JP3265048B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、明るさ調整機能が付加
されている液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin F
ilm Transistor）を用いたアクティブマトリクス駆動方
式の液晶表示装置（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと称する）
を、従来例として以下に説明する。

【０００３】上記ＴＦＴ−ＬＣＤは、図６に示すよう
に、直交配置された信号電極５２…およびゲート電極５
３…、信号電極５２…とゲート電極５３…との各交差部
付近にマトリクス状に配置されたＴＦＴ５５…、ＴＦＴ
５５…の各ドレインに接続された絵素電極５４…、液晶
層を介して絵素電極５４…と対向配置された対向電極５
６等を有する液晶パネル５１を有している。上記ＴＦＴ
５５…のソースは信号電極５２…に、また、ゲートはゲ
ート電極５３…にそれぞれ接続されている。この液晶パ
ネル５１は、信号電極５２…に接続されているソース駆
動回路５７と、ゲート電極５３…に接続されているゲー
ト駆動回路５８とによって駆動される。

【０００４】上記ソース駆動回路５７には、後述の映像
信号処理回路からの表示信号と共に、図示しない制御装
置からの制御信号が入力されるようになっており、水平
同期信号に同期した制御信号のサンプリングパルスに基
づいて、１水平走査期間の表示信号が、シフトレジスタ
５９を介してサンプル・ホールド回路６０に与えられ、
出力バッファ６１を介して各信号電極５２…に出力され
る。

【０００５】一方、ゲート駆動回路５８には上記制御装
置からの制御信号が入力されるようになっており、この
水平同期信号に同期した制御信号に基づいて、ゲートＯ
Ｎ信号がシフトレジスタ６２内を順次シフトしながらレ
ベルシフタ６３に与えられ、該レベルシフタ６３におい
てゲートＯＮ信号のレベルがＴＦＴ５５をＯＮにするレ
ベルに変換されて、出力バッファ６４を介して各ゲート
電極５３…に出力される。

【０００６】このように、ゲート電極５３…が順次走査
されることによって、各ゲート電極５３毎にゲート電極
５３上のＴＦＴ５５…が導通状態に励起し、上記表示信
号の信号電圧Ｖ_S が絵素電極５４…に印加される。

【０００７】また、液晶層を介して絵素電極５４…と対
向配置されている対向電極５６には、図示しない対向電
極駆動回路より対向電極信号が出力され、対向電圧Ｖ
_COM が印加されるようになっている。

【０００８】これにより、信号電圧Ｖ_S が印加されてい
る絵素電極５４と対向電圧Ｖ_COM が印加されている対向
電極５６との間には電位差が生じ、電界により液晶が駆
動される。例えば、通常時は光を透過する一方、電圧の
印加によって光を遮断するノーマリーホワイトのＴＦＴ
−ＬＣＤにおいて用いられる液晶の光透過率特性は、図
１１に示す通りであり、対向電圧Ｖ_COM と信号電圧Ｖ_S
との差（以下、駆動電圧Ｖと称する）に応じて光透過率
が変化し、これによって映像信号に応じた表示が行われ
るようになっている。

【０００９】尚、液晶に一定の電圧が常に印加されると
電気分解による液晶の劣化が生じると共に、フリッカが
目立つことになるため、駆動電圧Ｖの極性は所定周期で
反転する必要がある。そこで、通常、図９に示すよう
に、対向電極信号の対向電圧Ｖ_COM を一定レベルとし、
映像信号を１水平走査期間毎に切り替えるようになって
いる。尚、ここでは、説明の都合上、階調パターンを表
示する映像信号を示している。

【００１０】但し、上記の場合、映像信号全体のピーク
ピーク振幅が大きくなるため、ソース駆動回路５７の信
号電極５２…への供給電圧が高くなり、消費電力が大き
くなると共に、ソース駆動回路５７に用いられるドライ
バＩＣも耐圧の高いものが必要となる。

【００１１】そこで、従来より、図１０に示すように、
対向電極信号を交流化することにより、液晶の駆動電圧
Ｖとなる対向電圧Ｖ_COM と信号電圧Ｖ_S との差を保持し
たまま映像信号全体のピークピーク振幅を小さくするこ
とができる対向電極信号の交流駆動方式が用いられてい
る。

【００１２】ところで、図１１に示した液晶の光透過特
性には、図１２に示すような視角による依存性があり、
したがって、同じ表示画像であっても、視角が０°のと
きに比べて、例えば画面を下３０°から見上げれば暗く
なる一方、上３０°から見下ろせば明るく見えることに
なる。そこで、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶
表示装置には、上記のような視角特性の補正を行うため
に、通常、明るさ調整機能が付加されており、液晶表示
装置の使用状態に応じて明るさ調整が可能となってい
る。

【００１３】この明るさ調整は、従来、映像信号の１水
平走査期間中のＤＣレベルを変化させて駆動電圧Ｖを調
整することにより行われている。例えば、図８中のＤの
ように、映像信号と対向電極信号との電圧差（即ち、駆
動電圧Ｖ）を小さくすれば表示画面を明るく、また、同
図中のＥのように、映像信号と対向電極信号との電圧差
を大きくすれば表示画面を暗くすることができる。

