CN100565289C - 液晶显示设备和控制该设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示设备，该设备能够防止产生闪烁，而不管显示模式如何。该设备包括：液晶调制元件，该液晶调制元件包括在第一电极和第二电极之间的液晶层；控制器，该控制器控制要在第一和第二电极之间施加的电势差。该设备在第一和第二模式下工作，该第一和第二模式在进入元件的光量方面是不同的。存储器存储用于第一模式的第一信息和用于第二模式的第二信息，作为有关电极之间的用于把闪烁抑制在某一范围内的电势差的控制信息。当设置了第一模式时，该控制器基于第一信息来控制电极之间的电势差，当设置了第二模式时，该控制器基于第二信息来控制电极之间的电势差。

Description

液晶显示设备和控制该设备的方法

技术领域

本发明涉及诸如液晶投影仪和液晶电视之类的液晶显示设备。

背景技术

上文所提及的液晶显示设备使用液晶调制元件将来自光源的光转换为图像。

某些液晶调制元件是通过将具有正的介电各向异性的向列液晶放置在其上形成了透明电极(公用电极)的第一透明衬底和在其上形成了形成像素、布线、开关元件等等的透明电极(像素电极)的第二透明衬底之间来实现的。液晶调制元件被称为“扭曲向列(TN)液晶调制元件”，其中液晶分子的主轴在两个玻璃衬底之间连续地扭曲90度。此液晶调制元件被用作透射性液晶调制元件。

某些液晶调制元件利用在其上形成了反射镜、布线、开关元件等等的电路衬底，而不是利用上文所提及的第二透明衬底。这叫做“垂直排列向列(VAN)液晶调制元件”，其中液晶分子的主轴以基本上垂直于两个衬底的方式被定向成垂直(homeotropic)对准。该液晶调制元件被用作反射性液晶调制元件。

通常，在这些液晶调制元件中，使用电控双折射(ECB)效应来为通过液晶层的光波提供延迟，以控制光波的偏振的变化，从而由光形成图像。

在利用ECB效应来调制光强度的液晶调制元件中，通过向液晶层施加电场来移动液晶层中存在的离子物质。当向液晶层连续地施加DC电场时，离子物质被拉向两个相对的电极中的其中一个电极。甚至在向电极施加恒定电压的情况下，也通过带电的离子消除了向液晶层施加的电场的一部分，以便基本上衰减向液晶层施加的电场。

为避免这样的现象，通常使用线反转(line inversion)驱动方法，其中对于所排列的每一条线，施加的电场的极性在正和负之间颠倒，并以诸如60Hz等等的预定周期变化。此外，还使用场反转驱动方法，其中以预定周期在正和负之间颠倒向所有排列的像素施加的电场的极性。这些驱动方法可以避免只向液晶层施加一种极性的电场，以防止不平衡的离子。

这对应于控制向液晶层施加的有效电场，以便它始终与向电极施加的电压具有相同值。

然而，不仅可以通过上文所提及的离子物质的移动，而且还可以通过其他因素来改变向液晶层施加的有效电场。其他因素中的一种导致在诸如由绝缘材料制成的液晶对准膜、反射增强膜，以及用于防止金属溶解的无机钝化膜之类的非导电膜中的电子电荷或空穴的电荷被捕获。捕获导致在膜的交界面上充电，并使得静电电荷随着时间改变向液晶层施加的有效电场。

因为透射性液晶调制元件的形状，充电现象是可以看到的，并且在包括由不同材料(镜金属和氧化铟锡(ITO)膜)制成的相对电极的反射性液晶调制元件中也会显著地发生。

激励电子或空穴的概率取决于向液晶调制元件施加的光能量和光子能量的量而变化。在液晶显示设备中的灯的点亮开始的照射时间段内(光照射开始)，液晶的中间层中的电荷逐渐地累积，以在相对的镜电极和ITO透明电极之间产生电势差，这会移动相对的电极之间的最佳电势差。结果，随着光照射时间经过或光照射强度提高，在显示的图像中闪烁更加明显。

