特許 6920791 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6920791

(24)【登録日】2021年7月29日

(45)【発行日】2021年8月18日

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20210805BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20210805BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20210805BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20210805BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/36

   G09G3/20 612U

   G09G3/20 621A

   G09G3/20 622P

   G09G3/20 623D

   G09G3/20 633R

   G09G3/20 680H

   G09G3/20 641R

   G09G3/20 680E

   G02F1/1347

   G02F1/133 575

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-104796(P2016-104796)

(22)【出願日】2016年5月26日

(65)【公開番号】特開2017-211507(P2017-211507A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2019年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(72)【発明者】

【氏名】平木 克良

(72)【発明者】

【氏名】李 揮得

(72)【発明者】

【氏名】車 東勳

(72)【発明者】

【氏名】小松 博志

(72)【発明者】

【氏名】中屋 秀雄

【審査官】 小野 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０４０３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３１４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０９８１４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７５４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６６５０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／００−３／３８

Ｇ０２Ｆ １／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示面側のＲＧＢパネルとバックライト側のＬＶパネルとを重ね合わせた構成を有する液晶表示装置であって、
外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、前記ＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、
前記タイミング信号および前記画像データ信号に基づいて、前記ＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部と、を備え、
前記ＬＶ画像制御部は、前記ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、前記ＬＶパネルに表示データを書き込むとともに、前記ＲＧＢパネルへの次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、前記ＬＶパネルに黒画像を書き込み、
前記ＬＶ画像制御部はさらに、
前記タイミング信号に含まれるクロック信号の周波数を２倍して、２倍クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、
前記２倍クロック信号により、前記画像データ信号を２回繰り返し読み込んで、一方の画像データを、あらかじめ設定されたオン時間だけ後に来るように並べ替えて、ライン単位の表示データとして出力するＬＶ画像処理部と、
前記表示データを、前記あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延させて出力する遅延回路と、
前記２倍クロック信号により、第１期間で前記遅延回路を通った表示データを選択して出力し、第２期間で黒画像の表示データを選択して出力するデータ選択部と、
を有する
液晶表示装置。

【請求項2】

表示面側のＲＧＢパネルとバックライト側のＬＶパネルとを重ね合わせた構成を有する液晶表示装置であって、
外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、前記ＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、
前記タイミング信号および前記画像データ信号に基づいて、前記ＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部と、を備え、
前記ＬＶ画像制御部は、前記ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、前記ＬＶパネルに表示データを書き込み、
前記ＬＶパネルは、２本のゲートラインが、１つのゲート駆動回路で同時に駆動できるように構成されるとともに、少なくとも２つのサブピクセルが１つにまとめられて、奇数ゲートライン駆動用の第１ソースラインおよび偶数ゲートライン駆動用の第２ソースラインが設けられ、
前記ＬＶ画像制御部は、
前記画像データ信号を読み込んで、
画像データ信号を、あらかじめ設定されたオン時間だけ後に来るように並べ替えて、前記第１および第２ソースラインの内の１方に対する前記表示データとして出力し、前記第１および第２ソースラインの内の他方に黒画像を出力するＬＶ画像処理部と、
前記表示データを、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延させて出力する遅延回路と、
を有する液晶表示装置。

【請求項3】

表示面側のＲＧＢパネルとバックライト側のＬＶパネルとを重ね合わせた構成を有する液晶表示装置であって、
外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、前記ＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、
前記タイミング信号および前記画像データ信号に基づいて、前記ＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部と、を備え、
前記ＬＶ画像制御部は、前記ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、前記ＬＶパネルに表示データを書き込み、
前記ＬＶ画像制御部はさらに、
前記タイミング信号に含まれるクロック信号の周波数を２倍して、２倍クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、
前記２倍クロック信号により、前記画像データ信号を２回繰り返し読み込んで、一方の画像データを、あらかじめ設定されたオン時間だけ後に来るように並べ替えて、ライン単位の表示データとして出力するＬＶ画像処理部と、
前記表示データを、前記あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延させて出力する遅延回路と、
表示データまたは黒画像を選択して出力するデータ選択部とを有し、
前記データ選択部は、表示される画像の明るさがあらかじめ設定された閾値より小さい場合には、前記ＬＶパネルに前記黒画像を出力することを選択し、前記データ選択部は、表示される画像の明るさが前記あらかじめ設定された閾値以上である場合には、前記ＬＶパネルに前記黒画像を出力しないことを選択する液晶表示装置。

