JP2005516246A

JP2005516246A - Ｌｃｄモニタおよびｌｃｄテレビジョンのシームレスな強調表示

Info

Publication number: JP2005516246A
Application number: JP2003562908A
Authority: JP
Inventors: ブルーニン，ゲート，ダブリュ; チャン，チン
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2005-06-02
Also published as: WO2003063125A1; CN1774736A; DE60307231T2; US20030137484A1; ATE335270T1; DE60307231D1; EP1472677B1; KR20040086285A; US6894675B2; EP1472677A1

Abstract

【課題】急速な強調表示を提供する液晶ディスプレイ・パネルを提供すること。
【解決手段】本発明の液晶ディスプレイ・パネルは、ディスプレイの急速な強調表示を提供する。強調表示を提供するために、バックライティング・ランプ10への電流は、通常電流から強調表示電流まで増加される。通常電流から強調表示電流までの遷移の間、バックライティング・ランプ10への電流は、強調表示電流よりも上の中間電流まで増加され、それから、強調表示電流まで減少される。中間電流までの増加させることは、低電流から直接強調表示電流まで増加させるよりも、バックライティング・ランプ10へ、大きなエネルギーを提供する。増加されたエネルギーは、バックライト・ランプ10を瞬時に加熱し、強調表示のための、増加された光を提供する。加えて、強調表示モードから離れるときに、バックライト・ランプ10への電流を、通常電流よりも下に減少することは、強調表示モードを解除する時間を減少させる。

Description

この開示の技術分野は、液晶ディスプレイ・パネルであり、特に、急速な強調表示を提供する液晶ディスプレイ・パネルである。

液晶ディスプレイ（LCD）パネルは、陰極線管（CRT）の代替物として開発され、その結果、断面が薄く、かつ、鮮やかなディスプレイという利点を提供するに至った。LCDパネルは、コンピュータ・モニタおよびテレビジョンディスプレイを含む、多くの用途において用いられている。

ディスプレイに大きく望まれる1つの特徴は、より容易に視聴するためにより明るい強度で、ディスプレイの一部を強調表示することができることである。たとえば、コンピュータのユーザは、カーソルを用いることによって、ディスプレイ上の画像の一部を詳細に描画し、かつ、より容易に視聴するために、その部分を明るくしたい場合がある。他の例では、コンピュータのユーザまたはテレビジョンのユーザは、メイン・ディスプレイで1つの番組を視聴し、かつ、はめ込みウィンドウで他の番組を視聴したい場合がある。これらの2つの番組が要求する光量は、異なる場合がある。すなわち、テキストのような、単純で、ハイコントラストなサブジェクトは、容易に見ることができても、ビデオのような複合サブジェクトは、より明るい強度の光量を要求する場合がある。複合サブジェクトを強調表示することは、見ることをより容易にする。

LCDパネルは、強調表示の機能性という点で、CRTよりも遅れをとってしまっている。LCDパネルは、一般的には、LCDパネルに均一のバックライトを提供するために、1または2の、水銀蒸気冷陰極蛍光ランプ（CCFL）のような、蛍光ランプを用いる。CRTは、ビーム・エネルギーを増加させることによって、瞬時に、ディスプレイの一部を、強調表示させることが可能であるが、その一方で、LCDパネルは、バックライト・ランプの温度を、増加させるために時間が掛かるので、強調表示が遅れてしまう。個々の液晶（LC）素子は、LCDパネルの特有のエリアの明るさを制御する。ランプは、LC素子が、適切な強調表示を提供することが可能になる前に、完全な明るさのレベルであることが必要である。

強調表示機能を備える、LCDパネルを生み出すために、ランプは、通常、非強調表示の状態の間、50%のランプ電流および光出力で動作する。ランプは、強調表示が要求される場合には、100%のランプ電流までステップされる。ランプには、温度上昇に遅れがあるため、ランプが、100%の光出力に到達する前に、10〜20秒の目に見える遅延がある。このことは、ユーザが、強調表示が出現するまで待つことが必要となるので、望ましくない。ユーザは、目に見える遅れが、ディスプレイまたはコンピュータに問題があるのではないかと思うことすらある。

図1は、ランプ電流のステップ増加およびランプ光出力の遅れのグラフを示す。ランプ電流は、最初50%であり、かつ、ランプ光出力も、最初50%である。ユーザが、強調表示を要求する場合には、ランプ電流は、100%に増加され、ランプ光出力は、10〜20秒の間に、50%から100%まで、徐々に増加する。ユーザは、強調表示が有効になるまで、10〜20秒待たねばならない。

