JP2004163829A

JP2004163829A - Liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2004163829A
Application number: JP2002332427A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshii; 隆司吉井; Michiyuki Sugino; 道幸杉野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-06-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of improving the display picture quality of a moving picture by controlling intermittent driving of a back light source or driving for black writing to a liquid crystal display panel according to the gradation transition of an image signal before and after one vertical interval. SOLUTION: In the liquid crystal display device, an image signal in a vertical interval of expected display is written to the liquid crystal display panel 1, and the back light source 3 is intermittently turned on within the one vertical interval to prevent a movement blur caused during moving picture display. The liquid crystal display device is equipped with a gradation transition detecting means 9 for detecting gradation transition of the image signal before and after the one vertical interval, and control means 9, 6 of varying and controlling the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel 1 according to the detected gradation transition. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライト光源により液晶表示パネルを照明して画像を表示する液晶表示装置に関し、特にインパルス型表示に近づけることにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高精細、低消費電力、省スペースを実現できる液晶表示装置（ＬＣＤ）等のフラットパネル型表示装置（ＦＰＤ）が盛んに開発されてきており、その中でも特にコンピュータ表示装置やテレビジョン表示装置等の用途へのＬＣＤの普及は目覚しいものがある。しかしながら、このような用途に従来から主として用いられてきた陰極線管（ＣＲＴ）表示装置に対して、ＬＣＤにおいては、動きのある画像を表示した場合に、観視者には動き部分の輪郭がぼけて知覚されてしまうという、いわゆる「動きぼけ」の欠点が指摘されている。
【０００３】
動画表示における動きぼけが液晶の光学応答時間の遅れ以外に、例えば特開平９−３２５７１５号公報に記載されているように、ＬＣＤの表示方式そのものにも起因するという指摘がなされている。電子ビームを走査して蛍光体を発光させて表示を行うＣＲＴ表示装置においては、各画素の発光は蛍光体の若干の残光はあるものの概ねインパルス状となる、いわゆるインパルス型表示方式となっている。
【０００４】
これに対して、ＬＣＤ表示装置においては、液晶に電界を印加することにより蓄えられた電荷が次に電界を印加するまで比較的高い割合で保持されるため（特にＴＦＴＬＣＤにおいては、画素を構成するドット毎にＴＦＴスイッチが設けられており、さらに通常は各画素毎に補助容量が設けられているので蓄えられた電荷の保持能力がきわめて高い）、液晶画素が次のフレームの画像情報に基づく電界印加により書き換えられるまで発光し続けるという、いわゆるホールド型表示方式である。
【０００５】
このような、ホールド型表示装置においては、画像表示光のインパルス応答が時間的な広がりを持つため、時間周波数特性が劣化して、それに伴い空間周波数特性も低下し、観視画像のぼけが生じる。そこで、上述の特開平９−３２５７１５号公報においては、表示面に設けたシャッタもしくは光源ランプ（バックライト）をオン／オフ制御することにより、表示画像の各フィールド期間の後半のみ表示光を観視者に提示して、インパルス応答の時間的広がりを制限することにより、観視画像の動きぼけを改善する表示装置が提案されている。
【０００６】
これについて、図１１及び図１２とともに説明する。図１１において、１１はストロボランプ等の高速に点灯／消灯が可能な光源ランプ、１２は光源ランプ１１に電力を供給する電源、１３は電気的な画像信号を画像表示光に変換する、ＴＦＴ型液晶などの透過型の表示素子、１６は画像信号と同期信号とにより表示素子１３を駆動するための駆動信号を発生する駆動回路、１７は入力された同期信号の垂直同期に同期した制御パルスを発生させ、電源１２のオン／オフを制御するためのパルス発生回路である。
【０００７】
光源ランプ１１は、電源１２からのパルス状の電力供給によって、点灯率が５０％の場合、フィールド期間Ｔ内の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間だけ消灯し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間だけ点灯する（図１２参照）。また、電源１２からのパルス状の電力供給によって、点灯率が２５％の場合、フィールド期間Ｔ内の時刻ｔ１から時刻ｔ６までの期間だけ消灯し、時刻ｔ６から時刻ｔ３までの期間だけ点灯する（図１２参照）。
【０００８】
すなわち、パルス発生回路１７及び電源１２により光源ランプ１１の発光期間が制御される。従って、画像ディスプレイとしての画像表示光の総合的な応答は、例えば、点灯率が５０％である場合、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間のパルスオン波形、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間のパルスオン波形のみとなる。このため、ディスプレイ総合応答の時間的な広がりは減少し、その時間周波数特性もよりフラットな特性に改善されるので、動画表示時の画質劣化も改善される。
【０００９】
このように、表示すべき１垂直期間内の画像信号を書き込んで所定時間を経過した後に、バックライト光源を全面点灯させることにより、動画表示の際に生じる動きぼけ等の画質劣化を改善する方式は全面フラッシュ型と呼ばれ、上記特開平９−３２５７１５号公報の他にも、例えば特開２００１−２０１７６３号公報、特開２００２−５５６５７号公報等にて開示されている。
【００１０】
また、上述の全面フラッシュ型のバックライト点灯方式に対して、例えば特開平１１−２０２２８６号公報、特開２０００−３２１５５１号公報、特開２００１−２９６８３８号公報には、複数の分割表示領域に対応する発光分割領域毎にバックライト光源を順次スキャン点灯させることにより、動画表示の際に生じる動きぼけ等の画質劣化を改善する、所謂走査型のバックライト点灯方式が提案されている。
【００１１】
このようにバックライトを順次高速点滅させることで、ホールド型駆動の表示状態からＣＲＴのようなインパルス型駆動の表示に近づけるものについて、図１３乃至図１５とともに説明する。図１３においては、液晶表示パネル２０２の裏面に複数（ここでは４本）の直下型蛍光灯ランプ（ＣＣＦＴ）２０３〜２０６を走査線に平行な方向に配置し、液晶表示パネル２０２の走査信号に同期させて各ランプ２０３〜２０６を上下方向に順次点灯させる。尚、各ランプ２０３〜２０６は液晶表示パネル２０２を水平方向に４分割した各表示領域に対応している。
【００１２】
図１４は図１３に対応したランプの点灯タイミングを示す図である。図１４において、Ｈｉｇｈの状態がランプの点灯状態を示す。例えば、液晶表示パネル２０２における上側１／４の分割表示領域に対して、１フレーム中の（１）のタイミングで映像信号が書き込まれ、（２）の液晶応答期間だけ遅延して、（３）のタイミングで蛍光灯ランプ２０３を点灯させる。このように、映像信号の書き込み後、各分割表示領域に対して１本のランプのみを点灯させる動作を、１フレーム期間内で順次繰り返す。
【００１３】
これによって、液晶のホールド型駆動の表示状態からＣＲＴのインパルス型駆動の表示状態に近づけることが可能となるため、動画表示を行った場合に１フレーム前の映像信号が認識されなくなり、エッジボケによる動画表示品位の低下を防ぐことができる。尚、図１５に示すように、ランプを２本ずつ同時に点灯させることによっても、同様の効果を得ることができるばかりでなく、バックライトの点灯時間を長くすることが可能であり、バックライト輝度の低下を抑制することができる。
【００１４】
また、この走査型のバックライト点灯方式においては、複数の分割表示領域毎に、液晶が光学的に十分応答したタイミングで、対応する発光領域を点灯させるので、液晶への画像の書き込みからバックライト光源が点灯するまでの期間を、表示画面位置（上下位置）に関わらず均一化させることが可能であり、従って表示画面の位置によらず動画の動きぼけを十分に改善することができるという利点がある。
【００１５】
さらに、上述したバックライトの間欠駆動方式に対して、例えば特開平９−１２７９１７号公報、特開平１１−１０９９２１号公報には、バックライト光源を１フレーム内で間欠駆動するのではなく、１フレーム内において映像信号と黒信号とを繰返し液晶表示パネルに書き込むことにより、ある映像信号のフレームを走査してから次のフレームを走査するまで、画素の発光時間（画像表示期間）を短縮して、擬似的なインパルス型表示を実現する、所謂黒書込型の液晶表示装置が提案されている。
【００１６】
【特許文献１】
特開平９−３２５７１５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０１７６３号公報
【特許文献３】
特開２００２−５５６５７号公報
【特許文献４】
特開平１１−２０２２８６号公報
【特許文献５】
特開２０００−３２１５５１号公報
【特許文献６】
特開２００１−２９６８３８号公報
【特許文献７】
特開平９−１２７９１７号公報
【特許文献８】
特開平１１−１０９９２１号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術は、ホールド型表示装置において動画表示の際に生じる動きぼけによる画質劣化を改善するために、１フレーム（例えば６０Ｈｚのプログレッシブスキャンの場合は１６．７ｍｓｅｃ）内で、バックライト間欠駆動を行ったり、画像表示信号に続いて黒表示信号を液晶表示パネルに書き込むことで画像表示期間を短縮し、擬似的にホールド型駆動の表示状態からＣＲＴのようなインパルス型駆動の表示に近づけるものである。
【００１８】
ところで、図１６に示すように、液晶の応答速度は前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移依存性が非常に大きく、一般的にある中間調から別の中間調に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することが知られている。すなわち、上述した従来の技術においては、入力画像信号の階調遷移パターンによっては、液晶が完全に応答して目標輝度に到達する前に、バックライトの点灯を開始したり、黒表示信号の書込みを開始してしまうこととなり、その結果、尾引き等の残像が発生するなど表示画像の画質劣化を招来するという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移に応じて、バックライト光源の間欠駆動或いは液晶表示パネルへの黒書込駆動を制御することにより、動画像の表示画質を向上させることが可能な液晶表示装置を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、表示すべき垂直期間の画像信号を液晶表示パネルに書き込むとともに、バックライト光源を１垂直期間内で間欠点灯することにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、前記検出された階調遷移に基づいて、前記液晶表示パネルに供給する画像信号のフレーム周波数を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本願の第２の発明は、前記第１の発明において、前記バックライト光源が、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号に同期して１垂直期間毎に全面フラッシュ発光するものであることを特徴とする。
【００２２】
本願の第３の発明は、前記第１の発明において、前記バックライト光源が、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号及び水平同期信号に同期して複数の発光領域を順次スキャン点灯するものであることを特徴とする。
【００２３】
本願の第４の発明は、表示すべき垂直期間の画像信号を液晶表示パネルに書き込むとともに、バックライト光源を１垂直期間内で間欠点灯することにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、前記検出された階調遷移に基づいて、前記バックライト光源の点灯期間を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本願の第５の発明は、前記第４の発明において、前記バックライト光源が、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号に同期して１垂直期間毎に全面フラッシュ発光するものであることを特徴とする。
【００２５】
本願の第６の発明は、前記第４の発明において、前記バックライト光源が、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号及び水平同期信号に同期して複数の発光領域を順次スキャン点灯するものであることを特徴とする。
【００２６】
本願の第７の発明は、前記第４乃至第６の発明において、前記バックライト光源の点灯期間に応じて、該バックライト光源の発光強度を可変することを特徴とする。
【００２７】
本願の第８の発明は、表示すべき垂直期間の画像信号と黒表示信号とを１垂直期間内で液晶表示パネルに書き込むことにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、前記検出された階調遷移に基づいて、前記液晶表示パネルに黒表示信号を供給する期間を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
本願の第９の発明は、前記第８の発明において、前記液晶表示パネルを照射するバックライト光源の発光強度を可変することを特徴とする。
【００２９】
本発明の液晶表示装置によれば、動きぼけを防止するためにバックライト光源を間欠駆動する際に、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移に応じて、前記液晶表示パネルに供給する画像信号のフレーム周波数、又は液晶表示パネルを照射するバックライトの点灯期間を適切に自動切換することにより、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、画像表示を行うことが可能となり、動きぼけとともに残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００３０】
同様に、黒表示信号を液晶表示パネルへ書み込むことで動きぼけを防止する際にも、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移に応じて、黒表示期間を適切に自動切換することにより、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、黒表示を行うことが可能となり、動きぼけとともに残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１及び図２とともに詳細に説明する。ここで、図１は本実施形態の液晶表示装置における要部概略構成を示す機能ブロック図、図２は本実施形態の液晶表示装置における基本動作原理を説明するための説明図である。
【００３２】
