液晶显示装置及在该液晶显示装置中使用的驱动方法

摘要

本发明提供改善运动图像和静止图像混存的显示画面的图像质量的液晶显示装置。其设置分配在液晶板(26)的扫描方向上的背灯(32、33、34、35)，将影像输入信号VD的1帧分配在对应该背灯(32、33、34、35)的扫描方向的长度的多个帧块([1]、[2]、[3]、[4])，使用运动图像检测电路21判定所述每一帧块([1]、[2]、[3]、[4])是运动图像/静止图像，点亮定时工作控制部(27)对应与各液晶元(42i，j)的像素数据(Dj)的施加所相应的响应特性使与被判定为运动图像的帧块所相应的背灯忽亮忽灭、而使与被判定为静止图像的帧块所相应的背灯经常点亮。因此，运动图像上余像现象或者边缘模糊变少，并且静止图像上不发生闪烁。

权利要求

1.一种液晶显示装置，具备光源和液晶板的液晶显示装置，所述液晶板具有在第一方向上以预定间隔设置的多个数据电极、在与所述第一方向垂直相交的第二方向上以预定间隔设置的多个扫描电极、及在所述各数据电极和所述各扫描电极的交叉区域设置的多个液晶元，通过对所述各扫描电极顺次施加扫描信号并对所述各数据电极施加相应的像素数据以对所述各液晶元上施加该所述像素数据，并且对于从所述光源给出的光进行相应显示图像的调制，其特征在于，所述光源由分配在所述液晶板的所述第二方向上的多个光源块组成；

所述液晶显示装置还设置：

图像判定部，将影像输入信号的1帧分配在对应所述各光源块的所述第二方向的长度的多个帧块中并判定所述每一帧块是运动图像/静止图像；和光源块驱动部，对应与所述各液晶元的所述像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的光源块忽亮忽灭，并使与被判定为所述静止图像的所述帧块所相应的光源块经常点亮，并且所述光源块驱动部构成为：通过所述图像判定部，对于被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的所述光源块，对应于所述像素数据的施加在所述各液晶元的响应完成之前熄灭该光源块，而在完成该响应的时刻点亮该光源块。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述图像判定部构成为：从所述影像输入信号按所述各帧块检测在时间上连续的图像的现帧图像和前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量对于每一所述各帧块将所述现帧图像区分为所述运动图像和静止图像。

3.一种驱动方法，是在具备光源和液晶板的液晶显示装置中使用的、驱动所述光源的驱动方法，其中所述液晶板具有在第一方向上以预定间隔设置的多个数据电极、在与所述第一方向垂直相交的第二方向上以预定间隔设置的多个扫描电极、及在所述各数据电极和所述各扫描电极的交叉区域设置的多个液晶元，通过对所述各扫描电极顺次施加扫描信号并对所述各数据电极施加相应的像素数据以对所述各液晶元上施加该所述像素数据，并且对于从所述光源给出的光进行相应显示图像的调制，其特征在于，所述光源由分配在所述液晶板的所述第二方向上的多个光源块组成；

所述驱动方法还进行：

图像判定处理，将影像输入信号的1帧分配在对应所述各光源块的所述第二方向的长度的多个帧块中并判定所述每一帧块是运动图像/静止图像；和光源块驱动处理，对应与所述各液晶元的所述像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的光源块忽亮忽灭并使与被判定为所述静止图像的所述帧块所相应的光源块经常点亮，并且在该光源块驱动处理中，根据所述图像判定处理的结果，对于被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的所述光源块，对应于所述像素数据的施加在所述各液晶元的响应完成之前熄灭该光源块，而在完成该响应的时刻点亮该光源块。

4.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，在所述图像判定处理中，从所述影像输入信号按所述各帧块检测在时间上连续的图像的现帧图像和前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量对于每一所述各帧块将所述现帧图像区分为所述运动图像和静止图像。

说明书

液晶显示装置及在该液晶显示装置中使用的驱动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及液晶显示装置以及在该液晶显示装置中使用的驱动方法，特别是适合使用于显示运动图像和静止图像混存的图像的情况下的液晶显示装置以及在该液晶显示装置中使用的驱动方法。

