JP4736656B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は表示装置に係り、特に液晶表示装置等のバックライトを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a backlight such as a liquid crystal display device.
液晶表示装置において動画像を表示した場合に、動画像がボケルという問題がある。これは第一に液晶パネルに使用される液晶分子の応答特性が遅いことが原因となっている。第二に液晶表示装置が1フレーム期間の映像を連続的に表示し続けるというホールド型駆動をすることも大きな原因である。そこで、従来から液晶表示装置で生じる上記の原理的な動画表示の画質(動画質)劣化の改善方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 When a moving image is displayed on the liquid crystal display device, there is a problem that the moving image is blurred. This is primarily due to the slow response characteristics of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal panel. Secondly, the liquid crystal display device also has a major cause of the hold-type driving in which the image for one frame period is continuously displayed. Therefore, a method for improving the above-described fundamental image display image quality (moving image quality) degradation that occurs in a liquid crystal display device has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
すなわち、上記の第一の問題点は、液晶分子の特性を改善すること、及び液晶分子の立ち上がり特性を速くするオーバードライブ回路などで改善が図られ効果が得られている。一方、第二の問題点であるホールド型駆動による動画ボヤケは、液晶表示装置の動作原理そのものが原因となっている。この間題を解決する方法として、第一に液晶表示装置への映像信号に黒信号を挿入する方法、第二にバックライトを点滅する方法、第三にバックライトをスキャンする方法が提案されている。 That is, the above first problem is improved by improving the characteristics of the liquid crystal molecules and an overdrive circuit that speeds up the rising characteristics of the liquid crystal molecules. On the other hand, the moving image blur due to the hold-type drive, which is the second problem, is caused by the operation principle of the liquid crystal display device itself. As a method for solving this problem, firstly, a method of inserting a black signal into a video signal to a liquid crystal display device, secondly, a method of blinking a backlight, and thirdly, a method of scanning the backlight are proposed. .
しかしながら、従来の液晶表示装置におけるホールド型駆動による動画ボヤケの改善方法のうち、上記の第一の解決策は、液晶に映像信号を書き込み、1フレーム内の一定時間後に黒のデータを表示装置に書き込む方法であり、動画ボヤケについての効果は得られるが、この間バックライトは常時点灯したままであり、消費電力の観点からは効率的ではない。また、バックライトを点滅する上記の第二の解決策は、バックライトが点滅するときに、映像信号を書き込むラインのデータ切り替わり時の継ぎ目が見え、画質の観点からは望ましくない。 However, among the methods for improving the motion blur by hold-type driving in the conventional liquid crystal display device, the first solution described above is to write the video signal to the liquid crystal and transfer black data to the display device after a certain time within one frame. This is a writing method, and the effect of moving image blur is obtained. However, the backlight is always lit during this time, which is not efficient from the viewpoint of power consumption. In addition, the above second solution for blinking the backlight is not desirable from the viewpoint of image quality because when the backlight blinks, a seam at the time of data switching of a line for writing a video signal is visible.
これに対し、バックライトをスキャンする上記の第三の解決策は、ホールド駆動に基づく動画ボヤケの改善に有効であるが、そのためには、バックライトのスキャンとデータ書込のタイミングを上手に制御しなければならない。すなわち、動画ボヤケを改善するためにバックライトをスキャンする上記の第三の解決策では、例えば、図12(B)に示すように、バックライトを、反射シート51上に2次元マトリクス状に配置された、発光ダイオード等の複数個の光源50のうち、画面横方向(行方向)に直線状に配置された複数個の光源50毎に反射シート51の山部分50aで区切り、反射シート51上に、液晶パネル表示部方向に拡散板52及び光学シート53を積層した構造とし、1フレーム期間内で光源50のうち1行に配置された複数個の光源50(1つの光源列)を消灯し、かつ、その消灯する行(光源列)を順次に移動させる。
On the other hand, the above-mentioned third solution for scanning the backlight is effective in improving the motion blur due to the hold drive. For this purpose, the backlight scanning and data writing timing are controlled well. Must. That is, in the above third solution for scanning the backlight to improve moving image blur, for example, as shown in FIG. 12B, the backlight is arranged in a two-dimensional matrix on the reflection sheet 51. Among the plurality of
これにより、図12(B)に示すように、第4行に配置された光源50だけを消灯した時には、第4行に隣接する第3行と第5行に配置された光源50から発光された光は、それぞれ反射シート51の山部分51aで遮られて第4行に配置された光源50の上方には至らないため、バックライトの輝度は同図(A)に示すように、第4行でかなり暗く、かつ、それ以外で明るい状態となる。これにより、図13に示すように、バックライトの第m行(図12(B)では第4行)だけが黒い帯のように見え、バックライトの明るさがデジタル的にオン/オフされた状態になる。また、この黒い帯は、スキャンされて順次移動する。これにより、従来はバックライトによる表示光を間欠的にしてホールド時間を短くし、視線の移動に伴う動画像のボヤケを改善するようにしている。
Accordingly, as shown in FIG. 12B, when only the
しかしながら、図14に示す液晶の透過率c’の白で表示される映像信号データを液晶パネル表示部のある1ラインに書き込んだ後に、図13に示したバックライトのそのデータ書込みラインに対応した位置にある黒い帯の部分から図14にaで示す時間で点灯部分に変化した場合、書込みデータに対応した透過率c’よりも低い透過率a’でデータ表示が行われ、図14に示すように液晶の応答特性が遅いために、書込みデータに対応した透過率c’で液晶パネルに正しく表示されるまでに時間遅れがあり、正しく表示できないという問題がある。なお、図14は1フレーム期間直後は黒が表示される例である。 However, after the video signal data displayed in white having the transmittance c ′ of the liquid crystal shown in FIG. 14 is written in one line of the liquid crystal panel display unit, it corresponds to the data writing line of the backlight shown in FIG. When the black band portion at the position changes to the lit portion at the time indicated by a in FIG. 14, data display is performed with a transmittance a ′ lower than the transmittance c ′ corresponding to the written data, as shown in FIG. As described above, since the response characteristic of the liquid crystal is slow, there is a problem that there is a time delay until the liquid crystal panel is correctly displayed with the transmittance c ′ corresponding to the write data, and the liquid crystal panel cannot be displayed correctly. FIG. 14 shows an example in which black is displayed immediately after one frame period.
従って、従来の液晶表示装置では、ホールド型駆動に基づく、動画ボヤケ改善の効果が不十分である。これはテレビの高画質化を図る上で大きな課題である。 Therefore, in the conventional liquid crystal display device, the effect of improving the moving image blur based on the hold type driving is insufficient. This is a major issue in improving the picture quality of televisions.
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、バックライトをスキャンしても、バックライトの明るさのデジタル的なオン/オフの影響が大幅に低減して、動画ボヤケを大幅に低減できると共に、データ表示が正確に行える表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and even when the backlight is scanned, the influence of digital on / off of the brightness of the backlight is greatly reduced, and moving picture blur can be greatly reduced. An object of the present invention is to provide a display device capable of accurately displaying data.
