JP2004325729A

JP2004325729A - Liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2004325729A
Application number: JP2003119599A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshii; 隆司吉井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP4192027B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of displaying desired gradational luminance by making liquid crystal surely respond to and reach determined transmissivity (target gradational luminance) of an input image signal one vertical display period later irrelevantly to external ambient temperature. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device is equipped with a temperature sensor 8 which detects the temperature in the device, OS table memories (ROM) 1a to 1c stored with a plurality of emphasis on conversion parameters LEVEL1 to LEVEL3 for making a liquid crystal display panel 5 respond to the transmissivity determined by the input image signal at a plurality of reference temperatures T1 to T3 one vertical display period later, and an emphasis conversion part 3 which selects one of the plurality of emphasis on conversion parameters LEVEL1 to LEVEL3 according to the detected temperature in the device and performs emphasis on conversion processing of the input image signal to compensate optical response characteristics of the liquid crystal display panel 5, and provided with temperature control means 10 and 11 of controlling the temperature in the device to reach one of the plurality of reference temperatures T1 to T3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置に関し、特に液晶表示パネルの光学応答特性を改善することが可能な液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、パーソナルコンピュータやテレビ受信機などの軽量化、薄形化によってディスプレイ装置も軽量化、薄形化が要求されており、このような要求に従って陰極線管（ＣＲＴ）の代わりに液晶表示装置（ＬＣＤ）のようなフラットパネル型ディスプレイが開発されている。
【０００３】
ＬＣＤは二つの基板の間に注入されている異方性誘電率を有する液晶層に電界を印加し、この電界の強さを調節して基板を透過する光の量を調節することによって所望の画像信号を得る表示装置である。このようなＬＣＤは携帯の簡便なフラットパネル型ディスプレイのうちの代表的なものであり、この中でも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いたＴＦＴＬＣＤが主に用いられている。
【０００４】
最近は、ＬＣＤがコンピュータのディスプレイ装置だけでなく、テレビ受信機のディスプレイ装置として広く用いられるため、動画像を具現する必要が増加してきた。しかしながら、従来のＬＣＤは応答速度が遅いために動画像を具現するのは難しいという短所があった。
【０００５】
このような液晶の応答速度の問題を改善するために、１フレーム前の入力画像信号と現フレームの入力画像信号の組み合わせに応じて、予め決められた現フレームの入力画像信号に対する階調電圧より高い（オーバーシュートされた）駆動電圧或いはより低い（アンダーシュートされた）駆動電圧を液晶表示パネルに供給する液晶駆動方法が知られている（特開平４−３６５０９４号公報等）。以下、本願明細書においては、この駆動方式をオーバーシュート（ＯＳ）駆動と定義する。
【０００６】
また、液晶の応答速度は温度依存性が非常に大きいことが知られており、液晶表示パネルの温度が変化しても、これに対応して表示品位を損なうことなく常に階調変化の応答速度を最適な状態に制御する液晶パネル駆動装置が、例えば特開平４−３１８５１６号公報に記載されている。
【０００７】
このように、使用環境温度に応じて、液晶表示パネルの光学応答特性を補償すべくオーバーシュート駆動を行うものについて、図３乃至図６とともに説明する。ここで、図３は従来の液晶表示装置の要部構成を示す機能ブロック図、図４はＯＳテーブルメモリの内容例を示す説明図、図５は装置内温度と強調変換パラメータとの関係を示す説明図、図６は液晶に加える電圧と液晶の応答との関係を示す説明図である。
【０００８】
図３において、１ａ〜１ｃは入力画像信号の１フレーム期間前後における階調遷移に応じた印加電圧データ（強調変換パラメータ）を、装置内温度毎に格納しているＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）、２はフレームメモリ（ＦＭ）、３はこれから表示するＭ番目のフレームの入力画像データ（ＣｕｒｒｅｎｔＤａｔａ）と、フレームメモリ２に保存されたＭ−１番目のフレームの入力画像データ（ＰｒｅｖｉｏｕｓＤａｔａ）とを比較し、該比較結果（階調遷移）に対応する強調変換パラメータをＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃのいずれかより読み出して、この強調変換パラメータに基づいてＭ番目のフレームの画像表示に要する強調変換信号を決定する強調変換部である。
【０００９】
また、４は強調変換部３からの強調変換信号に基づいて、液晶表示パネル５のゲートドライバ６及びソースドライバ７に液晶駆動信号を出力する液晶コントローラ、８は当該装置内の温度を検出するための温度センサー、９は温度センサー８で検出された装置内温度に応じて、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃのいずれかを選択して、強調変換パラメータを切り替えるための切替制御信号を強調変換部３に出力する制御ＣＰＵである。
