JP2009003270A - 液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルの表示画面のちらつき防止のためバックライトを従来の２倍に分割した場合、光源のＬＥＤを制御する回路規模が２倍に増大する。
【解決手段】液晶表示パネルと、光源であるＬＥＤ２ａ’、２ｋ’、２ｂ’、２ｌ’等から出た光により液晶表示パネルを照明するバックライトブロック１５０ａ、１５０ｂ等を、複数個有するバックライトと、複数のバックライトブロックの内、少なくとも隣接する２つのバックライトブロック１５０ａと１５０ｂ、バックライトブロック１５０ｃと１５０ｄ、バックライトブロック１５０ｅと１５０ｆ、バックライトブロック１５０ｇと１５０ｈ、バックライトブロック１５０ｉと１５０ｊをそれぞれ同時に順時点灯し、その点灯と消灯の動作を繰り返す制御を行うＰＷＭ信号発生回路１９１とスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数のバックライトブロックに分割されたバックライトを備えた液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

液晶表示装置は薄型、軽量であり、従来のブラウン管に代替するものとして、近年一層用途が拡大されてきた。しかし、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルは視野角が狭く、また応答速度が遅く、動画表示時には尾を引くように見える等、ブラウン管より画質が劣る。

これに対して、近年、高速応答、高視野角という特徴を有するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶表示素子を備える液晶表示装置が用いられるようになってきている。この液晶表示装置は、液晶をベンド配向させて視覚補償を行い、さらにこれに光学位相補償フィルムを組み合わせることにより広い視野角を得るようにしたものである。

図１０は、ＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示した断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、電圧印加状態を示した断面図であり、図１０（ｃ）は、電圧無印加状態を示した断面図である。

ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルのガラス基板６１の間には、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）に液晶分子６２として示すように、ネマチック液晶が注入されている。そして、電圧を印加していない液晶の配向状態は、スプレイ状態６３と呼ばれている。

ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の電源投入時には転移駆動と呼ばれる駆動を行う必要がある。すなわち、転移駆動とは、液晶表示装置の電源投入時にこの液晶層に２０ボルトから２５ボルト程度の比較的大きな電圧を印加することにより、図１０（ｃ）に示すスプレイ状態６３から図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）に示すベンド状態６４ａ、６４ｂに転移させる駆動のことを言う。このベンド状態６４ａ、６４ｂを用いて表示を行うのが、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の特徴であり、電圧の大きさによってベンド状態を変化させることにより、パネルの透過率を変化させるものである。

図１０（ａ）に示すベンド状態６４ａは、白表示をしている場合のベンド状態を示し、図１０（ｂ）のベンド状態６４ｂは、黒表示をしている場合のベンド状態を示している。

また、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、その液晶表示パネルに２ボルト以下の電圧を印加し続けると、液晶の配向状態は、ベンド状態６４ａ、６４ｂからスプレイ状態６３に徐々に移行してしまう（以下この移行を逆転移と呼ぶ）。このような逆転移を防止するために、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、逆転移防止駆動と呼ばれる駆動が行われる。

つまり、比較的低い電圧が印加されているときに白表示を行い、比較的高い電圧が印加されているときに黒表示を行うノーマリホワイトモードの液晶表示装置の場合、逆転移防止駆動とは、各画素に周期的に表示する映像信号とは別に黒色に対応する電圧を印加することにより、逆転移を防止する駆動である。

逆転移防止駆動には、逆転移の防止のために黒色に対応する電圧を画素に印加する動作と、映像信号に対応する電圧を画素に印加する動作とを交互に行う、２倍速変換と呼ばれる逆転移防止駆動がある（例えば、特許文献１参照）。以下この２倍速変換を黒挿入駆動と呼ぶ。

従って、従来のＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、１フレーム（または１フィールド）の映像を表示する期間には、映像信号に対応する電圧を画素に印加している表示期間と、逆転移防止のために黒色に対応する電圧を画素に印加している黒挿入期間とが設けられている。

上述した、黒挿入駆動を用いることにより、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の表示を、ＣＲＴのようなインパルス型の表示に近づけることが出来る。その理由は、ＯＣＢモードの液晶表示素子の利点である高速応答性を利用することが出来るからである。黒挿入駆動を用いることにより、動画視認性を向上させるとともに、高いコントラストの表示を行うことが出来る。

なお、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネル等のＯＣＢモード以外の液晶表示パネルにおいても、動画視認性を向上させるために、上述した２倍速変換が用いられることがある。このような場合の液晶表示装置の駆動も、黒挿入駆動と呼ぶことにする。

さらに、近年は、ＬＥＤを用いたバックライトの普及や、冷陰極管の高速応答性が向上したことに伴い、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動するバックライトの駆動方式も実施されつつある（例えば、特許文献２参照）。

以下に、そのようなバックライトの駆動方式を行う従来の液晶表示装置について説明する。

図１１は、黒挿入駆動を行うとともに、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動する、従来の液晶表示装置１０１のブロック図である。

液晶表示装置１０１は、液晶表示パネル１０、バックライト１１、ソースドライバ２、ゲートドライバ３、コントローラ４、フレームメモリ２２、液晶駆動電圧発生回路１７、及びバックライト制御部１９を備えている。

液晶表示パネル１０は、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルである。すなわち、液晶表示パネル１０は、アレイ基板上に、信号線と走査線とがマトリックス状に配置され、それらの交点毎にスイッチング素子及び画素電極が形成されており、そのアレイ基板と、対向電極が形成された対向基板との間に液晶層が狭持されている。そして、この液晶層としてＯＣＢモード液晶が用いられている。また、液晶表示パネル１０の対向基板に赤色、緑色、青色のカラーフィルタが設けられている。

バックライト１１は、液晶表示パネル１０の背面に配置されており、複数のバックライトブロックに分割されており、各バックライトブロックにはそれぞれ光源であるＬＥＤ及び導光板が設けられている。

ここで、従来の液晶表示装置１０１のバックライト１１の構成の説明を、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す概略図を用いて行う。

図１２（ａ）は、液晶表示パネル１０の表示面と直交する方向から見たバックライト１１の平面図であり、図１２（ｂ）は、バックライト１１のＡ，Ａ’断面図である。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、バックライト１１は、複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割されている。そして、これら複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれの両端には、左右２個ずつ、光源であるＬＥＤ２ａ，２ｂとＬＥＤ２ｋ，２ｌ、ＬＥＤ２ｃ，２ｄとＬＥＤ２ｍ，２ｎ、ＬＥＤ２ｅ，２ｆとＬＥＤ２ｏ，２ｐ、ＬＥＤ２ｇ，２ｈとＬＥＤ２ｑ，２ｒ、及びＬＥＤ２ｉ，２ｊとＬＥＤ２ｓ，２ｔとがそれぞれ配置されている。

また、複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれには、さらに、導光板１２ａ〜１２ｅがそれぞれ配置されている。また、隣接配置された各導光板の境界面１２ａｂ、１２ｂｃ、１２ｃｄ、１２ｄｅは、例えば鏡面仕上げすることにより、隣の導光板側への光漏れを低減することが可能な構造となっている。