上記の目的を達成するため、本発明は、バックライトから照射された光を受けるとともに、ライン毎に画像データが書き込まれる複数の表示素子により画像を画面に表示する表示装置において、
上記バックライトを、画面の縦方向にN行(Nは4以上の整数)の直接光を照射する、画面の縦方向にN個配置された発光素子からなる光源と、光源からの画面の縦方向のN行の直接光の照射範囲を制限して、L行目(Lは2〜N−1のうちの任意の一の値)の直接光を、隣接するL−1行目とL+1行目の直接光の一部又は全部と合成する照射範囲制限部とを少なくとも有する構成とし、
入力される画像データの画面の表示期間内において、光源を構成する画面の縦方向にN個配置された発光素子のうちL−1行目、L行目及びL+1行目の隣接する3行の各発光素子を消灯し、かつ、N個の発光素子のうち3行以外の各発光素子を点灯すると共に、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子のライン範囲を3行の各発光素子の消灯によりバックライトの輝度が最も低くなる行に相当するライン範囲に同期させて、消灯する3行の各発光素子と点灯する各発光素子とを画面縦方向に順次切り替えて消灯する3行の位置を画面縦方向に走査するバックライト制御手段を有することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention is Rutotomoni receives the light emitted from the backlight, a display device for displaying an image on a screen by a plurality of display elements in which the image data for each line is written,
The backlight is irradiated with direct light of N rows (N is an integer of 4 or more) in the vertical direction of the screen. The light source includes N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen, and the vertical direction of the screen from the light source. The direct light of the Lth row (L is any one of 2 to N-1) is limited to the direct light of the Nth row in the direction, and the L-1 and L + 1 rows are adjacent to each other. It is configured to have at least an irradiation range restriction part to be combined with part or all of the direct light of the eye
Within the display period of the screen of the input image data, among the N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen constituting the light source, the adjacent three rows of the L−1, L and L + 1 rows . Each light emitting element is turned off, and each light emitting element other than the three rows among the N light emitting elements is turned on, and the line range of the display element at the timing when the image data is written is set by turning off each light emitting element in the three rows. In synchronization with the line range corresponding to the row with the lowest backlight brightness , the three rows of light emitting elements that are turned off and the light emitting devices that are turned on are sequentially switched in the vertical direction of the screen, and the positions of the three rows that are turned off are displayed on the screen. It has a backlight control means for scanning in the vertical direction.
この発明では、L行目の発光素子からの直接光を、隣接するL−1行目とL+1行目の各発光素子からの直接光の一部又は全部と合成する構造とすることにより、バックライトは少なくともL行目を含む位置において最も輝度が低く、L−1行目とL+1行目の全部又は一部を含む位置において中間輝度となり、それ以外の場所では最も輝度が高くなり、それらL−1行目、L行目及びL+1行目の隣接する3行の各発光素子を消灯し、かつ、光源を構成する複数個の発光素子のうち3行以外の各発光素子を点灯すると共に、入力される画像データの画面の表示期間内において、画像データの表示素子への書き込みタイミングに同期して、消灯する3行の各発光素子と点灯する各発光素子とを画面縦方向に順次切り替えて消灯する3行の位置を画面縦方向に走査するようにしたため、バックライトによる表示光が間欠的にされて表示素子によるホールド時間を短くできる。また、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子とバックライトの輝度が最も低い行位置とを対応させることで、表示素子が液晶パネルの場合、その透過率が完全に立ち上がる前の画素に照射する光を少なくすることができる。 In the present invention, the direct light from the light emitting elements in the L-th row is combined with a part or all of the direct light from the light-emitting elements in the adjacent (L-1) th and L + 1th rows. The light has the lowest luminance at a position including at least the Lth row, has intermediate luminance at a position including all or part of the (L-1) th row and the (L + 1) th row, and has the highest luminance at other locations. -1 row, L row, and L + 1 row, the adjacent three rows of light emitting elements are turned off, and among the plurality of light emitting elements constituting the light source, each of the light emitting elements other than the three rows is turned on, Within the display period of the screen of the input image data, the three rows of light emitting elements to be turned off and the light emitting elements to be turned on are sequentially switched in the vertical direction of the screen in synchronization with the writing timing of the image data to the display elements. The position of the 3 lines to turn off Because you to scan in the vertical direction of the screen, can be shortened hold time by the display device light display by the backlight is intermittently. In addition, by associating the display element at the timing when image data is written with the row position where the backlight has the lowest brightness, when the display element is a liquid crystal panel, the light emitted to the pixels before the transmittance rises completely Can be reduced.
また、上記の目的を達成するため、上記の発明における表示素子は液晶表示素子であり、光源は、反射シート上に、画面の横方向に長手方向を持つ一の発光素子又は横方向に1列に並んだ複数個の発光素子が配置され、かつ、画面の縦方向にN個配置された発光素子からなり、照射範囲制限部は、反射シートと一体的に形成され、かつ、L行目の発光素子からの直接光の照射範囲を制限して、隣接するL−1行目とL+1行目の各発光素子からの直接光の一部又は全部と合成する、断面が山形状のシート部であり、バックライトは、光源からの光を液晶表示素子に照射する直下型であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the display element in the above invention is a liquid crystal display element, and the light source is one light emitting element having a longitudinal direction in the horizontal direction of the screen or one row in the horizontal direction on the reflection sheet. A plurality of light emitting elements arranged in a row, and N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen. The irradiation range limiting portion is formed integrally with the reflective sheet, and the Lth row In the sheet portion having a mountain-shaped cross section, the irradiation range of the direct light from the light emitting element is limited and synthesized with a part or all of the direct light from the adjacent light emitting elements in the (L-1) th row and the (L + 1) th row. The backlight is of a direct type that irradiates the liquid crystal display element with light from a light source.
また、上記の目的を達成するため、本発明は、バックライトから照射された光を受けるとともに、ライン毎に画像データが書き込まれる複数の表示素子により画像を画面に表示する表示装置において、
上記バックライトを、画面の縦方向にN行(Nは3以上の整数)の直接光を照射する、画面の縦方向にN個配置された発光素子からなる光源と、画面の縦方向のN行のうち、L行目(Lは2〜N−1のうちの任意の一の値)の発光素子からの直接光を、隣接するL−1行目とL+1行目の各発光素子からの直接光と内部で合成した後、外部へ出射する導光板とを少なくとも有する構成とし、
入力される画像データの画面の表示期間内において、光源を構成する画面の縦方向にN個配置された発光素子のうちL行目とL−1行目又はL+1行目の隣接する2行の各発光素子を消灯し、かつ、N個の発光素子のうち2行以外の各発光素子を点灯すると共に、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子のライン範囲を2行の各発光素子の消灯によりバックライトの輝度が最も低くなる行の範囲に相当するライン範囲に同期させて、消灯する2行の各発光素子と点灯する各発光素子とを画面縦方向に順次切り替えて消灯する2行の位置を画面縦方向に走査するバックライト制御手段を有することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention is Rutotomoni receives the light emitted from the backlight, a display device for displaying an image on a screen by a plurality of display elements in which the image data for each line is written,
The backlight is irradiated with direct light of N rows (N is an integer of 3 or more) in the vertical direction of the screen, and a light source including N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen, and N in the vertical direction of the screen. Of the rows, direct light from the light emitting elements in the Lth row (L is any one of 2 to N-1) is transmitted from each light emitting device in the adjacent L-1 and L + 1 rows. A structure having at least a light guide plate that emits to the outside after being directly combined with direct light,
Among the N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen constituting the light source within the display period of the input image data screen, two adjacent rows of the Lth row and the (L-1) th row or the (L + 1) th row. turns off the respective light emitting elements, or one, with lights the light emitting elements other than the second row of the N light emitting elements, off of each light emitting element of the second row line range of the display device of the timing at which image data is to be written By synchronizing with the line range corresponding to the range of the row where the backlight luminance is lowest , the two rows of light emitting elements to be turned off and the light emitting devices to be turned on are sequentially switched in the vertical direction of the screen to turn off the two rows. It has a backlight control means for scanning the position in the vertical direction of the screen.
