CN1542714A - 液晶显示装置的驱动方法,液晶显示装置的驱动装置及其程序 - Google Patents
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Abstract
在液晶显示装置中,该装置中有多个响应速度大不相同的区域共存于一个象素中,无论如何设定灰度过渡的促进等级,几个帧中的灰度没有达到期望的灰度,或者发生了过亮现象。当从当前帧到期望目标帧的灰度过渡符合上述的灰度过渡时,第一替换处理部分用第一灰度代替期望目标帧的图象数据。第二替换处理部分用第二值代替当前帧的图象数据。第一值设定为不发生过亮现象而引起象素以一个非常高的速度响应的值。不用避免图象的恶化,在象素中响应速度互不相同的区域共存的情况下,可以驱动一个液晶显示装置,例如垂直整齐排列模式和常黑模式的液晶显示装置。
Description
发明领域
本发明涉及一种(i)液晶显示装置的驱动方法,其中响应速度互不相同的区域共存于液晶单元中,这样的液晶显示装置是例如用于根据常黑模式对垂直整齐排列模式的液晶单元进行驱动的液晶显示装置,(ii)涉及一种液晶显示装置的驱动装置,以及(iii)涉及一种用于驱动液晶显示装置的程序。
发明背景
液晶显示装置已经广泛地应用于如字处理机或计算机屏幕的领域。近来,这样的液晶显示装置用于电视屏幕已经快速地普及开来。大多数液晶显示装置都采用TN(扭曲向列液晶)模式。当倾斜地观看时,液晶显示装置就分别产生容易降低对比度及容易反转灰度等级特性的问题。
在这种情况下,近来,VA(垂直整齐排列)模式的液晶显示装置引起了人们的注意。VA模式液晶显示装置的液晶单元配置成使具有负介电各向异性的向列型液晶和垂直整齐排列层可以结合在一起。值得指出的是,具有这样配置的液晶显示装置在未经审查的日本专利公报2002-202511的图1和图2中,或在已经审查的日本专利公报2947350的图38、图42和图44中公开了。
当不提供电压时,根据从垂直整齐排列层得出的控制力,液晶显示装置中液晶单元的液晶分子关于基底表面垂直整齐排列。相反,当提供电压时,根据关于基底表面倾斜形成的电场,液晶分子倾斜地整齐排列。这就使得穿过液晶单元的光具有一个延迟(相位反差),该延迟随供电电压而变化。值得指出的是,对位于液晶单元两侧的偏振片的吸收轴进行布置,使其互相垂直。因此,在偏振片输出侧上的入射光变成椭圆偏振光,该椭圆偏振光随液晶单元引起的延迟而变化。由于这个原因,入射光的一部分穿过偏振片。这就使得可以根据供电电压来控制从偏振片出射的光,从而可以实现灰度显示。
根据这样的配置,当没有供电电压时,由于整齐排列层附近的液晶分子几乎都是垂直整齐排列,所以在对比度方面就可能产生明显的改善,同时,也可能在视角特性方面具有优势。
同时,通常,液晶显示装置具有比CRT(阴极射线管)或其他显示装置慢的响应速度。由于灰度过渡,在相应于普通帧频率(60Hz)的一个重写时间段(16.7msec)内,有时不能完成响应。在这种情况下,采用了一种方法,其中驱动信号是已调制及驱动的,以利于从当前灰度到目标灰度的过渡,从而改善响应速度。值得注意的是,采用这种方法的液晶显示装置在已审查的日本专利公报2650479中已经公开。
根据该方法,例如,在根据上升驱动实现从当前帧FR(k-1)到目标帧FR(k)的灰度过渡的情况下,其中的上升驱动使灰度增加,在象素上施加一个电压,从而促进从当前灰度到目标灰度的过渡。更准确地说,就是将具有比表示目标帧FR(k)图象数据D(I,J,k)的电压电平高的电压施加到象素上。反之,在根据衰减驱动实现从当前帧FR(k-1)到目标帧FR(k)的灰度过渡的情况下,其中的衰减驱动使灰度降低,在象素上施加一个电压,从而促进从当前灰度到目标灰度的过渡。更准确地说,就是将具有比表示目标帧FR(k)图象数据D(I,j,k)的电压电平低的电压施加到象素上。
结果,当发生灰度过渡时,与从一开始就施加表示目标帧FR(k)图象数据D(I,j,k)的电压电平的情况下的亮度等级相比,象素的亮度等级更加快速地变化,并在一个较短的时间段内几乎达到相应于目标帧FR(k)图象数据D(I,j,k)的亮度等级。这就确保了即使当液晶的响应速度慢时,也可以改善液晶显示装置的响应速度。
然而,在垂直整齐排列模式和常黑模式的液晶显示装置中,类似于其他液晶的仅仅易于灰度过渡,可能会导致图象恶化并导致不能完全改善响应速度。
发明概述
本发明是鉴于前述的问题通过下述内容而完成的,(i)通过持续研究,努力实现在垂直整齐排列模式和常黑模式的液晶显示装置中,分别改善响应速度和防止图象的恶化,和(ii)通过发现“在垂直整齐排列模式的液晶显示装置中,当导致几乎都垂直整齐排列的液晶分子发生倾斜时,彼此的响应速度大大不同的多个区域共存于一个象素中,这样使得(i)由于存在过亮现象,使显示质量彻底恶化,或者(ii)由于存在下述的角度响应,不考虑将灰度设定为有利于灰度过渡的等级,在若干帧中,灰度没有达到一个期望的灰度级。”在这种情况下,本发明的目的是提供(i)一种例如垂直整齐排列模式和常黑模式的液晶显示装置的驱动方法,尽管具有多个响应速度彼此大大不同的区域的液晶显示装置共存于一个受驱动的象素中,但该方法还是可以改善响应速度并防止图象的恶化,(ii)一种这样的液晶显示装置的驱动方法,以及(iii)一个程序。
为了实现前述目的,根据本发明的液晶显示装置的驱动方法,其中以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,其特征在于包括步骤(a)校正期望的目标灰度,使有利于从当前灰度过渡到期望的目标灰度过渡,所述方法进一步包括步骤:(b)判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合预定的第一组合,该第一组合使(i)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度没有超过表示第一目标灰度的预定第一偏差时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间不小于第二偏差时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;(c)当当前的灰度预期的目标灰度的组合相应于第一组合,而预期的目标灰度和下一灰度的组合不符合第一组合时,在步骤(a)之前,用预定的第一灰度替代期望的目标灰度;和(d)当当前灰度和前一灰度的组合符合第一组合时,在步骤(a)之前,用通过当前的灰度过渡达到的预定第二灰度替代当前灰度。