それぞれのバックライトブロック１５ａ〜１５ｅは、そのバックライトブロックが対向している液晶表示パネル１０の表示領域の部分を主に照明するものである。なお、バックライト１１の光源であるＬＥＤ２ａ〜２ｊ、ＬＥＤ２ｋ〜２ｔが射出する光の色は白色である。

液晶駆動電圧発生回路１７は、ソースドライバ２およびゲートドライバ３に供給する電圧を調整する回路である。

ゲートドライバ３は、液晶表示パネル１０の走査線にゲート信号を供給する回路である。

ソースドライバ２は、表示期間には表示用信号に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には黒色に対応する電圧を、液晶表示パネル１０の信号線に供給する回路である。

コントローラ４は、信号処理部２１、及びタイミング制御部２３を備えており、ソースドライバ２は、Ｄ／Ａ変換部２４およびシフトレジスタ２５を備えている。

タイミング制御部２３は、ゲートドライバ３を動作させるタイミングや、画像信号をソースドライバ２に送るタイミングを制御するとともに、バックライト１１の点灯消灯を、ソースドライバ２等による液晶表示パネル１０の駆動に連動させるための信号であるバックライト制御信号をバックライト制御部１９に送る回路である。

バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から送られてくるバックライト制御信号に従って、バックライト１１の点灯消灯を制御するものである。

フレームメモリ２２は、１画面分の映像信号を格納するメモリである。

次に、このような従来の液晶表示装置１０１の動作を主にバックライト１１の制御を中心に説明する。

液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示パネル１０の液晶層は、図１０（ｃ）に示すようにスプレイ状態６３のままであるので、図１０（ａ）のベンド状態６４ａや図１０（ｂ）のベンド状態６４ｂに転移させる必要がある。

そこで、液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示装置１０１は、液晶層をスプレイ状態からベンド状態に転移させるために転移駆動を行う。すなわち、ソースドライバ２は、画素電極と対向電極との間の電圧が所定の時間だけ２０ボルトから２５ボルトという映像を表示する際の電圧よりも高い電圧になるように、転移駆動のための電圧として、信号線に２０ボルトから２５ボルトの電圧を印加する。従って、液晶層には転移駆動のための電圧が所定時間印加されることになるので、液晶表示パネル１０の液晶層は、スプレイ状態からベンド状態に転移し、液晶表示装置１０１の表示動作が可能となる。

上記のように転移駆動が完了し、表示動作が可能になると、液晶表示装置１０１は表示動作を開始する。

コントローラ４のタイミング制御部２３は、液晶表示装置１０１が表示動作を行う際には、外部から入力される映像信号に応じて、ゲートドライバ３、ソースドライバ２にそれぞれ制御信号を送る。その結果、ゲートドライバ３は、各走査線に走査信号電圧を印加して各画素のスイッチング素子を順次オンさせる。

表示期間には、ソースドライバ２は、ゲートドライバ３が各走査線に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、各信号線に映像信号に応じた電圧を印加し、各画素に、映像信号に応じた電圧が書き込まれる。これにより映像信号に対応する画像が液晶表示パネル１０に表示される。

また、黒挿入期間には、ソースドライバ２は、ゲートドライバ３が各走査線に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、各信号線に黒色に対応する電圧を印加し、各画素に黒色に対応する電圧が書き込まれる。これにより、黒色の画像が液晶表示パネル１０に表示される。

さらに、タイミング制御部２３は、上述したソースドライバ２等による液晶表示パネル１０の駆動に連動させるための信号であるバックライト制御信号をバックライト制御部１９に供給する。

バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から送られてくるバックライト制御信号に基づいて、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれの点灯消灯を制御する。

すなわち、バックライト制御部１９は、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａに対向している表示画面の領域について、画素に映像信号に対応する電圧を書き込み始めると同時にバックライトを点灯する。

バックライト制御部１９は、同様の制御を、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅに対しても行う。バックライト制御部１９が行う制御について、図１３を参照して以下にさらに詳細に説明する。

図１３は、図１１に示した液晶表示装置１０１における黒挿入駆動時の、ゲートパルス、及びバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングチャートの一例を示している。図１３において、紙面に向かって左側から右側に時間が経過する。すなわち、紙面に向かって左側が過去であり、右側が未来である。

図１３の最上部のタイミングチャートは、タイミング制御部２３から出力されるバックライト制御信号の一つである垂直同期信号を示している。

図１３のＧ１〜Ｇ２０は走査線を区別するために付した符号であり、それら符号の右側には、ゲートドライバ３から各走査線Ｇ１〜Ｇ２０に出力されるゲート信号のタイミングを示している。また、図１３のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの表示の右側には、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの輝度を示す信号のタイミングが示されており、ハイ状態が点灯を表し、ロー状態が消灯を示している。

図１３に示す様に、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する画素列がバックライトブロック１５ａに対向しており、走査線Ｇ５〜Ｇ８に対応する画素列がバックライトブロック１５ｂに対向しており、走査線Ｇ９〜Ｇ１２に対応する画素列がバックライトブロック１５ｃに対向しており、走査線Ｇ１３〜Ｇ１６に対応する画素列がバックライトブロック１５ｄに対向しており、走査線Ｇ１７〜Ｇ２０に対応する画素列がバックライトブロック１５ｅに対向している。

なお、図１３においては、理解を容易にするための走査線がＧ１〜Ｇ２０の２０本であるとして図示しているが、実際には多数の走査線がある。例えば、液晶表示パネル１０の表示画面で、横方向に画素が１２８０個配列されており、縦方向に画素が１０２４個配列されている場合には、走査線は１０２４本存在していることになる。

また、図１３において、各ゲート信号がハイになる時期の右側に示す符号は、各ゲート信号がハイになるタイミングに画素に書き込まれる電圧の種別を示している。表示用データに対応する電圧が画素に書き込まれる場合をＳで示し、黒挿入のための黒色に対応する電圧が画素に書き込まれる場合をＢで示している。

走査線Ｇ１については、表示用データに対応する電圧がソースドライバ２から出力されるタイミングに合わせて、走査線Ｇ１のゲート信号がハイになり、走査線Ｇ１上の各画素に表示用データに対応する電圧が書き込まれる。次に、黒挿入のための黒色に対応する電圧がソースドライバ２から出力されるタイミングに合わせて、走査線Ｇ１のゲート信号が再びハイになり、走査線Ｇ１上の各画素に黒挿入のための黒色に対応する電圧が書き込まれる。

走査線Ｇ２については、走査線Ｇ１のゲート信号がハイになるタイミングに対して所定の時間だけ遅れて、走査線Ｇ２のゲート信号がハイになり、そのタイミングに合わせて、表示用データまたは黒挿入のための黒色に対応する電圧が走査線Ｇ２上に存在する各画素に書き込まれる。

