(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差して配置された複数の信号線および複数の走査線、これら各信号線に対して表示データ書込用の信号線ドライバ回路、および、前記各走査線に対して走査用の走査線ドライバ回路を備えた液晶表示部と、
垂直走査方向に対してＮ個に区分された発光領域およびこの発光領域の点灯制御回路を有し、これら点灯制御回路はＮ個の発光領域を前記液晶表示部の垂直同期信号に同期して順次点灯および消灯させ前記液晶表示部を照明するバックライトとを具備し、
前記垂直走査期間をＴとし、この垂直走査期間Ｔを前記Ｎ個の発光量域に対応する走査期間に区分するとともに、このＮ個の走査期間の走査順をＮ個の発光領域の配列順と対応させ、自己の発光領域に対応する走査期間の走査が終了した時点から、少なくともＴ／Ｎ期間経過後に自己の発光領域を、Ｔ／Ｎと２Ｔ／ＮとＴ／２Ｎとのいずれかの期間だけ発光させる
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記垂直走査期間には、垂直ブランキング期間を含む
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライトを有し動画表示に好適な液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種モニタやパーソナルコンピュータなどのフラットパネル表示装置にはＴＶ放送やＤＶＤなどにより動画が写し出される。そして、この種のフラットパネル表示装置としては、液晶表示装置が小形軽量であり広く用いられている。
【０００３】
しかし、従来の液晶表示装置に動画を写すと、液晶の特性上十分な応答性が得られず、尾引きのあるぼやけた表示になってしまう。このような問題を解決する手段として、新しい動作原理の液晶表示素子、たとえば強誘電性液晶や反強誘電性液晶の研究開発がなされている。また、この種の新しい液晶表示素子は、従来の液晶表示素子に比べ、液晶層を格段に薄く作らなければならず、ガラスの張り合わせとギャップの制御が製造上の問題となっている。
【０００４】
また、液晶表示素子の外にはプラズマディスプレイや陰極線管（ＣＲＴ）などがあるが、これらは形状が大きい上に消費電力も大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液晶表示装置では液晶の特性上十分な応答性が得られず、また新たな動作原理の液晶表示素子は製造上の問題を抱えており、さらに液晶以外の装置は形状や消費電力が大きいという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、従来の構造を大きく変えることなく液晶表示の応答性を高め、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、互いに交差して配置された複数の信号線および複数の走査線、これら各信号線に対して表示データ書込用の信号線ドライバ回路、および、前記各走査線に対して走査用の走査線ドライバ回路を備えた液晶表示部と、垂直走査方向に対してＮ個に区分された発光領域およびこの発光領域の点灯制御回路を有し、これら点灯制御回路はＮ個の発光領域を前記液晶表示部の垂直同期信号に同期して順次点灯および消灯させ前記液晶表示部を照明するバックライトとを具備し、前記垂直走査期間をＴとし、この垂直走査期間Ｔを前記Ｎ個の発光量域に対応する走査期間に区分するとともに、このＮ個の走査期間の走査順をＮ個の発光領域の配列順と対応させ、自己の発光領域に対応する走査期間の走査が終了した時点から、少なくともＴ／Ｎ期間経過後に自己の発光領域を、Ｔ／Ｎと２Ｔ／ＮとＴ／２Ｎとのいずれかの期間だけ発光させるものである。
【０００８】
そして、Ｎ個の発光領域を液晶表示部の垂直同期信号に同期して順次点灯および消灯させることにより、従来と構造をほとんど変えることなく、液晶表示の応答性を高め、動画表示時の尾引きをなくす。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すように、液晶表示装置は、たとえば６４０×４８０×ＲＧＢのドットの薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を用いたもので、映像信号、同期信号を入力するための信号入力端子11を備えている。
【００１１】
また、この液晶表示装置は、液晶表示部12とバックライト部13とを有し、液晶表示部12は、互いに直交配置された複数、６４０×ＲＧＢ本の信号線15および複数、４８０本の走査線16を有する。
【００１２】
そして、各信号線15に対しては、表示データ書込み用の信号線ドライバ回路18が設けられている。これら信号線ドライバ回路18は、各信号線15毎に設けられたシフトレジスタ19、ラッチ20、および、Ｄ／Ａ変換回路21を有しており、シフトレジスタ19がタイミングパルスSTHとシフトクロックφ1を入力することにより、表示データDATAを各ラッチ20に順次取り込ませる。そして、全てのラッチ20に表示データDATAが蓄積されると、これら蓄積された表示データは水平同期信号φ2を受けてＤ／Ａ変換回路21に出力され、アナログ変換されて、バッファ22を介して対応する信号線15に出力される。
【００１３】
また、各走査線16に対しては、走査用の走査線ドライバ回路23が設けられている。これら走査線ドライバ回路23は、各走査線16毎に設けられたシフトレジスタ24およびスイッチング素子25a，25bを有するスイッチ回路25を備えている。このうちシフトレジスタ24は、走査タイミングパルス（垂直同期信号）STVと走査シフトクロック（水平同期信号）φ2を受けることにより、走査タイミングパルスを順次シフトしていく。スイッチ回路25では、走査タイミングパルスSTVが入力されるとスイッチング素子25bにより電圧Vg2を選択し、走査タイミングパルスSTVが入力されないときはスイッチング素子25aにより電圧Vg1を選択して対応する走査線16に出力される。すなわち、各走査線16には１ライン毎に走査パルスが出力される。
【００１４】
さらに、これら信号線15と走査線16との交差部には、画素駆動用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）26を介して画素電極27がそれぞれ設けられており、各画素電極27は液晶層28を介してコモン電極29と対向しており、これら画素電極27、液晶層28、コモン電極29に対して補助容量30が並列接続されている。なお、液晶層28としては、薄いツイストネマチック（ＴＮ）液晶層や強誘電液晶層などを用いてもよい。
【００１５】