【００１４】ここで、明るさ調整機能を有する従来の映
像信号処理回路を、図７に基づいて説明する。従来の映
像信号処理回路は、基本的には、映像信号から同期信号
を分離する同期分離回路６５、映像信号のペデスタルレ
ベルを一定にするためのペデスタルクランプ回路６６、
映像信号を増幅すると共に１水平走査期間毎に反転する
反転増幅回路６７および明るさ設定回路６８から構成さ
れている。

【００１５】この映像信号処理回路においては、先ず、
テレビ信号等から分離されたもとの映像信号が、同期分
離回路６５およびペデスタルクランプ回路６６に入力さ
れることになる。ここで、上記同期分離回路６５は、も
との映像信号から分離した同期信号に基づいて、ペデス
タルレベル（即ち、黒レベル）の部分をクランプするた
めのゲートパルスｄを形成してペデスタルクランプ回路
６６に出力する。さらに、ペデスタルクランプ回路６６
には、使用者による明るさ調整操作に応じた明るさ調整
信号ｅが明るさ設定回路６８より入力されるようになっ
ている。

【００１６】上記ペデスタルクランプ回路６６は、ゲー
トパルスに基づいて、映像信号中のペデスタルレベルの
部分をクランプし、また、上記明るさ設定回路６８から
入力されている明るさ調整信号ｅに基づいて、ペデスタ
ルに対して直流電圧を与える。これにより、映像信号全
体のＤＣレベルが確定される。即ち、明るさ調整は、上
記のＤＣレベルの調整によってなされる。

【００１７】この後、反転増幅回路６７において上記の
映像信号が増幅され、且つ、１水平走査期間毎に反転さ
れることにより、例えば図８中のＤまたはＥのような波
形の映像信号が得られる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、映像信号のＤＣレベル（直流成分）を変
化させることにより、即ち、黒レベルから白レベルを全
体的に変化させることにより明るさ調整を行うようにな
っているので、視角に基づく黒レベル付近に対応する画
像の視認性の補正に対しては有効であるが、明るくなる
方向に明るさ設定を変化させて行くと、白レベル付近に
対応する画像の白つぶれが発生するといった問題が起き
ることになる。これは、明るくなる方向に明るさ設定を
変化させると、映像信号全体が白レベルの方向にシフト
するため、液晶の有する光透過率特性の白レベルの飽和
領域にて階調が出なくなるからである。一方、暗くなる
方向に明るさ設定を変化させると、今度は映像信号全体
が黒レベルの方向にシフトするため、白レベルも同時に
低下することになり、液晶表示のダイナミックレンジを
有効に利用できないという問題が生じる。

【００１９】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、明るさ調整を行った場合に白付近の表
示画面に白つぶれが発生することがなく、また、液晶表
示のダイナミックレンジを有効に利用した表示が可能で
あり、明るさ調整によって視角に応じた最適な表示状態
が得られる液晶表示装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示装
置は、映像信号に基づいて液晶層を駆動する表示信号が
供給される表示電極と、液晶層を介して上記表示電極と
対向配置され、対向電極信号が供給される対向電極と、
上記映像信号の直流成分を変化させることによって表示
電極と対向電極との間の電位差を調整して表示画面の明
るさ調整を行う明るさ調整手段とを備えて、通常時は光
を透過する一方、電圧の印加によって光を遮断するノー
マリーホワイト型の液晶表示装置であって、上記の課題
を解決するために、以下の手段を講じたことを特徴とし
ている。

【００２１】即ち、上記の液晶表示装置は、表示画面の
明るさ設定のために、上記明るさ調整手段に直流成分を
指定する明るさ調整信号を出力する明るさ設定手段と、
上記表示信号を増幅すると共に１水平走査期間毎に表示
信号を反転する反転増幅回路と、１フレーム期間中にお
ける上記表示信号の白ピークを検出する白ピーク検出手
段と、各フレームの上記表示信号の白ピークが、液晶の
光透過率を最大とする白の飽和レベル付近に明るさ調整
によらず略一定に固定されるように、上記白ピーク検出
手段の出力に基づいて、上記表示信号の振幅を変化させ
る振幅調整手段とを備えている。

【００２２】さらに、上記の液晶表示装置は、上記白ピ
ーク検出手段が、上記振幅調整手段の後段に設けられ、
検出信号を振幅調整手段に出力するものである。

【００２３】

【作用】上記の構成によれば、明るさ設定手段から出力
された明るさ調整信号に基づいて明るさ調整手段によっ
て上記映像信号の直流成分が調整されることにより、映
像信号に基づいて液晶層を駆動する表示信号が供給され
る表示電極と対向電極信号が供給される対向電極との間
の電位差が変化し、表示電極と対向電極との間に介在す
る液晶の透過率、即ち、表示画面の明るさが調整され
る。

