WO2007072598A1 - 表示装置、受信装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

表示装置、受信装置及び表示装置の駆動方法 Download PDF

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Yoshiki Takata
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G09G2320/106—Determination of movement vectors or equivalent parameters within the image

Definitions

  • Display device receiving device, and driving method of display device
  • the present invention relates to a display device excellent in image display quality.
  • liquid crystal display devices have been widely used as display units for home appliances such as computers and televisions.
  • the liquid crystal display device shows the contour of the moving part when a moving image is displayed.
  • video blur which is blurred and perceived, is pointed out.
  • a conventional CRT display device that performs display by scanning an electron beam to emit phosphors, the light emission of each pixel is substantially impulse-like although there is some afterglow of the phosphor. It becomes a so-called impulse type display system!
  • a liquid crystal display device the 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.
  • This is a so-called hold type display system in which light emission is continued until rewriting is performed by applying an electric field based on image information. Accordingly, in such a liquid crystal display device, a frame immediately before the current frame is recognized, which causes a reduction in display quality due to motion blur.
  • a direct-type backlight is sequentially scanned and lit for each light-emitting divided region corresponding to a plurality of divided regions, thereby moving a moving image in moving image display.
  • a so-called scanning backlight lighting system has also been developed to improve image quality degradation such as blurring.
  • Fig. 9 shows a display device with a structure that can be brought close to the display of an innol type drive such as the display power CRT of the hold type drive by blinking the backlight sequentially and rapidly by such a scanning type backlight lighting method. The schematic structure of is shown.
  • a plurality (eight in this example) of direct type fluorescent lamps 41a to 41h are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel 40 in a direction parallel to the scanning lines. In synchronization with the scanning signal, the lamps 41a to 41h are sequentially turned on in the downward direction as well.
  • the fluorescent lamps 41a to 41h correspond to the respective display areas obtained by dividing the liquid crystal display panel 40 into eight parts in the vertical direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing the lighting timing of the lamp corresponding to FIG. In Fig. 10, “No” and “I” indicate the lighting state of the lamp.
  • video information is written at the timing of (1) in one frame to the fourth divided display area of the upper force on the liquid crystal display panel 40, and is delayed by the liquid crystal response time of (2) (3 ) Turn on the fluorescent lamp 40d. In this way, after the video information is written, the operation of lighting only one lamp for each divided region is sequentially repeated within one frame period.
  • the display state of the liquid crystal hold type drive can be brought closer to the display state of the CRT impulse type drive, so that the image one frame before is not recognized when the moving image is displayed. It is possible to prevent the deterioration of the moving image display quality due to the moving image blur.
  • the corresponding light-emitting area is lit at the timing when the liquid crystal responds sufficiently optically for each of the plurality of divided display areas. The period until the backlight is turned on can be made uniform regardless of the display screen position (up / down position), so that the motion blur can be sufficiently improved regardless of the position of the display screen.
  • JP-A-2005-99367 can be cited as a prior art document related to the present invention described below.
  • a display device includes a display panel in which display cells are arranged in the vicinity of intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines orthogonal to each other,
  • the display device includes a light source that is uniformly arranged on the back side of the display panel, and the light source includes a plurality of light source blocks divided in a matrix, and one frame of a video input signal is converted into the above-described one.
  • An image determination unit that divides a plurality of frame blocks corresponding to the area of each light source block and determines a moving image Z still image for each frame block, and the frame block that is determined as the moving image by the image determination unit
  • the light source block corresponding to is blinked corresponding to the optical response of each display cell, and the frame block determined as the still image by the image determination unit is displayed.
  • the gist of the present invention is that a corresponding light source block drive unit for always lighting the light source block is provided.
  • the light source block driving unit turns off the light source block before the optical response of each display cell is sufficiently made, and turns on the light source block when the response is made sufficiently. It is good to make it the structure to make.
  • the lighting time power in the blinking operation of the light source block is configured to be shortened as the moving image moves faster. Furthermore, the light quantity during lighting operation of the light source block may be increased as the lighting time in the blinking operation is shorter.
  • the receiving device including such a display device.
  • the display device driving method includes a display panel in which display cells are arranged in the vicinity of intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines that are perpendicular to each other. And a light source arranged uniformly on the back side of the display panel, the light source comprising a plurality of light source blocks divided in a matrix, and a video input signal Is divided into a plurality of frame blocks corresponding to the area of each light source block, and a moving image Z still image is determined for each frame block.
  • the image determination process and the light source block corresponding to the frame block determined to be the moving image by the image determination process are blinked corresponding to the optical response of each display cell, and the image determination process
  • the gist of the present invention is to perform a light source block driving process for always lighting the light source block corresponding to the frame block determined to be the still image.
  • the light source block in the light source block driving process, the light source block is turned off before the optical response of each display cell is sufficiently made, and when the response is sufficiently made, the light source block is turned off. It is good to make it the structure which makes it light.
  • the light source block driving unit turns off the light source block before the optical response of each display cell is sufficiently made, and turns on the light source block when the response is made sufficiently. It is good to make it the structure to make.
  • the lighting time power in the blinking operation of the light source block is configured to be shortened as the moving image moves faster. Furthermore, the light quantity during lighting operation of the light source block may be increased as the lighting time in the blinking operation is shorter.
  • light sources such as a plurality of light source block segments divided in a matrix shape are uniformly arranged on the back side of the display panel.
  • one frame of the video input signal is divided into a plurality of frame blocks corresponding to the area of each light source block, and the light source block corresponding to the frame block determined to be a moving image is used as the optical response of each display cell.
  • the light source block corresponding to the frame block determined to be a still image is always lit, so that the blinking of the knock light is performed only in the moving image portion of the screen.
  • the knock light blinks only on a part of the screen, not on the entire screen. Therefore, while preventing blurring of the video, the full-flash type backlight lighting method and the sequential sequential scan as in the prior art are prevented. Flickering is reduced compared to conventional backlight lighting methods.