背景技术

[0002] 在图像显示中，特别是在液晶显示装置中，近年来，在大型化和高精细化方面得以发展，另外，不仅是使用于个人计算机和文字处理器等那样的显示静止图像的装置，而且也开始使用于电视(TV)等那样的显示运动图像的装置。液晶显示装置，与装备CRT(cathod Ray Tube)的TV相比，因为厚度薄、占有面积小，预料今后向一般家庭的普及率会很高。

[0003] 在液晶显示装置中，由于在即将新进行像素数据的写入之前残留1帧前的图像数据，因此在显示运动图像时会发生余像现象或者边缘模糊。作为改善这种现象的方法，有脉冲驱动背灯的方法，但是由于该脉冲驱动在显示画面上发生闪烁。这种闪烁在运动图像部分并不显眼，但是在静止图像部分很显眼，因此提议有抑制闪烁发生的液晶显示装置。

[0004] 历来，作为这种技术例如有下述文献中记载的技术。

[0005] 图6是专利文献1中记载的现有技术的液晶显示装置的概略结构图。

[0006] 如该图所示，该液晶显示装置由切换部1、高速开关2、灯3a、3b、导光部4、液晶板5构成。在该液晶显示装置中，在使用未图示的判定部判定显示图像的运动图像/静止图像，是运动图像时，通过电源切换部1供给高速开关2电源，作为背灯动作的灯3a、3b在影像输入信号的1帧期间交互忽亮忽灭。于是，灯3a、3b的光由导光部4向液晶板5的方向扩散，对应该液晶板5的显示图像被进行调制，并向显示面侧射出。另外，在显示图像是静止图像时，通过电源切换部1供给灯3a电源，该灯3a经常点亮。于是，灯3a的光由导光部4向液晶板5的方向扩散，对应该液晶板5的显示图像被进行调制，并向显示面侧射出。

[0007] 另外，图7是上述专利文献1中记载的现有技术的另一液晶显示装置的概略结构图。

[0008] 如图7所示，该液晶显示装置由图像接收部11、判断部12、区分部13、开关14、显示装置15构成。另外，显示装置15由周边驱动部15a、中央驱动部15b、运动图像对应控制部15c构成。另外，该显示装置的显示面，如图8所示，由中央部的显示元件部16、周边部的显示元件部17构成，并在该显示元件部16中设置专用的未图示的背灯。

[0009] 在该液晶显示装置中，从图像接收部11输出的图像数据由区分部13被区分为在显示画面的周边部分显示的图像数据和在中央部分显示的图像数据，周边部分的图像数据向显示装置15的周边驱动部15a送出，中央部分的图像数据经开关14向显示装置15的中央驱动部15b送出。另外，上述图像数据，由判断部12判断是运动图像/静止图像，是运动图像时，从区分部13送出的中央部分的图像数据经开关14向显示装置15的运动图像对应控制部15c送出。运动图像对应控制部15c使送出的图像数据在显示面的中央部的显示元件部16上显示，同时进行背灯的点亮。

[0010] 但是，在上述现有技术中的液晶显示装置中，有下面这样的问题。

[0011] 即在图6的液晶显示装置中，在显示运动图像时，在1帧期间灯3a、3b交互忽亮忽灭，但是此时，在灯3a、3b点亮时，在液晶板5内存在完成了对应于像素数据的响应的液晶元和未完成的液晶元，发生显示画面内亮度倾斜。该亮度倾斜当液晶板5越大型化越显眼，从而存在降低显示画面的图像质量的问题。

[0012] 另外，在图7的液晶显示装置中，因为以只在显示图像中央部存在运动图像为前提，因此在显示画面的周边部分进行对应静止图像的背灯的点亮，而在该周边部分显示运动图像的情况下，存在发生余像、降低显示画面的图像质量的问题。