本実施形態においては、図１に示すように、液晶層と該液晶層に走査信号及びデータ信号を印加するための電極とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示パネル１と、入力画像信号に基づいて前記液晶表示パネル１のデータ電極及び走査電極を駆動するための電極駆動部２と、前記液晶表示パネル１の裏面に配置された直下型のバックライト光源３と、入力画像信号から同期信号を抽出する同期信号抽出部４と、バックライト光源３を１垂直期間内で消灯／点灯の間欠駆動する光源駆動部５とを備えている。
【００３３】
さらに、入力画像信号のフレーム周波数を高周波数に変換して電極駆動部２に出力するフレーム周波数変換部６と、当該装置内部の温度を検出するための温度検出部７と、前フレームデータを記憶するフレームメモリ８と、前記フレームメモリ８から読み出された前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移を検出し、この入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移と前記温度検出部７で検出された温度データとに基づいて、前記フレーム周波数変換部６に所定の制御信号を出力する制御ＣＰＵ９と、入力画像信号を１フレーム期間分だけ遅延させる遅延部１０とを備えている。
【００３４】
前記光源駆動部５は同期信号抽出部４で抽出された垂直同期信号に基づいて、バックライト光源３を点灯／消灯するタイミングを制御する。また、フレーム周波数変換部６は例えばフレームメモリを備えたものであり、入力画像信号の１フレーム分の画像をフレームメモリに記憶した後、制御ＣＰＵ９からの制御信号に基づいて、所定のフレーム周波数に変換した画像信号を出力する。
【００３５】
尚、上記バックライト光源３としては、直下型蛍光灯ランプの他、直下型又はサイド照射型のＬＥＤ光源、ＥＬ光源などを用いることができる。特にＬＥＤ（発光ダイオード）は応答速度が数十ｎｓ〜数百ｎｓであり、蛍光灯ランプのｍｓオーダーに比べて応答性が良好なため、よりスイッチングに適した点灯／消灯状態を実現することが可能である。また、温度検出部７は、できるだけ液晶表示パネル１の温度を正確に検出することが可能に設けられるのが望ましい。
【００３６】
本実施形態の液晶表示装置は、全面フラッシュ型のバックライト点灯方式により、動画表示の際に生じる動きぼけを防止するものである。すなわち、図２に示すように、表示画面の全走査期間（画像の書き込み）が完了してから、液晶の応答期間分だけ遅延させた後、バックライト光源３に駆動波形を印加することにより、図中網掛け部分で示すバックライト点灯期間に、バックライト光源３を表示画面の全面に対して一斉に点灯（フラッシュ発光）させる。
【００３７】
ここで、本実施形態においては、例えば図３に示すような黒もしくは低階調から中間階調へ遷移する時間が特に遅いような光学応答特性（階調遷移依存性）を持つ液晶表示パネル１を用いるものとし、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に応じて、入力画像信号のフレーム周波数を所定の周波数に変換するようフレーム周波数変換部６を制御することで、画像の書込走査期間を可変して、階調遷移依存性のある液晶が応答する期間（液晶応答時間）を十分に確保している。尚、本実施形態では、バックライト光源３のバックライト点灯期間（画像表示期間）、すなわち点灯率（インパルス率）は変更せず、ここでは５０％（１／２フレーム＝約８．４ｍｓ）としている。
【００３８】
以下、本実施形態の液晶表示装置の動作例について説明する。例えば、１画面内の全ての画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｃ（応答速度が早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図２（ａ）に示すように、フレーム周波数変換部６によって、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を４倍の２４０Ｈｚに変換し、この４倍速に変換された画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）確保することができる。
【００３９】
また、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｂ（応答速度が遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図２（ｂ）に示すように、フレーム周波数変換部６によって、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を６倍の３６０Ｈｚに変換し、この６倍速に変換された画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１／６フレーム期間（＝約２．８ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１／３フレーム期間（＝約５．６ｍｓ）確保することができる。
【００４０】
さらに、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ａ（応答速度が特に遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図２（ｃ）に示すように、フレーム周波数変換部６によって、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を８倍の４８０Ｈｚに変換し、この８倍速に変換された画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１／８フレーム期間（＝約２．１ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、３／８フレーム期間（＝約６．３ｍｓ）確保することができる。
【００４１】
このように、１フレーム前後の入力画像信号に対して液晶表示パネル１の光学応答特性が悪い階調遷移が検出されると、遅延部１０で１フレーム期間だけ遅延された現フレームデータのフレーム周波数を高周波数に変換して、液晶表示パネル１に供給するように制御することで、画像走査期間を短縮し、液晶応答期間を増大させることが可能になる。従って、液晶応答速度が遅い階調遷移を伴う画像入力時であっても、液晶応答期間を十分に確保することでき、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、画像表示を行うことが可能となるため、動きぼけばかりでなく残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００４２】
尚、液晶の応答速度は環境温度によっても大きく異なり、特に低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することから、本実施形態のように、上記入力画像信号の階調遷移パターンに加えて、温度検出部７で検出された装置内温度も考慮して、フレーム周波数を決定するように構成しても良い。これによって、さらに液晶の光学応答特性に応じた適切な画像表示を実現することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態においては、入力画像信号の階調遷移に応じて画像信号のフレーム周波数を３段階に切換変換するものについて説明したが、４段階以上のフレーム周波数に切換変換するように構成しても良く、上記実施形態に限定されないことは明らかである。さらに、一般的に連続する画像フレームは相関性を有することから、前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移に基づいて、次フレームデータに対するフレーム周波数を可変制御するようにしても良く、この場合は遅延部１０を廃止することが可能である。
【００４４】
そしてまた、上述した本実施形態の場合、１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が１画素でも検出された場合に、液晶表示パネル１に供給する画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するように制御しているが、これに限らず、例えば１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が予め決められた所定数の画素について検出された場合に、画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するようにしたり、１フレーム中において最も検出頻度の高い階調遷移領域に基づいて、画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するようにしても良い。
【００４５】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、全面フラッシュ型のバックライト点灯方式を用いてインパルス型駆動の表示状態に近づけることで動きぼけを防止する際、１フレーム前後における画像信号の階調遷移に応じて画像の書込走査期間を制御しているので、動きぼけの発生を防止するとともに、尾引き等の残像の発生を防止することが可能となり、表示画像の画質向上を実現することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態について、図４及び図５とともに詳細に説明するが、上述した第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここで、図４は本実施形態の液晶表示装置における要部概略構成を示す機能ブロック図、図５は本実施形態の液晶表示装置における基本動作原理を説明するための説明図である。
【００４７】
本実施形態の液晶表示装置は、上述した第１の実施形態と同様、全面フラッシュ型のバックライト点灯方式により、動画表示の際に生じる動きぼけを防止するものであるが、図４に示すように、特に入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に基づいて、バックライト光源３の点灯期間（点灯タイミング）を可変すべく、制御ＣＰＵ９が光源駆動部５を制御することにより、階調遷移依存性のある液晶が応答する期間（液晶応答時間）を十分に確保している。
【００４８】
また、バックライト光源３の点灯期間（画像表示期間）の可変制御に伴い、制御ＣＰＵ９はバックライト光源３の発光輝度を可変するように光源駆動部５を制御する。ここでは、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）が短縮されても、入力画像信号と表示輝度の関係が一定となるように、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を上げるように制御している。
【００４９】
尚、本実施形態では、液晶表示パネル１に供給する画像信号のフレーム周波数は外部条件等によって変更せず、フレーム周波数変換部６では常に４倍速の２４０Ｈｚに変換した画像信号を出力するものとする。
【００５０】
以下、本実施形態の液晶表示装置の動作例について説明する。例えば、１画面内の全ての画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｃ（応答速度が早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図５（ａ）に示すように、バックライト光源３の点灯期間、すなわち点灯率（発光デューティ）を５０％（約８．４ｍｓ）としている。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１フレーム期間の２５％（＝約４．２ｍｓ）確保することができる。
【００５１】
また、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｂ（応答速度が遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図５（ｂ）に示すように、バックライト光源３の点灯タイミングを遅延させて、バックライト光源３の点灯率（発光デューティ）を４０％（約６．７ｍｓ）としている。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１フレーム期間の３５％（＝約５．８ｍｓ）確保することができる。
【００５２】
さらに、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ａ（応答速度が特に遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図５（ｃ）に示すように、バックライト光源３の点灯タイミングをさらに遅延させて、バックライト光源３の点灯率（発光デューティ）を３０％（約５．０ｍｓ）としている。この場合、１画面分の画像書込走査が完了してから、バックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１フレーム期間の４５％（＝約７．５ｍｓ）確保することができる。
【００５３】
このように、１フレーム前後の入力画像信号に対して液晶表示パネル１の光学応答特性が悪い階調遷移が検出されると、遅延部１０で１フレーム期間だけ遅延された現フレームデータを表示する際におけるバックライト光源３の点灯期間を短縮するように制御することで、液晶応答期間を増大させることが可能になる。従って、液晶応答速度が遅い階調遷移を伴う画像入力時であっても、液晶応答期間を十分に確保することでき、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、バックライト光源３を点灯させて画像表示を行うことが可能となるため、動きぼけばかりでなく残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００５４】
尚、液晶の応答速度は環境温度によっても大きく異なり、特に低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することから、本実施形態のように、上記入力画像信号の階調遷移パターンに加えて、温度検出部７で検出された装置内温度も考慮して、バックライト点灯期間を決定するように構成しても良い。これによって、さらに液晶の光学応答特性に応じた適切な画像表示を実現することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態においては、バックライト点灯期間（画像表示期間）を入力画像信号の階調遷移に応じて３段階に切り換えるものについて説明したが、４段階以上のバックライト点灯期間に切り換えるように構成しても良く、上記実施形態に限定されないことは明らかである。さらに、上述した第１の実施形態のように、書込画像信号のフレーム周波数を可変するものと組み合わせて、液晶応答期間の設定自由度を向上させても良いことは言うまでもない。そしてまた、一般的に連続する画像フレームは相関性を有することから、前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移に基づいて、次フレームデータを表示する際のバックライト点灯期間を可変制御するようにしても良く、この場合は遅延部１０を廃止することが可能である。
【００５６】
そしてまた、上述した本実施形態の場合、１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が１画素でも検出された場合に、バックライト点灯期間を短縮するように制御しているが、これに限らず、例えば１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が予め決められた所定数の画素について検出された場合に、バックライト点灯期間を短縮するようにしたり、１フレーム中において最も検出頻度の高い階調遷移領域に基づいて、バックライト点灯期間を切り換えるようにしても良い。
【００５７】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、全面フラッシュ型のバックライト点灯方式を用いてインパルス型駆動の表示状態に近づけることで動きぼけを防止する際、１フレーム前後における画像信号の階調遷移に応じてバックライト光源３の点灯期間（点灯タイミング）を制御しているので、動きぼけの発生を防止するとともに、尾引き等の残像の発生を防止することが可能となり、表示画像の画質向上を実現することができる。
【００５８】
また、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）に応じて、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を可変しているので、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）に関わらず、入力画像信号と表示輝度の関係を常に一定とすることが可能である。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態について、図６とともに説明するが、上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここで、図６は本実施形態の液晶表示装置における基本動作原理を説明するための説明図である。