  • the light source block when the light source block is driven, the light source block is turned off before the optical response of each display cell is sufficiently made, and the response is made sufficiently.
  • the flashing operation using the flash-type lighting method or the flashing operation using the sequential scan-type lighting method.
  • the structure is such that the moving time of the moving image is shortened by V, the moving time of the moving image when moving the moving image is fast. And the flickering when the motion of the moving image is slow is prevented.
  • the light amount during lighting of the light source block is increased so that the lighting time during the blinking operation is shorter!
  • the integrated value of the light amount of the light source block during the blinking operation is configured. In other words, since the brightness perceived by the viewer can be made uniform, it is possible to prevent the screen from becoming dark when displaying a moving image.
  • the display device having such a configuration is used as a receiving device such as a television, even if a fast moving video such as a sports broadcast is displayed, there is no blurring of the video. No flickering due to blinking of the light, so eyes won't get tired.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration in which one frame of a video input signal in a display device according to an embodiment of the present invention is divided into a plurality of frame blocks, and a light source as a knock light includes a plurality of light sources. It is the figure which showed the structure divided
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a specific example of a light source of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing written images for three frames sequentially written on the display panel according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a lighting state / extinguishing state of each light source block and a display state of the display panel when the writing images shown in FIG. 4 are sequentially written.
  • FIG. 6 is a diagram showing a variation of the lighting / extinguishing state of each light source block and the display state of the display panel between FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • FIG. 7 (a) shows lighting when the above-mentioned light source block blinks according to the moving speed of the video.
  • FIG. 5B is a graph showing the relationship of control of the Z extinction ratio
  • FIG. 5B is a graph showing the relationship of adjustment of the light quantity of the light source block according to the lighting Z extinction ratio when the light source block blinks.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a television receiver to which the display device according to the embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a diagram showing a blinking state of a direct fluorescent lamp in a liquid crystal display device that has been conventionally used.
  • FIG. 10 is a diagram showing lighting timing of the lamp shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a display device according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram in which one frame of a video input signal is divided into a plurality of frame blocks, and a light source as a backlight is divided into a plurality of light source blocks.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram as a specific example of the light source.
  • the illustrated display device 30 includes a liquid crystal display panel 1 and a light source 12 having a plurality of light source blocking forces.
  • the liquid crystal display panel 1 has a configuration in which an array substrate 2 having a glass substrate force and a counter substrate 3 are provided to face each other at a predetermined interval via a liquid crystal. Not shown! A common electrode is formed!
  • the array substrate 2 includes a plurality of pixel signal lines Sl to Sm extending in the vertical direction and arranged in parallel, and scanning lines Gl to Gn extending in the horizontal direction and arranged in parallel. It is provided to cross each other.
  • pixel electrodes 4 are respectively formed in the pixel regions divided in a matrix by these two wirings.
  • a thin film transistor 5 as a switching element is arranged in the vicinity of the intersection of both wirings.
  • each thin film transistor 5 is connected to the pixel signal lines Sl to Sm, and the gate electrode is connected to the scanning lines Gl to Gn, respectively.
  • the drain electrode is connected to the auxiliary capacitor 6 and the pixel electrode 4 facing the liquid crystal 7!
  • the pixel signal lines Sl to Sm are connected to the pixel signal line driving unit 8, and the scanning lines Gl to Gn are connected to the scanning line driving unit 9.
  • the pixel signal line driving unit 8 and the scanning line driving unit 9 are connected to the control unit 10 and controlled.
  • Arrow 11 indicates scanning when writing image signals Shows direction.
  • the control unit 10 is provided with an image determination unit 13.
  • the image determination unit 13 is provided with a frame memory 14 and a moving image comparison unit 15.
  • the frame memory 14 is composed of, for example, a RAM and stores a video input signal for each frame.
  • the moving image comparison unit 15 divides one frame of the video input signal into 48 frame blocks FB to FB of 6 rows and 8 columns as shown in the schematic diagram of FIG. -Moving image Z still image for each FB
  • the moving image comparison unit 15 calculates a motion vector between the current frame image of the temporally continuous image from the video input signal and the previous frame stored in the frame memory 14 in each frame block FB to FB. Detect the current frame image based on the detected motion vector
  • a moving image and a still image are distinguished for each of the frame blocks FB to FB.
  • a light source 12 is arranged on the back side of the liquid crystal display panel 1.
  • the light source 12 also has a plurality of light source blocking forces divided in a matrix. In this embodiment, as shown in Fig. 2 (b), 48 light source blocks LB to LB force of 6 rows and 8 columns are configured.
  • Block LB to LB force The area of light applied to the LCD panel 1
  • the size is almost corresponding to the area of the robot block FB to FB.
  • the light source blocks LB to LB are respectively independent by the light source block driving unit 16.
  • the light source blocks LB to LB are controlled to be turned on / off based on the output signal of the determination result from the image determination unit 13 described above.
  • such a compound such as
  • an LED element 21 as shown in FIG. 3A is preferably used.
  • a circular fluorescent lamp 22 as shown in FIG. 3 (b) or a U-shaped fluorescent lamp 23 as shown in FIG. 3 (c) may be used.
  • Figure 4 shows three frames of written images 26, 27, and 28 that are sequentially written to the LCD panel 1 when a circular object 25 in the background 24 is displayed with the lower left force moving to the upper right.
  • Figure 5 shows the lighting status of each of the light source blocks LB to LB when the three frames of the written images 26, 27, and 28 are written and the display pattern.
  • FIG. 5 (a) shows a state before the optical response of the liquid crystal display cell is sufficiently performed during the writing of the first frame image 26 or immediately after the writing is completed.
  • the part of the frame block where the object 25 is located is displayed in black, and only the background 24 is displayed.
  • the optical response of the liquid crystal display cell is sufficient, as shown in Fig. 5 (b), the light is turned off immediately below the frame blocks FB to FB, FB to FB, and FB to FB.