【００１０】
ここで、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１、ＬＥＶＥＬ２、ＬＥＶＥＬ３は、それぞれ基準温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）の環境下における、液晶表示パネル５の光学応答特性の実測値から予め得られるものであり、それぞれの強調変換度合いはＬＥＶＥＬ１＞ＬＥＶＥＬ２＞ＬＥＶＥＬ３の関係となっている。
【００１１】
尚、例えば表示信号レベル数すなわち表示データ数が８ビットの２５６階調である場合、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）には、２５６の全ての階調に対する強調変換パラメータ（実測値）を持っていても良いが、例えば図４に示すように、３２階調毎の９つの代表階調についての強調変換パラメータ（実測値）のみを記憶しておき、その他の階調に対する強調変換信号は、上記実測値から線形補完等の演算で求めるように構成することで、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）の記憶容量を抑制することができる。
【００１２】
次に、従来の液晶表示装置の動作について説明する。温度センサー８で検出された装置内温度Ｔが閾値温度Ｔｈ１（＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２）以下であれば、制御ＣＰＵ９は強調変換部３に対し、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａを選択して参照するように指示する（図５参照）。これによって、強調変換部３はＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１を用いて、入力画像信号の強調変換処理を行う。
【００１３】
また、温度センサー８で検出された装置内温度Ｔが閾値温度Ｔｈ１より大きく且つ閾値温度Ｔｈ２（＝（Ｔ２＋Ｔ３）／２）以下であれば、制御ＣＰＵ９は強調変換部３に対し、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｂを選択して参照するように指示する（図５参照）。これによって、強調変換部３はＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｂに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ２を用いて、入力画像信号の強調変換処理を行う。
【００１４】
さらに、温度センサー８で検出された装置内温度Ｔが閾値温度Ｔｈ２より大きければ、制御ＣＰＵ９は強調変換部３に対し、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｃを選択して参照するように指示する（図５参照）。これによって、強調変換部３はＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｃに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ３を用いて、入力画像信号の強調変換処理を行う。
【００１５】
一般的に液晶表示パネルにおいては、ある中間調から別の中間調に変更させる時間は長く、また低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大するため、中間調を１フレーム期間（例えば６０Ｈｚのプログレッシブスキャンの場合は１６．７ｍｓｅｃ）内に表示することができず、残像が発生するだけでなく、中間調を正しく表示することができないという課題があったが、上述のオーバーシュート駆動回路を用いることにより、図６（ｂ）の実線で示すように、目標の中間調を短時間（１フレーム期間内）で表示することが可能となる。
【００１６】
【特許文献１】
特開平４−３６５０９４号公報
【特許文献２】
特開平４−３１８５１６号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液晶表示装置においては、閾値温度Ｔｈ１、Ｔｈ２によって区分けされる温度範囲毎に、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃのいずれを参照するかを決定し、強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１〜ＬＥＶＥＬ３を切り替えて、入力画像信号に対して強調変換を行っているが、この強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１〜ＬＥＶＥＬ３は、それぞれ基準温度Ｔ１〜Ｔ３において、１フレーム期間経過後に液晶表示パネル５が入力画像信号により定められる透過率に応答することが可能な印加電圧データの実測値である。
【００１８】
従って、装置内温度Ｔが閾値温度Ｔｈ１、Ｔｈ２付近であるときなど、上記基準温度Ｔ１〜Ｔ３と大きく異なっている場合、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃのいずれを参照して強調変換を行ったとしても、正確に液晶表示パネル５を１フレーム期間経過後に入力画像信号により定められる透過率に応答させることができず、図６（ｂ）の破線で示すように、目標階調輝度に到達しない、或いは、目標階調輝度以上に応答してしまうこととなり、正しい画像表示ができないという問題があった。
【００１９】
また、このように実際の到達階調輝度に誤差が生じているにも関わらず、液晶表示パネル５が現フレームの画像信号の定める透過率（目標階調輝度）に到達していることを前提として、次フレームの画像信号に強調変換処理を施すと、液晶表示パネル５が次フレームの画像信号の定める透過率に到達しなかったり、過剰に応答してしまい、正しい画像表示ができなくなるばかりか、誤差がなしくずし的に増大して、除々に画素が黒化或いは白化してしまうという問題がある。
【００２０】
尚、強調変換パラメータを実測する基準温度Ｔｎのサンプル数をできるだけ多くとって、装置内温度に対応する強調変換パラメータの数を増大させることにより、液晶応答誤差の発生を抑制することは可能であるが、この場合、強調変換パラメータの数だけＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）も必要となり、リソースの増大によるコストアップ等が避けられず、その実現性には限度がある。
【００２１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、外部環境温度にかかわらず、１垂直表示期間経過後に液晶を確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることにより、所望の階調輝度を表示することが可能な液晶表示装置を提供するものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、当該装置内の温度を検出する温度検出手段と、異なる複数の基準温度Ｔｎにおいて、１垂直表示期間経過後に液晶表示パネルを入力画像信号により定められる透過率に応答させるための複数の強調変換パラメータを格納した格納手段と、前記検出された装置内温度に基づき、前記複数の強調変換パラメータのいずれかを選択し、入力画像信号に対して強調変換処理を施すことにより、液晶表示パネルの光学応答特性を補償する強調変換手段とを備えた液晶表示装置であって、前記複数の基準温度Ｔｎのいずれかに一致させるように、当該装置内の温度を調整する温度調整手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
