JP3986334B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶モニターや液晶テレビなどの液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置の技術進歩はめざましく、装置の薄さにより省スペースを計れることや省電力が計れることを武器にノート型パソコン、モニター、液晶TV、携帯情報機器、携帯電話等に使用され、大きな市場を形成している。
【0003】
この液晶表示装置は、一対のガラス基板で液晶を挟んだ素子(液晶パネル)の光入射側及び光出射側に偏光板を装着した構成になっており、該偏光板で偏光され液晶パネルに入射された直線偏光光を各画素の液晶層によって変調することにより、画像表示を可能としている。
【0004】
液晶パネルの基本動作原理を図2に示し、説明する。図2はノーマリーホワイト型の液晶パネルを表し、液晶を挟む2枚の偏光シートの偏光軸が直交するように配置されており、充分な印加電圧を加えることで透過率が最小となる構成である。
【0005】
図2において、5は液晶パネル、5aは入射側偏光シート、5bは出射側偏光シート、5cは液晶部、5dは液晶分子であり、電圧印加により螺旋状に回転配向する液晶分子5dを、光が通らないように偏光方向を直交させた2枚の偏光フィルム5a 及び5bで挟む構成となっている。
【0006】
図2aは液晶パネルの光透過(On表示)の原理図で、電圧印加が無い場合液晶パネル5cは螺旋状に回転配向されており、入射した光はまず偏光フィルム5aで一方向の振動方向に偏光され、この偏光光は液晶分子5dの隙間に沿って、偏光方向が90゜捻られることで、偏光光は偏光フィルム5bを透過することになる。
【0007】
図2bは液晶パネルの光遮断(Off表示)の原理で、液晶パネルは電圧を印加されると、液晶分子5dは捻れがとれ直立するため、偏光フィルム5aで偏光した光は、偏光方向を変えることなく液晶パネルを透過することになり、偏光光は遮断される。
【0008】
また、中間調の表示は、On表示とOff表示の中間となる適当な電圧を液晶パネルにかけることによって表現している。カラーの表示方法は1画素をそれぞれRed、Green、Blue のフィルターを有する 3つのドットから構成し、各ドットを制御する事で必要色を表示することになる。
【0009】
図6に液晶表示装置の回路ブロックを示す。図6において、1はY/C分離回路、2はビデオクロマ回路、3はA/Dコンバータ、4は液晶コントローラ、5は液晶パネル、6は蛍光管駆動回路、7はバックライト、8はマイコン、11は階調回路である。
【0010】
入力映像信号は、Y/C分離回路1に入力され、輝度信号と色信号に分離される。輝度信号と色信号はビデオクロマ回路2にて光の3原色である、R、G、Bに変換され、さらに、このアナログRGB信号はA/Dコンバーター3により、デジタルRGB信号に変換され、液晶コントローラ4に入力される。
【0011】
液晶パネル5では液晶コントローラ4からのRGB信号が所定のタイミングで入力されると共に、階調回路11からのRGBそれぞれの階調電圧が供給され、画像が表示されることになる。
【0012】
これらの処理を含め、システム全体の制御はマイコン8が行うことになる。
液晶表示装置の基本構成と基本動作は上述のようになるが、カラー映像表示などの忠実な色再現やハイコントラストを得るためには液晶パネルを構成する各部材の波長依存性等の対応が必要となり、例えば液晶の波長依存性の対応として各種提案がされている。
【0013】
特開平5−323311号公報においては、一般にTNモードでは、電圧無印加時に入射直線偏光に対して、液晶層を通過した後の出射光が偏光軸の直交した直線偏光となるように液晶パネルを設計する。
【0014】
このときの条件は、通常、光学的な位相差△n・d/λ(△n=液晶の屈折率異方性、d=液晶層の厚み、λ=光の波長)がほぼ0.9となる条件であるが、このとき表示モードが電圧無印加時に黒表示となるノーマリーブラックモードの場合では、黒付近の表示は光学的位相差が1付近という比較的大きい領域を用いることになるため波長依存性が大きく、黒付近の中間調では色度変化が激しく表示品位の非常に悪いものになってしまう。
【0015】
一方、ノーマリーホワイトモードでは、光学的位相差が大きい領域で白表示となるが、このときは波長依存が生じていても、色度変化は少なくまた、黒付近では光学的位相差が小さくなり、波長依存性そのものも小さくなるので、色度変化のない均一で良好な表示が得られ、従って一般にはノーマリーホワイトモードのTN液晶表示装置が用いられる。
【0016】
ところが、ノーマリーホワイトモードにおいてコントラスト比の高い表示を得ようとすると、黒表示での光の透過率をできるだけ低くする必要があり、ノーマリーホワイトモードは、電圧を印加して液晶分子が基板面に対して垂直に立ち上がった状態で、黒表示となるものであるが、実際には、電圧を印加しても基板界面付近の液晶分子は基板との相互作用が強く、完全に立ち上がらず、その結果、光学的な位相差が発生し、光の偏光状態が変化し、真の黒表示にはなりにくい。