日本专利申请公开出版物No.2002-365655和日本专利申请公开出版物No.2005-49817公开了将相对的电极之间的电势差调整到最佳级别以最小化闪烁的方法。特别地，在日本专利申请公开出版物No.2005-49817中公开的方法中，在反射像素电极上形成功函数调节薄膜层，以将反射电极的功函数控制到相对于与其相对的透明电极(ITO膜电极)的功函数为±2％或稍少，从而降低液晶的中间层上的充电，以避免发生闪烁或残留影象。

典型的液晶显示设备具有多个显示模式，如标准模式、影院模式以及对比度模式，其中光源提供各种亮度级别，在从光源到液晶调制元件的光路中插入或移除滤光器，在来自光源的光路中提供或不提供孔径光阑，或者该孔径光阑提供其孔径开口的各种直径。

在相应的显示模式中，向液晶调制元件施加的光能的量变化，以改变液晶的中间层上的充电量，从而改变相对的镜电极和ITO透明电极之间的电势差。换句话说，相对的电极之间的最佳电势差取决于显示模式。如果相同电势差被用作相对的电极之间的最佳电势差，而不管显示模式如何，则在某些显示模式中，不能防止发生闪烁。

如果在显示模式之间进行的切换在相对的镜电极和ITO透明电极之间产生电势差，则会发生另外的问题。具体来说，连续地向液晶层施加恒定DC电场，以便液晶层中少量存在的离子物质被拉向相对的电极中的一个电极。取决于离子的电荷的极性，离子物质可被拉向液晶层的两侧的交界面。

由于附着于电极的交界面的离子根据场反转驱动中的驱动电势的振幅而移动，因此，离子的附着状态随着驱动电势的振幅的级别而变化。这将引起在显示区域的不同位置处向液晶层施加的有效电场变化，从而导致残影。当长时间显示相同图像，然后显示不同图像时，看到以前的图像作为余像存在。这叫做“残留影象”(或简称为“残影”)。

然而，日本专利申请公开出版物No.2002-365655和日本专利申请公开出版物No.2005-49817中公开的控制方法没有进行适合于各种显示模式的控制。如此，在各显示模式之间切换可能会导致无法防止闪烁或发生残影。

发明内容

本发明提供了一种液晶显示设备，该设备能够抑制发生可见的闪烁和粘连而不管显示模式如何，并能够保证长时间内改善可靠性，本发明还提供了用于控制液晶显示设备的方法。

本发明在其第一方面提供了一种液晶显示设备，包括：液晶调制元件，该液晶调制元件包括在第一电极和第二电极之间的液晶层，并调制来自光源的光；控制器，该控制器控制要在第一和第二电极之间施加的电势差，以便第二电极的电势相对于第一电极的电势的差值在正和负之间周期性地交替；以及存储器，该存储器存储有关第一和第二电极之间的用于把闪烁抑制在某一范围内的电势差的控制信息。该设备在第一模式和第二模式下工作，该第一和第二模式在从光源进入液晶调制元件的光量方面是不同的。该存储器存储与第一模式关联的第一信息和与第二模式关联的第二信息作为控制信息。当设置了第一模式时，该控制器基于第一信息来控制第一和第二电极之间的电势差，当设置了第二模式时，该控制器基于第二信息来控制第一和第二电极之间的电势差。

本发明在其第二方面提供一种用于控制包括液晶调制元件的液晶显示设备的方法，该液晶调制元件包括在第一电极和第二电极之间的液晶层，该液晶显示设备在第一模式和第二模式下工作，该第一和第二模式在进入液晶调制元件的光量方面是不同的，要在第一和第二电极之间施加的电势差被控制成使得第二电极的电势相对于第一电极的电势的差值在正和负之间周期性地交替。该方法包括确定是设置了第一模式还是设置了第二模式，根据设置的模式，从存储器中读取与第一模式关联的第一信息和与第二模式关联的第二信息中的一个，该第一信息和第二信息是有关第一和第二电极之间的用于把闪烁抑制在某一范围内的电势差的信息，以及基于从存储器中读取的信息，控制第一和第二电极之间的电势差。

