JP4371765B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
このバックライト7は、同図15に示すように、冷陰極管21,22と、反射シート23と、ライティングカーテン24と、拡散シート25とから構成されている。反射シート23は、たとえばPET(ポリエチレン・テレフタレート)などのフィルムに銀がスパッタリングされて構成され、液晶パネル1に対する入光の効率を高める。このバックライト7では、冷陰極管21,22の光及び反射シート23で反射された光は、ライティングカーテン24で光量が低減されたり拡散シート25により拡散されることにより、輝度が均一化されて面光源化される。
このバックライト7は、同図16に示すように、冷陰極管31と、反射鏡32と、反射シート33と、導光板34と、拡散シート35とから構成されている。反射鏡32及び反射シート33は、PETなどのフィルムに銀がスパッタリングされて構成され、液晶パネル1に対する入光の効率を高める。このバックライト7では、冷陰極管3の光及び反射鏡32で反射された光は、導光板34中で全反射しながら進行し、拡散シート35で拡散されることにより、輝度が均一化されて面光源化される。
インバータ6は、同図17に示すように、高周波生成部6aと、トランス6bとから構成されている。また、トランス6bの二次側には浮遊容量6cが形成され、インバータ6の出力側には共振用補助コンデンサ6dが接続されている。また、バックライト7からインバータ6までの配線にも図示しない浮遊容量がある。この浮遊容量、及びトランス6b、浮遊容量6c、共振用補助コンデンサ6dで共振回路が構成されている。このインバータ6では、高周波生成部6aで商用電源から設定周波数f及び設定電圧vに対応した高周波電圧がタイミング信号dに同期して生成され、同高周波電圧がトランス6bを経て駆動パルス電圧eとして出力される。駆動パルス電圧eは、バックライト7に印加される。
この液晶表示装置では、上記図14の液晶表示装置の構成に加え、電圧設定部8が設けられている。この電圧設定部8は、タイミング信号dに同期して設定電圧vMをインバータ6に送出し、バックライト7の点灯開始時から所定期間に駆動パルス電圧eが初期値から設定値まで漸次増加するように設定する。この液晶表示装置では、図19に示すように、駆動パルス電圧eは、バックライト7の点灯開始時である時刻t1から時刻t2までの期間に初期値から設定値まで漸次増加した後、時刻t2から時刻t3まで一定値となり、以降、同様の動作が繰り返される。駆動パルス電圧eが時刻t1から時刻t2までの期間に漸次増加せず、始めから設定値になっている場合は、インバータ6及びバックライト7中の各部品が機械的に振動して発振音が発生することがあるが、この液晶表示装置では、電圧設定部8による設定電圧vMにより、発振音が抑制される。
たとえば、図16のバックライト7では、反射鏡32は、銀がスパッタリングされているため、導電性となっている。このため、図20に示すように、冷陰極管31が点灯して内部に導電性のプラズマPが発生したとき、反射鏡32と同プラズマPとの間で静電容量S,Sが形成され、バックライト7の浮遊容量が増加する。これにより、共振周波数は、冷陰極管31の点灯初期よりも点灯安定期に低くなり、また、冷陰極管31が長くなるほど静電容量S,Sが大きくなるため、変動が大きくなる。
この例の液晶表示装置は、同図に示すように、液晶パネル41と、データ電極駆動回路42と、走査電極駆動回路43と、制御部44と、点灯タイミング制御部45と、インバータ461,462,463,464と、周波数設定部471,472,473,474と、バックライト481,482,483,484とから構成されている。液晶パネル41は、データ電極Xi(i=1,2,…,m、たとえば、m=640×3)と、走査電極Yj(j=1,2,…,n、たとえば、n=512)と、画素セル50i,jとから構成されている。データ電極Xiは、x方向に所定間隔で設けられ、該当する画素データDiに応じた電圧が印加される。走査電極Yjは、x方向と直交するy方向(すなわち、走査方向)に所定間隔で設けられ、画素データDiを書き込むための走査信号OUTjが順次印加される。画素セル50i,jは、データ電極Xiと走査電極Yjとの交差領域と1対1に対応して設けられ、TFT51i,jと、液晶セル52i,jと、共通電極COMとから構成されている。TFT51i,jは、走査信号OUTjに基づいてオン/オフ制御され、オン状態になったときに液晶セル52i,jに画素データDiに応じた電圧を印加する。この液晶パネル41は、走査電極Yjに走査信号OUTjが順次印加されると共にデータ電極Xiに該当する画素データDiが印加されることにより各液晶セル52i,jに当該の画素データDiが印加され、バックライト481,482,483,484からの照明光に対して表示画像に対応した変調を行う。
