JP2011075800A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は，液晶パネル及びバックライト光源を備える液晶表示装置に関し，特に，液晶パネルの液晶素子の応答時間を考慮してバックライト光源の間欠点灯処理における消灯期間を制御することにより擬似輪郭（動画ブレ）の防止を図る技術に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a backlight light source, and more particularly, a pseudo contour (moving image) by controlling a turn-off period in an intermittent lighting process of a backlight light source in consideration of a response time of a liquid crystal element of the liquid crystal panel. The present invention relates to a technique for preventing blurring.
近年，液晶パネル及びバックライト光源を備えてなる液晶表示装置は，テレビジョン受像機やディスプレイ装置などの用途で広く普及している。液晶表示装置は，液晶パネルの画素ごとに対応する液晶素子各々に印加する電圧によって該液晶素子各々の表示階調（透過率）を調整する。この液晶表示装置では，バックライト光源を常時点灯させるホールド駆動や液晶素子の応答遅延などに起因して動画表示の際に生じる動きぼやけが問題となる。
そのため，従来から，１フレーム期間（１垂直期間）内でバックライト光源を間欠点灯させて擬似的にインパルス駆動に近づけることにより，動画表示の際に生じる動きぼやけを防止する手法が知られている（例えば，特許文献１参照）。
但し，バックライト光源を間欠点灯させる場合，液晶素子の階調遷移時にバックライト光源が点灯していると，その階調遷移が表示されることにより動画ブレが生じるおそれがある。そこで，例えば特許文献２では，バックライト光源の消灯期間に液晶素子の立ち上がり又は立ち下がりを完了させることが提案されている。
さらに，液晶素子の表示階調を変化させるときにオーバーシュート電圧を印加して過応答させ，該液晶素子の応答性を高めることにより，動画表示の際に生じる動きぼやけや多重輪郭を防止する手法が知られている（例えば，特許文献３参照）。これにより，液晶素子に過応答（オーバーシュート）が生じるため，表示階調を急激に変化させて目標階調に迅速に到達させることが可能であり，動画表示の動きぼやけや多重輪郭を防止することができる。
In recent years, a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a backlight light source has been widely used in applications such as a television receiver and a display device. The liquid crystal display device adjusts the display gradation (transmittance) of each liquid crystal element by a voltage applied to each liquid crystal element corresponding to each pixel of the liquid crystal panel. In this liquid crystal display device, there is a problem of motion blur that occurs during moving image display due to hold driving that always turns on the backlight light source or response delay of the liquid crystal element.
For this reason, conventionally, there is known a method for preventing motion blur that occurs when displaying a moving image by intermittently lighting a backlight light source within one frame period (one vertical period) to approximate it to impulse driving. (For example, refer to Patent Document 1).
However, when the backlight light source is intermittently turned on, if the backlight light source is turned on at the time of gradation transition of the liquid crystal element, the gradation transition may be displayed, thereby causing motion blur. Thus, for example, Patent Document 2 proposes that the rising or falling of the liquid crystal element is completed during the extinction period of the backlight light source.
Furthermore, a method of preventing motion blur and multiple contours that occur when displaying moving images by applying an overshoot voltage when changing the display gradation of the liquid crystal element to make it over-responsive and enhancing the response of the liquid crystal element. Is known (see, for example, Patent Document 3). As a result, an overresponse occurs in the liquid crystal element, so that the display gradation can be changed rapidly to reach the target gradation quickly, preventing motion blur and multiple contours in moving image display. be able to.
ところで，液晶素子の応答性は，例えば環境温度などによって変化するため，前述のように液晶素子の表示階調の遷移時に生じさせる過応答（オーバーシュート，アンダーシュート）の程度は，例えば環境温度などによって変化させることが望ましい。このとき，液晶素子が目標階調に安定するまでの応答時間は，該液晶素子の表示階調の変化時における過応答の程度によって異なることとなる。
また，映像のフレーム間の表示階調の変化量によっても液晶素子の応答時間は異なる。例えば，表示階調の変化量が大きいほど液晶素子の応答時間は長くなり，表示階調の変化量が小さいほど液晶素子の応答時間は短くなる。
そのため，ある条件でバックライト光源の消灯期間に液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを完了させることができるようにバックライト光源の消灯期間を設定しただけでは，液晶素子の過応答の程度や表示階調の変化量の違いによって液晶素子の応答時間が変動した場合に，バックライト光源の消灯期間に液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを完了させることができず，擬似輪郭（動画ブレ）の抑制効果が小さいという問題がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，バックライト光源の消灯期間に液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを完了させる構成において，液晶素子の応答時間が変化しても擬似輪郭（動画ブレ）を防止することのできる液晶表示装置を提供することにある。
By the way, since the response of the liquid crystal element varies depending on the environmental temperature, for example, as described above, the degree of overresponse (overshoot, undershoot) caused at the transition of the display gradation of the liquid crystal element is, for example, the environmental temperature, etc. It is desirable to change according to. At this time, the response time until the liquid crystal element is stabilized at the target gradation differs depending on the degree of over-response when the display gradation of the liquid crystal element changes.
The response time of the liquid crystal element also varies depending on the amount of change in display gradation between video frames. For example, the response time of the liquid crystal element becomes longer as the change amount of the display gradation becomes larger, and the response time of the liquid crystal element becomes shorter as the change amount of the display gradation becomes smaller.
Therefore, if the backlight light source extinction period is set so that the rise and fall of the liquid crystal element can be completed during the backlight light source extinction period under certain conditions, the degree of overresponse of the liquid crystal element and the display gradation When the response time of the liquid crystal element fluctuates due to the difference in the amount of change, the rise and fall of the liquid crystal element cannot be completed while the backlight source is turned off, and the effect of suppressing pseudo contour (video blurring) is small There is a problem.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to change the response time of the liquid crystal element in a configuration in which the rise and fall of the liquid crystal element is completed during the extinction period of the backlight light source. Even so, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can prevent pseudo contour (moving image blur).
上記目的を達成するために本発明は，印加電圧により透過率が変化する複数の液晶素子を有する液晶パネルと，前記液晶パネルを背後から照明するバックライト光源と，前記液晶素子への印加電圧を制御することにより該液晶素子の表示階調を制御する液晶駆動制御手段と，前記バックライト光源を間欠点灯させる間欠点灯処理を実行するバックライト制御手段とを備えてなり，前記バックライト制御手段が，前記バックライト光源の消灯期間内に前記液晶パネルにおける一部又は全部の前記液晶素子の立ち上がり及び／又は立ち下がりが終了するように，前記液晶駆動制御手段によって表示階調が制御されるときの前記液晶素子の応答時間に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御してなることを特徴とする液晶表示装置として構成される。
本発明によれば，例えば前記液晶素子の過応答の程度や前記表示階調の変化量などによって変化する前記液晶素子の応答時間に追従して，前記バックライト光源の消灯期間内に前記液晶パネルにおける一部又は全部の前記液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを終了させることができ，擬似輪郭（動画ブレ）を防止することのできる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal panel having a plurality of liquid crystal elements whose transmittance varies depending on an applied voltage, a backlight source that illuminates the liquid crystal panel from behind, and an applied voltage to the liquid crystal elements. Liquid crystal drive control means for controlling the display gradation of the liquid crystal element by controlling, and backlight control means for performing intermittent lighting processing for intermittently lighting the backlight light source, wherein the backlight control means , When the display gradation is controlled by the liquid crystal drive control means so that the rise and / or fall of a part or all of the liquid crystal elements in the liquid crystal panel is completed within the extinction period of the backlight light source. The backlight light source extinguishing period in the intermittent lighting process is controlled according to the response time of the liquid crystal element. Configured as a liquid crystal display device.
According to the present invention, the liquid crystal panel follows the response time of the liquid crystal element, which varies depending on, for example, the degree of overresponse of the liquid crystal element and the amount of change in the display gradation. The rise or fall of some or all of the liquid crystal elements can be terminated, and pseudo contour (moving image blur) can be prevented.