通过阅读下面的参考附图对优选实施例进行的说明，本发明的其他目的和特点将显而易见。

附图说明

图1是显示了本发明的一个实施例的液晶显示设备的配置的平面图。

图2是图1所示的液晶调制元件的结构的剖视图。

图3是显示了图1中的液晶显示设备中每一个模式的液晶调制元件中的最小闪烁电极间电势差的图。

图4是显示了图1所示的液晶调制元件和偏振光束分离器的方框图。

图5是显示了该实施例和相关技术所共有的液晶调制元件的基本结构的剖视图。

图6是用于说明常规液晶调制元件中的液晶中间层上的充电现象的示意图。

图7是显示了该实施例中的液晶显示设备的控制程序的详细信息的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

在描述该实施例之前将描述本发明的前提技术。

图4显示了液晶显示设备中的偏振光束分离器33和反射性液晶调制元件50之间的光路。如图4所示，由箭头IW表示的来自光源的光进入偏振光束分离器33。在进入偏振光束分离器33的光中，P偏振光分量在箭头IWB的方向透射通过偏振光束分离表面(偏振光束分离膜)33A，而S偏振光分量在箭头IWA的方向被偏振光束分离表面33A反射。S偏振光分量是其偏振方向垂直于图4的纸面的线性偏振光。

反射性液晶调制元件50中的液晶的预倾斜角相对于S偏振光分量的偏振方向成45度。向反射性液晶调制元件50的液晶层施加电场，以便液晶层为进入的光提供半波长的延迟。进入反射性液晶调制元件50的光以两种特定模式通过液晶层传播。当光被反射并在箭头OW的方向从反射性液晶调制元件50出射时，光在两种特定模式之间具有由下列表达式代表的相位差δ(λ)：

δ(λ)＝2π(2dΔn)/λ              (1)

其中，λ代表进入的光的波长，d代表液晶层的厚度，Δn表示在施加了预先确定的电场的状态下液晶层的折射率的各向异性。

在箭头OW的方向从反射性液晶调制元件50出射的光中，其偏振方向垂直于图4的纸面的光分量(相对于偏振光束分离器33的S偏振光分量)被偏振光束分离表面33A反射，并在箭头BW的方向朝着光源返回。另一方面，其偏振方向平行于图4的纸面的光分量(相对于偏振光束分离器33的P偏振光分量)在箭头MW的方向透射通过偏振光束分离表面33A。

被反射性液晶调制元件50反射的并在箭头MW的方向透射通过偏振光束分离器33的光的光量或光传送速率R(λ)由下列表达式(2)表达：

R(λ)＝0.5{1-cosδ(λ)}          (2)

其中，δ(λ)表示上文所提及的相位差。S偏振光的反射率、P偏振光在偏振光束分离器33中的透射率、反射性液晶调制元件50的孔径比以及非偏振光的反射率都被设置为100％。

对向液晶层施加的电场的调制使得液晶分子从基本上垂直于液晶层两侧的衬底的倾斜角向基本上平行于衬底的倾斜角移动。结果，折射率的各向异性Δn明显改变。相位差δ(λ)从δ≈0变为δ≈90度。

接下来，将参考图5描述反射性液晶调制元件内的能带(能量势垒)的基本结构。在反射性液晶调制元件中，通过位于光的入射和出射侧的ITO透明电极和充当电极和镜面的金属镜电极，向液晶层施加电场。金属镜电极主要由铝或铝的合金制成。

在图5中，附图标记53表示ITO透明电极，58表示由铝制成的金属镜电极。附图标记55表示液晶层，54和57表示倾斜地蒸发的多孔液晶对准膜，用于提供VAN液晶对准。液晶对准膜54和57由主要由二氧化硅组成的无机非导电材料制成。

液晶层55夹在液晶对准膜54和57之间。反射性液晶调制元件具有这样的基本结构：ITO透明电极53和金属镜电极58与其外部接触。图5中的垂直方向代表能量势垒的级别，在较上面的位置存在真空度。

