(57)【要約】【課題】温度センサによる計測温度から液晶パネルの温度を推定し、その結果に従って液晶駆動を制御する構成において、常に実際のパネル温度に適合した最適な液晶駆動を行う。【解決手段】液晶表示装置は、その電源オンからの経過時間ｔ1と、温度センサによる計測温度Ｔｓと前記液晶パネルの温度Ｔｐとの温度差Ｔｒとの関係を示すテーブルを予め記憶している。そして液晶パネルに応じて液晶駆動量を変化させる際に、本体電源オンからの実際の経過時間ｔ1と、温度センサにより計測された計測温度Ｔｓと、第１のテーブルの記憶情報とを使用し、現在の経過時間に対応する温度差Ｔｒを計測温度Ｔｓから差し引くことにより液晶パネルの温度を推定する。そして推定した温度Ｔｕに従って液晶駆動量を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルによる画像表示を行う液晶表示装置において、
該液晶表示装置の筐体内の温度を計測する温度センサを具備し、
該液晶表示装置の本体電源オンからの経過時間と、前記温度センサにより計測された温度とに応じて前記液晶パネルの液晶駆動量を制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示装置の本体電源オフから前記電源オンまでの経過時間を計測し、
前記電源オフから電源オンまでの経過時間と、前記電源オンからの経過時間と、前記温度センサにより計測された温度とに応じて前記液晶駆動量を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。
【請求項３】
前記液晶パネルを照明するためのバックライトを具備し、
該バックライトの輝度と、前記温度センサにより計測された温度とに応じて前記液晶駆動量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示装置は、該液晶表示装置の電源オンからの経過時間と、前記温度センサによる計測温度と前記液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第１のテーブルを予め記憶し、前記液晶駆動量を変化させる際に、前記本体電源オンからの実際の経過時間と、前記温度センサにより計測された計測温度と、前記第１のテーブルの記憶情報とを使用し、現在の前記経過時間に対応する前記温度差を前記計測温度から差し引くことにより前記液晶パネルの温度を推定し、該推定した温度に従って前記液晶駆動量を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。
【請求項５】
前記液晶表示装置は、
該液晶表示装置の電源オンからの経過時間と、前記温度センサによる計測温度と前記液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第１のテーブルと、
該液晶表示装置の電源オフからの経過時間と、前記温度センサによる計測温度と前記液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第２のテーブルと、を予め記憶し、
前記液晶駆動量を変化させる際に、前記本体電源オフからオンまでの実際の経過時間と、前記第２のテーブルとから前記電源オンのときの前記温度差を算出し、
前記算出した温度差と前記第１のテーブルとから、前記算出した温度差に該当する第１のテーブル上の経過時間を算出し、
該算出した第１のテーブル上の経過時間と、前記電源オンからの実際の経過時間とを足し合わせ、該足し合わせにより得られた経過時間と前記第１のテーブルとから、該足し合わせにより得られた経過時間に対応する前記温度差を前記計測温度から差し引くことにより前記液晶パネルの温度を推定し、該推定した温度に従って前記液晶駆動量を制御することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示装置は、前記バックライトの輝度と、前記温度センサによる計測温度と前記液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第３のテーブルを予め記憶し、
前記液晶駆動量を変化させる際に、前記バックライトの実際の輝度と、前記温度センサにより計測された計測温度と、前記第３のテーブルの記憶情報とを使用し、現在のバックライトの輝度に対応する前記温度差を前記計測温度から差し引くことにより前記液晶パネルの温度を推定し、該推定した温度に従って前記液晶駆動量を制御することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、より詳細には、液晶パネルの液晶駆動量を制御する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、液晶表示装置が備える液晶パネルの液晶駆動量と液晶パネルの温度との間には相関関係がある。従って液晶パネルにおける表示速度を最適化するためには、液晶パネルの温度が低いときは液晶駆動量を上げ、液晶パネルの温度が高いときには液晶駆動量を下げる必要がある。
