JP4117074B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライトを有する透過型液晶表示パネル等から成る液晶表示装置に係り、特にバックライトの輝度の低下に伴う表示画像のコントラストの変化を少なくするための改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の透過型液晶表示装置の概略構成を示す。同図において、1はTFT液晶表示パネル、2はゲート側ドライバ、3はソース側ドライバ、10はバックライトで、これらはLCDモジュール1aを構成する。4はLCDコントローラ、5はビデオクロマ処理回路、6はVCOMアンプ、7はDC/DCコンバータ、8は調光回路、9はインバータ回路である。
【0003】
映像信号14がビデオクロマ処理回路5に入力されると、H,V,CSYNC等の各同期信号をLCDコントローラ4に出力すると共に入力された映像信号14をR,G,B信号に分離しフレーム同期信号12に基づいて反転して得た反転RGB信号を表示駆動信号として、LCDコントローラ4から入力された水平同期信号Hに基づいたタイミングでソース側ドライバ3に出力する。またLCDコントローラ4はゲート側ドライバ2及びソース側ドライバ3を駆動制御するための各種制御信号を生成して、ゲート側ドライバ2及びソース側ドライバ3に出力すると共にVCOMアンプ6を介してVCOM信号をTFT液晶表示パネル1の共通電極に印加する。
【0004】
DC/DCコンバータ7はVCC電源の印加により各信号処理系の電源を作成し、また調光回路8に所定電源を与える。バックライト10はLCDモジュール1aにおいてTFT液晶表示パネル1の裏側に配置されている。調光回路8は調光用パルス11を発生し、そのパルスをインバータ回路9に供給してバックライト10を調光する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
さて上述した液晶表示装置において、バックライト10の調光は、インバータ回路9内のインバータトランスを調光用パルスによりオン/オフさせてそのオン時間を変化させることによるPWM(パルス幅変調)調光で行なわれる。しかるに、液晶表示パネルの表示輝度と入力電圧(入力映像信号振幅)との関係は図7のような特性である。即ち、バックライト10の輝度を調光して高輝度の状態から輝度を低減させた場合、特に中間調輝度領域で入力電圧に対する表示輝度の変化が緩やかとなり、液晶表示パネル1の表示画像のコントラストが大きく低下したように見えてしまうことになる。このようにバックライトの輝度を下げた時、明るさが低下した以上に表示品位が大きく低下したように感じられるという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、液晶表示装置において、バックライトの輝度調整と連動して表示画像のコントラストを変化させて、明るさが低下した時の見かけ上のコントラスト低下を補い、表示品位の低下を抑制することを可能にした構成を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、輝度調光用パルスを生成し、該輝度調光用パルスのデューティ比に応じてバックライトの輝度を調整する輝度調整手段と、前記輝度調光用パルスが印加され、前記輝度調整手段によりバックライトの輝度を低下させる際の前記輝度調光用パルスのデューティ比の変化に連動して、表示画像の中間調領域でのコントラストの低下を抑制するように、中間調表示領域で表示輝度が高い領域の表示輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えたことを要旨とする。
【0008】
本発明の液晶表示装置において、前記輝度調整手段は前記輝度調光用パルスを発生する調光回路を含み、前記ゲイン調整手段は、前記輝度調光用パルスが印加され、該輝度調光用パルスのオン/オフのデューティ比に応じて入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整変換回路を含むようにしてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の透過型液晶表示装置の一実施形態の概略構成を示す。同図において、1はTFT液晶表示パネル、2はゲート側ドライバ、3はソース側ドライバ、10はバックライトで、これらはLCDモジュール1aを構成する。4はLCDコントローラ、5はビデオクロマ処理回路、6はVCOMアンプ、7はDC/DCコンバータ、8は調光回路、9はインバータ回路である。また、前記図5の従来例に対して調光用パルス11をインバータ回路9に供給すると共にビデオクロマ処理回路5にも供給する構成としたものである。
【0010】
ビデオクロマ処理回路の概略内部構成を図2に示す。同図に示したように、映像信号14がビデオクロマ処理回路5に入力されると、H,V,CSYNC等の各同期信号をLCDコントローラ4に出力すると共に入力された映像信号14をR,G,B信号に分離し、フレーム同期信号12に基づいて反転した反転RGB信号13を表示駆動信号として、LCDコントローラ4から入力された水平同期信号Hに基づいたタイミングでソース側ドライバ3に出力する。またLCDコントローラ4はゲート側ドライバ2及びソース側ドライバ3を駆動制御するための各種制御信号を生成して、ゲート側ドライバ2及びソース側ドライバ3に出力すると共にVCOMアンプ6を介してVCOM信号をTFT液晶表示パネル1の共通電極に印加する。
【0011】
DC/DCコンバータ7はVCC電源の印加により各信号処理系の電源を作成し、また調光回路8に所定電源を与える。バックライト10はLCDモジュール1aにおいてTFT液晶表示パネル1の裏側に配置されている。調光回路8は調光用パルス11を発生し、そのパルスをインバータ回路9に供給してバックライト10を調光する。
