JP2007155819A - Liquid crystal display device and dimmer driving method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶テレビ、液晶モニタ等に用いられる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device used for a liquid crystal television, a liquid crystal monitor, and the like.
液晶表示装置において液晶表示パネルの明るさを変える方法として一般的に用いられているのがバックライトのＰＷＭ調光方式である。このＰＷＭ調光方式は、バックライトを構成する複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を発光させるパルス信号のデューティー比を変えることにより調光を行うものであり、冷陰極管の管電流を変える電圧調光や電流調光方式に比べ広い調光範囲を得ることができる。 A method of changing the brightness of a liquid crystal display panel in a liquid crystal display device is generally used as a PWM dimming method for a backlight. In this PWM dimming method, dimming is performed by changing the duty ratio of a pulse signal that emits light from a plurality of CCFLs (cold cathode tubes) constituting a backlight, and voltage adjustment that changes the tube current of the cold cathode tubes. A wide dimming range can be obtained compared to light or current dimming methods.
近年、このＰＷＭ調光の原理を応用し、液晶の動画視認性を向上させる目的で考案されているのがブリンキングバックライトである。これは、液晶の駆動に同期してバックライトをオン／オフしてインパルス型の表示駆動を行うものであり、単独で用いる場合と黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合とがある。 In recent years, blinking backlights have been devised for the purpose of improving the visibility of moving images of liquid crystals by applying the principle of PWM dimming. This is to perform impulse-type display driving by turning on / off the backlight in synchronization with driving of the liquid crystal, and may be used alone or in combination with a black insertion driving type liquid crystal display element.
後者の場合は、主にＯＣＢ型液晶表示素子との組み合わせで用いられ、良好な動画視認性と高コントラストの両立を図ることができる。 In the latter case, it is mainly used in combination with an OCB type liquid crystal display element, and it is possible to achieve both good video visibility and high contrast.
ＯＣＢ型液晶表示素子は、ＴＦＴトランジスタ等を有するアクティブマトリクス基板と組み合わせて使用される例が多い。このＯＣＢ型液晶表示素子は高速応答が可能であり、１フレーム期間内に２回の書き込みをさせることも可能である。この特性を生かし、１フレーム内に表示信号とは別に、黒表示期間を書き込む技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。これを黒挿入駆動と呼ぶ。
OCB type liquid crystal display elements are often used in combination with an active matrix substrate having TFT transistors and the like. This OCB type liquid crystal display element can respond at high speed and can be written twice in one frame period. A technique for making use of this characteristic and writing a black display period separately from a display signal in one frame is disclosed (for example,
ブリンキングバックライトを、液晶表示素子の動画視認性を向上するために用いる場合、良好な動画視認性を得るためには調光信号１００％におけるバックライトを発光させるパルス信号のデューティー比をある程度小さくしておく必要がある。このためブリンキングバックライトでは、その調光範囲が通常より狭くなってしまうという課題がある。たとえば、良好な動画視認性を得るためのパルス信号のデューティー比が５０％であった場合、もともとの調光範囲（輝度）が１０％〜１００％のバックライトをブリンキングバックライトとして用いると、その調光範囲（輝度）は２０％〜１００％となってしまう。 When the blinking backlight is used to improve the moving image visibility of the liquid crystal display element, the duty ratio of the pulse signal for emitting the backlight in the dimming signal 100% is reduced to some extent in order to obtain good moving image visibility. It is necessary to keep it. For this reason, the blinking backlight has a problem that the dimming range becomes narrower than usual. For example, when the duty ratio of a pulse signal for obtaining good video visibility is 50%, when a backlight having an original dimming range (luminance) of 10% to 100% is used as a blinking backlight, The light control range (luminance) is 20% to 100%.