【0017】
この対応として、光透過性を有する一対の電極基板の間に液晶が狭持された液晶パネルと、液晶パネルの両側に配置された偏光板と、偏光板及び液晶パネルの間に配置され、液晶の所定駆動電圧印加時の、入射光に対する液晶の光学異方性を補正するような光学的位相差を有する光学的位相差フィルムとを備える提案である。
【0018】
特開平7−159770号公報においては、バックライト光が入射される第1の偏光板上に、異なる厚さをもつR、G、Bの各フィルタからなるマルチギャップ・カラーフィルタが設置され、第1の偏光板に対向して第2の偏光板が平行に設置されている。マルチギャップ・カラーフィルタと第2の偏光板と間の第1及び第2の配向膜の間隙には、屈折率異方性Δn=0.094の液晶が充填され、マルチギャップ方式の液晶層形成している。
【0019】
R、G、Bの各フィルタ上の液晶層の厚さはそれぞれ5.6μm、5.0μm、4.8μmとなっている。これをリターデイションΔn・dで表すとそれぞれ0.53μm、0.47μm、0.45μmとなる。このように、マルチギャップ方式の液晶パネルにて、表示色の色度の改善と共に、コントラストの向上を実現する提案である。
【0020】
特開平9−325314号公報においては、一対の基板間に120°以上にねじれ配向されたネマチック液晶層を挟持してなる液晶セルと、光学的異方体とを一対の偏光板間に配置し、光学的異方体により液晶セルの着色を解消する方法である。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置においては、画素のOn/Off時の光学的な特性は、On表示は偏光フィルムの偏光軸を平行にした場合の、Off表示は偏光フィルムの偏光軸を直交させた場合の光学特性にも強い影響を受ける。
【0022】
通常、偏光フィルムの偏光軸を直交配置させた場合、長波長の光より短波長の光の透過率のほうが高く、例えば、よく液晶TVに使用されるヨウ素系偏光シートであれば、偏光軸を直交させるように配置し黒表示を行った場合、黒ではなくヨウ素の色である濃いブルー(高い色温度)が表示されます。つまり、On表示からOff表示、または中間調表示へ移行する場合は、色調が青方向にシフトする事になる。
【0023】
図7に、液晶表示装置で白(On)〜グレー〜黒(Off)表示した場合の色度の変化を測定した一例を示す。液晶パネルに徐々に電圧を印加し、明るさを落していった場合、画面の色が白から徐々に青方向にずれていく事が確認できる。
【0024】
本発明は、そのような状況に鑑みてなされたもので、偏光フィルムの特性とその偏光軸の配置方法に起因する、液晶パネル印加電圧可変時の表示色の変化を補正することを目的とする発明である。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1にかかる発明は、バックライトを有する透過型液晶表示装置において、光源色度可変のバックライト装置と、バックライト制御手段と、入力映像信号の輝度レベル検出手段と、偏光シートにて液晶が挟持された液晶パネルの印加電圧対波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、該バックライト制御手段は、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号を加えて該バックライトの発光色度を制御することを特徴とする。
【0026】
本願の請求項2にかかる発明は、バックライトを有する透過型液晶表示装置において、光源色度可変のバックライト装置と、バックライト制御手段と、入力映像信号の輝度レベル検出手段と、偏光シートの波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、該バックライト制御手段は、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号を加えて該バックライトの発光色度を制御することを特徴とする。
【0027】
本願の請求項3にかかる発明は、光源色度可変のバックライト装置が、発光色の異なる複数の光源からなることを特徴とする。
【0028】
本願の請求項4にかかる発明は、光源色度可変のバックライト装置が、発光強度は一定で、色度のみが可変されることを特徴とする。
【0029】
本願の請求項5にかかる発明は、入力映像信号の輝度レベル検出手段と、ホワイトバランス調整手段と、偏光シートにて液晶が挟持された液晶パネルの印加電圧対波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号にてホワイトバランス調整を行うことを特徴とする。
【0030】