【請求項4】

前記ＲＧＢ画像制御部は、表示される画像の明るさが前記閾値よりも小さい場合に、前記ＬＶ画像制御部が前記ＬＶパネルに前記黒画像を書き込まないときよりも、前記ＲＧＢパネルの透過率を上げる
請求項３に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

表示される前記画像の前記明るさが前記閾値より小さい場合に、前記ＲＧＢ画像制御部は、前記ＲＧＢパネルの輝度が表示される画像の明るさの閾値で１００％になるように前記表示データにガンマ補正を行う、
請求項３に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液晶パネルを２枚重ね合わせた構成を有する液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、バックライトを複数の発光領域に分割し、バックライトを間欠発光させることにより、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならない液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１では、バックライトとして蛍光ランプを用いているが、ＬＥＤ（発光ダイオード：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた場合でも同様である。

【0003】

また、表示面側の第１のパネルおよびバックライト側の第２のパネルの２枚の液晶パネルを重ね合わせて構成され、第２のパネルがカラーフィルタを持たず、通過する光の量を調整する機能のみを有することにより、黒を表示する際に、第１のパネルに入射される光の量を第２のパネルで抑えることで、黒の輝度を下げることができ、高いコントラストを実現した液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−２０２２８６号公報

【特許文献2】特開２０１１−７６１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献２の液晶表示装置では、バックライトを間欠発光させる構成を有していないので、動画を表示する際に、尾引きのあるぼやけた表示になってしまうという問題がある。

【0006】

ここで、特許文献２の液晶表示装置に、特許文献１のバックライトを間欠発光させる構成を適用した場合には、バックライトを間欠発光させるための追加の回路（追加のＬＥＤドライバ）が必要になり、コストが高くなるという問題がある。また、直下型のバックライト、または左右にＬＥＤが配置されたエッジ型のバックライトが必要になり、デザインに制約が発生するという問題もある。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コストの上昇およびデザインの制約を抑制しつつ動画特性を改善し、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならない液晶表示装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明に係る液晶表示装置は、表示面側のＲＧＢパネルとバックライト側のＬＶパネルとを重ね合わせた構成を有する液晶表示装置であって、外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、ＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、タイミング信号および画像データ信号に基づいて、ＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部と、を備え、ＬＶ画像制御部は、ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネルに表示データを書き込むとともに、ＲＧＢパネルへの次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、ＬＶパネルに黒画像を書き込むものである。

【発明の効果】

【0009】

この発明に係る液晶表示装置によれば、外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、表示面側のＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、タイミング信号および画像データ信号に基づいて、バックライト側のＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部とを備え、ＬＶ画像制御部は、ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネルに表示データを書き込むとともに、ＲＧＢパネルへの次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、ＬＶパネルに黒画像を書き込む。
そのため、コストの上昇およびデザインの制約を抑制しつつ動画特性を改善し、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならない液晶表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の液晶パネルを示す断面図である。

【図2】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概念を示す説明図である。

【図3】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示すブロック構成図である。

【図4】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のＬＶ画像制御部を示すブロック構成図である。

【図5】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図6】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるガンマ補正の概念を示す説明図である。

【図7】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のＲＧＢ画像制御部を示すブロック構成図である。

【図8】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のＬＶ画像制御部を示すブロック構成図である。

【図9】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の効果を示す説明図である。

【図10】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置のＬＶパネルを抜粋して示す構成図である。

【図11】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、この発明に係る液晶表示装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

【0012】

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の液晶パネルを示す断面図である。図１において、液晶パネル１００は、バックライト１０、表示面側のＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）パネル２０およびバックライト側のＬＶ（Ｌｉｇｈｔ ｖａｌｖｅ）パネル３０から構成されている。なお、ＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０は、ともに液晶パネルである。

【0013】

バックライト１０は、例えばプラスチック等の遮光性を有する筐体（図示せず）の底部に取り付けられ、ＬＶパネル３０に向けて光を照射する。なお、バックライト１０は、ＬＥＤや導光板、光学シート等で構成されるが、図示を省略している。

【0014】

ＲＧＢパネル２０は、表示面側の上部ガラス基板２１、バックライト側の下部ガラス基板２２、上部ガラス基板２１と下部ガラス基板２２との間に液晶が封入された液晶層（図示せず）、上部ガラス基板２１の表示面側に貼り合わせられた第１偏光板２３、および下部ガラス基板２２のバックライト側に貼り合わせられた第２偏光板２４から構成されている。

