WO2010103689A1 - パネルコントローラ、液晶表示装置、信号変調方法、信号変調プログラム、および記録媒体 - Google Patents

パネルコントローラ、液晶表示装置、信号変調方法、信号変調プログラム、および記録媒体 Download PDF

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    • G09G5/003Details of a display terminal, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G5/006Details of the interface to the display terminal

Definitions

  • the present invention relates to a panel controller mounted on an electronic device such as a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a panel controller that performs various signal modulations, a signal modulation method, a signal modulation program, a recording medium that records the program, and a liquid crystal display device equipped with the panel controller.
  • PWM pulse width modulation
  • FIG. 11 shows, in order from the top, the vertical synchronization signal vs, the dimming signal pwm, and the both signals vs ⁇ pwm superimposed at the end of the half-line arrow.
  • the maximum signal value of the vertical synchronization signal vs is H101
  • the minimum signal value is L101
  • the maximum signal value of the dimming signal pwm is H102.
  • the minimum signal value is L102.
  • auxiliary lines showing these signal values in an easy-to-understand manner are illustrated so as not to overlap with the solid lines of the signal values for convenience.
  • white arrows in FIG. 11 and FIG. 12 described later indicate the direction of passage of time.
  • the problem is that the maximum signal value 102H of the dimming signal pwm is higher than the minimum signal value L101 of the vertical synchronization signal vs. (Note that the minimum signal value L101 and the minimum signal value L102 are substantially the same value). This is because, in such a case, if the high part of the dimming signal pwm interferes with the vertical synchronization signal vs during one frame (one screen), the following phenomenon occurs.
  • This phenomenon is caused by the signal value of the dimming signal pwm exceeding the minimum signal value L101 of the vertical synchronizing signal when the vertical synchronizing signal vs and the dimming signal pwm interfere during one frame period ( As shown in FIG. 12, a large amount of an unnecessary image 199 is displayed on the image of the liquid crystal display panel 151 (see that such an image 199 is displayed). Called the beat).
  • the image 199 is conspicuous and the user feels uncomfortable (note that the number of unnecessary images 199 in one frame period in FIG. 12 is a diagram in which both signals vs ⁇ pwm in FIG. 11 are superimposed. , The same as the number of high portions of the vertical synchronization signal vs that caused the interference).
  • An object of the present invention is to provide a panel controller or the like that suppresses the generation of unnecessary images so as not to cause discomfort when a person looks at a liquid crystal display panel.
  • the panel controller controls the liquid crystal display panel that receives light from the lighting device that is driven according to the dimming signal. Then, the panel controller sets the intermediate signal value, which is an intermediate value between the maximum signal value and the minimum signal value in the vertical synchronization signal, to the maximum of the dimming signal in at least a part of one frame period in the vertical synchronization signal. Set higher than the signal value.
  • the time period during which the dimming signal exceeds the vertical synchronization signal during one frame period is extremely short. Therefore, even if interference between the vertical synchronizing signal and the dimming signal occurs during one frame period, an unnecessary image is displayed on the liquid crystal because the signal value of the dimming signal exceeds the signal value of the vertical synchronizing signal. Visibility on the display panel or the like is extremely small.
  • liquid crystal display device including such a panel controller, a liquid crystal display panel whose display image is controlled by the panel controller, and an illuminating device that supplies light to the liquid crystal display panel can also be said to be the present invention.
  • the following method can also be said to be the present invention in the signal modulation method of the panel controller that controls the liquid crystal display panel that receives light from the lighting device driven according to the dimming signal. That is, an intermediate signal value that is an intermediate value between the maximum signal value and the minimum signal value in the vertical synchronization signal is higher than the maximum signal value of the dimming signal in at least a part of one frame period in the vertical synchronization signal.
  • This is a signal modulation method.
  • the following signal modulation program in the signal modulation program of the panel controller that controls the liquid crystal display panel that receives light from the lighting device driven according to the dimming signal can be said to be the present invention. That is, an intermediate signal value that is an intermediate value between the maximum signal value and the minimum signal value in the vertical synchronization signal is higher than the maximum signal value of the dimming signal in at least a part of one frame period in the vertical synchronization signal.
  • a computer-readable recording medium in which the above signal modulation program is recorded can also be said to be the present invention.
  • the panel controller only slightly changes the signal value of the vertical synchronization signal, so that a problem (unnecessary because the signal value of the dimming signal exceeds the signal value of the vertical synchronization signal during one frame period).
  • An image can be seen on a liquid crystal display panel or the like; an image beat) can be suppressed.
  • FIG. 3 is a plan view of a liquid crystal display panel showing presence / absence of an unnecessary image due to the vertical synchronization signal and the dimming signal shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a signal diagram showing a vertical synchronization signal different from that in FIG. 2, a signal diagram showing a dimming signal, and a signal diagram in which these two signals are overlapped.
  • FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal display panel showing presence / absence of an unnecessary image due to the vertical synchronization signal and the dimming signal shown in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a plan view of a liquid crystal display panel showing presence / absence of an unnecessary image due to the vertical synchronization signal and the dimming signal shown in FIG. 6.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an enlarged liquid crystal display panel.
  • FIG. 12 is a plan view of a liquid crystal display panel showing an unnecessary image caused by the vertical synchronization signal and the dimming signal shown in FIG. 11.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the backlight type liquid crystal display device 71.
  • a liquid crystal display device (display device) 71 includes a liquid crystal display panel (display panel) 51 and a backlight unit (illumination device) 61 that supplies light to the liquid crystal display panel 51.
  • the liquid crystal display panel 51 and the backlight unit 61 are accommodated in housings (front housing HG1 and back housing HG2) serving as exteriors.
