JP3764504B2

JP3764504B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3764504B2
Application number: JP04057095A
Authority: JP
Inventors: 良英長津; 進土田; 謙介本村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JPH08237579A; EP0730371A3; US6111559A; IN192868B; EP0730371A2

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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で順次ドライ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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成した本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、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、上記増幅器から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値設定手段と、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が所定レベル以下で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が所定レベル以下と判断された場合、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて増幅器の増幅率を増加させるよう上記増幅値設定手段を制御するとともに、上記バックライトの照度を低下させ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。
【００１０】
この液晶表示装置は、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でないと判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段のみ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可変設定するよう制御することを特徴とする。
【００１１】
また、この液晶表示装置は、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、上記照度設定手段は、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。
【００１２】
さらに、この液晶表示装置は、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。
【００１３】
【作用】
本発明に係る液晶表示装置では、供給された画像信号の振幅値を振幅値検出手段により検出し、検出された上記画像信号の振幅値が所定レベル以下であるか否かを判断手段により判断し、上記画像信号の振幅値が所定レベル以下の場合、制御手段により、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて、上記画像信号を増幅する増幅器の増幅率を増加させるよう増幅値設定手段を制御するとともに、上記増幅器から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の背面側から主面側に光を照射するバックライトの照度を低下させるよう照度設定手段を制御する。この液晶表示装置では、振幅値検出手段で検出された画像信号の振幅値が小さい際に、照度設定手段でバックライトの照度を下げ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。
【００１４】
また、この液晶表示装置では、上記判断手段により上記画像信号の振幅値が所定レベル以下でないと判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段のみ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可変設定するよう制御する。
【００１５】
また、この液晶表示装置において、上記照度設定手段は、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
【００１６】
さらに、この液晶表示装置において、上記照度設定手段は、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
【００１７】
【実施例】
以下、本発明に係る液晶表示装置の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る液晶表示装置によれば、振幅値検出手段で検出された画像信号の振幅値が小さい際に、照度設定手段でバックライトの照度を下げ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ので、画像信号レベルが小さい場合においても、画質を劣化させことなく、液晶ディスプレイの表示可能な階調の減少を抑えられ、最適な表示状態を保ち高画質な画像を出画することができる。
【００４０】
また、この液晶表示装置では、判断手段により上記画像信号の振幅値が所定レベル以下でないと判断された場合に、上記制御手段は、上記照度設定手段のみ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可変設定するよう制御する。
【００４１】
また、この液晶表示装置では、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ので、バックライトによる消費電力を低減し、且つ、安定に黒レベル等の出画が可能である。
【００４２】
さらに、この液晶表示装置では、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で過渡状態が検出された際に、照度設定手段によりバックライトの照度を可変設定するので、バックライトによる消費電力を低減し、且つ、安定に黒レベル等の出画が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置のブロック図である。
【図２】上記液晶表示装置の要部のブロック図である。
【図３】上記液晶表示装置の液晶ディスプレイの構成図である。
【図４】従来の液晶表示装置のブロック図である。
【符号の説明】
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

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、
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、
上記増幅器から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値設定手段と、
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が所定レベル以下で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が所定レベル以下と判断された場合、上記画像信号の振幅値のレベルに応じて増幅器の増幅率を増加させるよう上記増幅値設定手段を制御するとともに、上記バックライトの照度を低下させ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。
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でないと判断された場合、上記制御手段は、上記照度設定手段のみ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可変設定するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
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、
上記照度設定手段は、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。
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請求項１に記載の液晶表示装置。