また、黒挿入駆動型液晶表示素子と組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲はさらに制約を受け調光範囲が狭くなってしまう。
上述したように、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子とを組み合わせる場合、黒挿入のタイミングとブリンキングバックライトの発光タイミングの制約から、その調光範囲が制約を受けて調光範囲が狭くなってしまうという問題があった。 As described above, when the blinking backlight and the black insertion drive type liquid crystal display element are combined, the dimming range is restricted due to the restrictions on the timing of black insertion and the emission timing of the blinking backlight. There was a problem that became narrow.
この発明の目的は、黒挿入駆動型液晶表示素子を用いた液晶表示装置において、ブリンキングバックライトを用いた調光範囲を拡大することのできる液晶表示装置および調光駆動方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a dimming drive method capable of expanding a dimming range using a blinking backlight in a liquid crystal display device using a black insertion drive type liquid crystal display element. is there.
本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置の調光駆動方法であって、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行うことを特徴とする調光駆動方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a dimming drive method for a liquid crystal display device in which a black insertion drive type liquid crystal display element and a blinking backlight are combined, wherein the phase of the black insertion drive and the backlight emission is adjusted. There is provided a dimming drive method characterized by performing transmission luminance adjustment.
また、本発明によれば、黒挿入駆動型液晶表示素子とブリンキングバックライトとを組み合わせた液晶表示装置において、前記黒挿入駆動と前記バックライト発光の位相を調整することにより透過輝度調整を行って調光することを特徴とする液晶表示装置が提供される。 Further, according to the present invention, in a liquid crystal display device combining a black insertion drive type liquid crystal display element and a blinking backlight, the transmission luminance is adjusted by adjusting the phase of the black insertion drive and the backlight emission. The liquid crystal display device is characterized in that the light is adjusted.
本発明の液晶表示装置は、ブリンキングバックライトと黒挿入駆動型液晶表示素子を組み合わせ、バックライトがパルス信号のデューティー比の最小値に達した時点で、液晶の黒挿入駆動とバックライトの間欠駆動の位相を調整し、液晶の応答部分および黒挿入部分にバックライトの発光期間の一部を一致させることで透過光量を低減し、調光範囲を広げることが可能となる。 The liquid crystal display device of the present invention combines a blinking backlight and a black insertion drive type liquid crystal display element, and when the backlight reaches the minimum value of the duty ratio of the pulse signal, the liquid crystal black insertion drive and the backlight intermittently By adjusting the driving phase and matching a part of the light emission period of the backlight with the response part and the black insertion part of the liquid crystal, the amount of transmitted light can be reduced and the light control range can be expanded.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の液晶表示装置の構成を示すものである。この液晶表示装置１は、バックライト２を背面に配置し、透過型の液晶表示パネル３を有している。液晶表示パネル３は、図示しない複数のゲート配線と複数のソース配線とを有し、それぞれゲートドライバ５、ソースドライバ６に接続されている。制御部１０は、液晶表示パネル３を駆動制御する駆動制御部７と対向制御部８と、バックライト２をインバータ４を介して制御するＰＷＭ制御部９とから構成されている。
FIG. 1 shows a configuration of a liquid crystal display device of the present invention. The liquid
なお、バックライト２は、ブリンキングバックライトとして複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）を有する直下型バックライトを用いている。 The backlight 2 uses a direct type backlight having a plurality of CCFLs (cold cathode fluorescent lamps) as a blinking backlight.
また、液晶表示パネル３は、黒挿入駆動型液晶表示素子として応答特性に優れたＯＣＢ型液晶表示素子を用いている。
The liquid
制御部１０の駆動制御部７は、バックライト２と液晶表示パネル３のそれぞれの制御信号を出力し、ＰＷＭ制御部９が同期を取りながらパルス信号のデューティー比ならびにオン／オフタイミング（位相）を制御する。
The drive control unit 7 of the
図２は、液晶表示装置１においてＰＷＭ調光を行ったときの動作概念を示すものである。ここでは、調光信号１００％時におけるバックライト２のパルス信号のデューティー比が４０％であり、バックライト２の単体におけるパルス信号のデューティー比の最小値が１０％であるため、調光範囲（輝度）が２５％〜１００％と狭くなってしまう。
FIG. 2 shows the concept of operation when PWM dimming is performed in the liquid
すなわち、図２の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図２の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図２の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
That is, with respect to the operation of the backlight 2 shown in FIG. 2C, the liquid
そこで、本発明の調光駆動方法では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比（ここでは１０％）の状態で、バックライト２の点灯タイミングを相対的にずらして液晶表示パネル３の応答部分を含む形で点灯させる。
Therefore, in the dimming driving method of the present invention, the response portion of the liquid
図３は、本発明の調光方式の概念を示すものである。 FIG. 3 shows the concept of the light control method of the present invention.