  • the liquid crystal display panel 51 adopts an active matrix method. Therefore, as shown in FIG. 9 which is an enlarged perspective view, the liquid crystal display panel 51 includes an active matrix substrate 52 to which an active element (switching element) such as a TFT (Thin Film Transistor) 55 is attached, and the active matrix substrate 52. A liquid crystal (not shown) is sandwiched between the counter substrate 57 and the counter substrate 57. That is, the active matrix substrate 52 and the counter substrate 57 are substrates for sandwiching the liquid crystal (note that both the substrates 52 and 57 are formed of, for example, transparent glass).
  • an active element switching element
  • TFT Thin Film Transistor
  • the gate signal line 53, the source signal line 54, the TFT 55, and the pixel electrode 56 are formed on one side facing the counter substrate 57.
  • a polarizing plate PL is attached to the outer surface that does not face).
  • the gate signal line 53 is a line through which a gate signal (scanning signal) for controlling ON / OFF of the TFT 55 flows
  • the source signal line 54 is a line through which a source signal (image signal) required for image display flows.
  • the gate signal lines 53 arranged in a row intersect with the source signal lines 54 arranged in a row, and these lines 53 and 54 are arranged in a matrix.
  • a region divided by the gate signal line 53 and the source signal line 54 corresponds to a pixel of the liquid crystal display panel 51.
  • pixels are also arranged in a matrix as shown in FIG. Therefore, for convenience, the order of rows in the pixels is 1, 2, 3,... N (a natural number of 1 or more), and the order of columns in the pixels is 1, 2, 3,.
  • gate signal flowing through the gate signal line 53 is generated by the gate driver 22, and the source signal flowing through the source signal line 54 is generated by the source driver 23 (see FIG. 10 described later).
  • the TFT 55 is located at the intersection of the gate signal line 53 and the source signal line 54 and controls ON / OFF of each pixel in the liquid crystal display panel 51 (note that only a part of the TFT 55 is shown for convenience). That is, the TFT 55 controls ON / OFF of each pixel by the gate signal flowing through the gate signal line 53.
  • the pixel electrode 56 is an electrode connected to the drain of the TFT 55 and is arranged corresponding to each pixel (that is, the pixel electrode 56 is spread in a matrix form on the active matrix substrate 52).
  • the pixel electrode 56 sandwiches the liquid crystal together with a common electrode 58 described later.
  • the counter substrate 57 is formed with a common electrode 58 and a color filter 59 on one side facing the active matrix substrate 52 (in the counter substrate 57, on one side outside the active matrix substrate 52, A polarizing plate PL is attached).
  • the common electrode 58 is arranged corresponding to a plurality of pixels (that is, the common electrode 58 has an area that covers the plurality of pixels together on the counter substrate 57).
  • the common electrode 58 sandwiches the liquid crystal together with the pixel electrode 56.
  • the liquid crystal is controlled by the potential difference between the common electrode 58 and the pixel electrode 56.
  • the color filter 59 is a filter that transmits light of a specific color.
  • red (R), green (G), and blue (B) color filters 59 which are the three primary colors of light, can be cited (Note that R, G, and B in FIG. means). Further, these color filters 59 are arranged in, for example, a stripe shape, a delta shape, and a square shape.
  • the source signal voltage on the source signal line 54 is connected via the source / drain of the TFT 55. Is applied to the pixel electrode 56. Then, in accordance with the source signal voltage, the voltage of the source signal is written into the liquid crystal portion sandwiched between the pixel electrode 56 and the common electrode 58, that is, the pixel.
  • the TFT 55 is OFF, the source signal voltage is held by the liquid crystal and the capacitor (not shown). In other words, the liquid crystal partially changes the transmittance by the ON / OFF of the TFT 55 as described above, and an image is formed.
  • the backlight unit 61 that supplies light to the liquid crystal display panel 51 will be described.
  • the backlight unit 61 includes a fluorescent tube 62, a reflection sheet 63, and optical sheet groups (64 to 66).
  • the fluorescent tube 62 is a light source, for example, a cold cathode discharge tube (CFL), and is mounted in a plurality (only a part of the fluorescent tubes 62 are shown in the drawing).
  • CFL cold cathode discharge tube
  • the arrangement direction of the fluorescent tubes 62 is referred to as the X direction
  • the extending direction of the fluorescent tubes 62 is referred to as the Y direction
  • the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is referred to as the Z direction.
  • the fluorescent tube 62 employs a pulse width modulation (PWM) method in which the amount of light is changed in accordance with a change in the time ratio (duty) between the lighting period and the extinguishing period within a short period called a PWM period. To do. And this light quantity control is controlled via the backlight unit controller 31 (refer FIG. 10 mentioned later).
  • PWM pulse width modulation
  • the reflection sheet 63 is covered with the fluorescent tubes 62 laid out, and reflects light traveling from the fluorescent tubes 62 to guide the light to the optical sheet group (64 to 66).
  • the optical sheet group (64 to 66) includes a diffusion sheet 64 and prism sheets 65 and 66.
  • the diffusion sheet 64 is positioned so as to cover the fluorescent tubes 62 spread out, diffuses the planar light from the fluorescent tubes 62, and spreads the light throughout the liquid crystal display panel 51.
  • the prism sheets 65 and 66 are, for example, optical sheets that have a prism shape in the sheet surface and deflect light emission characteristics, and are positioned so as to cover the diffusion sheet 64. Therefore, the prism sheets 65 and 66 collect the light traveling from the diffusion sheet 64 and improve the luminance.
  • the light from the fluorescent tube 62 is emitted in the form of planar light, and the planar light passes through the optical sheet group (64 to 66) to increase the emission luminance.
  • the light is emitted as a backlight.
  • the backlight light reaches the liquid crystal display panel 51, and the liquid crystal display panel 51 displays an image by the backlight light.