由于从真空度开始的ITO透明电极53功函数能量大致为5.0eV，而铝金属镜电极58的功函数能量大致为4.2eV，因此，它们在它们的材料中具有大致为0.8eV的能量势差。

液晶层55(非导电绝缘体)和由二氧化硅制成的液晶对准膜54和57的费米能级被锁定为等于铝的能量势级别(基本上等于电子迁移率和空穴迁移率)。

难以直接测量由多孔二氧化硅制成的液晶对准膜54和57的能带的宽度。取决于膜的特性，二氧化硅的能带的宽度大致介于6eV到9eV之间。考虑到多孔结构，这里假设大致为6eV。

如此，在由铝制成的镜电极58、液晶层55以及液晶对准膜57之间，假设用于进行电子的激励捕获的能量大致为3eV，还假设用于进行空穴的激励捕获的能量大致为3eV。

相比之下，在ITO透明电极53、液晶层55以及液晶对准膜54之间，假设用于电子的激励捕获的能量大致为3.8eV，而假设用于进行空穴的激励捕获的能量大致为2.2eV。

如上文所描述的，反射性液晶调制元件的能带具有如图5所示的基本结构。然而，此能带结构具有电子和空穴的不平衡的激励充电。因此，由于随着液晶调制元件的使用时间的增加而充电，液晶层两侧上相对的对准膜之间的DC电场剧烈地增大。

上文所描述的日本专利申请公开出版物No.2005-49817公开了图6所示的方法，以克服该问题。图6显示了由镍、铑、铅、铂或其氧化物制成的功函数调节膜58a，其功函数大于由铝制成的金属镜电极58和液晶对准膜57之间的铝的功函数。这使得金属镜电极58的功函数接近于ITO透明电极53的功函数。

在图6中，ENI和ENM显示了电子的激励。EPI和EPM显示了空穴的激励。ENI和EPI显示了从ITO透明电极(53)侧的激励。ENM和EPM显示了从金属镜电极(58)侧的激励。

根据图6中的结构，以不相同但彼此非常相似的激励概率，从电极53和58激励电子和空穴。为此，液晶层55以及液晶对准膜54和57被捕获电子和空穴的充电量在电极两侧上不相同但彼此非常相似。所以，在液晶层55以及液晶对准膜54和57中捕获的电子和空穴的电荷可显著地减小在ITO透明电极53和金属镜电极58之间产生的电场的强度。

预期如上文所描述的液晶调制元件的改善的结构可以在液晶调制元件的使用的早期减少闪烁或残影。

然而，在液晶调制元件的操作过程中，由图6中的箭头VPP表示的向液晶层施加电场通过场反转驱动方法来施加。因此，所述两个电极和液晶层之间的能量势垒(能级或功函数)的相对关系被扭曲。此外，电子或空穴的激励概率随着由图6中的箭头hv表示的光能量和光子能量的量而变化。

如上所述，由于能量势垒关系被扭曲，并且电子或空穴的激励概率随着进入液晶调制元件的光量而变化，因此最小闪烁电极间电势差(其是ITO透明电极53和金属镜电极58之间的最佳电势差，即所述的相对的电极之间的电势差)取决于液晶显示设备的显示模式(即，进入液晶调制元件的光量)。所以，即使在某种显示模式中能抑制闪烁的最小闪烁电极间电势差，在另一种显示模式中也可能不能抑制闪烁。

在此液晶显示设备的显示模式包括标准模式、影院模式以及对比度模式，等等。这些显示模式是在以下条件下的显示模式：光源提供各种亮度级别，在从光源到液晶调制元件的光路中插入或移除滤光器，在从光源到液晶调制元件的光路中提供或不提供孔径光阑，或者该孔径光阑提供其孔径开口的各种直径。

为解决这一问题，在本发明中，每一种显示模式的最小闪烁电极间电势差的信息(即，第一信息和第二信息)预先存储在存储器中，如果在各模式之间进行切换，则相对的电极之间的电势差也基于与设置的模式关联的信息而改变。这就允许在每一种模式中抑制闪烁。