具体的に，前記液晶駆動制御手段が，前記液晶素子の表示階調を変化させるとき，前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答が強くなる印加電圧を該液晶素子に印加するものである場合には，前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶駆動制御手段によって制御される前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答の程度に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものであることが考えられる。
また，前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶駆動制御手段によって制御される前記液晶素子の表示階調の前記表示階調の変化量に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものであることも考えられる。
もちろん，前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶駆動制御手段によって制御される前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答の程度及び前記表示階調の変化量に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものであることも考えられる。
例えば，前記過応答の程度及び／又は前記表示階調の変化量と前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間との関係を定めた消灯期間設定情報が予め記憶された消灯期間設定情報記憶手段を更に備えてなり，前記バックライト制御手段が，前記消灯期間設定情報記憶手段に記憶された前記消灯期間設定情報と前記過応答の程度及び／又は前記表示階調の変化量とに基づいて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものであることが考えられる。
ところで，前記バックライト光源が，前記液晶パネルの垂直方向における複数の表示領域に対応して並設された複数の光源を含んでなる場合には，前記バックライト制御手段によって実行される前記間欠点灯処理が，前記複数の光源を順次間欠点灯させるバックライトスキャン処理であり，前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間に応じて前記バックライトスキャン処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものであることが考えられる。
Specifically, when the liquid crystal drive control means changes the display gradation of the liquid crystal element, the liquid crystal drive control means applies an applied voltage to the liquid crystal element that increases the overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element. In some cases, the backlight control means depends on the degree of overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element controlled by the liquid crystal drive control means in which the response time of the liquid crystal element changes. It is conceivable that the backlight light source is turned off in the intermittent lighting process.
Further, the backlight control means is configured to perform the intermittent operation according to the amount of change in the display gradation of the display gradation of the liquid crystal element controlled by the liquid crystal drive control means in which the response time of the liquid crystal element changes. It is also conceivable to control the turn-off period of the backlight light source in the lighting process.
Of course, the backlight control means controls the degree of overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element and the display gradation controlled by the liquid crystal drive control means in which the response time of the liquid crystal element changes. It is also conceivable to control the extinguishing period of the backlight light source in the intermittent lighting process according to the amount of change of.
For example, an extinction period setting information storage in which extinction period setting information that defines the relationship between the degree of overresponse and / or the amount of change in display gradation and the extinction period of the backlight light source in the intermittent lighting process is stored in advance. The backlight control means based on the extinction period setting information stored in the extinction period setting information storage means, the degree of overresponse and / or the amount of change in the display gradation. It is conceivable that the backlight light source is turned off in the intermittent lighting process.
By the way, when the backlight light source includes a plurality of light sources arranged in parallel corresponding to a plurality of display areas in the vertical direction of the liquid crystal panel, the intermittent lighting executed by the backlight control means. The process is a backlight scan process in which the plurality of light sources are sequentially turned on intermittently, and the backlight control unit controls a turn-off period of the backlight light source in the backlight scan process according to a response time of the liquid crystal element. It is thought that it is what to do.
本発明によれば，例えば前記液晶素子の過応答の程度や前記表示階調の変化量などによって変化する前記液晶素子の応答時間に追従して，前記バックライト光源の消灯期間内に前記液晶パネルにおける一部又は全部の前記液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを終了させることができ，擬似輪郭（動画ブレ）を防止することのできる。 According to the present invention, the liquid crystal panel follows the response time of the liquid crystal element, which varies depending on, for example, the degree of overresponse of the liquid crystal element and the amount of change in the display gradation. The rise or fall of some or all of the liquid crystal elements can be terminated, and pseudo contour (moving image blur) can be prevented.
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図１に示すように，本発明の実施の形態に係る液晶表示装置Ｘは，表示制御部１１，液晶パネル２１，液晶駆動部２２（液晶駆動制御手段の一例），バックライト光源３１，バックライト制御部３２（バックライト制御手段の一例）などを有している。
前記液晶表示装置Ｘは，例えばテレビジョン受像機やパソコンに用いられるディスプレイ装置などである。なお，本実施の形態では，本発明に直接影響しない一般的なテレビジョン受像機やディスプレイ装置が備える他の構成要素の説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device X according to an embodiment of the present invention includes a display control unit 11, a liquid crystal panel 21, a liquid crystal drive unit 22 (an example of liquid crystal drive control means), a backlight light source 31, and a backlight. A control unit 32 (an example of a backlight control unit) is included.
The liquid crystal display device X is, for example, a display device used for a television receiver or a personal computer. Note that in this embodiment, description of other components included in a general television receiver or display device that does not directly affect the present invention is omitted.
前記表示制御部１１は，不図示のアンテナによって受信されるテレビジョン放送や不図示の外部入力端子から入力される映像コンテンツなどに含まれた映像信号を受信し，該映像信号に基づいて垂直同期信号や水平同期信号などを生成する。そして，前記映像信号や前記垂直同期信号，前記水平同期信号は，前記表示制御部１１から前記液晶駆動部２２に入力される。また，前記表示制御部１１は，前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を前記バックライト制御部３２に入力する。
ここで，前記表示制御部１１は，テレビジョン放送の映像信号の周波数である６０Ｈｚ（１周期約１６．７ｓ）の２倍速の１２０Ｈｚ（１周期約８．３ｓ）の駆動周波数の垂直同期信号を生成する。そして，前記表示制御部１１は，前記映像信号における１フレームの画像を前記液晶駆動部２２に２回ずつ出力し，或いは前記映像信号における連続する２フレームから補間画像を生成してそのフレーム間に挿入して前記液晶駆動部２２に出力する。もちろん，２倍速に限らず４倍速，８倍速などであってもよい。
また，前記表示制御部１１は，前記映像信号の１フレーム毎の前記液晶パネル２１全体の表示階調の変化量の平均（以下，「平均階調変化量」と称する）を算出する平均階調変化量算出機能を有している。例えば，前記表示制御部１１によって具現される前記平均階調変化量算出機能は，少なくとも連続する２フレームにおける液晶素子各々の表示階調を所定の記憶メモリに記憶しており，その液晶素子各々の表示階調の変化量から前記液晶パネル２１全体の平均階調変化量を算出するものである。なお，連続する３フレーム以上の平均階調変化量を算出することも他の実施例として考えられる。また，前記映像信号の１フレーム毎の前記液晶パネル２１の予め設定された一部の領域の平均階調変化量を算出するものであってもよい。
The display control unit 11 receives a video signal included in a television broadcast received by an antenna (not shown) or a video content input from an external input terminal (not shown), and performs vertical synchronization based on the video signal. Signals and horizontal sync signals are generated. The video signal, the vertical synchronization signal, and the horizontal synchronization signal are input from the display control unit 11 to the liquid crystal driving unit 22. The display control unit 11 inputs the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal to the backlight control unit 32.
Here, the display control unit 11 outputs a vertical synchronizing signal having a driving frequency of 120 Hz (1 cycle: about 8.3 s), which is double the 60 Hz (1 cycle: about 16.7 s), which is the frequency of the video signal of the television broadcast. Generate. Then, the display control unit 11 outputs one frame image in the video signal to the liquid crystal driving unit 22 twice, or generates an interpolated image from two consecutive frames in the video signal, Inserted and output to the liquid crystal drive unit 22. Of course, the speed is not limited to 2 × speed, and may be 4 × speed or 8 × speed.
In addition, the display control unit 11 calculates an average gradation for calculating the average amount of change in display gradation of the entire liquid crystal panel 21 for each frame of the video signal (hereinafter referred to as “average gradation change amount”). It has a change amount calculation function. For example, the average gradation change amount calculation function embodied by the display control unit 11 stores the display gradation of each liquid crystal element in at least two consecutive frames in a predetermined storage memory, and each of the liquid crystal elements The average gradation change amount of the entire liquid crystal panel 21 is calculated from the display gradation change amount. It is also possible to calculate the average gradation change amount of three or more consecutive frames as another embodiment. Further, an average gradation change amount of a predetermined part of the liquid crystal panel 21 for each frame of the video signal may be calculated.