上記の不都合を解決するであろう、急速な強調表示を提供する液晶ディスプレイ・パネルを有することは好ましいことであろう。

本発明の一態様は、実質的に遅れのない、急速な強調表示を提供する液晶ディスプレイ・パネルを提供する。

本発明の別の態様は、ユーザの待ち時間を減少させる、急速な強調表示を提供する液晶ディスプレイ・パネルを提供する。

本発明の前述および他の、特徴および効果は、以下の、この好ましい実施例の詳細な説明を、添付の図面とともに読むことにより更に明らかになる。詳細な説明および図面は、添付の特許請求の範囲、および、それと均等なものによって規定されている本発明によって、規定されている範囲を限定するものでは無く、むしろ、単に、本発明を示すものに過ぎない。

本発明の液晶ディスプレイ・パネルは、ディスプレイの急速な強調表示を提供する。強調表示を提供するために、バックライト・ランプへの電流は、通常電流から強調表示電流まで増加される。通常電流から強調表示電流までの遷移の間、バックライト・ランプへの電流は、強調表示電流よりも上の中間電流まで増加され、それから、強調表示電流まで減少される。中間電流まで増加させることは、低電流から強調表示電流まで直接増加させる場合よりも、バックライト・ランプに、より大きなエネルギーを提供する。増加されたエネルギーは、バックライト・ランプを瞬時に加熱し、強調表示のための、増加された光を提供する。加えて、強調表示モードを解除するときに、バックライト・ランプへの電流を、通常電流よりも下に減少させることは、強調表示モードの解除時間を減少させる。

図2は、本発明に従って作成される液晶ディスプレイ・パネル・システムのブロックダイヤグラムを示す。強調表示領域14を有している液晶ディスプレイ（LCD）パネル12は、ランプ10によるバックライトで照らされる。液晶（LC）ドライバ16は、LCDパネル12の液晶アレイを制御する。電源供給部20は、ランプ10に電流を提供するインバータ18へ直流電源を供給する。ユーザ・インターフェース22は、LCドライバ16、インバータ18、および電源供給部20を制御する。

液晶ディスプレイ（LCD）パネル12は、画素アレイを備えている、従来型の液晶表示パネルとすることができる。各画素は、さらに、各々の特定画素からの明るさを調整するために、液晶シャッタを備えており、その上、カラーディスプレイを提供するために、カラーフィルタを有していてもよい。液晶シャッタは、LCドライバ16によって制御される。強調表示領域14の液晶シャッタは、強調表示のために必要な付加的な明るさを提供するために、LEDパネル12の他の部分の液晶シャッタよりもより大きく開いている。

ランプ10は、光が、画素を介してユーザに伝えられるように、LEDパネル12に対してバックライトを提供する。一般的に、ランプ10は、一つ以上の、水銀蒸気冷陰極蛍光ランプ（CCFL）などの蛍光ランプとすることができる。LCDパネル12の背面へ、光を導き、かつ、均一のバックライトを保証するために、ランプ10は、光導波路を備えていてもよい。ランプ10は、一般的に、通常動作の間、50％の光出力といった低電力レベルで動作し、かつ、強調表示がユーザから要求された場合には、100％の光出力といった高電力レベルで動作する。強調表示領域14は、ランプ10を高電力レベルで動作させ、かつ、LCドライバ16で強調表示領域14の画素に関する液晶シャッタを開けることにより、形成することができる。一実施例では、強調表示領域14は、LEDパネル12のディスプレイ全てに及んでいてもよい。

電源ユニット19は、電源供給部20およびインバータ18を備えており、かつランプ10に電源を提供する。電源供給部20は、ランプ10に対する交流出力を生成するインバータ18へ送る直流出力電圧を生成する。ランプ10への電流を制御するために、電源供給部20およびインバータ18は、別々に、または、一緒に、用いることができる。電源供給部20は、ランプ10へ所望の電流量を提供するために、インバータ18への直流出力電圧を調整することができる。インバータ18は、周波数、位相、パルス幅変調、または、これらのパラメータの組合せを調整して、ランプ10への電流を調整することができる。電源供給部20およびインバータ18は、市販されており、かつ、当業者にとっては周知である。

ユーザ・インターフェース22は、ユーザからの強調表示の要求を受け入れて、液晶表示パネル12の強調表示を調整する。ユーザ・インターフェース22は、コンピュータまたはマイクロプロセッサといった制御装置とすればよい。ユーザ・インターフェース22は、単一の部品としてもよいし、また、いくつかの部品間に分布させてもよい。ユーザ・インターフェース22は、インバータ18および電源供給部20の一方または両方に、制御信号を与え、これによりランプ10に適切な電流が提供される。ユーザ・インターフェース22は、LCドライバ16に強調表示エリア制御信号を与え、LCDパネル12の液晶シャッタを調整し、ユーザが要求するような、強調表示区域と非強調表示区域とを提供する。ランプ10への中間電流の供給を含めて、強調表示モードへの遷移および強調表示モードからの遷移も、ユーザ・インターフェース22によって、インバータ18および電源供給部20への中間制御信号により、制御される。