そして、これら画素電極27、液晶層28およびコモン電極29によって構成される画素には、対応する走査線16に走査パルスが出力されることにより、対応する信号線15に出力された信号電圧が書き込まれる。
【００１６】
また、バックライト部13は液晶表示部12の表示面を照明するバックライト33を備えており、このバックライト33は、液晶表示部12の垂直走査方向に対してＮ個、たとえば４個に区分された短冊形状の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4を有しており、これら各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4毎に放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4が設けられている。
【００１７】
これら各放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4に対しては、点灯制御回路35が設けられている。この点灯制御回路35は、分周用のカウンタ36およびシフトレジスタ37、点灯駆動用のインバータ38を有しており、カウンタ36によって走査シフトクロックφ2を分周し、シフトレジスタ37により走査タイミングパルスSTVに同期して分周された信号を各インバータ38に順次与えることによって、４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4毎にそれぞれ設けられた放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を、所定の周期で１本ずつ順次点灯および消灯させる。したがって、バックライト33は、Ｎ個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4毎に順次スキャン発光する。
【００１８】
次に、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の点灯および消灯動作を図２に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００１９】
まず、液晶表示部12の垂直ブランキング期間を含まない垂直走査期間を垂直期間Ｔ1とし、この垂直期間Ｔ1を４個の走査期間Ｔ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14に区分している。そして、この４個の走査期間Ｔ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14の走査順を、４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順と対応させている。
【００２０】
また、液晶表示部12は４８０本の走査線16を有しており、走査線ドライバ回路23により水平同期信号でもある走査シフトクロックφ2は、これら４８０本の走査線16に順次パルス電圧を印加させ、走査する。
【００２１】
ここで、垂直ブランキング期間、４８１パルスから５２５パルスまでの間を含まない垂直走査期間、４８０本の走査線16の走査に要する１から４８０パルスまでの間を垂直期間Ｔ1とする。そして、この垂直期間Ｔ1を、発光領域の数Ｎ＝４で区分して、４個の走査期間Ｔ11、１番目から１２０番目の走査線を走査する期間，走査期間Ｔ12、１２１番目から２４０番目の走査線を走査する期間、走査期間Ｔ13、２４１番目から３６０番目の走査線を走査する期間、走査期間Ｔ14、３６１番目から４８０番目の走査線を走査する期間とし、走査順を４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順に対応させる。
【００２２】
すなわち、走査順１番目の走査期間Ｔ11は配列順１番目の発光領域33-1と対応しており、同様に走査期間Ｔ12は発光領域33-2に、走査期間Ｔ13は発光領域33-3に、走査期間Ｔ14は発光領域33-4にそれぞれ対応している。
【００２３】
このような関係において、走査線ドライバ回路23およびバックライト33の点灯制御回路35は、周期１６ｍｓの走査タイミングパルスSTVに同期しており、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4は、たとえば自己の発光領域33-1と対応する走査期間Ｔ11の走査が開始されると、その時点からＴ1／４期間の間、１２０本の走査線16を走査する間、次段に配列された発光領域33-2が発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００２４】
同様に、発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ12の走査開始に伴い次段の発光領域33-3が、発光領域33-3に対応する走査期間Ｔ13の走査開始に伴い次段の発光領域33-4が、さらに、発光領域33-4に対応する走査期間Ｔ14の走査開始に伴い次段の発光領域33-1が、それぞれＴ1／４期間の間発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００２５】
これら発光期間Ｔ1／４は、点灯制御回路35を構成するカウンタ36によって走査シフトクロックφ2を１２０パルス毎に分周することにより設定される。また、シフトレジスタ37により垂直同期信号STVに同期してＴ1／４期間毎に分周された信号を４つのインバータ38に順次与えることによって、４個の発光領域を所定の周期Ｔ1／４で順次点灯および消灯させ、いわゆるスキャン発光させることができる。
【００２６】
換言すると、各発光領域毎に設けられたいずれか１つの放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4は、液晶表示部12の書込みタイミングから４分の３垂直期間後に４分の１垂直期間だけ点灯し、残りの４分の３垂直期間は消灯していることになる。
【００２７】
このように、バックライト33をＮ個の発光領域に別けて、順次スキャン発光させるようにした液晶表示装置では、テレビジョン（ＴＶ）映像、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）映像などを写し出した動きの多い映像を、尾引きを生じることなくはっきりと見ることができた。特に、流れるテロップの文字は、その移動の速度によらず尾を引くことなく表示させることができた。また、４本の放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4が表示のむらとして目立つことはなく、均一な表示を得ることができた。
【００２８】