本願の請求項6にかかる発明は、入力映像信号の輝度レベル検出手段と、ホワイトバランス調整手段と、偏光シートの波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号にてホワイトバランス調整を行うことを特徴とする。
【0031】
本願の請求項7にかかる発明は、該波長透過特性をルックアップテーブルに格納することを特徴とする。
【0032】
本願の請求項8にかかる発明は、複数の波長透過特性を格納するルックアップテーブルと、該複数の波長透過特性の1つを指定する手段を有することを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置における実施形態として図1、3、4、5、7と共に説明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0034】
第一の実施形態として、サイドエッジ型のバックライト装置による液晶表示装置に関し、図1、図3と共に説明する。図1において、7aは第一のランプ、7bは第二のランプ、9は輝度レベル検出回路、10はルックアップテーブルである。
【0035】
入力映像信号がY/C分離回路1に入力され、ビデオクロマ回路2・A/Dコンバーター3・液晶コントローラ4を経由し、液晶パネル5に表示されるまでの基本処理は、図6に示した従来実施例の液晶表示装置と同一であるため、説明は省略する。
【0036】
一方、Y/C分離回路1にて映像信号から分離された輝度信号は輝度レベル検出回路9にも入力され、ここで画面全体の平均輝度レベルが検出され、マイコン8に入力される。
【0037】
尚、制御用の輝度信号検出レベルとしては、平均輝度レベルのみに限らず、最大輝度レベルや最低輝度レベル及び、それらの組合せレベルを使用することも可能で、更に、画面全体ではなく、画面の特定領域及び又は画面の特定領域に重さを持たせたレベル検出も可能である。
【0038】
図3はサイドエッジ型のバックライト装置の断面図である。図3において、5aは入射側偏光シート、5bは出射側偏光シート、5cは液晶、7aは第一のランプ、7bは第二のランプ、7dは導光板、7eは反射シート、7fは拡散シートである。
【0039】
ランプ7a、7bから出た光は、透明度の高いアクリルなどを材料とした導光板7dの内部を光ファイバーと同様、全反射の原理で進んでいく。
導光板7dの裏面には光を拡散させるためのドットが印刷などで成形されており、全反射で進行してきた光の一部はこのドットで拡散し導光板7dの表方向(液晶パネル側)に出力され、拡散シート7fにて液晶パネル5を均一に照射することになる。
【0040】
面内の輝度分布、つまり輝度むらコントロールは導光板7d裏面のドットの密度、分布を調整する事によって行われるが、拡散シート7fにても微少なエリア内での輝度むらをコントロールすることが可能である。又、反射シート7eは裏面等から漏れる光を導光板内に戻すために配置される。
【0041】
バックライト7は、長波長域の光スペクトルが強い第一のランプ7aと、 短波長域の光スペクトルが強い第二のランプ7bとで構成され、制御用マイコン8からの制御信号により蛍光管駆動回路6をコントロールし、バックライト7のトータル発光強度を一定としながら、第一のランプ7aと第二のランプ7bそれぞれの発光強度を可変するように構成されている。
【0042】
ルックアップテーブル10には偏光シート5a、5bの材質や偏光軸配置に基づく液晶パネル5の対印加電圧の波長透過特性が格納されている。尚、ルックアップテーブル10に複数の対印加電圧の波長透過特性を収納しておき、使用される偏光シート5a、5bの条件で選択することも可能である。
【0043】
次に、光源の色度制御動作の例を説明する。入力映像信号がY/C分離回路1に入力され、分離された輝度信号は輝度レベル検出回路9にも入力される。輝度レベル検出回路9にて検出された平均輝度レベルはマイコン8に入力され、マイコン8はルックアップテーブル10を参照し、入力された平均輝度レベルに対する光源制御信号を蛍光管駆動回路6に出力する。
【0044】
蛍光管駆動回路6では、マイコン8からの光源制御信号に基づいて、バックライト7のトータル発光強度を一定としながら、所定の光源色度となるように、第一のランプ7aと第二のランプ7bへ駆動電圧を供給することになる。
【0045】
今、輝度レベル検出回路9にて検出された平均輝度レベルが低くなった場合は、偏光シート5a、5bの波長透過特性から液晶パネル5の出力光の色調は青方向にシフトする事になるため、マイコン8はバックライト7の発光色度が赤方向にシフトするように蛍光管駆動回路6へ制御信号を出力し、ランプ7aとランプ7bが所定電圧で駆動され、バックライト7の発光色度が赤方向にシフトされることで、入力映像信号の平均輝度レベルの変化による液晶表示画面の色度変化が補正されることになる。
【0046】
つまり、バックライト7は、ランプ7aの発光強度を強くすれば 赤みの強い色調に、ランプ7bの発光強度を強くすれば 青みの強い色調となる。
【0047】