以下同様にして、各走査線のゲート信号がハイになるタイミングにあわせて、表示用データまたは黒色の挿入用データがその走査線上に存在する各画素に書き込まれていく。

このように、各走査線Ｇ１〜Ｇ２０が１フレーム期間（または１フィールド期間）にそれぞれ２回ずつ選択され、各走査線Ｇ１〜Ｇ２０上の画素には、表示用データに対応する電圧と、黒色の挿入用データに対応する電圧とが１回ずつ書き込まれる。したがって、表示用データを書き込む一方で周期的に黒色の挿入用データを書き込む黒挿入駆動を実現することが出来る。

一方、バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、上述した黒挿入駆動に連動するように、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を制御する。

図１３で説明したように、時間が経過するにつれて、液晶表示装置１０１は、１フレーム期間（または１フィールド期間）において、液晶表示パネル１０の表示画面の上から下に向かって表示信号が表示され、その後、表示画面の上から下に向かって黒挿入のための黒色が表示されていく。

図１３に示す様に、時期Ｔ１に、タイミング制御部２３からバックライト制御信号でもある垂直同期信号がハイ状態になり１フレーム期間（または１フィールド期間）が開始される。

時期Ｔ１を経過した後、時期Ｔ２までの時期においては、バックライト制御部１９は、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５ａだけ点灯させ、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅは消灯させる。

時期Ｔ２を経過した後、時期Ｔ３までの時期においては、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列には順次黒挿入のための黒色に対応する電圧が書き込まれるので、バックライト制御部１９は、バックライトブロック１５ａを消灯させる。そして、バックライト制御部１９は、走査線Ｇ５〜Ｇ８に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５ｂを点灯させ、バックライトブロック１５ｃ〜１５ｅを消灯させる。

以下、同様にバックライト制御部１９は、順次バックライトブロック１５ａ〜１５ｅが点灯するようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを制御する。

また、時期Ｔ６を経過した後、次のフレーム期間（またはフィールド期間）の開始時期Ｔ１までの時期において、バックライト制御部１９は、全てのバックライトブロック１５ａ〜１５ｅが消灯するようバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを制御する。

バックライト制御部１９は、上記の制御を１フレーム期間（または１フィールド期間）毎に繰り返す。このようにして、バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、黒挿入駆動に連動するように、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を制御する。

このように、バックライト１１を複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割し、上述した黒挿入駆動に連動させてバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを点灯消灯させるように、バックライト制御部１９がバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングを制御する。つまり黒挿入のための黒色に対応する電圧が画素に書き込まれるときには、その部分に対応するバックライトブロックを消灯する。

これにより、液晶表示装置１０１の動画視認性を向上することが出来るとともに、高コントラスト化や低消費電力化をも実現することが出来る。
特開２００３−２８０６１７号公報 特開平１１−２９７４８５号公報

しかしながら、従来の液晶表示装置１０１においては、バックライト１１を、図１２に示すようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割しており、導光板も導光板１２ａ〜１２ｅのように分割している。このため、液晶表示パネル１０の表示画面の各導光板１２ａ〜１２ｅの境界面１２ａｂ、１２ｂｃ，１２ｃｄ，１２ｄｅの段差部に対応する部分にすじ状の影部が見えることがある。

上記すじ状の影部の発生理由についてさらに詳細に説明する。

光源であるＬＥＤ２ａ〜２ｊ、ＬＥＤ２ｋ〜２ｔのばらつき等による液晶表示パネル１０の表示画面の色ずれを抑制するために、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅは、隣接する他のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに光源であるＬＥＤ２ａ〜２ｊ、ＬＥＤ２ｋ〜２ｔの光を意図的に所定量漏れるように構成されている。

例えばバックライトブロック１５ａが点灯しており、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅが全て消灯している場合、液晶表示パネル１０の表示画面の点灯しているバックライトブロック１５ａに対応する部分の輝度（但し、この輝度は、隣接するブロックに光が漏れている状態での輝度とする）を基準として比較すると、隣接するバックライトブロック１５ｂに対応する部分の輝度は、点灯するブロックから光が漏れることにより結果的に３０％程度の輝度が生じるように構成されているとする。

そして、導光板１２ａ〜１２ｅが、境界において単純に接触するように構成されている場合、表示画面側の導光板の間で多少の段差が生じる。又、バックライトブロック１５ａのＬＥＤ１３ａ及び１４ａから射出された光は、導光板１２ａを伝搬し、導光板１２ａと導光板１２ｂとの境界で乱反射する。これにより、隣接するバックライトブロック１５ｂ側に光が漏れる。

これにより、バックライトブロック１５ａが点灯し、バックライトブロック１５ｂが消灯している場合には、導光板１２ａと導光板１２ｂとの境界の段差部に沿って導光板１２ｂの側に上述したすじ状の影部が生じる。

導光板１２ａ〜１２ｅの境界にビーズを散布して、空気層が設けられている場合や、導光板１２ａ〜１２ｅの境界に仕切が構成されている場合や、導光板の上部角にアールがついている場合にも上述したすじ状の影部が生じる。

そして、図１３に示すように各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を順次切り替えていくと液晶表示パネル１０の表示画面上でそのすじ状の影部が動いてフリッカーのようなちらつきとしてユーザに認識されてしまう。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）に、このような影部を示す。図１４（ａ）は、図１３における時期Ｔ１を経過した後、時期Ｔ２に到達する直前までの点灯消灯パターンである。また、図１４（ｂ）は、図１３における時期Ｔ２を経過した後時期Ｔ３に到達する直前までの点灯消灯パターンである。

図１４（ａ）の点灯消灯パターンの場合、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａの導光板１２ａとバックライトブロック１５ｂの導光板１２ｂとの境界に沿ってバックライトブロック１５ｂの側の部分にすじ状の影部１６ｂが生じる。

また、図１４（ｂ）の点灯消灯パターンの場合、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａの導光板１２ａとバックライトブロック１５ｂの導光板１２ｂとの境界に沿ってバックライトブロック１５ａの側の部分にすじ状の影部１６ａが生じる。同様にして、バックライトブロック１５ｃの側の部分にすじ状の影部１７ｃが生じる。

そして、図１３において時期Ｔ２に到達する直前では、図１４（ａ）に示すように影部１６ｂは、バックライトブロック１５ｂの側に生じており、時期Ｔ２を経過すると、瞬時にその影部１６ｂが、図１４（ｂ）に示すようにバックライトブロック１５ａの側に移動して、影部１６ａとなる。

バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅの各境界についても同様に影部が生じその影部が点灯から消灯に切り替える際に瞬時に境界面を移動する。

このように、液晶表示パネル１０の表示画面に映像を表示している際には、図１３に示すようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯と消灯が瞬時に切り替わるので、液晶表示パネル１０の表示画面の、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの各境界面に対応する部分に生じる影部が瞬時に移動する。従って、液晶表示パネル１０の表示画面がユーザにはフリッカーのようにちらついて見える。

そこで、この様な境界面に生じるすじ状の影部を軽減させるためには、例えば、各バックライトブロック間の光の漏れ量をより多くなる様に構成することが考えられる。

しかしながら、各バックライトブロック間の光の漏れ量を、上述した３０％程度の輝度が生じる場合より多くなる様に、例えば５０％程度の輝度が生じる様に構成すると、コントラストおよび動画の応答性の低下を招き、黒挿入駆動を用いることにより、動画視認性を向上させるとともに、高いコントラストの表示を行うという本来の目的が達成されなくなるという課題がある。