  • Light source block LB-: LB, LB-: LB, LB-: LB power is turned on. did
  • the object 25 is displayed together with the background 24.
  • FIG. 5 (c) shows the state before the optical response of the liquid crystal display cell is made sufficiently during the writing of the second frame image 27 or immediately after the writing is completed.
  • the frame block where the object 25 is located is displayed in black, and only the background 24 is displayed.
  • the optical response of the liquid crystal display cell is sufficient, as shown in Fig. 5 (d), the lights immediately below the frame blocks FB to FB, FB to FB, and FB to FB are turned off.
  • Light source block LB ⁇ : LB, LB ⁇ : LB, LB ⁇ : LB power is turned on.
  • the object 25 is displayed together with the background 24.
  • FIG. 5 (e) shows a state before the optical response of the liquid crystal display cell is sufficiently made during the writing of the third frame image 28 or immediately after the writing is completed.
  • the frame block where the object 25 is located is displayed in black, and only the background 24 is displayed. Is done.
  • the optical response of the liquid crystal display cell is sufficient, as shown in Fig. 5 (f), the lights immediately below the frame blocks FB to FB, FB to FB, and FB to FB are turned off.
  • Light source block LB ⁇ : LB, LB ⁇ : LB, LB ⁇ : LB power is turned on.
  • the object 25 is displayed together with the background 24.
  • FIG. 6 (i) shows a state in the middle of writing the first frame image 26 or immediately after the writing is completed and before the optical response of the liquid crystal display cell is sufficiently made.
  • the part of the frame block where the object 25 is located is displayed in black, and only the background 24 is displayed.
  • the center of the object 25 is displayed together with the background 24.
  • Light source block LB ⁇ LB is turned off and frame blocks FB ⁇ FB
  • FIG. 7 (a) is a graph showing the control relationship of the lighting Z extinction ratio when the light source block blinks, according to the moving speed of the moving image.
  • the image determination unit determines the moving image speed, and as shown in the figure, the faster the moving of the moving image, the shorter the lighting time in the blinking operation of the light source block and the longer the lighting time. It is good that control to perform is performed. Conversely, slow moving videos are controlled to lengthen the lighting time and shorten the light-off time, so that the viewer can see the favorable video visibility without flickering even if the viewer stares at the screen.
  • FIG. 7 (b) is a graph showing the relationship of adjustment of the light amount of the light source block according to the lighting Z extinction ratio when the light source block blinks.
  • the integrated value of the amount of light during the lighting time becomes the effective value of brightness perceived by the viewer. Therefore, it is preferable to perform control so that the amount of light during the lighting time is increased by the amount of time for which the lighting time is given during the blinking operation of the light source block.
  • the ratio of the lighting time in the blinking operation of the light source block is 100%, that is, when the amount of light during constant lighting is 100, the ratio is 50%, that is, the lighting time during blinking. If the turn-off time is the same, the light intensity is doubled to 200. When the ratio of lighting time in the blinking operation of the light source block is 25%, the light intensity is increased to 400 times four times. As a result, the brightness perceived by the viewer can be made uniform, thereby preventing the screen from becoming dark when displaying a moving image.
  • a light source composed of a plurality of light source blocks divided in a matrix is uniformly arranged on the back side of the display panel, and one frame of a video input signal is assigned to each light source block.
  • the light source block corresponding to the frame block determined to be a moving image is blinked corresponding to the optical response of each display cell, and the frame block determined to be a still image is divided into a plurality of frame blocks corresponding to the area. Since the light source block corresponding to is always lit, the knock light blinks only on the moving image part of the screen.
  • the knock light blinks only on a part of the screen, not on the entire screen, so that the flash type or sequential scan type knock light lighting method is applied to the entire screen as in the conventional technology while preventing motion blur. Flicker compared to doing Is reduced.
  • the light source block in driving the light source block, the light source block is turned off before the optical response of each display cell is sufficient, and the light source block is turned on when the response is sufficient.
  • a flashing operation using a flash lighting method or a flashing operation using a sequential scanning lighting method is performed on a light source block corresponding to a frame block determined to be a moving image, each display is displayed. Image quality degradation is prevented because the cell's optical response is not lit with insufficient response.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view schematically showing an example of the configuration of a television receiver including the display device according to the above-described embodiment.
  • the television receiver 50 includes a tuner 52 that generates a video signal and an audio signal of a predetermined channel based on a received radio wave and an input signal of an external force, and a video signal generated by the tuner 52 based on the video signal generated by the tuner 52.
  • a conventional general terrestrial (analog, digital, shift or both) tuner, BS tuner, CS tuner, etc. can be applied to the tuner 52.
  • a general sounding means is applied. Therefore, these detailed explanations are omitted.
  • the display device 30 is applied with the display device according to the above-described embodiment.
  • the display device 30, the tuner 52, the loudspeaker 54, and the power supply board 53 are housed in a housing constituted by a front cabinet 5 la and a back cabinet 5 lb. Further, it is supported by a stand 55.
  • the display device 30 according to the above-described embodiment into the television receiver 50 having such a configuration, even when a fast-moving video such as a sports broadcast is displayed, for example, the backlight blinks without blurring. Therefore, it is possible to provide a television receiver that does not cause any eyestrain.
  • a 6 ⁇ 8 light source block The force indicating the configuration of the light source may be reduced by decreasing the area of each light source block. In this case, in particular, the effect of sequential scan lighting as shown in FIG. 6 is improved. Conversely, the number of divisions may be reduced by increasing the area of each light source block. In this case, the number of determination processes by the image determination unit is reduced, and the control of each light source block by the light source block driving unit is also reduced.