上述したような構成としているので、画面の表示輝度レベルが低く、液晶パネル透過光が、偏光フィルムの特性によって、色シフトするような場合においても、これを補正する方向にバックライトの発光色をシフトする事によって、液晶表示装置としての表示色は適正に保つ事が可能である。
【0048】
尚、本実施形態では2本の光源で説明したが、3本以上の光源にて実現することも当然可能である。
【0049】
次に、第二の実施形態として、図4、5と共に説明する。図4は直下型バックライト装置を有する液晶表示装置のブロック図である。各ブロックの基本機能に関しては、第一の実施形態と同様であり、階調回路11の動作以外は省略する。図5は直下型バックライト装置の断面図である。図5において、7gは偏光シート、7hは拡散板、7iは蛍光管、7jは反射板である。
【0050】
蛍光管駆動回路6にて駆動される複数の蛍光管7iからの白色光は、蛍光管7iからの直接光や反射板からの反射光として拡散板7hに到達するが、一般的には蛍光管7i直上部の輝度が高くなるため、そのままでは液晶表示面での輝度ムラとなるため、拡散板7hを挿入することで、液晶表示面での輝度の均一化を図ることができる。
【0051】
次に、直下型バックライト装置の色度制御動作の例を説明する。第一の実施形態同様に、入力映像信号がY/C分離回路1に入力され、分離された輝度信号は輝度レベル検出回路9にも入力される。
【0052】
輝度レベル検出回路9にて検出された平均輝度レベルはマイコン8に入力され、マイコン8はルックアップテーブル10を参照し、入力された平均輝度レベルに対する階調補正信号を階調回路11に出力する。階調回路11では、マイコン8からの階調補正信号に基づいて電圧補正した後、RGB階調電圧を液晶パネルに供給する。
【0053】
今、輝度レベル検出回路9にて検出された平均輝度レベル低くなった場合は、偏光シート5a、5bの波長透過特性から液晶パネル5の出力光の色調は青方向にシフトする事になるため、マイコン8は階調回路11へRG階調電圧レベルを増やすように補正をかけることで、低輝度時のホワイトバランスが保たれる。
【0054】
尚、本実施形態ではホワイトバランスを階調回路11からの補正電圧にてとる方法について説明したが、マイコン8がLUT10を参照しその補正信号をビデオクロマ回路2に供給し、ビデオクロマ回路2でホワイトバランスをとることも当然可能である。
【0055】
又、本実施形態においては直下型バックライト方式の液晶表示装置で説明したが、サイドエッジ型のバックライト方式においても信号処理による補正も当然可能である。
【0056】
このように、液晶パネルの光透過特性に合せた補正特性を保持し、入力映像信号に合せてバックライト制御や信号処理補正することで、液晶表示装置の表示色は適正に保つ事が可能となる。
【0057】
本願の請求項1乃至3、5及び6にかかる発明によれば、液晶パネルにおける波長透過特性による表示画面の色度変化を補正することを可能とする。
【0058】
本願の請求項4にかかる発明によれば、光源色度可変のバックライト装置は、発光強度は一定で、色度のみが可変されることで、更に表示品位を確保している。
【0059】
本願の請求項7にかかる発明によれば、波長透過特性を格納するルックアップテーブルを有することで、補正特性の変更も容易とし、精度の高い色度補正を可能としている。
【0060】
本願の請求項8にかかる発明によれば、複数の波長透過特性を格納するルックアップテーブルと、該特性の1つを指定する手段を有することで、液晶パネル部分のみを他の種類と入替えたり、表示部分と処理/制御装置本体が分離された装置の自由な入れ替えを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の機能ブロック図である。
【図2】液晶パネルの基本動作原理図である。
【図3】本発明によるバックライト装置構成図である。
【図4】本発明による液晶表示装置の機能ブロック図である。
【図5】本発明によるバックライト装置構成図である。
【図6】従来の液晶表示装置の機能ブロック図である。
【図7】液晶表示装置の表示の明るさと色度の変化を測定したグラフである。
【符号の説明】
1 Y/C分離回路
2 ビデオクロマ回路
3 A/Dコンバータ
4 液晶コントローラ
5 液晶パネル
6 蛍光管駆動回路
7 バックライト
8 制御マイコン
9 輝度レベル検出回路
10 ルックアップテーブル