この発明では、バックライトは、消灯している隣接する2行の各発光素子の間の画面横方向の位置において輝度が最も低く、消灯している上記の隣接する2行の各発光素子と点灯している発光素子との間の画面横方向の2行の位置においては中間輝度となり、それ以外では最も明るい輝度となり、バックライトの輝度が最も低い行位置とその上下の中間輝度の行位置とが、入力される画像データの画面の表示期間内において、画像データの表示素子への書き込みタイミングに同期して、画面縦方向に走査するようにしたため、バックライトによる表示光が間欠的にされて表示素子によるホールド時間を短くできる。また、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子とバックライトの輝度が最も低い行位置とを対応させることで、表示素子が液晶パネルの場合、その透過率が完全に立ち上がる前の画素に照射する光を少なくすることができる。 In the present invention, the backlight has the lowest luminance at the position in the horizontal direction of the screen between the light emitting elements in the adjacent two rows that are turned off, and is turned on with the light emitting elements in the two adjacent rows that are turned off. In the horizontal row position between the light emitting element and the light emitting element, the luminance is intermediate, the luminance is brightest otherwise, the backlight has the lowest luminance, and the upper and lower intermediate luminance row positions. However, since the image data is scanned in the vertical direction in synchronization with the writing timing of the image data to the display element within the display period of the screen of the input image data, the display light by the backlight is intermittently generated. The hold time by the display element can be shortened. In addition, by associating the display element at the timing when image data is written with the row position where the backlight has the lowest brightness, when the display element is a liquid crystal panel, the light emitted to the pixels before the transmittance rises completely Can be reduced.
以上説明したように、本発明によれば、バックライトの輝度が最も低い行位置とその上下の中間輝度の行位置とが、入力される画像データの画面の表示期間内において、画像データの表示素子への書き込みタイミングに同期して、画面縦方向に走査することにより、バックライトによる表示光が間欠的にされて表示素子によるホールド時間を短くでき、これにより、ホールド駆動に基づく動画ボヤケを大幅に低減できる。 As described above, according to the present invention, the row position with the lowest backlight brightness and the row positions with the upper and lower intermediate brightness are displayed within the display period of the screen of the input image data. By scanning in the vertical direction of the screen in synchronization with the writing timing to the element, the display light by the backlight is made intermittent and the hold time by the display element can be shortened, which greatly increases the motion blur due to the hold drive Can be reduced.
また、本発明によれば、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子とバックライトの輝度が最も低い行位置とを対応させるようにしたため、バックライトの輝度が最も低い行位置とその上下の中間輝度の行位置とを動画ボヤケ低減のために画面縦方向に走査した場合であっても、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子に対して表示光を照射するバックライトの位置を、上記のバックライトの輝度が最も少ない位置から中間輝度の位置へと変化させることができ、表示素子が液晶パネルの場合、その透過率が完全に立ち上がる前の画素にバックライトから照射する光を、従来に比べて少なくすることができ、これにより表示素子(液晶パネル)による正確な階調表示ができる。 In addition, according to the present invention, the display element at the timing at which the image data is written is associated with the row position where the backlight luminance is the lowest, so that the row position where the backlight luminance is the lowest and the intermediate luminance above and below the row position. The position of the backlight that irradiates the display light to the display element at the timing at which the image data is written, even when the row position is scanned in the vertical direction of the screen to reduce moving image blur. When the display element is a liquid crystal panel, the light emitted from the backlight to the pixel before its transmittance completely rises compared to the conventional case. Accordingly, accurate gradation display can be performed by a display element (liquid crystal panel).
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図1は本発明になる表示装置の一実施の形態のシステム構成図を示す。同図において、表示装置は、画像を2次元マトリクス状に複数個配置された画素回路2により表示する液晶パネル表示部1と、液晶パネル表示部1に画像を表示させるためのコントロールを行う液晶表示コントローラ3と、液晶パネル表示部1に設けられた複数の画素回路2に接続されたゲート信号線を駆動するゲート信号線駆動回路4と、液晶パネル表示部1の複数の画素回路2に接続されたデータ信号線を駆動するデータ信号線駆動回路5と、液晶パネル表示部1の背面に光を照射するバックライト6と、バックライト6を駆動するバックライト駆動回路7とから構成される。各画素回路2は液晶表示素子とその駆動回路からなる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system configuration diagram of an embodiment of a display device according to the present invention. In the figure, a display device includes a liquid crystal
液晶表示コントローラ3は、液晶パネル表示部1に表示されるべき映像信号が入力され、その入力映像信号に基づいて、ゲート信号線駆動回路4とデータ信号線駆動回路5が液晶パネル表示部6にデータを書き込むタイミングコントロールを行う。一方、バックライト駆動回路7は、制御信号が入力され、その制御信号に基づいて、主に映像信号に基づいたバックライト6の明るさ制御を行う。
The liquid crystal display controller 3 receives a video signal to be displayed on the liquid crystal
バックライト6には様々な方式があり、冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)又は発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの発光素子からなる光源を液晶パネルの真下に配置する直下型と、上記光源からの直接光を導光板に入射して液晶パネルに照射する導光板型がある。これらバックライト6から液晶パネル表示部1の背面に照射された光は、液晶パネル表示部1の各画素回路2に書き込まれた画像データに対応した透過率で、各画素回路2の液晶表示素子を通過し、パネル全体の映像を認識させる。
There are various types of the backlight 6, and a direct type in which a light source composed of a light emitting element such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a light emitting diode (LED) is arranged directly under the liquid crystal panel. In addition, there is a light guide plate type in which direct light from the light source enters the light guide plate and irradiates the liquid crystal panel. The light emitted from the backlight 6 to the back surface of the liquid crystal