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Abstract

　表示装置の直下型バックライトの点滅動作の際の表示におけるちらつきを防止すること。 　表示パネルの背面側に一様に配される光源を、マトリクス状に分割された複数の光源ブロックからなるものとし、映像入力信号の１フレームを各光源ブロックの面積に対応した複数のフレームブロックに分割し、これら各フレームブロック毎に動画像／静止画像を判定する画像判定部と、この画像判定部により動画像と判定されたフレームブロックに対応する光源ブロックを各表示セルの光学的な応答に対応して点滅させると共に、静止画像と判定されたフレームブロックに対応する光源ブロックを常時点灯させる光源ブロック駆動部とが設けられている。

Description

明 細 書
表示装置、受信装置及び表示装置の駆動方法
技術分野
[0001] 本発明は、画像表示品位に優れた表示装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、コンピュータやテレビなどの家電製品の表示部として、液晶表示装置が広く 用いられている。し力しながら、このような用途に従来から主として用いられてきた冷 陰極管（CRT)表示装置に対して、液晶表示装置においては、動きのある画像を表 示した場合に、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「動画ぼけ 」の欠点が指摘されて 、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従 来の CRT表示装置にお 、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、 V、わゆるインパルス型表示方式となって!/、る。
[0003] これに対し、液晶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、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つづける という、いわゆるホールド型表示方式である。従って、このような液晶表示装置では、 現在のフレームだけでなぐ直前のフレームも認識されてしまうため、動画ぼけ等によ る表示品位の低下を招 ヽて ヽた。
[0004] そこで、表示すべき画像信号を書き込んで所定時間経過するまでバックライトを消 灯させ、その後にバックライトを全面点灯させるという全面フラッシュ型の点灯方式に より、動画表示における動画ぼけ等の画質劣化を改善する方法が開発されている。
[0005] また、このような全面フラッシュ型のバックライト点灯方式に対して、複数の分割領域 に対応する発光分割領域ごとに直下型バックライトを順次スキャン点灯させることによ り、動画表示における動画ぼけ等の画質劣化を改善する、いわゆる走査型のバックラ イト点灯方式も開発されている。図 9は、このような走査型のバックライト点灯方式によ りバックライトを順次高速に点滅させることで、ホールド型駆動の表示力 CRTのよう なインノ ルス型駆動の表示に近づける構成の表示装置の概略構成を示している。 [0006] 図示されるように、液晶表示パネル 40の裏面に複数 (この例では 8本)の直下型蛍 光ランプ 41a〜41hを、走査線に平行な方向に配置し、液晶表示パネル 40の走査 信号に同期させて各ランプ 41a〜41hを上力も下方向に順次点灯させる。蛍光ラン プ 41a〜41hは、液晶表示パネル 40を垂直方向に 8分割した各表示領域に対応し ている。
[0007] 図 10は図 9に対応したランプの点灯タイミングを示す図である。図 10において、ノ、 ィ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 40における上力 4 番目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情報が書き込 まれ、（2)の液晶応答時間だけ遅延して、（3)のタイミングで蛍光ランプ 40dを点灯さ せる。このように、映像情報の書き込み後、各分割領域に対して一本のランプのみを 点灯させる動作を、 1フレーム期間内で順次繰り返す。
[0008] これによつて、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 映像が認識されなくなり、動画ぼけによる動画表示品位の低下を防ぐことができる。 尚、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ごとに、液 晶が光学的に十分応答したタイミングで、対応する発光領域が点灯されるので、液晶 への画像の書き込みからバックライト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 画ぼけを十分に改善することができるという利点がある。尚、以下に説明する本発明 に関連する先行技術文献としては特開 2005— 99367号公報が挙げられる。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 上述した従来技術は、ホールド型表示装置において動画表示の際の動画ぼけによ る画質劣化を改善するために、 1フレーム（一般的な 60Hzのプログレッシブスキャン の場合は 16. 7msec)内で、ノ ックライトの全面フラッシュ点灯又はスキャン点灯を行 うことで画像表示期間を短縮し、ホールド型駆動の表示状態力 擬似的に 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。
[0010] し力しながら、このようなバックライトの点滅を行うと、表示におけるちらつきが観視者 に確認されて、目の疲れが生じる場合があるという問題があった。本発明者は、種々 なる検討の結果、画面全体ではなく画面の一部分にぉ 、てバックライトを点滅させた 場合には、このようなちらつきが軽減されることを見いだした。
[0011] そこで、上記課題を解決するため、本発明に係る表示装置は、互いに直交する複 数の走査線と複数の信号線との交点近傍にそれぞれ表示セルが配置された表示パ ネルと、この表示パネルの背面側に一様に配された光源とを備えた表示装置であつ て、前記光源はマトリクス状に分割された複数の光源ブロックカゝらなり、映像入力信号 の 1フレームを前記各光源ブロックの面積に対応した複数のフレームブロックに分割 し、これら各フレームブロック毎に動画像 Z静止画像を判定する画像判定部と、この 画像判定部により前記動画像と判定された前記フレームブロックに対応する前記光 源ブロックを前記各表示セルの光学的な応答に対応して点滅させると共に、前記画 像判定部により前記静止画像と判定された前記フレームブロックに対応する前記光 源ブロックを常時点灯させる光源ブロック駆動部とが設けられていることを要旨とする ものである。