  • liquid crystal display device 71 mounting the liquid crystal display panel 51 and the backlight unit 61 as described above will be described with reference to FIG. Specifically, the video signal processing unit 21, the liquid crystal display panel controller 11, the gate driver 22, the source driver 23, and the backlight unit controller 31 included in the liquid crystal display device 71 will be described.
  • the video signal processing unit 21 generates a video / audio processing signal by processing a video signal, for example, a television video / audio signal of a television broadcast or a video / video / audio signal of a video.
  • a video signal for example, a television video / audio signal of a television broadcast or a video / video / audio signal of a video.
  • the video processing signal will be mainly described among the video processing signal and the audio processing signal constituting the video / audio processing signal.
  • the video processing signal is, for example, a color video signal DS displayed on the liquid crystal display panel and a synchronization signal (clock signal CLK, vertical synchronization signal VS, horizontal synchronization signal HS, etc.) related to the color video signal. These signals are transmitted to the liquid crystal display panel controller 11 by the video signal processing unit 21. Further, the video signal processing unit 21 may perform various correction processes such as ⁇ correction, contrast correction, and color space conversion process on the color video signal.
  • the liquid crystal display panel controller 11 controls the display image of the liquid crystal display panel 51 and the driving timing of the backlight unit 61 via the gate driver 22, the source driver 23, and the backlight unit controller 31. More specifically, the liquid crystal display panel controller 11 receives the synchronization signal from the video signal processing unit 21 and generates various timing signals. For example, the liquid crystal display panel controller 11 transmits various timing signals to the gate driver 22, the source driver 23, and the backlight unit controller 31.
  • the liquid crystal display panel controller 11 generates a timing signal such as a gate clock signal (GCK) and a gate start pulse (GSP), and transmits the timing signal to the gate driver 22, as well as the source clock signal (SCK) and the source A timing signal such as a start pulse (SSP) is generated and transmitted to the source driver 23. Further, the liquid crystal display panel controller 11 generates a lighting timing signal that links driving (lighting / extinguishing) of the fluorescent tube 62 with driving of the liquid crystal display panel 51, and transmits it to the backlight unit controller 31.
  • a timing signal such as a gate clock signal (GCK) and a gate start pulse (GSP)
  • GSP gate start pulse
  • SSP source clock signal
  • the liquid crystal display panel controller 11 generates a lighting timing signal that links driving (lighting / extinguishing) of the fluorescent tube 62 with driving of the liquid crystal display panel 51, and transmits it to the backlight unit controller 31.
  • the gate driver 22 generates a gate signal based on various timing signals such as a gate clock signal (GCK) and a gate start pulse (GSP) transmitted from the liquid crystal display panel controller 11, and transmits the gate signal to the gate signal line 53.
  • a gate clock signal (GCK)
  • GSP gate start pulse
  • the source driver 23 samples the color video signal DS based on various timing signals such as a source clock signal (SCK) and a source start pulse (SSP) transmitted from the liquid crystal display panel controller 11 to generate a source signal, Transmit to the source signal line 54.
  • SCK source clock signal
  • SSP source start pulse
  • the gate driver 22 and the source driver 23 operate as follows (note that the common electrode 58 includes a common (not shown) included in the liquid crystal display panel controller 11).
  • the common voltage is applied by the electrode voltage control unit).
  • the gate driver 22 transmits a gate signal to each gate signal line 53
  • the TFT 55 of each pixel is sequentially turned on.
  • the source driver 23 transmits the source signal to the source signal line 54 in accordance with the timing of transmission of the gate signal to each gate signal line 53 by the gate driver 22.
  • the potential difference between the pixel electrode 56 and the common electrode 58 changes according to the source signal, and the liquid crystal is modulated.
  • the amount of light from the backlight unit 61 changes as it passes through the liquid crystal, and an image corresponding to the source signal is displayed on the liquid crystal display panel 51.
  • the backlight unit controller 31 controls the fluorescent tube 62, and includes a dimming pulse generator 32, a pulse width modulation unit 33, and an inverter unit 35.
  • the dimming pulse generator 32 includes a reference oscillator (not shown) that generates a reference oscillation clock, and generates a dimming signal based on the clock.
  • the pulse width modulation unit 33 includes a plurality of pulse width modulation units 34 corresponding to each fluorescent tube 62. Then, the pulse width modulation unit 34 receives the dimming signal from the dimming pulse generation unit 32, and modulates the pulse width and period of the dimming signal (note that the modulated dimming signal is PWMed). Also called a signal).
  • the inverter unit 35 includes a plurality of inverters 36 corresponding to each fluorescent tube 62 and thus each pulse width modulation unit 34.
  • the inverter 36 adjusts the current supplied from the power source (not shown) based on the dimming signal generated by the pulse width modulation unit 34 and generates a light emission signal for controlling the light emission of the fluorescent tube 62. To the fluorescent tube 62. As a result, the light emission of the fluorescent tube 62 is controlled by the backlight unit controller 31.
  • FIG. 1 shows a liquid crystal display panel 51 showing pixels arranged in a matrix and three types of signal diagrams.
  • “H” and “L” illustrated corresponding to each signal line indicate high and low of the signal
  • a white line arrow indicates a time passage direction of the signal (note that the vertical synchronization signal)
  • the white arrow corresponding to VS means that the first row, the second row,..., The n-th row and the pixel row proceed
  • the white arrow corresponding to the horizontal synchronization signal HS is the first row, the second column. ,..., Which means that the process proceeds in the order of the m-th column and the pixel column).
  • the three types of signals are a vertical synchronization signal VS and a horizontal synchronization signal HS controlled by the liquid crystal display panel controller 11, and a dimming signal PWM controlled by the backlight unit controller 31.
