依存する（ギャップが薄いほど立下り時間が短い）ことを利用したもので、ＢＬ応答の立下り特性が急峻である順に青＞赤＞緑であるのに対し、液晶表示パネルにおける緑、赤、青の各色のセルギャップを薄い順に緑＜赤＜青の構成とする。液晶表示パネルにおける液晶の立下り時に印加する電圧（黒挿入電圧と定義）については、各色一定とする。2007248845.tif 000003ここで、ηｒ：液晶の粘性係数、ｄ：セルギャップ、Ｋ：液晶の弾性定数、Ｖ：液晶の印加電圧、Ｖｃ：しきい電圧である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子部にベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止する黒挿入電圧および外部からの表示信号に対応した表示電圧を周期的に印加する駆動制御部と、この駆動制御部の黒挿入電圧と表示電圧の周期に同期して前記液晶表示素子部を背面から照明する光源とを備えた液晶表示装置において、前記光源の残光時間が長い色ほど前記液晶表示素子部における液晶表示素子の応答時間が短いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源の残光時間が長い順に第１色、第２色、第３色である場合、前記液晶表示素子部における液晶表示素子の応答時間が短い順に第１色、第２色、第３色であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源が、緑、赤、青の各色ごとで異なる蛍光材料を用いた３波長管であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光源の残光時間が長い順に緑、赤、青である場合、前記液晶表示素子部における液晶表示素子のセルギャップが薄い順に緑、赤、青であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源の残光時間が長い順に緑、赤、青である場合、前記黒挿入電圧が高い順に緑、赤、青であることを特徴とする請求項１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、液晶テレビ、液晶モニタ等に用いられる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶の動画視認性を向上させる目的で考案されているのが、後述するブリンキングバックライト方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置である。これは、主にＯＣＢ型液晶表示素子との組み合わせで用いられ、良好な動画視認性と高コントラストの両立を図ることができる。
【０００３】
ＯＣＢ型液晶表示素子は、ＴＦＴトランジスタ等を有するアクティブマトリクス基板と組み合わせて使用される例が多い。このＯＣＢ型液晶表示素子は高速応答が可能であり、１フレーム期間内に２回の書き込みをさせることも可能である。この特性を生かし、１フレーム内に表示信号とは別に、黒表示期間を書き込む技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。これを黒挿入駆動と呼ぶ。
【０００４】
このような液晶表示装置において、液晶表示パネルのオン／オフタイミングに対し、光源（ここでは代表的にバックライト（ＢＬ）とする）の点灯タイミングを同期させながら順次走査することによって、ＣＲＴ表示装置に近い擬似インパルス型表示を実現する技術が知られている。
【０００５】
しかし、従来のブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置の場合、動きの激しい動画表示において動画ぼやけが生じるという課題があった。これは、１フィールド内のＢＬの時間応答（以下、ＢＬ応答と記述する）における立下り時の残光が原因で発生する。
【特許文献１】特願２０００−２１４８２７号公報
【特許文献２】特願２００２−１０７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置では、ＢＬ応答における立下り時の残光が原因で、動きの激しい動画表示において動画ぼやけが生じるという課題があった。
【０００７】
この発明の目的は、ブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置における動画ぼやけを低減させた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】
【０００８】
本発明によれば、液晶表示素子部にベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止する黒挿入電圧および外部からの表示信号に対応した表示電圧を周期的に印加する駆動制御部と、この駆動制御部の黒挿入電圧と表示電圧の周期に同期して前記液晶表示素子部を背面から照明する光源とを備えた液晶表示装置において、前記光源の残光時間が長い色ほど前記液晶表示素子部における液晶表示素子の応答時間が短いことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶表示装置は、ブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置における動画ぼやけを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明のブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置の構成を示すものである。この液晶表示装置１は、バックライト２を背面に配置し、透過型の液晶表示パネル３を有している。液晶表示パネル３は、図示しない複数のゲート配線と複数のソース配線とを有し、それぞれゲートドライバ５、ソースドライバ６に接続されている。制御部１０は、液晶表示パネル３を駆動制御する駆動制御部７と対向制御部８と、インバータ４を介してバックライト２を制御するＰＷＭ制御部９とから構成されている。
