JP2004157559A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特にバックライトを用いて照度が調整される液晶ディスプレイが設けられた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device provided with a liquid crystal display whose illuminance is adjusted using a backlight.
液晶表示装置30は、例えば図4に示すように、水平垂直同期信号が供給されてタイミング信号を生成するタイミング信号生成回路31と、マトリックス状に透明電極が配設されて各画素を形成する液晶ディスプレイ32と、画像信号が供給されて該液晶ディスプレイ32の水平ライン毎の各画素の電極を各画素の画像信号レベルでドライブするコラムドライバ33と、各水平ライン毎に各画素をドライブするラインドライバ34と、該液晶ディスプレイ32の背面側から主面側に光を照射バックライト35とが備えられている。
For example, as shown in FIG. 4, the liquid
上記液晶表示装置30では、上記液晶ディスプレイ32がバックライト35から光が照射された状態で、上記コラムドライバ33とラインドライバ34とが上記タイミング信号で同期されて、該ラインドライバ34で順次ドラブされた各水平ライン毎の各画素に該コラムドライバ33で画像信号レベルが供給された各画素毎の画像信号により該液晶ディスプレイ32から出画する。
In the liquid
ところで、上記液晶表示装置30では、画像信号レベルが小さい際には、画像信号レベルに応じて該画像信号レベルを増幅したり、該画像信号レベルのゼロレベルを上昇させることで、画像信号レベルを高レベルにして液晶ディスプレイ32から出画している。
By the way, in the liquid
しかし、画像信号レベルが極めて小さい際に該画像信号レベルを増幅させる場合、増幅率が極めて大きくなり画像信号に歪みを生じて画像の画質を劣化させたり、該増幅率の切換えの際に出画画像が不自然に変化するという問題点が生じる。また、ゼロレベルを上昇させた場合には、表示可能な階調が少なく疑似輪郭等の画質劣化が生じるという問題点が生じる。 However, when the image signal level is amplified when the image signal level is extremely low, the amplification rate becomes extremely large, causing distortion in the image signal and deteriorating the image quality of the image, or displaying the image when switching the amplification rate. The problem that an image changes unnaturally arises. In addition, when the zero level is increased, there is a problem that the number of displayable gradations is small and image quality such as a false contour is deteriorated.
また、上記液晶表示装置30では、選局時や電源電圧のON/OFF時等のように画像信号の画像信号レベルが過渡的に変化する際には、画像信号レベルを黒レベル等に固定して出画させることにより液晶ディスプレイ32の出画画面の画質を向上させている。
Further, in the liquid
しかし、黒信号レベル等で液晶ディスプレイ32のコラムドライバ33及びラインドライバ34をドライブし、バックライト35を点灯させるため消費電力が大きいという問題点を生じていた。
However, since the
本発明は、以上のような問題点に鑑み、画像信号レベルが小さい際においても画質を劣化させず、また低消費電力な液晶表示装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which does not deteriorate image quality even when the image signal level is low and consumes low power.
第1の発明に係る液晶表示装置は、供給された画像信号の振幅値を検出する振幅値検出手段と、上記供給された画像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイと、上記液晶ディスプレイの背面側から主面側に照度が可変設定自在な光を照射するバックライトと、上記振幅値検出手段で検出された振幅値に基づいて上記バックライトの照度を可変設定する照度設定手段と、上記振幅値検出手段で検出された上記画像信号の振幅値において所定レベル以下の振幅値があるか否かを判断する判断手段と、上記判断手段において、上記画像信号の振幅値において所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて、上記バックライトの照度を可変設定するよう上記照度設定手段を制御する制御手段とを備えてなることを特徴とする。 A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention includes an amplitude value detecting unit that detects an amplitude value of a supplied image signal, a liquid crystal display that displays an image based on the supplied image signal, and a back surface of the liquid crystal display. A backlight that irradiates light whose illuminance can be set variably from the side to the main surface side; an illuminance setting unit that variably sets the illuminance of the backlight based on the amplitude value detected by the amplitude value detecting unit; Determining means for determining whether an amplitude value of the image signal detected by the value detecting means is equal to or less than a predetermined level; and determining, by the determining means, an amplitude value equal to or less than a predetermined level in the amplitude value of the image signal And control means for controlling the illuminance setting means to variably set the illuminance of the backlight according to the level of the amplitude value of the image signal. Characterized in that it comprises Te.