【0015】

ここで、第１偏光板２３および第２偏光板２４は、それぞれ特定の振動方向の光のみを透過させるものであり、第１偏光板２３と第２偏光板２４とは、偏光方向同士が直交するクロスニコルに配置されている。なお、上部ガラス基板２１と下部ガラス基板２２との間には、液晶駆動用の共通電極や通過する光にＲＧＢの色を付加するカラーフィルタ、配向膜等が設けられているが、図示を省略している。

【0016】

ＬＶパネル３０は、表示面側の上部ガラス基板３１、バックライト側の下部ガラス基板３２、上部ガラス基板３１と下部ガラス基板３２との間に液晶が封入された液晶層（図示せず）、および下部ガラス基板３２のバックライト側に貼り合わせられた第３偏光板３３から構成されている。

【0017】

ここで、第３偏光板３３は、特定の振動方向の光のみを透過させるものであり、第３偏光板３３とＲＧＢパネル２０の第２偏光板２４とは、偏光方向同士が直交するクロスニコルに配置されている。なお、上部ガラス基板３１と下部ガラス基板３２との間には、液晶駆動用の共通電極や配向膜等が設けられているが、図示を省略している。また、ＬＶパネル３０は、通過する光の量を制御するだけなので、カラーフィルタは不要である。

【0018】

以下、図２を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概念について説明する。図２では、ある画素におけるＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０の輝度変化、並びにＲＧＢパネル２０とＬＶパネル３０とを組み合わせた液晶パネル１００の輝度変化を示している。

【0019】

図２において、ＲＧＢパネル２０の輝度が変化するタイミングから、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネル３０をオンし、ＲＧＢパネル２０の輝度が変化する次のタイミングよりも前にＬＶパネル３０をオフすることにより、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入する。

【0020】

ここで、ＬＶパネル３０をオンするとは、ＲＧＢパネル２０に表示される画像と同一の画像をＬＶパネル３０に表示することであり、ＬＶパネル３０をオフするとは、ＬＶパネル３０に黒画像を表示することである。

【0021】

すなわち、ＲＧＢパネル２０が１回表示データを書き込む１フレーム期間において、ＬＶパネル３０をオンするタイミングおよびオフするタイミングがあり、ＬＶパネル３０では、１フレーム期間において、２回の書き込みが実行される。

【0022】

これにより、ＲＧＢパネル２０の輝度とＬＶパネル３０の輝度とを組み合わせた液晶パネル１００の合成輝度が、インパルス駆動のような輝度変化になり、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならず、動画特性を改善することができる。

【0023】

なお、遅延時間は、ＲＧＢパネル２０の液晶の応答時間等を考慮して設定される。また、ＬＶパネル３０をオンしてからオフするまでのオン時間は、液晶パネル１００の応答特性および輝度特性に応じて、あらかじめ自由に設定することができる。

【0024】

以下、上述したこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概念を実現するための構成について説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示すブロック構成図である。図３において、この液晶表示装置は、ＲＧＢパネル２０、ＬＶパネル３０、ＲＧＢ画像制御部４０およびＬＶ画像制御部５０を備えている。

【0025】

ＲＧＢ画像制御部４０は、図示しないホストコントローラから入力される水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）および垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、クロック信号並びに画像データ信号に基づいて、ＲＧＢパネル２０にＲＧＢ制御信号を出力し、ＲＧＢパネル２０に表示データを書き込む。

【0026】

ＬＶ画像制御部５０は、ホストコントローラから入力される水平同期信号および垂直同期信号、クロック信号並びに画像データ信号に基づいて、ＬＶパネル３０にＬＶ制御信号を出力し、ＬＶパネル３０に表示データを書き込む。

【0027】

具体的には、ＬＶ画像制御部５０は、ＲＧＢパネル２０への表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネル３０に表示データを書き込むとともに、ＲＧＢパネル２０への次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、ＬＶパネル３０に黒画像を書き込む。

【0028】

図４は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のＬＶ画像制御部を示すブロック構成図である。図４において、ＬＶ画像制御部５０は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路５１、ＬＶ画像処理部５２、遅延回路５３、データ選択部５４およびゲートタイミング生成回路５５を有している。

【0029】

ＰＬＬ回路５１は、ＬＶ画像制御部５０に入力されるクロック信号の周波数を２倍して、２倍クロック信号を生成する。具体的には、ＰＬＬ回路５１は、周波数が６０Ｈｚであるクロック信号の周波数を２倍して、周波数が１２０Ｈｚである２倍クロック信号を生成する。

