(57)【要約】【課題】バックライト消灯時における表示を効率的に行う。【解決手段】デジタルビデオ信号は、デジタルアナログ変換器４２によってアナログに変換されアンプ４４で増幅され、アナログビデオ信号として液晶パネルに供給される。ここで、バックライトが消灯されたときには、スイッチ４６を切り替えて、デジタルアナログ変換器４２およびアンプ４４の電源電圧を電源電圧ＶＣＣに比べ低い電圧ＶＣＣＬに切り替える。これによって、アナログビデオ信号のダイナミックレンジが小さくなり効率的な表示が行える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板および第２基板の間に液晶を封入し、マトリクス状に配置した画素毎に液晶する電圧を制御して表示を行う液晶表示装置であって、
観察側と反対側の第１または第２基板の背面側にバックライトを有し、
このバックライトの消灯時においては、各画素に供給するデータ電圧のダイナミックレンジをバックライト点灯時に比べ小さく設定することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
バックライトの消灯時においては、各画素に供給するデータ電圧を液晶に印加される電圧が低い側にシフトさせることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記バックライトは導光板と、この導光板に側方から光を供給する光源と、導光板の背面側に配置された反射板を有し、
光源をオフしたときには、バックライトによって入射光を反射することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１基板および第２基板の間に液晶を封入し、マトリクス状に配置した画素毎に液晶する電圧を制御して表示を行う液晶表示装置、透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（以下ＬＣＤとも呼ぶ）は、薄型で低消費電力であるという特徴を備え、コンピュータのモニタや、テレビ、携帯電話等の携帯情報機器のモニタとして広く用いられている。このようなＬＣＤは、一対の基板間に液晶が封入され、それぞれの基板に形成された電極によって、間に位置する液晶の配向を制御することで表示を行うものであり、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイや、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬ）ディスプレイ等と異なり、原理上自ら発光しないため、画像を表示するには光源を必要とする。
【０００３】
このＬＣＤには、透過型ＬＣＤでは、各基板に形成する電極として透明電極を採用し、液晶表示パネルの後方にバックライトを配置し、このバックライトからの透過光を液晶パネルで制御することで表示を行う。しかし、昼間の屋外のように外光が非常に強い環境下では、十分なコントラストが確保できないという問題がある。
【０００４】
一方、反射型ＬＣＤでは、太陽や室内灯等の外光を光源として採用し、液晶パネルに入射するこれらの周囲光を、非観察面側の基板に形成した反射電極によって反射する。この反射型ＬＣＤでは、屋外など周囲が明るいと十分なコントラストが得られる。
【０００５】
また、各画素において反射領域と透過領域の両方を用意する半透過型ＬＣＤも知られている。半透過型ＬＣＤでは、周囲が暗い場合には透過型とし、周囲が明るい場合には反射型として利用することができる。半透過型ＬＣＤは、例えば特許文献１などに記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、半透過型では、反射領域と透過領域の両方を形成するために、プロセスが複雑になり、また透過型あるいは反射型の一方として利用しているとき、開口率が小さいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１基板および第２基板の間に液晶を封入し、マトリクス状に配置した画素毎に液晶する電圧を制御して表示を行う液晶表示装置であって、観察側と反対側の第１または第２基板の背面側にバックライトを有し、このバックライトの消灯時においては、各画素に供給するデータ電圧のダイナミックレンジをバックライト点灯時に比べ小さく設定することを特徴とする。
【０００９】
また、バックライトの消灯時においては、各画素に供給するデータ電圧を液晶に印加される電圧が低い側にシフトさせることが好適である。
【００１０】
また、前記バックライトは導光板と、この導光板に側方から光を供給する光源と、導光板の背面側に配置された反射板を有し、光源をオフしたときには、バックライトによって入射光を反射することが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明によれば、バックライトの消灯時において、実際の表示における有効な範囲に合わせて、ビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする。これによって、効率的な表示を行い、省消費電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す模式図である。液晶パネルを収容するベゼル１０の上には、反射材料で形成された反射シート１２が配置される。反射シート１２の上には導光板１４が設けられる。この導光板１４の一端側には冷陰極線管や、ＬＥＤなどの光源１６が配置され導光板全体から光が上方に向けて射出される。なお、導光板１４から下方に向けて射出された光は反射シート１２に反射され、上方に向けられる。導光板１４の上には、拡散シート１８が配置され、導光板１４からの光を拡散させて全体的に均一な光とする。さらに、拡散シート１８の上には、２枚のレンズシート２０ａ、２０ｂが配置され、拡散シート１８からの光を上方に向ける。この反射シート１２〜レンズシート２０までがバックライトとして機能する。
【００１３】
そして、このレンズシート２０ａ、２０ｂの上方に透過型の液晶パネル３０が配置されている。この液晶パネル３０はその上下両面に偏光板３０ａ、３０ｂを有しており、偏光板３０ａがレンズシート２０からの光を所定の方向の偏光にして液晶を通過させ、画素毎の液晶への電圧印加状体によって変調された光が偏光板３０ａを通過することで、表示が行われる。