[0012] この場合、前記光源ブロック駆動部は、前記各表示セルの光学的な応答が十分に なされる前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると当該 光源ブロックを点灯させる構成にすると良い。
[0013] また、前記光源ブロックの点滅動作における点灯時間力 前記動画像の動きが速 いほど短くなるようにされている構成にすると良い。更に、前記光源ブロックの点滅動 作における点灯時の光量が、点滅動作における点灯時間が短いほど大きくなるよう にされて 、る構成にすると良 、。
[0014] そして、このような表示装置を備えてなる受信装置として構成すると良い。
[0015] また、上記課題を解決するため、本発明に係る表示装置の駆動方法は、互いに直 交する複数の走査線と複数の信号線との交点近傍にそれぞれ表示セルが配置され た表示パネルと、この表示パネルの背面側に一様に配された光源とを備えた表示装 置の駆動方法であって、前記光源はマトリクス状に分割された複数の光源ブロックか らなり、映像入力信号の 1フレームを前記各光源ブロックの面積に対応した複数のフ レームブロックに分割し、これら各フレームブロック毎に動画像 Z静止画像を判定す る画像判定処理と、この画像判定処理により前記動画像と判定された前記フレーム ブロックに対応する前記光源ブロックを前記各表示セルの光学的な応答に対応して 点滅させると共に、前記画像判定処理により前記静止画像と判定された前記フレー ムブロックに対応する前記光源ブロックを常時点灯させる光源ブロック駆動処理とを 行うことを要旨とするものである。
[0016] この場合、前記光源ブロック駆動処理では、前記各表示セルの光学的な応答が十 分になされる前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると 当該光源ブロックを点灯させる構成にすると良い。
[0017] この場合、前記光源ブロック駆動部は、前記各表示セルの光学的な応答が十分に なされる前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると当該 光源ブロックを点灯させる構成にすると良い。
[0018] また、前記光源ブロックの点滅動作における点灯時間力 前記動画像の動きが速 いほど短くなるようにされている構成にすると良い。更に、前記光源ブロックの点滅動 作における点灯時の光量が、点滅動作における点灯時間が短いほど大きくなるよう にされて 、る構成にすると良 、。
発明の効果
[0019] 上記構成を有する本発明に係る表示装置及び表示装置の駆動方法によれば、マト リクス状に分割された複数の光源ブロックカゝらなる光源を表示パネルの背面側に一様 に配すると共に、映像入力信号の 1フレームを各光源ブロックの面積に対応した複数 のフレームブロックに分割し、動画像と判定されたフレームブロックに対応する光源ブ ロックを各表示セルの光学的な応答に対応して点滅させると共に、静止画像と判定さ れたフレームブロックに対応する光源ブロックを常時点灯させる構成なので、ノ ックラ イトの点滅が画面の動画像の部分においてだけなされる。つまり、ノ ックライトの点滅 が画面全体ではなく画面の一部分にぉ 、てだけなされる構成なので、動画ぼけを防 止しつつ、従来技術のような全面フラッシュ型のバックライト点灯方式や全面順次ス キャン型のバックライト点灯方式に比べてちらつきが軽減される。
[0020] この場合、前記光源ブロックの駆動にお 、て、前記各表示セルの光学的な応答が 十分になされる前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされる と当該光源ブロックを点灯させる構成にすれば、例えば動画像と判定されたフレーム ブロックに対応する部分の光源ブロックに対して、フラッシュ型の点灯方式による点滅 動作や順次スキャン型の点灯方式による点滅動作を行うに際し、各表示セルの光学 的な応答が不十分なまま点灯されることがないので画質劣化が防止される。
[0021] また、前記光源ブロックの点滅動作における点灯時間力 前記動画像の動きが速 V、ほど短くなるようにされて ヽる構成にすれば、動画像の動きが速 ヽ場合の動画視 認性が向上すると共に、動画像の動きが遅い場合のちらつきが防止される。更に、前 記光源ブロックの点滅動作における点灯時の光量が、点滅動作における点灯時間 が短 、ほど大きくなるようにされて!、る構成にすれば、点滅動作における光源ブロッ クの光量の積算値、つまり観視者が感じる明るさを均一にすることができるので、動画 像を表示する場合に画面が暗くなることが防止される。
[0022] そして、このような構成の表示装置を^ aみ込んでテレビなどの受信装置とすれば、 例えばスポーツ中継のような動きの早い動画が表示される場合でも、動画ぼけがなく 、ノ ックライトの点滅によるちらつきも確認されないので目が疲れない。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の実施の形態に係る表示装置の概略構成を示した図である。
[図 2]本発明の実施の形態に係る表示装置における映像入力信号の 1フレームを複 数のフレームブロックに分割した構成を模式的に示した図と、ノ ックライトとしての光 源が複数の光源ブロックに分割された構成を示した図である。
[図 3]本発明の実施の形態に係る表示装置の光源の具体例を模式的に示した図で ある。
[図 4]本発明の実施の形態に係る表示パネルに順に書き込まれる 3フレーム分の書き 込み画像を示した図である。
[図 5]図 4に示した書き込み画像が順に書き込まれるに際しての、各光源ブロックの点 灯 ·消灯の状態と、表示パネルの表示状態を示した図である。
[図 6]図 5 (a)〜図 5 (b)間の各光源ブロックの点灯 ·消灯の状態と、表示パネルの表 示状態の変形例を示した図である。
[図 7] (a)は動画の動きの速さに応じた上述した光源ブロックの点滅時における点灯 Z消灯比の制御の関係を示したグラフ、 (b)は上述した光源ブロックの点滅時におけ る点灯 Z消灯比に応じた光源ブロックの光量の調節の関係を示したグラフである。
[図 8]本発明の実施の形態に係る表示装置が適用されるテレビ受信装置の構成を模 式的に示した分解斜視図である。
[図 9]従来用いられてきた液晶表示装置の直下型蛍光灯ランプの点滅の状態を示し た図である。
[図 10]図 9に示したランプの点灯タイミングを示した図である。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 以下に、本発明に係る表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図 1は本発明に係る表示装置の概略構成図、図 2は映像入力信号の 1フレームを複 数のフレームブロックに分割した模式図とバックライトとしての光源が複数の光源プロ ックに分割された概略構成図、図 3は光源の具体例としての模式図を示している。