【0030】

ＬＶ画像処理部５２は、ＰＬＬ回路５１で生成された２倍クロック信号により、ＬＶ画像制御部５０に入力される画像データ信号を２回繰り返し読み込んで、一方の画像データを、あらかじめ設定されたオン時間だけ後に来るように並べ替えて、ライン単位の表示データとして出力する。

【0031】

具体的には、ＬＶ画像処理部５２は、１回目に読み込んだ１ライン目の画像データをａ期間（第１期間）の表示データとし、２回目に読み込んだ１ライン目の画像データをｂ期間（第２期間）の表示データとして、ａ期間の表示データからオン時間だけ後に来るように並べる。なお、１ライン目のａ期間の表示データとｂ期間の表示データとの間には、別のラインの表示データが並べられる。

【0032】

遅延回路５３は、シフトレジスタ等により構成され、ＬＶ画像処理部５２から出力された表示データを、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延させて出力する。

【0033】

データ選択部５４は、ＰＬＬ回路５１で生成された２倍クロック信号により、ａ期間で遅延回路５３を通った表示データを選択して出力し、ｂ期間で黒画像の表示データを選択して出力する。

【0034】

ゲートタイミング生成回路５５は、ＬＶ画像制御部５０に入力される水平同期信号および垂直同期信号、並びにＰＬＬ回路５１で生成された２倍クロック信号に基づいて、書き込みタイミングに合うように、ゲート制御信号を生成して出力する。

【0035】

なお、ＬＶ画像制御部５０からＬＶパネル３０に出力されるＬＶ制御信号は、データ選択部５４から出力される表示データと、ゲートタイミング生成回路５５から出力されるゲート制御信号とを含む。

【0036】

図５は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。図５では、ある画素におけるＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０の輝度変化、並びにＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０に出力される表示データを示している。

【0037】

図５において、ＲＧＢパネル２０に出力される表示データの１ｓｔ、２ｎｄ、・・・は、ＲＧＢパネル２０の第１ラインの１フレーム期間、第２ラインの１フレーム期間、・・・にそれぞれ対応している。

【0038】

また、ＬＶパネル３０に出力される表示データは、ＲＧＢパネル２０に出力される表示データの１ラインの期間を半分にしたものであり、ａ期間とｂ期間とに分けられている。ここで、ａ期間は、図２におけるＬＶパネル３０をオンするタイミングで表示データを書き込む期間であり、ｂ期間は、ＬＶパネル３０をオフするタイミングで黒画像を書き込む期間である。

【0039】

図５より、まず、ＲＧＢパネル２０の第１ラインへの表示データの書き込みが開始されると、ＲＧＢパネル２０の輝度が変化するタイミングから、遅延時間だけ遅延したＬＶパネル３０をオンするタイミングにおいて、ａ期間で表示データが書き込まれる。

【0040】

続いて、ＬＶパネル３０をオンするタイミングから、オン時間が経過したＬＶパネル３０をオフするタイミングにおいて、ｂ期間で黒画像の表示データが書き込まれる。これにより、図２に示したこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概念を実現することができ、動画特性を改善することができる。

【0041】

以上のように、実施の形態１によれば、外部から入力されるタイミング信号および画像データ信号に基づいて、表示面側のＲＧＢパネルに表示データを書き込むＲＧＢ画像制御部と、タイミング信号および画像データ信号に基づいて、バックライト側のＬＶパネルに表示データを書き込むＬＶ画像制御部とを備え、ＬＶ画像制御部は、ＲＧＢパネルへの表示データの書き込みが開始された後、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネルに表示データを書き込むとともに、ＲＧＢパネルへの次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、ＬＶパネルに黒画像を書き込む。
そのため、コストの上昇およびデザインの制約を抑制しつつ動画特性を改善し、動画を表示しても、尾引きのあるぼやけた表示とならない液晶表示装置を得ることができる。
すなわち、特別なバックライトを使用する必要がないので、液晶表示装置のコストアップが発生せず、かつデザインの制約なく応答性能を向上させることができる。

【0042】

実施の形態２．
上記実施の形態１では、ＲＧＢパネル２０への表示データの書き込みが開始された後、遅延時間だけ遅延したタイミングで、ＬＶパネル３０に表示データを書き込むとともに、ＲＧＢパネル２０への次の表示データの書き込みが開始されるよりも前のタイミングで、ＬＶパネル３０に黒画像を書き込むと説明した。しかしながら、ＬＶパネル３０に黒画像を書き込む場合には、液晶パネル１００全体の輝度が低下する。

