JP2000111871A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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Abstract
ラー液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 バックライト駆動手段3により、透過型
の液晶素子1の背面に設けられたバックライト2を時分
割して赤、緑、青の各色の光を発光させる。また、指定
手段5によりバックライト2の赤、緑、青が混色した混
合色の輝度、色度及び色温度が独立に指定されると、バ
ックライト駆動手段3の制御手段6は、バックライト2
の点灯期間又は点灯電圧を調整する輝度調整信号を生成
する輝度調整信号生成回路7を制御してバックライト2
の点灯期間又は点灯電圧を、指定された混合色の輝度、
色度及び色温度に応じたものとする輝度調整信号を生成
し、混合色の輝度、色度及び色温度を独立に調整するよ
うにする。
Description
置に関し、特に赤、緑、青各色の画像信号とバックライ
トの時分割駆動を利用してカラー画像を表示するカラー
液晶表示装置に関するものである。
(青)各色の画像信号とバックライトの時分割駆動を利
用してカラー画像を表示するカラー液晶表示装置に関す
る技術が実用化されてきた。
分割駆動のカラー液晶表示装置の構成を示している。
ネル、20は液晶表示パネル1の背面に設けられ、R,
G,Bの色の光を別々に発光するR,G,Bバックライ
ト20R,20G,20Bより構成されるバックライト
部である。そして、このバックライト部20の各R,
G,Bバックライト20R,20G,20Bは、液晶駆
動回路14からのR,G,B同期信号に応じて作動する
バックライト駆動手段13により順次1サブフレームず
つ時分割して点灯されるようになっている。
するドット状の不図示の光シャッターを有しており、液
晶駆動回路14からのR,G,B信号に応じた光シャッ
ターの開閉制御により各サブフレーム毎にR,G,Bの
画像を出力し、各色画像の残像によって加色混合してカ
ラー画像の1フレームを得ることができるように構成さ
れている。なお、このような構成のバックライト時分割
駆動のカラー液晶表示装置は、特開平05−01925
7公報や特開平05−107541公報等で公知となっ
ている。
は、R,G,B各色のカラーフィルター(CF)を備え
たカラー液晶パネルを備え、バックライトの点灯電圧や
点灯時間を制御してカラー液晶パネルの輝度調整を行う
例や、色温度の調整を行う事も従来より実用化されてき
た。
装置の光学特性調整、特に色温度の調整ができる構成を
示すブロック図である。
る、即ち色温度の低いランプ及びB単色ランプであり、
これら色温度の低いランプ21及びB単色ランプ22に
よりバックライトが構成されている。また、12は信号
処理回路であり、この信号処理回路12は入力画像信号
からR,G,B三原色信号を変換生成し、このR,G,
B三原色信号によりR,G,B各色のカラーフィルター
(CF)のついたカラー液晶パネル10は画面表示する
ようになっている。
定手段、16は制御手段、62は色温度データを記憶す
る記憶手段であり、制御手段16は指定手段15からの
色温度指定信号に基づき記憶手段62の色温度データを
読み出すようにしている。
た後、制御手段16は、インバータ回路71に発光色が
異なる各々のランプ21,22に対する2種類の輝度信
号を送り、インバータ回路71ではランプ電圧を調整し
て前記輝度信号に基づいた発光比率で2種類のランプ2
1,22を点灯する。そして、これら2種類のランプ2
1,22の光を合成した光によりカラー液晶パネル10
を照明してカラー液晶表示装置の色温度を調整してい
る。
表示装置の光学特性調整装置は、特開平09−1138
71で公知となっている。
うな従来例、特にモノクローム液晶表示パネルを利用し
てカラー画像を表示するカラー液晶表示装置、即ちR,
G,B各色の画像信号とバックライトの時分割駆動を利
用してカラー画像を表示するカラー液晶表示装置では、