[0025] 図示される表示装置 30は液晶表示パネル 1と複数の光源ブロック力もなる光源 12 を備えている。
[0026] 液晶表示パネル 1は、ガラス基板力もなるアレイ基板 2と対向基板 3とが液晶を介し て所定の間隔で対向して設けられた構成になっており、対向基板 3にはほぼ全面に 図示しな!ヽ共通電極が形成されて!ヽる。
[0027] アレイ基板 2には、垂直方向に延ばされ平行に配設された複数の画素信号線 Sl〜 Smと、水平方向に延ばされ平行に配設された走査線 Gl〜Gnとが互いに交差する ように設けられている。また、これら両配線でマトリクス状に区切られた画素領域には 画素電極 4がそれぞれ形成されている。そして、両配線の交差部近傍にはスィッチン グ素子としての薄膜トランジスタ 5がそれぞれ配置されている。
[0028] 各薄膜トランジスタ 5のソース電極は画素信号線 Sl〜Smにそれぞれ接続され、ゲ ート電極は走査線 Gl〜Gnにそれぞれ接続されている。そして、ドレイン電極は補助 容量 6と液晶 7に面した画素電極 4に接続されて!、る。
[0029] 画素信号線 Sl〜Smは画素信号線駆動部 8に接続され、走査線 Gl〜Gnは走査 線駆動部 9に接続されて 、る。画素信号線駆動部 8及び走査線駆動部 9はコントロー ル部 10に接続されて、各々制御される。矢印 11は、画像信号を書き込む際の走査 方向を示している。
[0030] コントロール部 10には、画像判定部 13が備えられている。画像判定部 13にはフレ ームメモリ 14と動画比較部 15が設けられている。フレームメモリ 14は、例えば RAM などで構成され、映像入力信号をフレーム毎に記憶する。動画比較部 15は、映像入 力信号の 1フレームを、図 2 (a)の模式図に示すように 6行 8列の 48個のフレームブロ ック FB 〜FB に分割し、各フレームブロック FB 〜FB 毎に動画像 Z静止画
1, 1 6, 8 1, 1 6, 8
像を判定し、その結果を光源ブロック駆動部 16に出力する。この実施例では、動画 比較部 15は、映像入力信号から時間的に連続する画像の現フレーム画像とフレー ムメモリ 14内に記憶されている前フレームとの間の動きベクトルを各フレームブロック FB 〜FB 毎に検出し、検出された動きベクトルに基づいて現フレーム画像を各
1， 1 6, 8
フレームブロック FB 〜FB 毎に動画像と静止画像を区別する。
1， 1 6, 8
[0031] このような液晶表示パネル 1の背面側には、光源 12が配されている。この光源 12は マトリックス状に分割された複数の光源ブロック力もなる。この実施例では、図 2 (b)に 示すように 6行 8列の 48個の光源ブロック LB 〜LB 力 構成されており、各光源
1, 1 6, 8
ブロック LB 〜LB 力 液晶表示パネル 1へ照射される光の面積は、前述のフレ
1, 1 6, 8
ームブロック FB 〜FB の面積にほぼ対応した大きさとなっている。
1, 1 6, 8
[0032] 各光源ブロック LB 〜LB は、光源ブロック駆動部 16によって、それぞれ独立し
1, 1 6, 8
て駆動可能となっており、前述の画像判定部 13からの判定結果の出力信号に基づ いて各光源ブロック LB 〜LB の点灯'消灯の制御が行われる。尚、このような複
1， 1 6, 8
数の光源ブロックに分割された光源 12の具体例としては、図 3 (a)に示すような LED 素子 21が好適に用いられる。また、図 3 (b)に示すような円型蛍光ランプ 22や、図 3 ( c)に示すような U字型蛍光ランプ 23でも良い。
[0033] 次に図 4及び図 5を用いて、各光源ブロック LB 〜LB の動作の手順について
1, 1 6, 8
説明する。図 4は、背景 24中を円形の物体 25が左下力も右上に動いていく画面を表 示する場合に、液晶表示パネル 1に順に書き込まれる 3フレーム分の書き込み画像 2 6, 27, 28を示している。図 5はこの 3フレームの書き込み画像 26, 27, 28カ 匿に書 き込まれるに際しての、各光源ブロック LB 〜LB の点灯'消灯の状態と、表示パ
1， 1 6, 8
ネルの表示状態を示した図である。 [0034] 図 5 (a)は第 1フレーム画像 26の書き込み途中又は書き込みが完了した直後で液 晶表示セルの光学的な応答が十分になされる前の状態を示しており、画像判定部 1 3によって動画像と判定された物体 25位置のフレームブロック FB 〜FB , FB
3, 2 3, 4 4, 2
〜FB , FB 〜FB 直下の光源ブロック LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB
4, 4 5, 2 5, 4 3, 2 3, 4 4, 2 4, 4 5, 2
〜LB は消灯されて 、る。したがって、表示パネルの表示状態は図示されるように、
5, 4
物体 25が位置するフレームブロックの部分が黒く表示され、背景 24だけが表示され る。そして、液晶表示セルの光学的な応答が十分になされると、図 5 (b)に示すように 、フレームブロック FB 〜FB , FB 〜FB , FB 〜FB 直下の消灯されて
3, 2 3, 4 4, 2 4, 4 5, 2 5, 4
いた光源ブロック： LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB 〜： LB 力点灯される。した
3, 2 3, 4 4, 2 4, 4 5, 2 5, 4
がって、表示パネルの表示状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25が表示さ れる。
[0035] 次に、図 5 (c)は第 2フレーム画像 27の書き込み途中又は書き込みが完了した直後 で液晶表示セルの光学的な応答が十分になされる前の状態を示しており、画像判定 部 13によって動画像と判定された物体 25位置のフレームブロック FB 〜FB , F
2, 4 2, 6
B 〜FB , FB 〜FB 直下の光源ブロック LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB
3, 4 3, 6 4, 4 4, 6 2, 4 2, 6 3, 4 3, 6
〜LB は消灯されている。したがって、表示パネルの表示状態は図示されるよう
4, 4 4, 6