【0012】
さて上述した液晶表示装置において、バックライト10の調光は、インバータ回路9内のインバータトランスを調光用パルスによりオン/オフさせてそのオン時間を変化させることによるPWM(パルス幅変調)調光で行なわれる。
【0013】
即ち、図3に示すように、調光用パルスは、例えば、周波数f=100〜2kHzで、振幅0〜5Vを有し、そのオン期間がバックライト点灯領域、オフ期間がバックライト消灯領域となる。オン期間のデューティ比100%の時は連続点灯であって輝度は最大の状態であり、またオン期間のデューティ比0%でバックライトは消灯となる。このようにしてバックライトの調光を行なうときに、前述のようにバックライトを調光して輝度を低下させたときの表示画像の見かけ上のコントラスト低下を補うため、本発明では、上記調光用パルスをビデオクロマ処理回路5にも印加して、入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調光用パルスのオン期間のデューティ比の割合に連動して変化させることにより、調光によりバックライト10の輝度を低減させたときに表示画像の中間調領域でのコントラストが高くなるようにゲインを上げて、表示画像の見かけ上のコントラスト低下を抑制する機能を付加する。
【0014】
上記機能を果たすためのビデオクロマ処理回路の構成例を図2に示す。同図に示したように、ビデオクロマ処理回路5に通常備わっているゲイン調整回路5bとコントラスト調整回路5cの間にゲイン調整変換回路5aを付加し、前記ゲイン調整変換回路5aに前記調光用パルス11を印加して、調光用パルス11のオン期間のデューティ比が小さくなるにつれて映像信号のゲインを上げるように構成することにより前記機能を達成する。なお、前記ゲイン調整変換回路5aはビデオクロマ処理回路5に内蔵してもよい。このような構成により、図4に示すように、デューティ比が100%の調光用パルス入力時の映像信号のゲインを基準として、デューティ比が小さくなるにつれて映像信号のゲインを上げ、表示画像の中間調領域でのコントラストを上げる方向へゲイン調整を行なう。このゲイン調整による液晶表示パネルの表示輝度と入力電圧(入力映像信号振幅)との関係は図5のような特性となるようにする。即ち、前記のように、図7で示したバックライト輝度を低減させたときに中間調輝度領域で入力電圧に対する表示輝度の変化が緩やかとなり見かけ上のコントラストが低下していた部分の特性を補正して、中間調輝度領域での入力電圧に対する表示輝度の変化をバックライト輝度が高いときと同程度となるように、表示輝度が高い領域の輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように変化させる。これによって表示画像の見かけ上のコントラストの低下が少なくなるように補正する。このように、入力映像信号に対する表示駆動信号のゲイン、即ち、中間調領域でのコントラスト、をバックライトの輝度調整に連動して変化させることによって、バックライトの輝度低減による表示品位の低下を抑制することができる。
【0015】
また、このような構成とした場合、映像信号と調光用パルスとを連動させることが可能となり、それによってバックライトの点灯タイミングと表示画像の表示タイミングとを同期させることが可能となり、それによって調光ノイズを低減させる効果もある。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バックライトの輝度を変化させて輝度を上げたり下げたりして明るさを変えても、表示画像の見かけ上のコントラストの変化が少なくなり、表示品位の低下を抑制できるので、バックライトの輝度制御の許容範囲を拡大可能である。また映像信号と調光用パルスの周期を同期させることによって、同期のずれによる調光ノイズが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1におけるビデオクロマ処理回路の一構成例を示すブロック図である。
【図3】調光用パルスを示す波形図である。
【図4】調光用パルスのオン期間のデューティ比と映像信号の出力振幅との関係を示す特性図である。
【図5】本発明における入力映像信号振幅電圧と表示輝度の関係を示す特性図である。
【図6】従来の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図7】従来の液晶表示パネルの入力信号振幅電圧と表示輝度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 TFT液晶表示パネル
2 ゲート側ドライバ
3 ソース側ドライバ
4 LCDコントローラ
5 ビデオクロマ処理回路
5a ゲイン調整変換回路
8 調光回路
9 インバータ回路
10 バックライト
Claims (2)
- 輝度調光用パルスを生成し、該輝度調光用パルスのデューティ比に応じてバックライトの輝度を調整する輝度調整手段と、
前記輝度調光用パルスが印加され、前記輝度調整手段によりバックライトの輝度を低下させる際の前記輝度調光用パルスのデューティ比の変化に連動して、表示画像の中間調領域でのコントラストの低下を抑制するように、中間調表示領域で表示輝度が高い領域の表示輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記輝度調整手段は前記輝度調光用パルスを発生する調光回路を含み、前記ゲイン調整手段は、前記輝度調光用パルスが印加され、該輝度調光用パルスのオン/オフのデューティ比に応じて入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整変換回路を含むことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
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