  • FIG. 2 shows a vertical synchronization signal VS and a dimming signal PWM in order from the top, and a diagram in which the vertical synchronizing signal VS and the dimming signal PWM are superimposed on the tip of the half-line arrow.
  • the maximum signal value is H1
  • the minimum signal value is L1
  • the intermediate signal value that is an intermediate value between the maximum signal value H1 and the minimum signal value L1
  • the maximum signal value is H2 and the minimum signal value is L2.
  • the minimum signal value L2 of the dimming signal PWM and the minimum signal value L1 of the vertical synchronization signal VS are substantially the same signal value (L2 ⁇ L1).
  • the maximum signal value H2 of the dimming signal PWM is smaller than the intermediate signal value M1 of the vertical synchronization signal VS (H2 ⁇ M1 ⁇ H1). That is, the liquid crystal display panel controller 11 sets the intermediate signal value M1 in the vertical synchronization signal VS to be higher than the maximum signal value H2 of the dimming signal PWM in the entire period of one frame period in the vertical synchronization signal VS.
  • the intermediate signal value M1 having a constant value is dimmed in the entire period of one frame period in the vertical synchronizing signal VS.
  • the maximum signal value H2 of the signal PWM it is not limited to this, and it may be as shown in FIG. 4 and FIG.
  • the intermediate signal value M1 that is intermediate between the maximum signal value H1 and the minimum signal value L1 in the vertical synchronization signal VS is a constant value.
  • the signal waveform may gradually increase with time (see FIG. 4) or may gradually decrease with time (see FIG. 6).
  • the intermediate signal value M1 of at least a part of one frame period in the vertical synchronization signal VS is It must be higher than the maximum signal value H2 of the dimming signal PWM.
  • the unnecessary image 99 can be seen on the liquid crystal display panel 51 due to the signal value of the dimming signal PWM exceeding the signal value of the vertical synchronization signal VS during one frame period. As shown in FIG. However, even if an unnecessary image 99 can be seen in a very short period of one frame period, it is difficult for humans to feel uncomfortable. Therefore, overall, it is difficult for humans to feel uncomfortable when viewing the image on the liquid crystal display panel 51.
  • the video signal processing unit 52 processes the video signal in the video / audio signal. Therefore, it can be said that a receiving device equipped with such a liquid crystal display device 71 is a television broadcast receiving device (so-called liquid crystal television).
  • a receiving device equipped with such a liquid crystal display device 71 is a television broadcast receiving device (so-called liquid crystal television).
  • the video signal processed by the liquid crystal display device 71 is not limited to television broadcasting. For example, it may be a video signal contained in a recording medium on which content such as a movie is recorded, or a video signal transmitted via the Internet.
  • the signal modulation processing of the vertical synchronization signal VS by the liquid crystal display panel controller 11 is realized by a signal modulation program.
  • the signal modulation program is a program that can be executed by a computer, and may be recorded on a computer-readable recording medium. This is because the program recorded on the recording medium becomes portable.
  • Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated, a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM, a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card. Or a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape to be separated
  • a disk system of an optical disk such as a magnetic disk and a CD-ROM
  • a card system such as an IC card (including a memory card) and an optical card.
  • a semiconductor memory system such as a flash memory.
  • the liquid crystal display panel controller 11 may acquire a signal modulation program by communication from a communication network.
  • the communication network includes the Internet, infrared communication, etc. regardless of wired wireless.
  • Liquid crystal display panel controller panel controller
  • Video Signal Processing Unit 22
  • Gate Driver 23
  • Source Driver 31
  • Backlight Unit Controller 32
  • Dimming Pulse Generation Unit 33
  • Pulse Width Modulation Unit 35
  • Inverter Unit 51
  • Liquid Crystal Display Panel (Display Panel) 52
  • Active matrix substrate 53
  • Gate signal line 54
  • Source signal line 55
  • TFT 56
  • pixel electrode 57
  • counter substrate 58 common electrode
  • color filter 61 backlight unit (illumination device)
  • Fluorescent tube 71
  • Liquid crystal display device H1
  • Maximum signal value of vertical synchronization signal L1
  • Minimum signal value of vertical synchronization signal M1
  • Intermediate signal value of vertical synchronization signal H2
  • Maximum signal value of dimming signal L2 Minimum signal value of dimming signal

Abstract

 本発明は、1フレーム期間中において、垂直同期信号(VS)と、調光信号(PWM)とが干渉した場合に、垂直同期信号の最小信号値を超える調光信号(PWM)の信号値に起因して、液晶表示パネルの画像に、不要な画像が多量に映し出されることを防止することを目的とする。液晶表示パネルコントローラは、垂直同期信号(VS)における中間信号値(M1)を、垂直同期信号(VS)における1フレーム期間での少なくとも一部の期間にて、調光信号(PWM)の最大信号値(H2)よりも高くする。

Description

パネルコントローラ、液晶表示装置、信号変調方法、信号変調プログラム、および記録媒体
 本発明は、液晶表示装置のような電子機器に搭載されるパネルコントローラに関する。詳説すると、種々の信号変調を行うパネルコントローラ、信号の変調方法、信号の変調プログラム、そのプログラムを記録する記録媒体、および、パネルコントローラを搭載する液晶表示装置に関する。
 従来、液晶表示装置に含まれる照明装置(バックライトユニット等)の光源、例えば、蛍光管に対して、パルス幅変調(Pulse Width Modulation;PWM)方式が採用されることが多い。そして、このようなPWM方式の場合、蛍光管を制御する調光信号(PWM信号)が、液晶表示パネルに対する垂直同期信号に干渉する問題が挙げられる(例えば、特許文献1)。
特開平10-213789号公報
 この問題を簡単に図示すると、図11のようになる。図11は、上から順に、垂直同期信号vsを示し、次に調光信号pwmを示し、網線矢印の先に、両信号vs・pwmを重ねて示す。なお、各信号vs・pwmにおけるハイを“H”、ローを“L”として示し、垂直同期信号vsの最大信号値をH101、最小信号値をL101、調光信号pwmの最大信号値をH102、最小信号値をL102とする。さらに、これら信号値をわかりやすく示した補助線(点線)は、便宜上、信号値の実線と重ならないように図示する。また、この図11と後述の図12における白色矢印は、時間の経過方向を示す。
 そして、図11、特に両信号vs・pwmを重ね合わせた図に示すように、問題は、垂直同期信号vsの最小信号値L101よりも、調光信号pwmの最大信号値102Hが高いことにある(なお、最小信号値L101と最小信号値L102はほぼ同じ値である)。なぜなら、このような場合、1フレーム(1画面)期間中において、垂直同期信号vsに、調光信号pwmのハイの部分が干渉すると、以下のような現象が生じるためである。
 その現象とは、1フレーム期間中において、垂直同期信号vsと、調光信号pwmとが干渉した場合に、垂直同期信号の最小信号値L101を超える調光信号pwmの信号値に起因して(二点鎖線で囲まれる領域を参照)、図12に示すように、液晶表示パネル151の画像に、不要な画像199が多量に映し出されることである(このような画像199が映ることを、画像ビートと称する)。
 そして、この画像199が目立って、ユーザが不快感を抱いてしまう(なお、図12での1フレーム期間における不要な画像199の個数は、図11における両信号vs・pwmを重ね合わせた図で、干渉を起こした垂直同期信号vsのハイの部分の個数と同じになる)。
 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、人間が液晶表示パネルを見た場合に不快感を抱かせないように、不要な画像の発生を抑制するパネルコントローラ等を提供することにある。
 パネルコントローラは、調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御する。そして、このパネルコントローラは、垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、調光信号の最大信号値よりも高くする。
 このようになっていると、1フレーム期間中に、調光信号が垂直同期信号を超えてしまう時間帯は極めて短くなる。そのため、1フレーム期間中に、垂直同期信号と調光信号との干渉が生じたとしても、調光信号の信号値が垂直同期信号の信号値を超えることに起因して、不要な画像が液晶表示パネル等に見えることは、極めて少なくなる。