これにより、バックライト２のパルス信号のデューティー比が同じであっても最終的な透過光強度（輝度）は、液晶表示パネル３の液晶透過率で抑制されるため、透過輝度をさげることができる。さらに、バックライト２の点灯タイミングと液晶表示パネル３への信号書き込みとのタイミングの関係、すなわち位相を数段階に変えることによって透過輝度を可変することができる。したがって、この方法によって調光が可能となる。
As a result, even if the duty ratio of the pulse signal of the backlight 2 is the same, the final transmitted light intensity (luminance) is suppressed by the liquid crystal transmittance of the liquid
すなわち、図３の(ｃ)に示すバックライト２の動作に対して、液晶表示パネル３は図３の(ｂ)に示す液晶透過率であり、結果として図３の(ａ)に示すような液晶表示パネル３の透過光強度（輝度）となる。
That is, with respect to the operation of the backlight 2 shown in FIG. 3C, the liquid
しかしながら、この方式では黒表示期間にバックライト２を点灯するのでコントラストの低下が発生する。 However, in this method, since the backlight 2 is turned on during the black display period, a decrease in contrast occurs.
そこで本発明では、バックライト２のパルス信号の限界デューティー比まではＰＷＭ調光を用い、パルス信号の限界デューティー比からさらに調光して輝度を下げる際、本発明の調光方式をとるように切り替えを行う。こうすることで調光の大半ではコントラストを変えることなく、極低輝度の場合のみコントラストを下げることを許容して調光範囲（輝度）と画質の両立を図る。 Therefore, in the present invention, PWM dimming is used up to the limit duty ratio of the pulse signal of the backlight 2, and the dimming method of the present invention is employed when the brightness is lowered by further dimming from the limit duty ratio of the pulse signal. Switch. In this way, in most of the dimming, the contrast is not changed in most cases, and the contrast is allowed to be lowered only in the case of extremely low luminance, thereby achieving both the dimming range (luminance) and the image quality.
すなわち、図１に示す制御部１０の駆動制御部７が、ゲートドライバ５とソースドライバ６とを介して液晶表示パネル３の黒挿入駆動を制御し、駆動制御部７の制御に応じてＰＷＭ制御部９がインバータ４を介してバックライト２の動作を制御する。この際、ＰＷＭ制御部９は、上述したように図２に示すＰＷＭ調光を用い、バックライト２におけるパルス信号の限界デューティー比（１０％）からさらに輝度を下げる調光をする場合、図３に示す調光方式に切り替えを行って調光範囲（輝度）を拡大する。この結果、輝度を限りなく０％〜１００％、通常３％〜１００％の範囲で調光することができる。
That is, the drive control unit 7 of the
以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、黒挿入駆動とブリンキングバックライトを組み合わせた液晶表示素子において、ＰＷＭ調光の限界からさらに調光範囲を拡大することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the dimming range can be further expanded from the limit of PWM dimming in the liquid crystal display element that combines black insertion driving and blinking backlight.
１…液晶表示装置、２…バックライト、３…液晶表示パネル、４…インバータ、５…ゲートドライバ、６…ソースドライバ、７…駆動制御部、８…対向制御部、９…ＰＷＭ制御部、１０…制御部。
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|---|---|---|---|---|
| WO2009047950A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
| EP2053585A2 (en) | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Funai Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display and liquid crystal television |
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