[0013] 专利文献1：特开2001-296841号公报(第11页，第14页，图3，图11)。

发明内容

[0014] 为解决上述问题，本申请的第一个发明涉及具备光源和液晶板的液晶显示装置，所述液晶板具有在第一方向上以预定间隔设置的多个数据电极、在与所述第一方向垂直相交的第二方向上以预定间隔设置的多个扫描电极、及在所述各数据电极和所述各扫描电极的交叉区域设置的多个液晶元，通过对所述各扫描电极顺次施加扫描信号并对所述各数据电极施加相应的像素数据以对所述各液晶元上施加该所述像素数据，并且对于从所述光源给出的光进行相应显示图像的调制，其特征在于，所述光源由分配在所述液晶板的所述第二方向上的多个光源块组成；所述液晶显示装置还设置：将影像输入信号的1帧分配在对应所述各光源块的所述第二方向的长度的多个帧块中并判定所述每一帧块是运动图像/静止图像的图像判定部，和对应与所述各液晶元的所述像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的光源块忽亮忽灭并使与被判定为所述静止图像的所述帧块所相应的光源块经常点亮的光源块驱动部，并且所述光源块驱动部构成为：通过所述图像判定部，对于被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的所述光源块，对应于所述像素数据的施加在所述各液晶元的响应完成之前熄灭该光源块，而在完成该响应的时刻点亮该光源块。

[0015] 本申请的第二个发明，涉及第一个发明所述的液晶显示装置，其特征在于，所述图像判定部构成为：从所述影像输入信号按所述各帧块检测在时间上连续的图像的现帧图像和前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量对于每一所述各帧块将所述现帧图像区分为所述运动图像和静止图像。

[0016] 本申请的第三个发明涉及具备光源和液晶板的液晶显示装置中使用的、驱动所述光源的驱动方法，其中所述液晶板具有在第一方向上以预定间隔设置的多个数据电极、在与所述第一方向垂直相交的第二方向上以预定间隔设置的多个扫描电极、及在所述各数据电极和所述各扫描电极的交叉区域设置的多个液晶元，通过对所述各扫描电极顺次施加扫描信号并对所述各数据电极施加相应的像素数据以对所述各液晶元上施加该所述像素数据，并且对于从所述光源给出的光进行相应显示图像的调制，其特征在于，所述光源由分配在所述液晶板的所述第二方向上的多个光源块组成；所述驱动方法还进行：将影像输入信号的1帧分配在对应所述各光源块的所述第二方向的长度的多个帧块中并判定所述每一帧块是运动图像/静止图像的图像判定处理，和对应与所述各液晶元的所述像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的光源块忽亮忽灭并使与被判定为所述静止图像的所述帧块所相应的光源块经常点亮的光源块驱动处理，并且在该光源块驱动处理中，根据所述图像判定处理的结果，对于被判定为所述运动图像的所述帧块所相应的所述光源块，对应于所述像素数据的施加在所述各液晶元的响应完成之前熄灭该光源块，而在完成该响应的时刻点亮该光源块。

[0017] 本申请的第四个发明，涉及第三个发明所述的驱动方法，其特征在于，在所述图像判定处理中，从所述影像输入信号按所述各帧块检测在时间上连续的图像的现帧图像和前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量对于每一所述各帧块将所述现帧图像区分为所述运动图像和静止图像。

[0018] 根据本发明的结构，由于设置分配在液晶板的第二方向上的多个光源块，把影像输入信号的1帧分配为对应所述各光源块的第二方向的长度的多个帧块，使用图像判定部判定所述每一帧块是运动图像/静止图像，光源块驱动部对应与各液晶元的像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为运动图像的帧块所相应的光源块忽亮忽灭而使与被判定为静止图像的帧块所相应的光源块经常点亮，因此运动图像上余像现象或者边缘模糊变少，而且静止图像不发生闪烁。从而，可以提高显示画面的图像质量。附图说明：