【００２４】ここで、上記の液晶表示装置は、１フレー
ム期間中における表示信号の白ピークを検出する白ピー
ク検出手段と、上記白ピーク検出手段の出力に基づい
て、表示信号の振幅を変化させる振幅調整手段とを備え
ており、各フレームの表示信号の白ピークが、液晶の光
透過率が最大となり白表示の飽和が発生する白の飽和レ
ベル付近に明るさ調整によらず略一定に固定されるよう
になっている。なお、上記白の飽和レベルとは、例え
ば、図１２に示すような光透過率特性を有する液晶の場
合では、同図中における白の飽和点Ｐに対応する映像信
号の電圧レベルのことである。また、上記の表示信号の
１フレーム期間中における白ピークとは、表示画面の１
画面上の最も白に近い部分に対応するレベルである。

【００２５】このため、明るさ調整がなされても、常
に、画面上の白レベルに対応する部分を、白表示の飽和
が発生する付近で固定することができる。したがって、
明るくなる方向に明るさ設定を変化させた場合でも、従
来のように白付近の表示の階調性が損なわれて白つぶれ
を起こすことはない。また、暗くなる方向に明るさ設定
を変化させた場合でも、表示信号の白レベルが白の飽和
レベル付近に固定されるため、液晶表示のダイナミック
レンジを有効に利用することができる。

【００２６】また、上記の図１２に示すように、光透過
率がゼロに近づく駆動電圧Ｖ（映像信号と対向電極信号
との間の電圧差）は、視角の変化に応じて大きく変化す
るが、白の飽和点Ｐに対応する駆動電圧Ｖは、視角によ
らず略一定である。したがって、上記のように、明るさ
調整に依らず表示信号の白レベルを白の飽和レベル付近
に固定することにより、視角に応じた最良の表示信号波
形が得られる。このため、本液晶表示装置で視角特性の
補正のために明るさ調整を行えば、視角に応じた視認性
のよい表示状態に調整することができる。

【００２７】例えば、映像信号の１フレーム期間中にお
ける白ピークが白レベルであった場合を考えると、明る
さ調整によって映像信号の直流成分が変化すると、表示
信号の白レベルも変化することになるが、この白レベル
の変化は、白ピーク検出手段において検出され、この白
ピーク検出手段の出力に基づいて振幅調整手段で表示信
号の振幅が調整されることになり、白ピークとしての白
レベルは白の飽和レベル付近に固定されることになる。
即ち、映像信号の１フレーム期間中における白ピークが
白レベルであった場合、明るさ調整に連動して表示信号
の振幅が調整され、視角に応じた最良の表示信号波形が
得られることになる。そして、本構成では、さらに、映
像信号の１フレーム期間中における白ピークが白レベル
以外であった場合でも、表示信号の白ピークが白の飽和
レベル付近に固定されることになる。

【００２８】即ち、どのような映像信号が入力されて
も、画面上の最も明るい部分を白表示の飽和が発生する
付近で固定することができ、常に液晶表示のダイナミッ
クレンジを最大限に利用した表示を行うことができる。
したがって、本液晶表示装置で視角特性の補正のために
明るさ調整を行えば、例えば、入力信号として比較的振
幅の小さい映像信号が入力されても、液晶表示のダイナ
ミックレンジが最大限に利用されるため、視角の状態に
合わせて最も視認性のよい状態に調整することが可能と
なる。

【００２９】さらに、上記の液晶表示装置は、上記白ピ
ーク検出手段が、上記振幅調整手段の後段に設けられ、
検出信号を振幅調整手段に出力する。

【００３０】これにより、上記振幅調整手段は、上記白
ピーク検出手段からの検出信号に基づいて、元の映像信
号の振幅のゲイン調整を行った後、映像信号を明るさ調
整手段に出力することができる。よって、上記振幅調整
手段が、上記白ピーク検出手段からの検出信号に基づい
て、映像信号の振幅のゲイン調整を行うことにより、映
像信号の各フレーム期間中における白ピークを白の飽和
レベル付近に固定することができる。

【００３１】

【実施例】〔実施例１〕 本発明の一実施例について図１ないし図４に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

【００３２】本実施例に係る液晶表示装置は、図２に示
すように、スイッチング素子としてＴＦＴ５を用いたア
クティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置（以下、Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤと称する）である。ここでは、通常時は光
を透過する一方、電圧の印加によって光を遮断するノー
マリーホワイト型のＴＦＴ−ＬＣＤについて説明する。

【００３３】上記ＴＦＴ−ＬＣＤは、複数のＴＦＴ５…
がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板、このＴＦＴ基
板と対向配置される対向基板、これらＴＦＴ基板と対向
基板との間に設けられる液晶層および２枚の偏向板等か
らなる液晶パネル１を備えている。この液晶パネル１の
ＴＦＴ基板には、透明導電膜からなる帯状の信号電極２
…とゲート電極３…とが直交配置されている。また、Ｔ
ＦＴ基板における信号電極２…とゲート電極３…との各
交差部には、上記ＴＦＴ５…および透明導電膜からなる
絵素電極（表示電極）４…が配置されており、ＴＦＴ５
のソースは信号電極２に、そのドレインは絵素電極４
に、そして、そのゲートはゲート電極３にそれぞれ接続
されている。また、上記対向基板には、透明導電膜から
なる対向電極６が形成されている。