这里,在垂直整齐排列模式的液晶单元中,当没有施加电压时,液晶分子关于基底几乎垂直地整齐排列。在液晶单元中,响应于施加到象素电极上的电压,产生与基底表面相倾斜的电场。在产生倾斜电场的象素电极的附近范围(称为第一区域)中,该倾斜的电场使液晶分子以一个角度倾斜地排列整齐,该角度随施加的电压而改变。由于液晶的连续性,在远离象素电极的范围(成为第二区域)中的液晶分子以相同角度倾斜地排列整齐。
在液晶单元中,第二区域中的液晶分子的排列方向由液晶的连续性确定。这就使得第二区域中的响应速度具有比第一区域慢的趋势。尤其是,当(i)第二区域中液晶分子的排列方向(与基底平行的排列方向的平面内分量)没有确定下来时,及(ii)方向和倾斜角都由液晶的连续性确定时,与排列方向已经确定而仅仅需要确定倾斜角的情况相比,各个区域的响应速度之差就变得非常大。
假若这样,在校正步骤中,当有利于灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间小于第二偏差时,象素第二区域的灰度超出了第一偏差,因此,导致用户察觉到过亮现象。同时,当有利于响应速度快的象素区域中的灰度达到如下等级,即象素第一区域中的灰度没有超出表示第二目标灰度的第一偏差时,就发生了下面的现象。也就是,象素第二区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间不小于第二偏差。以下,这种现象称为角度响应。在这种情况下,在促进灰度过渡之后,将响应速度快的象素区域中的灰度降低到期望的目标灰度。由于这个原因,全部象素的灰度都降低了,这样使得液晶显示装置的用户可以觉察到黑迹。
换句话说,当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合时,无论如何设定有利于灰度过渡的等级,都会产生过亮现象或黑迹。
相反,根据具有前述配置的液晶显示装置的驱动方法,当判断当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合时,在期望目标校正步骤(第一校正步骤)之前,就由第一灰度代替期望的目标灰度,并且在下一个校正步骤(第二校正步骤)之前,就由第二灰度代替当前灰度。
由于预先确定了第一灰度,使得期望的目标灰度和下一个灰度的组合不符合不考虑下一个灰度的第一组合,则有可能在第二校正步骤中设定有利于灰度过渡的等级为如下等级,即过亮现象和角度响应都不发生。同样,尽管期望的目标灰度和下一个灰度的组合符合第一灰度,但直到确定下一个灰度之后的灰度,即,通过第一和第二灰度过渡,达到期望的灰度是可能的。
结果,在试图通过灰度过渡的单一促进实现灰度过渡到期望灰度的配置中,尽管当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定灰度过渡到使得可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免发生黑迹的情况相比,有可能更多地抑制过亮现象的程度。这就保证能够实现具有较高显示质量的液晶显示装置。
为了达到前述目的,根据本发明的液晶显示装置的另一种驱动方法,代替第一和第二替换步骤,可以配置成进一步包含如下步骤:即在校正步骤之前,当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合时,将预定第一值与期望的目标灰度相加的步骤;以及在校正步骤之前,当当前灰度和一个在先灰度的组合符合第一组合时,从当前灰度中减去预定第二值的步骤。
在从在先灰度到当前灰度进行的灰度过渡符合第一组合的情况下,当试图促进从在先灰度到当前灰度进行灰度过渡时,就发生了角响应。由于这个原因,象素亮度达到目标亮度要花费很长的时间。
相反,根据上述的配置,当判断出从在先灰度到当前灰度进行的灰度过渡符合第一组合时,在校正步骤之前,就在第二计算步骤中从当前灰度中减去第二值。由此,与没有实现第二计算步骤的情况相比,就更有利于从当前灰度到期望的目标灰度进行灰度过渡,从而确保了缩短象素达到目标灰度的时间。
结果,在打算通过灰度过渡的单一促进实现达到期望灰度的灰度过渡的配置中,尽管当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡达到可以获得与本发明相同响应速度的等级的情况相比,更可能抑制过亮现象产生的程度。这就确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
进一步地,在校正步骤之前实现第二计算步骤。由于这个原因,尽管不考虑没有经过第二计算步骤处理过的当前灰度和期望的目标灰度,从当前灰度中减去第二值,但有利于进行灰度过渡的等级还是随前述没有经过第二计算步骤处理过的当前灰度和期望的目标灰度而变化。因此,有可能促进降低灰度,例如不增加电路尺寸或计算数量,通过实现第二计算步骤,,促进响应速度慢并需要大量校正的灰度过渡发生是可能的。
为了达到前述目的,根据本发明的一种液晶显示装置的驱动方法中,其中有响应速度互不相同的区域共存,该方法的特征在于包含步骤(a)校正期望的目标灰度,促进从当前灰度到期望的目标灰度进行灰度过渡,(b)当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合会引起显示质量恶化的第一组合时,按照期望的目标校正和下一个校正来调节校正,使得由于各个区域中不同响应速度产生的显示质量的恶化得到降低。
在响应速度互不相同的区域共存于象素中的情况下,当促进灰度过渡的等级设定成对于一个区域最优时,这样的等级对于其他区域就不是最优的。因此,当试图基于灰度过渡的单一促进,实现象素的灰度过渡到期望的目标灰度时,(i)因为太有利于灰度过渡,就使发生过亮现象的区域出现在象素中,或(ii)因为没有完全促进灰度过渡,则响应时间增加,且黑迹等产生。这使得显示质量恶化。
相反,根据本发明的配置,当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合引起显示质量恶化的预定第一组合时,分别实现期望的目标校正步骤及下一个校正步骤中的校正操作。