在该实施例中使用的“闪烁”包括不被人眼感知的光量的变化(闪烁)。此外，在该实施例中，“抑制闪烁”指的是把作为发生在液晶显示设备中的光量的变化的闪烁减小到看不见闪烁(或几乎看不见)的某一范围内。换句话说，“抑制闪烁”在该实施例中不只限于完全地消除闪烁。

具体地说，在相同的图像信号被连续地输入到液晶显示设备的情况下，施加到液晶层的电压(有效电压)的正电压的绝对值和负电压的绝对值之间的差最好等于或小于400mV(等于或小于300mV更好，等于或小于200mV尤佳)。换句话说，实际施加到ITO透明电极的电势与ITO透明电极的可最小化闪烁的电势之间的差最好等于或小于200mV(等于或小于150mV更好，等于或小于100mV尤佳)。这同样也适用于镜电极(像素电极)的电势。

应该注意，液晶调制元件通常具有如下特征：在其每次使用时，最小闪烁电极间电势减小，直到在从开始使用(开始光调制操作)起经过大约30分钟之后的时间T1，并且在时间T1之后变成某个稳态值。这是由诸如进入液晶调制元件的光的强度等各种额外因素导致的。在液晶调制元件的使用时间的早期阶段，例如在第一次使用时，稳态最小闪烁电极间电势差为0V。

例如，当液晶调制元件被大约3mW/cm²的高强度光照射时，最小闪烁电极间电势差在大约30分钟内可随着时间改变大约200mV。考虑到这样的情况，在该实施例中的最小闪烁电极间电势差被定义为在大约几分钟的短时间内不改变的稳态电势差。

具体地说，所述稳态指的是这样一种状态：当最小闪烁电极间电势差在2分钟内连续地被测量时，在第一个1分钟内测量的最小闪烁电极间电势差的平均值与在下一个1分钟内测量的最小闪烁电极间电势差的平均值之间的差等于或小于10mV。

对于通用的液晶调制元件，10mV的值是作为稳态值的足够的值。然而，如果考虑具有奇异(singular)特征的液晶调制元件，该值也可以是30mV。

稳态最小闪烁电极间电势差通常随着液晶调制元件的使用时间的增加而变化。于是，可在存储器中为每种显示模式存储根据使用时间的最小闪烁电极间电势差。

图1显示了本发明的一个实施例的液晶显示设备1的配置。该实施例的液晶显示设备1是液晶投影仪，该投影仪包括反射性液晶调制元件(反射性液晶面板)，并在屏幕200上投影图像。

尽管是结合液晶投影仪描述该实施例的，但是，本发明也适用于诸如液晶电视之类的不同类型的液晶显示设备。

液晶显示设备1包括外壳1a、灯10、照明光学系统20、颜色分离/组合光学系统30、投影透镜40、反射性液晶调制元件50R、50G以及50B、滤光器60、存储器70以及控制器80。

外壳1a包含构成液晶显示设备1的下列组件。投影透镜40的一部分从外壳1a的一部分凸出。或者，整个投影透镜40都可以包含在外壳1a中。外壳1a包括用于调节液晶显示设备1的倾斜度的调节机构。

灯10包括弧形管11和反射器12。响应来自电源(没有显示)的电能，在弧形管11中发生放电，然后，弧形管11出射具有连续光谱的白光。

反射器12在预先确定的方向会聚来自弧形管11的光。反射器12由具有高反射率的反射镜等等构成，并具有抛物线形状或球面的形状。在图1中，γ代表整个光学系统的从灯10到投影透镜40的光轴。

照明光学系统20将来自灯10的光传送到颜色分离/组合光学系统30。照明光学系统20包括柱形阵列21和22、紫外吸收滤光镜23、偏振转换元件24、前压缩器25、全反射镜26、聚光透镜27，以及后压缩器28。

柱形阵列21由多个透镜单元构成，这些透镜单元只在垂直于光轴γ和图1的纸面的垂直方向具有折光力，柱形阵列21将来自灯10的光分离为多个光束。柱形阵列22包括多个与柱形阵列21的透镜单元关联的透镜单元，并使多个光束中的每一个光束在靠近偏振转换元件24的位置处形成光源的二次图像。