図2は図1中のバックライト6の第1の実施の形態の概略斜視図を示す。この実施の形態のバックライトは、光源の発光素子としてLED10を用いており、複数個のLED10が反射シート11上に固定されている。反射シート11上の複数個のLED10は、画面横方向(行方向)に直線状に配置されている複数個のLED毎に、縦断面が山形の形状をした反射シート11により区切られている。
FIG. 2 shows a schematic perspective view of the first embodiment of the backlight 6 in FIG. The backlight of this embodiment uses
すなわち、複数個のLED10は、画面横方向(行方向)に配置されている複数のLED10からなる行単位で反射シート11の山部分11aで区切られている。なお、この構成は図12に示した従来のバックライトと類似しているが、本実施の形態は山部分11aの高さが、後述するように、消灯している行のLEDに隣接する行のLEDからの光を完全に遮断しない所定の高さに設定されている点で従来と異なる。
That is, the plurality of
反射シート11の上部(液晶パネル表示部1側)には、拡散板12、光学シート13が順次に積層される。光学シート13は、拡散シート、プリズムシート、偏光シート等を液晶パネル表示部1が要求する性能に合わせて適宜選択される。光源としてのLED10としては、(1)赤色光用LED、緑色光用LED、青色光用LEDからなる構成、(2)白色光用LEDからなる構成、などどのようなものであってもよい。この実施の形態のバックライト6は、LED10から発光された光を拡散板12で拡散し、光学シート13を通して、図1の液晶パネル表示部1の背面を照射する直下型である。
A
図3は図1中のバックライト6の第2の実施の形態の概略斜視図を示す。この実施の形態のバックライトは、光源となる発光素子としてCCFL20を用いており、複数個のCCFL20が反射シート21上に固定されている。反射シート21上の複数個のCCFL20は、画面横方向に長手方向が配置されており、縦断面が山形の形状をした反射シート21により1個ずつ区切られている。すなわち、複数個のCCFL20は、画面横方向(行方向)に長手方向が平行となるように配置されている各CCFL20単位で反射シート21の山部分21aで区切られている。反射シート21の上部(液晶パネル表示部1側)には、拡散板22、光学シート23が順次に積層される。光学シート23は、拡散シート、プリズムシート、偏光シート等を液晶パネル表示部1が要求する性能に合わせて適宜選択される。
FIG. 3 shows a schematic perspective view of a second embodiment of the backlight 6 in FIG. The backlight according to this embodiment uses a
本実施の形態も第1の実施の形態と同様に、反射シート21の山部分21aの高さが、後述するように、消灯している行のCCFL20に隣接する行のCCFL20からの光を完全に遮断しない所定の高さに設定されている点で従来と異なる。この実施の形態のバックライト6は、CCFL20から発光された光を拡散板22で拡散し、光学シート23を通して、図1の液晶パネル表示部1の背面を照射する。
Similarly to the first embodiment, the height of the
なお、図2と図3は光源として、LEDかCCFLを用いるかの違いであって、光学特性に対する要求事項は同じである。なお、図3のCCFL20の代わりに熱陰極蛍光ランプ(HCFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)を使用してもよく、同様の効果が得られるものであれば他の光源であってもよい。
Note that FIG. 2 and FIG. 3 are different in whether an LED or a CCFL is used as the light source, and the requirements for the optical characteristics are the same. Note that a hot cathode fluorescent lamp (HCFL) may be used instead of the
次に、本発明の表示装置で用いるバックライトの駆動方法の各実施の形態について説明する。図4は本発明になる表示装置の第1の実施の形態におけるバックライトの断面図とその輝度分布図を示す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態では、図4(B)に示すように、バックライトを構成する反射シート11上に2次元マトリクス状に設けられている複数個のLED10を、画面横方向(行方向)に一列に並ぶLED毎に反射シート11の山部分11bで区切り、第k行(kは1〜7)のLED10kからの直接光は、LED列を分離する反射シート11の山部分11bで遮り、一定の照射範囲を持たすものであるが、その山部分11bの高さを、隣接する行のLED10k−1、10k+1からの直接光が照射される高さ位置に設定した点に特徴がある。
Next, each embodiment of the driving method of the backlight used in the display device of the present invention will be described. FIG. 4 shows a sectional view of a backlight and a luminance distribution diagram thereof in the first embodiment of the display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 4B, a plurality of
すなわち、図4(B)に示した第1行から第7行のうち、第k行のLED10kから出射された光は、山部分11bにより隣接する行である第k−1行、第k+1行の上方にある拡散板12の、第k−1行、第k+1行幅に相当するところにそれぞれ照射されるように、光の照射範囲が制限される。
More specifically, of the seventh row from the first row shown in FIG. 4 (B), the light emitted from the
これにより、図4(B)に示すように、第3行、第4行、第5行の各LED103、104、105が消灯しているものとすると、第1行のLED101から出射した光は、拡散板12の第1行と第2行のLED101、102の上方の領域に照射される。また、第2行のLED102から出射した光は、拡散板12の第1行と第2行と第3行の各LED101、102、103の上方の領域に照射される。
As a result, as shown in FIG. 4B, if the
従って、LED10の光束が反射シート11の山部分11bで遮られない範囲でどの角度でも一定であるとすると、拡散板12の第1行と第2行のLED101、102の上方の領域は、第1行のLED101からの光と第2行のLED102からの光とが加算された明るさとなる。また、拡散板12の第3行のLED103の上方の領域は、第2行のLED102からの光のみが照射するので、LED102からの光の明るさとなる。しかし、拡散板12の第4行のLED104の上方の領域は、第3行、第4行、第5行の各LED103、104、105が消灯しているので、全く光が照射されない。
Therefore, assuming that the light flux of the
また、拡散板12の第5行のLED105の上方の領域は、第6行のLED106からの光のみが照射するので、LED106からの光の明るさとなる。また、拡散板12の第6行と第7行のLED106、107の上方の領域は、第6行のLED106からの光と第7行のLED107からの光とが照射されるので、それらの光が加算された明るさとなる。
Also, the region above the
従って、それぞれのLED光源列から照射される光束をそれぞれ”1”とすると、図4(A)に示すように、拡散板12の第1行のLED101の上方の領域では”2”、第2行のLED102の上方の領域では”2”,第3行のLED103の上方の領域では”1”,第4行のLED104の上方の領域では”0”、第5行のLED105の上方の領域では”1”、第6行のLED106の上方の領域では”2”,第7行のLED107の上方の領域では”2”の明るさとなる。
Therefore, when a light beam emitted from the respective LED light source array and each "1", as shown in FIG. 4 (A), the
図5はこのときのバックライトの見え方を示している。ここでは図4(B)に示した構造のバックライトの第m−1行と第m行と、第m+1行(図4のm=4の場合)の、隣接する3行のLED列が消灯している場合であり、これにより第m行が従来と同様に黒帯として見えるが、従来とは異なり、その黒帯の上1行(第m−1行)と下1行(第m+1行)とは、それ以外の領域の明るさ(図4(A)の例では”2”)と黒帯の明るさ(図4(A)の例では”0”)との中間の明るさ(図4(A)の例では”1”)となるため、輝度変化が急峻でなくなり、バックライトの黒帯が視覚上目立たなくできる。 FIG. 5 shows how the backlight looks at this time. Here, the LED columns in the adjacent three rows of the m−1th row, the mth row, and the m + 1th row (when m = 4 in FIG. 4) of the backlight having the structure shown in FIG. 4B are turned off. In this case, the m-th row appears as a black belt as in the conventional case. However, unlike the conventional case, the upper one row (m−1 row) and the lower one row (m + 1 row). ) Means the brightness (between “2” in the example of FIG. 4 (A)) and the brightness of the black belt (“0” in the example of FIG. 4 (A)). In the example of FIG. 4A, “1”), the luminance change is not steep, and the black band of the backlight can be visually inconspicuous.