因此,通过第一和第二校正步骤,而不是通过单一的校正步骤实现了象素的灰度过渡到期望的目标灰度。由于这个原因,在基于单一校正步骤,试图实现象素的灰度过渡到期望的目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡到可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免发生黑迹的情况相比,更多地抑制过亮现象发生的程度是可能的。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
为了达到前述目的,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于包含(a)校正装置,用于校正期望的目标灰度,用于促进从当前灰度到期望的目标灰度进行灰度过渡,(b)判断装置,用于判断当前灰度和期望的目标灰度的组合是否符合预定的第一组合,该第一组合使(i)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度没有超出表示第一目标灰度的预定第一偏差的等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定的第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡到象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度超出第一偏差;(c)第一替换装置,用于当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合时,将期望的目标灰度替换成预定的第一灰度,这样使得不考虑下一个灰度,期望的目标灰度和下一个灰度的组合不符合第一组合,该装置还用于将第一灰度提供给所述校正装置;以及(d)第二替换装置,用于当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,将当前灰度替换成当前灰度将要达到的预定第二灰度,第二灰度,以及将第二灰度提供给所述校正装置。
具有上述配置的液晶显示装置的驱动装置可以基于液晶显示装置的驱动方法,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,该方法包含前述的第一和第二替换步骤。由于这个原因,在试图基于单一校正步骤实现象素灰度过渡到期望的目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡到可以获得与本发明相同响应速度的这样一个等级来避免黑迹发生的情况相比,更多地抑制过亮现象发生的程度是可能的。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
为了达到上述目的,液晶显示装置的另一种驱动装置的特征在于取代第一和第二替换装置,包含:第一计算装置,用于当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合时,将预定的第一值与期望的目标灰度相加,还用于将相加的结果提供给所述校正装置;以及第二计算装置,用于当当前灰度和在先的灰度组合符合第一组合时,从当前灰度中减去预定的第二值,还用于将减法计算的结果提供给所述校正装置。
具有上述配置的液晶显示装置的驱动装置可以基于液晶显示装置的驱动方法,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,该方法包含前述的第一和第二替换步骤。由于这个原因,在试图基于单一校正步骤就实现象素的灰度过渡达到期望的目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡到可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免产生黑迹的情况相比,更多地抑制过亮现象发生的程度是可能的。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
由于具有这个配置,当当前灰度和期望的目标灰度的组合符合由于各个区域中响应速度的差别导致显示质量恶化的第一组合时,在调整步骤中调整目标期望校正步骤和下一个校正步骤中的校正操作。
这样,通过两个校正步骤,而不是通过单一的校正步骤实现了象素的灰度过渡。由于这个原因,在试图基于单一校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望的目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡到可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免发生黑迹的情况相比,更多地抑制过亮现象的程度是可能的。这确保实现了液晶显示装置具有较高的显示质量。
为了全面了解本发明的本质和优点,应该结合相关附图详细描述参考资料。
附图简述
图1是示出图象显示装置调制驱动处理部分中主要部分的方块图,图1示出了根据本发明的一个实施例。
图2是示出图象显示装置主要部分的方块图。
图3是示出图象显示装置中象素配置的电路图。
图4是示出不提供电压的情况的模式图,图4示出了图象显示装置中的液晶单元。
图5是示出提供电压的情况的模式图,图5示出了图象显示装置中的液晶单元。
图6是示出象素电极附近区域的平面图,图6示出了液晶单元的配置。
图7是示出响应速度分别是快或是慢的区域在液晶单元中如何分布的注释图。
图8是示出当不利于灰度过渡时,每个区域中亮度和用于驱动象素的图象数据如何分别随时间而变化的曲线图,图8示出了关于该实施例,一个比较性实例的图象显示装置的操作。
图9是示出在驱动液晶单元的过程中,当促进灰度过渡,使其响应于一个帧施加的电压时,每个区域的亮度、象素的亮度和用于驱动象素的图象数据如何分别随时间而变化的曲线图,图9示出了图8所示的比较性实例的图象显示装置的另一种操作。