紫外吸收滤光镜23吸收来自灯10的光的紫外分量。紫外吸收滤光镜23位于柱形阵列21和柱形阵列22之间。

偏振转换元件24将来自灯10的非偏振光转换为具有预定的偏振方向的线性偏振光。

前压缩器25由只在水平方向具有折光力的柱面透镜构成，该水平方向垂直于光轴γ，并平行于图1的纸张。

全反射镜26反射来自灯10(前压缩器25)的光，以将光学系统的光轴弯曲90度。

聚光透镜27会聚由柱形阵列21和22分离的多个光束。后压缩器28由只在水平方向具有折光力的柱面透镜构成。前压缩器25、聚光透镜27以及后压缩器28的光学效果使多个光束彼此重叠，并形成一个均匀的矩形照明区域。稍后描述的反射性液晶调制元件50R、50G以及50B的显示面被放置在照明区域。

颜色分离/组合光学系统30将来自灯10的白色光分离为蓝色(B)、红色(R)以及绿色(G)分量，将这些分量指向三个液晶调制元件50R、50G以及50B，并将来自三个液晶调制元件的蓝光、红光以及绿光组合起来。颜色分离/组合光学系统30包括分色镜31、偏振板32a、32b以及32c、偏振光束分离器33a、33b以及33c、四分之一相位差板35R、35G、以及35b，以及颜色选择相位差板36a，36b。

二重反射镜31反射蓝光和红光，并透射绿光。

通过将偏振元件粘接到透明衬底来形成每一个偏振板32a、32b和32c，这些偏振板只透射S偏振光。偏振板32a是位于绿光的光路中偏振光束分离器33a前面的入射侧偏振板。偏振板32b是位于红光和蓝光的光路中偏振光束分离器33b的前面的入射侧偏振板。偏振板32c是位于红光和蓝光的光路中的偏振光束分离器33b和33c之间的出射侧偏振板。

颜色选择相位差板36a将从偏振板32b出射的蓝光的偏振方向旋转90度，而不改变红光的偏振方向。

偏振光束分离器33a、33b和33c中的每一个都具有透射P偏振光并反射S偏振光的偏振光束分离表面。偏振光束分离器33a反射从偏振板32a出射的S偏振的绿光。偏振光束分离器33b透射P偏振的蓝光并反射从颜色选择相位差板36a出射的S偏振的红光。

四分之一相位差板35R、35G以及35B校正从偏振光束分离器33a、33b以及33c出射的线性偏振光分量的干扰，并将偏振光分量分别指向液晶调制元件50R、50G以及50B。

该实施例的液晶显示设备1接收从诸如个人计算机、DVD播放器以及电视调谐器之类的图像提供设备300提供的图像信息(图像信号)。通过液晶显示设备1和图像提供设备300构成图像显示系统。控制器80响应输入给它的图像信息，驱动反射性液晶调制元件50R、50G以及50B。这使得进入液晶调制元件50R、50G以及50B的光是经过图像调制的和反射的。

由液晶调制元件50R、50G以及50B反射的红光、绿光以及蓝光分别通过四分之一相位差板35R、35G以及35B进入偏振光束分离器33a、33b。

P偏振的绿光透射通过偏振光束分离器33a，进入并透射通过偏振光束分离器33c，并被指向投影透镜40。透射通过偏振光束分离器33b的P偏振的红光和由偏振光束分离器33b反射的S偏振的蓝光进入颜色选择相位差板36b。

颜色选择相位差板36b将红光的偏振方向旋转90度，而不改变蓝光的偏振方向。如此，S偏振的红光和S偏振的蓝光进入偏振光束分离器33c，由偏振光束分离器33c反射，并被指向投影透镜40。

投影透镜40将由偏振光束分离器33c进行颜色组合的光投射向屏幕200。投影透镜40由包含在镜筒40a中的多个透镜(未显示)构成。

滤光器60阻挡来自灯10的光的特定波长频带中的光分量。在该实施例中，滤光器60被放置在灯10和颜色分离/组合光学系统30之间的光路中。滤光器60可以由移动机构(未显示)插入到光路中和从光路移除。