この液晶パネル41は、同図2に示すように、一対の偏光板61,62と、ガラス基板63と、アレイ基板64と、これらに挟まれた液晶層65とから構成されている。ガラス基板63上には、R(赤),G(緑),B(青)のカラーフィルタ66が形成され、R,G,Bの3色を有する3画素で1ドットが構成されている。アレイ基板64は、図1中のTFT51i,jなどの能動素子を載せたガラス基板である。バックライト481,482,483,484は、液晶パネル41の背面側に配置され、図3に示すように、全体で液晶パネル41の表示画面とほぼ同一の大きさに形成され、同液晶パネル41の走査方向(y方向)に分割されている。
これらの図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
映像入力信号VDは制御部44に入力され、同制御部44から制御信号aがデータ電極駆動回路42に送出されると共に走査電極駆動回路43に制御信号bが送出される。また、制御部44から垂直同期信号cが点灯タイミング制御部45へ送出される。また、映像入力信号VDはデータ電極駆動回路42に入力され、同データ電極駆動回路42から画素データDiに応じた電圧が液晶パネル41の各データ電極Xiに印加される。走査電極駆動回路43から走査信号OUTjが線順次に液晶パネル41の各走査電極Yjに印加される。
この例の液晶表示装置では、図1中の点灯タイミング制御部45及び周波数設定部471,472,473,474に代えて、異なる機能を有する点灯タイミング制御部45A及び周波数設定部47Aが設けられ、さらに電圧設定部49が設けられている。また、インバータ462,463,464が削除され、バックライト481,482,483,484に代えて、分割されていないバックライト48Aが設けられている。点灯タイミング制御部45Aは、垂直同期信号cに基づいて映像入力信号VDの1フレーム期間毎に液晶パネル41の応答特性に対応してバックライト48Aを点滅させるためのタイミング信号dAを発生する。
これらの図を参照して、この例の液晶表示装置に用いられる駆動方法の処理内容について説明する。
この液晶表示装置では、インバータ46及びバックライト48A中の各部品の機械的振動を抑制するために、電圧設定部49により、同バックライト48Aの点灯開始時から所定期間に駆動パルス電圧e1が初期値から所定値まで漸次増加するように設定される。また、周波数設定部47Aにより、バックライト48Aの点灯開始時から上記所定期間経過後における浮遊容量の増加に伴う共振周波数の低下に応じて駆動パルス電圧e1の周波数fAが可変して設定される(周波数設定処理)。
この例の液晶表示装置では、同図9に示すように、図1の液晶表示装置の構成に加え、図6中の電圧設定部49と同様の機能を有する電圧設定部491,492,493,494が設けられている。電圧設定部491,492,493,494は、バックライト481,482,483,484の点灯開始時から所定期間に駆動パルス電圧e1,e2,e3,e4が初期値から所定値まで漸次増加するようにインバータ461,462,463,464に対して設定電圧v1,v2,v3,v4を設定する。他は、図1と同様の構成である。
この例の液晶表示装置では、同図10に示すように、図1中の周波数設定部471,472,473,474に代えて、新たな機能が付加された周波数設定部47A1,47A2,47A3,47A4が設けられている。周波数設定部47A1,47A2,47A3,47A4は、周波数設定部471,472,473,474の機能に加え、バックライト481,482,483,484の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に、インバータ461,462,463,464の各駆動パルス電圧e1,e2,e3,e4を初期値から同バックライト481,482,483,484の所定の光量に対応した値まで漸次増加させる機能を有している。他は、図1と同様の構成である。
すなわち、時刻t1において、インバータ461のトランスに図11に示す波形が入力される。この波形は、時刻t1から時刻taまでの期間Taでは、周波数が時刻ta以降よりも高く、また、パルス幅が漸次増加している。このため、駆動パルス電圧e1は、時刻t1から時刻taまでの期間Taにおいて、初期値からバックライト481の所定の光量に対応した値まで漸次増加する(周波数設定処理)。この場合、駆動パルス電圧e1は、図8(第2の実施例)中の時刻t1から時刻tbにおける増加とほぼ同様の状態となる。時刻ta以降では、第1の実施例と同様の動作が行われる。
また、駆動パルス電圧e2,e3,e4も、バックライト482,483,484の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に、駆動パルス電圧e1と同様に変化する。