【００６０】
本実施形態の液晶表示装置は、走査型のバックライト点灯方式により、動画表示の際に生じる動きぼけを防止するものであるが、基本的な機能ブロック図は図１とともに上述した第１の実施形態のものと同様である。異なるのは、走査線と平行に配置された複数本の直下型蛍光灯ランプや、複数個の直下型又はサイド照射型のＬＥＤ光源、ＥＬ光源などを用いて構成されたバックライト光源３のうち、所定の本数（個数）を１発光領域としてこれらを１フレーム内で順次スキャン点灯するよう制御している点である。光源駆動部５は、同期信号抽出部４で抽出された垂直／水平同期信号に基づいて、各発光領域を順次スキャン点灯するタイミングを制御している。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、図６に示すように、ある水平ライン群（表示分割領域）の走査（画像の書き込み）が完了してから、液晶の応答遅延分を考慮して、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の発光領域（ある蛍光灯ランプ群又はＬＥＤ群）を点灯させる。これを上下方向に次の領域、・・・と繰り返す。これによって、図６中の網掛け部分で示すように、バックライト点灯期間を、画像信号の書込走査箇所に対応して、時間の経過に伴い発光領域単位で、順次移行させることができる。
【００６２】
ここで、本実施形態においては、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に応じて、入力画像信号のフレーム周波数を所定の周波数に変換するようフレーム周波数変換部６を制御することにより、画像の書込走査期間を可変して、階調遷移依存性のある液晶が応答する期間（液晶応答時間）を十分に確保している。尚、本実施形態では、１フレーム期間内におけるバックライト光源３の各発光領域の点灯期間（画像表示期間）は変更せず、常に５／８フレーム期間（＝約１０．４ｍｓ）としている。
【００６３】
以下、本実施形態の液晶表示装置の動作例について説明する。例えば、１画面内の全ての画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｃ（応答速度が早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図６（ａ）に示すように、フレーム周波数変換部６では、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を変換せずにそのまま出力し、この画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１フレーム期間（＝約１６．７ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）確保することができる。
【００６４】
また、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｂ（応答速度が遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図６（ｂ）に示すように、フレーム周波数変換部６によって、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を２倍の１２０Ｈｚに変換し、この２倍速に変換された画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１／２フレーム期間（＝約８．４ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、５／１６フレーム期間（＝約５．２ｍｓ）確保することができる。
【００６５】
さらに、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ａ（応答速度が特に階調遷移パターン）に含まれる場合は、図６（ｃ）に示すように、フレーム周波数変換部６によって、入力画像信号のフレーム周波数（６０Ｈｚ）を４倍の２４０Ｈｚに変換し、この４倍速に変換された画像信号を電極駆動部２を介して液晶表示パネル１に供給することにより、１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）で画像を書込走査する。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１１／３２フレーム期間（＝約５．７ｍｓ）確保することができる。
【００６６】
このように、１フレーム前後の入力画像信号に対して液晶表示パネル１の光学応答特性が悪い階調遷移が検出されると、遅延部１０で１フレーム期間だけ遅延された現フレームデータのフレーム周波数を高周波数に変換して、液晶表示パネル１に供給するように制御することで、画像走査期間を短縮し、液晶応答期間を増大させることが可能になる。従って、液晶応答速度が遅い階調遷移を伴う画像入力時であっても、液晶応答期間を十分に確保することでき、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、画像表示を行うことが可能となるため、動きぼけばかりでなく残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００６７】
尚、液晶の応答速度は環境温度によっても大きく異なり、特に低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することから、本実施形態においても、上記入力画像信号の階調遷移パターンに加えて、温度検出部７で検出された装置内温度も考慮して、フレーム周波数を決定するように構成しても良い。これによって、さらに液晶の光学応答特性に応じた適切な画像表示を実現することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態においては、入力画像信号の階調遷移に応じて画像信号のフレーム周波数を３段階に切換変換するものについて説明したが、４段階以上のフレーム周波数に切換変換するように構成しても良く、上記実施形態に限定されないことは明らかである。さらに、一般的に連続する画像フレームは相関性を有することから、前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移に基づいて、次フレームデータに対するフレーム周波数を可変制御するようにしても良く、この場合は遅延部１０を廃止することが可能である。
【００６９】
そしてまた、上述した本実施形態の場合、１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が１画素でも検出された場合に、液晶表示パネル１に供給する画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するように制御しているが、これに限らず、例えば１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が予め決められた所定数の画素について検出された場合に、画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するようにしたり、１フレーム中において最も検出頻度の高い階調遷移領域に基づいて、画像信号のフレーム周波数を高周波数に切換変換するようにしても良い。
【００７０】
さらに、図６に示したものにおいては、バックライト光源３を８つの発光領域（水平ライン群）に分割して順次スキャン点灯しているが、発光分割領域の数は２以上であればいくつでも良く、また各発光領域はバックライト光源３を水平方向（走査線と平行方向）に分割した領域に限られないことは明らかである。この点においても、バックライト光源３として直下型平面ＬＥＤを用いた場合の方が、発光分割領域の設定を自由度の高いものとすることができる。
【００７１】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、走査型のバックライト点灯方式を用いてインパルス型駆動の表示状態に近づけることで動きぼけを防止する際、１フレーム前後における画像信号の階調遷移に応じて画像の書込走査期間を制御しているので、動きぼけの発生を防止するとともに、尾引き等の残像の発生を防止することが可能となり、表示画像の画質向上を実現することができる。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施形態について、図７とともに詳細に説明するが、上述した第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここで、図７は本実施形態の液晶表示装置における基本動作原理を説明するための説明図である。
【００７３】
本実施形態の液晶表示装置は、走査型のバックライト点灯方式により、動画表示の際に生じる動きぼけを防止するものであるが、基本的な機能ブロック図は図４とともに上述した第２の実施形態のものと同様である。異なるのは、走査線と平行に配置された複数本の直下型蛍光灯ランプや、複数個の直下型又はサイド照射型のＬＥＤ光源、ＥＬ光源などを用いて構成されたバックライト光源３のうち、所定の本数（個数）を１発光領域としてこれらを１フレーム内で順次スキャン点灯するよう制御している点である。光源駆動部５は、同期信号抽出部４で抽出された垂直／水平同期信号に基づいて、各発光領域を順次スキャン点灯するタイミングを制御している。
【００７４】
すなわち、本実施形態では、図７に示すように、ある水平ライン群（表示分割領域）の走査（画像の書き込み）が完了してから、液晶の応答遅延分を考慮して、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の発光領域（ある蛍光灯ランプ群又はＬＥＤ群）を点灯させる。これを上下方向に次の領域、・・・と繰り返す。これによって、図７中の網掛け部分で示すように、バックライト点灯期間を、画像信号の書込走査箇所に対応して、時間の経過に伴い発光領域単位で、順次移行させることができる。
【００７５】
ここで、本実施形態においては、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に基づいて、バックライト光源３の各発光領域における点灯期間（点灯タイミング）を可変すべく、制御ＣＰＵ９が光源駆動部５を制御することにより、階調遷移依存性のある液晶が応答する期間（液晶応答時間）を十分に確保している。
【００７６】
また、バックライト光源３の点灯期間（画像表示期間）の可変制御に伴い、制御ＣＰＵ９はバックライト光源３の発光輝度を可変するように光源駆動部５を制御する。ここでは、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）が短縮されても、入力画像信号と表示輝度の関係が一定となるように、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を上げるように制御している。
【００７７】
尚、本実施形態では、液晶表示パネル１に供給する画像信号のフレーム周波数は外部条件等によって変更せず、常に入力画像信号（６０Ｈｚ）をそのまま出力するものとする。
【００７８】
以下、本実施形態の液晶表示装置の動作例について説明する。例えば、１画面内の全ての画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｃ（応答速度が早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図７（ａ）に示すように、１フレーム期間内におけるバックライト光源３の各発光領域の点灯期間を５／８フレーム期間（＝約１０．４ｍｓ）としている。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）確保することができる。
【００７９】
また、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｂ（応答速度が遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図７（ｂ）に示すように、バックライト光源３の点灯タイミングを遅延させて、１フレーム期間内におけるバックライト光源３の点灯期間を１／２フレーム期間（＝約８．４ｍｓ）としている。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、３／８フレーム期間（＝約５．８ｍｓ）確保することができる。
【００８０】
さらに、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ａ（応答速度が特に早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図７（ｃ）に示すように、バックライト光源３の点灯タイミングをさらに遅延させて、１フレーム期間内におけるバックライト光源３の点灯期間を３／８フレーム（＝約６．３ｍｓ）としている。この場合、ある水平ライン群（表示分割領域）の画像書込走査が完了してから、該水平ライン群に対応するバックライト光源３の点灯を開始するまでの液晶応答期間を、１／２フレーム期間（＝約８．４ｍｓ）確保することができる。
【００８１】
このように、１フレーム前後の入力画像信号に対して液晶表示パネル１の光学応答特性が悪い階調遷移が検出されると、遅延部１０で１フレーム期間だけ遅延された現フレームデータを表示する際におけるバックライト光源３の各発光領域の点灯期間を短縮するように制御することで、液晶応答期間を増大させることが可能になる。従って、液晶応答速度が遅い階調遷移を伴う画像入力時であっても、液晶応答期間を十分に確保することでき、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、バックライト光源３を点灯させて画像表示を行うことが可能となるため、動きぼけばかりでなく残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００８２】
尚、液晶の応答速度は環境温度によっても大きく異なり、特に低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することから、本実施形態においても、上記入力画像信号の階調遷移パターンに加えて、温度検出部７で検出された装置内温度も考慮して、バックライト点灯期間を決定するように構成しても良い。これによって、さらに液晶の光学応答特性に応じた適切な画像表示を実現することが可能となる。
【００８３】
また、本実施形態においては、各発光領域のバックライト点灯期間（画像表示期間）を入力画像信号の階調遷移に応じて３段階に切り換えるものについて説明したが、４段階以上のバックライト点灯期間に切り換えるように構成しても良く、上記実施形態に限定されないことは明らかである。さらに、上述した第３の実施形態のように、書込画像信号のフレーム周波数を可変するものと組み合わせて、液晶応答期間の設定自由度を向上させても良いことは言うまでもない。そしてまた、一般的に連続する画像フレームは相関性を有することから、前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移に基づいて、次フレームデータを表示する際のバックライト点灯期間を可変制御するようにしても良く、この場合は遅延部１０を廃止することが可能である。
【００８４】
さらに、上述した本実施形態の場合、１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が１画素でも検出された場合に、バックライト点灯期間を短縮するように制御しているが、これに限らず、例えば１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が予め決められた所定数の画素について検出された場合に、バックライト点灯期間を短縮するようにしたり、１フレーム中において最も検出頻度の高い階調遷移領域に基づいて、バックライト点灯期間を切り換えるようにしても良い。
【００８５】
また、図７に示したものにおいては、バックライト光源３を８つの発光領域（水平ライン群）に分割して順次スキャン点灯しているが、発光分割領域の数は２以上であればいくつでも良く、また各発光領域はバックライト光源３を水平方向（走査線と平行方向）に分割した領域に限られないことは明らかである。この点においても、バックライト光源３として直下型平面ＬＥＤを用いた場合の方が、発光分割領域の設定を自由度の高いものとすることができる。また、バックライト光源３としてＬＥＤを用いた場合、その駆動電流量を制御することで、比較的容易にバックライト輝度を制御することも可能である。
【００８６】
そしてまた、本実施形態においては、各発光領域の発光期間及び発光輝度をフレーム単位で可変制御しているが、液晶表示パネル１の各分割領域毎に入力画像信号の階調遷移を検出し、それぞれにおける検出結果に応じて各発光領域の発光期間及び発光輝度を発光領域毎に独立して可変制御するようにしても良い。