【００１２】
なお、バックライト２は、ブリンキングバックライトとして複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を有する直下型バックライトを用いている。
【００１３】
液晶表示パネル３は、黒挿入駆動型液晶表示素子として応答特性に優れたＯＣＢ型液晶表示素子を用いている。また、液晶表示パネル３は、液晶分子の配向状態がスプレイ配向から画像を表示可能なベンド配向に転移するように初期化される液晶表示素子部であって、初期化後においてベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止する黒挿入電圧および外部からの表示信号に対応した表示電圧が周期的に印加される。
【００１４】
制御部１０の駆動制御部７は、ゲートドライバ５とソースドライバ６とに制御信号を出力して液晶表示パネル３を制御し（黒挿入電圧、表示電圧）、さらにＰＷＭ制御部９に制御信号を出力する。ＰＷＭ制御部９は、この制御信号に同期してバックライト２を駆動するパルス信号のデューティー比ならびにオン／オフタイミング（位相）を制御する。
【００１５】
ここで、本発明を説明する前に従来の液晶表示装置について説明する。
【００１６】
図２は、従来のブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置における印加電圧に対する光学応答を示すものである。光源は、代表的なＣＣＦＬ（冷陰極管）である。この液晶表示装置において、動画表示信号を入力したところ、特に動きの激しい動画表示において映像が尾を引くような状態となり、ぼやけた映像（以下、「動画ぼやけ」と記述する）に見えることが分かる。この原因を解析したところ、液晶表示装置の１フィールド内の光学応答において、立下り部（図２における破線部）に残光があり、これが動画ぼやけを発生させていることが分かった。
【００１７】
この原因を明確にするため更に解析した結果について説明する。
【００１８】
まず、液晶表示装置としての光学応答は、ＢＬ応答とこの光を透過／遮蔽させる液晶応答（いわゆる液晶シャッタ）の組み合せで決定される。そこで液晶表示装置の光学応答における残光がＢＬ応答と液晶応答のいずれであるか原因を切り分けるよう試みた。
【００１９】
図３は、１フィールド内におけるＢＬ応答および液晶応答を、各々、単独で測定した結果である（ここで液晶応答とは光源を１フィールドの間、常に点灯させた状態（つまりDuty１００％）での光学応答波形である）。なお、液晶モードは高速応答特性を有するＯＣＢモードを用いているため、１フィールド内で十分応答が完了している。
【００２０】
図３から明らかなように、ＢＬ応答は液晶応答に対して、特に立下がり部分で応答が遅い（立下り時間が短い）ことが分かった。従って、図２で示した液晶表示装置の光学応答における残光はＢＬ応答特性の立下り特性が急峻でないことが原因であると考えられる。なお、ＢＬ応答の立下り特性は冷陰極管に使用している蛍光材料の残光特性に起因することも分かった。
【００２１】
さらに、ＢＬ応答の分光特性と液晶表示装置の光学応答の分光特性との関係に着目して原因解析を行った結果を説明する。
【００２２】
図４は、ＢＬ応答の分光特性およびブリンキングＢＬ方式を用いた液晶表示装置での光学応答の分光特性である。
【００２３】
具体的には、赤（Red：約６００〜７００ｎｍ）、緑（Green：約５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青（Blue：４００ｎｍ〜５００ｎｍ）の各波長領域のバンドパスフィルタを用いた測定結果である。
【００２４】
まず、ＢＬ単体の応答であるが、図４に示す通り、ＢＬ応答の立下りの急峻性は各色で異なり、立下りが遅い（残光が長時間残る）順から緑＞赤＞青の順であることが分かった。これは冷陰極管が、赤（Red）、緑（Green）、青（Blue）（以下、併せてＲＧＢと表記する）、各色の異なる蛍光材料を組み合せた蛍光管（３波長管）であり、各蛍光材料の残光特性が異なるために生じているためと考えられる。また図４に示す通り、ブリンキングＢＬ方式での液晶表示装置の光学応答においてもＢＬ単体の応答特性と同様な順列で立下がりが遅いことも分かった。これはブリンキングＢＬで生じる立下り特性がまさにＢＬの応答特性、特にＲＧＢの各蛍光管の立下り特性に依存することを示していると考えられる。
【００２５】
以上のことから、従来のブリンキングＢＬ方式において動画表示において発生する「動画ぼやけ」は、ＢＬ応答特性の立下り特性が急峻でないことが原因であること、さらにその立下り特性がＲＧＢの各色で異なる（特に、緑＞赤＞青の順で立下り特性が急峻ではなく、残光が残り易い）ことを見出した。
【００２６】