この例の液晶表示装置では、同図12に示すように、図10中の周波数設定部47A1,47A2,47A3,47A4に代えて、新たな機能が付加された周波数設定部47B1,47B2,47B3,47B4が設けられている。周波数設定部47B1,47B2,47B3,47B4は、周波数設定部47A1,47A2,47A3,47A4の機能に加え、バックライト481,482,483,484の点灯安定状態から消灯状態に遷移する際に、駆動パルス電圧e1,e2,e3,e4を同バックライト481,482,483,484の所定の光量に対応した値から初期値まで漸次減少させる機能を有している。他は、図10と同様の構成である。
すなわち、バックライト481の点灯安定状態から消灯状態に遷移する際、図11(第4の実施例)中の時刻t1から時刻taまでの波形を時間軸方向に反転した波形がインバータ461のトランスに入力され、図13に示すように、時刻tmから時刻tnにおいて、駆動パルス電圧e1が同バックライト481の所定の光量に対応した値から初期値まで漸次減少する(周波数設定処理)。また、駆動パルス電圧e2,e3,e4も、バックライト482,483,484の点灯安定状態から消灯状態に遷移する際に、駆動パルス電圧e1と同様に変化する。
たとえば、第1の実施例の図4では、バックライト481,482,483,484が点灯する期間は1/2フレーム期間に設定されているが、液晶セル52i,jの応答が完了している状態であれば、任意の長さで良い。また、第1の実施例では、バックライト481,482,483,484が分割され、映像入力信号VDの1フレーム期間もフレームブロック[1],[2],[3],[4]に分割されているが、分割されていなくても、同実施例とほぼ同様の作用、効果が得られる。また、第2の実施例の図8では、駆動パルス電圧e1が時刻t1から時刻tbまで直線的に増加しているが、たとえば時定数回路などを用いることにより、指数関数的に増加するようにしても良い。
6a 高周波生成部(面光源駆動部の一部)
6b トランス(面光源駆動部の一部)
6c 浮遊容量
6d 共振用補助コンデンサ
21,22,31 冷陰極管(面光源の一部)
23,33 反射シート(反射部、面光源の一部)
25,35 拡散シート(拡散部)
32 反射鏡(反射部、面光源の一部)
41 液晶パネル
45,45A 点灯タイミング制御部
471,472,473,474,47A,47A1,47A2,47A3,47A4,47B1,47B2,47B3,47B4 周波数設定部
481,482,483,484,48A バックライト(面光源、面光源ブロック)
49,491,492,493,494 電圧設定部
P プラズマ
S 静電容量
Claims (10)
- 液晶パネルと、
該液晶パネルを均一に照明するための面光源と、
前記面光源が有する浮遊容量との組合わせで共振する共振回路を有し、該共振回路の共振周波数の付近に設定された駆動パルス電圧を前記面光源に印加する面光源駆動部とを備えてなる液晶表示装置であって、
前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に前記駆動パルス電圧の周波数の設定値を変更する周波数設定部が付加されてなると共に、変更前後の前記周波数の設定値及び設定を変更する時点が、予め決められた実験結果に基づいて決定されて、ルックアップテーブルに格納されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記周波数設定部は、
前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際の前記浮遊容量の増加に伴う前記共振周波数の低下に応じて前記駆動パルス電圧の周波数の設定値を変更する構成とされていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記面光源は、
前記駆動パルス電圧が印加されて点灯する冷陰極管と、
該冷陰極管の光を反射すると共に、該冷陰極管の内部に発生するプラズマとの間で静電容量を形成することにより前記冷陰極管の点灯初期よりも点灯安定期に前記浮遊容量を増加させる反射部と、
該反射部で反射された光及び前記冷陰極管の光を拡散して前記液晶パネルを均一に照明する拡散部とから構成され、
前記周波数設定部は、
前記駆動パルス電圧の周波数を前記冷陰極管の点灯初期の前記浮遊容量に対応した共振周波数の付近に設定し、この後、該周波数を該冷陰極管の点灯安定期の前記浮遊容量に対応した共振周波数の付近に設定する構成とされていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記周波数設定部は、
前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に、前記駆動パルス電圧を初期値から前記面光源の所定の光量に対応した値まで漸次増加させる一方、