本願の第２の発明は、前記温度調整手段が、前記検出された装置内温度よりも高く且つ最も低い基準温度Ｔｎまで、当該装置内の温度を上昇させるものであることを特徴とする。
【００２４】
本願の第３の発明は、前記温度調整手段が、前記検出された装置内温度が最高の基準温度Ｔｎよりもさらに高い場合、最高の基準温度Ｔｎまで当該装置内の温度を下降させるものであることを特徴とする。
【００２５】
本願の第４の発明は、前記格納手段が、現垂直表示期間の画像信号と１垂直表示期間前の画像信号とから指定される強調変換パラメータを格納したテーブルメモリであることを特徴とする。
【００２６】
本発明の液晶表示装置によれば、強調変換パラメータが実測された環境下と同一の基準温度Ｔｎに一致させるように、当該装置内の温度を調整するので、装置内温度に対応する強調変換パラメータの数を増大することなく、１垂直表示期間経過後に液晶表示パネルを確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となり、高画質の画像表示を実現することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１及び図２とともに詳細に説明するが、上記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。ここで、図１は本実施形態の液晶表示装置における概略構成を示す機能ブロック図、図２は本実施形態の液晶表示装置における制御ＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【００２８】
本実施形態の液晶表示装置は、図１に示すように、上述した従来例の構成に加えて、制御ＣＰＵ９からの制御信号に基づいて、装置内温度を上昇させるための発熱体、ヒーターなどからなる加熱部１０と、装置内温度を下降させるための冷却ファン１１とを備えており、これらは温度センサー８による検出温度に基づいて、それぞれ独立に駆動される。
【００２９】
ここで、温度センサー８は、なるべく液晶表示パネル５そのものの温度を検出することが可能に設けられるのが望ましく、１個のみならず複数個をそれぞれ異なるパネル面内位置に設けて構成しても良い。また、加熱部１０、冷却ファン１１ともに、液晶表示パネル５の全面をできるだけ均一に加熱、冷却することが可能に設けられるのが望ましい。
【００３０】
尚、ここでは、上述の従来例と同様、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１、ＬＥＶＥＬ２、ＬＥＶＥＬ３は、それぞれ基準温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）の環境下における、液晶表示パネル５の光学応答特性の実測値から予め得られたものであるが、この基準温度Ｔｎの値及びサンプル数（すなわち、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）の数）は任意に設定され得るものである。
【００３１】
上記のように構成してなる本実施形態の動作について、図２のフローチャートとともに説明する。まず、強調変換パラメータの温度切替動作について説明する。温度センサー８から現在の装置内温度データＴを取得する（ステップ１）と、温度データＴが閾値温度Ｔｈ１以下か否かを判断し（ステップ２）、温度データＴが閾値温度Ｔｈ１以下の場合は、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１を選択するように、強調変換部３に対して制御信号を出力（ステップ３）した後、ステップ１に戻る。
【００３２】
また、温度データＴが閾値温度Ｔｈ１よりも大きい場合は、温度データＴが閾値温度Ｔｈ２以下か否かを判断し（ステップ４）、温度データＴが閾値温度Ｔｈ２以下の場合は、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｂに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ２を選択するように、強調変換部３に対して制御信号を出力（ステップ５）した後、ステップ１に戻る。さらに、温度データＴが閾値温度Ｔｈ２よりも大きい場合は、ＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ｃに格納されている強調変換パラメータＬＥＶＥＬ３を選択するように、強調変換部３に対して制御信号を出力（ステップ６）した後、ステップ１に戻る。
【００３３】
次に、装置内温度の調整動作について説明する。温度センサー８から現在の装置内温度データＴを取得する（ステップ１）と、温度データＴが最低の基準温度Ｔ１よりも小さいか否かを判断し（ステップ７）、温度データＴが基準温度Ｔ１よりも小さい場合は、装置内温度を上昇させるように、加熱部１０を駆動するように制御信号を出力（ステップ８）した後、ステップ１に戻る。
【００３４】
また、温度データＴが基準温度Ｔ１以上である場合は、温度データＴが最低の基準温度Ｔ１と等しいか否かを判断し（ステップ９）、温度データＴが基準温度Ｔ１と等しい場合は、そのままステップ１に戻る。すなわち、装置内温度を基準温度Ｔ１と一致した状態で、ＯＳパラメータＬＥＶＥＬ１を用いて強調変換処理を施すことができるため、１フレーム期間経過後に液晶表示パネル５を確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となる。
【００３５】
さらに、温度データＴが基準温度Ｔ１より大きい場合は、温度データＴが基準温度Ｔ２よりも小さいか否かを判断し（ステップ１０）、温度データＴが基準温度Ｔ２よりも小さい場合は、装置内温度を上昇させるように、加熱部１０を駆動するように制御信号を出力（ステップ１１）した後、ステップ１に戻る。
【００３６】
また、温度データＴが基準温度Ｔ２以上である場合は、温度データＴが基準温度Ｔ２と等しいか否かを判断し（ステップ１２）、温度データＴが基準温度Ｔ２と等しい場合は、そのままステップ１に戻る。すなわち、装置内温度を基準温度Ｔ２と一致した状態で、ＯＳパラメータＬＥＶＥＬ２を用いて強調変換処理を施すことができるため、１フレーム期間経過後に液晶表示パネル５を確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となる。
【００３７】
同様に、温度データＴが基準温度Ｔ２より大きい場合は、温度データＴが最高の基準温度Ｔ３よりも小さいか否かを判断し（ステップ１３）、温度データＴが基準温度Ｔ３よりも小さい場合は、装置内温度を上昇させるように、加熱部１０を駆動するように制御信号を出力（ステップ１４）した後、ステップ１に戻る。
【００３８】