光学特性を独立で調整する事が不可能であった。
置では、光学特性を調整する事ができない。従って、バ
ックライト20R,20G,20Bと液晶表示パネル1
1の特性バラツキによる光学特性のバラツキや、好みに
応じた光学調整を行うことができない。即ち、R,G,
Bが混色した混合色の輝度及び色度を独立に調整する事
が不可能であった。
置では、カラーフィルター(CF)のついたカラー液晶
パネル10が必要となるが、パネル上にカラーフィルタ
ーを形成した場合、カラーフィルターは透過率を低下さ
せ、良品率を低減させると共に、特に画素密度が高くな
ると特性の低下、生産性の悪化、コスト高などの問題を
持っている。更に、本構成では色温度の調整のみしかで
きない上に色温度の調整を行うと、同時に輝度も変化し
てしまうという問題点を持っていた。
点を解決するためになされたものであり、光学特性を独
立して調整することのできるカラー液晶表示装置を提供
することを目的とするものである。
素子と、前記液晶素子の背面に設けられた赤、緑、青の
各色の光を発光するバックライトと、前記バックライト
を時分割して前記赤、緑、青の各色の光を発光させるバ
ックライト駆動手段とを備えたカラー液晶表示装置であ
って、前記バックライトの赤、緑、青が混色した混合色
の輝度、色度及び色温度を独立に指定する指定手段を備
え、前記バックライト駆動手段は、前記バックライトの
点灯期間又は点灯電圧を調整する輝度調整信号を生成す
る輝度調整信号生成回路と、前記輝度調整信号を、前記
バックライトの点灯期間又は点灯電圧が前記指定手段に
より独立に指定された混合色の輝度、色度及び色温度に
応じたものとするよう前記輝度調整信号生成回路を制御
する制御手段とを備えたものであることを特徴とするも
のである。
び色温度に応じたバックライトの点灯期間又は点灯電圧
に関する情報が記憶された記憶手段を有し、前記制御手
段は、前記指定手段で独立に指定された混合色の輝度、
色度及び色温度に応じた情報を前記記憶手段から読み出
し、該読み出した情報に基づいて前記輝度調整信号を生
成するよう前記輝度調整信号生成回路を制御することを
特徴とするものである。
液晶素子の背面に設けられた赤、緑、青の各色の光を発
光するバックライトと、前記バックライトを時分割して
前記赤、緑、青の各色の光を発光させるバックライト駆
動手段とを備えたカラー液晶表示装置であって、前記バ
ックライトの赤、緑、青が混色した混合色の輝度及び色
度を独立に指定する指定手段を備え、前記バックライト
駆動手段は、前記バックライトの点灯期間又は点灯電圧
を調整する輝度調整信号を生成する輝度調整信号生成回
路と、前記輝度調整信号を、前記バックライトの点灯期
間又は点灯電圧が前記指定手段により独立に指定された
混合色の輝度及び色度に応じたものとするよう前記輝度
調整信号生成回路を制御する制御手段とを備えたことを
特徴とするものである。
に応じたバックライトの点灯期間又は点灯電圧に関する
情報が記憶された記憶手段を有し、前記制御手段は、前
記指定手段で独立に指定された混合色の輝度及び色度に
応じた情報を前記記憶手段から読み出し、該読み出した
情報に基づいて前記輝度調整信号を生成するよう前記輝
度調整信号生成回路を制御することを特徴とするもので
ある。
する混合色の色度は、黒体放射軌跡に略等しい色温度情
報であることを特徴とするものである。
管または冷陰極管の赤、緑、青単波長蛍光管を用いたエ
ッジ型バックライト又は直下型バックライトであること
を特徴とするものである。
前記各単波長蛍光管の点灯期間又は点灯電圧を制御する
ことを特徴とするものである。
段により、透過型の液晶素子の背面に設けられたバック
ライトを時分割して赤、緑、青の各色の光を発光させ
る。また、指定手段によりバックライトの赤、緑、青が
混色した混合色の輝度、色度及び色温度が独立に指定さ
れると、バックライト駆動手段の制御手段は、バックラ
イトの点灯期間又は点灯電圧を調整する輝度調整信号を
生成する輝度調整信号生成回路を制御してバックライト
の点灯期間又は点灯電圧を、指定された混合色の輝度、
色度及び色温度に応じたものとする輝度調整信号を生成