そのため、この様な課題を解決するために、仮に、各バックライトブロック間の光の漏れ量を、輝度レベル換算で５０％の輝度レベルになる様に構成して、且つ、バックライトの分割数を２倍にすれば、バックライトブロックの境界面に生じるすじ状の影部の濃さが薄くなるので目立ちにくくなり、しかも、コントラストおよび動画応答性の向上を図ることが可能であると本願発明者は考えた。

しかしながら、バックライトブロックの数が２倍になるので、光源であるＬＥＤのＯＮ／ＯＦＦを制御する回路規模が２倍に増大してしまい、コストアップを招くという課題が発生することに本願発明者は気が付いた。

本発明は、本願発明者が気付いた上記課題を解決するために、バックライトを従来より多くの数のバックライトブロックに分割して構成した場合でも、光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、コントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、液晶表示パネルと、
光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、
複数の前記バックライトブロックの内、少なくとも隣接する２つのバックライトブロックを同時に点灯し、前記点灯と消灯の動作を順次繰り返す制御を行うバックライト制御部と、
を備えた液晶表示装置である。

また、第２の本発明は、上記複数のバックライトブロックは、互いに隣接するバックライトブロック間での漏れ光により結果的に輝度の低い方が高い方の所定の比率の輝度レベルに低下する様に、前記バックライトブロック間の境界面が調整されている、上記第１の本発明の液晶表示装置である。

また、第３の本発明は、上記制御は、前記同時に点灯中のバックライトブロックの数と、その点灯中のバックライトブロックの内、同時に消灯するバックライトブロックの数が同じである、上記第２の本発明の液晶表示装置である。

また、第４の本発明は、上記制御は、前記同時に点灯中のバックライトブロックの数の方が、その点灯中のバックライトブロックの内、同時に消灯するバックライトブロックの数より多い、上記第２の本発明の液晶表示装置である。

また、第５の本発明は、１フィールドまたは１フレームの期間内に設けられた表示期間、及び黒挿入期間のうち、（１）前記黒挿入期間には、黒色のデータに対応する電圧を前記液晶表示パネルの信号線に供給し、（２）前記表示期間には、表示データに対応する電圧を前記液晶表示パネルの前記信号線に供給する黒挿入駆動を行うソースドライバを備え、
前記バックライト制御部は、前記バックライトブロックに対向する、前記液晶表示パネルの表示領域の部分の状態が前記黒挿入期間である場合、そのバックライトブロックを消灯させる、上記第２又は３の本発明の液晶表示装置である。

また、第６の本発明は、上記液晶表示パネルには、ＯＣＢ液晶が用いられている、上記第５の本発明の液晶表示装置である。

また、第７の本発明は、液晶表示パネルと、光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、前記バックライトブロックの点灯消灯を制御するバックライト制御部とを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
前記制御部が、複数の前記バックライトブロックの内、少なくとも隣接する２つのバックライトブロックを同時に点灯し、前記点灯と消灯の動作を順次繰り返す制御を行う、液晶表示装置の駆動方法である。

本発明は、バックライトを従来より多くの数のバックライトブロックに分割して構成した場合でも、光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、コントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来るという効果を発揮する。

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本発明の液晶表示装置の一実施の形態について、主として図１〜図４を参照しながら、まずその構成を説明する。

図１は、本発明に係る液晶表示装置の一例として液晶表示装置１のブロック図である。

図１に示す液晶表示装置１は、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様に、黒挿入駆動を行うとともに、液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動する装置であり、後述するバックライト１１０と、バックライト制御部１９０とを除き基本的には図１１と同じ構成であるので、同じ構成のものには同じ符号を付し、相違点を中心に本実施の形態の液晶表示装置1の構成について説明する。

尚、本実施の形態の液晶表示装置１は、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様にＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置であるとして説明し、黒挿入駆動も背景技術で説明した黒挿入駆動と同様の駆動であるとして説明する。また、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネル等のＯＣＢモード以外の液晶表示パネルにおける黒挿入駆動については、後述する。

図２は、本発明の液晶表示装置１のバックライト１１０の概略構成図である。

図２（ａ）は、バックライト１１０の平面図であり、図２（ｂ）は、バックライトブロック１１０のＡ−Ａ’断面図である。

図２において、図１２と同じ構成のものには同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態のバックライト１１０と図１２のバックライト１１との相違点は次の通りである。

図２に示す様に、本実施の形態のバックライト１１０は、１０個のバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊに分割されており、各バックライトブロックには、両端部に１個ずつ、光源用のＬＥＤ２ａ’と２ｋ’、ＬＥＤ２ｂ’と２ｌ’、・・・・・ＬＥＤ２ｊ’と２ｔ’が配置されている。また、１０分割されたバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊのそれぞれには、さらに、導光板１２０ａ〜１２０ｊがそれぞれ配置されている。

また、図３に示す様に、例えば、バックライトブロック１５０ｅと１５０ｆの理想的な輝度を１００とすると（光漏れが０のとき）、隣接するバックライトブロック１５０ｄと１５０ｇへ漏れる光の最大量をｍａｘ５０となる様に調整することで、点灯すべきバックライトブロックの輝度としては最低でも５０を確保できる。この様な光の漏れ分（ｍａｘ５０）は、隣接するバックライトブロックに均等に広がると推定できるため、各隣接するバックライトブロックへの光の漏れ分は、概ね片側へｍａｘ２５ずつとなる。従って、光漏れしている状態における点灯すべきバックライトブロックの輝度（ｍｉｎ５０）を基準として比較すると、隣接する各バックライトブロックの輝度（ｍａｘ２５）は、概ねその半分になると言える。

従って、図３に示す各バックライトブロックの各境界面１１２ａｂ〜１１２ｉｊ（図２参照）について上記の説明をあてはめると、互いに隣接するバックライトブロック間での漏れ光により、結果的に輝度の低い方が高い方を基準として、概ねその１／２の輝度レベルになる様に構成されている。

尚、漏れ光の調整は、これに限らず例えば、導光板を分割して形成された各バックライトブロック間の境界面の表面荒さにより調整が可能である。即ち、表面荒さを粗くする程、漏れ光が多くなり、鏡面仕上げに近づける程、漏れ光を少なく出来る。また、隣接する各導光板の間にギャップを設けることで漏れ光を遮断する方法もある。

図３は、中央のバックライトブロック１５０ｅと１５０ｆが同時に点灯し、その他のバックライトブロックが全て消灯している状況下において、各バックライトブロックの輝度レベルを示した図である。

図３に示す様に、中央のバックライトブロック（輝度レベルｃであるとする）の両隣のバックライトブロック１５０ｄ、１５０ｇは消灯しているが、点灯しているバックライトブロック１５０ｅ、１５０ｆからの漏れ光により、結果的に輝度レベルｃ／２となり、両端のバックライトブロック１５０ａ、１５０ｉの輝度レベルは結果的にｃ／１６となることを示している。