次に、第２の実施の形態について図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００２９】
この第２の実施の形態では、垂直ブランキング期間の間も、対応する発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を点灯させる。
【００３０】
ここでは、液晶表示部12の垂直走査期間、４８０本の走査線16の操作に要する１から４８０パルスまでの間に垂直ブランキング期間、４８１パルスから５２５パルスまでの間を加えた期間を垂直期間Ｔ2とする。そして、この垂直期間Ｔ2を、発光領域の数Ｎ＝４で区分して、４個の走査期間Ｔ21、１番目から１３１番目の走査線を走査する期間、走査期間Ｔ22、１３２番目から２６２番目の走査線を走査する期間、走査期間Ｔ23、２６３番目から３９３番目の走査線を走査する期間、走査期間Ｔ24、３９４番目から４８０番目の走査線を走査する期間と垂直ブランキング期間である５２４パルスまでの期間とし、その走査順を４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順に対応させる。
【００３１】
すなわち、走査順１番目の走査期間Ｔ21は配列順１番目の発光領域33-1と対応しており、同様に走査期間Ｔ22は発光領域33-2に、走査期間Ｔ23は発光領域33-3に、走査期間Ｔ24は発光領域33-4にそれぞれ対応している。
【００３２】
このような関係において、走査線ドライバ回路23およびバックライト33の点灯制御回路35は、周期１６ｍｓの走査タイミングパルスSTVに同期しており、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4は、たとえば自己の発光領域33-1に対応する走査期間Ｔ21の走査が開始されると、その時点からＴ2／４期間の間、１３１本の走査線16を走査する間、次段に配列された発光領域33-2が発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００３３】
同様に、発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ22の走査開始に伴い次段の発光領域33-3が、発光領域33-3に対応する走査期間Ｔ23の走査開始に伴い次段の発光領域33-4が、さらに発光領域33-4に対応する走査期間Ｔ24の走査開始に伴い次段の発光領域33-1が、それぞれＴ2／４期間の間発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００３４】
この発光期間Ｔ2／４は、点灯制御回路35を構成するカウンタ36によって走査シフトクロックφ2を１３１パルス毎に分周することにより設定される。
【００３５】
このような構成の液晶表示装置に、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像などを写し出した場合、第１の実施の形態と同様に、動きの多い映像を、尾引きを生じることなくはっきりと見ることができた。特に、この第２の実施の形態では、垂直ブランキング期間も対応する発光領域33-1の放電ランプ34-1を点灯させているので、輝度を上げることができる。
【００３６】
次に、第３の実施の形態について図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００３７】
この第３の実施の形態では、自己の発光領域に対応する走査期間への走査開始タイミングを中心に、その前後のほぼ４分の１垂直期間、対応する放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を点灯させる。
【００３８】
この場合も、液晶表示部12の垂直走査期間に垂直ブランキング期間を加えた期間を垂直期間Ｔ2とし、この垂直期間Ｔ2を、発光領域の数Ｎ＝４で区分して、４個の走査期間Ｔ21，Ｔ22，Ｔ23，Ｔ24とし、その走査順を４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順に対応させる。
【００３９】
すなわち、走査順１番目の走査期間Ｔ21は配列順１番目の発光領域33-1と対応しており、同様に走査期間Ｔ22は発光領域33-2に、走査期間Ｔ23は発光領域33-3に、走査期間Ｔ24は発光領域33-4にそれぞれ対応している。
【００４０】
このような関係において、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4は、たとえば自己の発光領域33-2の前段に配列された発光領域33-1に対応する走査期間Ｔ21の走査が半分、たとえば６５パルス分経過した時点からＴ2／４期間の間の１３１パルス分、自己の発光領域33-2を発光させる。
【００４１】
同様に、発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ22の走査が半分経過した時点から１３１パルス分の期間、発光領域33-3が、発光領域33-3に対応する走査期間Ｔ23の走査が半分経過した時点から１３１パルス分の期間、発光領域33-4が発光する。さらに、発光領域33-4に対応する走査期間Ｔ24の走査が半分経過した時点から１３２パルス分の期間、発光領域33-1が発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００４２】
すなわち、換言するとたとえば自己の発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ22への走査開始タイミングを中心に、その前後のほぼ４分の１垂直期間である１３１パルス分、ただし発光領域33-1のみ１３２パルス分の期間、対応する放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を点灯させる。
【００４３】
このような構成によっても、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像などを写し出した場合、動きの多い映像を、尾引きを生じることなくはっきりと見ることができた。
【００４４】
次に、第４の実施の形態について図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００４５】
この第４の実施の形態では、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4に設けられた放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を８分の１垂直期間、順次点灯させる。
【００４６】