また、本実施の形態では、バックライトのLED10が全部でn行からなる場合、図1のバックライト駆動回路7により、LED10への駆動信号を制御して1フレーム時間内で図5のmを1からnまで順次に変化させることで黒帯とその上下の比較的暗い領域からなる部分を一体的に画面縦方向にスキャンさせることができる。
Further, in the present embodiment, when the
上記のバックライト6の黒帯部分(図5の第m行)は、図1の液晶パネル表示部1の画素回路2により液晶表示素子に線順次で書き込まれる画像データの書き込みラインに同期してスキャンされる。例えば、液晶パネル表示部1の画面縦方向の行数(ライン数)が768行であり、バックライト6のLED10の画面縦方向の行数が16行であるものとすると、16行のLED列は1行当たり1/16フレーム期間ずつ上記の点灯/消灯制御され、黒帯部分(図5の第m行)と中間輝度部分(図5の第m−1行と第m+1行)とが画面上から下方向へスキャンされるが、上記のバックライト6の黒帯部分(図5の第m行)に対応した位置にある液晶パネル表示部1の48行(=768/16)に線順次で画像データが書き込まれるように、バックライト6の点灯/消灯制御と画像データの線順次書き込みとが同期して行われる。
The black belt portion (m-th row in FIG. 5) of the backlight 6 is synchronized with a writing line of image data written line-sequentially into the liquid crystal display element by the
ここで、説明の簡単のため、バックライト6のLED10が例えば全部で8行からなるものとした場合、図1のバックライト駆動回路7は、図6に示すように、1フレームを8分割し、最初の1/8フレーム期間t1では、第1行、第7行、第8行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED101、107、108を黒四角で模式的に示すように消灯すると共に、他のLED102〜106を点灯制御し、次の1/8フレーム期間t2では、第1行、第2行、第8行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED101、102、108を消灯すると共に、他のLED103〜107を点灯制御する。
Here, for simplicity of explanation, when the
更に、次の1/8フレーム期間t3から最後の1/8フレーム期間t8までは、隣接する3行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED10j−1、10j、10j+1(ただし、j=2〜7)を黒四角で模式的に示すように消灯し、かつ、他のLEDを点灯制御すると共に、その消灯する3行のLEDを1/8フレーム毎に1行ずつ画面下方向にシフトするようにスキャンする。従って、例えば、図6の1/8フレーム期間t5では、バックライト6は図5に示すように第4行(図5では第m行)が最も輝度が低い黒帯となり、第3行と第5行(図5では第m−1行、第m+1行)が中間の輝度となり、それ以外の第1行、第2行、第6行〜第8行が最も輝度が明るくなる。
Furthermore, from the next 1/8 frame period t3 to the last 1/8 frame period t8, a plurality of
また、この場合、液晶パネル表示部1は、図7に示すように、画像31が表示されている1フレーム内において、バックライト6の黒帯部分が32a、32b、32c、32d、32eの順で画面上から下方向へ順次にスキャンされると共に、黒帯部分の上下にそれぞれ隣接する中間輝度部分が(33a,34a)、(33b,34b)、(33c,34c)、(33d,34d)、(33e,34e)の順で画面上から下方向へ順次にスキャンされ、それ以外のバックライト6の部分からは所定の輝度の光で液晶パネル表示部1が照射される。
Further, in this case, as shown in FIG. 7, the liquid crystal
なお、前述したように、画像データは線順次で画面上から下方向へ、かつ、画面左から右方向へ、バックライト6の点灯/消灯制御と同期して画像データの線順次書き込みが行われる。また、上記の図6の説明では、期間t1〜t8はそれぞれ便宜上1/8フレーム期間として説明したが、厳密には1/8フレームより若干短い期間である。また、バックライトの消灯期間は画像データの明るさなどにより可変パルス幅変調(PWM)されるが、本実施の形態の要旨ではないので、その詳細な説明は省略する。 As described above, the image data is line-sequentially written in line-sequentially from the top to the bottom of the screen and from the left to the right of the screen in synchronism with the on / off control of the backlight 6. . In the description of FIG. 6 described above, the periods t1 to t8 have been described as 1/8 frame periods for convenience, but strictly speaking, they are slightly shorter than 1/8 frames. In addition, the backlight extinction period is subjected to variable pulse width modulation (PWM) depending on the brightness of image data and the like, but since it is not the gist of the present embodiment, detailed description thereof is omitted.
このように、本実施の形態によれば、図14のような応答特性を有する液晶表示素子で構成された液晶パネル表示部1に対して、液晶の透過率c’の白で表示される映像信号データを液晶パネル表示部のある1ラインに書き込んだときには、その1ライン対応した位置のバックライト6の部分は、前記黒帯部分(図5の第m行に相当)となるように制御されており、その後、そのバックライト6の部分が例えば図14の時間b付近で前記中間輝度に制御された後、図14の時間cで示す直前で本来の輝度に制御されるため、映像信号データは液晶表示素子により本来の液晶の透過率c’で表示される時間では本来の輝度のバックライトが照射されて正しい表示ができる。
As described above, according to the present embodiment, an image displayed in white with a liquid crystal transmittance c ′ on the liquid crystal
また、黒帯部分(図5の第m行)と中間輝度部分(図5の第m−1行と第m+1行)とが画面上から下方向へスキャンされることから、バックライトによる表示光が間欠的にされてホールド時間が短くされ、視線の移動に伴う動画像のボヤケを改善することができる。 Further, since the black belt portion (m-th row in FIG. 5) and the intermediate luminance portion (m-1 row and m + 1-th row in FIG. 5) are scanned downward from the top of the screen, the display light by the backlight is used. Is held intermittently, the hold time is shortened, and blurring of moving images accompanying the movement of the line of sight can be improved.