前記液晶パネル２１は，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走査電極及びデータ電極とによって形成され，印加電圧により透過率が変化する複数の液晶素子を有する従来周知のアクティブマトリクス型の液晶パネルである。
前記液晶駆動部２２は，前記表示制御部１１から入力される映像信号における１フレームの画像信号と，垂直同期信号及び水平同期信号とに基づいて，前記液晶パネル２１の走査電極（ゲート電極）及びデータ電極（ソース電極）を駆動させる。具体的に，前記液晶駆動部２２は，垂直同期信号の受信後，１ライン目に対応する水平同期信号に応じて走査電極にゲート信号を出力すると共に，１ライン目に対応する画像信号をデータ電極に順次出力する。これにより，１ライン目の画像表示が行われる。その後，前記液晶駆動部２２は，２ライン目に対応する水平同期信号が入力されると，２ライン目の走査電極にゲート信号を出力し，２ライン目に対応する画像信号をデータ電極に順次出力する。その後も同様の処理が繰り返されることにより前記液晶パネル２１の全画面の画像表示が行われる。
このとき，前記液晶駆動部２２は，前記表示制御部１１から入力される前記画像信号に基づいて前記液晶パネル２１の各画素に対応する液晶素子各々への印加電圧を制御することにより，該液晶素子各々の前記バックライト光源３１からの照明の透過率を変化させ，該液晶素子各々の表示階調を制御する。
The liquid crystal panel 21 is formed of a liquid crystal layer, a scan electrode and a data electrode for applying a scan signal and a data signal to the liquid crystal layer, and includes a plurality of liquid crystal elements whose transmittance varies depending on an applied voltage. This is an active matrix type liquid crystal panel.
The liquid crystal driving unit 22 is configured to detect a scanning electrode (gate electrode) of the liquid crystal panel 21 based on an image signal of one frame in the video signal input from the display control unit 11 and a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal. The data electrode (source electrode) is driven. Specifically, after receiving the vertical synchronizing signal, the liquid crystal driving unit 22 outputs a gate signal to the scanning electrode in accordance with the horizontal synchronizing signal corresponding to the first line, and receives the image signal corresponding to the first line as data. Output sequentially to the electrodes. As a result, the first line image is displayed. Thereafter, when the horizontal synchronizing signal corresponding to the second line is input, the liquid crystal driving unit 22 outputs a gate signal to the scanning electrode of the second line, and sequentially applies the image signal corresponding to the second line to the data electrode. Output. Thereafter, the same processing is repeated to display an image on the full screen of the liquid crystal panel 21.
At this time, the liquid crystal driving unit 22 controls the voltage applied to each liquid crystal element corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 21 based on the image signal input from the display control unit 11, thereby The transmittance of illumination from the backlight light source 31 of each element is changed, and the display gradation of each liquid crystal element is controlled.
ここで，前記液晶駆動部２２による前記液晶素子各々の表示階調の制御処理について説明する。
前記液晶駆動部２２は，図２〜図４に示す階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３が記憶された不揮発性の記憶メモリ２３（図１参照）を有している。前記液晶駆動部２２は，前記記憶メモリ２３に記憶された前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに基づいて前記液晶素子への印加電圧を制御する。
ここに，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３は，図２〜図４に示すように，前記液晶素子の表示階調の変化前後の組み合わせに対応する印加電圧の指標値となる指標階調が予め設定されたものである。もちろん，前記指標階調に代えて印加電圧の値が設定されていてもよい。なお，本実施の形態に係る前記液晶表示装置Ｘは，０階調が黒，２５５階調が白のノーマリーブラック方式であるとする。即ち，前記液晶素子への印加電圧が高いほど該液晶素子の表示階調の白色度が高まる。
Here, a display gradation control process for each of the liquid crystal elements by the liquid crystal driving unit 22 will be described.
The liquid crystal drive unit 22 has a nonvolatile storage memory 23 (see FIG. 1) in which the gradation correspondence information T1 to T3 shown in FIGS. The liquid crystal driving unit 22 controls the voltage applied to the liquid crystal element based on any one of the gradation correspondence information T1 to T3 stored in the storage memory 23.
Here, the gradation correspondence information T1 to T3 includes, as shown in FIGS. 2 to 4, index gradations serving as index values of applied voltages corresponding to combinations before and after the change of the display gradation of the liquid crystal element are previously stored. It is set. Of course, the value of the applied voltage may be set instead of the index gradation. It is assumed that the liquid crystal display device X according to the present embodiment is a normally black system in which 0 gradation is black and 255 gradation is white. That is, the higher the voltage applied to the liquid crystal element, the higher the whiteness of the display gradation of the liquid crystal element.
ここで，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３では，図２〜図４に示すように，前記液晶パネル２１の液晶素子の表示階調を白色度が高まる方向に変化させる場合の組み合わせに対応する前記指標階調が，そのときの目標階調よりも高い階調に設定されている。また，前記液晶パネル２１の液晶素子の表示階調を白色度が低くなる方向に変化させる場合の組み合わせに対応する前記指標階調も，そのときの目標階調よりも低い階調に設定されている。
従って，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３のいずれかを用いて前記液晶素子への印加電圧を制御すると，前記液晶素子の表示階調を変化させるとき，前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答が強くなる印加電圧を該液晶素子に印加することとなり，該液晶素子には過応答（オーバーシュート又はアンダーシュート）が生じることとなる。なお，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３における前記指標階調各々は，予め行った実験やシミュレーションの結果に応じて設定しておけばよい。
但し，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３は，前記液晶素子への印加電圧の設定値が異なり，即ち前記液晶素子の過応答の程度が異なる。具体的に，前記階調対応情報Ｔ１，Ｔ３に比べて前記階調対応情報Ｔ２の方が前記液晶素子の過応答が大きく，前記階調対応情報Ｔ１，Ｔ２に比べて前記階調対応情報Ｔ３の方が前記液晶素子の過応答が小さい。即ち，前記液晶素子の過応答の程度は，階調対応情報Ｔ３＜階調対応情報Ｔ１＜階調対応情報Ｔ２である。そして，前記液晶素子が現在階調から目標階調に遷移して安定するまでに要する応答時間は，前記液晶素子の過応答の程度が大きいほど長くなるため，該液晶素子の応答時間も同様に，階調対応情報Ｔ３＜階調対応情報Ｔ１＜階調対応情報Ｔ２となる。
Here, in the gradation correspondence information T1 to T3, as shown in FIGS. 2 to 4, the combination corresponding to the case where the display gradation of the liquid crystal element of the liquid crystal panel 21 is changed in the direction of increasing whiteness. The index gradation is set to a gradation higher than the target gradation at that time. Further, the index gradation corresponding to the combination in the case where the display gradation of the liquid crystal element of the liquid crystal panel 21 is changed in the direction of decreasing whiteness is also set to a gradation lower than the target gradation at that time. Yes.
Accordingly, when the liquid crystal driving unit 22 controls the voltage applied to the liquid crystal element using any one of the gradation correspondence information T1 to T3, the display of the liquid crystal element is changed when the display gradation of the liquid crystal element is changed. An applied voltage that increases the overresponse in the gradation change direction is applied to the liquid crystal element, and an overresponse (overshoot or undershoot) occurs in the liquid crystal element. Each of the index gradations in the gradation correspondence information T1 to T3 may be set according to the results of experiments and simulations performed in advance.
However, the gradation correspondence information T1 to T3 differ in the set value of the voltage applied to the liquid crystal element, that is, the degree of overresponse of the liquid crystal element. Specifically, the gray scale correspondence information T2 has a greater overresponse of the liquid crystal element than the gray scale correspondence information T1 and T3, and the gray scale correspondence information T3 has a larger response than the gray scale correspondence information T1 and T2. In this case, the overresponse of the liquid crystal element is small. That is, the degree of overresponse of the liquid crystal element is gradation correspondence information T3 <gradation correspondence information T1 <gradation correspondence information T2. The response time required for the liquid crystal element to stabilize from the current gray level to the target gray level becomes longer as the degree of overresponse of the liquid crystal device is larger. , Gradation correspondence information T3 <tone correspondence information T1 <tone correspondence information T2.