【００３４】上記液晶パネル１は、信号電極２…に接続
されているソース駆動回路７と、ゲート電極３…に接続
されているゲート駆動回路８とによって駆動されるよう
になっている。

【００３５】上記ソース駆動回路７は、基本的にはシフ
トレジスタ９、サンプル・ホールド回路１０および出力
バッファ１１から構成されている。このソース駆動回路
７には、図示しない電源装置より電力が供給されている
と共に、後述の映像信号処理回路からの映像信号、およ
び、図示しない制御装置からの制御信号が入力されるよ
うになっている。

【００３６】上記ゲート駆動回路８は、基本的にはシフ
トレジスタ１２、レベルシフタ１３および出力バッファ
１４から構成されている。このゲート駆動回路８には、
上記電源装置より電力が供給されていると共に、上記制
御装置からの制御信号が入力されるようになっている。

【００３７】また、液晶層を介して上記絵素電極４…と
対向配置されている対向電極６には、図示しない対向電
極駆動回路より出力された対向電極信号の対向電圧Ｖ
_COM が印加されるようになっている。

【００３８】上記ＴＦＴ−ＬＣＤは、テレビ信号等から
分離されたもとの映像信号を処理して上記ソース駆動回
路７に供給する映像信号（特許請求の範囲に記載の表示
信号）を生成する映像信号処理回路を備えている。この
映像信号処理回路は、図１に示すように、基本的には、
もとの映像信号から同期信号を分離する同期分離回路１
５と、映像信号の振幅のゲイン調整を行う振幅調整アン
プ（振幅調整手段）１９と、映像信号のペデスタルレベ
ルを一定にするためのペデスタルクランプ回路（明るさ
調整手段）１６と、映像信号を増幅すると共に１水平走
査期間毎に映像信号を反転する反転増幅回路１７と、装
置外面部に明るさ調整端子を有して使用者による明るさ
調整操作に応じて表示画面の明るさ設定を行うための明
るさ設定回路（明るさ設定手段）１８とから構成されて
いる。

【００３９】上記の構成において、ＴＦＴ−ＬＣＤの動
作を以下に説明する。

【００４０】先ず、テレビ信号等から分離されたもとの
映像信号が、映像信号処理回路において処理され、図２
に示すソース駆動回路７に供給される。尚、上記映像信
号処理回路の動作は、後に詳細に説明する。

【００４１】上記ソース駆動回路７には、上記映像信号
処理回路において処理された映像信号（表示信号）と共
に図示しない制御装置からの制御信号が入力されてお
り、水平同期信号に同期した制御信号のサンプリングパ
ルスに基づいて、１水平走査期間の映像信号が、シフト
レジスタ９を介してサンプル・ホールド回路１０に与え
られ、出力バッファ１１を介して各信号電極２…に出力
される。

【００４２】また、ゲート駆動回路８には、上記制御装
置からの制御信号が入力されており、水平同期信号に同
期した制御信号に基づいて、ゲートＯＮ信号がシフトレ
ジスタ１２内を順次シフトしながらレベルシフタ１３に
与えられ、該レベルシフタ１３においてゲートＯＮ信号
のレベルがＴＦＴ５をＯＮにするレベルに変換されて、
出力バッファ１４を介して各ゲート電極３…に出力され
る。

【００４３】このように、ゲート電極３…が順次走査さ
れることによって、各ゲート電極３毎にゲート電極３上
のＴＦＴ５…が導通状態に励起し、上記映像信号の信号
電圧Ｖ_S が絵素電極４…に印加される。

【００４４】一方、対向電極駆動回路からは、図３中の
Ｃに示すように、１水平走査期間毎に極性が反転する対
向電極信号が、対向電極６に出力されている。即ち、液
晶層を介して絵素電極４…と対向配置されている上記対
向電極６には、上記対向電極信号の対向電圧Ｖ_COM が印
加されるようになっている。

【００４５】これにより、信号電圧Ｖ_S が印加されてい
る絵素電極４と対向電圧Ｖ_COM が印加されている対向電
極６との間には電位差が生じ、電界により液晶が駆動さ
れて上記映像信号処理回路から出力される映像信号（表
示信号）に応じた表示が行われるようになっている。

【００４６】ここで、上記映像信号処理回路の動作を以
下に詳細に説明する。

【００４７】図１に示すように、先ず、もとの映像信号
が、同期分離回路１５および振幅調整アンプ１９に入力
されることになる。ここで、上記同期分離回路１５は、
もとの映像信号から水平同期信号を分離すると共に、該
水平同期信号を図示しない遅延回路で所定時間だけ遅ら
せることによって、映像信号中のペデスタルレベル（即
ち、黒レベル）の部分をクランプするためのゲートパル
スａを形成し、このゲートパルスａをペデスタルクラン
プ回路１６に出力する。