【０００３】
このような液晶駆動量を最適化するために、液晶テレビなどの液晶表示装置内に温度センサを配して、その温度センサの計測結果に従って液晶パネルの温度を推定し、推定結果に基づいて液晶駆動量を変更する方法がある。この場合、液晶パネル表面には温度センサを設置しにくいため、一般的には液晶表示装置内部の電気基板等に温度センサを設置している。
【０００４】
図６は、液晶表示装置の温度センサの計測温度と液晶パネルの温度との関係を示す図で、図中、Ｔｓは温度センサによる計測温度、Ｔｐは液晶パネルの温度、Ｔｃは液晶表示装置の周囲温度である。
図６に示すように、液晶表示装置の電源投入から一定の時間（この例では５０００秒程度）が経過すると、温度センサによる計測温度Ｔｓと、液晶パネルの温度Ｔｐとが安定する。従って液晶表示装置の電源投入から一定の時間が経過した後であれば、温度センサによる計測温度Ｔｓから液晶パネルＴｐの温度を推定し、その推定した温度Ｔｐに応じて液晶駆動を行うことができる。
【０００５】
液晶パネルの温度変化に応じて液晶パネルの駆動電圧を変化させる技術として、例えば特許文献１には、アナログ制御で温度補償を行う回路と、温度センサ回路とＡ／Ｄコンバータと演算回路とＤ／Ａコンバータを有しデジタル制御で温度補償を行う回路とを備え、デジタル制御で温度補償を行う回路が室温近辺の温度領域では停止し、低温領域ないし高温領域で温度補償を行うようにした電極駆動電圧発生回路が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−８４７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は、液晶表示装置の電源を投入した後、温度センサの計測温度から推定した液晶パネル温度と、実際の液晶パネル温度との関係を示す図で、図中、Ｔｑは温度センサの計測温度から推定したパネル温度である。
図７に示すように、液晶表示装置の電源を投入した後、温度センサによる計測温度Ｔｓと液晶パネル温度Ｔｐが安定するまでは、これらＴｓとＴｐの実際の温度差は一定ではない。つまり電源投入時には、温度センサによる計測温度Ｔｓと液晶パネル温度Ｔｐは周囲温度Ｔｃと同等であるが、その後時間の経過に従って、温度センサによる計測温度Ｔｓと液晶パネル温度Ｔｐとの温度差が徐々に大きくなり、一定時間経過したときにその温度差が一定となる。
【０００７】
このときに上記のように温度センサの計測温度Ｔｓから液晶パネル温度Ｔｐを推定する場合、従来では、温度センサの計測温度Ｔｓから一定値だけ下げた温度Ｔｑを液晶パネル温度として推定していた。このため、液晶表示装置の電源投入からしばらくの間は、実際の液晶パネル温度Ｔｐと、センサの計測温度Ｔｓから推定した液晶パネル温度Ｔｑとの値が乖離してしまう。図７のＡに示す温度差がその乖離分に当たる。
【０００８】
従って温度センサの計測温度Ｔｓから推定した液晶パネル温度Ｔｑに応じて液晶駆動を行うと、過度に液晶を駆動してしまうことになり、液晶に無用な負荷を与えて液晶の寿命を短くしてしまうことになる。
【０００９】
また特許文献１の回路は、室温近辺の温度領域では温度補償によるコントラスト変化が滑らかで、低温領域ないし高温領域では十分な視認性を確保することを目的としており、上記のような液晶パネルの推定温度と実温度との乖離に起因する技術課題についてはなんら開示されていない。
【００１０】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであって、温度センサによる計測温度から液晶パネルの温度を推定し、その結果に従って液晶駆動を制御する構成において、常に実際のパネル温度に適合した最適な液晶駆動を行うことができるようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶パネルによる画像表示を行う液晶表示装置において、液晶表示装置の筐体内の温度を計測する温度センサを具備し、液晶表示装置の本体電源オンからの経過時間と、温度センサにより計測された温度とに応じて液晶パネルの液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【００１２】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、液晶表示装置の本体電源オフから電源オンまでの経過時間を計測し、電源オフから電源オンまでの経過時間と、電源オンからの経過時間と、温度センサにより計測された温度とに応じて液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【００１３】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、液晶パネルを照明するためのバックライトを具備し、バックライトの輝度と、温度センサにより計測された温度とに応じて液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【００１４】