【００８７】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、走査型のバックライト点灯方式を用いてインパルス型駆動の表示状態に近づけることで動きぼけを防止する際、１フレーム前後における画像信号の階調遷移に応じてバックライト光源３の各発光領域における点灯期間（点灯タイミング）を制御しているので、動きぼけの発生を防止するとともに、尾引き等の残像の発生を防止することが可能となり、表示画像の画質向上を実現することができる。
【００８８】
また、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）に応じて、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を可変しているので、バックライト光源３の点灯期間（点灯率）に関わらず、入力画像信号と表示輝度の関係を常に一定とすることが可能である。
【００８９】
さらに、本発明の第５の実施形態について、図８乃至図１０とともに説明するが、上記第４実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。ここで、図８は本実施形態の液晶表示装置における要部概略構成を示す機能ブロック図、図９は本実施形態の液晶表示装置における電極駆動動作を説明するためのタイミングチャート、図１０は本実施形態の液晶表示装置における基本動作原理を説明するための説明図である。
【００９０】
本実施形態の液晶表示装置は、図８に示すように、バックライト光源３を常灯状態として、１フレーム内で液晶表示パネル１への画像信号の書込走査に続けて黒表示信号の書込走査（リセット走査）を行う黒書込型により、動画表示の際に生じる動きぼけを防止するものであり、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に基づいて、制御ＣＰＵ９が電極駆動部２による黒表示信号の書き込みタイミングを可変制御していることを特徴とする。
【００９１】
すなわち、本実施形態においては、電極駆動部２において各走査線を画像表示のために選択する以外に、黒表示のために再度選択するとともに、それに応じて入力画像信号及び黒表示信号をデータ線へ供給するという一連の動作を１フレーム周期で行うことで、あるフレーム画像表示と次のフレーム画像表示との間に黒信号を表示する期間（黒表示期間）を発生させている。ここで、画像信号の書き込みタイミングに対する黒表示信号の書き込みタイミング（遅延時間）を、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に応じて可変する。
【００９２】
また、黒表示期間の可変制御に伴い、制御ＣＰＵ９はバックライト光源３の発光輝度を可変するように光源駆動部５を制御する。ここでは、画像表示期間が短縮されても、入力画像信号と表示輝度の関係が一定となるように、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を上げるように制御している。
【００９３】
図９は液晶表示パネル１の走査線（ゲート線）に関するタイミングチャートである。ゲート線Ｙ１〜Ｙ４８０は、タイミングを少しずらして、１フレーム周期中において、画像信号を画素セルに書き込むために順次立ち上げられる。４８０本すべてのゲート線を立ち上げて、画像信号を画素セルに書き込むことで１フレーム周期が終了する。
【００９４】
このとき、画像信号の書き込みのための立ち上げから、入力画像信号の１フレーム前後における階調遷移に応じて決定される期間だけ遅延して、ゲート線Ｙ１〜Ｙ４８０を再度立ち上げて、各画素セルにデータ線Ｘを介して黒を表示する電位を供給する。これにより、各画素セルは黒表示状態となる。すなわち、各ゲート線Ｙは、１フレーム周期において、異なる期間で２回高レベルとなる。１回目の選択により画素セルは一定期間画像データを表示し、それに続く２回目の選択で、画素セルは強制的に黒表示を行う。
【００９５】
以下、本実施形態の液晶表示装置の動作例について説明する。例えば、１画面内の全ての画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｃ（応答速度が早い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図１０（ａ）に示すように、黒表示期間を１／２フレーム期間（＝約８．４ｍｓ）としている。この場合、ある画素に対して画像表示信号の書き込みが完了してから、黒表示信号の書き込みを開始するまでの液晶応答期間を、１／２フレーム期間（＝約８．４ｍｓ）確保することができる。
【００９６】
また、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ｂ（応答速度が遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図１０（ｂ）に示すように、黒表示信号の書き込みタイミングを遅延させて、黒表示期間を１／３フレーム期間（＝約５．６ｍｓ）としている。この場合、ある画素に対して画像表示信号の書き込みが完了してから、黒表示信号の書き込みを開始するまでの液晶応答期間を、２／３フレーム期間（＝約１１．１ｍｓ）確保することができる。
【００９７】
さらに、１画面内の少なくとも１以上の画素について前フレームデータに対する現フレームデータの階調遷移が、図３における領域Ａ（応答速度が特に特に遅い階調遷移パターン）に含まれる場合は、図１０（ｃ）に示すように、黒表示信号の書き込みタイミングをさらに遅延させて、黒表示期間を１／４フレーム期間（＝約４．２ｍｓ）としている。この場合、ある画素に対して画像表示信号の書き込みが完了してから、黒表示信号の書き込みを開始するまでの液晶応答期間を、３／４フレーム期間（＝約１２．６ｍｓ）確保することができる。
【００９８】
このように、１フレーム前後の入力画像信号に対して液晶表示パネル１の光学応答特性が悪い階調遷移が検出されると、遅延部１０で１フレーム期間だけ遅延された現フレームの画像表示信号に続いて黒表示信号を書き込むタイミングを遅延させて、黒表示期間を短縮するように制御することで、液晶応答期間を増大させることが可能になる。従って、液晶応答速度が遅い階調遷移を伴う画像入力時であっても、液晶応答期間を十分に確保することでき、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、黒表示を行うことが可能となるため、動きぼけばかりでなく残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【００９９】
尚、液晶の応答速度は環境温度によっても大きく異なり、特に低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大することから、本実施形態においても、上記入力画像信号の階調遷移パターンに加えて、温度検出部７で検出された装置内温度も考慮して、黒表示期間を決定するように構成しても良い。これによって、さらに液晶の光学応答特性に応じた適切な画像表示を実現することが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態においては、黒表示期間（または画像表示期間）を入力画像信号の階調遷移に応じて３段階に切り換えるものについて説明したが、４段階以上の黒表示期間を切り換えるように構成しても良く、上記実施形態に限定されないことは明らかである。さらに、一般的に連続する画像フレームは相関性を有することから、前フレームデータと現フレームデータとの階調遷移に基づいて、次フレームにおける黒表示期間を可変制御するようにしても良く、この場合は遅延部１０を廃止することが可能である。
【０１０１】
さらに、上述した本実施形態の場合、１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が１画素でも検出された場合に、黒表示期間を短縮するように制御しているが、これに限らず、例えば１フレーム中において液晶表示パネル１の応答特性が悪い階調遷移が予め決められた所定数の画素について検出された場合に、黒表示期間を短縮するようにしたり、１フレーム中において最も検出頻度の高い階調遷移領域に基づいて、黒表示期間を切り換えるようにしても良い。
【０１０２】
そしてまた、本実施形態においては、入力画像信号（６０Ｈｚ）のフレーム周波数を変換せずにそのまま液晶表示パネル１に供給しているが、画像信号のフレーム周波数を可変しても良いことは言うまでもない。そしてまた、上記黒表示期間にはバックライト光源３を消灯することで、バックライト点灯期間を短縮して、バックライト光源３の長寿命化、低消費電力化を実現することも可能となる。さらに、バックライト光源３としてＬＥＤを用いた場合、その駆動電流量を制御することで、比較的容易にバックライト輝度を制御することも可能となる。
【０１０３】
さらに、本実施形態においては、各走査ラインに対する画像表示期間（黒表示期間）及びバックライト光源３の発光輝度をフレーム単位で可変制御しているが、液晶表示パネル１の１ライン或いは複数ラインからなる各分割領域毎に入力画像信号の階調遷移を検出し、それぞれにおける検出結果に応じて画像表示期間（黒表示期間）を１ライン或いは複数ライン毎に独立して可変制御するとともに、１ライン或いは複数ラインからなる各分割領域に対応する発光領域毎にバックライト光源３の発光輝度を可変制御ようにしても良い。
【０１０４】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、黒書込型の表示方式を用いてインパルス型駆動の表示状態に近づけることで動きぼけを防止する際、１フレーム前後における画像信号の階調遷移に応じて画像表示期間（黒表示期間）を制御しているので、動きぼけの発生を防止するとともに、尾引き等の残像の発生を防止することが可能となり、表示画像の画質向上を実現することができる。
【０１０５】
また、画像表示期間（黒表示期間）に応じて、バックライト光源３の発光輝度（バックライト輝度）を可変しているので、画像表示期間（黒表示期間）に関わらず、入力画像信号と表示輝度の関係を常に一定とすることが可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、上記のような構成としているので、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移に応じて、前記液晶表示パネルに供給する画像信号のフレーム周波数、又は液晶表示パネルを照射するバックライトの点灯期間を適切に自動切換することにより、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、画像表示を行うことが可能となり、動きぼけとともに残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することが可能となる。
【０１０７】
同様に、１垂直期間前後における画像信号の階調遷移に応じて、黒表示期間を適切に自動切換することにより、液晶が完全に応答して目標輝度に到達した後に、黒表示を行うことが可能となり、動きぼけとともに残像の発生を抑制した高画質の動画像表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の第１実施形態における要部概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の第１実施形態における基本動作原理を説明するための説明図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の第１実施形態において用いる液晶表示パネルの光学応答特性を示す説明図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の第２実施形態における要部概略構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の第２実施形態における基本動作原理を説明するための説明図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の第３実施形態における基本動作原理を説明するための説明図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の第４実施形態における基本動作原理を説明するための説明図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の第５実施形態における要部概略構成を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の液晶表示装置の第５実施形態における電極駆動動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】本発明の液晶表示装置の第５実施形態における基本動作原理を説明するための説明図である。
【図１１】従来の液晶表示装置（全面フラッシュ型）における要部概略構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】従来の液晶表示装置（全面フラッシュ型）におけるディスプレイ応答を示す説明図である。
【図１３】従来の液晶表示装置（走査型）における液晶表示パネルに対するバックライト光源の配設例を示す説明図である。
【図１４】従来の液晶表示装置（走査型）における各ランプの点灯／消灯タイミングの一例を示す説明図である。
【図１５】従来の液晶表示装置（走査型）における各ランプの点灯／消灯タイミングの他の例を示す説明図である。
【図１６】液晶表示パネルの光学応答特性例を示す説明図である。
【符号の説明】
１液晶表示パネル
２電極駆動部
３バックライト光源
４同期信号抽出部
５光源駆動部
６フレーム周波数変換部
７温度検出部
８フレームメモリ（ＦＭ）
９制御ＣＰＵ
１０遅延部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image by illuminating a liquid crystal display panel with a backlight light source, and more particularly to a liquid crystal display device that prevents motion blur caused when displaying a moving image by approaching an impulse type display. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, flat panel display devices (FPDs) such as a liquid crystal display device (LCD) capable of realizing high definition, low power consumption, and space saving have been actively developed. Among them, a computer display device and a television display device have been particularly developed. The use of LCDs for such applications is remarkable. However, in contrast to a cathode ray tube (CRT) display device which has been mainly used for such a purpose, an LCD displays a moving image when displaying a moving image. It has been pointed out that it is perceived as being so-called "motion blur".
[0003]
It has been pointed out that, in addition to the delay in the optical response time of the liquid crystal, the motion blur in the moving image display is caused by the LCD display method itself as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-325715. In a CRT display device in which a phosphor is emitted by scanning an electron beam to perform display, each pixel emits light in a generally impulse-like manner with some afterglow of the phosphor. I have.