前記面光源の点灯安定状態から消灯状態に遷移する際に、前記駆動パルス電圧を前記面光源の所定の光量に対応した値から初期値まで漸次減少させる構成とされていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 前記周波数設定部は、
前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移するまでの期間では、前記駆動パルス電圧の周波数が、点灯安定状態の周波数のよりも高く、かつ、パルス幅が漸次増加するように設定する一方、前記面光源の点灯安定状態から消灯状態に遷移するまでの期間では、前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移するまでの期間の前記駆動パルス電圧の波形を時間軸方向に反転した波形となる態様に設定することを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルと、
該液晶パネルの走査方向に分割され、駆動パルス電圧が印加されて点灯し、前記液晶パネルの当該の領域を均一に照明するための複数の面光源ブロックと、
映像入力信号の1フレーム期間を前記各面光源ブロックの前記走査方向の長さに対応した複数のフレームブロックに分割し、前記各フレームブロック毎に前記液晶パネルの応答特性に対応して前記各面光源ブロックを点滅させるための複数のタイミング信号を発生する点灯タイミング制御部と、
前記各面光源ブロックに対応して設けられ、対応する前記面光源ブロックが有する浮遊容量との組合わせで共振する共振回路を有し、該共振回路の共振周波数の付近に設定された駆動パルス電圧を前記タイミング信号に同期して対応する前記面光源ブロックに印加する複数の面光源ブロック駆動部とを備えてなる液晶表示装置であって、
前記各面光源ブロックの点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に前記各駆動パルス電圧の周波数毎の設定値を変更する複数の周波数設定部が付加されてなると共に、前記各駆動パルス電圧の周波数毎に、変更前後の前記周波数の設定値及び設定を変更する時点が、予め決められた実験結果に基づいて決定されて、ルックアップテーブルに格納されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記各周波数設定部は、
前記各面光源ブロックの点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際の前記浮遊容量の増加に伴う前記共振周波数の低下に応じて前記各駆動パルス電圧の周波数毎の設定値を変更する構成とされていることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 - 前記各面光源ブロックは、
前記駆動パルス電圧が印加されて点灯する冷陰極管と、
該冷陰極管の光を反射すると共に、該冷陰極管の内部に発生するプラズマとの間で静電容量を形成することにより前記冷陰極管の点灯初期よりも点灯安定期に前記浮遊容量を増加させる反射部と、
該反射部で反射された光及び前記冷陰極管の光を拡散して前記液晶パネルの当該の領域を均一に照明する拡散部とから構成され、
前記各周波数設定部は、
前記駆動パルス電圧の周波数を前記冷陰極管の点灯初期の前記浮遊容量に対応した共振周波数の付近に設定し、この後、該周波数を該冷陰極管の点灯安定期の前記浮遊容量に対応した共振周波数の付近に設定する構成とされていることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 - 前記各周波数設定部は、
前記各面光源ブロックの点灯初期状態から点灯安定状態に遷移する際に、前記各駆動パルス電圧を初期値から前記各面光源ブロックの所定の光量に対応した値まで漸次増加させる一方、
前記各面光源ブロックの点灯安定状態から消灯状態に遷移する際に、前記各駆動パルス電圧を前記各面光源ブロックの所定の光量に対応した値から初期値まで漸次減少させる構成とされていることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。 - 前記各周波数設定部は、
前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移するまでの期間では、前記駆動パルス電圧の周波数が、点灯安定状態の周波数のよりも高く、かつ、パルス幅が漸次増加するように設定する一方、前記面光源の点灯安定状態から消灯状態に遷移するまでの期間では、前記面光源の点灯初期状態から点灯安定状態に遷移するまでの期間の前記駆動パルス電圧の波形を時間軸方向に反転した波形となる態様に設定することを特徴とする請求項9記載の液晶表示装置。
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