に、物体 25が位置するフレームブロックの部分が黒く表示され、背景 24だけが表示 される。そして、液晶表示セルの光学的な応答が十分になされると、図 5 (d)に示すよ うに、フレームブロック FB 〜FB , FB 〜FB , FB 〜FB 直下の消灯さ
2, 4 2, 6 3, 4 3, 6 4, 4 4, 6
れていた光源ブロック: LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB 〜： LB 力点灯される。
2, 4 2, 6 3, 4 3, 6 4, 4 4, 6
したがって、表示パネルの表示状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25が表 示される。
[0036] そして、図 5 (e)は第 3フレーム画像 28の書き込み途中又は書き込みが完了した直 後で液晶表示セルの光学的な応答が十分になされる前の状態を示しており、画像判 定部 13によって動画像と判定された物体 25位置のフレームブロック FB 〜FB ,
1, 6 1, 8
FB 〜FB , FB 〜FB 直下の光源ブロック LB 〜： LB , LB 〜： LB , L
2, 6 2, 8 3, 6 3, 8 1, 6 1, 8 2, 6 2, 8
B 〜LB は消灯されている。したがって、表示パネルの表示状態は図示されるよ
3, 6 3, 8
うに、物体 25が位置するフレームブロックの部分が黒く表示され、背景 24だけが表示 される。そして、液晶表示セルの光学的な応答が十分になされると、図 5 (f)に示すよ うに、フレームブロック FB 〜FB , FB 〜FB , FB 〜FB 直下の消灯さ
1, 6 1, 8 2, 6 2, 8 3, 6 3, 8
れていた光源ブロック: LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB 〜： LB 力点灯される。
1, 6 1, 8 2, 6 2, 8 3, 6 3, 8
したがって、表示パネルの表示状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25が表 示される。
[0037] 図 5で説明した物体 25位置のフレームブロック直下の 3 X 3個の光源ブロックの点 灯'消灯は、一括して行われるフラッシュ点灯方式であった力 図 6 (i)〜(iv)に示す ように、画像書き込みの走査方向と同じ方向に、 3個ずつ点灯，消灯を順に行う順次 スキャン点灯方式でも良 、。
[0038] 図 6 (i)は第 1フレーム画像 26の書き込み途中又は書き込みが完了した直後で液 晶表示セルの光学的な応答が十分になされる前の状態を示しており、画像判定部 1 3によって動画像と判定された物体 25位置のフレームブロック FB 〜FB , FB
3, 2 3, 4 4, 2
〜FB , FB 〜FB 直下の光源ブロック LB 〜： LB , LB 〜： LB , LB
4, 4 5, 2 5, 4 3, 2 3, 4 4, 2 4, 4 5, 2
〜LB は消灯されて 、る。したがって、表示パネルの表示状態は図示されるように、
5, 4
物体 25が位置するフレームブロックの部分が黒く表示され、背景 24だけが表示され る。
[0039] 液晶表示セルの光学的な応答が十分になされると、まず、図 6 (ii)に示すように、フ レームブロック FB 〜FB 直下の消灯されていた光源ブロック LB 〜： LB が点
3, 2 3, 4 3, 2 3, 4 灯され、表示パネルの表示状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25の上側部 分が表示される。次に、図 6 (iii)に示すように、フレームブロック FB 〜FB 直下の
3, 2 3, 4 点灯されていた光源ブロック LB 〜LB は消灯されると共に、フレームブロック FB
3, 2 3, 4
〜FB 直下の消灯されていた光源ブロック LB 〜LB が点灯されると、表示
4, 2 4, 4 4, 2 4, 4
パネルの表示状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25の中央部分が表示さ れる。
[0040] そして、図 6 (iv)に示すように、フレームブロック FB 〜FB 直下の点灯されてい
4, 2 4, 4
た光源ブロック LB 〜： LB は消灯されると共に、フレームブロック FB 〜FB 直
4, 2 4, 4 5, 2 5, 4 下の消灯されていた光源ブロック LB 〜LB が点灯されると、表示パネルの表示
5, 2 5, 4
状態は図示されるように、背景 24と共に物体 25の下側部分が表示される。 [0041] 図 7 (a)は、動画の動きの速さに応じた、上述した光源ブロックの点滅時における点 灯 Z消灯比の制御の関係を示したグラフである。動画の動きが速ければ速 、ほど、 ホールド型の動画ボケの影響が出やすい。そこで、これを回避する方法として、画像 判定部で動画速度を判定し、図示されるように、その動画の動きが速いほど、光源ブ ロックの点滅動作における点灯時間を短くし、消灯時間を長くする制御が行われると 良い。逆に、ゆっくりとした動きの動画には点灯時間を長ぐ消灯時間を短くする制御 が行われるので、観視者が画面を凝視してもちらつくこともなぐ好適な動画視認性 を発揮する。
[0042] 図 7 (b)は、上述した光源ブロックの点滅時における点灯 Z消灯比に応じた、光源 ブロックの光量の調節の関係を示したグラフである。動画の動きに従って光源ブロッ クを点滅動作させる場合、点灯時間における光の量の積算値が観視者に感じる明る さの実行値となる。そこで、光源ブロックの点滅動作時において消灯時間を与えた分 だけ、点灯時間での光の量が大きくなるように制御が行われるのが良い。
[0043] 例えば、図示されるように、光源ブロックの点滅動作における点灯時間の占める比 率が 100%、つまり常時点灯のときの光量を 100とすると、比率が 50%、つまり点滅 時における点灯時間と消灯時間が同じ場合には、光量を倍の 200に上げる。光源ブ ロックの点滅動作における点灯時間の占める比率が 25%のときは、光量を 4倍の 40 0に上げる。これにより、観視者が感じる明るさを均一にすることができるので、動画像 を表示する場合に画面が暗くなることが防止される。
[0044] 以上説明した表示装置によれば、マトリクス状に分割された複数の光源ブロックから なる光源を表示パネルの背面側に一様に配すると共に、映像入力信号の 1フレーム を各光源ブロックの面積に対応した複数のフレームブロックに分割し、動画像と判定 されたフレームブロックに対応する光源ブロックを各表示セルの光学的な応答に対応 して点滅させると共に、静止画像と判定されたフレームブロックに対応する光源ブロッ クを常時点灯させる構成なので、ノ ックライトの点滅が画面の動画像の部分にぉ 、て だけなされる。つまり、ノ ックライトの点滅が画面全体ではなく画面の一部分において だけなされる構成なので、動画ぼけを防止しつつ、従来技術のようにフラッシュ型や 順次スキャン型のノ ックライト点灯方式を画面全体に対して行う場合に比べてちらつ きが軽減される。