[0004]
On the other hand, in an LCD display device, the electric charge stored by applying an electric field to the liquid crystal is held at a relatively high rate until the next electric field is applied. A TFT switch is provided for each dot to be stored, and an auxiliary capacitor is usually provided for each pixel, so that the ability to hold the stored charge is extremely high.) The liquid crystal pixels are based on the image information of the next frame. This is a so-called hold-type display system in which light emission is continued until rewritten by application of an electric field.
[0005]
In such a hold-type display device, since the impulse response of the image display light has a temporal spread, the time-frequency characteristics are deteriorated, and accordingly, the spatial frequency characteristics are also reduced, resulting in blurred viewing images. . Therefore, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-325715, a shutter or a light source lamp (backlight) provided on the display surface is turned on / off so that display light is viewed only in the latter half of each field period of a display image. There has been proposed a display device that improves the motion blur of a viewed image by limiting the temporal spread of an impulse response when presented to a user.
[0006]
This will be described with reference to FIGS. In FIG. 11, reference numeral 11 denotes a light source lamp such as a strobe lamp which can be turned on / off at a high speed, reference numeral 12 denotes a power supply for supplying power to the light source lamp 11, reference numeral 13 denotes a TFT type which converts an electric image signal into image display light. A transmission type display element such as a liquid crystal display, 16 is a drive circuit for generating a drive signal for driving the display element 13 based on an image signal and a synchronization signal, and 17 is a control pulse synchronized with the vertical synchronization of the input synchronization signal. A pulse generation circuit for generating and controlling on / off of the power supply 12.
[0007]
When the lighting rate is 50% by the pulsed power supply from the power supply 12, the light source lamp 11 is turned off only during the period from time t1 to time t2 in the field period T, and only during the period from time t2 to time t3. Lights up (see FIG. 12). When the lighting rate is 25% due to the pulsed power supply from the power supply 12, the light is turned off only during the period from time t1 to time t6 in the field period T, and is turned on only during the period from time t6 to time t3 ( See FIG. 12).
[0008]
That is, the light emission period of the light source lamp 11 is controlled by the pulse generation circuit 17 and the power supply 12. Therefore, the overall response of the image display light as the image display is, for example, when the lighting rate is 50%, the pulse-on waveform for the time from time t2 to time t3, and the pulse-on waveform for the time from time t4 to time t5. Only. As a result, the temporal spread of the overall response of the display is reduced, and its time-frequency characteristic is also improved to a flatter characteristic, so that the image quality degradation at the time of displaying a moving image is also improved.
[0009]
As described above, a method of improving image quality deterioration such as motion blur that occurs when displaying a moving image by turning on the backlight light source entirely after a predetermined time has elapsed after writing an image signal within one vertical period to be displayed. Is referred to as an all-flash type, which is disclosed in, for example, JP-A-2001-201763 and JP-A-2002-55657, in addition to the above-mentioned JP-A-9-325715.
[0010]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-202286, 2000-321551, and 2001-296838 disclose a plurality of divided display areas for the above-described full-flash type backlight lighting method. A so-called scanning type backlighting method has been proposed in which the backlight light source is sequentially scanned and lit for each of the light-emitting divided regions to improve image quality deterioration such as motion blur at the time of displaying a moving image.
[0011]
A case in which the backlight is sequentially blinked at a high speed to bring the display state of the hold-type drive closer to the display of the impulse-type drive such as a CRT will be described with reference to FIGS. In FIG. 13, a plurality (four in this example) of direct-type fluorescent lamps (CCFT) 203 to 206 are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel 202 in a direction parallel to the scanning lines, and the scanning signals of the liquid crystal display panel 202 are provided. The lamps 203 to 206 are sequentially turned on vertically in synchronization. Each of the lamps 203 to 206 corresponds to each display area obtained by dividing the liquid crystal display panel 202 into four in the horizontal direction.
[0012]
FIG. 14 is a diagram showing the lighting timing of the lamp corresponding to FIG. In FIG. 14, the state of High indicates the lighting state of the lamp. For example, a video signal is written into the upper quarter display area of the liquid crystal display panel 202 at the timing of (1) in one frame, and is delayed by the liquid crystal response period of (2), and (3) At this time, the fluorescent lamp 203 is turned on. As described above, after writing the video signal, the operation of turning on only one lamp for each divided display area is sequentially repeated within one frame period.
[0013]
As a result, the display state of the liquid crystal hold-type drive can be made closer to the display state of the CRT impulse-type drive, so that when a moving image is displayed, the video signal one frame before is not recognized, and the moving image due to edge blur is lost. It is possible to prevent a decrease in display quality. Note that, as shown in FIG. 15, the same effect can be obtained by simultaneously lighting two lamps at a time, and the lighting time of the backlight can be lengthened. Can be suppressed.
[0014]
Also, in this scanning-type backlight lighting method, the corresponding light-emitting area is turned on at a timing when the liquid crystal optically responds sufficiently for each of the plurality of divided display areas. Advantageously, the period until the light source is turned on can be made uniform regardless of the display screen position (up / down position), so that the motion blur of the moving image can be sufficiently improved regardless of the display screen position. There is.
[0015]
Further, in contrast to the above-described intermittent driving method of the backlight, for example, JP-A-9-127917 and JP-A-11-109921 disclose that the backlight light source is not intermittently driven within one frame, but one frame. By repeatedly writing the video signal and the black signal in the liquid crystal display panel within the pixel, the light emission time (image display period) of the pixel is reduced from scanning one frame of the video signal to scanning the next frame, A so-called black writing type liquid crystal display device which realizes a pseudo impulse type display has been proposed.
[0016]
[Patent Document 1]
JP-A-9-325715
[Patent Document 2]
JP 2001-201763 A
[Patent Document 3]
JP-A-2002-55657
[Patent Document 4]
JP-A-11-202286
[Patent Document 5]
JP 2000-321551 A
[Patent Document 6]
JP 2001-296838 A
[Patent Document 7]
JP-A-9-127917
[Patent Document 8]
JP-A-11-109921
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional technology, in order to improve image quality deterioration due to motion blur generated when a moving image is displayed on a hold-type display device, the backlight is intermittent within one frame (for example, 16.7 msec in the case of 60 Hz progressive scan). The image display period is shortened by performing driving or writing a black display signal subsequent to the image display signal to the liquid crystal display panel, so that the display state of the hold-type drive is approximated to the display of the impulse-type drive such as a CRT. Things.
[0018]
By the way, as shown in FIG. 16, the response speed of the liquid crystal greatly depends on the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data, and generally the follow-up from one halftone to another halftone is extremely poor. It is known that the response time increases. That is, in the above-described conventional technique, depending on the gradation transition pattern of the input image signal, the backlight is turned on or the black display signal is written before the liquid crystal completely responds to the target luminance. Is started, and as a result, there is a problem that the image quality of the displayed image is deteriorated, such as occurrence of an afterimage such as tailing.
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and controls intermittent driving of a backlight light source or black writing driving to a liquid crystal display panel in accordance with gradation transition of an image signal before and after one vertical period. Accordingly, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of improving the display quality of a moving image.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
According to the first invention of the present application, an image signal in a vertical period to be displayed is written to a liquid crystal display panel, and a backlight light source is intermittently turned on within one vertical period, thereby preventing a motion blur occurring at the time of displaying a moving image. A liquid crystal display device, comprising: a gradation transition detecting means for detecting a gradation transition of an image signal before and after one vertical period; and a frame of an image signal to be supplied to the liquid crystal display panel based on the detected gradation transition. Control means for variably controlling the frequency.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the backlight light source emits a full-surface flash every one vertical period in synchronization with a vertical synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. Features.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the backlight light source sequentially scans and lights a plurality of light emitting areas in synchronization with a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. It is characterized by being.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, an image signal in a vertical period to be displayed is written to a liquid crystal display panel, and a backlight light source is intermittently turned on within one vertical period, thereby preventing a motion blur occurring at the time of displaying a moving image. A liquid crystal display device, comprising: a gradation transition detecting means for detecting a gradation transition of an image signal before and after one vertical period; and variably controlling a lighting period of the backlight light source based on the detected gradation transition. And control means.
[0024]
According to a fifth invention of the present application, in the fourth invention, the backlight light source emits flash light over the entire surface every one vertical period in synchronization with a vertical synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. Features.
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the backlight light source sequentially scans and lights a plurality of light emitting areas in synchronization with a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. It is characterized by being.
[0026]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth to sixth aspects, the emission intensity of the backlight light source is varied according to a lighting period of the backlight light source.
[0027]
An eighth invention of the present application is a liquid crystal display device that prevents a motion blur occurring at the time of displaying a moving image by writing an image signal and a black display signal in a vertical period to be displayed in a liquid crystal display panel within one vertical period. A gradation transition detecting means for detecting a gradation transition of an image signal before and after one vertical period; and variably controlling a period for supplying a black display signal to the liquid crystal display panel based on the detected gradation transition. And control means for performing the operation.
[0028]
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the light emission intensity of a backlight light source for irradiating the liquid crystal display panel is varied.
[0029]
According to the liquid crystal display device of the present invention, when the backlight light source is intermittently driven to prevent motion blur, an image to be supplied to the liquid crystal display panel in accordance with a gradation transition of an image signal before and after one vertical period. By appropriately and automatically switching the frame frequency of the signal or the lighting period of the backlight for illuminating the liquid crystal display panel, it becomes possible to display an image after the liquid crystal has completely responded and reached the target luminance. It is possible to realize a high-quality moving image display in which generation of an afterimage as well as blurring is suppressed.
[0030]
Similarly, when writing a black display signal to the liquid crystal display panel to prevent motion blur, the black display period is automatically switched appropriately in accordance with the gradation transition of the image signal before and after one vertical period. Accordingly, it is possible to perform black display after the liquid crystal completely reaches the target luminance in response to the liquid crystal, and it is possible to realize a high-quality moving image display in which generation of an afterimage as well as motion blur is suppressed.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a main part of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle of the liquid crystal display device of the present embodiment.
[0032]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, an active matrix type liquid crystal display panel 1 having a liquid crystal layer and electrodes for applying a scanning signal and a data signal to the liquid crystal layer, and a liquid crystal display panel 1 based on an input image signal An electrode driver 2 for driving data electrodes and scanning electrodes of the liquid crystal display panel 1, a direct-type backlight light source 3 disposed on the back of the liquid crystal display panel 1, and a synchronization signal extracted from an input image signal. And a light source drive unit 5 that intermittently drives the backlight light source 3 to be turned off / on within one vertical period.
[0033]
Further, a frame frequency conversion unit 6 for converting the frame frequency of the input image signal to a high frequency and outputting it to the electrode driving unit 2, a temperature detection unit 7 for detecting the temperature inside the device, and storing the previous frame data A gradation transition between the previous frame data and the current frame data read from the frame memory 8 and the gradation transition before and after one frame of the input image signal and the temperature detection unit 7 detect the gradation transition. A control CPU 9 that outputs a predetermined control signal to the frame frequency converter 6 based on the detected temperature data, and a delay unit 10 that delays the input image signal by one frame period.
[0034]
The light source driving unit 5 controls the timing of turning on / off the backlight light source 3 based on the vertical synchronization signal extracted by the synchronization signal extraction unit 4. The frame frequency conversion unit 6 includes, for example, a frame memory. After storing an image of one frame of the input image signal in the frame memory, the frame frequency conversion unit 6 sets a predetermined frame frequency based on a control signal from the control CPU 9. Output the converted image signal.
[0035]
The backlight light source 3 may be a direct-type or side-illuminated LED light source, an EL light source, or the like, in addition to a direct-type fluorescent lamp. In particular, an LED (light emitting diode) has a response speed of several tens to several hundreds of ns, and has a good response compared to the ms order of a fluorescent lamp, so that it is possible to realize a lighting / light-off state more suitable for switching. It is possible. It is desirable that the temperature detecting section 7 is provided so as to detect the temperature of the liquid crystal display panel 1 as accurately as possible.