 なお、このようなパネルコントローラと、そのパネルコントローラによって、表示画像を制御される液晶表示パネルと、液晶表示パネルに対して光を供給する照明装置と、を含む液晶表示装置も本発明といえる。
 また、調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御するパネルコントローラの信号変調方法にて、以下のような方法も、本発明といえる。すなわち、垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、調光信号の最大信号値よりも高くする信号変調方法である。
 また、調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御するパネルコントローラの信号変調プログラムにあって、以下のような信号変調プログラムも、本発明といえる。すなわち、垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、調光信号の最大信号値よりも高くする信号変調を、パネルコントローラに実行させる信号変調プログラムである。
 なお、以上の信号変調プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明といえる。
  本発明によれば、パネルコントローラが垂直同期信号の信号値を若干変えるだけで、1フレーム期間中に、調光信号の信号値が垂直同期信号の信号値を超えることに起因する不具合(不要な画像が液晶表示パネル等に見えること;画像ビート)を抑制できる。
は、水平同期信号を示す信号線図、垂直同期信号を示す信号線図、および調光信号を示す信号線図と、液晶表示パネルの平面図とを併記した説明図である。 は、垂直同期信号を示す信号線図、調光信号を示す信号線図、および、これら両信号を重ね合わせた信号線図を並べて示す説明図である。 は、図2に示される垂直同期信号と調光信号と起因した不要な画像の有無を示す液晶表示パネルの平面図である。 は、図2とは異なる垂直同期信号を示す信号線図、調光信号を示す信号線図、および、これら両信号を重ね合わせた信号線図を並べて示す説明図である。 は、図4に示される垂直同期信号と調光信号と起因した不要な画像の有無を示す液晶表示パネルの平面図である。 は、図2および図4とは異なる垂直同期信号を示す信号線図、調光信号を示す信号線図、および、これら両信号を重ね合わせた信号線図を並べて示す説明図である。 は、図6に示される垂直同期信号と調光信号と起因した不要な画像の有無を示す液晶表示パネルの平面図である。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、液晶表示パネルを拡大した分解斜視図である。 は、液晶表示装置に搭載される種々部材を示すブロック図である。 は、従来の垂直同期信号を示す図、調光信号を示す信号線図、および、これら両信号を重ね合わせた信号線図を並べて示す説明図である。 は、図11に示される垂直同期信号と調光信号と起因した不要な画像を示す液晶表示パネルの平面図である。
 [実施の形態1]
 実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
 図8は、バックライト方式の液晶表示装置71の分解斜視図である。この図8に示すように、液晶表示装置(表示装置)71は、液晶表示パネル(表示パネル)51と、その液晶表示パネル51に対して光を供給するバックライトユニット(照明装置)61とを含む。なお、この液晶表示パネル51とバックライトユニット61とは、外装となるハウジング(表ハウジングHG1・裏ハウジングHG2)に収容される。
 液晶表示パネル51は、アクティブマトリックス方式を採用する。そのため、拡大斜視図である図9に示すように、この液晶表示パネル51では、TFT(Thin Film Transistor)55等のアクティブ素子(スイッチング素子)を取り付けられるアクティブマトリックス基板52と、このアクティブマトリックス基板52に対向する対向基板57とで、液晶(不図示)を挟み込む。つまり、アクティブマトリックス基板52および対向基板57は、液晶を挟むための基板である(なお、両基板52・57は、例えば、透明なガラスで形成される)。
 アクティブマトリックス基板52には、対向基板57に向く一面側に、ゲート信号線53、ソース信号線54、TFT55、および画素電極56が形成される(なお、アクティブマトリックス基板52にて、対向基板57に向かない外側の一面には、偏光板PLが取り付けられる)。
 ゲート信号線53はTFT55のON/OFFを制御するゲート信号(走査信号)を流す線であり、ソース信号線54は画像表示に要するソース信号(画像信号)を流す線である。そして、これら両線53・54は、各々、一列に並ぶ。
 詳説すると、アクティブマトリックス基板52にて、一列に並ぶゲート信号線53と一列に並ぶソース信号線54とが交差し、これら両線53・54はマトリックス状に配置する。また、ゲート信号線53とソース信号線54とで区分けされる領域が、液晶表示パネル51の画素に対応する。
 そして、この画素も、後述の図1に示すように、マトリックス状に配置される。そこで、便宜上、画素における行の順番を1、2、3…n(1以上の自然数)とし、画素における列の順番を1、2、3…m(1以上の自然数)とする。
 なお、ゲート信号線53に流れるゲート信号は、ゲートドライバー22によって生成され、ソース信号線54に流れるソースト信号は、ソースドライバー23によって生成される(後述の図10参照)。
 TFT55は、ゲート信号線53とソース信号線54との交点に位置し、液晶表示パネル51における各画素のON/OFFを制御する(なお、TFT55は、便宜上、一部のみを図示)。つまり、このTFT55は、ゲート信号線53に流れるゲート信号によって、各画素のON/OFFを制御する。
 画素電極56は、TFT55のドレインにつながる電極で、各画素に対応して配置される(つまり、画素電極56は、アクティブマトリックス基板52にて、マトリックス状に敷き詰められる)。そして、画素電極56は、後述のコモン電極58とともに、液晶を挟み込む。
 対向基板57には、アクティブマトリックス基板52に向く一面側に、コモン電極58とカラーフィルタ59とが形成される(なお、対向基板57にて、アクティブマトリックス基板52に向かない外側の一面には、偏光板PLが取り付けられる)。
 コモン電極58は、画素電極56とは異なって、複数画素に対応して配置される(つまり、コモン電極58は、対向基板57にて、複数画素をまとめて覆う面積を有する)。そして、コモン電極58は、画素電極56とともに、液晶を挟む。その結果、液晶は、コモン電極58と画素電極56との間での電位差で制御される。
 カラーフィルタ59は、特定色の光を透過させるフィルタである。一例として、光の三原色である、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)のカラーフィルタ59が挙げられる(なお、図9のR、G、Bは、カラーフィルタ59の色を意味する)。また、これらのカラーフィルタ59は、例えば、ストライプ状、デルタ状、正方状に配置される。
 そして、以上のような液晶表示パネル51では、ゲート信号線53を介して与えられるゲート信号電圧でTFT55がONされる場合、そのTFT55のソース・ドレインを介して、ソース信号線54におけるソース信号電圧が画素電極56に与えられる。そして、そのソース信号電圧に応じて、画素電極56およびコモン電極58に挟持される液晶部分に、すなわち画素にソース信号の電圧が書き込まれる。一方、TFT55がOFFの場合、ソース信号電圧は液晶とコンデンサ(不図示)によって保持されたままである。つまり、以上のようなTFT55のON/OFFにより、液晶が部分的に透過率を変化させ、画像を形成する。