また、第2の発明に係る液晶表示装置は、第1の発明に係る液晶表示装置において、上記判断手段において、上記画像信号の振幅値が所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段を上記画像信号の振幅値のレベルに応じて上記バックライトの照度を低下するよう制御する。 Further, in the liquid crystal display device according to the second invention, in the liquid crystal display device according to the first invention, when the determination unit determines that the amplitude value of the image signal has an amplitude value equal to or less than a predetermined level, The control means controls the illuminance setting means to reduce the illuminance of the backlight according to the level of the amplitude value of the image signal.
また、第3の発明に係る液晶表示装置は、第1の発明に係る液晶表示装置において、増幅率が可変設定自在な上記画像信号を増幅する増幅器と、上記振幅値検出手段で検出された振幅値に基づいて上記増幅器の増幅率を可変設定する増幅率設定手段とをさらに有し、上記判断手段において、上記画像信号の振幅値が所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段を上記画像信号の振幅値のレベルに応じて上記バックライトの照度を低下するよう制御することを特徴とする。 The liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein an amplifier for amplifying the image signal whose amplification factor is variably settable, and an amplitude detected by the amplitude value detecting means. Further comprising an amplification factor setting means for variably setting the amplification factor of the amplifier based on the value, wherein the determination means determines that the amplitude value of the image signal has an amplitude value equal to or less than a predetermined level. The control means controls the illuminance setting means to reduce the illuminance of the backlight according to the level of the amplitude value of the image signal.
また、第4の発明に係る液晶表示装置は、第1の発明に係る液晶表示装置において、供給された画像信号の無信号レベルの継続時間をカウントする時間カウント手段をさらに備え、照度設定手段は、上記時間カウント手段でカウントされた継続時間に基づいて上記バックライトの照度を可変設定することを特徴とする。 Further, the liquid crystal display device according to a fourth aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, further comprising time counting means for counting the duration of the non-signal level of the supplied image signal, and the illuminance setting means is provided. The illuminance of the backlight is variably set based on the duration counted by the time counting means.
さらに、第5の発明に係る液晶表示装置は、第1の発明に係る液晶表示装置において、供給された画像信号の過渡状態を検出する過渡信号検出手段とをさらに備え、上記照度設定手段は、上記過渡信号検出手段で過渡状態が検出された際に上記バックライトの照度を可変設定することを特徴とする。 Further, the liquid crystal display device according to a fifth aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the first aspect, further comprising: a transient signal detecting unit configured to detect a transient state of the supplied image signal. The illuminance of the backlight is variably set when a transient state is detected by the transient signal detecting means.
本発明に係る液晶表示装置によれば、判断手段において画像信号の振幅値において所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて、バックライトの照度を可変設定するよう照度設定手段を制御手段により制御することで液晶ディスプレイの表示可能な階調の低下を抑えられる。このため、最適な表示状態を保ち高画質な画像を出画することが可能となる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, when it is determined that the amplitude value of the image signal has an amplitude value equal to or less than the predetermined level, the illuminance of the backlight is determined according to the level of the amplitude value of the image signal. By controlling the illuminance setting means by the control means so as to variably set the gradation, it is possible to suppress a decrease in the displayable gradation of the liquid crystal display. For this reason, it is possible to output a high-quality image while maintaining an optimal display state.