【００４８】一方、装置外面部に設けられた明るさ調整
端子によって使用者による明るさ調整操作（表示画面の
明るさ設定）が可能となっており、明るさ設定回路１８
からは、使用者による明るさ調整操作に応じた明るさ調
整信号ｂが、振幅調整アンプ１９およびペデスタルクラ
ンプ回路１６に出力されている。

【００４９】上記振幅調整アンプ１９は、上記明るさ設
定回路１８から入力されている明るさ調整信号ｂに基づ
いて、もとの映像信号の振幅のゲイン調整を後述の通り
に行った後、該映像信号を明るさ調整手段としてのペデ
スタルクランプ回路１６に出力する。

【００５０】上記ペデスタルクランプ回路１６は、同期
分離回路１５から入力される上記ゲートパルスａに基づ
いて、映像信号中のペデスタルレベルの部分をクランプ
し、また、上記明るさ設定回路１８から入力されている
明るさ調整信号ｂに基づいて、ペデスタルに対して直流
電圧を与える。これにより、映像信号全体のＤＣレベル
が確定され、明るさ設定回路１８における明るさの設定
に応じた映像信号が得られる。具体的には、明るさ設定
回路１８における明るさの設定が明るくなるように設定
されている程、映像信号のＤＣレベルが高くなる。

【００５１】ここで、上記振幅調整アンプ１９について
説明する。本実施例では、上記ペデスタルクランプ回路
１６の映像信号のＤＣレベル（直流成分）の調整と連動
して、振幅調整アンプ１９による映像信号の振幅調整が
行われるようになっている。即ち、上記明るさ調整信号
ｂに基づいた映像信号の振幅のゲイン調整を行う振幅調
整アンプ１９は、明るさ設定回路１８における明るさの
設定が明るくなるように設定されている程（即ち、映像
信号のＤＣレベルが高くなる程）、ゲインが低下するよ
うに設定されており、図４に示すように、映像信号のＤ
Ｃレベルが変化しても、映像信号の白レベルは略一定に
なるように働き、これにより、上記映像信号の白レベル
は、液晶の光透過率が最大となる白の飽和レベル（液晶
の光透過率特性曲線の白の飽和点Ｐに対応するレベル）
Ｖ_S0付近に固定される。

【００５２】上記の図４は、駆動電圧Ｖ（信号電圧Ｖ_S
と対向電圧Ｖ_COM との電圧差）と液晶の光透過率との関
係を示す液晶の光透過率特性の視角依存性を示すと共
に、光透過率特性と映像信号波形との関係を示すもので
ある。同図に示すように、光透過率がゼロに近づく駆動
電圧Ｖは、視角の変化に応じて大きく変化するが、光透
過率が最大となる白の飽和点Ｐに対応する駆動電圧Ｖ₀
は、視角によらず略一定である。したがって、本実施例
のように、明るさ調整に依らず映像信号の白レベルを白
の飽和レベルＶ_S0付近に固定することにより、視角に応
じた最良の映像信号波形が得られる。

【００５３】上記のようにして、振幅調整アンプ１９で
振幅が調整され、且つ、ペデスタルクランプ回路１６で
ＤＣレベルが調整された映像信号は、反転増幅回路１７
に入力され、該反転増幅回路１７において増幅され、且
つ、１水平走査期間毎に反転される。これにより、例え
ば図３中のＡまたはＢのような波形の映像信号（表示信
号）が形成される。そして、この映像信号がソース駆動
回路７に供給されることにより、上述のように、液晶パ
ネル１には該映像信号に応じた表示が行われる。

【００５４】以上のように、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤ
は、ペデスタルクランプ回路１６による映像信号のＤＣ
レベルの調整と連動して、映像信号の振幅調整を行う振
幅調整アンプ１９を備えており、上記映像信号のＤＣレ
ベル（直流成分）が変化しても映像信号の白レベルが白
の飽和レベルＶ_S0付近に固定される構成となっている。

【００５５】このため、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤで
は、明るくなる方向に明るさの設定を変化させても、従
来のように白付近の表示の階調性が損なわれて白つぶれ
を起こすことはない。また、暗くなる方向に明るさ設定
を変化させた場合でも、映像信号の白レベルが白の飽和
レベル付近に固定されるため、液晶表示のダイナミック
レンジを有効に利用することができる。

【００５６】また、図４に示すように、液晶の光透過率
特性曲線の白の飽和点Ｐは、視角に依らず略一定である
ため、本実施例のように、明るさ調整に依らず映像信号
の白レベルが飽和レベルＶ_S0付近に固定することによ
り、視角に応じた最良の映像信号波形が得られる。した
がって、本実施例のＴＦＴ−ＬＣＤで視角特性の補正の
ために明るさ調整を行った場合、高い表示品質が得られ
る。