11 階調回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device such as a liquid crystal monitor or a liquid crystal television.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the technological progress of liquid crystal display devices has been remarkable, and it has been used for notebook computers, monitors, liquid crystal TVs, portable information devices, mobile phones, etc., with the advantage of being able to save space and power saving due to the thinness of the device, It forms a big market.
[0003]
This liquid crystal display device has a structure in which a polarizing plate is mounted on the light incident side and light emitting side of an element (liquid crystal panel) sandwiching liquid crystal between a pair of glass substrates, polarized by the polarizing plate and incident on the liquid crystal panel. Image display is enabled by modulating the linearly polarized light that has been modulated by the liquid crystal layer of each pixel.
[0004]
The basic operation principle of the liquid crystal panel is shown in FIG. FIG. 2 shows a normally white liquid crystal panel, in which the polarizing axes of two polarizing sheets sandwiching the liquid crystal are arranged so as to be orthogonal to each other, and the transmittance is minimized by applying a sufficient applied voltage. is there.
[0005]
In FIG. 2, 5 is a liquid crystal panel, 5a is an incident side polarizing sheet, 5b is an output side polarizing sheet, 5c is a liquid crystal part, 5d is a liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecules 5d that are rotated and aligned in a spiral shape by applying voltage are converted into light. Is sandwiched between two polarizing
[0006]
FIG. 2A is a principle diagram of light transmission (On display) of a liquid crystal panel. When no voltage is applied, the
[0007]
FIG. 2b shows the principle of light blocking (off display) of the liquid crystal panel. When a voltage is applied to the liquid crystal panel, the liquid crystal molecules 5d are twisted and stand upright, so that the light polarized by the polarizing
[0008]
In addition, halftone display is expressed by applying an appropriate voltage that is intermediate between On display and Off display to the liquid crystal panel. In the color display method, one pixel is composed of three dots each having a red, green, and blue filter, and the necessary colors are displayed by controlling each dot.