 次に、このような液晶表示パネル51に対して光を供給するバックライトユニット61について説明する。バックライトユニット61は、図8に示すように、蛍光管62、反射シート63、光学シート群(64~66)を含む。
 蛍光管62は、光源で、例えば冷陰極放電管(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)であり、複数本で搭載される(なお、図面では一部の蛍光管62しか図示していない)。なお、便宜上、蛍光管62の並び方向をX方向、蛍光管62の延び方向をY方向、X方向とY方向とに直交する方向をZ方向と称する。
 また、蛍光管62は、PWM周期と呼ばれる短い周期内にて、点灯期間と消灯期間との時間比率(Duty)の変化に応じて光量を変えるパルス幅変調(Pulse Width Modulation;PWM)方式を採用する。そして、この光量制御は、バックライトユニットコントローラ31を介して制御される(後述の図10参照)。
 反射シート63は、敷き詰められた蛍光管62に覆われており、それら蛍光管62から進行してくる光を反射させることで、光学シート群(64~66)へ光を導く。
 光学シート群(64~66)は、拡散シート64、プリズムシート65・66を含む。拡散シート64は、敷き詰められた蛍光管62を覆うように位置し、蛍光管62からの面状光を拡散させて、液晶表示パネル51全域に光をいきわたらせる。
 プリズムシート65・66は、例えばシート面内にプリズム形状を有し、光の放射特性を偏向させる光学シートであり、拡散シート64を覆うように位置する。そのため、このプリズムシート65・66は、拡散シート64から進行してくる光を集光させ、輝度を向上させる。
 そして、以上のようなバックライトユニット61では、蛍光管62からの光は面状光になって出射し、その面状光は光学シート群(64~66)を通過することで発光輝度を高めたバックライト光になって出射する。そして、このバックライト光が液晶表示パネル51に到達し、そのバックライト光によって、液晶表示パネル51は画像を表示させる。
 ここで、以上のような液晶表示パネル51およびバックライトユニット61を搭載する液晶表示装置71に含まれる種々回路を、図10を用いて説明する。詳説すると、液晶表示装置71に含まれる映像信号処理部21、液晶表示パネルコントローラ11、ゲートドライバー22、ソースドライバー23、およびバックライトユニットコントローラ31、について説明する。
 映像信号処理部21は、映像信号、例えば、テレビ放送のテレビ映像音声信号またはビデオのビデオ映像音声信号を処理することで、映像音声加工信号を生成する。なお、以降では、映像音声加工信号を構成する映像加工信号と音声加工信号のうち、映像加工信号を重点的に説明する。
 映像加工信号は、例えば、液晶表示パネルに映し出される色映像信号DS、および、色映像信号に関する同期信号(クロック信号CLK、垂直同期信号VS、および水平同期信号HS等)である。そして、これらの信号は、映像信号処理部21によって、液晶表示パネルコントローラ11に送信される。また、映像信号処理部21は、色映像信号に対して、γ補正、コントラスト補正、色空間変換処理等の種々補正処理を行ってもよい。
 液晶表示パネルコントローラ11は、ゲートドライバー22、ソースドライバー23、およびバックライトユニットコントローラ31を介して、液晶表示パネル51の表示画像の制御、および、バックライトユニット61の駆動タイミングの制御をする。詳説すると、液晶表示パネルコントローラ11は、映像信号処理部21からの同期信号を受信して、種々のタイミング信号を生成する。例えば、液晶表示パネルコントローラ11は、ゲートドライバー22、ソースドライバー23、およびバックライトユニットコントローラ31に対して、種々のタイミング信号を送信する。
 具体的には、液晶表示パネルコントローラ11は、ゲートクロック信号(GCK)およびゲートスタートパルス(GSP)等のタイミング信号を生成して、ゲートドライバー22に送信するとともに、ソースクロック信号(SCK)およびソーススタートパルス(SSP)等のタイミング信号を生成して、ソースドライバー23に送信する。また、液晶表示パネルコントローラ11は、液晶表示パネル51の駆動に、蛍光管62の駆動(点灯/消灯)を連動させる点灯タイミング信号を生成して、バックライトユニットコントローラ31に送信する。
 ゲートドライバー22は、液晶表示パネルコントローラ11から送信されるゲートクロック信号(GCK)およびゲートスタートパルス(GSP)等の各種タイミング信号に基づいて、ゲート信号を生成し、ゲート信号線53に送信する。
 ソースドライバー23は、液晶表示パネルコントローラ11から送信されるソースクロック信号(SCK)およびソーススタートパルス(SSP)等の各種タイミング信号に基づき、色映像信号DSをサンプリングして、ソース信号を生成し、ソース信号線54に送信する。
 すなわち、液晶表示パネル51に画像が表示される場合、ゲートドライバー22およびソースドライバー23は、以下の通りに動作する(なお、コモン電極58には、液晶表示パネルコントローラ11に含まれる不図示のコモン電極電圧制御部によって、コモン電圧が印加されている)。
 まず、ゲートドライバー22が各ゲート信号線53にゲート信号を送信することで、各画素のTFT55を順次ONさせる。そして、ソースドライバー23は、ゲートドライバー22による各ゲート信号線53へのゲート信号送信のタイミング合わせて、ソース信号線54にソース信号を送信する。すると、画素電極56およびコモン電極58における電位差がソース信号に応じて変化し、液晶が変調する。その結果、バックライトユニット61からの光量が、液晶を透過することで変化し、ソース信号に対応する画像が、液晶表示パネル51に表示される。
 バックライトユニットコントローラ31は、蛍光管62を制御するものであり、調光パルス発生部32、パルス幅変調ユニット33、およびインバータユニット35を含む。
 調光パルス発生部32は、基準発振クロックを生成する基準発信器(不図示)を含み、そのクロックに基づいて調光信号を生成する。
 パルス幅変調ユニット33は、蛍光管62毎に対応して、パルス幅変調部34を複数個含む。そして、パルス幅変調部34は、調光パルス発生部32からの調光信号を受信し、その調光信号のパルス幅および周期を変調させる(なお、このように変調された調光信号をPWM信号とも称する)。
 インバータユニット35は、蛍光管62毎、ひいてはパルス幅変調部34毎に対応して、インバータ36を複数個含む。そして、インバータ36は、パルス幅変調部34によって生成された調光信号に基づいて、電源(不図示)から供給された電流を調整して、蛍光管62の発光を制御する発光信号を生成し、蛍光管62に送信する。その結果、蛍光管62の発光は、バックライトユニットコントローラ31によって制御される。
 続いて、液晶表示装置71における種々信号について、図1および図2を用いて説明する。
 図1には、マトリックス状に並ぶ画素を示す液晶表示パネル51と、3種類の信号線図とが図示される。なお、各信号線に対応して図示される“H”と“L”とは、信号のハイとローとを意味し、白線矢印は、信号の時間経過方向を意味する(なお、垂直同期信号VSに対応する白色矢印は、1行目、2行目、…、n行目と画素の行順に進むことを意味し、水平同期信号HSに対応する白色矢印は、1列目、2列目、…、m列目と画素の列順に進むことを意味する)。
 そして、3種類の信号とは、液晶表示パネルコントローラ11によって制御されている垂直同期信号VSおよび水平同期信号HSと、バックライトユニットコントローラ31によって制御されている調光信号PWMとである。また、図2は、上から順に、垂直同期信号VS、調光信号PWMを示すとともに、網線矢印の先に、垂直同期信号VSと調光信号PWMとを重ね合わせた図を示す。