図3は、中間電流を印加する、液晶ディスプレイ・パネルのランプ電流および光出力のグラフを示す。ランプ電流は、最初50%の低電流であり、かつランプ光出力も最初50%である。ユーザが、ユーザ・インターフェース22に、強調表示を要求すると、ユーザ・インターフェース22は、インバータ18および／または電源供給部20に、ランプ電流を100%の強調表示電流よりも上の中間電流まで増加させ、それから、ランプ電流を100%の強調表示電流まで減少させる。この実施例では、中間電流は、ピーク値までステップし、その後、そのピーク値から、たとえば、RC（抵抗器−コンデンサ）回路で生成可能である指数関数減衰で減少する。ランプの光出力は、強調表示が有効になるまでの時間である、約5秒の間に、急速に、50%から100%まで増加する。強調表示の要求を受けると、ユーザ・インターフェース22は、LCドライバに、液晶シャッタを調整させ、強調表示領域を形成させる。破線は、従来型のLCDパネルシステムにおける、強調表示までの10〜20秒の遅延を示す。この場合、電流は、低電流から、直接、強調表示電流に増加する。

ランプ特性により、どれくらい瞬時に、強調表示に到達することができるかが、決まる。可能な限り、加熱を最大化し、かつ、強調表示に到達するまでの時間を最小化する、電流をランプに提供することは望ましいが、あまりに大きな電流は、ランプ電極に損傷を与える場合がある。ランプ寿命の維持と両立する、時間の関数としてのピーク値および電流の大きさは、実験または計算によって決定することができる。他の実施例では、光出力フィードバックを備えていれば、時間の関数としてのピーク値および電流の大きさは、所望の光レベルを可能な限り瞬時に獲得しようとするフィードバックループによって制御することができる。

図4および図5は、代替中間電流を印加する、別の実施例のランプ電流のグラフを示す。図4を参照すると、ランプ電流は、最初50%の低電流である。ユーザが、ユーザ・インターフェース22に、強調表示を要求すると、ユーザ・インターフェース22は、インバータ18および／または電源供給部20に、ランプ電流を100%の強調表示電流よりも上の中間電流まで増加させ、ランプ電流を所定の時間の間のピーク値に保持させ、それから、ランプ電流を実質的に線形に100%の強調表示電流まで減少させる。図5を参照すると、ランプ電流は、最初50%の低電流である。ユーザが、ユーザ・インターフェース22に、強調表示を要求すると、ユーザ・インターフェース22は、インバータ18および／または電源供給部20に、ランプ電流を100%の強調表示電流よりも上のピーク値まで予め定められた曲線に沿って増加させ、それから、ランプ電流を予め定められた曲線に沿って100%の強調表示電流まで減少させる。この曲線は、可能出力を処理する電極電流の制約条件の範囲内、すなわち、電極が激しくスパッタリングすることを防止する範囲内で、その曲線の下のエリアAを最大化するように決定すればよい。このアプローチは、最大のエネルギーをランプに供給し、その結果、最も速いウォームアップおよび最も急速な強調表示が提供される。

図6は、強調表示モードを解除するために、代替中間電流を印加する、別の実施例のランプ電流のグラフを示す。上記の、通常モードから強調表示モードへの進行、すなわち、50%のランプ電流から100%のランプ電流への進行の説明は、同様に、強調表示モードから通常モードへの進行、すなわち、100%のランプ電流から50%のランプ電流への進行にも当てはまる。ランプ電流を、目標である50％の低電流未満の中間値にすることは、ランプ電流を、直接、その50％の低電流値にする場合よりも、瞬時に、通常モードに到達させることができる。

図6を参照すると、ランプ電流は、最初100%の強調表示電流であり、その結果、ランプ光出力は、強調表示モードで100%となるであろう。ユーザが、ユーザ・インターフェース22に、強調表示の終了を要求すると、ユーザ・インターフェース22は、インバータ18および／または電源供給部20に、ランプ電流を50%の低電流の下の中間電流まで減少させ、ランプ電流を所定の時間の間の最小値で保持させ、それから、ランプ電流を50%の低電流まで増加させる。ランプの光出力は、強調表示の終わりの時間に、急速に、100%から50%まで減少する。強調表示の終了の要求を受けることで、ユーザ・インターフェース22は、LCドライバ16に、液晶シャッタを調整させ、強調表示領域を除去させる。