し、混合色の輝度、色度及び色温度を独立に調整するよ
うにする。
て図面を参照して詳述する。
晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、1Aは表示部であり、この表示部1Aは透過型の液
晶素子である液晶表示パネル1と、液晶表示パネル1の
背面に設けられたバックライト2とを備えている。ま
た、4は画像信号をR,G,B三原色信号に変換処理す
る入力信号処理回路であり、この入力信号処理回路4に
より変換処理されたR,G,B三原色信号に応じて液晶
表示パネル1は画面を表示するようになっている。
ックライト2のR,G,Bが混色した混合色の輝度、色
温度及び色度を独立に指定するための指定手段である。
なお、この指定手段は、ユーザにより操作されるボタン
やツマミ等により構成されるものである。
指定手段5で指定された光学特性(輝度、色温度、色
度)に基づき入力信号処理回路4からのタイミング信号
に同期してR,G,B輝度信号を生成する制御手段6
と、このR,G,B輝度信号に基づきバックライト2の
点灯、消灯を制御してバックライト2の点灯期間を制御
するR,G,B輝度調整信号を生成すると共に、R,
G,B輝度調整信号をバックライト2に供給する輝度調
整信号生成回路であるインバータ回路7とにより構成さ
れている。
うに構成されている。即ち、このバックライト2は、液
晶表示パネル1の背面に位置する導光体81と、この導
光体81の端面に配置され、R,G,B各色を発光する
単波長蛍光管20R,20G,20Bと、反射板82と
を備えており、各単波長蛍光管20R,20G,20B
により発光されたR,G,B各色を導光板81に集光す
ると共に、導光板81の屈折率や裏面に設けられた反射
処理部83によって面発光に変換する、所謂エッジ型の
バックライト光学系である。
6からのR,G,B輝度信号に基づき、図3に示すよう
にインバータ回路7から、各単波長蛍光管20R,20
G,20Bに対して各々出力されるR,G,B輝度調整
信号に応じてR,G,B各色の輝度、色度及び色温度を
調整するようになっている。なお、本実施の形態におい
ては、後述するようにR,G,B輝度調整信号に応じて
各単波長蛍光管20R,20G,20Bの点灯期間を制
御して輝度、色度及び色温度を調整するようにしてい
る。
20Bは30〜100KHz、例えば50KHzで点灯
されており、またR,G,B輝度調整信号により図4に
示すように、R単波長蛍光管20RはtR 期間点灯し、
G単波長蛍光管20GはtG期間、B単波長蛍光管20
BはtB 期間に点灯される。
0Bは、それぞれ1サブフレーム期間tR ,tG ,tB
のみ点灯して1フレーム=60HzでR,G,Bの発光
を形成すると共に、液晶パネル1のR,G,B画像信号
と同期して透過し、各色画素の残像によって加色混合し
てカラー画像の1フレームを得ることができる。
0G,20Bの光学特性をCIEの色度座標系で表わす
と、下記のように表すことができる。
(xR ,yR ,YR ) G単波長蛍光管20GまたはG透過光:(xG ,yG ,
YG ) B単波長蛍光管20BまたはB透過光:(xB ,yB ,
YB ) ここで、各単波長蛍光管20R,20G,20Bの点灯
デューティDR ,DG,DB を、 0≦DR ×tR ≦tR 、0≦DG ×tG ≦tG 、0≦D
B ×tB ≦tB とすると、輝度調整信号に応じた各単波長蛍光管20
R,20G,20Bまたは透過光の光学特性は、 R単波長蛍光管20RまたはR透過光:(xR ,yR ,
YR ×DR ) G単波長蛍光管20GまたはG透過光:(xG ,yG ,
YG ×DG ) B単波長蛍光管20BまたはB透過光:(xB ,yB ,
YB ×DB ) と表すことができる。
B の制御による調光方式について説明する。
光学特性は、下記のように表記できる。
G ×(YG ×DG )/yG+xB ×(YB ×DB /y
B )]/[(YR xDR /yR +(YG ×DG )/yG
+(YB ×DB /yB )] y=[(YR ×DR )+(YG ×DG )+(YB ×D
B )]/[(YR ×DR )/yR +(YG ×DG )/y