[0036]
The liquid crystal display device of the present embodiment uses a full-flash type backlight lighting method to prevent motion blur that occurs when displaying a moving image. That is, as shown in FIG. 2, after the entire scanning period (writing of an image) of the display screen is completed, the driving waveform is applied to the backlight light source 3 after delaying by the response period of the liquid crystal. In the backlight lighting period indicated by the hatched portion in the drawing, the backlight light source 3 is simultaneously turned on (flash emission) over the entire display screen.
[0037]
Here, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 3, the liquid crystal display panel 1 having an optical response characteristic (gradation transition dependency) such that the transition time from black or low gradation to intermediate gradation is particularly slow. By controlling the frame frequency conversion unit 6 to convert the frame frequency of the input image signal to a predetermined frequency in accordance with the gradation transition before and after one frame of the input image signal, the image writing scan is performed. By varying the period, a period (liquid crystal response time) in which the liquid crystal having gradation transition dependence responds is sufficiently ensured. In the present embodiment, the backlight lighting period (image display period) of the backlight light source 3, that is, the lighting rate (impulse rate) is not changed, and is assumed here to be 50% (１／ frame = about 8.4 ms). I have.
[0038]
Hereinafter, an operation example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. For example, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for all the pixels in one screen is included in the area C (gradation transition pattern with a fast response speed) in FIG. 3, FIG. As shown, the frame frequency (60 Hz) of the input image signal is quadrupled to 240 Hz by the frame frequency converter 6, and the quadrupled image signal is converted via the electrode driver 2 to the liquid crystal display panel 1. , An image is written and scanned in a フレーム frame period (= approximately 4.2 ms). In this case, a 1/4 frame period (= approximately 4.2 ms) can be ensured for a liquid crystal response period from completion of image writing scanning for one screen to start of lighting of the backlight light source 3. .
[0039]
If the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area B (gradation transition pattern with slow response speed) in FIG. 3, FIG. ), The frame frequency conversion unit 6 converts the frame frequency (60 Hz) of the input image signal to 360 Hz, which is six times, and converts the image signal converted to six times the speed through the electrode driving unit 2 into a liquid crystal display. By supplying the image to the panel 1, an image is written and scanned in a 1/6 frame period (= about 2.8 ms). In this case, a 1/3 frame period (= approximately 5.6 ms) can be secured for a liquid crystal response period from completion of image writing scanning for one screen to start of lighting of the backlight light source 3. .
[0040]
Further, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one or more pixels in one screen is included in the area A (gradation transition pattern having a particularly slow response speed) in FIG. As shown in c), the frame frequency (60 Hz) of the input image signal is converted to 480 Hz by eight times by the frame frequency converter 6, and the image signal converted to 8 times speed is supplied to the liquid crystal through the electrode driver 2. By supplying the image to the display panel 1, an image is written and scanned in a １／ frame period (= about 2.1 ms). In this case, a 液晶 frame period (= approximately 6.3 ms) can be secured for a liquid crystal response period from completion of image writing scanning for one screen to start of lighting of the backlight light source 3. .
[0041]
As described above, when a gradation transition in which the optical response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is poor with respect to the input image signal before and after one frame is detected, the delay unit 10 delays the frame frequency of the current frame data delayed by one frame period. Is converted into a high frequency and is controlled so as to be supplied to the liquid crystal display panel 1, whereby the image scanning period can be shortened and the liquid crystal response period can be increased. Therefore, a liquid crystal response period can be sufficiently secured even when an image is input with a gradation transition in which the liquid crystal response speed is slow, and image display is performed after the liquid crystal completely responds and reaches the target luminance. Therefore, it is possible to realize a high-quality moving image display in which not only motion blur but also occurrence of an afterimage is suppressed.
[0042]
Note that the response speed of the liquid crystal greatly varies depending on the environmental temperature. Particularly, the response to an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. The frame frequency may be determined in consideration of the internal temperature detected by the temperature detection unit 7 in addition to the key transition pattern. This makes it possible to realize an appropriate image display according to the optical response characteristics of the liquid crystal.
[0043]
Further, in the present embodiment, a description has been given of an example in which the frame frequency of the image signal is switched and converted into three stages in accordance with the gradation transition of the input image signal. Obviously, the present invention is not limited to the above embodiment. Furthermore, since successive image frames generally have correlation, the frame frequency for the next frame data may be variably controlled based on the gradation transition between the previous frame data and the current frame data. In such a case, the delay unit 10 can be eliminated.
[0044]
Further, in the case of the above-described embodiment, when even one pixel detects a gradation transition having a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 in one frame, the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel 1 is changed. The control is performed so as to switch to a high frequency. However, the present invention is not limited to this. For example, when a gradation transition with a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected for a predetermined number of pixels in one frame. In addition, the frame frequency of the image signal is switched and converted to a high frequency, or the frame frequency of the image signal is switched and converted to a high frequency based on the most frequently detected gradation transition region in one frame. Is also good.
[0045]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the motion blur is prevented by approaching the display state of the impulse type driving using the full-flash type backlight lighting method, the image signal of one frame before and after is reduced. Since the image writing scanning period is controlled according to the gradation transition, it is possible to prevent the occurrence of motion blur and the occurrence of afterimages such as tailing, thereby improving the quality of the displayed image. can do.
[0046]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. The same parts as those in the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a main part of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle of the liquid crystal display device of the present embodiment.
[0047]
Similar to the first embodiment, the liquid crystal display device of the present embodiment uses a full-flash type backlight lighting method to prevent motion blur occurring when displaying a moving image, as shown in FIG. In particular, the control CPU 9 controls the light source driving unit 5 to change the lighting period (lighting timing) of the backlight light source 3 based on the gradation transition before and after one frame of the input image signal. A period during which the dependent liquid crystal responds (liquid crystal response time) is sufficiently ensured.
[0048]
Further, with the variable control of the lighting period (image display period) of the backlight light source 3, the control CPU 9 controls the light source driving unit 5 so as to change the emission luminance of the backlight light source 3. Here, even if the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3 is shortened, the light emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 is increased so that the relationship between the input image signal and the display luminance becomes constant. Is controlled.
[0049]
In the present embodiment, the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel 1 is not changed by external conditions or the like, and the frame frequency converter 6 always outputs an image signal converted to a quadruple speed of 240 Hz. .
[0050]
Hereinafter, an operation example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. For example, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for all the pixels in one screen is included in the area C (gradation transition pattern with a fast response speed) in FIG. 3, FIG. As shown, the lighting period of the backlight light source 3, that is, the lighting rate (light emission duty) is set to 50% (about 8.4 ms). In this case, a liquid crystal response period from completion of image writing scanning for one screen until lighting of the backlight light source 3 is started is secured 25% (= approximately 4.2 ms) of one frame period. it can.
[0051]
When the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area B (gradation transition pattern with a slow response speed) in FIG. 3, FIG. ), The lighting timing (light emission duty) of the backlight light source 3 is set to 40% (about 6.7 ms) by delaying the lighting timing of the backlight light source 3. In this case, 35% (= approximately 5.8 ms) of the liquid crystal response period from the completion of the image writing scan for one screen to the start of lighting of the backlight light source 3 can be secured for one frame period. it can.
[0052]
Further, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area A (gradation transition pattern having a particularly slow response speed) in FIG. As shown in c), the lighting timing (light emission duty) of the backlight light source 3 is set to 30% (about 5.0 ms) by further delaying the lighting timing of the backlight light source 3. In this case, 45% (= approximately 7.5 ms) of the liquid crystal response period from the completion of the image writing scan for one screen to the start of lighting of the backlight light source 3 can be secured for one frame period. it can.
[0053]
As described above, when a gradation transition with a poor optical response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected with respect to an input image signal before and after one frame, the delay unit 10 displays the current frame data delayed by one frame period. In this case, by controlling the lighting period of the backlight light source 3 to be shortened, the liquid crystal response period can be increased. Therefore, even when an image is input with a gradation transition in which the liquid crystal response speed is slow, a sufficient liquid crystal response period can be secured, and after the liquid crystal has completely responded and reached the target luminance, the backlight light source 3 is turned off. Since it is possible to display an image by turning on the light, it is possible to realize a high-quality moving image display in which not only motion blur but also occurrence of an afterimage is suppressed.
[0054]
Note that the response speed of the liquid crystal greatly varies depending on the environmental temperature. Particularly, the response to an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. The backlight lighting period may be determined in consideration of the internal temperature detected by the temperature detecting unit 7 in addition to the tone transition pattern. This makes it possible to realize an appropriate image display according to the optical response characteristics of the liquid crystal.
[0055]
Further, in the present embodiment, the case where the backlight lighting period (image display period) is switched to three stages in accordance with the gradation transition of the input image signal has been described. Obviously, the configuration may be adopted, and the present invention is not limited to the above embodiment. Further, it goes without saying that the degree of freedom in setting the liquid crystal response period may be improved in combination with the one that varies the frame frequency of the write image signal as in the first embodiment described above. Further, since successive image frames generally have a correlation, the backlight lighting period when displaying the next frame data is variably controlled based on the gradation transition between the previous frame data and the current frame data. In this case, the delay unit 10 can be eliminated.
[0056]
Further, in the case of the above-described embodiment, the control is performed so as to shorten the backlight lighting period when even one pixel detects a gradation transition having a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 in one frame. However, the present invention is not limited to this. For example, when a gradation transition with poor response characteristics of the liquid crystal display panel 1 is detected for a predetermined number of pixels in one frame, the backlight lighting period may be shortened. Alternatively, the backlight lighting period may be switched based on the most frequently detected gradation transition area in one frame.
[0057]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the motion blur is prevented by approaching the display state of the impulse type driving using the full-flash type backlight lighting method, the image signal of one frame before and after is reduced. Since the lighting period (lighting timing) of the backlight light source 3 is controlled in accordance with the gradation transition, it is possible to prevent the occurrence of motion blur and the occurrence of afterimages such as tailing, and to display images. Image quality can be improved.
[0058]
Further, since the emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 is changed according to the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3, regardless of the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3. The relationship between the input image signal and the display luminance can always be kept constant.
[0059]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, but the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the basic operation principle of the liquid crystal display device of the present embodiment.
[0060]
The liquid crystal display device of the present embodiment is to prevent the motion blur occurring at the time of displaying a moving image by a scanning type backlight lighting method. The basic functional block diagram is the first embodiment described above with reference to FIG. It is the same as that of the form. The difference is that among the plurality of direct-type fluorescent lamps arranged in parallel with the scanning line, the plurality of direct-type or side-illuminated LED light sources, and the backlight light source 3 configured using an EL light source, etc. The point is that a predetermined number (number) is set as one light emitting area, and these are controlled so as to be sequentially scanned and lit in one frame. The light source driving unit 5 controls the timing of sequentially scanning and lighting each light emitting area based on the vertical / horizontal synchronization signal extracted by the synchronization signal extraction unit 4.
[0061]
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, after scanning (writing of an image) of a certain horizontal line group (display division region) is completed, the horizontal line group is taken into consideration in consideration of the response delay of the liquid crystal. Of the backlight light source 3 (a certain fluorescent lamp group or a group of LEDs) corresponding to. This is repeated for the next area in the vertical direction,. As a result, as shown by the shaded portion in FIG. 6, the backlight lighting period can be sequentially shifted in units of the light emitting area as time elapses, corresponding to the writing scan position of the image signal.
[0062]
Here, in the present embodiment, the image frequency is controlled by converting the frame frequency of the input image signal to a predetermined frequency in accordance with the gradation transition before and after one frame of the input image signal. , The period in which the liquid crystal having the gradation transition dependency responds (liquid crystal response time) is sufficiently ensured. In the present embodiment, the lighting period (image display period) of each light emitting area of the backlight light source 3 within one frame period is not changed, and is always set to 5/8 frame period (= about 10.4 ms).