図2〜図6は、本発明の特定の用途および実施例を示しているだけで、本開示または特許請求の範囲を、ここで示されているものに限定することを目的としていない点に留意することは、重要である。たとえば、ランプ電流対時間曲線の形状および大きさの多数の変形例は、有効に用いることが可能である。ランプ電流は、電圧、周波数、位相またはパルス幅変調を、単独でまたは共に、変更させることによって、変化させることができる。低ランプ電流および強調表示ランプ電流は、50%および100%以外の値として、さらに、1:2以外の異なる比率の値を選択することができる。本明細書を読み、かつ、これらの図面をチェックすることで、当業者であれば、直ちに、本発明の無数の他の実施例が考えられることは明らかであろう。そして、このような実施例は予測され、現在請求されている本発明の範囲内に納まることになる。

本願明細書において開示される本発明の実施例は、現在、好ましいと考えられているが、さまざまな変更及び修正は、本発明の趣旨および目的から逸脱することなく行うことが可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されており、かつ、均等なものの意味および範囲の範疇における全ての変更点は、その中に包含されることを意図している。

ランプ電流のステップ増加およびランプ光出力の遅れのグラフを示す。本発明に従って作成される液晶ディスプレイ・パネル・システムのブロックダイヤグラムを示す。本発明に従って作成される中間電流を印加している、液晶ディスプレイ・パネルのランプ電流および光出力のグラフを示す。本発明に従って作成される中間電流を印加している、代替実施例の液晶ディスプレイ・パネルのランプ電流のグラフを示す。本発明に従って作成される中間電流を印加している、さらに別の代替実施例の液晶ディスプレイ・パネルのランプ電流のグラフを示す。本発明に従って作成される強調表示モードから離れるために、代替中間電流を印加している、さらに別の代替実施例の液晶ディスプレイ・パネルのランプ電流のグラフを示す。

符号の説明

10 ランプ
12 液晶ディスプレイ（LCD）パネル
14 強調表示領域
16 液晶（LC）ドライバ
18 インバータ
19 電源ユニット
20 電源供給部
22 ユーザ・インターフェース