图10是示出当促进灰度跃迁过渡达到无过亮现象发生的等级时,每个区域的亮度、象素的亮度和用于驱动象素的图象数据如何分别随时间而变化的曲线图,图9示出了图8所示的比较性实例的图象显示装置的另一种操作。
图11是示出面板温度为20摄氏度的情况下,角响应发生区域的说明性图表。
图12是示出面板温度为15摄氏度的情况下,角响应发生区域的说明性图表。
图13是示出面板温度为10摄氏度的情况下,角响应发生区域的说明性图表。
图14是示出面板温度为5摄氏度的情况下,角响应发生区域的说明性图表。
图15是示出每个区域的亮度、象素的亮度和用于驱动象素的图象数据如何分别随时间而变化的曲线图,图15示出了根据该实施例的图象显示装置的操作。
图16是示出图象显示装置调制驱动处理部分的主要部分的方块图,图16示出了根据本发明的另一实施例。
图17是示出每个区域的亮度、象素亮度和用于驱动象素的图象数据如何分别随时间而变化的图表,图17示出了图象显示装置的操作。
图18是示出图象显示装置调制驱动处理部分的主要部分的方块图,图18示出了根据本发明的又一实施例。
图19是示出图象显示装置调制驱动处理部分的主要部分的方块图,图19示出了根据本发明的再一实施例。
图20是示出图象显示装置调制驱动处理部分的主要部分的方块图,图20示出了根据本发明的又一实施例。
图21是示出调制驱动处理部分的变化实例的方块图。
图22是示出图象显示装置调制驱动处理部分的主要部分的方块图,图22示出了根据本发明的另一实施例。
图23是示出象素电极的透视图,图23示出了液晶单元的另一种配置。
图24是示出象素电极附近情况的平面图,图24示出了液晶单元的又一种配置。
图25是示出象素电极的透视图,图25示出了液晶单元的再一种配置。
图26反向电极是分别示出象素电极和相对极性电极的透视图,图26示出了液晶单元的又一种配置。
图27是示出象素电极的平面图,图27示出了液晶单元的再一种配置。
实施例详述
[第一实施例]
下面参考图1到图15的描述涉及本发明的一个实施例。更准确地说,根据本发明,在图象显示装置1中,尽管驱动了垂直整齐排列模式和常黑模式的液晶单元,但还可能实现(i)改善响应速度,和(ii)防止图象的恶化。
图象显示装置1的面板11(液晶显示装置),如图2所示,包括(a)具有以矩阵方式排列的从PIX(1,1)到PIX(n,m)的象素的象素阵列2,(b)数据信号线驱动电路3,其驱动象素阵列2的从SL1到SLn的数据信号线,及(c)扫描信号线驱动电路4,其驱动象素阵列2的从GL1到GLn的扫描信号线。图象显示装置1进一步包括(d)控制电路12,其将控制信号分别施加到驱动电路3和4上,及(e)调制驱动处理部分21(驱动装置),其响应于所施加的图象信号,相对于将要施加到控制电路12上以促进灰度过渡的图象信号,来执行调制操作。注意,这些电路都是根据从电源电路13接收到的电源来进行操作的。
下面的描述涉及整个显示装置1及其操作的示意性配置。这要放在详细描述调制驱动处理部分21的配置之前。为了方便,例如,类似第i条数据信号线SLi,仅仅当指定一个位置时,才用附加的图或表示位置的字母字符作为参考。另外,当不必确定位置或已给出类名时,省略表示位置的字符作为参考。
象素阵列2包括多条数据信号线SL1到SLn(这里,有n条数据信号线)、多条扫描信号线GL1到GLm(这里,有m条扫描信号线),这些扫描信号线分别与数据信号线SL1到SLn交叉。当假设任意整数i都落在1到n的范围内,并且任意整数j都落在1到m的范围内时,为数据信号线Sli和扫描信号线GLj的每个组合提供象素PIX(i,j)。
根据本实施例,象素PIX(i,j)位于由两相临数据信号线SL(i-1)和Sli及两相临扫描信号线GL(j-1)和GLj定义的区域中。
象素PIX(i,j),例如图3所示,包括(i)场效应晶体管SW(i,j),作为开关装置,其栅极端子与扫描信号线GLj相连,而漏极端子与数据信号线Sli相连,及(ii)象素电容Cp(i,j),其一个电极(后述的象素电极121a)与场效应晶体管SW(i,j)的源极端子相连。象素电容Cp(i,j)的另一电极(后述的反向极性电极121b)与公共电极线相连,该公共电极线对于全部象素PIX是公共的。象素电容Cp(i,j)由液晶电容CL(i,j)和辅助电容Cs(i,j)组成,该辅助电容根据需要添加。
当在象素PIX(i,j)中选择出扫描信号线GLj时,场效应晶体管SW(i,j)就接通了。这就使得已经施加到数据信号线Sli上的电压施加到象素电容Cp(i,j)上。此后,扫描信号线GLj的选择期间结束,场效应晶体管SW(i,j)断开。在断开期间,象素电容Cp(i,j)保持一个前任电压。当场效应晶体管SW(i,j)断开的同时,该前任电压与跨接施加到象素电容Cp(i,j)的电压一致。注意,液晶的透射率随将要施加到液晶电容CL(i,j)上的电压而变化。由此,当选择出扫描信号线GLj及将电压施加到数据信号线Sli上时,其中该电压是随将要施加到象素PIX(i,j)上的图象数据D而变化,就有可能根据图象数据D而改变象素PIX(i,j)的显示状态。
本实施例的液晶显示装置采用垂直整齐排列模式的液体单元,该液体单元作为液晶单元。在垂直整齐排列模式的液体单元中,当没有施加电压时,液晶分子关于基底几乎垂直地整齐排列,根据施加到象素PIX(i,j)的液晶电容CL(i,j)上的电压,相对于液晶分子的排列垂直整齐排列状态,液晶分子被倾斜地整齐排列。这样的液晶单元用于常黑模式,在该模式中,当没有施加电压时,实现黑屏。
为了更具体,如图4所示,本实施例的象素阵列2包括垂直整齐排列模式(VA模式)的液晶单元111(液晶显示装置),和位于液晶单元111两侧上的偏振片112和113。
液晶单元111包括(i)TFT(薄膜晶体管)基底111a,该基底具有相应于各个象素PIX的象素电极121a,(ii)具有反向电极121b的相对的基底111b,和(iii)液晶层111c,该层由具有负介电各向异性的向列型液晶构成,并由基底111a和111b紧密地保持。注意,本实施例的图象显示装置1可以实现彩色显示,相对的基底111b具有对应于各个象素PIX的色彩的彩色滤色片(没有示出)。
TFT基底111a进一步具有液位于晶层111c一侧表面上的垂直整齐排列层122a。同样,相对的基底111b具有位于液晶层111c一侧表面上的垂直整齐排列层122b。当在电极121a和121b之间没有施加电压时,这种配置使位于基底111a和111b之间的液晶层111c上的液晶分子M关于基底111a和111b表面几乎垂直地整齐排列。