尚、この様に、漏れ光を増やす構成により、液晶表示パネルの表示画面に生じる影部が従来より見えにくくなり、表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制できる様にした場合でも、コントラスト及び動画応答性の低下を招くことがない理由については、図６等を用いて後述する。

また、図４に示す様に、本実施の形態のバックライト制御部１９０は、タイミング制御部２３からの垂直同期信号を得て、隣接する２つのバックライトブロック１５０ａと１５０ｂ、１５０ｃと１５０ｄ、・・・・・・１５０ｉと１５０ｊとを順次に点灯消灯させるための制御信号をバックライト１１０に与えるための、ＰＷＭ信号発生回路１９１と、スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５等を備えている。

図４は、バックライト制御部１９０の具体的な回路構成と、各バックライトブロックにおけるＬＥＤの接続関係を示した図であり、同時に、同図において、ＰＷＭ信号発生回路１９１から出力されるパルス信号を模式的に示している。尚、同図において、各ＬＥＤを、それらが配置されているバックライトブロック毎に破線で囲み、対応するバックライトブロックの符号を付した。

図４に示す様に、バックライトブロックに配置されたＬＥＤは、隣接する２つのブロックに設けられたＬＥＤが４つずつ、電源電圧ライン１９２と各スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５の間で、それぞれ直列接続されている。各スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のゲートラインＧＬ１〜ＧＬ５には、ＰＷＭ信号発生回路１９１からパルス信号Ｓ１〜Ｓ５が入力される構成である。パルス信号Ｓ１〜Ｓ５は、スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御するための信号であり、図１３のタイミングチャートの中で、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅを付して示した信号と、後述する相違点を除き基本的に同じである。

以上の構成の下、次に本実施の形態の液晶表示装置のバックライト１１０及び、バックライト制御部１９０の動作を中心に、図１、図４、図５及び図１３を利用して説明すると共に、本発明の液晶表示装置の駆動方法の一実施の形態についても同時に述べる。

本実施の形態の図４に示す回路構成と、図１２に示した従来のバックライト１１を有する液晶表示装置１０１における対応箇所の回路構成とは基本的に同じである。従って、バックライトブロックの分割数が従来の２倍の１０個である点を除き、図１３で示した従来の動作説明がそのまま適用出来る。そこで、ここでは図１３で述べた従来の液晶表示装置１０１の動作との相違点を中心に説明する。

動作説明の前に、構成上の相違点に伴う、図１３の読み替えについて説明する。

図１３のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの表示の右側には、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す信号のタイミングが示されており、ハイ状態が点灯を表し、ロー状態が消灯を示しているが、本実施の形態では、同図において、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの記載を、次の様に読み替える。

即ち、バックライトブロック１５ａの記載を、バックライトブロック１５０ａと１５０ｂに、バックライトブロック１５ｂの記載を、バックライトブロック１５０ｃと１５０ｄに、バックライトブロック１５ｃの記載を、バックライトブロック１５０ｅと１５０ｆに、バックライトブロック１５ｄの記載を、バックライトブロック１５０ｇと１５０ｈに、バックライトブロック１５ｅの記載を、バックライトブロック１５０ｉと１５０ｊに、それぞれ読み替える。

この様に読み替えた図１３において、走査線Ｇ１〜Ｇ２に対応する画素列がバックライトブロック１５０ａに対向しており、走査線Ｇ３〜Ｇ４に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｂに対向している。走査線Ｇ５〜Ｇ６に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｃに対向しており、走査線Ｇ７〜Ｇ８に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｄに対向している。走査線Ｇ９〜Ｇ１０に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｅに対向しており、走査線Ｇ１１〜Ｇ１２に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｆに対向している。走査線Ｇ１３〜Ｇ１４に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｇに対向しており、走査線Ｇ１５〜Ｇ１６に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｈに対向している。そして、走査線Ｇ１７〜Ｇ１８に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｉに対向しており、走査線Ｇ１９〜Ｇ２０に対応する画素列がバックライトブロック１５０ｊに対向している。

上記構成の下で、図１、図４、図５及び、読み替えた図１３を参照しながら、本実施の形態の動作説明を続ける。

図１に示す本実施の形態の液晶表示装置１のバックライト制御部１９０は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、上述した黒挿入駆動に連動するように、各バックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの点灯消灯を制御する。

読み替えた図１３に示すように、時間が経過するにつれて、本実施の形態の液晶表示装置１は、１フレーム期間（または１フィールド期間）において、液晶表示パネル１０の表示画面の上から下に向かって表示信号が表示され、その後、表示画面の上から下に向かって黒挿入のための黒色が表示されていく。

読み替えた図１３に示す様に、時期Ｔ１に、タイミング制御部２３からバックライト制御信号でもある垂直同期信号２００がハイ状態になり１フレーム期間（または１フィールド期間）が開始される。

時期Ｔ１を経過した後、時期Ｔ２までの時期においては、バックライト制御部１９０は、ＰＷＭ信号発生回路１９１（図４参照）からゲートラインＧＬ１にパルス信号Ｓ１を出力して、スイッチングトランジスタＴｒ１（図４参照）をＯＮさせる。スイッチングトランジスタＴｒ１と電源電圧ライン１９２間に直列接続されている４つのＬＥＤ２ａ’と２ｋ’と２ｂ’と２ｌ’のみに所定の電流が流れる。これにより、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５０ａと１５０ｂだけを点灯し、その他のバックライトブロックを消灯させることが出来る。

尚、図５は、本実施の形態のバックライト１１０の点灯消灯の状態の時間的な変化を５通りのパターンとして模式的に表した図であり、図中の矢印の方向に時間が進む。尚、斜線を施したバックライトブロックが、点灯中のバックライトブロックであることを示す。

図５に示した１フレーム期間（１フィールド期間）の開始の時期からバックライト１１０の点灯消灯の状態変化を時間経過に従って順次示した５通りの点灯パターンの図が、それぞれ時期Ｔ１からＴ２の期間、時期Ｔ２からＴ３の期間、時期Ｔ３からＴ４の期間、時期Ｔ４からＴ５の期間、時期Ｔ５からＴ６の期間に対応する。

次に、時期Ｔ２を経過した後、時期Ｔ３までの時期においては、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列には順次黒挿入のための黒色に対応する電圧が書き込まれるので、ゲートラインＧＬ１のパルスＳ１はローレベルとなり、バックライト１５０ａと１５０ｂは消灯する。一方、バックライト制御部１９０は、ＰＷＭ信号発生回路１９１（図４参照）からゲートラインＧＬ２にパルス信号Ｓ２を出力して、スイッチングトランジスタＴｒ２（図４参照）をＯＮさせる。スイッチングトランジスタＴｒ２と電源電圧ライン１９２間に直列接続されている４つのＬＥＤ２ｃ’と２ｍ’と２ｄ’と２ｎ’のみに所定の電流が流れる。これにより、走査線Ｇ５〜Ｇ１０に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５０ｃと１５０ｄだけを点灯し、その他のバックライトブロックを消灯させることが出来る。