G +(YB ×DB )/yB ] Y=(YR ×DG )+(YG ×DG )+(YB ×DB ) 即ち、上記3式のDR ,DG ,DB の値を調整すること
によって混合色の(x、y、Y)値を調整することが可
能である。
る時、混合色の色度(x、y)値は変更しないことが望
まれ、即ち輝度Y値を独立して調整することが求められ
るが、これは上記3式より、DR =DG =DB の条件で
調整することによって混合色の色度(x、y)値を変更
せずに輝度Y値の調整を行うことが可能となる。
する時、混合色の輝度Y値は変更しないことが望まれ、
即ち混合色の色度(x、y)値を独立して調整をするこ
とが求められるが、これは上記3式より、(YR ×D
R )+(YG ×DG )+(YB×DB )=Consta
ntの条件で調整することによって混合色の輝度Y値を
変更せずに混合色の色度(x、y)値の調整を行うこと
が可能となる。
独立に、または2つまたは3つを同時に変化させること
が可能である。
の制御手段6の構成を示す図であり、制御手段6は、
R,G,Bが混色した混合色の輝度、色度及び色温度の
光学特性に対応した情報(光学特性データ)を記憶する
記憶手段62と、指定手段5で独立に指定された光学特
性に対応する情報を記憶手段62から読み出してR,
G,B輝度信号を生成し、インバータ回路7(図1参
照)に供給するマイコン61とを備えている。
のDR ,DG ,DB の値を調整することによって混合色
の(x、y、Y)値を調整するための情報、具体的には
バックライト2の点灯期間に関する情報を記憶手段7に
記憶させておく。
R,G,Bが混色した混合色の輝度、色度及び色温度を
独立に指定する信号が入力されると、まずマイコン61
は指定手段5で独立に指定された光学特性に応じて記憶
手段62から情報を読み出し、この情報に基づいてR,
G,B輝度信号を生成した後、インバータ回路7に供給
する。
B輝度信号に基づきR,G,B輝度調整信号を生成する
と共に、このR,G,B輝度調整信号をバックライト2
に供給してバックライト2の点灯、消灯を制御する。
された混合色の輝度、色度及び色温度に応じてバックラ
イト2の点灯期間を制御することにより、混合色の輝
度、色度及び色温度の制御を独立して行うことができ
る。
ライト2の一例としてエッジ型のバックライト光学系を
用いたものについて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、詳述しないが他のバックライト光学系、例えば直下
型のバックライト光学系でも本発明の構成を達成でき
る。また単波長管は、熱陰極蛍光管または冷陰極蛍光管
のいずれも利用することができる。
B の制御による調光方式について説明してきたが、本発
明は、これに限らず各色の輝度調整を各色蛍光管20
R,20G,20Bの点灯電圧の調整によって行うよう
にしてもよい。
手段を制御手段6に設けたが、この記録手段は制御手段
6とは別に設けるようにしてもよい。
混合色の輝度、色度及び色温度を独立に制御する場合に
ついて述べてきたが、混合色の輝度及び色度のみを独立
に制御するようにしてもよい。
御手段6に色度とは別個に、色度を黒体放射軌跡に略沿
って変化させる不図示の色温度設定手段を設け、DR ,
DG,DB の値を変化させて混合色の色度(x、y)値
の調整をする場合、黒体放射軌跡に沿って色度が変化す
るように色温度を調整するようにするとより効果的であ
る。
ックライトの赤、緑、青が混色した混合色の輝度、色度
及び色温度のうち指定手段により指定されたものに応じ
てバックライトの点灯期間又は点灯電圧を調整すること
により、混合色の輝度、色度及び色温度を各々独立で調
整することができる。
び色温度を各々独立で調整することができることによ
り、例えば製品出荷時の液晶パネル、各単波長蛍光管や
バックライト制御手段による初期特性バラツキを調整で
き、光学特性のバラツキの少ない高品質の製品を出荷す
ることができる。また、ユーザは好みに応じた光学調整
を行うことができ、さらに経時劣化、特に各単波長蛍光
管の光学特性劣化をユーザが調整できるので常に高品質