次に、本発明の表示装置で用いるバックライトの駆動方法の第2の実施の形態について説明する。図8は本発明になる表示装置の第2の実施の形態におけるバックライトの断面図とその輝度分布図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態は、図8(B)に示すように、図1のバックライト6を構成する反射シート11上に2次元マトリクス状に設けられている複数個のLED10を、画面横方向(行方向)に一列に並ぶLED毎に反射シート11の山部分11cで区切り、第k行(kは1〜7)のLED10kからの直接光を、LED列を分離する反射シート11の山部分11cで遮り、一定の照射範囲を持たすものであるが、その山部分11cの高さを、LED10kからの直接光が、隣接する第k−1行及び第k+1行のLED10k−1及び10k+1の幅中心付近に相当する照射範囲とするような高さ位置に設定した点に特徴がある直下型のバックライトである。
Next, a second embodiment of a backlight driving method used in the display device of the present invention will be described. FIG. 8 shows a sectional view of a backlight and a luminance distribution diagram thereof in the second embodiment of the display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, as shown in FIG. 8B, a plurality of
すなわち、図8(B)に示した第1行から第7行のうち、第k行のLED10kから出射された光は、山部分11cにより隣接する行である第k−1行、第k+1行の上面にある拡散板12の、第k−1行、第k+1行幅の各中心付近に相当するところまでそれぞれ照射されるように、光の照射範囲が制限される。
More specifically, of the seventh row from the first row shown in FIG. 8 (B), the light emitted from the
これにより、図8(B)に示すように、第3行、第4行、第5行の各LED103、104、105が消灯しているものとすると、第1行のLED101から出射した光は、拡散板12の第1行のLED101の上方の領域と第2行のLED102の上方のLED101側の半分の領域に照射される。また、第2行のLED102から出射した光は、拡散板12の第1行と第3行の各LED101、103の上方のLED102側の半分領域と、第2行のLED102の上方の領域とに照射される。
As a result, as shown in FIG. 8B, assuming that the
従って、LED10の光束が反射シート11の山部分11cで遮られない範囲でどの角度でも一定であるとすると、拡散板12の第2行のLED102の上方の領域のうち、LED101側の半分の領域では、第1行のLED101からの光と第2行のLED102からの光とが加算された明るさとなる。また、拡散板12の第2行のLED102の上方の領域のうち、LED103側の半分の領域では、LED103が消灯しているので、第2行のLED102からの光のみの明るさとなる。また、拡散板12の第3行のLED103の上方の領域のうち、LED102側の半分の領域では、LED103が消灯しているので、第2行のLED102からの光のみの明るさとなる。
Therefore, when the light flux of the
しかし、拡散板12の第3行のLED103の上方の領域のうちLED104側の半分の領域と、第4行のLED104の上方の領域と、第5行のLED105の上方の領域のうちLED104側の半分の領域は、LED103、104、105が消灯しているので、全く光が照射されない。また、拡散板12のLED105の上方の領域のうち第6行のLED106側の半分の領域と、LED106の上方の領域のうちLED105側の半分の領域とは、LED106からの光のみが照射するので、LED106のみからの光の明るさとなる。また、拡散板12のLED106の上方の領域のうちLED107側の半分の領域は、LED106からの光と第7行のLED107からの光とが照射されるので、それらの光が加算された明るさとなり、拡散板12のLED107の上方の領域のうちLED106側の半分の領域は、LED106からの光とLED107からの光とが加算された明るさとなる。
However, a half of the
従って、それぞれのLED光源列から照射される光束をそれぞれ”1”とすると、図8(A)に示すように、拡散板12のLED101の上方の領域のうちLED102側の半分の領域と、LED102の上方の領域のうちLED101側の半分の領域とでは”2”、LED102の上方の領域のうちLED103側の半分の領域と、LED103の上方の領域のうちLED102側の半分の領域とでは”1”,LED103の上方の領域のうちLED104側の半分の領域と、LED104の上方の領域と、LED105の上方の領域のうちLED104側の半分の領域とでは”0”、LED105の上方の領域のうちLED106側の半分の領域と、LED106の上方の領域のうちLED105側の半分の領域とで”1”、LED106の上方の領域のうちLED107側の半分の領域と、LED107の上方の領域のうちLED106側の半分の領域とでは”2”の明るさとなる。
Therefore, when each of the LED light source array a light beam irradiated from the respective "1", as shown in FIG. 8 (A), the half area of the
図9はこのときのバックライトの見え方を示している。ここでは図8(B)に示した構造のバックライトの第m−1行と第m行と、第m+1行(図8のm=4の場合)の、隣接する3行のLED列が消灯している場合であり、これにより第m行と第m行の上1行(第m−1行)の半分の幅と下1行(第m+1行)の半分の幅とからなる、計2行分の幅が黒帯として見え、また、第(m−1)行の残りの半分の幅及び第(m−2)行の半分の幅とからなる上1行幅と、第(m+1)行の残りの半分の幅及び第(m+2)行の半分の幅とからなる下1行幅とは、それ以外の領域の明るさ(図8(A)の例では”2”)と黒帯の明るさ(図8(A)の例では”0”)との中間の明るさ(図8(A)の例では”1”)となるため、輝度変化が急峻でなくなり、バックライトの黒帯が視覚上目立たなくできる。 FIG. 9 shows how the backlight looks at this time. Here, the LED columns in the adjacent three rows of the (m−1) th row, the mth row, and the (m + 1) th row (when m = 4 in FIG. 8) of the backlight having the structure shown in FIG. 8B are turned off. In this case, a total of 2 lines consisting of a half width of the first line (m-1 line) and a half width of the lower line (m + 1 line) of the mth and mth lines. The width of the line is seen as a black band, and the upper one line width composed of the remaining half width of the (m−1) th line and the half width of the (m−2) th line, and the (m + 1) th line The width of the lower row consisting of the remaining half width of the row and the half width of the (m + 2) th row is the brightness of the other region (“2” in the example of FIG. 8A) and the black belt Brightness (“0” in the example of FIG. 8A) (between “1” in the example of FIG. 8A), the luminance change is not steep, and the backlight black The belt can be visually inconspicuous.
また、本実施の形態では、バックライトのLED10が全部でn行からなる場合、図1のバックライト駆動回路7により、LED10への駆動信号を制御して1フレーム時間内で図9のmを1からnまで順次に変化させることで黒帯とその上下の比較的暗い領域からなる部分を一体的に画面縦方向にスキャンさせることができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、上記のバックライト6の黒帯部分(図9の第m行と、第(m−1)行及び第(m+1)行の各半分の幅)は、図1の液晶パネル表示部1の画素回路2により液晶表示素子に線順次で書き込まれる画像データの書き込みラインに同期してスキャンされる。
Further, the black belt portion of the backlight 6 (the width of each half of the mth row, (m−1) th row, and (m + 1) th row in FIG. 9) of the liquid crystal
これにより、本実施の形態も、第1の実施の形態と同様に、画像データが書き込まれるタイミングの表示素子とバックライトの輝度が最も低い行位置とを対応させることにより、バックライトの輝度が最も低い行位置とその上下の中間輝度の行位置とを動画ボヤケ低減のために画面縦方向に走査した場合であっても、画像データが書き込まれるタイミングの液晶表示素子に対して表示光を照射するバックライトの位置を、上記のバックライトの輝度が最も少ない位置から中間輝度の位置へと変化させることができるため、液晶表示素子の透過率が完全に立ち上がる前の画素にバックライトから照射する光を、従来に比べて少なくすることができ、これにより液晶表示素子による正確な階調表示ができる。 As a result, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the brightness of the backlight is increased by associating the display element at the timing when image data is written with the row position having the lowest backlight brightness. Even when the lowest row position and the upper and lower intermediate luminance row positions are scanned in the vertical direction of the screen to reduce motion blur, display light is emitted to the liquid crystal display element at the timing at which image data is written. Since the position of the backlight to be changed can be changed from the position where the luminance of the backlight is least to the position of the intermediate luminance, the pixel before the transmittance of the liquid crystal display element completely rises is irradiated from the backlight. The amount of light can be reduced as compared with the conventional case, whereby accurate gradation display by the liquid crystal display element can be performed.
次に、本発明の表示装置で用いるバックライトの駆動方法の第3の実施の形態について説明する。図10は本発明になる表示装置の第3の実施の形態におけるバックライトの断面図とその輝度分布図を示す。この実施の形態のバックライトは、導光板型のバックライトであり、図10に示すように、反射シート41上には複数個(ただし、ここでは画面縦方向には5個、画面横方向には任意の複数個)のLED40が2次元マトリクス状に規則的に配置されており、その反射シート41上に例えば乳白色のアクリル製の導光板42が設けられる。 Next, a third embodiment of a backlight driving method used in the display device of the present invention will be described. FIG. 10 shows a sectional view of a backlight and a luminance distribution diagram thereof in the third embodiment of the display device according to the present invention. The backlight of this embodiment is a light guide plate type backlight, and as shown in FIG. 10, there are a plurality of pieces on the reflection sheet 41 (however, in this case, five in the vertical direction of the screen and in the horizontal direction of the screen). Are arbitrarily arranged in a two-dimensional matrix, and a milky white acrylic light guide plate 42 is provided on the reflection sheet 41.