相反,当在电极121a和121b之间施加电压时,液晶分子M从液晶分子M的主轴指向法线方向的状态变化到液晶分子M以一个倾斜角度排列的状态,该倾斜角度随由此施加的电压而变化(参见图5)。注意,除了需要特殊区分的情况,基底111a和111b的法线方向和面内方向将仅仅分别称为法线方向和面内方向。这是因为基底111a和111b彼此互相面对。
注意,本实施例的液晶单元111是多域排列的液晶单元。控制该液晶单元111,使得每个象素PIX都分为多个域,并使得排列的方向,即,液晶分子M响应于施加电压的倾斜排列的方向(排列方向的面内分量),施加的电压在域与域之间互不相同。
更准确地说,如图6所示,象素电极121a包括一组突出123,具有条纹图案,具有曲折的截面形状,并具有锯齿形面内形状,使其以充分的直角弯曲。反向电极121b包括狭缝123b(开口部分:没有电极形成的区域),具有条纹图案,具有锯齿形内面,使其以充分的直角弯曲。在一组突出123a和狭缝123b之间的间距设定成一个预定的距离。通过在象素电极121a上涂覆感光树脂,接着根据照相平版印刷术制作如此涂覆上的感光树脂来形成该组突出123a。分别通过在基底111a和111b上形成ITO(氧化铟锡)薄膜、在ITO薄膜上涂覆光敏抗蚀剂、曝光和显影、以接着蚀刻电极图形,形成电极121a和121b。通过在形成反向电极121b期间,按照相应于狭缝123b的区域形成图形并除去,以生成狭缝123b。
注意,在该组突出123a的附近范围内,排列液晶分子,使其与该组突出123a的斜面相垂直。进一步,在施加电压期间,该组突出123a附近范围内的电场倾斜,使其与该组突出123a的斜面相平行。由于这样会导致液晶分子的每个主轴都倾斜到垂直电场的方向,所以液晶分子在倾斜于基底表面的方向上排列。进一步,由于液晶的连续性,远离该组突出123a的斜面的液晶分子也在与该组突出123a斜面附近范围内液晶分子的方向相同的方向上排列。
以同样的方式,在施加电压期间,与基底表面倾斜的电场产生于狭缝123b边缘附近的范围内,该边缘表示狭缝123b和反向电极121b之间的界限。这就导致液晶分子在与基底表面倾斜的方向上排列。进一步,由于液晶的连续性,边缘附近的液晶分子也在与边缘附近的液晶分子相同的方向上排列。
这里,假设在该组突出123a中的每一个和狭缝123b中,就是在两相邻拐角部分C之间的部分,称为线部分。在该组突出123a的线部分123a和与狭缝123b相邻线部分123b之间的区域中,在排列方向内的液晶分子的面内分量和从线部分L123a到线部分L123b方向内的液晶分子的面内分量相同。
注意,该组突出123a中的每一个和狭缝123b都在拐弯部分C以充分的直角弯曲。这就使得液晶分子的排列方向在象素PIX内分为四个,因此导致在象素PIX内形成域D1到D4,所述域中液晶分子的排列方向彼此互不相同。
同时,设置图4中所示的偏振片112和113,使偏振片112的吸收轴AA112能够垂直于偏振片113的吸收轴AA113(参见图6)。进一步,设置图4所示的偏振片112和113,使各自的吸收轴AA112和AA113与各个域D1到D4内排列方向上的液晶分子的面内分量处于45度角上(参见图6)。注意,作为互相垂直的吸收轴AA112和AA113一个实例,图4示出了吸收轴AA112平行于图4的层表面以及吸收轴AA113垂直于图4的层表面的情况。换句话说,吸收轴AA112和AA113可以旋转90度,即,吸收轴AA112可以垂直于图4的层表面,而吸收轴AA113可以平行于图4的层表面。
在前述的象素阵列2中,当在象素电极121a和反向电极121b之间施加一个电压时,如图5所示,液体单元111中的液晶分子就按照基底法线方向的角度进行排列,这个角度随这样施加的电压而变化。这就使穿过液晶单元111的光延迟,该延迟随这样施加的电压而变化。
注意,设置偏振片112和113,使偏振片112的吸收轴AA112垂直于偏振片113的吸收轴AA113。这就使入射到输出侧偏振片(例如,偏振片112)上的光变成椭圆偏振光,该椭圆偏振光随液晶单元111引起的延迟而变化,这样,入射光就部分地穿过偏振片(偏振片112)。这样,响应于如此施加的电压,就有可能控制从偏振片112出射光的总量,因此确保实现灰度显示。
进一步,如前所述,在液晶单元111中,在象素内形成液晶分子的排列方向互不相同的域D1到D4。由此,即使由于从属于一个域(例如,域D1)的液晶分子的排列方向的平行方向上观察液晶分子111,因而液晶单元没有使传输的光延迟的情况下,残留域(这里,域D2到D4)中的液晶分子可以使传输的光发生延迟。这使各个域可以彼此进行光学补偿。结果,就有可能当倾斜地观看液晶单元111,改善显示质量,从而确保扩大视角。
相反,当在象素电极121a和反向电极121b之间没有施加电压时,如图4所示,液晶单元111中的液晶分子处于垂直整齐排列状态。在该状态(即,当没有施加电压时)时,从法线方向入射到液晶单元111上的光没有因各个液晶分子而产生的延迟,因此可保持偏振状态穿过液晶单元111。这使入射到输出侧偏振片(这里,例如,偏振片112)上的光变成线性偏振光,该线性偏振光的偏振方向充分平行于偏振片112的吸收轴AA112,因此导致该光不能穿过偏振片112。结果,象素阵列2不能显示黑色。
这样,在本实施例的象素阵列2中,在象素电极121a和反向电极121b之间施加一个电压,产生一个其方向倾斜于基底表面的电场,从而使液晶分子倾斜地排列。于是,有可能根据将要施加到象素电极121a上的电压电平而改变象素PIX的透射率,从而确保实现灰度显示。
同时,图2所示的扫描信号线驱动电路4提供给每条扫描信号线GL1到GLm一个信号,例如电压信号,表示扫描信号线是否在选择期间内。根据例如,由控制电路12提供的如时钟信号GCK或启动脉冲信号GSP的定时信号,通过施加表示扫描信号线是否在选择期间的信号,扫描信号线驱动电路4改变扫描信号线GLj。这使得可以响应于预定的定时,顺序地选择各个扫描信号线GL1到GLm。