【0043】

ここで、特許文献１のバックライトを間欠発光させる構成では、どのような画像でも必ず輝度が低下することから、輝度を保つためにバックライト自体の輝度を高くしなければならず、コストが高くなるという問題がある。

【0044】

これに対して、この発明に係る液晶表示装置では、画素ごとに黒画像を挿入するか否かを選択することができるので、表示する画像が明るい場合には、黒画像を挿入しないことにより、バックライト１０の輝度を上げないままで液晶パネル１００の最高輝度を維持し、表示する画像が暗い場合には、黒画像を挿入することにより、動画特性を改善することができる。

【0045】

そこで、この発明の実施の形態２では、表示する画像の明るさを判定し、明るさがあらかじめ設定された閾値以上である場合には、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入せず、明るさが閾値よりも小さい場合に、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入する方法について説明する。

【0046】

なお、表示する画像の明るさに応じてＬＶパネル３０に黒画像を挿入するか否かを選択する場合には、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入したときの液晶パネル１００の輝度と、黒画像を挿入しないときの液晶パネル１００の輝度との間に、閾値を境としたずれが生じる。そのため、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入する場合には、ＲＧＢパネル２０のガンマ補正を行い、透過率を上げる必要がある。

【0047】

以下、図６を参照しながら、この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるガンマ補正の概念について説明する。図６の横軸は、表示する画像の明るさを示し、縦軸は、液晶パネル１００の輝度を示している。

【0048】

図６において、実線は、求められる液晶パネル１００の輝度を示している。また、閾値よりも左側の四角部分は、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入した場合のバックライト１０およびＬＶパネル３０による最大輝度を示し、閾値よりも右側の四角部分は、ＬＶパネル３０に黒画像を挿入しない場合のバックライト１０およびＬＶパネル３０による最大輝度を示している。

【0049】

ここで、液晶パネル１００の輝度は、ＲＧＢパネル２０の輝度と、バックライト１０およびＬＶパネル３０による輝度とを掛け合わせたものとして表される。そのため、実線で表される液晶パネル１００の輝度を実現するために、ＲＧＢパネル２０のガンマ補正を行い、透過率を上げることにより、ＲＧＢパネル２０の輝度を、破線で示す折れ線のように変化させる必要がある。

【0050】

以下、上述したこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の概念を実現するための構成について説明する。図７は、この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のＲＧＢ画像制御部を示すブロック構成図である。図７において、ＲＧＢ画像制御部４０は、ＲＧＢ画像処理部４１、ガンマ補正回路４２およびゲートタイミング生成回路４３を有している。

【0051】

ＲＧＢ画像処理部４１は、ＲＧＢ画像制御部４０に入力されるクロック信号により、ＲＧＢ画像制御部４０に入力される画像データ信号を読み込んで、ライン単位の表示データとして出力する。このとき、ＲＧＢ画像処理部４１は、表示する画像の明るさも併せて出力する。

【0052】

ガンマ補正回路４２は、ＲＧＢ画像処理部４１から出力された表示する画像の明るさに基づいて、ＲＧＢパネル２０の輝度が、図６に示した折れ線のようになるように、ＲＧＢ画像処理部４１から出力された表示データを補正して出力する。

【0053】

ゲートタイミング生成回路４３は、ＲＧＢ画像制御部４０に入力される水平同期信号、垂直同期信号およびクロック信号に基づいて、書き込みタイミングに合うように、ゲート制御信号を生成して出力する。

【0054】

図８は、この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のＬＶ画像制御部を示すブロック構成図である。図８において、ＬＶ画像制御部５０の構成は、図４に示したものと同様であるが、ＬＶ画像処理部５２は、表示する画像の明るさをデータ選択部５４に出力する。

【0055】

データ選択部５４は、表示する画像の明るさが閾値以上である場合には、黒画像を挿入しないとして、ＰＬＬ回路５１で生成された２倍クロック信号により、ａ期間で遅延回路５３を通った表示データを選択して出力し、ｂ期間でも、遅延回路５３を通った表示データを選択して出力する。