[0009]
FIG. 6 shows a circuit block of the liquid crystal display device. In FIG. 6, 1 is a Y / C separation circuit, 2 is a video chroma circuit, 3 is an A / D converter, 4 is a liquid crystal controller, 5 is a liquid crystal panel, 6 is a fluorescent tube driving circuit, 7 is a backlight, and 8 is a microcomputer. , 11 are gradation circuits.
[0010]
The input video signal is input to the Y /
[0011]
In the
[0012]
The
Although the basic configuration and basic operation of the liquid crystal display device are as described above, in order to obtain faithful color reproduction such as color video display and high contrast, it is necessary to deal with the wavelength dependence of each component of the liquid crystal panel. For example, various proposals have been made as countermeasures for wavelength dependence of liquid crystals.
[0013]
In JP-A-5-323311, in general, in the TN mode, the liquid crystal panel is arranged so that the outgoing light after passing through the liquid crystal layer becomes linearly polarized light whose polarization axis is orthogonal to the incident linearly polarized light when no voltage is applied. design.
[0014]
The condition at this time is usually that the optical retardation Δn · d / λ (Δn = refractive index anisotropy of liquid crystal, d = thickness of liquid crystal layer, λ = wavelength of light) is approximately 0.9. In this case, in the case of the normally black mode in which the display mode is black when no voltage is applied, the display near black uses a relatively large region with an optical phase difference of about 1. The wavelength dependence is large, and the chromaticity changes drastically in the halftone near black, resulting in a very poor display quality.
[0015]
On the other hand, in the normally white mode, white is displayed in a region where the optical phase difference is large. At this time, even if wavelength dependence occurs, the change in chromaticity is small, and the optical phase difference is small near black. Further, since the wavelength dependence itself is reduced, a uniform and good display without chromaticity change can be obtained. Therefore, a normally white mode TN liquid crystal display device is generally used.
[0016]
However, in order to obtain a display with a high contrast ratio in the normally white mode, it is necessary to reduce the light transmittance in the black display as much as possible. In the normally white mode, the liquid crystal molecules are applied to the substrate surface by applying a voltage. However, in reality, the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate interface have strong interaction with the substrate even when a voltage is applied, and do not stand up completely. As a result, an optical phase difference occurs, the polarization state of the light changes, and a true black display is unlikely to occur.
[0017]
As this correspondence, a liquid crystal panel in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of light-transmitting electrode substrates, a polarizing plate disposed on both sides of the liquid crystal panel, and a liquid crystal panel disposed between the polarizing plate and the liquid crystal panel. And an optical retardation film having an optical retardation that corrects the optical anisotropy of the liquid crystal with respect to incident light when a predetermined driving voltage is applied.
[0018]
In Japanese Patent Laid-Open No. 7-159770, a multi-gap color filter composed of R, G, and B filters having different thicknesses is installed on a first polarizing plate on which backlight light is incident. A second polarizing plate is disposed in parallel to face the first polarizing plate. The gap between the first and second alignment films between the multi-gap color filter and the second polarizing plate is filled with liquid crystal having a refractive index anisotropy Δn = 0.094 to form a multi-gap liquid crystal layer. is doing.
[0019]
The thicknesses of the liquid crystal layers on the R, G, and B filters are 5.6 μm, 5.0 μm, and 4.8 μm, respectively. This is expressed as retardation Δn · d, which is 0.53 μm, 0.47 μm, and 0.45 μm, respectively. In this way, in the multi-gap type liquid crystal panel, it is a proposal to improve the contrast as well as the chromaticity of the display color.
[0020]
In JP-A-9-325314, a liquid crystal cell in which a nematic liquid crystal layer twisted and aligned at 120 ° or more is sandwiched between a pair of substrates, and an optically anisotropic body are disposed between the pair of polarizing plates. This is a method of eliminating the coloration of the liquid crystal cell by an optical anisotropic body.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid crystal display device, the optical characteristics when the pixel is turned on / off are the On display when the polarization axis of the polarizing film is parallel, and the Off display is when the polarization axis of the polarizing film is orthogonal. Also strongly affected by optical properties.