また、温度データＴが基準温度Ｔ３以上である場合は、温度データＴが基準温度Ｔ３と等しいか否かを判断し（ステップ１５）、温度データＴが基準温度Ｔ３と等しい場合は、そのままステップ１に戻る。すなわち、装置内温度を基準温度Ｔ３と一致した状態で、ＯＳパラメータＬＥＶＥＬ３を用いて強調変換処理を施すことができるため、１フレーム期間経過後に液晶表示パネル５を確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となる。
【００３９】
そしてまた、温度データＴが基準温度Ｔ３よりも大きい場合は、装置内温度を下降させるように、冷却ファン１１を駆動するように制御信号を出力（ステップ１６）した後、ステップ１に戻る。これによって、装置内温度が基準温度Ｔ３と一致するまで冷却ファン１１を駆動し、過大な強調変換処理が施されるのを防止することができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置においては、温度センサー８で検出された装置内温度が最高の基準温度Ｔ３以下の場合は、この装置内温度よりも高く且つ最も低い基準温度Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに一致させるように、加熱部１０を駆動して当該装置内の温度を上昇させる。また、温度センサー８で検出された装置内温度が最高の基準温度Ｔ３よりも大きい場合は、最高の基準温度Ｔ３まで当該装置内の温度を下降させるように、冷却ファン１１を駆動して排熱する。
【００４１】
すなわち、当該装置内温度を、強調変換パラメータＬＥＶＥＬ１〜ＬＥＶＥＬ３が実測された環境下と同一の基準温度Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに一致させることができるので、装置内温度に対応する強調変換パラメータの数を増大することなく、１フレーム期間経過後に液晶表示パネル５を確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となり、装置内温度と基準温度Ｔ１〜Ｔ３との不一致による液晶応答誤差の発生を防止して、高画質の画像表示を実現することができる。
【００４２】
ここで、装置内温度が最高の基準温度Ｔ３以下の場合は、この装置内温度よりも高く且つ最も低い基準温度Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに一致させるように、当該装置内の温度を上昇させる構成としたのは、図示しないバックライト光源部、電源ユニット部等の他部材による発熱作用を考慮して、装置内温度を効率良く基準温度Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに一致させるためである。
【００４３】
さらに、効率良く装置内温度を基準温度Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに一致させてこれを維持するためには、当該装置の筐体に開閉自在の通風孔を設け、加熱時及び温度維持時には通風孔を閉成状態とし、冷却ファン１１の駆動時には開成状態とすれば良い。また、装置内温度の基準温度Ｔ１〜Ｔ３付近での安定度を高めるために、ステップ９、１２、１５において、基準温度Ｔ１〜Ｔ３に対する超過誤差αを考慮して、「Ｔ≦Ｔｎ＋α」の判定を行うようにしても良い。
【００４４】
尚、上記実施形態においては、現フレームの画像信号と１フレーム前の画像信号とからアドレス指定される強調変換パラメータ（印加電圧データ）を２次元マトリクス状に格納したＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）１ａ〜１ｃを備え、この強調変換パラメータを用いて、現フレームの画像信号に対し強調変換を施すものについて説明したが、現フレームの画像信号の階調レベルから一意に決定される強調変換パラメータ（印加電圧データ）を格納した１次元のテーブルメモリを用いても良い。
【００４５】
また、上記実施形態においては、各温度範囲に対応した複数の強調変換パラメータを、それぞれ個別に設けられたＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）に格納しているが、単一のＯＳテーブルメモリ（ＲＯＭ）の異なるテーブル領域に格納しておき、制御ＣＰＵ９からの切替制御信号に応じて、参照するテーブル領域を適応的に切り替えることにより、強調変換パラメータを切替選択して、液晶表示パネルに供給する強調変換信号を求める構成としても良い。
【００４６】
さらには、強調変換パラメータとして、例えば遷移前の階調と遷移後の階調とを変数とするパネル温度毎の２次元関数ｆ（ｐｒｅ，ｃｕｒ）を用意しておき、これを用いて入力画像信号に対し、液晶表示パネル５の光学応答特性を補償する強調変換処理を施す構成としても良い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、上記のような構成としているので、強調変換パラメータが実測された環境下と同一の基準温度Ｔｎに一致させるように、当該装置内の温度を調整することができるため、１垂直表示期間経過後に液晶表示パネルを確実に入力画像信号の定める透過率（目標階調輝度）へ応答到達させることが可能となり、高画質の画像表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施形態における概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一実施形態における制御ＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図３】従来の液晶表示装置における要部構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ＯＳテーブルメモリの内容例を示す説明図である。
【図５】装置内温度と強調変換パラメータとの関係を示す説明図である。
【図６】液晶に加える電圧と液晶の応答との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃテーブルメモリ（ＲＯＭ）
２フレームメモリ
３強調変換部
４液晶コントローラ
５液晶表示パネル
６ゲートドライバ
７ソースドライバ
８温度センサー
９制御ＣＰＵ
１０加熱部
１１冷却ファン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image using a liquid crystal display panel, and more particularly to a liquid crystal display device that can improve the optical response characteristics of a liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, lighter and thinner display devices have been required to reduce the weight and thickness of personal computers and television receivers. In response to such demands, liquid crystal displays (LCDs) have been used instead of cathode ray tubes (CRTs). ) Has been developed.