導光板42には、画面横方向を長手方向とし、LED40の大きさよりも若干大なる幅の5つの溝431〜435が互いに平行に形成されており、溝431〜435内に画面縦方向には5個あるLED40が各行単位で収容するようにされる。すなわち、溝431、432、433、434、435の内部空間には第1行のLED401、第2行のLED402、第3行のLED403、第4行のLED404、第5行のLED405がそれぞれ配置されている。導光板42の上方には拡散シート44が配置され、その上に光学シート45が積層される。光学シート45は、拡散シート、プリズムシート、偏光シート等を液晶パネル表示部1が要求する性能に合わせて適宜選択される。
The light guide plate 42, the screen horizontal direction and a longitudinal direction, than the magnitude of the LED40 has five
この実施の形態のバックライト6では、LED401〜405から発光された直接光は導光板42に入射し、LED401〜405を行毎に分離する導光板42の溝431〜435で特定の照射範囲に制限される。例えば、第k行(ここでは、kは1〜5の整数)のLED40kからの直接光は、溝43kにより両側に隣接する第k−1行と第k+1行の溝43k−1、43k+1方向に向かって光が導光される。そして導光された光は、導光板42中で液晶パネル表示部1のある上向きに出射され、拡散シート44で拡散し、光学シート45を通して、図1の液晶パネル表示部1の背面を照射する。
In the backlight 6 of this embodiment, the direct light emitted from the
ここで、図10(B)に示すように、第2行のLED402と第3行のLED403が消灯し、かつ、他のLED401、404、405は点灯している場合を考える。この場合、第1行のLED401からの光は、導光板42の溝431により導光板42内を第1行のLED401と第2行のLED402との間に向かって導光されてから導光板42の上方に出射される。第4行のLED404からの光は、導光板42の溝434により導光板42内を第3行のLED403とLED404との間と、LED404と第5行のLED405との間に向かってそれぞれ導光されてから導光板42の上方に出射される。また、LED405からの光は、導光板42の溝435により導光板42内をLED404とLED405との間と、LED405とLED406との間に向かってそれぞれ導光されてから導光板42の上方に出射される。
Here, as shown in FIG. 10 (B), and LED 40 2 of the second row off the third row of the
従って、LED401〜405のうち任意の一行のLED40kから図10(B)中、導光板42内を左右に導光されてから上方に出射される光束をそれぞれ”1”とすると、同図(B)の場合、同図(A)に示すように、第1行と第2行の各LED列の間の明るさは”1”、第2行と第3行の各LED列の間の明るさは”0”、第3行と第4行の各LED列の間の明るさは”1”、第4行と第5行の各LED列の間の明るさは”2”となる。
Therefore, if the light beams emitted from the
従って、本実施の形態のバックライト6の見え方は前述した図5と同様になる。図5は、LED列が全部でn行ある場合である。バックライト6をスキャンする場合、第m行と第m−1行又は第m+1行の計2行のLED列を消灯し、かつ、他のLED列を点灯し、フレーム時間に同期して、mを1からnまで変化させることで走査(スキャン)する。このとき、バックライト6の黒帯部分(図5の第m行)は、図1の液晶パネル表示部1の画素回路2により液晶表示素子に線順次で書き込まれる画像データの書き込みラインに同期してスキャンされる。
Therefore, the appearance of the backlight 6 of the present embodiment is the same as that shown in FIG. FIG. 5 shows a case where there are n rows of LED columns in total. When the backlight 6 is scanned, the LED columns of a total of two rows of the m-th row and the (m-1) -th row or the (m + 1) -th row are turned off, and the other LED rows are turned on, and in synchronization with the frame time, m Is changed by changing from 1 to n. At this time, the black belt portion (m-th row in FIG. 5) of the backlight 6 is synchronized with the writing line of the image data written line-sequentially into the liquid crystal display element by the
ここで、説明の簡単のため、バックライト6のLED40が例えば全部で8行からなるものとした場合、図1のバックライト駆動回路7は、図11に示すように、1フレームを8分割し、最初の1/8フレーム期間t11では、第1行、第8行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED401、408を黒四角で模式的に示すように消灯すると共に、他のLED402〜407を点灯制御し、次の1/8フレーム期間t12では、第1行、第2行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED401、402を消灯すると共に、他のLED403〜408を点灯制御する。
Here, for simplicity of explanation, if the
更に、次の1/8フレーム期間t13から最後の1/8フレーム期間t18までは、隣接する2行にそれぞれ一列に配置された複数個のLED40j−1、40j(ただし、j=3〜8)を黒四角で模式的に示すように消灯し、かつ、他のLEDを点灯制御すると共に、その消灯する2行のLEDを1/8フレーム毎に1行ずつ画面下方向にシフトするようにスキャンする。
Further, from the next 1/8 frame period t13 to the last 1/8 frame period t18, a plurality of
従って、例えば、図11の1/8フレーム期間t13では、バックライト6は図10(A)に示したように、第2行と第3行のLED列の間の行(図5では第m行に相当)が最も輝度が低い黒帯となり、第1行と第2行のLED列の間の行(図5では第m−1行)と第3行と第4行のLED列の間の行(図5では第m+1行)が中間の輝度となり、それ以外の行が最も輝度が明るくなる。 Therefore, for example, in the 1/8 frame period t13 in FIG. 11, the backlight 6 is arranged between the second row and the third row of LED columns (mth in FIG. 5), as shown in FIG. (Corresponding to the row) is the black band with the lowest luminance, and between the LED columns of the first row and the second row (m-1 row in FIG. 5) and the LED rows of the third row and the fourth row. The row (m + 1th row in FIG. 5) has an intermediate luminance, and the other rows have the highest luminance.
なお、前述したように、黒帯部分(図5の第m行)と中間輝度部分(図5の第m−1行と第m+1行)とが画面上から下方向へスキャンされるが、上記のバックライト6の黒帯部分(図5の第m行)に対応した位置にある液晶パネル表示部1の各ラインには線順次で画像データが書き込まれるように、バックライト6の点灯/消灯制御と画像データの線順次書き込みとが同期して行われる。
As described above, the black belt portion (the m-th row in FIG. 5) and the intermediate luminance portion (the (m−1) -th row and the m + 1-th row in FIG. 5) are scanned downward from the top of the screen. The backlight 6 is turned on / off so that image data is written line-sequentially to each line of the liquid crystal
また、上記の図11の説明では、期間t11〜t18はそれぞれ便宜上1/8フレーム期間として説明したが、厳密には1/8フレームより若干短い期間である。また、バックライトの消灯期間は画像データの明るさなどにより可変パルス幅変調(PWM)されるが、本実施の形態の要旨ではないので、その詳細な説明は省略する。 In the description of FIG. 11 above, the periods t11 to t18 have been described as 1/8 frame periods for convenience, but strictly speaking, they are slightly shorter than 1/8 frames. In addition, the backlight extinction period is subjected to variable pulse width modulation (PWM) depending on the brightness of image data and the like, but since it is not the gist of the present embodiment, detailed description thereof is omitted.