例えば、上記判断手段において、上記画像信号の振幅値が所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段を上記画像信号の振幅値のレベルに応じて上記バックライトの照度を低下するよう制御することで液晶ディスプレイの表示可能な階調の低下を抑えられる。 For example, when the determination unit determines that the amplitude value of the image signal has an amplitude value equal to or less than a predetermined level, the control unit sets the illuminance setting unit according to the level of the amplitude value of the image signal. By controlling the illuminance of the backlight to be reduced, it is possible to suppress a decrease in the displayable gradation of the liquid crystal display.
また、時間カウント手段で所定時間がカウントされた際に、照度設定手段でバックライトの照度を低下又は停止することで液晶ディスプレイから黒レベル等の出画を行う。このため、液晶ディスプレイのドライブ電力及びバックライトの印加電力必要とせず低消費電力としながら安定に黒レベル等の出画が可能である。 Further, when a predetermined time is counted by the time counting means, the illuminance setting means lowers or stops the illuminance of the backlight, thereby outputting an image such as a black level from the liquid crystal display. For this reason, it is possible to stably output an image such as a black level while reducing power consumption without requiring drive power for a liquid crystal display and power applied to a backlight.
さらに、過渡信号検出手段で画像信号の過渡状態が検出された際に、照度設定手段でバックライトの照度を低下又は停止することで液晶ディスプレイから黒レベル等の出画を行う。このため、液晶ディスプレイのドライブ電力及びバックライトの印加電力必要とせず低消費電力としながら安定に黒レベル等の出画が可能である。 Further, when a transient state of the image signal is detected by the transient signal detecting unit, the illuminance of the backlight is reduced or stopped by the illuminance setting unit to output an image such as a black level from the liquid crystal display. For this reason, it is possible to stably output an image such as a black level while reducing power consumption without requiring drive power for a liquid crystal display and power applied to a backlight.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る液晶表示装置は、例えば壁掛け式テレビ受像機やマルチメディア用の薄型テレビ受像機等に用いて好適な画像信号を液晶ディスプレイで表示する液晶表示用装置である。 The liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device that displays a suitable image signal on a liquid crystal display for use in, for example, a wall-mounted television receiver or a thin-type television receiver for multimedia.
上記液晶表示装置は、図1に示すように画像信号が供給されるNTSC復調倍速変換回路1と、該NTSC復調倍速変換回路1から供給された画像信号をRGB信号に変換する色差信号処理回路2と、該色差信号処理回路2から供給されたRGB信号をA/D変換するA/Dコンバータ3と、該A/Dコンバータ3から供給されたRGB信号のフレームレートを変換するFRC回路4と、該FRC回路4から供給されたRGB信号に基づいてプラズマ・アドレスト・液晶ディスプレイ(以下、PALCと称する。)10の水平ライン毎の各画素に画像信号レベルを供給するようにドライブする液晶ドライバ5と、該NTSC復調倍速変換回路1から供給された画像信号に同期してタイミング信号を生成するLCDコントローラ6と、該タイミング信号に基づいてPALC10の水平ライン毎の各画素をドライブするプラズマドライバ7と、PALC10に光を照射するバックライト8と、該バックライト8の照度を調整する照度設定手段9と、該液晶ドライバ5及びプラズマドライバ7でドライブされ、かつ照度設定手段9でバックライト8の照度が調整されて出画するPALC10とを備える。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes an NTSC demodulation double-speed conversion circuit 1 to which an image signal is supplied, and a color difference
上記NTSC復調倍速変換回路1は、上記液晶表示装置の外部に設けられた操作部の切換えによりUVチューナからのUHF放送用、UVチューナからのVHF放送用、又はBSチューナからのBS放送用のNTSCコンポジット画像信号が供給される。 The NTSC demodulation double-speed conversion circuit 1 is provided with an NTSC for UHF broadcasting from a UV tuner, VHF broadcasting from a UV tuner, or BS broadcasting from a BS tuner by switching an operation unit provided outside the liquid crystal display device. A composite image signal is provided.