例えば，前記階調対応情報Ｔ１では，現在階調が「０」階調で，目標階調が「１２８」階調である場合には，該目標階調である「１２８」階調よりも高い「１３０」階調が前記指標階調として設定されている。また，現在階調が「１２８」階調で，目標階調が「６４」階調である場合には，該目標階調である「６４」階調よりも低い「６０」階調が前記指標階調として設定されている。
一方，前記階調対応情報Ｔ２では，現在階調が「０」階調で，目標階調が「１２８」階調である場合には，該目標階調である「１２８」階調よりも高い「１３５」階調が前記指標階調として設定されている。また，現在階調が「１２８」階調で，目標階調が「６４」階調である場合には，該目標階調である「６４」階調よりも低い「５３」階調が前記指標階調として設定されている。
さらに，前記階調対応情報Ｔ３では，現在階調が「０」階調で，目標階調が「１２８」階調である場合には，該目標階調である「１２８」階調よりも高い「１２９」階調が前記指標階調として設定されている。また，現在階調が「１２８」階調で，目標階調が「６４」階調である場合には，該目標階調である「６４」階調よりも低い「６３」階調が前記指標階調として設定されている。
For example, in the gradation correspondence information T1, when the current gradation is “0” gradation and the target gradation is “128” gradation, it is higher than the “128” gradation that is the target gradation. “130” gradation is set as the index gradation. Further, when the current gradation is “128” gradation and the target gradation is “64” gradation, “60” gradation lower than the target gradation “64” gradation is the index. It is set as a gradation.
On the other hand, in the gradation correspondence information T2, when the current gradation is “0” gradation and the target gradation is “128” gradation, it is higher than “128” gradation that is the target gradation. “135” gradation is set as the index gradation. When the current gradation is “128” gradation and the target gradation is “64” gradation, the “53” gradation lower than the “64” gradation that is the target gradation is the index. It is set as a gradation.
Further, in the gradation correspondence information T3, when the current gradation is “0” gradation and the target gradation is “128” gradation, it is higher than the “128” gradation that is the target gradation. “129” gradation is set as the index gradation. When the current gradation is “128” gradation and the target gradation is “64” gradation, “63” gradation lower than the target gradation “64” gradation is the index. It is set as a gradation.
そして，前記液晶駆動部２２は，例えば前記液晶表示装置Ｘの環境温度に応じて前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３を切り換えて参照し，前記液晶素子への印加電圧を制御する。このとき，前記液晶表示装置Ｘの環境温度は，該液晶表示装置Ｘに設けられた不図示の温度センサによって検出され，前記表示制御部１１や前記液晶駆動部２２に入力される。
なお，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３の切り換えは，前記液晶表示装置Ｘの環境温度に応じて行うものに限らない。例えば，ユーザによる任意の設定によって切り換えられることや，前記液晶表示装置Ｘの使用年数（液晶素子の劣化）に応じて切り換えることなどが考えられる。
また，前記液晶駆動部２２は，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３のいずれを用いるかを前記表示制御部１１を介して前記バックライト制御部３２に伝達する。これにより，前記バックライト制御部３２では，前記液晶パネル２１の液晶素子の過応答の程度を知得することができる。
The liquid crystal driving unit 22 switches and refers to the gradation correspondence information T1 to T3 according to the environmental temperature of the liquid crystal display device X, for example, and controls the voltage applied to the liquid crystal element. At this time, the environmental temperature of the liquid crystal display device X is detected by a temperature sensor (not shown) provided in the liquid crystal display device X and input to the display control unit 11 and the liquid crystal driving unit 22.
Note that the switching of the gradation correspondence information T1 to T3 is not limited to being performed according to the environmental temperature of the liquid crystal display device X. For example, it can be considered to be switched by an arbitrary setting by the user, or to be switched according to the years of use of the liquid crystal display device X (deterioration of the liquid crystal element).
Further, the liquid crystal drive unit 22 transmits to the backlight control unit 32 via the display control unit 11 which one of the gradation correspondence information T1 to T3 is used. As a result, the backlight control unit 32 can know the degree of overresponse of the liquid crystal elements of the liquid crystal panel 21.
前記バックライト光源３１は，前記液晶パネル２１の背面に配置され，該液晶パネル２１を背後から照明するものである。ここに，図５は，前記バックライト光源３１の構造の一例を示す模式図である。
図５に示すように，前記バックライト光源３１は，前記液晶パネル２１の垂直方向における複数の表示領域に対応して並設された複数のＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２（複数の光源の一例）を有している。前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２各々は，前記液晶パネル２１の水平方向に並設された複数のＬＥＤ光源３１ａを含んでいる。また，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２各々に対応する前記表示領域各々は，前記液晶パネル２１の複数ラインの表示画素を含む領域である。
前記バックライト光源３１は，前記バックライト制御部３２からの制御指示に応じて，多数の前記ＬＥＤ光源３１ａを前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２の各単位で個別に明滅させる。なお，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２の数はこれに限らず，前記液晶パネル２１のサイズに応じて適宜設計変更すればよい。また，前記バックライト光源３１は，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２に代えて前記液晶パネル２１の垂直方向に並設された複数の蛍光管（複数の光源の一例）を有するものであってもよい。
The backlight source 31 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 21 and illuminates the liquid crystal panel 21 from behind. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the structure of the backlight light source 31. As shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the backlight source 31 includes a plurality of LED light source groups L1 to L12 (an example of a plurality of light sources) arranged in parallel corresponding to a plurality of display areas in the vertical direction of the liquid crystal panel 21. Have. Each of the LED light source groups L1 to L12 includes a plurality of LED light sources 31a arranged in parallel in the horizontal direction of the liquid crystal panel 21. Each of the display areas corresponding to the LED light source groups L1 to L12 is an area including a plurality of lines of display pixels of the liquid crystal panel 21.
In response to a control instruction from the backlight control unit 32, the backlight light source 31 individually blinks a large number of the LED light sources 31a in units of the LED light source groups L1 to L12. The number of the LED light source groups L <b> 1 to L <b> 12 is not limited to this, and may be appropriately changed depending on the size of the liquid crystal panel 21. The backlight source 31 may include a plurality of fluorescent tubes (an example of a plurality of light sources) arranged in parallel in the vertical direction of the liquid crystal panel 21 instead of the LED light source groups L1 to L12. .
前記バックライト制御部３２は，前記液晶駆動部２２による画像信号の書き込み動作に連動して，１フレーム期間内（１垂直期間内）に前記バックライト光源３１の前記ＬＥＤ光源３１ａを前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２ごとに順次間欠点灯させるバックライトスキャン処理（間欠点灯処理の一例）を実行する。
ここで，１フレーム期間とは，前記液晶パネル２１に１フレームの画像を表示するための期間，即ち垂直同期信号の間隔である。従って，前記液晶パネル２１の画像書き込み速度（駆動周波数）が１２０Ｈｚ（いわゆる倍速液晶）である前記液晶表示装置Ｘにおいて，１フレーム期間は約８．３ｍｓである。もちろん，前記液晶パネル１５の駆動周波数は，６０Ｈｚや２４０Ｈｚなどであってもよい。
なお，前記バックライト制御部３２による前記バックライトスキャン処理の実行の有無は，例えば不図示のリモコンや前記液晶表示装置Ｘの本体に設けられた操作キーのユーザ操作に応じて前記表示制御部１１によって切り換えることが可能である。また，前記表示制御部１１が表示映像の内容などに応じて自動的に前記バックライトスキャン処理の実行の有無を切り換えるものであってもよい。
The backlight control unit 32 moves the LED light source 31a of the backlight light source 31 within the LED light source group within one frame period (within one vertical period) in conjunction with the image signal writing operation by the liquid crystal driving unit 22. A backlight scan process (an example of the intermittent lighting process) for sequentially intermittently lighting each of L1 to L12 is executed.
Here, the one frame period is a period for displaying an image of one frame on the liquid crystal panel 21, that is, an interval of vertical synchronizing signals. Therefore, in the liquid crystal display device X in which the image writing speed (driving frequency) of the liquid crystal panel 21 is 120 Hz (so-called double speed liquid crystal), one frame period is about 8.3 ms. Of course, the driving frequency of the liquid crystal panel 15 may be 60 Hz or 240 Hz.
Whether the backlight control unit 32 executes the backlight scan process is determined according to, for example, a remote controller (not shown) or a user operation of an operation key provided on the main body of the liquid crystal display device X. It is possible to switch by. In addition, the display control unit 11 may automatically switch the execution of the backlight scan processing according to the content of the display video.