[0019] 图1是显示本发明的实施例的液晶显示装置的电结构的模块图。

[0020] 图2表示图1中的液晶板26的一个例子。

[0021] 图3表示图1中的液晶板26的示意构造以及背灯32、33、34、35的位置。

[0022] 图4是图3中的背灯32、33、34、35的构成图。

[0023] 图5是说明图1的液晶显示装置的动作的时间图。

[0024] 图6是现有技术的液晶显示装置的构成图。

[0025] 图7是现有技术的另一液晶显示装置的构成图。

[0026] 图8是图7的液晶显示装置的显示面的构成图。

[0027] 图中：21-运动图像检测电路，21a-存储器，21b-运动图像检测比较器，26-液晶板，27-点亮定时工作控制部(光源块驱动部的一部分)，28-B/L块[1]驱动电路(光源块驱动部的一部分)，29-B/L块[2]驱动电路(光源块驱动部的一部分)，30-B/L块[3]驱动电路(光源块驱动部的一部分)，31-B/L块[4]驱动电路(光源块驱动部的一部分)，32，33，34，35-背灯(光源、光源块)，40i，j-像素元，41i，j-TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)，42i，j-液晶元，COM-共同电极，Xi-电极，Yj-扫描电极。

具体实施方式

[0028] 图1是表示本发明的实施例的液晶显示装置的电气结构的方框图。

[0029] 如该图所示，该例的液晶显示装置由运动图像检测电路21、驱动电压控制部22、LUT(Look Up Table，查阅表)23、数据电极驱动电路24、扫描电极驱动电路25、液晶板26、点亮定时工作(timing duty)控制部27、B/L(背灯)块[1]驱动电路28、B/L块[2]驱动电路29、B/L块[3]驱动电路30、B/L块[4]驱动电路31、背灯32、33、34、35构成。背灯32、33、34、35以分配于液晶板26的扫描方向而构成。

[0030] 运动图像检测电路21由存储器21a、运动图像检测比较器21b构成。存储器21a例如由RAM(Random Access Memory)等构成，以每帧来存储影像输入信号VD。运动图像检测比较器21b把影像输入信号VD的1帧分配给对应于背灯32、33、34、35的扫描方向的长度的4个帧块，并判定该各帧块是运动图像/静止图像，且输出判定结果A。特别，在该实施例中，运动图像检测比较器21b从影像输入信号VD按各帧块检测时间上连续的图像的现帧图像和在存储器21a中存储的前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量按各帧块区分现帧图像是运动图像还是静止图像。

[0031] 驱动电压控制部22根据判定结果A对用于数据电极驱动电路24过冲驱动(overshoot driving)液晶板26的各液晶元的电压进行控制。在LUT23中，存储有适合该过冲驱动用电压的运动图像显示的数据以及适合静止图像显示的数据。点亮定时工作控制部27由多个逻辑电路等构成，根据判定结果A，输出用于对应与液晶板26的各液晶元的像素数据的施加所相应的响应特性使与被判定为运动图像的帧块所相应的背灯忽亮忽灭而使与被判定为静止图像的帧块所相应的背灯经常点亮的控制信号。特别，在本实施例中，点亮定时工作控制部27，在完成对应于像素数据的施加的各液晶元的响应之前使该背灯熄灭，而在该响应完成的时刻使该背灯点亮。

[0032] B/L块[1]驱动电路28例如由逆变器等构成，根据从点亮定时工作控制部27输出的控制信号驱动背灯32。该逆变器将商用电源进行整流形成直流，另外，例如还发生45kHz左右的高频，并通过未图示的高频稳定器使背灯32点亮。同样，B/L块[2]驱动电路29、B/L块[3]驱动电路30以及B/L块[4]驱动电路31分别驱动背灯33、34、35。背灯32、33、34、35由冷阴极管以及扩散该冷阴极管的光作为面光源的导光板等构成。