この場合も、液晶表示部12の垂直走査期間に垂直ブランキング期間を加えた期間を垂直期間Ｔ2とし、この垂直期間Ｔ2を発光領域の数Ｎ＝４で区分して、４個の走査期間Ｔ21，Ｔ22，Ｔ23，Ｔ24とし、その走査順を４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順に対応させる。
【００４７】
このような関係において、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4は、たとえば自己の発光領域33-1に対応する走査期間Ｔ21の走査が半分、走査線１番目から６５番目の走査である６５パルス分経過した時点から８分の１垂直期間、Ｔ2／２Ｎ期間である走査線６６番目から１３１番目までの６６パルス分の間、次段に配列された発光領域33-2が発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００４８】
同様に、発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ22の走査が半分経過した時点から次段の発光領域33-3が、発光領域33-3に対応する走査期間Ｔ23の走査が半分経過した時点から次段の発光領域33-4が、さらに発光領域33-4に対応する走査期間Ｔ24の走査が半分経過した時点から次段の発光領域33-1が、それぞれ８分の１垂直期間である６６パルス分発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００４９】
この場合も、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像などを写し出した場合、動きの多い映像を、尾引きを生じることなくはっきりと見ることができた。また、放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4の１本当たりの点灯時間が短いので輝度は下がるが、その分、動画の輪郭はより鮮明になった。
【００５０】
次に、第５の実施の形態について図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００５１】
この第５の実施の形態では、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4に設けられた放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を、ほぼ２分の１垂直期間、順次点灯させる。
【００５２】
この場合も、液晶表示部12の垂直走査期間に垂直ブランキング期間を加えた期間を垂直期間Ｔ2とし、この垂直期間Ｔ2を、発光領域の数Ｎ＝４で区分して、４個の走査期間Ｔ21，Ｔ22，Ｔ23，Ｔ24とし、その走査順を４個の発光領域33-1，33-2，33-3，33-4の配列順に対応させる。
【００５３】
このような関係において、各発光領域33-1，33-2，33-3，33-4は、たとえば自己の発光領域33-1に対応する走査期間Ｔ21の走査が開始されると、その時点から２分の１垂直期間である２Ｔ2／Ｎ期間、たとえば走査線１番目から２６２番目までの走査、２６２パルス分の間、次段に配列された発光領域33-2が発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００５４】
同様に、発光領域33-2に対応する走査期間Ｔ22の走査開始に伴い次段の発光領域33-3が、発光領域33-3に対応する走査期間Ｔ23の走査開始に伴い次段の発光領域33-4が、さらに発光領域33-4に対応する走査期間Ｔ24の走査開始に伴い次段の発光領域33-1が、それぞれ２分の１垂直期間である２６２パルス分、ただし発光領域33-1のみ２６３パルス分の期間、発光するように点灯制御回路35によって制御される。
【００５５】
この場合も、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像などを写し出した場合、動きの多い映像を、尾引きを生じることなくはっきりと見ることができた。また、放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4の１本当たりの点灯時間を２分の１垂直期間としたので、動画の輪郭は多少ぼけるが、輝度は大幅に向上した。
【００５６】
なお、比較例として図１で示したバックライト部13の点灯制御回路35からスキャン発光制御機能を取り除いて各放電ランプ34-1，34-2，34-3，34-4を従来通り連続点灯させたところ、ＴＶ映像、ＤＶＤ映像などでは尾引きが目立ち、ぼやけた画像になった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の液晶構造をほとんど変えることなく、簡易で低廉な手段により液晶の応答性を高めたので、動画表示しても尾引きを生じることなく、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による液晶表示装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】  同上第１の実施の形態におけるバックライト部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】  同上第２の実施の形態におけるバックライト部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】  同上第３の実施の形態におけるバックライト部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】  同上第４の実施の形態におけるバックライト部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】  同上第５の実施の形態におけるバックライト部の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
12    液晶表示部
15    信号線
16    走査線
18    信号線ドライバ回路
23    走査線ドライバ回路
33    バックライト
33-1，33-2，33-3，33-4    発光領域
35    点灯制御回路
【図１】
0003998311.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003998311.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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