第４の技術手段は、第１の技術手段において、液晶表示装置が、液晶表示装置の電源オンからの経過時間と、温度センサによる計測温度と液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第１のテーブルを予め記憶し、液晶駆動量を変化させる際に、本体電源オンからの実際の経過時間と、温度センサにより計測された計測温度と、第１のテーブルの記憶情報とを使用し、現在の経過時間に対応する温度差を計測温度から差し引くことにより液晶パネルの温度を推定し、推定した温度に従って液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【００１５】
第５の技術手段は、第２の技術手段において、液晶表示装置が、液晶表示装置の電源オンからの経過時間と、温度センサによる計測温度と液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第１のテーブルと、液晶表示装置の電源オフからの経過時間と、温度センサによる計測温度と液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第２のテーブルと、を予め記憶し、液晶駆動量を変化させる際に、本体電源オフからオンまでの実際の経過時間と、第２のテーブルとから電源オンのときの温度差を算出し、算出した温度差と第１のテーブルとから、算出した温度差に該当する第１のテーブル上の経過時間を算出し、算出した第１のテーブル上の経過時間と、電源オンからの実際の経過時間とを足し合わせ、足し合わせにより得られた経過時間と第１のテーブルとから、足し合わせにより得られた経過時間に対応する温度差を計測温度から差し引くことにより液晶パネルの温度を推定し、推定した温度に従って液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【００１６】
第６の技術手段は、第３の技術手段において、液晶表示装置が、バックライトの輝度と、温度センサによる計測温度と液晶パネルの温度との温度差との関係を示す第３のテーブルを予め記憶し、液晶駆動量を変化させる際に、バックライトの実際の輝度と、温度センサにより計測された計測温度と、第３のテーブルの記憶情報とを使用し、現在のバックライトの輝度に対応する温度差を計測温度から差し引くことにより液晶パネルの温度を推定し、推定した温度に従って液晶駆動量を制御することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、温度センサによる計測温度から液晶パネルの温度を推定し、その結果に従って液晶駆動を制御する構成において、常に実際のパネル温度に適合した最適な液晶駆動を行うことができる。
【００１８】
特に本発明では、液晶表示装置の電源投入直後の液晶駆動量を最適にできるため、液晶表示装置の電源投入時に液晶駆動量を過度に上げてしまうことなく、常に適正な液晶駆動量により映像を表示することができ、液晶素子の反応速度が最適化され、高品位の表示を行うことができる。また本発明は、電源をオフした後余熱が残る状態で再度電源が投入された場合であっても、精度よくパネル温度を推定することができ、これに応じて最適な液晶駆動を行うことができる。
また本発明によれば、バックライトの輝度を使用することでパネル温度を精度よく推定することができ、これに応じて最適な液晶駆動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明による液晶表示装置の１実施例を示すブロック図で、本発明の液晶表示装置を液晶テレビに適用した例を示すものである。
液晶表示装置において、チューナー１は放送波を受信し復調する。また映像処理回路２はチューナー１からの映像信号のガンマ補正、色調調整、サイズ変更等を行う。ＬＣＤコントローラ３は、映像処理回路２からの映像信号を液晶表示用信号に変換し、液晶パネル４を駆動し、制御する部分である。
【００２０】
液晶パネル４は、ＬＣＤコントローラ３からの液晶表示用信号に従って図示しないゲートドライバ、ソースドライバによるマトリクス構造によって映像を表示する。液晶パネル４は、温度に応じた駆動を行わないと最適の映像表示とならない。そのためＬＣＤコントローラ３では、温度に応じた可変信号である制御信号をマイコン８から受け、その制御信号に応じて液晶駆動量を変更する。
【００２１】
バックライト５は液晶パネル４を背面から照射するもので、ユーザー調整等によって輝度を上げ下げすることができる。またインバータ回路６はバックライトの駆動回路であり、マイコン８からの指令によってバックライト５の輝度の上げ下げ、及びオン／オフを行う。