このように、本実施の形態によれば、第1及び第2の実施の形態と同様に、最も輝度が低い1行とその上下1行ずつの中間輝度部分を画面縦方向に走査(スキャン)するようにしているため、ホールド型駆動の液晶パネル表示部1に照射するバックライト6の光をインパルス的な明るさの列にすることができる。このため良好な動画特性を得ることができる。更に、最も輝度が低い1行の上下1行ずつに中間輝度部分を設けているため、上記のスキャンを行っても従来のバックライトに比べて、液晶表示素子の透過率が完全に立ち上がる前の画素に照射する光を少なくすることができ、これにより、正確な階調表示ができる。
As described above, according to the present embodiment, as in the first and second embodiments, one row having the lowest luminance and the intermediate luminance portion of the upper and lower rows are scanned (scanned) in the vertical direction of the screen. Thus, the light of the backlight 6 that irradiates the liquid crystal
なお、以上の実施の形態では、バックライトの光源を構成する発光素子としてLED101〜108、LED401〜408を用いるように説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図3に示したCCFL20やHCFLを用いてもよいことは勿論である。また、本発明によるバックライトスキャン駆動方法は、特に液晶ディスプレイに適しているが、同様の表示原理を持つ表示装置であれば適用可能である。
In the above embodiment, the
1 液晶パネル表示部
2 画素回路
3 液晶表示コントローラ
4 ゲート信号線駆動回路
5 データ信号線駆動回路
6 バックライト
7 バックライト駆動回路
10 発光ダイオード(LED)
101〜108、401〜405 LED列
11、21、41 反射シート
11a、11b、11c、21a 照射範囲制限用山部分
12、22、44 拡散板
13、23、45 光学シート
20 冷陰極蛍光ランプ(CCFL)
42 導光板
431〜435 溝
DESCRIPTION OF
10 1 to 10 8 , 40 1 to 40 5
42
Claims (3)
前記バックライトは、
前記画面の縦方向にN行(Nは4以上の整数)の直接光を照射する、前記画面の縦方向にN個配置された発光素子からなる光源と、
前記光源からの前記画面の縦方向のN行の直接光の照射範囲を制限して、L行目(Lは2〜N−1のうちの任意の一の値)の直接光を、隣接するL−1行目とL+1行目の直接光の一部又は全部と合成する照射範囲制限部と
を少なくとも有する構成であり、
入力される画像データの前記画面の表示期間内において、前記光源を構成する前記画面の縦方向にN個配置された発光素子のうち前記L−1行目、L行目及びL+1行目の隣接する3行の各発光素子を消灯し、かつ、前記N個の前記発光素子のうち前記3行以外の各発光素子を点灯すると共に、前記画像データが書き込まれるタイミングの前記表示素子のライン範囲を前記3行の各発光素子の消灯により前記バックライトの輝度が最も低くなる行に相当するライン範囲に同期させて、消灯する前記3行の各発光素子と点灯する各発光素子とを画面縦方向に順次切り替えて消灯する前記3行の位置を画面縦方向に走査するバックライト制御手段を有することを特徴とする表示装置。 Rutotomoni receiving the light emitted from the backlight, a display device for displaying an image on a screen by a plurality of display elements in which the image data for each line is written,
The backlight is
A light source comprising N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen, which irradiates N rows (N is an integer of 4 or more) direct light in the vertical direction of the screen;
Limiting the direct light irradiation range of N rows in the vertical direction of the screen from the light source , direct light of the Lth row (L is any one of 2 to N-1) is adjacent. A configuration including at least an irradiation range limiting unit to be combined with part or all of the direct light of the (L-1) th row and the (L + 1) th row,
Among the N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen constituting the light source within the display period of the image data to be input, adjacent to the L−1, L, and L + 1 rows. each light-emitting element 3 rows turned off to, and as well as light the respective light emitting elements other than the three rows among the N of the light emitting element, the line range of the display device of the timing of the image data is written The three rows of light emitting elements that are turned off and the light emitting devices that are turned on are synchronized with the line range corresponding to the row where the luminance of the backlight is lowest by turning off the light emitting elements of the three rows. A display device comprising backlight control means for scanning in the vertical direction of the screen the positions of the three rows that are sequentially switched to each other and turned off.
前記光源は、反射シート上に、前記画面の横方向に長手方向を持つ一の発光素子又は前記横方向に1列に並んだ複数個の発光素子が配置され、かつ、前記画面の縦方向にN個配置された前記発光素子からなり、
前記照射範囲制限部は、前記反射シートと一体的に形成され、かつ、L行目の前記発光素子からの前記直接光の照射範囲を制限して、前記隣接するL−1行目とL+1行目の各発光素子からの直接光の一部又は全部と合成する、断面が山形状のシート部であり、前記バックライトは、前記光源からの光を前記液晶表示素子に照射する直下型であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 The display element is a liquid crystal display element;
The light source includes, on a reflective sheet, one light emitting element having a longitudinal direction in the horizontal direction of the screen or a plurality of light emitting elements arranged in a row in the horizontal direction, and in the vertical direction of the screen. N light emitting elements arranged,
The irradiation range limiting unit is formed integrally with the reflection sheet and limits the irradiation range of the direct light from the light emitting elements in the Lth row, so that the adjacent L-1th row and L + 1th row The cross section is a mountain-shaped sheet portion that is combined with part or all of the direct light from each light emitting element of the eye, and the backlight is a direct type that irradiates the liquid crystal display element with light from the light source The display device according to claim 1.
前記バックライトは、
前記画面の縦方向にN行(Nは3以上の整数)の直接光を照射する、前記画面の縦方向にN個配置された発光素子からなる光源と、
前記画面の縦方向の前記N行のうち、L行目(Lは2〜N−1のうちの任意の一の値)の前記発光素子からの直接光を、隣接するL−1行目とL+1行目の各発光素子からの直接光と内部で合成した後、外部へ出射する導光板と
を少なくとも有する構成であり、
入力される画像データの前記画面の表示期間内において、前記光源を構成する前記画面の縦方向にN個配置された発光素子のうち前記L行目と前記L−1行目又はL+1行目の隣接する2行の各発光素子を消灯し、かつ、前記N個の前記発光素子のうち前記2行以外の各発光素子を点灯すると共に、前記画像データが書き込まれるタイミングの前記表示素子のライン範囲を前記2行の各発光素子の消灯により前記バックライトの輝度が最も低くなる行の範囲に相当するライン範囲に同期させて、消灯する前記2行の各発光素子と点灯する各発光素子とを画面縦方向に順次切り替えて消灯する前記2行の位置を画面縦方向に走査するバックライト制御手段を有することを特徴とする表示装置。 Rutotomoni receiving the light emitted from the backlight, a display device for displaying an image on a screen by a plurality of display elements in which the image data for each line is written,
The backlight is
A light source composed of N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen, which irradiates N rows (N is an integer of 3 or more) direct light in the vertical direction of the screen;
Of the N rows in the vertical direction of the screen, direct light from the light emitting element in the L row (L is an arbitrary value of 2 to N-1) is changed to the adjacent L-1 row. A light guide plate that is combined with direct light from each light-emitting element in the (L + 1) th row and then emitted to the outside, and
Within the display period of the screen of the input image data, among the N light emitting elements arranged in the vertical direction of the screen constituting the light source, the L row and the L−1 row or the L + 1 row. It turns off the respective light emitting elements of two adjacent rows, one or prior SL with lighting the each light emitting element other than the second row of the N light emitting elements, the display elements of the timing of the image data is written The light emitting elements to be turned on and the light emitting elements to be turned on in synchronization with the line range corresponding to the line range corresponding to the row range in which the luminance of the backlight is lowest by turning off the light emitting elements in the two rows. And a backlight control means for scanning the positions of the two rows that are turned off in the vertical direction of the screen in the vertical direction of the screen.
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