图2显示了反射性液晶调制元件50R、50G和50B的结构。在下面的描述中，附图标记50表示反射性液晶调制元件。

液晶调制元件50包括透明衬底51、液晶层55以及驱动衬底56。透明衬底51从驱动衬底56跨过液晶层55设置。透明衬底51包括玻璃衬底52、透明电极53以及对准膜54。

玻璃衬底52透射进入的光，并支撑透明电极53。透明电极53由氧化铟锡(ITO)制成(ITO是铟和锡的氧化物)，并在玻璃衬底52的表面上形成为薄膜。

对准膜54具有定向液晶分子的功能。对准膜54是覆盖透明电极53的表面的薄膜，并作为倾斜地蒸发的多孔液晶对准膜形成，该膜主要由二氧化硅组成，用于实现VAN液晶对准。

在该实施例中，向列液晶用作为液晶层55。向列液晶包括按基本上相同的方向定向的分子，而几乎不会发现其他规则排列。

液晶层55设置在液晶对准膜54和对准膜57之间，稍后将描述。

驱动衬底56包括对准膜57、像素电极58以及硅(Si)衬底59。对准膜57是覆盖像素电极58的表面的薄膜，并且是倾斜地蒸发的多孔液晶对准膜，该膜主要由二氧化硅组成，用于实现VAN液晶对准。

像素电极58在Si衬底59上形成，它具有向液晶层55连同透明电极53施加电场的功能。像素电极58由多个由铝或铝合金制成的金属镜电极构成，金属镜电极充当镜面。

在图1中，控制器80由CPU或微电脑构成，并向透明电极53施加预定的直流电压。控制器80根据从图像提供设备300提供的图像信息，向像素电极58施加交流电压。

从而，向像素电极55施加具有矩形波形状的交流电压，该交流电压相对于透明电极53处的电压在预定周期内交替地具有正电势差和负电势差。

该实施例中向每一个电极或液晶层施加的电压表示相对于地(零伏特，未显示)的电势，即，与地的电势差。透明电极53和像素电极58分别对应于第一电极和第二电极。

存储器70预先存储了最小闪烁电势差信息(控制信息)，该信息代表了在透明电极53和像素电极58之间施加的用于抑制或最小化闪烁的最佳电势差(即，最小闪烁电极间电势差)。

该实施例的液晶显示设备1具有多种显示模式，如演示模式、影院模式以及颜色强调模式。用户可以对模式选择开关(未显示)进行操作，以选择并设置多种显示模式中的一种。多种显示模式中的任意两种对应于第一模式和第二模式。应该注意，具有第一和第二模式并不意味着只具有两种模式，而是至少具有两种模式。

在演示模式下，灯10的输出(光量)被设置为最大，滤光器60没有插入在光路中。进入液晶调制元件50的光强度是多种显示模式中的光强度中最高的。

在影院模式下，来自灯10的光量被设置为比演示模式下的光量较低的水平。进入液晶调制元件50的光强度低于演示模式中的光强度。滤光器60没有插入在光路中。

在颜色强调模式下，来自灯10的光量等于影院模式中的光量，但是，滤光器60被插入在光路中。如此，进入液晶调制元件50的光强度是多种显示模式中的光强度中最低的。

以此方式，进入液晶调制元件50的光强度取决于显示模式。

向液晶调制元件50施加的光能的量随着各显示模式而变化，以改变液晶的中间层上的充电量，以便产生相对的像素电极58和ITO透明电极53之间的各种电势差。

图3显示了最小闪烁电极间电势差(在图3中显示为“相对的电极之间的电势差”)，当灯10的亮度改变时，即，当在各显示模式之间进行切换时，该电势差随从灯10开始点亮(光照射开始)起经过的时间而变化。

在模式A(第一模式)和模式B(第二模式)中，向液晶调制元件50施加的光强度被表示为照射强度A和照射强度B。照射强度A高于照射强度B。

当向液晶调制元件50施加高于照射强度B的照射强度A的光时，最小闪烁电极间电势差(图中为饱和部分中的电势)的移动量大于当向其施加照射强度B的光时的最小闪烁电极间的电势差。