[0003]
An LCD applies a desired electric field to a liquid crystal layer having an anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controls the intensity of the electric field to control the amount of light transmitted through the substrates to achieve a desired level. This is a display device for obtaining an image signal. Such LCDs are typical of portable simple flat panel displays. Among them, TFT LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching elements are mainly used.
[0004]
Recently, LCDs are widely used not only as display devices for computers but also as display devices for television receivers, so that the need to implement moving images has increased. However, the conventional LCD has a shortcoming that it is difficult to realize a moving image due to a low response speed.
[0005]
In order to improve such a problem of the response speed of the liquid crystal, a predetermined gradation voltage for the input image signal of the current frame is determined according to a combination of the input image signal of the previous frame and the input image signal of the current frame. A liquid crystal driving method for supplying a high (overshoot) driving voltage or a lower (undershoot) driving voltage to a liquid crystal display panel is known (Japanese Patent Laid-Open No. 4-365094). Hereinafter, in this specification, this driving method is defined as overshoot (OS) driving.
[0006]
Also, it is known that the response speed of liquid crystal has a very large temperature dependence, so that even if the temperature of the liquid crystal display panel changes, the response speed of gradation change is always maintained without deteriorating the display quality. A liquid crystal panel driving device for controlling the liquid crystal panel in an optimal state is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-318516.
[0007]
A method of performing overshoot driving to compensate for the optical response characteristics of the liquid crystal display panel according to the use environment temperature will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a main part of a conventional liquid crystal display device, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of contents of an OS table memory, and FIG. 5 shows a relationship between a temperature in the device and an emphasis conversion parameter. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal and the response of the liquid crystal.
[0008]
In FIG. 3, reference numerals 1a to 1c denote OS table memories (ROMs) storing applied voltage data (emphasis conversion parameters) corresponding to gradation transitions before and after one frame period of an input image signal for each temperature in the apparatus. Is the frame memory (FM), 3 is the input image data (Current Data) of the Mth frame to be displayed, and the input image data (Previous Data) of the (M-1) th frame stored in the frame memory 2 is compared. Then, an enhancement conversion parameter corresponding to the comparison result (gradation transition) is read out from any of the OS table memories (ROM) 1a to 1c, and the enhancement required for image display of the Mth frame is performed based on the enhancement conversion parameter. This is an enhancement conversion unit that determines a conversion signal.
[0009]
Reference numeral 4 denotes a liquid crystal controller that outputs a liquid crystal driving signal to the gate driver 6 and the source driver 7 of the liquid crystal display panel 5 based on the emphasized conversion signal from the emphasis conversion unit 3. The temperature sensor 9 selects one of the OS table memories (ROM) 1a to 1c in accordance with the temperature inside the device detected by the temperature sensor 8 and emphasizes conversion of a switching control signal for switching an emphasis conversion parameter. The control CPU outputs to the unit 3.
[0010]
Here, the emphasis conversion parameters LEVEL1, LEVEL2, and LEVEL3 stored in the OS table memories (ROM) 1a to 1c are respectively stored in the environment of the reference temperatures T1, T2, and T3 (T1 <T2 <T3). It is obtained in advance from the actual measurement value of the optical response characteristic of the liquid crystal display panel 5, and the respective degree of enhancement conversion has a relationship of LEVEL1>LEVEL2> LEVEL3.
[0011]
For example, when the number of display signal levels, that is, the number of display data is 256 gradations of 8 bits, even if the OS table memory (ROM) has enhancement conversion parameters (measured values) for all 256 gradations. For example, as shown in FIG. 4, for example, only the emphasis conversion parameters (measured values) for nine representative tones for every 32 gradations are stored, and the emphasis conversion signals for the other gradations are calculated based on the measured values. , The storage capacity of the OS table memory (ROM) can be reduced.
[0012]
Next, the operation of the conventional liquid crystal display device will be described. If the internal temperature T detected by the temperature sensor 8 is equal to or lower than the threshold temperature Th1 (= (T1 + T2) / 2), the control CPU 9 instructs the emphasis conversion unit 3 to select and refer to the OS table memory (ROM) 1a. (See FIG. 5). As a result, the emphasis conversion unit 3 performs an emphasis conversion process on the input image signal using the emphasis conversion parameter LEVEL 1 stored in the OS table memory (ROM) 1a.
[0013]
If the temperature T in the apparatus detected by the temperature sensor 8 is higher than the threshold temperature Th1 and equal to or lower than the threshold temperature Th2 (= (T2 + T3) / 2), the control CPU 9 sends an OS table memory ( (ROM) 1b is instructed to be referred to (see FIG. 5). As a result, the emphasis conversion unit 3 performs an emphasis conversion process on the input image signal using the emphasis conversion parameter LEVEL 2 stored in the OS table memory (ROM) 1b.
[0014]
Further, if the internal temperature T detected by the temperature sensor 8 is higher than the threshold temperature Th2, the control CPU 9 instructs the emphasis conversion unit 3 to select and refer to the OS table memory (ROM) 1c (FIG. 5). As a result, the emphasis conversion unit 3 performs an emphasis conversion process on the input image signal using the emphasis conversion parameter LEVEL 3 stored in the OS table memory (ROM) 1c.
[0015]
In general, in a liquid crystal display panel, the time required to change from one halftone to another halftone is long, and the ability to follow an input signal at a low temperature becomes extremely poor, and the response time increases. There is a problem that it is not possible to display within a frame period (for example, 16.7 msec in the case of a progressive scan of 60 Hz), and not only an afterimage is generated but also a halftone cannot be displayed correctly. By using the overshoot drive circuit, it is possible to display the target halftone in a short time (within one frame period) as shown by the solid line in FIG.