[0063]
Hereinafter, an operation example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. For example, if the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for all the pixels in one screen is included in the area C (gradation transition pattern with a fast response speed) in FIG. 3, FIG. As shown, the frame frequency conversion unit 6 outputs the frame frequency (60 Hz) of the input image signal without conversion, and supplies this image signal to the liquid crystal display panel 1 via the electrode driving unit 2. An image is written and scanned in one frame period (= 16.7 ms). In this case, the liquid crystal response period from the completion of image writing scanning of a certain horizontal line group (display division area) to the start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is １／ frame. A period (= approximately 4.2 ms) can be secured.
[0064]
When the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area B (gradation transition pattern with slow response speed) in FIG. 3, FIG. ), The frame frequency (60 Hz) of the input image signal is doubled to 120 Hz by the frame frequency conversion unit 6, and the doubled image signal is converted to a liquid crystal display via the electrode driving unit 2. By supplying the image to the panel 1, an image is written and scanned in a half frame period (= about 8.4 ms). In this case, the liquid crystal response period from the completion of image writing scanning of a certain horizontal line group (display division area) to the start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is 5/16 frame. A period (= approximately 5.2 ms) can be secured.
[0065]
Further, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area A (particularly, the response speed is a gradation transition pattern) in FIG. ), The frame frequency (60 Hz) of the input image signal is quadrupled to 240 Hz by the frame frequency converter 6, and the quadrupled image signal is converted to a liquid crystal display via the electrode driver 2. By supplying the image to the panel 1, an image is written and scanned in a 1/4 frame period (= about 4.2 ms). In this case, the liquid crystal response period from completion of image writing scanning of a certain horizontal line group (display division area) to start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is 11/32 frame. A period (= about 5.7 ms) can be secured.
[0066]
As described above, when a gradation transition in which the optical response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is poor with respect to the input image signal before and after one frame is detected, the delay unit 10 delays the frame frequency of the current frame data delayed by one frame period. Is converted into a high frequency and is controlled so as to be supplied to the liquid crystal display panel 1, whereby the image scanning period can be shortened and the liquid crystal response period can be increased. Therefore, a liquid crystal response period can be sufficiently secured even when an image is input with a gradation transition in which the liquid crystal response speed is slow, and image display is performed after the liquid crystal completely responds and reaches the target luminance. Therefore, it is possible to realize a high-quality moving image display in which not only motion blur but also occurrence of an afterimage is suppressed.
[0067]
Note that the response speed of the liquid crystal greatly varies depending on the environmental temperature. Particularly, the response to an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. The frame frequency may be determined in consideration of the internal temperature detected by the temperature detection unit 7 in addition to the transition pattern. This makes it possible to realize an appropriate image display according to the optical response characteristics of the liquid crystal.
[0068]
Further, in the present embodiment, a description has been given of an example in which the frame frequency of the image signal is switched and converted into three stages in accordance with the gradation transition of the input image signal. Obviously, the present invention is not limited to the above embodiment. Furthermore, since successive image frames generally have correlation, the frame frequency for the next frame data may be variably controlled based on the gradation transition between the previous frame data and the current frame data. In such a case, the delay unit 10 can be eliminated.
[0069]
Further, in the case of the above-described embodiment, when even one pixel detects a gradation transition having a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 in one frame, the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel 1 is changed. The control is performed so as to switch to a high frequency. However, the present invention is not limited to this. For example, when a gradation transition with a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected for a predetermined number of pixels in one frame. In addition, the frame frequency of the image signal is switched and converted to a high frequency, or the frame frequency of the image signal is switched and converted to a high frequency based on the most frequently detected gradation transition region in one frame. Is also good.
[0070]
Further, in the example shown in FIG. 6, the backlight light source 3 is divided into eight light-emitting regions (horizontal line groups) and sequentially scan-lighted. It is clear that each light emitting region is not limited to a region obtained by dividing the backlight source 3 in a horizontal direction (a direction parallel to a scanning line). Also in this regard, when the direct-type flat LED is used as the backlight light source 3, the setting of the light emission division area can be made more flexible.
[0071]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the motion blur is prevented by approaching the display state of the impulse type driving by using the scanning type backlight lighting method, the level of the image signal before and after one frame is reduced. Since the image writing scanning period is controlled according to the tone transition, it is possible to prevent the occurrence of motion blur and the occurrence of afterimages such as tailing, thereby realizing an improvement in the image quality of the displayed image. be able to.
[0072]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7, but the same parts as those in the above-described second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the basic operation principle of the liquid crystal display device of the present embodiment.
[0073]
The liquid crystal display device of the present embodiment uses a scanning type backlight lighting method to prevent motion blur occurring when displaying a moving image. The basic functional block diagram is the second embodiment described above with reference to FIG. It is the same as that of the form. The difference is that among the plurality of direct-type fluorescent lamps arranged in parallel with the scanning line, the plurality of direct-type or side-illuminated LED light sources, and the backlight light source 3 configured using an EL light source, etc. The point is that a predetermined number (number) is set as one light emitting area, and these are controlled so as to be sequentially scanned and lit in one frame. The light source driving unit 5 controls the timing of sequentially scanning and lighting each light emitting area based on the vertical / horizontal synchronization signal extracted by the synchronization signal extraction unit 4.
[0074]
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 7, after scanning (writing of an image) of a certain horizontal line group (display division area) is completed, the horizontal line group Of the backlight light source 3 (a certain fluorescent lamp group or a group of LEDs) corresponding to. This is repeated for the next area in the vertical direction,. As a result, as shown by a shaded portion in FIG. 7, the backlight lighting period can be sequentially shifted in units of light emitting areas as time elapses, corresponding to the write scan position of the image signal.
[0075]
Here, in the present embodiment, the control CPU 9 causes the light source driving unit to change the lighting period (lighting timing) in each light emitting region of the backlight light source 3 based on the gradation transition before and after one frame of the input image signal. By controlling No. 5, a period (liquid crystal response time) in which the liquid crystal having the gradation transition dependency responds is sufficiently ensured.
[0076]
Further, with the variable control of the lighting period (image display period) of the backlight light source 3, the control CPU 9 controls the light source driving unit 5 so as to change the emission luminance of the backlight light source 3. Here, even if the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3 is shortened, the light emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 is increased so that the relationship between the input image signal and the display luminance becomes constant. Is controlled.
[0077]
In the present embodiment, the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel 1 is not changed by external conditions or the like, and the input image signal (60 Hz) is always output as it is.
[0078]
Hereinafter, an operation example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. For example, if the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for all the pixels in one screen is included in the area C (gradation transition pattern with a fast response speed) in FIG. 3, FIG. As shown, the lighting period of each light emitting region of the backlight light source 3 within one frame period is set to a ／ frame period (= about 10.4 ms). In this case, the liquid crystal response period from the completion of image writing scanning of a certain horizontal line group (display division area) to the start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is １／ frame. A period (= approximately 4.2 ms) can be secured.
[0079]
Also, in the case where the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area B (gradation transition pattern with a slow response speed) in FIG. 3, FIG. ), The lighting timing of the backlight light source 3 is delayed so that the lighting period of the backlight light source 3 within one frame period is set to a half frame period (= about 8.4 ms). In this case, the liquid crystal response period from completion of image writing scanning of a certain horizontal line group (display division area) to start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is set to 3/8 frame. A period (= about 5.8 ms) can be secured.
[0080]
Further, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the region A (gradation transition pattern with a particularly fast response speed) in FIG. As shown in c), the lighting timing of the backlight light source 3 is further delayed so that the lighting period of the backlight light source 3 within one frame period is set to ３ frame (= about 6.3 ms). In this case, the liquid crystal response period from the completion of the image writing scan of a certain horizontal line group (display division area) to the start of lighting of the backlight light source 3 corresponding to the certain horizontal line group is １／ frame. A period (= about 8.4 ms) can be secured.
[0081]
As described above, when a gradation transition with a poor optical response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected with respect to an input image signal before and after one frame, the delay unit 10 displays the current frame data delayed by one frame period. By controlling the lighting period of each light emitting region of the backlight light source 3 to be shortened in this case, the liquid crystal response period can be increased. Therefore, even when an image is input with a gradation transition in which the liquid crystal response speed is slow, a sufficient liquid crystal response period can be secured, and after the liquid crystal has completely responded and reached the target luminance, the backlight light source 3 is turned off. Since it is possible to display an image by turning on the light, it is possible to realize a high-quality moving image display in which not only motion blur but also occurrence of an afterimage is suppressed.
[0082]
Note that the response speed of the liquid crystal greatly varies depending on the environmental temperature. Particularly, the response to an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. The backlight lighting period may be determined in consideration of the temperature inside the device detected by the temperature detection unit 7 in addition to the transition pattern. This makes it possible to realize an appropriate image display according to the optical response characteristics of the liquid crystal.
[0083]
Also, in the present embodiment, the backlight lighting period (image display period) of each light emitting region is switched to three stages according to the gradation transition of the input image signal. It is apparent that the present embodiment may be configured to switch to the above, and the present invention is not limited to the above embodiment. Further, it goes without saying that the degree of freedom in setting the liquid crystal response period may be improved in combination with the above-described third embodiment in which the frame frequency of the writing image signal is varied. Further, since successive image frames generally have a correlation, the backlight lighting period when displaying the next frame data is variably controlled based on the gradation transition between the previous frame data and the current frame data. In this case, the delay unit 10 can be eliminated.
[0084]
Further, in the case of the above-described embodiment, the control is performed so as to shorten the backlight lighting period when even one pixel detects a gradation transition having a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 in one frame. However, the present invention is not limited to this. For example, when a gradation transition with a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected for a predetermined number of pixels in one frame, the backlight lighting period may be shortened. The backlight lighting period may be switched based on the gradation transition area where the detection frequency is highest in one frame.
[0085]
In the example shown in FIG. 7, the backlight light source 3 is divided into eight light-emitting regions (horizontal line groups) and sequentially scan-lighted. However, as long as the number of light-emitting divided regions is two or more, any number is possible. It is clear that each light emitting region is not limited to a region obtained by dividing the backlight source 3 in a horizontal direction (a direction parallel to a scanning line). Also in this regard, when the direct-type flat LED is used as the backlight light source 3, the setting of the light emission division area can be made more flexible. In the case where an LED is used as the backlight light source 3, it is possible to control the backlight luminance relatively easily by controlling the amount of drive current.
[0086]
Further, in the present embodiment, the light emission period and the light emission luminance of each light emitting region are variably controlled on a frame basis, but the gradation transition of the input image signal is detected for each divided region of the liquid crystal display panel 1, and The light emission period and light emission luminance of each light emitting area may be variably controlled independently for each light emitting area according to the detection results in each case.
[0087]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the motion blur is prevented by approaching the display state of the impulse type driving by using the scanning type backlight lighting method, the level of the image signal before and after one frame is reduced. Since the lighting period (lighting timing) in each light emitting region of the backlight light source 3 is controlled according to the tone transition, it is possible to prevent the occurrence of motion blur and the occurrence of afterimages such as tailing. In addition, it is possible to improve the image quality of the display image.
[0088]
Further, since the emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 is changed according to the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3, regardless of the lighting period (lighting rate) of the backlight light source 3. The relationship between the input image signal and the display luminance can always be kept constant.
[0089]
Further, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10, but the same parts as those in the fourth embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, FIG. 8 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a main part in the liquid crystal display device of the present embodiment, FIG. 9 is a timing chart for explaining an electrode driving operation in the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for describing a basic operation principle in the liquid crystal display device of the embodiment.