[0033] 图2表示图1中的液晶板26的一例。

[0034] 该液晶板26，如图2所示，由数据电极Xi(i＝1、2、…、m，例如m＝640×3)、扫描电极Yj(j＝1、2、…、n，例如n＝512)、像素元40i，j构成。在x方向(亦即第一方向)上按预定间隔设置数据电极Xi，并施加对应相应的像素数据Di的电压。在与x方向垂直相交的y方向(亦即扫描方向，第二方向)上以预定间隔设置扫描电极Yj，顺序施加用于写入像素数据Di的扫描信号OUTj。与数据电极Xi和扫描电极Yj的交叉区域一对一对应地设置像素元40i，j，其由TFT41i，j、液晶元42i，j、共同电极COM构成。TFT41i，j根据扫描信号OUTj被导通/截止控制，在成为导通状态时，在液晶元42i，j上施加对应于像素数据Di的电压。该液晶板26，通过对扫描电极Yj顺次施加扫描信号OUTj同时对数据电极Xi施加相应的像素数据Di，给各液晶元42i，j施加该像素数据Di，对于从背灯32、33、34、35给出的光进行相应的调制。数据电极驱动电路24根据图像数据VD给各数据电极Xi施加对应像素数据Di的电压。扫描电极驱动电路25按线顺序在各扫描电极Yj上施加扫描信号OUTj。

[0035] 图3是表示图1中的液晶板26的概略构造以及背灯32、33、34、35的位置的图。

[0036] 如图3所示，该液晶板26由一对偏振片41、42、玻璃基板43、阵列基板44、和在它们之中夹着的液晶层45构成。在玻璃基板43上形成R(红)、G(绿)、B(黑)的滤色片50，用具有R、G、B三色的3个像素构成1点。阵列基板44是承载图2中的TFT41i，j等的有源元件的玻璃基板。背灯32、33、34、35配置在液晶板26的背面侧，例如是以白色荧光灯的光作为面光源的灯，如图4所示，全体形成为与液晶板26的显示画面几乎相同的大小，并分配在该液晶板26的扫描方向上。

[0037] 在该液晶板26中，背灯32、33、34、35的白色光，通过偏振片42后成为直线偏振光并入射到液晶层45。液晶层45有使偏振光的形状改变的作用，但是因为这一作用由液晶的定向状态决定，所以由对应像素数据Di的电压控制偏振光形状。根据从该液晶层45射出的偏振光的形状决定射出光是否被偏振片42吸收。这样，通过对应像素数据Di的电压控制光的透过率。另外，通过将透过滤色片50的R、G、B的各像素的光的加色混合，能得到彩色图像。

[0038] 图5是说明图1的液晶显示装置的动作的时间图。

[0039] 参照该图，说明该例的液晶显示装置中使用的驱动方法。

[0040] 影像输入信号VD以每帧存储在存储器21a中。另外，影像输入信号VD，由运动图像检测比较器21b把1帧分配为分别对应背灯32、33、34、35的扫描方向的长度的4个帧块[1]、[2]、[3]、[4]。然后，从影像输入信号VD按各帧块检测在时间上连续的图像的现帧图像和在存储器21a中存储的前一帧图像之间的运动矢量，根据该运动矢量对每一该各帧块判定现帧图像的运动图像/静止图像，输出判定结果A(图像判定处理)。

[0041] 判定结果A被输入驱动电压控制部22，由该驱动电压控制部22根据判定结果A和在LUT23中存储的数据控制用于数据电极驱动电路24过冲驱动液晶板26的各液晶元42i，j的电压。另外，影像输入信号VD被输入数据电极驱动电路24中，对应来自该数据电极驱动电路24的像素数据Di的电压被施加在液晶板26的各数据电极Xi上。该电压通过冲驱动电压控制部22被控制为过冲驱动用的值。另外，来自扫描电极驱动电路25的扫描信号OUTj按线顺序施加在液晶板26的各扫描电极Yj。

[0042] 另一方面，判定结果A被输入点亮定时工作控制部27，从该点亮定时工作控制部27输出用于对应与液晶板26的各液晶元42i，j的像素数据Di的施加所相应的响应特性使与被判定为运动图像的帧块所相应的背灯忽亮忽灭的控制信号、以及用于使与被判定为静止图像的帧块所相应的背灯经常点亮的控制信号。这些控制信号被输入到B/L块[1]驱动电路28、B/L块[2]驱动电路29、B/L块[3]驱动电路30以及B/L块[4]驱动电路31，分别驱动背灯33、34、35(光源单元驱动处理)。这种情况下，在完成对应于像素数据Di的施加的各液晶元42i，j的响应之前熄灭该背灯，并在完成响应的时刻点亮该背灯。