[0022]
Usually, when the polarizing axes of the polarizing film are arranged orthogonally, the transmittance of light having a short wavelength is higher than that of light having a long wavelength. For example, in the case of an iodine-based polarizing sheet often used in a liquid crystal TV, the polarizing axis is When black display is made by arranging them orthogonally, dark blue (high color temperature), which is the color of iodine, is displayed instead of black. That is, when shifting from On display to Off display or halftone display, the color tone shifts in the blue direction.
[0023]
FIG. 7 shows an example of measuring the change in chromaticity when displaying white (On) to gray to black (Off) on a liquid crystal display device. When the voltage is gradually applied to the liquid crystal panel and the brightness decreases, it can be confirmed that the screen color gradually shifts from white to blue.
[0024]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to correct a change in display color when a voltage applied to a liquid crystal panel is varied due to the characteristics of a polarizing film and the method of arranging the polarization axis. It is an invention.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a transmissive liquid crystal display device having a backlight, a backlight device having a variable light source chromaticity, a backlight control means, a luminance level detection means for an input video signal, and a polarizing sheet. and a storage means for holding a voltage applied versus wavelength transmission characteristic of the liquid crystal panel in which liquid crystal is sandwiched Te, the backlight control means, the correction to be extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means A signal is added to control the light emission chromaticity of the backlight.
[0026]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a transmissive liquid crystal display device having a backlight, a backlight device having a variable light source chromaticity, a backlight control means, a luminance level detection means for an input video signal, and a polarizing sheet . and a storage means for holding the wavelength transmission characteristics, the backlight control means, emission chromaticity of the backlight by adding the correction signal extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means It is characterized by controlling.
[0027]
The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that the backlight device with variable light source chromaticity comprises a plurality of light sources having different emission colors.
[0028]
The invention according to claim 4 of the present application is characterized in that the backlight device with variable light source chromaticity has a constant light emission intensity and only variable chromaticity.
[0029]
The invention according to
[0030]
According to
[0031]
The invention according to
[0032]
The invention according to
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as a prior art example, and the description is abbreviate | omitted.
[0034]
As a first embodiment, a liquid crystal display device using a side edge type backlight device will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, 7a is a first lamp, 7b is a second lamp, 9 is a luminance level detection circuit, and 10 is a look-up table.
[0035]
The basic processing until the input video signal is input to the Y /
[0036]
On the other hand, the luminance signal separated from the video signal by the Y /
[0037]
The control luminance signal detection level is not limited to the average luminance level, and the maximum luminance level, the minimum luminance level, and a combination level thereof can be used. It is also possible to detect a level by giving weight to a specific area and / or a specific area of the screen.
[0038]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a side-edge type backlight device. In FIG. 3, 5a is input morphism side polarizing sheet, 5b exits elevation side polarizing sheet, 5c LCD, 7a a first ramp, 7b a second lamp, 7d indicates a light guide plate, 7e reflection sheet, 7f is It is a diffusion sheet.
[0039]
The light emitted from the
Dots for diffusing light are formed on the back surface of the
[0040]
In-plane brightness distribution, that is, brightness unevenness control, is performed by adjusting the density and distribution of dots on the back surface of the
[0041]
The
[0042]
The look-up table 10 stores the wavelength transmission characteristics of the voltage applied to the
[0043]
Next, an example of the chromaticity control operation of the light source will be described. The input video signal is input to the Y /
[0044]
In the fluorescent
[0045]
Now, when the average luminance level detected by the luminance
[0046]
That is, the
[0047]
Since the display brightness level of the screen is low and the light transmitted through the liquid crystal panel is color-shifted due to the characteristics of the polarizing film, the backlight emission color is adjusted in the direction to correct this. By shifting, the display color as the liquid crystal display device can be kept appropriate.
[0048]
In the present embodiment, two light sources have been described, but it is naturally possible to realize with three or more light sources.