【0056】

一方、データ選択部５４は、表示する画像の明るさが閾値よりも小さい場合には、黒画像を挿入するために、ＰＬＬ回路５１で生成された２倍クロック信号により、ａ期間で遅延回路５３を通った表示データを選択して出力し、ｂ期間で黒画像の表示データを選択して出力する。

【0057】

図９は、この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の効果を示す説明図である。図９において、上述したこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を適用することにより、表示する画像が明るい場合であっても、液晶パネル１００の輝度を低下させることなく、動画特性を改善することができる。

【0058】

以上のように、実施の形態２によれば、画素ごとに黒画像を挿入するか否かを選択することにより、表示する画像が明るい場合には、黒画像を挿入しないことで、バックライトの輝度を上げないまま液晶パネルの最高輝度を維持し、表示する画像が暗い場合には、黒画像を挿入することで、中間階調の動画特性を改善することができる。

【0059】

実施の形態３．
上記実施の形態１、２では、ＲＧＢパネル２０が１回表示データを書き込む１フレーム期間において、ＬＶパネル３０では、２回の書き込みが実行されると説明した。しかしながら、１フレーム期間において、ＬＶパネル３０に２回の書き込みを実行するためには、ＬＶパネル３０は、２回書き込みのために最適化された構成を有する必要がある。また、ＰＬＬ回路５１を追加して設ける必要もある。

【0060】

そこで、ＬＶパネル３０において、通常は１ラインのみ駆動しているゲートを、２ライン分同時に駆動できる構成とすることにより、１フレーム期間において、ＬＶパネル３０に２回の書き込みを実行する必要がなくなり、ＬＶパネル３０およびＲＧＢパネル２０に同一の設計ルールを適用することができるとともに、ＰＬＬ回路５１を不要にすることができる。

【0061】

図１０は、この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置のＬＶパネルを抜粋して示す構成図である。図１０において、２本のゲートラインは、１本にまとめられ、ゲート駆動回路は、２ライン分のゲートを同時に駆動できるようになっている。

【0062】

また、ソースについては、通常１ゲートラインごとに、ＴＦＴを介して液晶に電圧を印加できるようになっているが、図１０では、少なくとも２つのサブピクセルが１つにまとめられ、奇数ゲートライン駆動用のソースライン、および偶数ゲートライン駆動用のソースラインが交互に設けられている。

【0063】

上記のような構成を有することにより、ゲートは、２ライン同時に駆動され、２ライン同時に書き込むことができる。これにより、ＲＧＢパネル２０とＬＶパネル３０との書き込み速度を、等しくすることができる。

【0064】

図１１は、この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。図１１では、ある画素におけるＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０の輝度変化、並びにＲＧＢパネル２０およびＬＶパネル３０に出力される表示データを示している。

【0065】

図１１において、ＬＶパネル３０に出力される表示データは、図５の場合と比較して２倍になり、ａ期間とｂ期間とがパラレルで処理される代わりに、書き込み速度が１／２になっていることが分かる。また、ＬＶパネル３０の書き込み時間も、図５の場合と比較して２倍になり、ＲＧＢパネル２０と等しくなっていることが分かる。

【0066】

このとき、ＬＶ画像制御部５０において、図３に示したＰＬＬ回路５１およびデータ選択部５４は不要になり、ＬＶ画像処理部５２は、画像データ信号を読み込んで、一方の画像データを、あらかじめ設定されたオン時間だけ後に来るように並べ替えて、２ライン分の表示データとして出力し、遅延回路５３は、表示データを、あらかじめ設定された遅延時間だけ遅延させて出力する。

【0067】

以上のように、実施の形態３によれば、ＬＶパネルのゲートを、２ライン分同時に駆動できる構成とすることにより、１フレーム期間において、ＬＶパネルに２回の書き込みを実行する必要がなくなり、ＬＶパネルおよびＲＧＢパネルに同一の設計ルールを適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

１０ バックライト、２０ ＲＧＢパネル、２１ 上部ガラス基板、２２ 下部ガラス基板、２３ 第１偏光板、２４ 第２偏光板、３０ ＬＶパネル、３１ 上部ガラス基板、３２ 下部ガラス基板、３３ 第３偏光板、４０ ＲＧＢ画像制御部、４１ ＲＧＢ画像処理部、４２ ガンマ補正回路、４３ ゲートタイミング生成回路、５０ ＬＶ画像制御部、５１ ＰＬＬ回路、５２ ＬＶ画像処理部、５３ 遅延回路、５４ データ選択部、５５ ゲートタイミング生成回路、１００ 液晶パネル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】