ここで，図６を参照しつつ，前記バックライトスキャン処理の基本的な処理内容について説明する。ここに，図６は，前記バックライトスキャン処理の実行結果の一例を説明するための模式図であって，（ａ）は垂直同期信号，（ｂ）は画像信号，（ｃ）はバックライト光源３１の動作をしめしている。
図６に示すように，前記バックライト制御部３２によって前記バックライトスキャン処理が実行されると，前記垂直同期信号（図６（ａ）参照）が受信された後，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２各々は，対応する表示領域の１フレームの画像信号（図６（ｂ）参照）の画像書き込み開始から約４．１ｍｓ（１フレームの５０％）消灯した後，約４．１ｍｓ（１フレームの５０％）点灯する。これにより，擬似的にインパルス駆動が実現されるため，動画表示の動きぼやけを防止することができる。
ここで，前記バックライト制御部３２は，前記バックライトスキャン処理において，前記液晶駆動部２２による画像信号の書き込みに連動して行われる。
Here, the basic processing content of the backlight scan processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example of the execution result of the backlight scan processing, where (a) is a vertical synchronization signal, (b) is an image signal, and (c) is a backlight light source. 31 operations are shown.
As shown in FIG. 6, when the backlight scanning process is executed by the backlight control unit 32, the LED light source groups L1 to L12 are received after the vertical synchronization signal (see FIG. 6A) is received. Each is about 4.1 ms (50% of one frame) after being turned off by about 4.1 ms (50% of one frame) from the start of image writing of the image signal of one frame (see FIG. 6B) in the corresponding display area. %)Light. Thereby, since the impulse drive is realized in a pseudo manner, motion blur of the moving image display can be prevented.
Here, the backlight control unit 32 is performed in conjunction with the writing of the image signal by the liquid crystal driving unit 22 in the backlight scanning process.
具体的に，前記バックライト制御部３２は，垂直同期信号の受信後，一列目の水平同期信号が入力されることにより，一列目のＬＥＤ光源群Ｌ１を約４．１ｍｓ消灯させ，その後，約４．１ｍｓ点灯させる。
また，前記バックライト制御部３２は，前記垂直同期信号の受信後，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１に対応する前記液晶パネル２１の表示領域に存在するライン数分の水平同期信号の受信に応じて，前記ＬＥＤ光源群Ｌ２を約４．１ｍｓ消灯させ，その後，約４．１ｍｓ点灯させる。
同じく，前記バックライト制御部３２は，前記垂直同期信号の受信後，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１，Ｌ２に対応する前記液晶パネル２１の表示領域に存在するライン数分の水平同期信号の受信に応じて，更に次のＬＥＤ光源群Ｌ３が約４．１ｍｓ消灯させ，その後，約４．１ｍｓ点灯させる。
その後も同様の処理が繰り返されることにより，前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２は，各々が対応する前記液晶パネル２１の複数ラインの液晶素子の走査に同期して順次明滅される。
Specifically, the backlight control unit 32 turns off the LED light source group L1 in the first row for about 4.1 ms by receiving the horizontal synchronization signal in the first row after receiving the vertical synchronization signal, and then about 4. Turn on for 1 ms.
In addition, the backlight control unit 32 receives the horizontal synchronization signal corresponding to the number of lines existing in the display area of the liquid crystal panel 21 corresponding to the LED light source group L1 after receiving the vertical synchronization signal. The LED light source group L2 is turned off for about 4.1 ms, and then turned on for about 4.1 ms.
Similarly, after receiving the vertical synchronization signal, the backlight control unit 32 receives horizontal synchronization signals for the number of lines existing in the display area of the liquid crystal panel 21 corresponding to the LED light source groups L1 and L2. Further, the next LED light source group L3 is turned off for about 4.1 ms, and then turned on for about 4.1 ms.
Thereafter, the same processing is repeated, so that the LED light source groups L1 to L12 are sequentially blinked in synchronization with scanning of a plurality of liquid crystal elements of the corresponding liquid crystal panel 21.
本発明の実施の形態に係る前記液晶表示装置Ｘは，前記バックライトスキャン処理における前記バックライト光源３１の消灯期間を前記液晶素子の応答時間に応じて制御する点に特徴を有している。
具体的に，前記バックライト制御部３２は，図７に示す消灯期間設定情報Ｔ１１が予め記憶された記憶メモリ３３（図１参照，消灯期間設定情報記憶手段の一例）を有している。
前記消灯期間設定情報Ｔ１１では，前記液晶素子の過応答の程度及び前記平均階調変化量と前記バックライトスキャン処理（間欠点灯処理）における前記バックライト光源３１の消灯期間との関係が定められている。
ここで，前記消灯期間設定情報で定められた前記消灯期間は，前記液晶素子の過応答の程度及び前記平均階調変化量の内容ごとに対応して，前記液晶素子の立ち上がりや立ち下がりまでの応答時間が前記バックライト光源３１の消灯期間内に終了する時間として定められたものである。ここに，前記液晶素子の応答時間は，前記液晶素子の過応答の程度や前記平均階調変化量によって変化する。そこで，前記消灯期間設定情報Ｔ１１では，前記消灯期間が，前記液晶素子の過応答の程度が大きく該液晶素子の応答時間が長いほど長く，前記平均階調変化量が大きく前記液晶素子の応答時間が長いほど長くなるように定められている。
そして，前記バックライト制御部３２は，前記記憶メモリ３３に記憶された消灯期間設定情報Ｔ１１を参照し，前記液晶駆動部２２によって表示階調が制御されるときの前記液晶素子の過応答の程度や前記平均階調変化量によって変化する前記液晶素子の応答時間に応じて，前記バックライト光源３１の消灯期間内に前記液晶素子の立ち上がりや立ち上がりが終了するように，前記バックライト処理における前記バックライト光源３１の消灯期間を制御する。例えば，前記バックライト制御部３２は，前記液晶表示装置Ｘに設けられた不図示のクロック発生器によって生成される高周波のクロック信号に従って前記バックライト光源３１の間欠点灯を制御するものである。この場合，前記バックライト制御部３２は，前記間欠点灯における消灯タイミング及び点灯タイミングを計るための前記クロック信号のカウント数を変更することなどによって前記消灯期間の長短を調整することができる。これにより，例えば映像信号の垂直同期信号の整数倍の周期で前記バックライト光源３１の明滅を制御するような場合に比べて緻密な制御を行うことが可能である。
なお，前記液晶素子の過応答の程度及び前記平均階調変化量のいずれか一方による前記液晶素子の応答時間の変化に応じて前記バックライト処理における前記バックライト光源３１の消灯期間を制御することも他の実施例として考えられる。
The liquid crystal display device X according to the embodiment of the present invention is characterized in that the light extinction period of the backlight light source 31 in the backlight scanning process is controlled according to the response time of the liquid crystal element.
Specifically, the backlight control unit 32 includes a storage memory 33 (see FIG. 1, an example of the extinguishing period setting information storage unit) in which the extinguishing period setting information T11 shown in FIG. 7 is stored in advance.
The extinction period setting information T11 defines the relationship between the degree of overresponse of the liquid crystal element and the average gradation change amount and the extinction period of the backlight light source 31 in the backlight scan process (intermittent illumination process). Yes.
Here, the extinguishing period determined by the extinguishing period setting information corresponds to the degree of overresponse of the liquid crystal element and the content of the average gradation change amount until the rise and fall of the liquid crystal element. The response time is determined as the time to end within the turn-off period of the backlight light source 31. Here, the response time of the liquid crystal element varies depending on the degree of overresponse of the liquid crystal element and the average gradation change amount. Therefore, in the extinction period setting information T11, the extinction period is longer as the degree of overresponse of the liquid crystal element is larger and the response time of the liquid crystal element is longer, and the average gradation change amount is larger and the response time of the liquid crystal element is larger. The longer the length is, the longer it is.
The backlight control unit 32 refers to the turn-off period setting information T11 stored in the storage memory 33, and the degree of overresponse of the liquid crystal element when the display gradation is controlled by the liquid crystal driving unit 22. In addition, in response to the response time of the liquid crystal element, which changes according to the average gradation change amount, the backlight process in the backlight process is completed so that the liquid crystal element finishes rising or rising within the extinguishing period of the backlight light source 31. The extinguishing period of the light source 31 is controlled. For example, the backlight control unit 32 controls intermittent lighting of the backlight light source 31 in accordance with a high-frequency clock signal generated by a clock generator (not shown) provided in the liquid crystal display device X. In this case, the backlight control unit 32 can adjust the length of the turn-off period by changing the turn-off timing in the intermittent turn-on and the count number of the clock signal for measuring the turn-on timing. As a result, for example, it is possible to perform finer control than when the blinking of the backlight light source 31 is controlled at a cycle that is an integral multiple of the vertical synchronizing signal of the video signal.