[0045] この場合、光源ブロックの駆動において、各表示セルの光学的な応答が十分にな される前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると当該光 源ブロックを点灯させる構成にすれば、例えば動画像と判定されたフレームブロック に対応する部分の光源ブロックに対して、フラッシュ型の点灯方式による点滅動作や 順次スキャン型の点灯方式による点滅動作を行うに際し、各表示セルの光学的な応 答が不十分なまま点灯されることがないので画質劣化が防止される。
[0046] 次に、このような表示装置を備えるテレビ受信装置について簡単に説明する。図 8 は上述した実施形態に係る表示装置を備えるテレビ受信装置の構成の一例を模式 的に示した分解斜視図である。このテレビ受信装置 50は、受信した電波や入力され た外部力 の入力信号に基づいて所定のチャンネルの映像信号と音声信号を生成 するチューナ 52と、チューナ 52が生成した映像信号に基づ 、て映像を表示する表 示装置 30と、チュー 52が生成した音声信号に基づ 、て音声を発する拡声手段 54と 、これらチューナ 52、表示装置 30、拡声手段 54に対して電力を供給する電源基板 5 3とを備える。
[0047] チューナ 52には、従来一般の地上波（アナログ、デジタルの 、ずれか又は双方）チ ユーナ、 BSチューナ、 CSチューナなどが適用でき、拡声手段 54には、一般的なスピ 一力など、従来一般の拡声手段が適用される。したがって、これらの詳細な説明は省 略する。また、表示装置 30は、上述した実施形態に係る表示装置が適用される。
[0048] そして、図 8に示されるように、これら表示装置 30、チューナ 52、拡声手段 54、電 源基板 53は、表側キャビネット 5 laと裏側キャビネット 5 lbにより構成される筐体に収 納され、さらにスタンド 55により支持される。このような構成のテレビ受信装置 50に上 述した実施形態に係る表示装置 30を組み込むことで、例えばスポーツ中継のような 動きの早い動画が表示される場合でも、動画ぼけがなぐバックライトの点滅によるち らっきも確認されな 、ので目が疲れな 、テレビ受信装置を提供することができる。
[0049] 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何 ら限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様 で実施できることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、 6 X 8の光源ブロッ クの構成を示した力 各光源ブロック面積を小さくして分割数を増加させても良い。こ の場合、特に図 6に示したような順次スキャン点灯の効果が向上する。また、逆に各 光源ブロック面積を大きくして分割数を減少させても良い。この場合、画像判定部に よる判定処理数が軽減されると共に、光源ブロック駆動部による各光源ブロックの制 御も軽減される。

Claims

請求の範囲
[1] 互いに直交する複数の走査線と複数の信号線との交点近傍にそれぞれ表示セル が配置された表示パネルと、この表示パネルの背面側に一様に配された光源とを備 えた表示装置であって、前記光源はマトリクス状に分割された複数の光源ブロックか らなり、映像入力信号の 1フレームを前記各光源ブロックの面積に対応した複数のフ レームブロックに分割し、これら各フレームブロック毎に動画像 Z静止画像を判定す る画像判定部と、この画像判定部により前記動画像と判定された前記フレームブロッ クに対応する前記光源ブロックを前記各表示セルの光学的な応答に対応して点滅さ せると共に、前記画像判定部により前記静止画像と判定された前記フレームブロック に対応する前記光源ブロックを常時点灯させる光源ブロック駆動部とが設けられてい ることを特徴とする表示装置。
[2] 前記光源ブロック駆動部は、前記各表示セルの光学的な応答が十分になされる前 は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると当該光源ブロッ クを点灯させることを特徴とする請求項 1に記載の表示装置。
[3] 前記光源ブロックの点滅動作における点灯時間力 前記動画像の動きが速いほど 短くなるようにされていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の表示装置。
[4] 前記光源ブロックの点滅動作における点灯時の光量が、点滅動作における点灯時 間が短!、ほど大きくなるようにされて!、ることを特徴とする請求項 1から 3の 、ずれか に記載の表示装置。
[5] 請求項 1から 4のいずれかに記載の表示装置を備えてなることを特徴とする受信装 置。
[6] 互いに直交する複数の走査線と複数の信号線との交点近傍にそれぞれ表示セル が配置された表示パネルと、この表示パネルの背面側に一様に配された光源とを備 えた表示装置の駆動方法であって、前記光源はマトリクス状に分割された複数の光 源ブロック力 なり、映像入力信号の 1フレームを前記各光源ブロックの面積に対応 した複数のフレームブロックに分割し、これら各フレームブロック毎に動画像 Z静止 画像を判定する画像判定処理と、この画像判定処理により前記動画像と判定された 前記フレームブロックに対応する前記光源ブロックを前記各表示セルの光学的な応 答に対応して点滅させると共に、前記画像判定処理により前記静止画像と判定され た前記フレームブロックに対応する前記光源ブロックを常時点灯させる光源ブロック 駆動処理とを行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。
[7] 前記光源ブロック駆動処理では、前記各表示セルの光学的な応答が十分になされ る前は当該光源ブロックを消灯させると共に、該応答が十分になされると当該光源ブ ロックを点灯させることを特徴とする請求項 6に記載の表示装置の駆動方法。
[8] 前記光源ブロックの点滅動作における点灯時間力 前記動画像の動きが速いほど 短くなるようにされていることを特徴とする請求項 6又は 7に記載の表示装置の駆動方 法。
[9] 前記光源ブロックの点滅動作における点灯時の光量が、点滅動作における点灯時 間が短!、ほど大きくなるようにされて!、ることを特徴とする請求項 6から 8の 、ずれか に記載の表示装置の駆動方法。
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