【００５７】以上のように、本発明に係る液晶表示装置
は、映像信号に基づいて液晶層を駆動する表示信号が供
給される表示電極と、液晶層を介して上記表示電極と対
向配置され、対向電極信号が供給される対向電極と、上
記映像信号の直流成分を変化させることによって表示電
極と対向電極との間の電位差を調整して表示画面の明る
さ調整を行う明るさ調整手段とを備えているものであっ
て、上記映像信号の直流成分が変化しても、上記表示信
号の白レベルが、液晶の光透過率を最大とする白の飽和
レベル付近に略固定されるように、上記明るさ調整手段
の明るさ調整動作に連動して、上記表示信号の振幅を変
化させる振幅調整手段を備えて構成されてもよい。

【００５８】上記の構成によれば、明るさ調整手段によ
って上記映像信号の直流成分が調整されることにより、
映像信号に基づいて液晶層を駆動する表示信号が供給さ
れる表示電極と対向電極信号が供給される対向電極との
間の電位差が変化し、表示電極と対向電極との間に介在
する液晶の透過率、即ち、表示画面の明るさが調整され
る。

【００５９】そして、上記液晶表示装置は、上記明るさ
調整手段の明るさ調整動作に連動して、表示信号の振幅
を変化させる振幅調整手段を備えており、上記映像信号
の直流成分が変化しても表示信号の白レベルが、液晶の
光透過率が最大となり白表示の飽和が発生する白の飽和
レベル付近に略固定されるようになっている。

【００６０】それゆえ、上記液晶表示装置は、表示画面
の明るさ調整がなされても、常に、画面上の白レベルに
対応する部分を、白表示の飽和が発生する付近で固定す
ることができ、したがって、明るくなる方向に明るさ設
定を変化させた場合でも、従来のように白付近の表示の
階調性が損なわれて白つぶれを起こすことはない。ま
た、暗くなる方向に明るさ設定を変化させた場合でも、
従来のように白レベルが変化することなく白の飽和レベ
ル付近に固定されるため、液晶表示のダイナミックレン
ジを有効に利用することができる。そして、本液晶表示
装置で視角特性の補正のために明るさ調整を行えば、視
角に応じた視認性のよい表示状態に調整することができ
る等の効果を奏する。

【００６１】〔実施例２〕 本発明のその他の実施例について図５に基づいて説明す
れば、以下の通りである。尚、前記実施例１と同様の構
成を有するものには同一の参照番号を付記し、その説明
を省略する。

【００６２】本実施例の液晶表示装置は、映像信号処理
回路以外は前記実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤと同様の構成
を有する。本実施例の映像信号処理回路は、図５に示す
ように、基本的には、同期分離回路１５と、振幅調整手
段としての振幅調整アンプ１９′と、明るさ調整手段と
してのペデスタルクランプ回路１６と、反転増幅回路１
７と、明るさ設定回路１８と、白ピーク検出手段として
の白ピーク検出回路２０とから構成されている。

【００６３】上記白ピーク検出回路２０は、ペデスタル
クランプ回路１６から出力された映像信号の１フレーム
期間中における白ピークを検出し、検出信号ｃを振幅調
整アンプ１９′に出力するようになっている。ここで、
上記の映像信号の１フレーム期間中における白ピークと
は、表示画面の１画面上の最も白に近い部分に対応する
レベルであり、換言すれば、上記白ピーク検出回路２０
は、ペデスタルクランプ回路１６から出力された映像信
号の１フレーム期間中における信号電圧の最大値を検出
する。

【００６４】また、上記振幅調整アンプ１９′は、上記
白ピーク検出回路２０からの検出信号ｃに基づいて、各
フレームの映像信号の白ピークが液晶の光透過率が最大
となる白の飽和レベルＶ_S0（図４参照）付近に略固定さ
れるように、映像信号の振幅のゲイン調整を行うように
なっている。

【００６５】上記の構成において、ＴＦＴ−ＬＣＤの動
作を以下に説明する。

【００６６】先ず、テレビ信号等から分離されたもとの
映像信号が、同期分離回路１５および振幅調整アンプ１
９′に入力されることになる。ここで、上記同期分離回
路１５は、前記実施例１同様、映像信号中のペデスタル
レベル（即ち、黒レベル）の部分をクランプするための
ゲートパルスａをペデスタルクランプ回路１６に出力す
る。また、上記ペデスタルクランプ回路１６には、使用
者による明るさ調整操作に応じた明るさ調整信号ｂが明
るさ設定回路１８より入力されている。

【００６７】上記振幅調整アンプ１９′は、後述の白ピ
ーク検出回路２０からの検出信号ｃに基づいて、もとの
映像信号の振幅のゲイン調整を行った後、該映像信号を
上記ペデスタルクランプ回路１６に出力する。

【００６８】上記ペデスタルクランプ回路１６は、同期
分離回路１５から入力される上記ゲートパルスａに基づ
いて、映像信号中のペデスタルレベルの部分をクランプ
し、また、上記明るさ設定回路１８から入力されている
明るさ調整信号ｂに基づいて、ペデスタルに対して直流
電圧を与え、映像信号全体のＤＣレベルを確定する。こ
の後、ペデスタルクランプ回路１６から出力された映像
信号は、白ピーク検出回路２０および反転増幅回路１７
に入力される。