Note that the extinction period of the backlight source 31 in the backlight process is controlled in accordance with the change in the response time of the liquid crystal element due to either the degree of overresponse of the liquid crystal element or the average gradation change amount. Are also considered as other embodiments.
以下，図８〜図１０を用いて，前記液晶表示装置Ｘで行われる前記液晶素子の階調遷移及び前記バックライト光源３１のバックライトスキャン処理の一例について説明する。なお，図８〜図１０において（ａ）は前記液晶パネル２１に設けられたある液晶素子に対応する階調信号（印加電圧を定める指標値），（ｂ）は前記液晶素子の実際の表示階調の遷移，（ｃ）は前記バックライト光源３１のＯＮ／ＯＦＦ（点灯及び消灯）を示している。
ここでは，図８（ｂ），図９（ｂ），図１０（ｂ）各々に示すように，ある液晶素子の表示階調を，１フレーム目で「０」階調から「１２８」階調まで遷移させ，その後，２フレーム目で「１２８」階調から「６４」階調に遷移させる場合であって，１フレーム目に対応する前記液晶パネル２１全体の平均階調変化量が「１２８」，２フレーム目に対応する前記液晶パネル２１全体の平均階調変化量が「６４」である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, an example of gradation transition of the liquid crystal element and backlight scan processing of the backlight light source 31 performed in the liquid crystal display device X will be described with reference to FIGS. 8 to 10, (a) is a gradation signal (an index value that determines an applied voltage) corresponding to a certain liquid crystal element provided in the liquid crystal panel 21, and (b) is an actual display floor of the liquid crystal element. Tone transition, (c) indicates ON / OFF (lighting and extinguishing) of the backlight light source 31.
Here, as shown in FIG. 8B, FIG. 9B, and FIG. 10B, the display gradation of a certain liquid crystal element is changed from “0” gradation to “128” gradation in the first frame. And then the transition from “128” gradation to “64” gradation in the second frame, and the average gradation change amount of the entire liquid crystal panel 21 corresponding to the first frame is “128”. The case where the average gradation change amount of the entire liquid crystal panel 21 corresponding to the second frame is “64” will be described as an example.
まず，図８を参照しつつ，前記階調対応情報Ｔ１を用いる場合について説明する。
前記液晶駆動部２２は，現在入力されている１フレームの画像信号と一つ前に入力されていた１フレームの画像信号とを比較することにより前記液晶素子各々の現在階調と目標階調との組み合わせ（変化前後の組み合わせ）を検出し，その組み合わせに対応する印加電圧を前記階調対応情報Ｔ１から抽出して前記液晶素子に供給する。そのため，前記液晶駆動部２２は，少なくとも一つ前の１フレームの画像信号を保持している。
ここでは，現在階調が「０」，目標階調が「１２８」であるため，前記液晶駆動部２２は，これらの組み合わせに対応する指標階調である「１３０」を前記階調対応情報Ｔ１から抽出する。そして，前記液晶駆動部２２は，前記液晶素子に指標階調「１３０」に応じた印加電圧を供給し（図８（ａ）参照），該液晶素子の表示階調を変化させる（図８（ｂ）参照）。そして，前記液晶駆動部２２は，前記目標階調である「１２８」に応じた印加電圧を前記液晶素子に供給する（図８（ａ）参照）。
このとき，前記液晶素子の表示階調は，図８（ｂ）に示すように，過応答（オーバーシュート）により「１２８」階調を超えた後，「１２８」階調まで下がって安定することとなる。そのため，前記液晶素子の過応答の程度が大きいほど該液晶素子が目標階調に安定するまでの応答時間が長くなり，前記液晶素子の過応答の程度が小さいほど応答時間が短くなる。
First, the case where the gradation correspondence information T1 is used will be described with reference to FIG.
The liquid crystal driving unit 22 compares the current gray level and the target gray level of each of the liquid crystal elements by comparing the currently input image signal of one frame with the previously input image signal of one frame. (A combination before and after the change) is detected, and an applied voltage corresponding to the combination is extracted from the gradation correspondence information T1 and supplied to the liquid crystal element. For this reason, the liquid crystal driving unit 22 holds at least one previous frame image signal.
Here, since the current gradation is “0” and the target gradation is “128”, the liquid crystal driving unit 22 sets “130”, which is an index gradation corresponding to the combination thereof, to the gradation correspondence information T1. Extract from Then, the liquid crystal driving unit 22 supplies an applied voltage corresponding to the index gradation “130” to the liquid crystal element (see FIG. 8A), and changes the display gradation of the liquid crystal element (FIG. 8 ( b)). Then, the liquid crystal driving unit 22 supplies an applied voltage corresponding to the target gradation “128” to the liquid crystal element (see FIG. 8A).
At this time, as shown in FIG. 8 (b), the display gradation of the liquid crystal element should be stabilized after it exceeds the "128" gradation due to overresponse (overshoot) and then decreases to the "128" gradation. It becomes. Therefore, the greater the degree of overresponse of the liquid crystal element, the longer the response time until the liquid crystal element stabilizes to the target gradation, and the shorter the degree of overresponse of the liquid crystal element, the shorter the response time.
そして，前記液晶素子の表示階調の遷移時に前記バックライト光源３１が点灯していると，前記液晶パネル２１に表示される映像に擬似輪郭（動画ズレ）などが生じるおそれがある。
そこで，前記バックライト制御部３２は，図８（ｃ）に示すように，前記液晶素子の表示階調の遷移が終了するまでの間，即ち前記液晶素子の立ち上がりや立ち下がりまでの応答時間が経過するまでの間は，前記バックライト光源３１を消灯させている。
具体的に，前記バックライト制御部３２は，１フレーム目については，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ１を用いていること及び前記平均階調変化量が「１２８」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，即ち前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶素子の過応答の程度及び前記平均階調変化量に応じて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．７ｓ」に設定する。これにより，前記液晶パネル３１に設けられた液晶素子のうち表示階調の変化量が前記平均階調変化量以下である一部の液晶素子については，立ち上がりや立ち下がりが前記バックライト光源３１の消灯期間内に行われることとなる。なお，前記バックライト制御部３２は，前記消灯期間が延長された分だけ，前記バックライト光源３１の点灯期間を短縮する。
If the backlight light source 31 is turned on at the time of transition of the display gradation of the liquid crystal element, there is a possibility that a pseudo contour (moving image shift) or the like is generated in the image displayed on the liquid crystal panel 21.
Therefore, as shown in FIG. 8C, the backlight control unit 32 responds until the transition of the display gradation of the liquid crystal element is completed, that is, the response time until the liquid crystal element rises and falls. Until the time elapses, the backlight source 31 is turned off.
Specifically, for the first frame, the backlight control unit 32 indicates that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T1 and that the average gradation change amount is “128”. , Based on the extinction period setting information T11 (see FIG. 7), that is, according to the degree of over-response of the liquid crystal element and the average gradation change amount that the response time of the liquid crystal element changes. The extinguishing period of the backlight source 31 is set to “4.7 s”. As a result, among the liquid crystal elements provided in the liquid crystal panel 31, for some liquid crystal elements whose display gradation change amount is equal to or less than the average gradation change amount, the rise and fall of the backlight light source 31. It will be performed within the extinguishing period. The backlight control unit 32 shortens the lighting period of the backlight light source 31 by the extension of the extinguishing period.