このNTSC復調倍速変換回路1は、NTSCコンポジット画像信号を輝度信号及び該輝度信号に基づいて色差信号に復調する復調部と、該色差信号をフレーム毎に記憶するフレームメモリと、該フレームメモリに記憶された色差信号から画像の動きを検出する動き検出部と、該動き検出部に基づいて該色差信号の補間処理を施す補間処理部とを有しており、該動き検出部で動きが無いと検出された静止画領域では、該フレームメモリから倍速で2倍連続して読み出し、該動き検出部で動きが有ると検出された動画領域では、各水平ラインの上下の水平ラインの画像信号レベルで内挿補間して倍速で読み出して525H/60Hzのノンインターレース信号に変換して上記色差信号処理回路2に供給し、かつ該復調部で復調された輝度信号及び該ノンインターレース信号をLCDコントローラ6に供給する。
The NTSC demodulation double-speed conversion circuit 1 includes a demodulation unit that demodulates an NTSC composite image signal into a luminance signal and a color difference signal based on the luminance signal, a frame memory that stores the color difference signal for each frame, and a frame memory that stores the color difference signal. A motion detection unit that detects a motion of an image from the color difference signal, and an interpolation processing unit that performs interpolation processing of the color difference signal based on the motion detection unit. In the detected still image area, the image data is read twice continuously from the frame memory at double speed, and in the moving image area in which the motion detecting section detects that there is a motion, the image signal level of the horizontal lines above and below each horizontal line is obtained. Interpolated and read out at double speed, converted to a 525H / 60 Hz non-interlace signal, supplied to the color difference
上記色差信号処理回路2は、上記NTSC復調倍速変換回路1から供給された色差信号をカラー・ヒューの調整し、逆マトリックス変換処理を施してRGB信号を生成する。
The color difference
上記A/Dコンバータ3では、色差信号処理回路2から供給されたRGB信号の画像信号レベルを8ビットの量子化精度でA/D変換する。
The A / D converter 3 A / D converts the image signal levels of the RGB signals supplied from the color difference
上記FRC回路4では、A/Dコンバータ3から供給された8ビットの量子化精度でデジタル化されたRGB信号の最下位ビットの丸め処理を施して7ビットで量子化されるRGB信号に変換する。
In the
上記液晶ドライバ5では、上記FRC回路4から供給される7ビットの分解能を有する各RGBの画像信号の画像信号レベルを128階調で形成し、PALC10の各水平ライン毎の各画素の透明電極に、供給してドライブする。
The
LCDコントローラ6は、上記PALC10の各画素毎のNTSC復調倍速変換回路1から供給された輝度信号に基づいてタイミング信号を生成し、かつノンインターレース信号に基づく倍速Hクロック信号を生成して、該タイミング信号を液晶ドライバ5及びプラズマドライバ7に供給し、該倍速Hクロック信号をプラズマドライバ7に供給する。
The LCD controller 6 generates a timing signal based on the luminance signal supplied from the NTSC demodulation double-speed conversion circuit 1 for each pixel of the
上記LCDコントローラ6は、図2に示すように上記NTSC復調倍速変換回路1から水平垂直同期信号が供給されて上記液晶ドライバ5及びプラズマドライバ7を同期させて動作させるタイミング信号を生成するタイミング信号生成回路11と、該NTSC復調倍速変換回路1から供給された画像信号の増幅率を可変設定自在に増幅する増幅器12と、該画像信号の画像信号レベルが所定レベル以下で継続する時間をカウントする時間カウント手段13と、該画像信号の画像信号信号レベルの振幅値を検出する振幅値検出手段14と、該画像信号の過渡状態を検出する過渡信号検出手段15とを有する。
The LCD controller 6 receives a horizontal / vertical synchronization signal from the NTSC demodulation double-speed conversion circuit 1 and generates a timing signal for synchronizing the
上記時間カウント手段13では、画像信号レベルが無信号レベル以上の際にカウント値をリセットし、画像信号レベルが無信号レベルの際に時間をカウントして、該カウント時間が所定時間以上になった際に、照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。