【００６９】上記白ピーク検出回路２０では、映像信号
の１フレーム期間中における白ピークを検出し、検出信
号ｃを上記振幅調整アンプ１９′に出力する。そして、
上記振幅調整アンプ１９′が、上記白ピーク検出回路２
０からの検出信号ｃに基づいて、映像信号の振幅のゲイ
ン調整を行うことにより、ペデスタルクランプ回路１６
から出力される映像信号の各フレーム期間中における白
ピークが白の飽和レベルＶ_S0付近に略固定されることに
なる。

【００７０】例えば、映像信号の１フレーム期間中にお
ける白ピークが白レベルであった場合を考えると、明る
さ設定回路１８での明るさ設定が変化すれば、ペデスタ
ルクランプ回路１６から出力される映像信号のＤＣレベ
ルが変化し、したがって映像信号の白レベルも変化する
ことになるが、この白レベルの変化は、白ピーク検出回
路２０において検出され、この白ピーク検出回路２０の
出力に基づいて振幅調整アンプ１９′で映像信号の振幅
が調整されることになり、白レベルは白の飽和レベルＶ
_S0付近に略固定されることになる。即ち、映像信号の１
フレーム期間中における白ピークが白レベルであった場
合、前記実施例１と同様の映像信号波形が得られること
になる。また、本実施例では、映像信号の１フレーム期
間中における白ピークが白レベル以外であった場合で
も、該白ピークが白の飽和レベルＶ_S0付近に略固定され
ることになり、液晶表示のダイナミックレンジが最大限
に利用でき、表示画面の視認性がさらに向上する。

【００７１】上記のようにして、振幅調整アンプ１９′
で振幅が調整され、且つ、ペデスタルクランプ回路１６
でペデスタルレベルが調整された映像信号は、反転増幅
回路１７において増幅され、且つ、１水平走査期間毎に
反転される。そして、この映像信号（表示信号）がソー
ス駆動回路７（図１参照）に供給されることにより、前
記実施例１で説明した通り、液晶パネル１（図１参照）
には該映像信号に応じた表示が行われる。

【００７２】以上のように、本実施例の液晶表示装置
は、１フレーム期間中における映像信号の白ピークを検
出する白ピーク検出回路２０と、この白ピーク検出回路
２０の出力に基づいて、映像信号の振幅調整を行う振幅
調整アンプ１９′を備えており、各フレームの映像信号
の白ピークが液晶の光透過率が最大となる白の飽和レベ
ル付近に略固定されるように、映像信号の振幅を変化さ
せる振幅調整手段とを備えており、映像信号の各フレー
ム期間中における白ピークが白の飽和レベルＶ_S0付近に
略固定される構成となっている。

【００７３】これにより、本実施例の液晶表示装置は、
前記実施例１のＴＦＴ−ＬＣＤと同様の効果を得ること
ができる。さらに、どのような映像信号が入力されて
も、画面上の最も明るい部分を白表示の飽和が発生する
付近で固定することができ、常に液晶表示のダイナミッ
クレンジを最大限に利用した表示を行うことができる。
したがって、本実施例の液晶表示装置で視角特性の補正
のために明るさ調整を行う場合、例えば、入力信号とし
て比較的振幅の小さい映像信号が入力されても、液晶表
示のダイナミックレンジが最大限に利用されるため、視
角の状態に合わせて最も視認性のよい状態に調整するこ
とが可能となり、高い表示品質が得られる。

【００７４】尚、上記実施例では、ノーマリーホワイト
型のＴＦＴ−ＬＣＤについて説明したが、ノーマリーブ
ラック型のものにも適用でき、また、ＴＦＴのようなス
イッチング素子を用いないダイナミック駆動方式、ある
いはスタティック駆動方式のものにも適用できる。上記
実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにす
るものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義
に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請
求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することが
できるものである。

【００７５】

【発明の効果】本発明に係る液晶表示装置は、以上のよ
うに、映像信号に基づいて液晶層を駆動する表示信号が
供給される表示電極と、液晶層を介して上記表示電極と
対向配置され、対向電極信号が供給される対向電極と、
上記映像信号の直流成分を変化させることによって表示
電極と対向電極との間の電位差を調整して表示画面の明
るさ調整を行う明るさ調整手段とを備えて、通常時は光
を透過する一方、電圧の印加によって光を遮断するノー
マリーホワイト型の液晶表示装置であって、表示画面の
明るさ設定のために、上記明るさ調整手段に直流成分を
指定する明るさ調整信号を出力する明るさ設定手段と、
上記表示信号を増幅すると共に１水平走査期間毎に表示
信号を反転する反転増幅回路と、１フレーム期間中にお
ける上記表示信号の白ピークを検出する白ピーク検出手
段と、各フレームの上記表示信号の白ピークが、液晶の
光透過率を最大とする白の飽和レベル付近に明るさ調整
によらず略一定に固定されるように、上記白ピーク検出
手段の出力に基づいて、上記表示信号の振幅を変化させ
る振幅調整手段とを備えている構成である。