响应于预定的定时,数据信号线驱动电路3实现图象数据D的采样,这些图象数据以分时方式施加到各个象素PIX,从而提取经过这样采样的图象数据D。数据信号线驱动电路3还通过各个数据信号线SL1到SLn,提供输出信号给各个相应于扫描信号线GLj的象素PIX(1,j)到PIX(n,j),该输出信号随各个图象数据D而变化,该扫描信号线是由扫描信号线驱动电路4选择的。
注意,数据信号线驱动电路3根据由控制电路12施加的例如时钟信号SCK和启始脉冲信号SSP的定时信号,确定输出信号的上述采样定时和输出定时。
在象素PIX(1,j)到PIX(n,j)中,当选择了相应的扫描信号线GLj时,分别根据将要施加到相应数据信号线SL1到SLn上的输出信号,来控制将要施加到象素电极121a上的电压电平。这就使得可以控制各个象素PIX(1,j)到PIX(n,j)的透射率,从而确定各自的亮度。
注意,扫描信号线驱动电路4顺序地选择扫描信号线GL1到GLm。于是,象素阵列2的全部象素PIX(1,1)到PIX(n,m)都可以设定成具有各自的图象数据D所指示的亮度,从而确保更新将由象素阵列2显示的图象。
在图象显示装置1中,可以以帧为单位(以全屏幕为单位)传输从图象信号源S0施加到调制驱动处理部分21的图象信号DAT。可选的,可以为由一个帧分成的多个场的每个场传输图象信号DAT。下面的描述涉及一个实例,即为多个场的每个场传输图象信号DAT。
更准确地说,在该实施例中,为一个帧分成的多个场的每个场(例如,为每两个(2)场)传输从图象信号源S0施加到调制驱动处理部分21的图象信号DAT。
更具体地,例如,当通过图象信号线VL将图象信号DAT传输到图象显示装置1的调制驱动处理部分21时,图象信号源S0为特定的场传输全部图象数据,此后,为下一个场传输图象数据。这样,图象信号源S0为各个场以分时方式传输图象数据。
场由多条水平线构成。例如,在一个特定的场中,通过图象信号线VL,为特定的水平线传输全部的图象数据,此后,为下一个将要传输的水平线传输图象数据。这样,以分时的方式为各个水平线传输图象数据。
在本实施例中应该注意的是,一个帧由两个场组成。在构成一个帧的水平线之中,偶数编号水平线的图象数据在一个偶数场中传输。奇数编号水平线的图象数据在一个奇数场中传输。进一步,当传输相应于一条水平线的总量的图象数据时,图象信号源S0也以分时方式驱动图象信号线VL。这就使得可以以一个预定顺序连续地传输各个图象数据。
例如,在液晶电视的情况中,图象信号源S0相当于调谐器部分,该部分选择电视广播信号的信道,并输出由此选择的该信道的电视广播信号。例如,在由例如电脑的外部设备上显示一个图象信号的液晶监视器的情况中,图象信号源S0相当于信号处理部分,该部分处理来自外部设备的图象信号,并输出由此处理过的监视器信号。
本实施例的调制驱动处理部分21,如图1所示,包括(i)帧存储器31,其存储相应于一个帧的总量的图象数据,该图象数据通过输入端T1提供,和(ii)调制处理部分32,其完成校正步骤,在该步骤中,根据两个图象数据来对期望目标帧FR(k)的图象数据进行调制,使得有利于从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)进行灰度过渡,并在该步骤中,还通过输出端T2,输出由此调制过的图象数据(校正图象数据)。该两个图象数据分别是(a)将通过输入端T1施加的、期望目标帧FR(k)的第一图象数据,和(b)施加到与第一图象数据所施加的象素相同的象素PIX(i,j)上的第二图象数据,第二图象数据是当前帧FR(k-1)的图象数据,其是从帧存储器31中读出的。注意,通过输出端T2输出的图象数据DAT2施加到图2所示的控制电路12上。数据信号线驱动电路3响应于校正图象信号DAT2驱动各个象素PIX(i,j)。
由于这个原因,即使当液晶单元111的响应速度慢时,通过加强从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡,有可能使象素PIX(i,j)的亮度在较短的时间段内达到目标灰度(期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)表示的灰度)。
关于包括垂直整齐排列模式的液体单元并采用促进灰度过渡而驱动液晶单元的图象显示装置,本发明的发明人已经进行了研究,从而实现了显示质量的改善。本发明人发现,(i)当减少垂直整齐排列模式液晶单元中几乎垂直整齐排列的液晶分子时,响应速度互不相同的区域共存于象素PIX(i,j)中,和(ii)这种情况下,无论将促进灰度跃迁过渡设定为什么等级,(a)都会发生过亮现象而导致显示质量恶化,或(b)都会发生角响应而导致象素PIX(i,j)在一些帧中不能达到目标灰度值,因此,非常严重地恶化了显示质量。考虑到这种情况,本发明人获得了图象显示装置1,包括角响应防范处理部分33(参见图1),从而改善象素PIX(i,j)的响应速度,而不会发生过亮现象。
更具体地说,由于前面已经描述过了,根据本实施例的象素阵列2,采用垂直整齐排列模式的液晶单元作为液晶单元111,该液晶单元111用于常黑模式,在该模式中,在不施加电压时实现黑屏。如前面已经描述过的,在液晶单元111中,一组突出123a附近区域(参见图7中A1表示的区域)中和区域(参见图7中A2表示的区域)中的液晶分子受倾斜电场影响,液晶分子倾斜地进行排列。相反,在远离一组突出123a的区域B中的液晶分子和狭缝123b以一个方向倾斜,该方向将在区域A1和A2(此后,称为区域A)中的液晶分子排列之后确定下来。这是由于液晶的连续性。这样使得区域B的响应速度慢于区域A的响应速度。
注意,即使在区域B中,当液晶分子的排列方向(排列方向的面内分量)已经确定下来时,各个区域A和B中的响应速度之差相对较小。然而,当在象素电极121a上没有施加电压时,无论液晶分子属于哪个域,各个区域A和B中的液晶分子都几乎垂直地进行排列,而排列方向还没有确定下来。即使在象素电极121a上施加电压的情况下,当这样的电压与下述情况同样小时,即,用于实现至多32灰度级灰度显示的电压施加到能够实现256灰度级显示的象素阵列2上的情况下,排列方向没有确定下来的液晶分子仍然保持在区域B中的液晶分子中。由于这些保持的液晶分子没有确定的排列方向,所以在所施加的电压上升之后,就分别确定排列方向和它的倾斜角度。结果,与因为排列方向已经确定下来而仅仅需要确定倾斜角度的液晶分子相比,响应速度变慢了。