The time counting means 13 resets the count value when the image signal level is equal to or higher than the no-signal level, counts the time when the image signal level is equal to the no-signal level, and the count time exceeds a predetermined time. At this time, the illuminance of the
上記振幅値検出手段14では、画像信号レベルの振幅値を検出し、該振幅値が所定レベル以下の際に、該画像信号レベルに応じて増幅器12の増幅率を増加させると供に、照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。また、該振幅値が所定レベル以上の際には、該増幅器12の増幅率を1とする。
The amplitude value detection means 14 detects the amplitude value of the image signal level, and when the amplitude value is equal to or less than a predetermined level, increases the amplification factor of the
上記過渡信号検出手段15では、選曲状時や電源電圧のON/OFF時等の画像信号の過渡状態を検出して、該過渡状態を検出した際に照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。
The transient signal detecting means 15 detects a transient state of the image signal at the time of music selection or ON / OFF of the power supply voltage. When the transient state is detected, the illuminance of the
以上の構成によるLCDコントローラ6では、画像信号が供給されていない場合は、時間カウント手段13のカウント結果に基づいて照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。また、画像信号レベルが小さい場合は、振幅値検出手段14の検出結果に基づいて増幅器12により画像信号レベルを増幅すると供に、照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。また、画像信号が過渡状態の際には、照度設定手段9によりバックライト8の照度を低下させる。
In the LCD controller 6 having the above configuration, when no image signal is supplied, the illuminance of the
上記プラズマドライバ7は、上記液晶ドライバ5と同期して、該液晶ドライバ5がPALC10の水平ライン毎の透明電極をドライブしている間に該PALC10の各プラズマ室のカソード及びアノード電極を順次水平方向に切換え走査するようにドライブして該プラズマ室を順次プラズマ放電させる。
The
上記バックライト8は、照度を可変設定自在に上記PALC10の背面側から主面側に光を照射するように設けられる。
The
上記照度設定手段9は、上記時間検出手段13で所定時間以上無信号レベルが検出された際に、バックライト8に供給する電力を低下させて照度を低下させたり、該電力の供給を停止させることでPALC10の画面を安定させ、かつ該バックライト8の消費電力を抑える。また、振幅値検出手段14の検出結果に基づいて画像信号レベルの低下に応じてバックライト8に供給する電力を低下させて照度を低下させることによりPALC10で表示可能な階調の減少を抑える。
The
上記PALC10は、放電プラズマを利用して各画素をドライブする方式の液晶ディスプレイであり、大画面な液晶ディスプレイを高歩留で安価に製造され、高解像度及び高コントラスト化を実現する例えば特開平1−217396号公報や特開平4−265931号公報に開示されているプラズマ・アドレス・液晶装置である。
The
このPALC10は、図3に示すようにガラス基板20に設けられたプラズマ室21と電気光学材料である液晶層26とがガラス等からなる薄い誘電体のシート25を介して対向配置されている。該プラズマ室21は、ガラス基板20の上面に互いに平行な複数の溝を形成することにより構成されるもので、例えば450個の溝が形成され、この各溝にはヘリウム、ネオン、アルゴン或いはこれらの混合ガス等のイオン化可能なガスが封入される。また、溝にはプラズマ室21のガスをイオン化して放電プラズマを生成させるための互いに平行な一対のアノード電極22及びカソード電極23が設けられている。一方、液晶層26は前記ガラス基板20の上面に配設され上記誘電体のシート25と3色の赤、緑、青用の偏光フィルタが設けられたカラーフィルタ27とに挟持され、該カラーフィルタ27に上記溝により構成されるプラズマ室21と直交して互いに平行なライン上に配設され、例えば1水平ライン毎に765個の透明電極28が設けられており、これら透明電極28とプラズマ室21の交差部分が450×768個の画素として機能する。また、バックライト8は、上記ガラス基板20からカラーフィルタ27を介し透明電極28側を臨むようにPALC10の表示面全体に光を照射するように設けられる。
In the
上記PALC10では、上記液晶ドライバ5で各水平ライン毎の各画素の透明電極28に各画素毎の画像信号レベルを例えばフルスケール60Vでドライブしている間に、該液晶ドライバ5のドライブに同期して、プラズマドライバ7で該PALC10の各プラズマ室21を順次、アノード電極22を接地電位とし、例えばカソード電極を−300Vとして順次水平方向ラインを切換えて走査するようにドライブして該プラズマ室21を順次プラズマ放電させて、該水平ラインに配設される各画素に順次画像信号レベルを保持する。同様に各水平ライン毎の各画素に順次画像信号レベルを保持して、1フレーム毎に画像信号の更新をすることで画像を出画する。
In the