[0043] 例如，如图5所示，当帧块[1]被判定为在影像输入信号VD的n帧为静止图像、及n+1帧为运动图像的情况下，背灯32在n帧期间经常点亮。在n+1帧期间，在时刻t1熄灭背灯32的同时，开始对应帧块[1]的液晶元42i，j的响应。在时刻t2液晶元42i，j的响应结束，背灯32在从时刻t2到时刻t3的时间T1的期间(例如1/4帧期间)点亮。

[0044] 帧块[2]，在影像输入信号VD的n帧以及n+1帧被判定为运动图像的情况下，在时间T2的期间(例如1/4帧期间)点亮的背灯33在时刻t4熄灭，同时开始对应帧块[2]的液晶元42i，j的响应。在时刻t1液晶元42i，j的响应结束，背灯32在从时刻t1到时刻t5的时间T3(例如1/4帧期间)的期间点亮。在时间T3期间点亮的背灯33在时刻t5熄灭，同时开始对应帧块[2]的液晶元42i，j的响应。在时刻t3液晶元42i，j的响应结束，背灯33在从时刻t3到时刻t8的时间T4的期间(例如1/4帧期间)点亮。

[0045] 同样，帧块[3]，在影像输入信号VD的n帧以及n+1帧被判定为运动图像的情况下，在时间T5的期间(例如1/4帧期间)点亮的背灯34在时刻t6熄灭，同时开始对应帧块[3]的液晶元42i，j的响应。在时刻t5液晶元42i，j的响应结束，背灯34在从时刻t5到时刻t7的时间T6的期间(例如1/4帧期间)点亮。在时间T6的期间点亮的背灯34在时刻t7熄灭，同时开始对应帧块[3]的液晶元42i，j的响应。在时刻t8液晶元42i，j的响应结束。

[0046] 帧块[4]，在影像输入信号VD的n帧以及n+1帧被判定为静止图像的情况下，背灯35经常点亮。

[0047] 如上所述，在该实施例中，由于设置有分配在液晶板26的扫描方向上的背灯32、33、34、35，并把影像输入信号VD的1帧分配为对应该背灯32、33、34、35的扫描方向的长度的4个帧块[1]、[2]、[3]、[4]，由运动图像检测电路21对该每一帧块[1]、[2]、[3]、[4]判定是运动图像/静止图像，点亮定时工作控制部27对应与各液晶元40i，j的像素数据Di的施加所相应的响应特性使与被判定为运动图像的帧块所相应的背灯忽亮忽灭，而另一方面使与被判定为静止图像的帧块所相应的背灯经常点亮，因此在运动图像中余像现象或边缘模糊变少，而且在静止图像中不发生闪烁。为此，可以提高显示画面的图像质量。

[0048] 以上根据附图详细说明了本发明的实施例，但是具体的构成不限于该实施例，本发明包含不脱离本发明的要义的范围的设计变更。例如，在上述实施例中，液晶板26是透过型，但是本发明也可以适用于反射型液晶板。亦即，通过在液晶板的显示面侧配置与背灯32、33、34、35同样的分配在扫描方向上的4个导光体，在这些导光体的入射面侧按该各导光体设置冷阴极管等的光源，而且在液晶板的背面侧设置反射板，可以得到和上述实施例几乎相同的作用、效果。另外，虽然背灯32、33、34、35是用冷阴极管构成的，但是只要是能够得到需要的光量的，例如LED(发光二极管)或者EL(电致发光)等构成也可以。另外，图5中的时间T1到T6是被设定为1/4帧期间的长度，但只要是结束了该液晶元42i，j的响应的期间，并不限定为1/4帧期间，例如1/2帧期间也可以。在这一场合，为得到和被设定为1/4帧期间时相同的亮度，设定光量为1/2。