温度センサ７は液晶パネル４の温度を推定するために用いる。温度センサ７は主に液晶表示装置内の電気基板上に配置され、温度を検知してその温度に応じた電圧をマイコン８に送る。マイコン８は装置全体を制御するものであり、本実施例では特に温度センサ７からの電圧値を受け、それに応じたＬＣＤコントローラ３の制御を行う。
【００２２】
ここで温度センサ７による計測温度Ｔｓと液晶パネルの温度Ｔｐとの温度差をＴｒとするとき、マイコン８は、
（１）液晶表示装置の電源オンからの経過時間ｔ1と、その経過時間ｔ1に応じた温度差Ｔｒとの関係を示す第１のテーブル（「電源オン時間−温度差特性」）
（２）液晶表示装置の電源オフからの経過時間ｔ2と、その経過時間ｔ2に応じた温度差Ｔｒとの関係を示す第２のテーブル（「電源オフ時間−温度差特性」）
（３）バックライト５の輝度ｂと、その輝度ｂに応じた温度差Ｔｒとの関係を示す第３のテーブル（「輝度−温度差特性」）
を記憶している。
【００２３】
なお上記第１および第２のテーブルは、所定の電源操作からの経過時間に応じたパネル温度推定処理に使用し、第３のテーブルはバックライト輝度に応じたパネル温度推定処理に使用する。液晶表示装置ではこれらの推定処理のいずれかまたは両方を備えることができ、各テーブルはその推定処理機能に応じて適宜備えられるものとする。
【００２４】
サブマイコン９は主に電源制御用であり、電源スタンバイ中も動作し、リモコン等によって視聴者から電源投入指令があった場合に電源を投入する。またサブマイコン９では、電源オフになってから次の電源オンまでの時間ｔ21を計測している。
また電源１０は装置全体の電源回路であり、サブマイコン９によって制御される。
【００２５】
図２は、液晶表示装置における温度センサと液晶パネルとの位置関係の一例を示す図である。液晶表示装置の筐体は、キャビネット１３でその外観を構成している。キャビネット１３は台座１４で支えられている。また筐体内のシャーシ１２にはバックライト５及び液晶パネル４が固定されている。また電気基板１１がシャーシ１２に固定され、その電気基板１１には温度センサ７が実装されている。
【００２６】
液晶表示装置の電源を投入するまでは、各部品ともほぼ同一の温度を示している。そして液晶表示装置の電源を投入することで電力消費による熱が発生する。このとき電気基板１１ではＩＣその他の電気部品より熱が発生し、バックライト５では蛍光ランプの点灯により熱が発生する。また液晶パネル４では液晶駆動制御により熱が発生する。
【００２７】
この場合、液晶パネル４の温度Ｔｐと温度センサ７の計測温度Ｔｓとの関係は、筐体内の各部品のレイアウトによって変化する。しかしながら液晶表示装置として各部品のレイアウトが決定すれば、その液晶表示装置においては、電源を投入した後の液晶パネル４の温度Ｔｐの変化特性と、温度センサ７の計測温度Ｔｓの変化特性は、それぞれほぼ一定になる。
【００２８】
本発明ではこの点に注目し、液晶表示装置の設計段階で、温度センサ７の計測温度Ｔｓと、液晶パネル４の温度Ｔｐとの相関関係を測定してその情報を保持しておくことにより、液晶表示装置の電源を投入した後、温度センサ７の計測温度Ｔｓから液晶パネル４の温度Ｔｐを推定する。
さらに本発明では、バックライト５の輝度ｂと液晶パネルの温度Ｔｐとの相関関係を測定してその情報を保持しておくことにより、液晶表示装置の電源を投入した後、バックライトの輝度ｂから液晶パネルの温度Ｔｐを推定する。
【００２９】
図３は、本発明による液晶表示装置におけるパネル温度の推定処理の一例を説明するための図である。図３において、Ｔｓは温度センサによる計測温度、Ｔｐは液晶パネルの実際の温度、Ｔｕは電源オンからの経過時間と温度センサの計測温度とから推定した液晶パネルの推定温度、Ｔｃは液晶表示装置の周囲温度である。
【００３０】
液晶表示装置の電源オンから一定の時間が経過して、温度センサの計測温度Ｔｓと液晶パネルの温度Ｔｐとが安定するまでの特性は、各温度Ｔｓ，Ｔｐともにほぼ一定の特性を持っている。また液晶表示装置の温度が安定してから電源をオフにしたときの温度変化特性についても、温度センサの計測温度Ｔｓ、及びパネルの温度Ｔｐはともにほぼ一定の特性を持っている。
【００３１】
そこで液晶表示装置の電源オンからの経過時間ｔ1に応じた温度センサの計測温度Ｔｓと液晶パネルの温度Ｔｐとの温度差Ｔｒを予め計測しておき、電源投入からの経過時間ｔ1と温度差Ｔｒとの関係を示すテーブルを「電源オン時間−温度差特性」としてマイコン８内に記憶しておく。
【００３２】
また電源オンされた液晶表示装置の温度が安定した後電源をオフし、そのときの電源オフからの経過時間ｔ2に応じた温度センサの計測温度Ｔｓと液晶パネルの温度Ｔｐとの温度差Ｔｒを予め計測しておき、電源オフからの経過時間ｔ2と温度差Ｔｒとの関係を示すテーブルを「電源オフ時間−温度差特性」としてマイコン８内に記憶しておく。
【００３３】