【００１４】
このような液晶表示装置において、バックライトがオンしているときには、上述のように、バックライトからの光によって表示が行われるが、昼間の屋外など周囲が非常に明るい場所ではバックライトをオンする意味がない。そこで、この場合にはスイッチ操作または自動的にバックライトをオフする。
【００１５】
液晶パネル３０は、透過型であり、観察側から入射してくる光を積極的に反射するようには作られていない。しかし、液晶パネル３０内にはアルミの配線などがあり、これによって外光が若干反射される。さらに、バックライトに進入してきた光は、最終的に反射シート１２によって反射され観察側に戻る。従って、このような反射光によって、透過型の液晶パネル３０を利用して反射型として機能させることができる。
【００１６】
図２には、液晶パネル３０に必要な信号を供給するドライバＩＣ４０の要部構成が示されている。外部のマイコンなどから供給されてくるデジタルビデオ信号はデジタルアナログ変換器４２に入力されアナログビデオ信号に変換される。このアナログビデオ信号はアンプ４４で所定レベルに増幅されて液晶パネル３０に供給される。アナログビデオ信号は、通常ＲＧＢの各色の輝度を画素毎に示すものであり、３系統並列して出力される。また、ドライバＩＣ４０は、ビデオ信号のタイミングについての画素クロック、水平同期信号、垂直同期信号も液晶パネル３０に供給する。従って、液晶パネル３０では、ビデオ信号を対応する画素に供給して表示を行う。
【００１７】
ここで、本実施形態においては、デジタルアナログ変換器４２およびアンプ４４の電源が切り替え可能になっている。すなわち、ドライバＩＣ４０はその通常の電源であるＶＣＣの他に、これより低いレギュレーター４８からの電圧ＶＣＣＬがあり、これらがスイッチ４６により切り替えられてデジタルアナログ変換器４２およびアンプ４４に供給される。
【００１８】
また、バックライトのオンオフについての信号である、Ｂ／Ｌ  ＯＮ信号（ｈ）、Ｂ／Ｌ  ＯＦＦ信号（ｌ）が供給される。すなわち、Ｂ／Ｌ  ＯＮ信号（ｈ）が供給された場合には、スイッチ４６をＶＣＣ側に切り替え、デジタルアナログ変換器４２およびアンプ４４にＶＣＣを電源電圧として供給する。また、このときレギュレーター４８の動作を停止する。一方、Ｂ／Ｌ  ＯＦＦ信号（ｌ）が供給された場合には、スイッチ４６をＶＣＣＬ側に切り替え、デジタルアナログ変換器４２およびアンプ４４にＶＣＣＬを電源電圧として供給する。
【００１９】
これによって、アナログビデオ信号のダイナミックレンジがバックライト消灯時において、小さくなる。また、これによってアナログビデオ信号全体が低電圧側にシフトする。
【００２０】
液晶パネル３０では、全画素に共通な対極電極が電圧ＣＯＭに一定に維持され、これに液晶を介し画素毎に対向配置される画素電極の電圧を制御して、液晶に電圧を印加することで表示を行う。例えば、黒表示の際に液晶印加電圧は３．５Ｖ、白表示の場合に液晶印加電圧は１．２５Ｖに設定している。従って、上述のスイッチ４６によりＶＣＣを選択した場合には、アナログビデオ信号として、ダイナミックレンジ１．２５〜３．５Ｖのものが出力される。
【００２１】
一方、スイッチ４６によりＶＣＣＬを選択した場合には、ダイナミックレンジがこれより小さくなる。例えば、黒表示の際に液晶印加電圧は２．５Ｖ、白表示の場合に液晶印加電圧は０．７Ｖに設定する。すなわち、ビデオ信号のダイナミックレンジを小さくするとともに液晶印加電圧が低くなる側にシフトする。これによって、バックライト消灯時において、アンプ４４から出力されるアナログビデオ信号の振幅が小さくなり、アンプ４４の電源電圧を低くしてその能力を小さくして省電力化を図ることができる。
【００２２】
図３には、液晶への印加電圧（入力電圧）を変化させた場合における液晶の透過（反射）率を示す。このように、バックライトを点灯する透過使用時においては、入力電圧１．２Ｖ程度から透過率が減少し、３．５Ｖ程度で透過率がほぼ０になる。一方、外光を利用した反射表示では、０．７Ｖ程度から透過率が減少し、２．５Ｖ程度で透過率がほぼ２０％程度になるがそれ以下にはならない。
【００２３】
このように、透過表示では黒表示が行えるが、反射表示では入力電圧を上げても黒表示は行えない。
【００２４】
本実施形態では、反射表示において、入力電圧が有効な範囲にビデオ信号を移動して効率的な表示を行うことができる。
【００２５】
なお、この実施形態では、液晶としてＴＮ（ツイストネマティック）タイプの液晶を用い、ノーマリホワイトの表示を行ったが、ＶＡ（垂直配向）タイプの液晶を用いてノーマリブラックの表示を行った場合においても、反射表示とした場合に表示できる輝度範囲が狭くなる。そこで、本実施形態のように、反射表示の際にビデオ信号のダイナミックレンジを小さくするとともに印加電圧が低くなるように制御することが好ましい。また、他のタイプの液晶を用いた場合も同様である。
【００２６】
また、バックライトの点消灯の信号は、ユーザの点消灯ボタンの操作によって発生させてもよいが、周囲の明るさを検出して発生してもよい。さらに、各種操作ボタンの操作が行われない期間が所定以上となったときに、消灯信号を発生するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図２】ドライバＩＣの要部構成を示す図である。
【図３】入力電圧と透過（反射）率の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ベゼル、１２  反射シート、１４  導光板、１６  光源、１８  拡散シート、２０  レンズシート、２０ａ，２０ｂ  レンズシート、３０  液晶パネル、３０ａ，３０ｂ  偏光板、４０  ドライバＩＣ、４２  デジタルアナログ変換器、４４  アンプ、４６  スイッチ、４８  レギュレーター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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