在该实施例中，分别代表了模式A和B中相对的电极之间的最佳电势差的第一最小闪烁电势差信息和第二最小闪烁电势差信息被存储在存储器70中。当设置了模式A时，控制器80从存储器70读出第一最小闪烁电势差信息，并根据用于透明电极53和像素电极58的读取的信息提供电势差。当设置了模式B时，控制器80从存储器70中读出第二最小闪烁电势差信息，并根据用于透明电极53和像素电极58的读取的信息提供电势差。

于是，甚至在各显示模式之间进行切换的情况下，也能够有益地防止发生闪烁和残影，以提高液晶显示设备1的质量，并改善长期可靠性。

下面将参考图7描述该实施例的液晶显示设备1中的控制器80的操作(控制方法)。该操作是根据存储在控制器80中的计算机程序执行的。

当液晶显示设备1的电源被接通时，控制器80首先确定是否在各显示模式之间进行切换(步骤501)。控制器80检查设置的模式。

控制器80从存储器70中读出与所设置的模式关联的最小闪烁电势差信息(步骤503)。

控制器80进行控制，以在透明电极53和像素电极58之间施加对应于读取的最小闪烁电势差信息的电势差(步骤505)。

已经结合代表对于存储在存储器70中的每一种模式相对的电极之间的最佳电势差的最小闪烁电势差信息描述了该实施例。也可以存储有关用于计算对于每一种模式相对的电极之间的最佳电势差作为最小闪烁电势差信息的表达式的信息。在此情况下，控制器80从存储器70中读取与模式相关联的表达式的信息，以计算相对的电极之间的最佳电势差，并提供透明电极53和像素电极58之间的计算出的电势差。

此外，本发明不仅限于这些优选实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (5)

1、一种液晶显示设备，包括：

液晶调制元件，该液晶调制元件包括在第一电极和第二电极之间的液晶层，并调制来自光源的光；

控制器，该控制器控制要在第一和第二电极之间施加的电势差，以便第二电极的电势相对于第一电极的电势的差在正和负之间周期性地交替；以及

存储器，该存储器存储有关第一和第二电极之间的用于把闪烁抑制在人眼不可见的范围内的电势差的控制信息，

其中，液晶显示设备在第一模式和第二模式下工作，该第一模式和第二模式在从光源进入液晶调制元件的光量方面是不同的，

存储器存储与第一模式关联的第一信息和与第二模式关联的第二信息作为所述控制信息，以及

当设置了第一模式时，该控制器基于第一信息来控制第一和第二电极之间的电势差，当设置了第二模式时，该控制器基于第二信息来控制第一和第二电极之间的电势差。

2、根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，第一和第二电极中其一是透明电极，来自光源的光透射通过该电极，其二是多个像素电极。

3、根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，第一和第二模式在光源的亮度、在光源和液晶调制元件之间的光路中是插入滤光器还是移除滤光器、以及设置在光源和液晶调制元件之间的光路上的孔径光阑的孔径开口的直径中的至少一个方面彼此不同。

4、一种图像显示系统，包括：

根据权利要求1所述的液晶显示设备；以及

向液晶显示设备提供图像信息的图像提供设备。

5、一种用于控制包括液晶调制元件的液晶显示设备的方法，该液晶调制元件包括在第一电极和第二电极之间的液晶层，该液晶显示设备在第一模式和第二模式下工作，该第一模式和第二模式在进入液晶调制元件的光量方面是不同的，要在第一和第二电极之间施加的电势差被控制成使得第二电极的电势相对于第一电极的电势之差在正和负之间周期性地交替，该方法包括下列步骤：

确定是设置了第一模式还是设置了第二模式；

根据所设置的模式，从存储器中读取与第一模式关联的第一信息和与第二模式关联的第二信息中的一个，该第一信息和第二信息是有关第一和第二电极之间的用于把闪烁抑制在人眼不可见的范围内的电势差的信息；以及

基于从存储器中读取的信息，控制第一和第二电极之间的电势差。

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