[0016]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-365094 [Patent Document 2]
JP-A-4-318516
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional liquid crystal display device, it is determined which of the OS table memories (ROM) 1a to 1c is to be referred to for each temperature range divided by the threshold temperatures Th1 and Th2, and the enhancement conversion parameters LEVEL 1 to LEVEL are determined. 3, the input image signal is subjected to the enhancement conversion. The enhancement conversion parameters LEVEL1 to LEVEL3 are determined by the liquid crystal display panel 5 at the reference temperatures T1 to T3 after the lapse of one frame period. This is an actually measured value of applied voltage data that can respond to the transmittance determined by the signal.
[0018]
Therefore, when the temperature T in the apparatus is largely different from the reference temperatures T1 to T3, for example, when the temperature T in the apparatus is near the threshold temperatures Th1 and Th2, the emphasis conversion is performed with reference to any of the OS table memories (ROM) 1a to 1c. Even if this happens, the liquid crystal display panel 5 cannot accurately respond to the transmittance determined by the input image signal after the lapse of one frame period, and reaches the target gradation luminance as shown by the broken line in FIG. In other words, there is a problem that the image is not displayed correctly or the response is higher than the target gradation luminance, and a correct image cannot be displayed.
[0019]
Also, it is assumed that the liquid crystal display panel 5 has reached the transmittance (target gradation luminance) determined by the image signal of the current frame despite the occurrence of an error in the actual arrival gradation luminance. If the image signal of the next frame is subjected to the emphasis conversion processing, the liquid crystal display panel 5 does not reach the transmittance defined by the image signal of the next frame or responds excessively, so that not only the correct image display cannot be performed. However, there is a problem that the error gradually increases and the pixel gradually becomes black or white.
[0020]
Incidentally, it is possible to suppress the occurrence of the liquid crystal response error by increasing the number of samples of the reference temperature Tn for actually measuring the emphasis conversion parameters and increasing the number of emphasis conversion parameters corresponding to the device internal temperature. However, in this case, as many OS table memories (ROMs) as the number of emphasis conversion parameters are required, so that an increase in cost due to an increase in resources is inevitable, and the feasibility is limited.
[0021]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to ensure that a liquid crystal reaches a transmittance (a target gradation luminance) determined by an input image signal after a lapse of one vertical display period regardless of an external environmental temperature. Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display device capable of displaying a desired gradation luminance.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a liquid crystal display panel responds to a transmittance determined by an input image signal after a lapse of one vertical display period at a plurality of different reference temperatures Tn. Storing means for storing a plurality of enhancement conversion parameters, and selecting one of the plurality of enhancement conversion parameters based on the detected device temperature, and performing an enhancement conversion process on the input image signal. A liquid crystal display device comprising: an emphasis conversion unit for compensating an optical response characteristic of the liquid crystal display panel, wherein the temperature in the device is adjusted to match any of the plurality of reference temperatures Tn. Means are provided.
[0023]
The second invention of the present application is characterized in that the temperature adjusting means raises the temperature in the device to a reference temperature Tn higher and lower than the detected temperature in the device.
[0024]
According to a third invention of the present application, when the detected temperature inside the device is higher than the highest reference temperature Tn, the temperature adjusting means lowers the temperature inside the device to the highest reference temperature Tn. It is characterized by the following.
[0025]
A fourth invention of the present application is the data transmission device, wherein the storage means is a table memory storing an enhancement conversion parameter specified from an image signal in a current vertical display period and an image signal one vertical display period ago.
[0026]
According to the liquid crystal display device of the present invention, since the temperature in the device is adjusted so that the enhancement conversion parameter matches the same reference temperature Tn as that in the actually measured environment, the enhancement conversion parameter corresponding to the temperature in the device is adjusted. Without increasing the number of pixels, after the elapse of one vertical display period, the liquid crystal display panel can reliably reach the transmittance (target gradation luminance) determined by the input image signal, thereby realizing high-quality image display. be able to.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The same reference numerals are given to the same portions as those in the above-described conventional example, and the description will be omitted. Here, FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration in the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the control CPU in the liquid crystal display device of the present embodiment.
[0028]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device of the present embodiment includes, in addition to the configuration of the above-described conventional example, a heating element, a heater, and the like for raising the temperature in the device based on a control signal from the control CPU 9. And a cooling fan 11 for lowering the temperature inside the apparatus, which are independently driven based on the temperature detected by the temperature sensor 8.
[0029]
Here, the temperature sensor 8 is desirably provided so as to be able to detect the temperature of the liquid crystal display panel 5 itself as much as possible. good. Further, it is desirable that both the heating unit 10 and the cooling fan 11 are provided so as to heat and cool the entire surface of the liquid crystal display panel 5 as uniformly as possible.
[0030]
Here, similarly to the above-described conventional example, the emphasis conversion parameters LEVEL1, LEVEL2, and LEVEL3 stored in the OS table memories (ROM) 1a to 1c respectively correspond to the reference temperatures T1, T2, and T3 (T1 < The value of the reference temperature Tn and the number of samples (that is, the number of OS table memories (ROMs)) are obtained in advance from actual measurement values of the optical response characteristics of the liquid crystal display panel 5 under the environment of T2 <T3). ) Can be set arbitrarily.