在适于实现256灰度级显示的象素阵列2中,类似于灰度从不超过32灰度级变化到超过32灰度级的灰度过渡,在从电极121a和121b之间施加一个低电压的状态开始增加液晶分子倾斜角度的情况下,与当前灰度级是一个超过32灰度级的灰度级(例如,参见图8)的情况相比,区域A和B中的响应速度之差急剧地变大了。注意,图8是示出下面内容的曲线图,(i)相应于从0灰度级到96灰度级驱动象素PIX(i,j)的情况的图象数据D,和(ii)各个区域A和B中的亮度TA和TB。还要注意,亮度是标准化的,因此分别符合图8到图10、图15和图17所示的它的亮度(这里,是一个96灰度级亮度的实例)。
在该情况下,如图9所示,当促进灰度过渡到这样一个等级,例如达到区域B中亮度TB的目标灰度(期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)表示的灰度)时,区域A中的亮度TA就大大超过它的目标灰度。尽管用户很难观察到过亮现象并认识该现象,但因为由区域A占领的区域小于全部象素PIX(i,j)所占的区域,还是会使在区域A中的过亮现象被观察到并被认识为过亮现象。
相反,如图10所示,当控制促进灰度过渡到这样一个等级,就是即使当区域A的亮度TA超过了它的目标灰度,用户也还是不能观察到并认识到过亮现象时,区域B中的亮度TB在随后的几个帧中不能达到它的目标灰度。结果,当观察到全部象素PIX(i,j)时,象素PIX(i,j)的亮度T在随后的几个帧中从其目标值下降。这就使图象显示装置1的用户可以察觉到它作为黑迹。在本说明中,这个现象称为角响应,该现象中,即使灰度过渡是有利于驱动象素PIX(i,j)的,但因为象素中区域与区域之间的响应速度是完全不同的,象素PIX(i,j)的灰度在随后几个帧中还是不能达到目标灰度。
这样,在响应速度完全不同的区域共存的情况下,过亮现象或角响应发生在这样一个配置中,在该配置中,根据图象数据D(i,j,k)和D(i,j,k-1),而不需要校正期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)和当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1),来促进灰度过渡。
注意,在发生角响应的情况下的显示质量比发生过亮现象的情况下下降的少。在下面没有角响应防范处理部分33的配置中,促进灰度过渡不能提供帮助,而只能被控制达到这样一个等级,即,不发生过亮现象的等级。这就使象素PIX(i,j)的显示灰度在随后的几个帧中从目标灰度下降。
相反,本实施例的调制驱动处理部分21包括角响应防范处理部分33,该部分校正将施加到调制处理部分32的图象数据D(i,j,k)和D(i,j,k-1),从而控制(抑制)角响应。
更准确地说,角响应防范处理部分33包括判断处理部分41,该部分完成一个判断步骤;第一替换处理部分42(第一替换装置,和调节装置),该部分完成第一替换步骤;判断结果帧存储器43以及第二替换处理部分44(第二替换装置,和调节装置),该部分完成第二替换步骤。判断处理部分41判断分别通过输入端T1和帧存储器31施加的图象数据D(i,j,k)和D(i,j,k-1)的组合是否符合特定的预定组合,该预定组合相应于角响应发生的区域。当期望目标帧FR(k)的判断结果F(i,j,k)表示该组合符合特定组合(在判断真实的情况下)时,第一替换处理部分42输出一个预定的第一值C1给调制处理部分32,替换期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。判断结果帧存储器43存储相应于一个帧的总量的期望目标帧FR(k)的判断结果F(i,j,k)。当从判断结果帧存储器43中读出的当前帧FR(k-1)的判断结果F(i,j,k-1)是真时,第二替换处理部分44输出一个预定第二值C2给调制处理部分32,替换当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)。
注意,特定组合(发生角响应的区域)符合一个组合,该组合中,象素中的各个液晶分子的响应速度彼此大大地不同。根据这个组合,当调制驱动处理部分21不需要校正图象数据D(i,j,k)和D(i,j,k-1)而生成时,假设(i)发生过亮现象,或(ii)发生角响应,这样以致于象素PIX(i,j)的显示灰度在至少随后的几个帧中变小。
根据本实施例,将角响应发生的区域设置成例如一个组合(i)当有利于灰度过渡到这样一个等级,即区域A中达到的灰度没有超过区域A中目标灰度的1 10%的这样一个等级时,使区域B中的的至少三个(3)帧的达到灰度达到它的目标灰度,和(ii)当有利于灰度过渡到这样一个等级,即区域B中的少于三个(3)帧的达到灰度达到它的目标灰度的这样一个等级时,使区域A中达到的灰度超过区域A中目标灰度的110%。
还要注意,第一值C1是预先设定的,这样以致于不考虑下一帧FR(k+1)的图象数据D(i,j,k+1),期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)和图象数据D(i,j,k+1)的组合不符合该特定组合。
注意,第二值C2是预先设定成一个灰度的,该灰度是在有利于灰度从在先帧FR(k-2)到当前帧FR(k-1)进行灰度过渡的情况下,当将在先帧FR(k-2)的图象数据D(i,j,k-2)替换成第一值C1时,前述象素PIX(i,j)的边界区域B达到的灰度。
根据本实施例,进一步提供一个温度传感器34,用于测量图象显示装置1面板11的温度。判断处理部分41根据温度传感器34测量的温度而改变特定组合。本实施例的调制处理部分32改变灰度过渡达到的等级,该灰度过渡是根据温度传感器34测量的温度而进行的。
由于具有这个配置,即使当液晶单元111的响应速度变化且发生角响应的区域由此产生变化时,判断处理部分41也能够没有任何问题地判断从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)进行的灰度过渡是否属于特定组合(角响应发生的区域)。即使当由于面板温度的波动以及适当的有利于发生灰度过渡的等级由此发生变化,从而引起响应速度变化时,调制处理部分32也能够没有任何问题地促进灰度过渡到这样一个等级,如适合实际面板温度的等级。