の画像を表示することができる。
の構成を示すブロック図。
を示す図。
号のタイミングを示す図。
す図。
置の構成を示すブロック図。
すブロック図。
Claims (7)
- 【請求項1】 透過型の液晶素子と、前記液晶素子の背
面に設けられた赤、緑、青の各色の光を発光するバック
ライトと、前記バックライトを時分割して前記赤、緑、
青の各色の光を発光させるバックライト駆動手段とを備
えたカラー液晶表示装置であって、 前記バックライトの赤、緑、青が混色した混合色の輝
度、色度及び色温度を独立に指定する指定手段を備え、 前記バックライト駆動手段は、前記バックライトの点灯
期間又は点灯電圧を調整する輝度調整信号を生成する輝
度調整信号生成回路と、前記輝度調整信号を、前記バッ
クライトの点灯期間又は点灯電圧が前記指定手段により
独立に指定された混合色の輝度、色度及び色温度に応じ
たものとするよう前記輝度調整信号生成回路を制御する
制御手段とを備えたものであることを特徴とするカラー
液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記混合色の輝度、色度及び色温度に応
じたバックライトの点灯期間又は点灯電圧に関する情報
が記憶された記憶手段を有し、前記制御手段は、前記指
定手段で独立に指定された混合色の輝度、色度及び色温
度に応じた情報を前記記憶手段から読み出し、該読み出
した情報に基づいて前記輝度調整信号を生成するよう前
記輝度調整信号生成回路を制御することを特徴とする請
求項1記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項3】 透過型の液晶素子と、前記液晶素子の背
面に設けられた赤、緑、青の各色の光を発光するバック
ライトと、前記バックライトを時分割して前記赤、緑、
青の各色の光を発光させるバックライト駆動手段とを備
えたカラー液晶表示装置であって、 前記バックライトの赤、緑、青が混色した混合色の輝度
及び色度を独立に指定する指定手段を備え、 前記バックライト駆動手段は、前記バックライトの点灯
期間又は点灯電圧を調整する輝度調整信号を生成する輝
度調整信号生成回路と、前記輝度調整信号を、前記バッ
クライトの点灯期間又は点灯電圧が前記指定手段により
独立に指定された混合色の輝度及び色度に応じたものと
するよう前記輝度調整信号生成回路を制御する制御手段
とを備えたことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記混合色の輝度及び色度に応じたバッ
クライトの点灯期間又は点灯電圧に関する情報が記憶さ
れた記憶手段を有し、前記制御手段は、前記指定手段で
独立に指定された混合色の輝度及び色度に応じた情報を
前記記憶手段から読み出し、該読み出した情報に基づい
て前記輝度調整信号を生成するよう前記輝度調整信号生
成回路を制御することを特徴とする請求項3記載のカラ
ー液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記指定手段で独立に指定する混合色の
色度は、黒体放射軌跡に略等しい色温度情報であること
を特徴とする請求項4記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記バックライトは熱陰極管または冷陰
極管の赤、緑、青単波長蛍光管を用いたエッジ型バック
ライト又は直下型バックライトであることを特徴とする
請求項1又は4記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記輝度調整信号により、前記各単波長
蛍光管の点灯期間又は点灯電圧を制御することを特徴と
する請求項6記載のカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28173298A JP3969862B2 (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | カラー液晶表示装置 |
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