なお、上記実施例においては液晶ディスプレイとしてプラズマ・アドレス・液晶装置を用いた場合について説明したが、本発明はこのような液晶ディスプレイに限定されるものでは無く、例えばマトリックス状に配設された各画素の透明電極にトランジスタ等の能動素子を設けて、該能動素子をドライブするアクテブマトリックス方式の液晶ディスプレイの場合にも適用可能である。 In the above embodiment, the case where the plasma address liquid crystal device is used as the liquid crystal display has been described. However, the present invention is not limited to such a liquid crystal display. An active element such as a transistor is provided on a transparent electrode of a pixel, and the present invention can be applied to an active matrix type liquid crystal display that drives the active element.
8 バックライト、9 照度設定手段、10 プラズマ・アドレスト・液晶ディスプレイ、13 時間カウント手段、14 振幅値検出手段、15 過渡信号検出手段
Claims (4)
上記供給された画像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイと、
上記液晶ディスプレイの背面側から主面側に照度が可変設定自在な光を照射するバックライトと、
上記振幅値検出手段で検出された振幅値に基づいて上記バックライトの照度を可変設定する照度設定手段と、
上記振幅値検出手段で検出された上記画像信号の振幅値において所定レベル以下の振幅値があるか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段において、上記画像信号の振幅値において所定レベル以下の振幅値があると判断された場合、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて、上記バックライトの照度を可変設定するよう上記照度設定手段を制御する制御手段と
を備えてなる液晶表示装置。 Amplitude value detection means for detecting the amplitude value of the supplied image signal,
A liquid crystal display that displays an image based on the supplied image signal,
A backlight that irradiates illuminance variably settable light from the back side of the liquid crystal display to the main surface side,
Illuminance setting means for variably setting the illuminance of the backlight based on the amplitude value detected by the amplitude value detection means,
Determining means for determining whether there is an amplitude value equal to or less than a predetermined level in the amplitude value of the image signal detected by the amplitude value detecting means,
When the determining means determines that there is an amplitude value equal to or less than a predetermined level in the amplitude value of the image signal, the illuminance is variably set according to the level of the amplitude value of the image signal. A liquid crystal display device comprising: control means for controlling setting means.
照度設定手段は、上記時間カウント手段でカウントされた継続時間に基づいて上記バックライトの照度を可変設定することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 Further provided is a time counting means for counting the duration of the no-signal level of the supplied image signal,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the illuminance setting means variably sets the illuminance of the backlight based on the duration counted by the time counting means.
上記照度設定手段は、上記過渡信号検出手段で過渡状態が検出された際に上記バックライトの照度を可変設定することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
And a transient signal detecting means for detecting a transient state of the supplied image signal.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the illuminance setting means variably sets the illuminance of the backlight when a transient state is detected by the transient signal detecting means.
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