Claims

通常モードと強調表示モードとを有しており、液晶ディスプレイ・パネルに照明を提供するランプと、
前記ランプに動作可能に連結されていて、前記ランプに電流を提供する、制御信号に応答する、電源ユニットと、
前記電源ユニットに動作可能に連結されていて、前記電源ユニットに前記制御信号を提供するユーザ・インターフェースとを、
備えている、強調表示の要求に応答する液晶ディスプレイ・パネル・システムであって、
前記ユーザ・インターフェースが、前記強調表示の要求に応答して、中間制御信号を提供し、前記中間制御信号が、前記電源ユニットに、前記ランプへの前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流まで増加させ、それから、前記中間電流を、前記強調表示モードまで減少させる、液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記中間制御信号が、前記電源ユニットに、前記ランプへの前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流までステップ変更で増加させ、それから、前記ランプへの電流を、前記強調表示モードまで指数関数的に減少させる、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記中間制御信号が、前記電源ユニットに、前記ランプへの前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流までステップ変更で増加させ、前記中間電流を、所定時間の間保持させ、それから、前記ランプへの電流を、前記強調表示モード電流まで線形に減少させる、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
中間電流時間曲線の下の完全なエリアは、前記ランプの特性に対して最大化される、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記電源ユニットは、前記ランプに対して電流を供給するインバータに、直流出力電圧を供給する電源供給部を備える、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記電源供給部は、前記制御信号に応答して、前記直流出力電圧を変化させることによって、前記ランプへの電流を制御する、請求項5に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記インバータは、前記制御信号に応答して、周波数、位相、パルス幅変調およびそれらの組合せから成るグループの中から選択される電流パラメータを変化させることによって、前記ランプへの電流を制御する、請求項5に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
さらに、前記ユーザ・インターフェースからの強調表示エリア制御信号に応答する液晶ドライバと、
強調表示領域を有する液晶ディスプレイ・パネルと、
を備えており、
前記液晶ドライバは、前記液晶ディスプレイ・パネルの強調表示領域の照明を制御する、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
さらに、ランプの光出力をモニタして、かつ、前記中間制御信号を制御しているランプ出力フィードバック信号を提供するランプ出力センサーを備えている、請求項1に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
通常モードと強調表示モードとを有しており、液晶ディスプレイ・パネルを照明する照明手段と、
前記照明手段に電流を提供する、制御信号に応答する、電流供給手段と、
前記電流供給手段に前記制御信号を提供するユーザ・インターフェース手段とを、
備えている、強調表示の要求に応答する液晶ディスプレイ・パネル・システムであって、
前記ユーザ・インターフェース手段が、前記強調表示の要求に応答して、中間制御信号を提供し、前記中間制御信号が、前記電流供給手段に、前記照明手段への前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流まで増加させ、それから、前記中間電流を、前記強調表示モードまで減少させる、液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記中間制御信号が、前記電流供給手段に、前記照明手段への前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流までステップ変更で増加させ、それから、前記照明手段への電流を、前記強調表示モードまで指数関数的に減少させる、請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記中間制御信号が、前記電流供給手段に、前記照明手段への前記電流を、通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流までステップ変更で増加させ、前記中間電流を、所定時間の間保持させ、それから、前記照明手段への電流を、前記強調表示モード電流まで線形に減少させる、請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
中間電流時間曲線の下の完全なエリアは、前記照明手段の特性に対して最大化される、請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記電流手段装置は、前記照明手段に対して電流を供給する直流−交流インバート手段に、直流出力電圧を供給する直流出力電圧供給手段を備える、請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記直流出力電圧供給手段は、前記制御信号に応答して、前記直流出力電圧を変化させることによって、前記照明手段への電流を制御する、請求項14に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
前記直流−交流インバート手段は、前記制御信号に応答して、周波数、位相、パルス幅変調およびそれらの組合せから成るグループの中から選択される電流パラメータを変化させることによって、前記照明手段への電流を制御する、請求項5に記載の液晶ディスプレイ・パネルシステム。
さらに、前記ユーザ・インターフェース手段からの強調表示エリア制御信号に応答する液晶ドライブ手段と、
強調表示領域を有する液晶ディスプレイ・パネルと、
を備えており、
前記液晶ドライブ手段は、前記液晶ディスプレイ・パネルの強調表示領域の照明を制御する請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネルシステム。
さらに、照明手段10の光出力をモニタして、かつ、前記中間制御信号を制御しているランプ出力フィードバック信号を提供する手段を備えている請求項10に記載の液晶ディスプレイ・パネル・システム。
通常モードと強調表示モードとを有しており、液晶ディスプレイ・パネルを照明するランプを提供するステップと、
前記強調表示の要求に応答して前記ランプへの電流を通常モード電流から強調表示モード電流よりも上の中間電流まで増加するステップと、
前記中間電流を前記強調表示モード電流まで減少するステップとを、
備えている、前記強調表示の要求に応答する前記液晶ディスプレイ・パネルの強調表示方法。
さらに、前記ランプへの前記中間電流を所定時間の間保持するステップを含む、請求項19に記載の強調表示方法。
前記ランプへの電流を通常モード電流から増加する前記ステップは、さらに、ステップ増加、線形的増加、および指数関数的増加から成るグループから選択される増加によって電流を増加するステップを備える、請求項19に記載の強調表示方法。
前記ランプへの前記中間電流を通常モード電流から減少する前記ステップは、さらに、ステップ減少、線形的減少、および指数関数的減少から成るグループから選択される減少によって中間電流を減少するステップを備える、請求項19に記載の強調表示方法。
前記ランプへの電流を通常モード電流から増加し始めてから、前記ランプへの前記中間電流を前記強調表示モード電流に到達するまで減少し終えるまでの、中間電流時間曲線の下の前記完全なエリアは、ランプの特性に対して最大化される、請求項19に記載の強調表示方法。
ランプ出力フィードバック信号を生成するために前記ランプの光出力をモニタするステップと、
前記ランプ出力フィードバック信号に基づいて前記中間電流を調整するステップと、
を備える請求項19に記載の強調表示方法。
通常モードと強調表示モードとを有しており、液晶ディスプレイ・パネルに照明を提供しているランプと、
前記ランプに動作可能に連結されており、前記ランプに電流を提供する、制御信号に応答する電源ユニットと、
前記電源ユニットに動作可能に連結されており、前記電源ユニットに前記制御信号を提供するユーザ・インターフェースと、
を備えている強調表示の終了の要求に応答する液晶ディスプレイ・パネル・システムであって、
前記ユーザ・インターフェースは、前記強調表示終了の要求に応答して、中間制御信号を提供し、前記中間制御信号が、前記電源ユニットに、前記ランプへの前記電流を、強調表示モード電流から通常モード電流よりも下の中間電流まで減少させ、それから、前記中間電流を、前記通常モード電流まで増加させる、液晶ディスプレイ・パネル・システム。