次に，２フレーム目については，現在階調が「１２８」，目標階調が「６４」であるため，前記液晶駆動部２２は，これらの組み合わせに対応する指標階調である「６０」を前記階調対応情報Ｔ１から抽出する。そして，前記液晶駆動部２２は，前記液晶素子に指標階調「６０」に応じた印加電圧を供給し（図８（ａ）参照），該液晶素子の表示階調を変化させる（図８（ｂ）参照）。そして，前記液晶駆動部２２は，前記目標階調である「６４」に応じた印加電圧を前記液晶素子に供給する（図８（ａ）参照）。
このとき，前記液晶素子の表示階調は，図８（ｂ）に示すように，過応答（アンダーシュート）により「６４」階調を超えた後，「６４」階調まで上がって安定することとなる。そのため，前記液晶素子の過応答の程度が大きいほど該液晶素子が目標階調に安定するまでの応答時間が長くなり，前記液晶素子の過応答の程度が小さいほど応答時間が短くなる。
そこで，前記バックライト制御部３２は，２フレーム目についても，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ１を用いていること及び前記平均階調変化量が「６４」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．５ｓ」に設定する。これにより，前記液晶パネル３１に設けられた液晶素子のうち表示階調の変化量が前記平均階調変化量以下である一部の液晶素子については，立ち上がりや立ち下がりが前記バックライト光源３１の消灯期間内に行われることとなる。
Next, for the second frame, since the current gradation is “128” and the target gradation is “64”, the liquid crystal driving unit 22 sets “60” which is an index gradation corresponding to these combinations. Extracted from the gradation correspondence information T1. Then, the liquid crystal driving unit 22 supplies the liquid crystal element with an applied voltage corresponding to the index gradation “60” (see FIG. 8A), and changes the display gradation of the liquid crystal element (see FIG. 8 ( b)). Then, the liquid crystal driving unit 22 supplies an applied voltage corresponding to the target gradation “64” to the liquid crystal element (see FIG. 8A).
At this time, as shown in FIG. 8B, the display gray level of the liquid crystal element exceeds the “64” gray level due to over-response (undershoot) and then rises to the “64” gray level and is stabilized. It becomes. Therefore, the greater the degree of overresponse of the liquid crystal element, the longer the response time until the liquid crystal element stabilizes to the target gradation, and the shorter the degree of overresponse of the liquid crystal element, the shorter the response time.
Therefore, the backlight control unit 32 also determines that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T1 and the average gradation change amount is “64” for the second frame, Based on the turn-off period setting information T11 (see FIG. 7), the turn-off period of the backlight source 31 is set to “4.5 s”. As a result, among the liquid crystal elements provided in the liquid crystal panel 31, for some liquid crystal elements whose display gradation change amount is equal to or less than the average gradation change amount, the rise and fall of the backlight light source 31. It will be performed within the extinguishing period.
一方，図９に示すように，前記階調対応情報Ｔ２を用いる場合には，前記液晶素子の過応答の程度が前記階調対応情報Ｔ１を用いる場合に比べて大きくなるため，該液晶素子の応答時間も長くなる。
そのため，前記階調対応情報Ｔ２を用いる場合には，前記バックライト制御部３２は，１フレーム目については，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ２を用いていること及び前記平均階調変化量が「１２８」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．９ｓ」に設定する。また，２フレーム目については，前記バックライト制御部３２は，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ２を用いていること及び前記平均階調変化量が「６４」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．７ｓ」に設定する。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the gradation correspondence information T2 is used, the degree of overresponse of the liquid crystal element is larger than that when the gradation correspondence information T1 is used. Response time also becomes longer.
Therefore, when the gradation correspondence information T2 is used, the backlight control unit 32 determines that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T2 and the average gradation for the first frame. Based on the change amount being “128” and the extinction period setting information T11 (see FIG. 7), the extinction period of the backlight source 31 is set to “4.9 s”. For the second frame, the backlight control unit 32 indicates that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T2 and that the average gradation change amount is “64”. Based on the turn-off period setting information T11 (see FIG. 7), the turn-off period of the backlight source 31 is set to “4.7 s”.
また，図１０に示すように，前記階調対応情報Ｔ３を用いる場合には，前記液晶素子の過応答の程度が前記階調対応情報Ｔ１を用いる場合に比べて小さくなるため，該液晶素子の応答時間も短くなる。
そのため，前記階調対応情報Ｔ３を用いる場合には，前記バックライト制御部３２は，１フレーム目については，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ３を用いていること及び前記平均階調変化量が「１２８」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．５ｓ」に設定する。また，２フレーム目については，前記バックライト制御部３２は，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ２を用いていること及び前記平均階調変化量が「６４」であることと，前記消灯期間設定情報Ｔ１１（図７参照）とに基づいて，前記バックライト光源３１の消灯期間を「４．３ｓ」に設定する。
Further, as shown in FIG. 10, when the gradation correspondence information T3 is used, the degree of overresponse of the liquid crystal element is smaller than that when the gradation correspondence information T1 is used. Response time is also shortened.
Therefore, when the gradation correspondence information T3 is used, the backlight control unit 32 determines that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T3 and the average gradation for the first frame. Based on the change amount being “128” and the extinction period setting information T11 (see FIG. 7), the extinction period of the backlight source 31 is set to “4.5 s”. For the second frame, the backlight control unit 32 indicates that the liquid crystal driving unit 22 uses the gradation correspondence information T2 and that the average gradation change amount is “64”. Based on the turn-off period setting information T11 (see FIG. 7), the turn-off period of the backlight source 31 is set to “4.3 s”.
このように，前記液晶表示装置Ｘでは，前記液晶駆動部２２が前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３のいずれを用いて前記液晶パネル２１の表示階調を制御する場合であっても，前記液晶パネル３１に設けられた液晶素子のうち表示階調の変化量が前記平均階調変化量以下である一部の液晶素子については，立ち上がりや立ち下がりが前記バックライト光源３１の消灯期間内に行われることとなり，表示階調の遷移が表示されないこととなる。従って，前記液晶素子の白光りを抑制しつつ，暗くなりすぎて視認性が低下するという問題を改善することができると共に，前記液晶パネル２１の表示映像の動画ブレを抑制することができる。 As described above, in the liquid crystal display device X, the liquid crystal driving unit 22 controls the display gradation of the liquid crystal panel 21 using any of the gradation correspondence information T1 to T3. Among some of the liquid crystal elements provided in the liquid crystal element 31, the rise and fall of some liquid crystal elements whose display gradation change amount is equal to or less than the average gradation change amount are performed during the turn-off period of the backlight light source 31. As a result, the transition of the display gradation is not displayed. Accordingly, it is possible to improve the problem that the visibility of the liquid crystal panel 21 is lowered while suppressing the brightening of the liquid crystal element, and it is possible to suppress the motion blur of the display image on the liquid crystal panel 21.
また，前記平均階調変化量に代えて，前記液晶パネル２１の映像全体において前後のフレーム間の輝度差（階調変化量）が最も大きい液晶素子のその階調変化量を基準に，前記消灯期間設定情報Ｔ１１を用いて前記バックライト光源３１の消灯期間を定めれば，前記液晶パネル２１における全部の液晶素子の立ち上がりや立ち下がりを前記バックライト光源３１の消灯期間内に行うことができる。
さらに，前記バックライト制御部３２が，前記バックライト光源３１のバックライトスキャン処理における消灯時間を，前記液晶パネル２１の表示領域を垂直方向に複数に分割した所定の映像領域ごとに変更することも考えられる。この場合には，前記所定の映像領域ごとに該所定の映像領域における前後のフレーム間の階調変化量に応じて前記バックライトスキャン処理における消灯時間を変更することが考えられる。これにより，前記所定の映像領域ごとに適した消灯時間を設定することができ，映像のブレを改善することができる。
例えば，前記液晶パネル２１の表示領域を垂直方向に６つの映像領域に分割した場合，その６つの映像領域ごとに，該映像領域において前後のフレーム間の階調階調変化量が最も大きい画素に注目し，その画素の階調変化量が大きいほど前記バックライトスキャン処理における消灯時間を長くし，該階調変化量が小さいほど前記バックライトスキャン処理における消灯時間を短くする前記バックライトスキャン処理における消灯時間を変更することが考えられる。もちろん，その６つの映像領域ごとに平均階調変化量を算出し，該映像領域ごとにその平均階調変化量に応じて前記消灯時間を変更してもよい。
Further, instead of the average gradation change amount, the light extinction is performed with reference to the gradation change amount of the liquid crystal element having the largest luminance difference (tone change amount) between the previous and next frames in the entire image of the liquid crystal panel 21. If the turn-off period of the backlight light source 31 is determined using the period setting information T11, all the liquid crystal elements in the liquid crystal panel 21 can rise and fall within the turn-off period of the backlight light source 31.