以下、同様にバックライト制御部１９０は、１０個のバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの内、隣接する２つのバックライトブロックが同時に、且つ順次点灯するようにスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

また、時期Ｔ６を経過した後、次のフレーム期間（またはフィールド期間）の開始時期Ｔ１までの時期において、バックライト制御部１９０は、全てのバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊが消灯するようスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５をＯＦＦにする。

バックライト制御部１９０は、上記の制御を１フレーム期間（または１フィールド期間）毎に繰り返す。このようにして、バックライト制御部１９０は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、黒挿入駆動に連動するように、バックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの内、隣接する２つのバックライトブロックが同時に且つ順次、点灯消灯する様に制御する。

このように、バックライト１１０の分割数を図１２に示す従来のバックライト１１の２倍にして、且つ、隣接する２つのバックライトブロックを同時に点灯消灯させる動作を、上述した黒挿入駆動に連動させて行うことにより、液晶表示装置１０１の光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、且つコントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来る。更に、高コントラスト化や低消費電力化をも実現することが出来る。

尚、黒挿入駆動を行うとともに、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライト１１０の点灯消灯を制御する動作自体は、図１１，図１３を用いて従来の液晶表示装置１０１において説明した内容と同じであるのでその説明は省略する。

ここで、図３で述べた様に漏れ光を増やす構成により、液晶表示パネルの表示画面に生じる影部が従来より見えにくくなり、表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制できる様にした場合でも、コントラスト及び動画応答性の低下を招くことがない理由について、図３と図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

図６（ａ）は、図１２に示した５分割された従来のバックライト１１において、点灯するバックライトブロックに隣接するバックライトブロックが５０％の輝度レベルになる様に構成されたものを比較例として表した模式図である。

即ち、同図において、一例として中央のバックライトブロック１５ｃが点灯し、その他のバックライトブロックが全て消灯している状況下において、各バックライトブロックの輝度レベルを模式的に表した図である。

図６（ａ）では、図３との比較を容易にするために、中央のバックライトブロックの輝度レベルがｃであるとする。その場合、図３で説明した様に、両隣のバックライトブロック１５ｂ、１５ｄは消灯しているが、点灯しているバックライトブロック１５ｃからの漏れ光により、結果的にその輝度レベルがｃ／２となり、更に、その両端のバックライトブロック１５ａ、１５ｅの輝度レベルは結果的にｃ／４となることを示している。

尚、図６（ｂ）は、図６（ａ）の比較例のバックライト１１の点灯消灯の状態の変化を模式的に表したものであり、図中の矢印の方向に時間が進む。斜線を施したバックライトブロックが、点灯中のバックライトブロックであることを示す。

本実施の形態のバックライト１１０の輝度レベルを示す図３と、比較例としてのバックライト１１の輝度レベルを示す図６（ａ）とを比較する。

例えば、図３に示すバックライトブロック１５０ｃと、１５０ｈの輝度レベルはｃ／４であり、図６（ａ）に示すバックライトブロック１５ａと１５ｅの輝度レベルｃ／４と同じである。しかも、図３の場合、輝度レベルがｃ／４であるバックライトブロックより両端側にあるバックライトブロックの方がｃ／４よりも更に輝度レベルが低くなる。このことは、点灯中のバックライトブロック１５０ｅと１５０ｆ（図６（ａ）のバックライトブロック１５ｃと同じ面積である）と、消灯中のバックライトブロックとのコントラストが図６（ａ）に比べて向上し、動画応答性の向上にもつながることを意味している。

尚、上記実施の形態では、５分割された比較例のバックライトに対して、１０分割したバックライトの各バックライトブロックを２ブロックずつを同時に、順次点灯消灯させる場合について説明したが、これに限らず例えば、９分割したバックライトの各バックライトブロックを３ブロックずつ同時に、順次点灯消灯させる動作を繰り返す構成でも良い。この場合、スイッチングトランジスタＴｒ４とＴｒ５は不要となり、回路規模が小さく出来る。あるいは、１２分割したバックライトの各バックライトブロックを４ブロックずつ同時に、順次点灯消灯させる動作を繰り返す構成でも良い。１２分割の場合、同時に点灯させるブロック数は、３ブロックとしても良い。

以上の説明から分かる様に、バックライトブロックの分割数、及び、同時に点灯消灯させるバックライトブロックの数を幾つにするのが好ましいかは、図３と図６（ａ）との比較で説明した様に、要するに、バックライトブロック間の漏れ光が同じであれば、分割数の多いバックライトにおいて（図３参照）、点灯中のバックライトブロックと、それから最も遠い位置にある消灯中のバックライトブロックとの間に介在するバックライトブロックの数の方が、分割数の少ないバックライトにおいて（図６（ａ）参照）、点灯中のバックライトブロックと、それから最も遠い位置にある消灯中のバックライトブロックとの間に介在するバックライトブロックの数より多くなる様に決めれば良い。なぜなら、前者の構成の方が、後者に比べて輝度レベルの低下がそれだけ大きくなるので、コントラスト及び動画応答性が相対的に見て優れていると言えるからである。また、ＰＷＭ信号発生回路から出力される１つのパルス信号により同時に点灯させるバックライトブロックが、少なくとも２つ以上ある構成にすれば、ＰＷＭ信号発生回路から出力される１つのパルス信号によりバックライトブロックを１つずつ順次点灯消灯させる回路構成に比べて、ＰＷＭ信号発生回路のゲートライン出力端子数を少なく出来るので回路規模を小さく出来る。
（実施の形態２）
上記実施の形態では、一例として５分割された比較例のバックライトに対して、１０分割したバックライトの各バックライトブロックを２ブロックずつ同時に、順次点灯消灯させる構成において、点灯消灯の状態変化の中で連続して点灯を続けるバックライトブロックが存在しない場合を中心に説明した。

本実施の形態では、これとは別に、一例として１０分割したバックライトの各バックライトブロックを４ブロックずつ同時に点灯し、その点灯動作と消灯動作を順次繰り返す構成において、点灯消灯の状態変化の中で連続して点灯を続けるバックライトブロックが２つ存在する構成について主として図７〜９を用いて説明する。

本構成に用いるバックライト１１０は、図２で示したものと同じ構成であるので説明は省略する。また、各バックライトブロックにおけるＬＥＤの接続関係も上記実施の形態の構成と同じであるので説明は省略する。更に、バックライト制御部１９０の具体的な回路構成もＰＷＭ信号発生回路１９３から出力されるパルス信号を除き基本的に同じものである。このパルス信号については、図９を用いて後述する。

図７は、中央の４つのバックライトブロック１５０ｃ〜１５０ｆが同時に点灯し、その他のバックライトブロックが全て消灯している状況下において、各バックライトブロックの輝度レベルを示した図である。

図８（ａ）〜（ｅ）は、本実施の形態のバックライト１１０の点灯消灯の状態の時間的な変化を５通りの点灯パターンとして模式的に表したものであり、図中の矢印の方向に時間が進む。尚、斜線を施したバックライトブロックが、点灯中のバックライトブロックであることを示す。