[0031]
The operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the temperature switching operation of the emphasis conversion parameter will be described. When the current in-apparatus temperature data T is obtained from the temperature sensor 8 (Step 1), it is determined whether or not the temperature data T is equal to or lower than the threshold temperature Th1 (Step 2). If the temperature data T is equal to or lower than the threshold temperature Th1, After outputting a control signal to the emphasis conversion unit 3 so as to select the emphasis conversion parameter LEVEL 1 stored in the OS table memory (ROM) 1a (step 3), the process returns to step 1.
[0032]
If the temperature data T is higher than the threshold temperature Th1, it is determined whether the temperature data T is lower than the threshold temperature Th2 (step 4). If the temperature data T is lower than the threshold temperature Th2, the OS table memory ( After outputting a control signal to the emphasis conversion unit 3 so as to select the emphasis conversion parameter LEVEL 2 stored in the ROM 1b (step 5), the process returns to step 1. Further, when the temperature data T is higher than the threshold temperature Th2, a control signal is output to the emphasis conversion unit 3 so as to select the emphasis conversion parameter LEVEL 3 stored in the OS table memory (ROM) 1c ( After step 6), the process returns to step 1.
[0033]
Next, the operation of adjusting the temperature in the apparatus will be described. When the current in-apparatus temperature data T is obtained from the temperature sensor 8 (step 1), it is determined whether or not the temperature data T is lower than the lowest reference temperature T1 (step 7). If it is smaller, the control signal is output to drive the heating unit 10 so as to increase the temperature inside the apparatus (step 8), and then the process returns to step 1.
[0034]
If the temperature data T is equal to or higher than the reference temperature T1, it is determined whether or not the temperature data T is equal to the lowest reference temperature T1 (step 9). If the temperature data T is equal to the reference temperature T1, it is not changed. Return to step 1. In other words, the emphasis conversion process can be performed using the OS parameter LEVEL 1 in a state where the temperature in the device matches the reference temperature T1, so that the liquid crystal display panel 5 can reliably transmit the input image signal after one frame period. It is possible to make the response reach the ratio (target gradation luminance).
[0035]
Further, if the temperature data T is higher than the reference temperature T1, it is determined whether or not the temperature data T is lower than the reference temperature T2 (step 10). After outputting a control signal to drive the heating unit 10 so as to raise the temperature (step 11), the process returns to step 1.
[0036]
If the temperature data T is equal to or higher than the reference temperature T2, it is determined whether or not the temperature data T is equal to the reference temperature T2 (Step 12). If the temperature data T is equal to the reference temperature T2, Step 1 is performed. Return to In other words, the emphasis conversion process can be performed using the OS parameter LEVEL 2 in a state where the temperature in the device matches the reference temperature T2, so that the liquid crystal display panel 5 can reliably transmit the input image signal after one frame period. It is possible to make the response reach the ratio (target gradation luminance).
[0037]
Similarly, if the temperature data T is higher than the reference temperature T2, it is determined whether the temperature data T is lower than the highest reference temperature T3 (step 13). If the temperature data T is lower than the reference temperature T3, After outputting a control signal to drive the heating unit 10 so as to increase the temperature in the apparatus (step 14), the process returns to step 1.
[0038]
If the temperature data T is equal to or higher than the reference temperature T3, it is determined whether or not the temperature data T is equal to the reference temperature T3 (Step 15). If the temperature data T is equal to the reference temperature T3, Step 1 is performed as it is. Return to In other words, the emphasis conversion process can be performed using the OS parameter LEVEL 3 in a state where the temperature in the device matches the reference temperature T3, so that the liquid crystal display panel 5 can reliably transmit the input image signal after one frame period. It is possible to make the response reach the ratio (target gradation luminance).
[0039]
If the temperature data T is higher than the reference temperature T3, a control signal is output to drive the cooling fan 11 so as to lower the internal temperature of the apparatus (step 16), and the process returns to step 1. Thus, the cooling fan 11 is driven until the internal temperature of the apparatus matches the reference temperature T3, so that an excessive emphasis conversion process can be prevented.
[0040]
As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, when the temperature inside the device detected by the temperature sensor 8 is equal to or lower than the highest reference temperature T3, the reference temperatures T1 to T1 which are higher and lower than the temperature inside the device. The heating unit 10 is driven to increase the temperature in the device so as to match any one of T3. When the temperature inside the device detected by the temperature sensor 8 is higher than the highest reference temperature T3, the cooling fan 11 is driven so as to lower the temperature inside the device to the highest reference temperature T3, thereby exhausting heat. I do.
[0041]
That is, the temperature in the device can be made to match any of the same reference temperatures T1 to T3 as in the environment where the emphasis conversion parameters LEVEL1 to LEVEL3 are actually measured. , The liquid crystal display panel 5 can reliably reach the transmittance (target gradation luminance) determined by the input image signal after the lapse of one frame period without increasing the number of pixels, and the temperature inside the apparatus and the reference temperatures T1 to T1 It is possible to prevent the occurrence of a liquid crystal response error due to a mismatch with T3, and to realize a high-quality image display.