Further, the backlight control unit 32 may change the turn-off time in the backlight scan processing of the backlight light source 31 for each predetermined video area obtained by dividing the display area of the liquid crystal panel 21 into a plurality of vertical directions. Conceivable. In this case, it is conceivable to change the turn-off time in the backlight scanning process for each predetermined video area in accordance with the amount of gradation change between frames before and after the predetermined video area. As a result, it is possible to set an appropriate turn-off time for each predetermined video area, and to improve video blurring.
For example, when the display area of the liquid crystal panel 21 is divided into six video areas in the vertical direction, for each of the six video areas, the pixel having the largest gradation gradation change amount between the previous and next frames in the video area. In the backlight scanning process, the larger the gradation change amount of the pixel, the longer the turn-off time in the backlight scan process, and the smaller the gradation change amount, the shorter the turn-off time in the backlight scan process. It is conceivable to change the turn-off time. Of course, the average gradation change amount may be calculated for each of the six video areas, and the turn-off time may be changed according to the average gradation change amount for each of the video areas.
なお，前記液晶駆動部２２による前記液晶素子への印加電圧の制御手法は，前記階調対応情報Ｔ１〜Ｔ３を用いるものに限らず，前記液晶素子の表示階調の変化前後の組み合わせに対して所定の演算を行うことにより前記液晶素子への印加電圧を制御することも考えられる。
また，同様に前記液晶素子の過応答の程度や前記液晶素子の表示階調の変化量に対して所定の演算を行うことにより，前記バックライトスキャン処理における前記液晶素子の消灯期間を算出することも考えられる。
さらに，本実施の形態では，前記バックライト光源３１のＬＥＤ光源３１ａ各々を前記ＬＥＤ光源群Ｌ１〜Ｌ１２ごとに明滅させる構成を例に挙げて説明したが，全ての前記ＬＥＤ光源３１ａを同時に明滅させる間欠点灯処理についても本発明を適用することが可能である。
また，本発明は，前記液晶素子の表示階調を現状よりも白色度が高い表示階調に変化させる場合，又は前記液晶素子の表示階調を現状よりも白色度が低い表示階調に変化させる場合のいずれか一方だけで，前記液晶素子を過応答（オーバーシュート又はアンダーシュート）させる構成についても適用可能である。
なお，本実施の形態では，前記液晶表示装置Ｘがノーマリーブラック方式である場合を例に挙げて説明したが，ノーマリーホワイト方式である場合にも本発明を適用し得る。この場合には，前記バックライトスキャン処理が実行されるときは，通常の印加電圧よりも前記液晶素子の白色度が高くなるように低い値に設定された印加電圧がオーバーシュート電圧として前記液晶素子に供給すればよい。
Note that the method of controlling the voltage applied to the liquid crystal element by the liquid crystal driving unit 22 is not limited to using the gradation correspondence information T1 to T3, but for combinations before and after the change of the display gradation of the liquid crystal element. It is also conceivable to control the voltage applied to the liquid crystal element by performing a predetermined calculation.
Similarly, by performing a predetermined calculation on the degree of overresponse of the liquid crystal element and the amount of change in display gradation of the liquid crystal element, the extinction period of the liquid crystal element in the backlight scanning process is calculated. Is also possible.
Furthermore, in the present embodiment, the configuration in which each of the LED light sources 31a of the backlight light source 31 blinks for each of the LED light source groups L1 to L12 has been described as an example. However, all the LED light sources 31a blink simultaneously. The present invention can also be applied to the intermittent lighting process.
In the present invention, the display gradation of the liquid crystal element is changed to a display gradation having a higher whiteness than the current level, or the display gradation of the liquid crystal element is changed to a display gradation having a lower whiteness level than the current level. The present invention can also be applied to a configuration in which the liquid crystal element is overresponsive (overshoot or undershoot) only in one of the cases.
In this embodiment, the case where the liquid crystal display device X is a normally black system has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a normally white system. In this case, when the backlight scanning process is executed, the applied voltage set to a low value so that the whiteness of the liquid crystal element is higher than the normal applied voltage is used as the overshoot voltage. To supply.
本発明は，テレビジョン受像機やディスプレイ装置などの液晶表示装置への利用が可能である。 The present invention can be applied to a liquid crystal display device such as a television receiver or a display device.
１１…表示制御部
２１…液晶パネル
２２…液晶駆動部
２３…記憶メモリ
３１…バックライト光源
３２…バックライト制御部
Ｌ１〜Ｌ１２…ＬＥＤ光源群
Ｘ…液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Display control part 21 ... Liquid crystal panel 22 ... Liquid crystal drive part 23 ... Memory | storage memory 31 ... Backlight light source 32 ... Backlight control part L1-L12 ... LED light source group X ... Liquid crystal display device
Claims (6)
前記バックライト制御手段が，前記バックライト光源の消灯期間内に前記液晶パネルにおける一部又は全部の前記液晶素子の立ち上がり及び／又は立ち下がりが終了するように，前記液晶駆動制御手段によって表示階調が制御されるときの前記液晶素子の応答時間に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御してなることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal panel having a plurality of liquid crystal elements whose transmittance varies depending on the applied voltage, a backlight source that illuminates the liquid crystal panel from behind, and a display gradation of the liquid crystal elements by controlling the voltage applied to the liquid crystal elements Liquid crystal drive control means for controlling the backlight, and backlight control means for executing intermittent lighting processing for intermittently lighting the backlight light source,
The backlight control means causes the display gradation to be displayed by the liquid crystal drive control means so that the rise and / or fall of a part or all of the liquid crystal elements in the liquid crystal panel is completed within the extinction period of the backlight light source. A liquid crystal display device comprising: controlling a turn-off period of the backlight light source in the intermittent lighting process in accordance with a response time of the liquid crystal element when the light source is controlled.
前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶駆動制御手段によって制御される前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答の程度に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものである請求項１に記載の液晶表示装置。 When the liquid crystal drive control means changes the display gradation of the liquid crystal element, the liquid crystal drive control means applies an applied voltage to the liquid crystal element that increases the overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element;
The backlight control means performs the intermittent lighting process according to the degree of overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element controlled by the liquid crystal drive control means in which the response time of the liquid crystal element changes. The liquid crystal display device according to claim 1, which controls a turn-off period of the backlight light source.
前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間が変化することになる前記液晶駆動制御手段によって制御される前記液晶素子の表示階調の変化方向の過応答の程度及び前記表示階調の変化量に応じて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものである請求項１に記載の液晶表示装置。 When the liquid crystal drive control means changes the display gradation of the liquid crystal element, the liquid crystal drive control means applies an applied voltage to the liquid crystal element that increases the overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element;
The degree of overresponse in the change direction of the display gradation of the liquid crystal element controlled by the liquid crystal drive control means in which the backlight control means changes the response time of the liquid crystal element, and the change in the display gradation The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an extinguishing period of the backlight light source in the intermittent lighting process is controlled according to an amount.
前記バックライト制御手段が，前記消灯期間設定情報記憶手段に記憶された前記消灯期間設定情報と前記過応答の程度及び／又は前記表示階調の変化量とに基づいて前記間欠点灯処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものである請求項２〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。 Light extinction period setting information storage means in which extinction period setting information that defines the relationship between the degree of overresponse and / or the amount of change in display gradation and the extinction period of the backlight light source in the intermittent lighting processing is stored in advance. In addition,
The backlight control unit is configured to control the backlight in the intermittent lighting process based on the extinguishing period setting information stored in the extinguishing period setting information storage unit, the degree of overresponse, and / or the amount of change in the display gradation. The liquid crystal display device according to claim 2, which controls a light-off period of the light source.
前記バックライト制御手段によって実行される前記間欠点灯処理が，前記複数の光源を順次間欠点灯させるバックライトスキャン処理であり，
前記バックライト制御手段が，前記液晶素子の応答時間に応じて前記バックライトスキャン処理における前記バックライト光源の消灯期間を制御するものである請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。 The backlight source includes a plurality of light sources arranged in parallel corresponding to a plurality of display areas in the vertical direction of the liquid crystal panel;
The intermittent lighting process executed by the backlight control means is a backlight scan process for sequentially lighting the plurality of light sources sequentially,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight control unit controls a turn-off period of the backlight light source in the backlight scan processing according to a response time of the liquid crystal element.
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