図９は、バックライト制御部１９０の具体的な回路構成と、各バックライトブロックにおけるＬＥＤの接続関係を示した図であり、同時に、同図において、ＰＷＭ信号発生回路１９３から出力されるパルス信号を模式的に示している。

上記構成の下で、図７〜図９を参照しながら、本実施の形態における液晶表示装置のバックライト１１０の点灯動作の説明を行う。

図８に示す様に、上記実施の形態の点灯動作との相違点は、同時に連続点灯するバックライトブロックが２つずつ存在する点である。

即ち、図８（ａ）では、時期Ｔ１からＴ２（図１３参照）に亘って４つのバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｄが点灯しており、図８（ｂ）では、時期Ｔ２からＴ３に亘って４つのバックライトブロック１５０ｃ〜１５０ｆが点灯していることを示している。この様に、本実施の形態では、例えば時期Ｔ１から時期Ｔ２と、時期Ｔ２から時期Ｔ３の双方の期間に亘って、それぞれの期間中点灯する４つのバックライトブロックの内、共通の２つのバックライトブロック１５０ｃ〜１５０ｄが連続点灯する。その後の時期Ｔ３からＴ４、Ｔ４からＴ５についても図８（ｃ）、（ｄ）に示す様に、同様の点灯動作を順次行うが、時期Ｔ５からＴ６においては、図８（ｅ）に示す様に、バックライトブロック１５０ｉと１５０ｊ、及び１５０ａと１５０ｂが点灯する。その次の１フレームの期間は、再び図８（ａ）の点灯パターンから図８（ｅ）の点灯パターンが順次繰り返される。

上述した点灯パターンの繰り返しは、図９に示したＰＷＭ信号発生回路１９３から各ゲートラインＧＬ１〜ＧＬ５に各パルス信号ＳＳ１〜ＳＳ５が順次出力されて、スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５をＯＮ／ＯＦＦさせることにより行われる。

具体的には、図９に示す様に、ＰＷＭ信号発生回路１９３は、時期Ｔ１からＴ２に亘って、ゲートラインＧＬ１にパルス信号ＳＳ１を出力し、時期Ｔ１からＴ３に亘って、ゲートラインＧＬ２にパルス信号ＳＳ２を出力する。同様に、時期Ｔ２からＴ４、Ｔ３からＴ５、Ｔ４からＴ６に亘って、ゲートラインＧＬ３，ＧＬ４，ＧＬ５に、それぞれパルス信号ＳＳ３，ＳＳ４、ＳＳ５が出力される。ここで、時期Ｔ１〜Ｔ６が１フレーム期間である点は、図１３のタイミングチャートと相違する。

このように、バックライト１１０の分割数を図１２に示す従来のバックライト１１の２倍にして、且つ、隣接する４つのバックライトブロックを同時に点灯させて、その次の時期に４つのバックライトブロックを点灯させる際に、直前の時期に点灯していた４つの内の２つのバックライトブロックを引き続き点灯させる動作を順次繰り返すものであり、この一連の動作を上述した黒挿入駆動に連動させて行うことにより、本実施の形態の液晶表示装置の光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、且つコントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来る。更に、高コントラスト化や低消費電力化をも実現することが出来る。

以上の説明から分かる様に、バックライトブロックの点灯消灯の変化の中で連続して点灯を続けるバックライトブロックが複数存在する構成の場合、バックライトブロックの分割数、及び、同時に点灯消灯させるバックライトブロックの数を幾つにするのが好ましいかは、図３と図６（ａ）との比較で説明した様に、要するに、バックライトブロック間の漏れ光が同じであれば、分割数の多いバックライトにおいて（図３参照）、点灯中のバックライトブロックと、それから最も遠い位置にある消灯中のバックライトブロックとの間に介在する消灯中のバックライトブロックの数の方が、分割数の少ないバックライトにおいて（図６（ａ）参照）、点灯中のバックライトブロックと、それから最も遠い位置にある消灯中のバックライトブロックとの間に介在する消灯中のバックライトブロックの数より多くなる様に決めれば良い点は、実施の形態１で述べたことと同じである。更に、本実施の形態の場合、ＰＷＭ信号発生回路から出力される１つのパルス信号により同時に点灯させるバックライトブロックの数が３以上である構成にして、しかも、同時に消灯するバックライトブロックの数を上記同時点灯させるバックライトブロックの数より少なく且つ２以上にすれば、ＰＷＭ信号発生回路から出力される１つのパルス信号によりバックライトブロックを１つずつ順次点灯消灯させる従来の回路構成に比べて、ＰＷＭ信号発生回路のゲートライン出力端子数を少なく出来るので回路規模を小さく出来る。

尚、上記実施の形態では、バックライト制御部１９０が、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊに対向している表示画面の領域について、図５，図１３に示すように液晶表示パネル１０の駆動と連動させてバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの点灯消灯を制御したが、これに限らず、例えば、バックライト制御部１９０が、図１３とは異なるタイミングでバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの点灯、及び消灯を制御しても構わない。

また、上記実施の形態では、液晶表示パネル１０が有する液晶層にＯＣＢモード液晶が用いられているとして説明したが、ＯＣＢモード液晶以外の液晶を用いても構わない。例えば、ＴＮ（ツイストネマチック）タイプの液晶層、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶層、ＤＳＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｍｏｄｅ：動的散乱モード）の液晶層、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ：電界制御複屈折モード）の液晶層、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ） ｍｏｄｅの液晶層などを用いても構わない。なお、液晶表示パネル１０でＣＲＴのようなインパルス型の表示に近づけるためには、高速応答性を有する液晶を用いることがより好ましい。

さらに、上記実施の形態の液晶表示装置１は、前述したように、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様にＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置であるとして説明した。すなわち、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた方が、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルを用いるより高速応答性の点で好ましい。

しかしながら、このことは、上述したように、本実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル１０が、ＯＣＢモード液晶表示素子を用いるものであることに限定するものではない。

また、上記実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル１０として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルなど、逆転移防止駆動を必要としない液晶層を用いた液晶表示パネルを用いて黒挿入駆動を行う場合についても、上記実施の形態を以下のように適用することが出来る。すなわち、このような液晶表示装置の場合には、上記実施の形態で説明した転移駆動を行う必要がない。それ以外は、上記実施の形態と同様である。

また、上記実施の形態では、バックライト１１０の光源はＬＥＤ２ａ’〜２ｊ’、ＬＥＤ２ｋ’〜２ｔ’であるとして説明したが、これに限らず、バックライト１１０の光源として冷陰極管を用いても構わない。また、バックライト１１０の光源としてＥＬ素子を用いた表示装置を用いても構わない。要するに、バックライト１１０の光源として、高速応答性を有する光源を用いさえすればよい。

また、上記実施の形態では、バックライト１１０の光源としてＬＥＤが、各バックライトブロックの両側にそれぞれ設けられているとして説明したが、これに限らない。各バックライトブロックに関して、その片側に設けても構わない。