【００７６】それゆえ、表示画面の明るさ調整がなされ
ても、また、どのような映像信号が入力されても、画面
上の最も明るい部分を白表示の飽和が発生する付近で固
定することができ、常に液晶表示のダイナミックレンジ
を最大限に利用した表示を行うことができる。

【００７７】すなわち、明るくなる方向に明るさ設定を
変化させた場合でも、従来のように白付近の表示の階調
性が損なわれて白つぶれを起こすことはない。また、暗
くなる方向に明るさ設定を変化させた場合でも、従来の
ように白レベルが変化することなく白の飽和レベル付近
に固定されるため、液晶表示のダイナミックレンジを有
効に利用することができる。また、入力信号として比較
的振幅の小さい映像信号が入力されても、非常に視認性
のよい表示画像が得られるという効果を奏する。そし
て、本液晶表示装置で視角特性の補正のために明るさ調
整を行えば、視角に応じた視認性のよい表示状態に調整
することができる等の効果を奏する。

【００７８】また、本発明に係る液晶表示装置は、以上
のように、上記白ピーク検出手段は、上記振幅調整手段
の後段に設けられ、検出信号を振幅調整手段に出力する
構成である。

【００７９】それゆえ、上記振幅調整手段が、上記白ピ
ーク検出手段からの検出信号に基づいて、映像信号の振
幅のゲイン調整を行うことにより、映像信号の各フレー
ム期間中における白ピークを白の飽和レベル付近に固定
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、ＴＦＴ−
ＬＣＤにおける映像信号処理回路の要部の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】上記ＴＦＴ−ＬＣＤにおける液晶パネルおよび
その駆動部の構成を示す説明図である。

【図３】上記ＴＦＴ−ＬＣＤにおける映像信号および対
向電極信号の波形を示す波形図である。

【図４】駆動電圧と液晶の光透過率との関係を示す液晶
の光透過率特性の視角依存性を示すと共に、光透過率特
性と映像信号波形との関係を示す説明図である。

【図５】本発明のその他の実施例を示すものであり、液
晶表示装置における映像信号処理回路の要部の構成を示
すブロック図である。

【図６】従来例を示すものであり、ＴＦＴ−ＬＣＤにお
ける液晶パネルおよびその駆動部の構成を示す説明図で
ある。

【図７】上記従来のＴＦＴ−ＬＣＤにおける映像信号処
理回路の要部の構成を示すブロック図である。

【図８】上記ＴＦＴ−ＬＣＤにおける映像信号および対
向電極信号の波形を示す波形図である。

【図９】対向電圧が一定レベルの通常の駆動方式におけ
る対向電極信号および映像信号の波形を示す波形図であ
る。

【図１０】対向電極信号の交流駆動方式における対向電
極信号および映像信号の波形を示す波形図である。

【図１１】駆動電圧と液晶の光透過率との関係を示す液
晶の光透過率特性を示す説明図である。

【図１２】液晶の光透過率特性の視角依存性を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ 信号電極 ３ ゲート電極 ４ 絵素電極（表示電極） ５ ＴＦＴ ６ 対向電極 ７ ソース駆動回路 ８ ゲート駆動回路 １６ ペデスタルクランプ回路（明るさ調整手段）１７ 反転増幅回路 １８ 明るさ設定回路（明るさ設定手段） １９ 振幅調整アンプ（振幅調整手段） １９′ 振幅調整アンプ（振幅調整手段） ２０ 白ピーク検出回路（白ピーク検出手段） ｂ 明るさ調整信号 ｃ 検出信号 Ｖ_S0 白の飽和レベル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号に基づいて液晶層を駆動する表示
   信号が供給される表示電極と、 液晶層を介して上記表示電極と対向配置され、対向電極
   信号が供給される対向電極と、 上記映像信号の直流成分を変化させることによって表示
   電極と対向電極との間の電位差を調整して表示画面の明
   るさ調整を行う明るさ調整手段とを備えて、 通常時は光を透過する一方、電圧の印加によって光を遮
   断するノーマリーホワイト型の液晶表示装置において、 表示画面の明るさ設定のために、上記明るさ調整手段に
   直流成分を指定する明るさ調整信号を出力する明るさ設
   定手段と、 上記表示信号を増幅すると共に１水平走査期間毎に表示
   信号を反転する反転増幅回路と、 １フレーム期間中における上記表示信号の白ピークを検
   出する白ピーク検出手段と、 各フレームの上記表示信号の白ピークが液晶の光透過率
   を最大とする白の飽和レベル付近に明るさ調整によらず
   略一定に固定されるように、上記白ピーク検出手段の出
   力に基づいて、上記表示信号の振幅を変化させる振幅調
   整手段とを備え、 かつ、上記白ピーク検出手段は、上記振幅調整手段の後
   段に設けられ、検出信号を振幅調整手段に出力するもの
   であることを特徴とする液晶表示装置。