 ここで、図2に示すように、垂直同期信号VSにて、最大信号値をH1、最小信号値をL1、最大信号値H1と最小信号値L1との中間値である中間信号値をM1、とする。また、調光信号PWMにて、最大信号値をH2、最小信号値をL2、とする{なお、最大信号値、最小信号値、中間信号値をわかりやすく示した補助線(点線)は、便宜上、信号値の実線と重ならないように図示する}。
 すると、図2の網線矢印の先に示すように、調光信号PWMの最小信号値L2と垂直同期信号VSの最小信号値L1とは、ほほ同じ信号値である(L2≒L1)。しかしながら、調光信号PWMの最大信号値H2は、垂直同期信号VSの中間信号値M1に比べて小さい(H2<M1<H1)。すなわち、液晶表示パネルコントローラ11は、垂直同期信号VSにおける中間信号値M1を、垂直同期信号VSにおける1フレーム期間での全期間にて、調光信号PWMの最大信号値H2よりも高くする。
 このようになっていると、垂直同期信号VSと調光信号PWMとが干渉したとしても、1フレーム(1画面)期間中における垂直同期信号VSの中間信号値M1の信号値は、調光信号PWMの信号値を超える。そのため、1フレーム期間中に、調光信号PWMの信号値が垂直同期信号VSの信号値を超えることに起因して、不要な画像が液晶表示パネル51に見えることは、図3に示すように無くなる(後述の図5および図7に示すような不要な画像99が、液晶表示パネル51に映し出されない)。
 なお、図2の垂直同期信号VSと調光信号PWMとを重ね合わせた図に示すように、垂直同期信号VSにおける1フレーム期間での全期間で、一定値の中間信号値M1が、調光信号PWMの最大信号値H2よりも高くなっている場合が最も望ましいが、これに限らず、図4および図6に示すようになっていてかまわない。
 すなわち、図4および図6での垂直同期信号VSのみを示す図に示すように、垂直同期信号VSにおける最大信号値H1と最小信号値L1との中間である中間信号値M1が、一定値ではなく、時間の経過とともに徐々に上昇する信号波形(図4参照)であっても、時間の経過とともに徐々に低下する信号波形(図6参照)であってもかまわない。
 ただし、図4および図6での垂直同期信号VSと調光信号PWMとを重ね合わせた図に示すように、垂直同期信号VSにおける1フレーム期間での少なくとも一部期間の中間信号値M1が、調光信号PWMの最大信号値H2よりも高くなっていなければならない。
 このようになっていると、垂直同期信号VSと調光信号PWMとが干渉したとしても、1フレーム期間中における垂直同期信号VSの中間信号値M1の大部分の信号値が、調光信号PWMの最大信号値H2を超える。いいかえると、1フレーム期間中における垂直同期信号VSの中間信号値M1の一部分の信号値だけが、調光信号PWMの最大信号値H2を超えない(図4および図6での二点鎖線で囲まれる領域を参照)。
 そのため、1フレーム期間中に、調光信号PWMの信号値が垂直同期信号VSの信号値を超えることに起因して、不要な画像99が液晶表示パネル51に見えることは、図5および図7に示すように、若干発生する。しかしながら、1フレーム期間という僅かな期間中における極めて一瞬に、不要な画像99が見えたとしても、人間は不快には感じにくい。そのため、総合的には、人間が液晶表示パネル51の画像を見て、不快には感じにくい。
 [その他の実施の形態]
 なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
 例えば、以上の液晶表示装置71では、映像音声信号における映像信号を、映像信号処理部52が処理していた。そのため、このような液晶表示装置71を搭載する受信装置は、テレビ放送受信装置(いわゆる液晶テレビジョン)といえる。しかし、液晶表示装置71が処理する映像信号は、テレビ放送に限定されるものではない。例えば、映画等のコンテンツ録画した記録媒体に含まれる映像信号でも、インターネットを介して送信される映像信号であってもかまわない。
 また、液晶表示パネルコントローラ11による垂直同期信号VSの信号変調処理は、信号変調プログラムで実現される。そして、この信号変調プログラムは、コンピュータにて実行可能なプログラムであり、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。なぜなら、記録媒体に記録されたプログラムは、持ち運び自在になるためである。
 なお、この記録媒体としては、例えば分離される磁気テープやカセットテープ等のテープ系、磁気ディスクやCD-ROM等の光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)や光カード等のカード系、あるいはフラッシュメモリ等による半導体メモリ系が挙げられる。
 また、液晶表示パネルコントローラ11は、通信ネットワークからの通信で信号変調プログラムを取得してもよい。なお、通信ネットワークとしては、有線無線を問わず、インターネット、赤外線通等が挙げられる。
    11   液晶表示パネルコントローラ(パネルコントローラ)
    21   映像信号処理部
    22   ゲートドライバー
    23   ソースドライバー
    31   バックライトユニットコントローラ
    32   調光パルス発生部
    33   パルス幅変調ユニット
    35   インバータユニット
    51   液晶表示パネル(表示パネル)
    52   アクティブマトリックス基板
    53   ゲート信号線
    54   ソース信号線
    55   TFT
    56   画素電極
    57   対向基板
    58   コモン電極
    59   カラーフィルタ
    61   バックライトユニット(照明装置)
    62   蛍光管
    71   液晶表示装置(表示装置)
    H1   垂直同期信号の最大信号値
    L1   垂直同期信号の最小信号値
    M1   垂直同期信号の中間信号値
    H2   調光信号の最大信号値
    L2   調光信号の最小信号値

Claims (5)

  1.  調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御するパネルコントローラにあって、
     垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、上記調光信号の最大信号値よりも高くするパネルコントローラ。
  2.  請求項1に記載のパネルコントローラと、
     上記パネルコントローラによって、表示画像を制御される上記液晶表示パネルと、
     上記液晶表示パネルに対して光を供給する上記照明装置と、
    を含む液晶表示装置。
  3.  調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御するパネルコントローラの信号変調方法にあって、
     垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、上記調光信号の最大信号値よりも高くする信号変調方法。
  4.  調光信号にしたがって駆動する照明装置からの光を受ける液晶表示パネルを制御するパネルコントローラの信号変調プログラムにあって、
     垂直同期信号における最大信号値と最小信号値との中間値である中間信号値を、垂直同期信号における1フレーム期間での少なくとも一部期間にて、上記調光信号の最大信号値よりも高くする信号変調を、上記パネルコントローラに実行させる信号変調プログラム。
  5.  請求項4に記載の信号変調プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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