そしてマイコン８は、液晶表示装置の電源が投入された際、温度センサ７による実際の計測温度Ｔｓと、マイコン８内の「電源オン時間−温度差特性」のテーブルに基づいて液晶パネルの温度を推定する。ここでは、マイコン８により実測された電源オンからの経過時間ｔ1と、その経過時間ｔ1に対応する温度差Ｔｒとを用いて、実測されたセンサの計測温度Ｔｓから温度差Ｔｒを差し引くことにより液晶パネルの温度を推定する。これにより液晶パネルの推定温度Ｔｕは、実際の液晶パネル温度Ｔｐに一致し、もしくはほぼ近似した値となる。
【００３４】
そしてマイコン８は、液晶パネルの推定温度Ｔｕに応じた液晶駆動量となるように、ＬＣＤコントラーラ３に指示する。このような動作によって、液晶表示装置の電源投入直後から最適な液晶駆動を行うことができる。
【００３５】
図４は、本発明による液晶表示装置におけるパネル温度の推定処理の他の例を説明するための図である。液晶表示装置の電源をオンにする場合に、電源オフした後、液晶表示装置の温度が十分下がってから電源オンになる場合は上述の温度推定処理によって液晶駆動制御を行えばよいが、電源オフした後、液晶表示装置に余熱がある状態で次の電源オンが行われた場合は、同様の処理では誤差が大きくなる。
【００３６】
図４において、最初の電源オンから十分な時間が経過した後、電源がオフされるものとする。このときサブマイコン９は、電源オフからの経過時間ｔ2を計測する。そして再度電源がオンになったとき、サブマイコン９からマイコン８に電源オフから再度電源がオンになるまでの経過時間ｔ21が送られる。
【００３７】
マイコン８は、電源オフからオンまでの経過時間ｔ21と、温度センサの計測温度Ｔｓと、マイコン８内の「電源オフ時間−温度差特性」のテーブルから、再度電源がオンとなったときの温度差をＴｒを算出する。そして「電源オン時間−温度差特性」テーブルから、上記算出した温度差Ｔｒに合致する電源オン後の経過時間を算出する。この経過時間をＴ11とする。
【００３８】
そして再度電源が投入された後の実際の経過時間ｔ12に、上記算出した経過時間ｔ11を合算して電源投入後の仮想の経過時間ｔ1を算出する。次いで算出した経過時間ｔ1と、「電源オン時間−温度差特性」に基づいて液晶パネル温度を推定する。マイコン８は、その推定温度Ｔｕに応じた液晶駆動量となるように、ＬＣＤコントラーラ３に指示する。このような処理によって、電源オフから電源オンまでに十分な時間がなくても適正な液晶制御を行うことができる。
【００３９】
図５は、バックライトの輝度に応じた液晶パネル温度の推定処理例を説明するための図である。バックライト５の輝度ｂは、ユーザー調整または液晶表示装置の周囲照度に応じて可変とするのが一般的である。バックライト５の輝度ｂが変わるとバックライト５の発熱量も変化し、結果的に温度センサの計測温度Ｔｓと液晶パネル温度Ｔｐとの温度差Ｔｒも変化する。そこでバックライト５の輝度ｂに応じた温度差Ｔｒを予め計測しておき、バックライト５の輝度ｂと温度差Ｔｒとの関係を示すテーブルを「輝度−温度差特性」としてマイコン８内に記憶しておく。
【００４０】
ユーザー調整または周囲照度に応じてマイコン８はバックライト５の輝度制御量をインバータ回路６に指示し、バックライト５の輝度を変化させる。この場合、マイコン８は、「輝度−温度差特性」を用いてバックライト輝度ｂに対応する温度差Ｔｒを算出し、実測されたセンサの計測温度Ｔｓからその温度差Ｔｒを差し引くことにより液晶パネルの温度を推定する。そしてその推定温度Ｔｕに応じた液晶駆動量をＬＣＤコントラーラ３に指示する。このようにすることで、より適正な液晶制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による液晶表示装置の１実施例を示すブロック図である。
【図２】液晶表示装置における温度センサと液晶パネルとの位置関係の一例を示す図である。
【図３】本発明による液晶表示装置におけるパネル温度の推定処理の一例を説明するための図である。
【図４】本発明による液晶表示装置におけるパネル温度の推定処理の他の例を説明するための図である。
【図５】バックライトの輝度に応じた液晶パネル温度の推定処理例を説明するための図である。
【図６】液晶表示装置の温度センサの計測温度と液晶パネルの温度との関係を示す図である。
【図７】液晶表示装置の電源を投入した後、温度センサの計測温度から推定した液晶パネル温度と、実際の液晶パネル温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…チューナー、２…映像処理回路、３…ＬＣＤコントローラ、４…液晶パネル、５…バックライト、６…インバータ回路、７…温度センサ、８…マイコン、９…サブマイコン、１０…電源、１１…制御基板、１２…シャーシ、１３…キャビネット、１４…台座。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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