[0090]
As shown in FIG. 8, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the backlight light source 3 is in a normal lighting state, and writing of an image signal to the liquid crystal display panel 1 and scanning of a black display signal are performed within one frame. The black writing type that performs in-scan (reset scan) prevents motion blur that occurs when displaying a moving image. The control CPU 9 controls the electrode driving unit based on the gradation transition before and after one frame of the input image signal. 2, the writing timing of the black display signal is variably controlled.
[0091]
That is, in the present embodiment, in addition to selecting each scanning line for image display in the electrode driving unit 2, it is again selected for black display, and the input image signal and the black display signal are accordingly changed to the data line. By performing a series of operations of supplying the image data to one frame period, a period during which a black signal is displayed (black display period) is generated between display of a certain frame image and display of the next frame image. Here, the writing timing (delay time) of the black display signal with respect to the writing timing of the image signal is varied according to the gradation transition before and after one frame of the input image signal.
[0092]
Further, with the variable control of the black display period, the control CPU 9 controls the light source driving unit 5 so as to change the light emission luminance of the backlight light source 3. Here, the control is performed so as to increase the emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 so that the relationship between the input image signal and the display luminance becomes constant even if the image display period is shortened.
[0093]
FIG. 9 is a timing chart related to the scanning lines (gate lines) of the liquid crystal display panel 1. The gate lines Y 1 to Y 480 are sequentially activated at a slightly shifted timing to write an image signal to a pixel cell during one frame period. One frame cycle is completed by raising all 480 gate lines and writing image signals to the pixel cells.
[0094]
At this time, the gate lines Y1 to Y480 are restarted with a delay from the rise for writing the image signal by a period determined according to the gradation transition before and after one frame of the input image signal. A potential for displaying black is supplied to the cell via the data line X. As a result, each pixel cell enters a black display state. That is, each gate line Y goes high twice in different periods in one frame period. By the first selection, the pixel cell displays image data for a certain period of time, and in the subsequent second selection, the pixel cell forcibly performs black display.
[0095]
Hereinafter, an operation example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. For example, if the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for all the pixels in one screen is included in the area C (gradation transition pattern with a fast response speed) in FIG. 3, FIG. As shown, the black display period is a half frame period (= approximately 8.4 ms). In this case, a 1/2 frame period (= approximately 8.4 ms) can be secured as a liquid crystal response period from completion of writing of an image display signal to a certain pixel to start of writing of a black display signal. it can.
[0096]
If the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one pixel in one screen is included in the area B (gradation transition pattern with a slow response speed) in FIG. 3, FIG. As shown in ()), the black display period is set to 1/3 frame period (= approximately 5.6 ms) by delaying the write timing of the black display signal. In this case, a 液晶 frame period (= approximately 11.1 ms) of a liquid crystal response period from completion of writing of an image display signal to a certain pixel to start of writing of a black display signal can be secured. it can.
[0097]
Further, when the gradation transition of the current frame data with respect to the previous frame data for at least one or more pixels in one screen is included in the area A (gradation transition pattern with a particularly slow response speed) in FIG. As shown in (c), the write timing of the black display signal is further delayed, and the black display period is set to a フレーム frame period (= about 4.2 ms). In this case, a liquid crystal response period from completion of writing of the image display signal to a certain pixel to start of writing of the black display signal can be secured for a フレーム frame period (= 12.6 ms). it can.
[0098]
As described above, when a gradation transition in which the optical response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is poor with respect to the input image signal of one frame before and after is detected, the delay unit 10 delays the image display signal of the current frame by one frame period. Then, the timing for writing the black display signal is delayed to control the black display period to be shortened, so that the liquid crystal response period can be increased. Therefore, even when an image is input with a gradation transition in which the liquid crystal response speed is slow, a sufficient liquid crystal response period can be secured, and black display is performed after the liquid crystal has completely responded and reached the target luminance. Therefore, it is possible to realize a high-quality moving image display in which not only motion blur but also occurrence of an afterimage is suppressed.
[0099]
Note that the response speed of the liquid crystal greatly varies depending on the environmental temperature. Particularly, the response to an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. The black display period may be determined in consideration of the internal temperature detected by the temperature detection unit 7 in addition to the transition pattern. This makes it possible to realize an appropriate image display according to the optical response characteristics of the liquid crystal.
[0100]
In the present embodiment, the black display period (or image display period) is switched to three stages according to the gradation transition of the input image signal. However, the configuration is such that four or more black display periods are switched. Obviously, the present invention is not limited to the above embodiment. Further, since successive image frames generally have correlation, the black display period in the next frame may be variably controlled based on the gradation transition between the previous frame data and the current frame data. In such a case, the delay unit 10 can be eliminated.
[0101]
Further, in the case of the above-described embodiment, the control is performed so as to shorten the black display period when even one pixel detects a gradation transition having a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 in one frame. However, the present invention is not limited to this. For example, when a gradation transition with a poor response characteristic of the liquid crystal display panel 1 is detected for a predetermined number of pixels in one frame, the black display period may be shortened. The black display period may be switched based on the gray level transition region having the highest frequency of detection.
[0102]
Further, in the present embodiment, the frame frequency of the input image signal (60 Hz) is supplied to the liquid crystal display panel 1 without conversion, but it is needless to say that the frame frequency of the image signal may be changed. . In addition, by turning off the backlight light source 3 during the black display period, the backlight lighting period can be shortened, and the life of the backlight light source 3 can be prolonged and the power consumption can be reduced. Further, when an LED is used as the backlight light source 3, the backlight luminance can be controlled relatively easily by controlling the amount of drive current.
[0103]
Further, in the present embodiment, the image display period (black display period) and the light emission luminance of the backlight light source 3 for each scanning line are variably controlled in frame units, but from one line or a plurality of lines of the liquid crystal display panel 1. A gradation transition of an input image signal is detected for each divided region, and an image display period (black display period) is independently variably controlled for one line or a plurality of lines according to a detection result in each of the divided regions. Alternatively, the light emission luminance of the backlight light source 3 may be variably controlled for each light emitting region corresponding to each divided region including a plurality of lines.
[0104]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the motion blur is prevented by approaching the display state of the impulse type driving using the black writing type display method, the level of the image signal before and after one frame is reduced. Since the image display period (black display period) is controlled according to the key transition, it is possible to prevent the occurrence of motion blur and the occurrence of afterimages such as tailing, thereby improving the image quality of the displayed image. Can be realized.
[0105]
Further, since the light emission luminance (backlight luminance) of the backlight light source 3 is varied according to the image display period (black display period), the input image signal and the display are displayed regardless of the image display period (black display period). It is possible to always keep the relationship of luminance constant.
[0106]
【The invention's effect】
Since the liquid crystal display device of the present invention is configured as described above, the frame frequency of the image signal supplied to the liquid crystal display panel or the liquid crystal display panel is changed according to the gradation transition of the image signal before and after one vertical period. By automatically switching the lighting period of the illuminating backlight appropriately, it becomes possible to display an image after the liquid crystal has completely responded and reached the target luminance, and high image quality that suppresses the occurrence of afterimages as well as motion blur Can be realized.
[0107]
Similarly, by automatically switching the black display period appropriately in accordance with the gradation transition of the image signal before and after one vertical period, it is possible to perform black display after the liquid crystal completely reaches the target luminance in response. This makes it possible to realize a high-quality moving image display in which occurrence of an afterimage as well as motion blur is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a main part of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle in the first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing optical response characteristics of a liquid crystal display panel used in the first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a main part of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for describing a basic operation principle in a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle in a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a basic operation principle of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a main part of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart for explaining an electrode driving operation in a fifth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a main part of a conventional liquid crystal display device (full-surface flash type).
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a display response in a conventional liquid crystal display device (full-surface flash type).
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of disposing a backlight light source on a liquid crystal display panel in a conventional liquid crystal display device (scanning type).
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of turning on / off timing of each lamp in a conventional liquid crystal display device (scanning type).
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another example of the turning on / off timing of each lamp in the conventional liquid crystal display device (scanning type).
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of optical response characteristics of a liquid crystal display panel.
[Explanation of symbols]
1 LCD panel
2 electrode drive unit
3 Backlight light source
4 Synchronous signal extractor
5 Light source driver
6 Frame frequency converter
7 Temperature detector
8 Frame memory (FM)
9 Control CPU
10 Delay section

Claims

表示すべき垂直期間の画像信号を液晶表示パネルに書き込むとともに、バックライト光源を１垂直期間内で間欠点灯することにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、
１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、
前記検出された階調遷移に基づいて、前記液晶表示パネルに供給する画像信号のフレーム周波数を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device which writes an image signal of a vertical period to be displayed on a liquid crystal display panel and intermittently turns on a backlight light source within one vertical period, thereby preventing a motion blur occurring at the time of displaying a moving image.
Gradation transition detecting means for detecting gradation transition of an image signal before and after one vertical period;
Control means for variably controlling a frame frequency of an image signal supplied to the liquid crystal display panel based on the detected gradation transition.

前記バックライト光源は、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号に同期して１垂直期間毎に全面フラッシュ発光するものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight light source emits flash light over the entire surface every one vertical period in synchronization with a vertical synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel.

前記バックライト光源は、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号及び水平同期信号に同期して複数の発光領域を順次スキャン点灯するものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the backlight light source sequentially scans and lights a plurality of light emitting areas in synchronization with a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. apparatus.

表示すべき垂直期間の画像信号を液晶表示パネルに書き込むとともに、バックライト光源を１垂直期間内で間欠点灯することにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、
１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、
前記検出された階調遷移に基づいて、前記バックライト光源の点灯期間を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device which writes an image signal of a vertical period to be displayed on a liquid crystal display panel and intermittently turns on a backlight light source within one vertical period, thereby preventing a motion blur occurring at the time of displaying a moving image.
Gradation transition detecting means for detecting gradation transition of an image signal before and after one vertical period;
A liquid crystal display device comprising: control means for variably controlling a lighting period of the backlight light source based on the detected gradation transition.

前記バックライト光源は、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号に同期して１垂直期間毎に全面フラッシュ発光するものであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the backlight light source emits a flash light over the entire surface every one vertical period in synchronization with a vertical synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel.

前記バックライト光源は、前記液晶表示パネルに供給される垂直同期信号及び水平同期信号に同期して複数の発光領域を順次スキャン点灯するものであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display according to claim 4, wherein the backlight light source sequentially scans and lights a plurality of light emitting areas in synchronization with a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal supplied to the liquid crystal display panel. apparatus.

前記バックライト光源の点灯期間に応じて、該バックライト光源の発光強度を可変することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the light emission intensity of the backlight light source is varied according to a lighting period of the backlight light source.

表示すべき垂直期間の画像信号と黒表示信号とを１垂直期間内で液晶表示パネルに書き込むことにより、動画表示の際に生じる動きぼけを防止する液晶表示装置であって、
１垂直期間前後における画像信号の階調遷移を検出する階調遷移検出手段と、
前記検出された階調遷移に基づいて、前記液晶表示パネルに黒表示信号を供給する期間を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。What is claimed is: 1. A liquid crystal display device for preventing a motion blur occurring at the time of displaying a moving image by writing an image signal and a black display signal of a vertical period to be displayed in a liquid crystal display panel within one vertical period,
Gradation transition detecting means for detecting gradation transition of an image signal before and after one vertical period;
Control means for variably controlling a period during which a black display signal is supplied to the liquid crystal display panel based on the detected gradation transition.

前記黒表示信号の供給期間に応じて、前記液晶表示パネルを照射するバックライト光源の発光強度を可変することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein a light emission intensity of a backlight light source for irradiating the liquid crystal display panel is changed according to a supply period of the black display signal.