本発明は、蛍光材料に起因するＢＬ応答の立下り特性が急峻でないがために生じる動画ぼやけを、ＢＬ応答のＲＧＢ特性に応じて液晶応答のＲＧＢ特性で補償することにより低減させるものである。
【００２７】
図５は、本発明の具体的な効果を示す測定結果である。
【００２８】
ＢＬ応答の立下り特性は、急峻である順が青＞赤＞緑であるのに対し、最も急峻である青を基準として、液晶応答の応答時間を短くする順を緑＞赤＞青とする構成とした。すなわち、ＢＬの光源の残光が残り易い（残光時間が長い）色ほど、液晶シャッタ側でより短い時間で光を遮蔽する構成である。
【００２９】
このような構成により、液晶表示装置の光学応答における残光を低減でき、立下り特性をより急峻にすることができ（立下り部の赤,緑が青と同等）、動画ぼやけを低減することが可能となる。
【００３０】
次に、液晶応答をＲＧＢで異ならせる構成の第１実施例について説明する。
【００３１】
本第１実施例では、図１に示す液晶表示パネル３におけるＲＧＢ各色のセルギャップを異ならせることにより、液晶の応答特性（立下り特性）を各色で異ならせ、ＢＬのＲＧＢの立下り特性を補償して動画ぼやけを低減させる構成とする。
【００３２】
具体的には、ＢＬ応答の立下り特性が急峻である順に青＞赤＞緑であるのに対し、液晶表示パネル３におけるＲＧＢ各色のセルギャップを薄い順に緑＜赤＜青の構成として図５で示した液晶応答、液晶表示装置１としての光学応答を実現する。
【００３３】
これは、液晶表示パネル３における液晶応答の立下り時間（τｒと定義）が下記式に示す通り、セルギャップに依存する（ギャップが薄いほど立下り時間が短い）ことを利用したものである。
【数１】
2007248845.tif 000002
【００３４】
ここで、ηｒ：液晶の粘性係数、ｄ：セルギャップ、Ｋ：液晶の弾性定数、Ｖ：液晶の印加電圧、Ｖｃ：しきい電圧である。
【００３５】
なお、本第１実施例において、液晶表示パネル３における液晶の立下り時に印加する電圧（黒挿入電圧と定義）については、ＲＧＢで一定とした。
【００３６】
次に、第２実施例について説明する。
【００３７】
本第２実施例では、液晶表示パネル３における液晶の立下り時に印加する電圧（黒挿入電圧）をＲＧＢ各色で異ならせることにより、液晶の応答特性（立下り特性）を各色で異ならせ、ＢＬのＲＧＢの立下り特性を補償して動画ぼやけを低減させる構成とする。
【００３８】
具体的には、ＢＬ応答の立下り特性が急峻である順に青＞赤＞緑であるのに対し、各色の黒挿入電圧を高い順から緑＞赤＞青の構成とし、図５で示した液晶応答、液晶表示装置１としての光学応答を実現する。これは、上述した式において、液晶の応答の立下り時間が液晶の印加電圧に依存（印加電圧が高いほど立下り時間が短い）する特性を利用したものである。なお、本第２実施例において、液晶表示パネル３におけるＲＧＢ各色のセルギャップについては、ＲＧＢで一定とした。
【００３９】
すなわち、図１に示す液晶表示装置１において、駆動制御部７は、ゲートドライバ５とソースドライバ６を介して液晶表示パネル３への印加電圧を上述したようにＲＧＢ各色で異ならせる制御を行う。
【００４０】
なお、上記第１、第２実施例に用いられたバックライトの光源は、冷陰極管でＢＬ応答の立下り特性の急峻である順が青＞赤＞緑であったが、冷陰極管の種類によってはＢＬ応答の立下り特性の急峻である順が青＞赤＞緑とは限らない。その場合、当然ではあるが、第１実施例ではＢＬ応答の立下り特性に応じて各色の液晶応答の応答時間を短くする順を変更し、第２実施例ではＢＬ応答の立下り特性に応じて各色の黒挿入電圧を変更する。
【００４１】
例えば、ＢＬ応答の立下り特性が急峻である順に第１色＞第２色＞第３色であるのに対し、最も急峻である第１色を基準として、液晶応答の応答時間を短くする順を第３色＞第２色＞第３色とする構成にする。
【００４２】
また、バックライトが冷陰極管でない他の光源であったとしても、ＢＬ応答の立下り特性に応じて上述した第１、第２実施例の構成を応用することが可能である。
【００４３】
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、ブリンキングＢＬ方式と黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせた液晶表示装置において、バックライトの残光によって生じる動画ぼやけを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】液晶表示装置の回路構成を概略的に示すブロック図。
【図２】従来例の代表的なブリンキングＢＬ方式における光学応答を示す図。
【図３】ＢＬ応答と液晶応答を示す図。
【図４】ＢＬ応答の分光特性およびブリンキングＢＬ方式を用いた液晶表示装置の光学応答の分光特性を示す図。
【図５】本発明における液晶応答の分光特性と液晶表示装置の光学応答の分光特性を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１…液晶表示装置、２…バックライト、３…液晶表示パネル、４…インバータ、５…ゲートドライバ、６…ソースドライバ、７…駆動制御部、８…対向制御部、９…ＰＷＭ制御部、１０…制御部。
【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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