さらに、上記実施の形態では、バックライト１１０が１０個のバックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊに分割されているとしたが、これに限らない。バックライト１１０が少なくとも３個以上のバックライトブロックに分割されていればよく、また、多くとも液晶表示パネルの縦方向の画素数（走査線の本数）に等しい個数のバックライトブロックに分割されていればよい。なお、液晶表示パネルの縦方向の画素数（走査線の本数）の１／５程度の個数から走査線の本数に等しい個数のバックライトブロックとしては、例えばＥＬ表示装置を用いて構成することも可能である。

また、上記実施の形態では、各バックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊは、互いに隣接するバックライトブロック間での漏れ光により、結果的に輝度の低い方が高い方を基準として、その５０％の輝度レベルになる様に構成されているとして説明したが、これに限らない。要するに、各バックライトブロック間の境界面におけるすじ状の影が目立たない様に出来て、しかも、液晶表示装置１０１の光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、且つコントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来れば良い。

また、各バックライトブロック毎に、隣接する他のバックライトブロックに伝搬する光量が異なっているように予め設計されていても構わない。このような場合であっても、上記実施の形態を適用することが出来る。

また、上記実施の形態では、各バックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの消灯期間では、光源を直ちに消灯する場合について説明したが、これに限らず例えば、消灯期間であっても直ちに消灯するのでは無く、徐々に輝度を低下させる構成でもよい。

また、上記実施の形態では、各バックライトブロック１５０ａ〜１５０ｊの点灯期間では、光源を直ちに点灯させる場合について説明したが、これに限らず例えば、消灯期間であっても直ちに消灯するのでは無く、徐々に輝度を上昇させる構成でもよい。更に、隣接するバックライトブロックの内、消灯するバックライトブロックについては、輝度を徐々に低下させ、それと並行して、点灯させるバックライトブロックについては徐々に輝度を上昇させる動作を同時に行わせる構成であってもよい。この様にすれば、点灯と消灯の境目であるが、全点灯状態でもなく全消灯状態でもないバックライトブロックが隣接するため、その境目でのフリッカーの発生がさらに低減できる。

本発明に係る液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法は、バックライトを従来より多くの数のバックライトブロックに分割して構成した場合でも光源の制御回路規模を増大させることなく、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制出来て、コントラスト及び動画応答性の向上を図ることが出来るという効果を有し、複数のバックライトブロックに分割されたバックライトを備えた液晶表示装置等に有用である。

本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成を示すブロック図 （ａ）：本実施の形態における液晶表示装置のバックライト１１０の平面図（ｂ）：同バックライト１１０のＡ−Ａ’断面図 本実施の形態における液晶表示装置で用いられるバックライトの中央の２つのバックライトブロックが点灯している状況下での、各バックライトブロックの輝度レベルを説明するための図 本実施の形態におけるバックライト制御部１９０の具体的な回路構成と、各バックライトブロックにおけるＬＥＤの接続関係等を示した図 本実施の形態のバックライト１１０の点灯消灯の状態の時間的な変化を５通りの点灯パターンとして模式的に表した図 （ａ）：本実施の形態のバックライト１１０の比較例として、図１２に示した５分割された従来のバックライト１１において、点灯するバックライトブロックに隣接するバックライトブロックの輝度レベルを表した模式図（ｂ）：図６（ａ）の比較例のバックライト１１の点灯消灯の状態の変化を模式的に表した図 本発明の実施の形態２における液晶表示装置で用いられるバックライトの上方の４つのバックライトブロックが点灯している状況下での、各バックライトブロックの輝度レベルを説明するための図 本実施の形態のバックライト１１０の点灯消灯の状態の時間的な変化を５通りの点灯パターンとして模式的に表した図 本実施の形態におけるバックライト制御部１９０の具体的な回路構成と、各バックライトブロックにおけるＬＥＤの接続関係等を示した （ａ）：従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧印加状態を示す断面図 （ｂ）：従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧印加状態を示す断面図 （ｃ）：従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧無印加状態を示す断面図 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図 （ａ）：従来の液晶表示装置のバックライト１１の概略の平面図 （ｂ）：同バックライト１１のＡ−Ａ’断面図 従来の液晶表示装置の黒挿入駆動時の、ゲートパルス、及びバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングチャートの一例を示す図 （ａ）：従来の液晶表示装置の表示パネルに表示される影部を示す図 （ｂ）：従来の液晶表示装置の表示パネルに表示される影部を示す図

符号の説明

１、１０１ 液晶表示装置
２ ソースドライバ
３ ゲートドライバ
４ コントローラ
１０ 液晶表示パネル
１１、１１０ バックライト
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ 導光板
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ〜２ｔ ＬＥＤ
２ａ’、２ｂ’、２ｃ’、２ｄ’〜２ｔ’ ＬＥＤ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ バックライトブロック
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ〜１５０ｊ バックライトブロック
１６ａ、１６ｂ、１７ｃ 影部
１７ 液晶駆動電圧発生回路
１９、１９０ バックライト制御部
２１ 信号処理部
２２ フレームメモリ
２３ タイミング制御部
２４ Ｄ／Ａ変換部
２５ シフトレジスタ
１９１、１９３ ＰＷＭ信号発生回路
１９２ 電源電圧ライン
２００ 垂直同期信号

Claims (7)

1. 液晶表示パネルと、
   光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、
   複数の前記バックライトブロックの内、少なくとも隣接する２つのバックライトブロックを同時に点灯し、前記点灯と消灯の動作を順次繰り返す制御を行うバックライト制御部と、
   を備えた液晶表示装置。
2. 前記複数のバックライトブロックは、互いに隣接するバックライトブロック間での漏れ光により結果的に輝度の低い方が高い方の所定の比率の輝度レベルに低下する様に、前記バックライトブロック間の境界面が調整されている、請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記制御は、前記同時に点灯中のバックライトブロックの数と、その点灯中のバックライトブロックの内、同時に消灯するバックライトブロックの数が同じである、請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記制御は、前記同時に点灯中のバックライトブロックの数の方が、その点灯中のバックライトブロックの内、同時に消灯するバックライトブロックの数より多い、請求項２記載の液晶表示装置。
5. １フィールドまたは１フレームの期間内に設けられた表示期間、及び黒挿入期間のうち、（１）前記黒挿入期間には、黒色のデータに対応する電圧を前記液晶表示パネルの信号線に供給し、（２）前記表示期間には、表示データに対応する電圧を前記液晶表示パネルの前記信号線に供給する黒挿入駆動を行うソースドライバを備え、
   前記バックライト制御部は、前記バックライトブロックに対向する、前記液晶表示パネルの表示領域の部分の状態が前記黒挿入期間である場合、そのバックライトブロックを消灯させる、請求項２又は３記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示パネルには、ＯＣＢ液晶が用いられている、請求項５記載の液晶表示装置。
7. 液晶表示パネルと、光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、前記バックライトブロックの点灯消灯を制御するバックライト制御部とを備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記制御部が、複数の前記バックライトブロックの内、少なくとも隣接する２つのバックライトブロックを同時に点灯し、前記点灯と消灯の動作を順次繰り返す制御を行う、液晶表示装置の駆動方法。

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