[0042]
Here, when the temperature in the device is equal to or lower than the highest reference temperature T3, the temperature in the device is raised so as to match any of the reference temperatures T1 to T3 higher and lower than the temperature in the device. The reason is that the internal temperature of the apparatus is efficiently matched with one of the reference temperatures T1 to T3 in consideration of the heat generation effect of other members such as a backlight light source unit and a power supply unit (not shown).
[0043]
Furthermore, in order to efficiently match the internal temperature of the apparatus with any one of the reference temperatures T1 to T3 and maintain the same, the apparatus casing is provided with an openable and closable ventilation hole. May be closed, and the cooling fan 11 may be opened when the cooling fan 11 is driven. In addition, in order to increase the stability of the temperature inside the device in the vicinity of the reference temperatures T1 to T3, determination of “T ≦ Tn + α” is performed in steps 9, 12, and 15 in consideration of the excess error α with respect to the reference temperatures T1 to T3. May be performed.
[0044]
In the above-mentioned embodiment, the OS table memories (ROM) 1a to 2D storing the enhancement conversion parameters (applied voltage data) addressed from the image signal of the current frame and the image signal of the previous frame in a two-dimensional matrix. 1c, the enhancement conversion parameter is applied to the image signal of the current frame by using the enhancement conversion parameter. However, the enhancement conversion parameter (applied voltage) uniquely determined from the gradation level of the image signal of the current frame is described. Data) may be used as a one-dimensional table memory.
[0045]
Further, in the above embodiment, a plurality of enhancement conversion parameters corresponding to each temperature range are stored in the OS table memory (ROM) provided individually, but a single OS table memory (ROM) is used. The emphasis conversion parameters are stored in different table areas, and the emphasis conversion parameters are switched and selected by switching the table area to be referred to adaptively in response to the switching control signal from the control CPU 9, and supplied to the liquid crystal display panel. May be obtained.
[0046]
Further, for example, a two-dimensional function f (pre, cur) for each panel temperature is prepared using the pre-transition gray scale and the post-transition gray scale as variables as an enhancement conversion parameter, and the input image is used by using this function. The signal may be subjected to an enhancement conversion process for compensating the optical response characteristics of the liquid crystal display panel 5.
[0047]
【The invention's effect】
Since the liquid crystal display device of the present invention has the above-described configuration, the temperature inside the device can be adjusted so that the enhancement conversion parameter matches the same reference temperature Tn as in the actually measured environment. (1) After the elapse of one vertical display period, the liquid crystal display panel can reliably reach the transmittance (target gradation luminance) determined by the input image signal, and high-quality image display can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a control CPU in one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram showing a main part configuration of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the contents of an OS table memory.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a temperature in the apparatus and an emphasis conversion parameter.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal and the response of the liquid crystal.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c Table memory (ROM)
2 Frame memory 3 Emphasis converter 4 Liquid crystal controller 5 Liquid crystal display panel 6 Gate driver 7 Source driver 8 Temperature sensor 9 Control CPU
10 heating unit 11 cooling fan

Claims

当該装置内の温度を検出する温度検出手段と、
異なる複数の基準温度Ｔｎにおいて、１垂直表示期間経過後に液晶表示パネルを入力画像信号により定められる透過率に応答させるための複数の強調変換パラメータを格納した格納手段と、
前記検出された装置内温度に基づき、前記複数の強調変換パラメータのいずれかを選択し、入力画像信号に対して強調変換処理を施すことにより、液晶表示パネルの光学応答特性を補償する強調変換手段とを備えた液晶表示装置であって、
前記複数の基準温度Ｔｎのいずれかに一致させるように、当該装置内の温度を調整する温度調整手段を設けたことを特徴とする液晶表示装置。Temperature detection means for detecting the temperature in the device,
Storage means for storing a plurality of enhancement conversion parameters for causing the liquid crystal display panel to respond to a transmittance determined by an input image signal after one vertical display period at a plurality of different reference temperatures Tn;
Enhancement conversion means for selecting one of the plurality of enhancement conversion parameters based on the detected internal temperature of the device and performing an enhancement conversion process on an input image signal to compensate for an optical response characteristic of the liquid crystal display panel. A liquid crystal display device comprising:
A liquid crystal display device comprising a temperature adjusting means for adjusting a temperature in the device so as to match any one of the plurality of reference temperatures Tn.

前記請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記温度調整手段は、前記検出された装置内温度よりも高く且つ最も低い基準温度Ｔｎまで、当該装置内の温度を上昇させるものであることを特徴とする液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said temperature adjusting means raises the temperature inside the device to a reference temperature Tn higher and lower than the detected temperature inside the device.

前記請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
前記温度調整手段は、前記検出された装置内温度が最高の基準温度Ｔｎよりもさらに高い場合、最高の基準温度Ｔｎまで当該装置内の温度を下降させるものであることを特徴とする液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein
The liquid crystal display device, wherein, when the detected temperature inside the device is higher than the highest reference temperature Tn, the temperature adjusting means decreases the temperature inside the device to the highest reference temperature Tn. .

前記請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記格納手段は、現垂直表示期間の画像信号と１垂直表示期間前の画像信号とから指定される強調変換パラメータを格納したテーブルメモリであることを特徴とする液晶表示装置。The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said storage means is a table memory storing an enhancement conversion parameter designated from an image signal of a current vertical display period and an image signal of one vertical display period before.