[0049]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram of a liquid crystal display device having a direct type backlight device. The basic functions of each block are the same as in the first embodiment, and the operations other than the operation of the
[0050]
The white light from the plurality of fluorescent tubes 7i driven by the fluorescent
[0051]
Next, an example of the chromaticity control operation of the direct type backlight device will be described. As in the first embodiment, the input video signal is input to the Y /
[0052]
The average luminance level detected by the luminance
[0053]
Now, when the average brightness level detected by the brightness
[0054]
In the present embodiment, the method for obtaining the white balance with the correction voltage from the
[0055]
In this embodiment, the direct-type backlight type liquid crystal display device has been described. However, correction by signal processing is naturally possible even in a side-edge type backlight system.
[0056]
In this way, it is possible to maintain the display color of the liquid crystal display device properly by maintaining the correction characteristics that match the light transmission characteristics of the liquid crystal panel and correcting the backlight control and signal processing according to the input video signal. Become.
[0057]
According to the inventions according to
[0058]
According to the invention of claim 4 of the present application, the backlight device with variable light source chromaticity has a constant emission intensity and only the chromaticity is changed, thereby further ensuring display quality.
[0059]
According to according to
[0060]
According to according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a basic operation principle diagram of a liquid crystal panel.
FIG. 3 is a configuration diagram of a backlight device according to the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a backlight device according to the present invention.
FIG. 6 is a functional block diagram of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 7 is a graph showing changes in display brightness and chromaticity of a liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Y / C separation circuit 2 Video chroma circuit 3 A / D converter 4
Claims (8)
光源色度可変のバックライト装置と、
バックライト制御手段と、
入力映像信号の輝度レベル検出手段と、
偏光シートにて液晶が挟持された液晶パネルの印加電圧対波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、
該バックライト制御手段は、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号を加えて該バックライトの発光色度を制御することを特徴とする液晶表示装置。In a transmissive liquid crystal display device having a backlight,
A backlight device with variable light source chromaticity;
Backlight control means;
Means for detecting the luminance level of the input video signal;
Storage means for holding applied voltage versus wavelength transmission characteristics of a liquid crystal panel in which liquid crystal is sandwiched between polarizing sheets;
The backlight control unit, a liquid crystal display device, characterized in that by adding the correction signal extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means for controlling the light emission chromaticity of the backlight.
光源色度可変のバックライト装置と、
バックライト制御手段と、
入力映像信号の輝度レベル検出手段と、
偏光シートの波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、
該バックライト制御手段は、該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号を加えて該バックライトの発光色度を制御することを特徴とする液晶表示装置。In a transmissive liquid crystal display device having a backlight,
A backlight device with variable light source chromaticity;
Backlight control means;
Means for detecting the luminance level of the input video signal;
And a storage means for holding the wavelength transmission characteristic of the polarizing sheet,
The backlight control unit, a liquid crystal display device, characterized in that by adding the correction signal extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means for controlling the light emission chromaticity of the backlight.
ホワイトバランス調整手段と、
偏光シートにて液晶が挟持された液晶パネルの印加電圧対波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、
該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号にてホワイトバランス調整を行うことを特徴とする液晶表示装置。Means for detecting the luminance level of the input video signal;
White balance adjustment means,
Storage means for holding applied voltage versus wavelength transmission characteristics of a liquid crystal panel in which liquid crystal is sandwiched between polarizing sheets;
The liquid crystal display device and performs white balance adjustment by the correction signal extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means.
ホワイトバランス調整手段と、
偏光シートの波長透過特性を保持する記憶手段とを有し、
該輝度レベル検出手段による検出輝度レベルと該記憶手段から抽出される補正信号にてホワイトバランス調整を行うことを特徴とする液晶表示装置。Means for detecting the luminance level of the input video signal;
White balance adjustment means,
And a storage means for holding the wavelength transmission characteristic of the polarizing sheet,
The liquid crystal display device and performs white balance adjustment by the correction signal extracted from the detected luminance level and said memory means by said brightness level detecting means.
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