本实施例的调制处理部分32包括LUT(查找表)51。该LUT51响应于输入的、当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的组合,存储将输出的校正图象数据D2(i,j,k)。由于这个原因,即使由于小尺寸电路,不可能计算出用于相应于具有高精确度的每个组合的近似公式的情况下,还是有可能根据具有相对小尺寸电路的输入图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)的组合而精确地输出数据。
注意,通过将多个相应于图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)的全部组合的数据存储到LUT51中,可得出图象数据D2(i,j,k),及输出符合输入组合的数据(校正图象数据D2(i,j,k))。然而,本发明并不局限于此。更准确地说,在本实施例中,为了降低LUT51所需的存储容量,(i)LUT51中存储的达到灰度不用于全部的组合,而是限制在预定的组合,和(ii)调制处理部分32根据内插计算操作得出校正图象数据D2(i,j,k)。因为这个原因,调制处理部分32包括计算电路52,该电路(i)相应于LUT51中存储的每个组合,内插校正图象数据,和(ii)相应于图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)的组合计算校正图象数据D2(i,j,k)。当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和期望目标帧FR(k)的图象数据都分别分成八个区域。为组合存储校正图象数据,该组合包含(i)成为八个区域每个区域两端的九个图象数据D(i,j,k),和(ii)成为八个区域每个区域两端的九个图象数据D(i,j,k-1)。
本实施例包括多个LUT51,这样以致于响应于温度传感器34而改变校正图象数据D2(i,j,k)。在得出校正图象数据D2(i,j,k)期间,计算电路52响应于温度传感器34而开关并选择LUT51。
例如,在本实施例中,本实施例的调制处理部分32包括四个LUT51,分别对应于5、10、15和20摄氏度,计算电路52响应于温度传感器34而开关并选择LUT51。注意,计算电路52会通过仅仅参考LUT51就得出校正图象数据D2(i,j,k),其中该LUT51的温度接近温度传感器34指示的温度(实际面板温度)的温度。换句话说,计算电路52会得出校正图象数据D2(i,j,k),通过(i)参考两个LUT51,它们的温度接近实际面板温度的温度和(ii)在根据两个LUT51计算出的两个校正图象数据之间进行内插操作。注意,图11到图14分别示出了在图象数据D可以显示256灰度的情况下(即,8位图象数据D的情况下),校正图象数据D2(i,j,k)的数值,这些数值对应于当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和期望目标当前帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的各个组合。
在删除了角响应防范处理部分33的图象显示装置的一个比较性实例中,实验证明,发生角响应的区域对于图11到图14中的每个温度,相应于由虚线围起来的区域X和由虚线围起来的区域Y。注意,可能根据测量到的亮度察觉到图11到图14中区域Y中角响应的发生,但是,在区域Y中,角响应发生至这样一个等级,即用户不会察觉到显示质量的恶化。相反,在区域X中,由于角响应,用户察觉到了显示质量的恶化。
例如,可以根据存储信息的LUT来判断是否是特定组合,例如,判断当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的每个组合是否符合区域X或区域Y。然而,在本实施例中,为了减小电路的尺寸,判断处理部分41确定一个组合符合特定组合,仅仅当(i)图象数据D(i,j,k-1)小于阈值T1,(ii)图象数据D(i,j,k)落入预定范围内,以及(iii)图象数据D(i,j,k-1)小于图象数据D(i,j,k)时。
本实施例的判断处理部分41根据面板的温度而改变组合是否符合角响应发生区域的判断。在当前面板温度不小于15摄氏度的情况下,当分别满足0≤D(i,j,k-1)<32,16≤D(i,j,k)<96及D(i,j,k-1)<D(i,j,k)时,确定组合成为角响应发生的区域。进一步,在当前面板温度小于15摄氏度的情况下,当分别满足0≤D(i,j,k-1)<32,32≤D(i,j,k)<160及D(i,j,k-1)<D(i,j,k)时,确定组合成为角响应发生的区域。
进一步,在本实施例中,第一值C1设定为角响应发生区域的上限值(阈值:32灰度)。第二值C2设定成与第一值C1(32灰度)相等。在调制处理部分32的LUT51中,用于使PIX(i,j)的区域B(参见图7)具有第一值C1的校正图象数据D2(i,j,k)存储在相应于D(i,j,k-1)=C2的存储区域中。
由于具有这个配置,当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)进行的灰度过渡相应于角响应发生的区域时,判断处理部分41指示第一替换处理部分42,用第一值C1替换期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。
由于这个原因,例如,如图10,当施加了引起象素PIX(i,j)的灰度从0过渡到96的发生并使其保持在96灰度级的图象信号DAT时,判断处理部分41输出表示真的判断结果F(i,j,k)给第一替换处理部分42。结果如图15所示,在期望的目标帧FR(k)中,调制处理部分32(i)接收,0灰度,作为当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1),以及(ii)接收,32灰度(=C1),作为期望的目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。如图15中D2所指示的,调制处理部分32有利于灰度从0过渡到32。注意,因为从0灰度到32灰度的灰度过渡落入角响应发生的区域内,则当调制处理部分32促进灰度过渡,从而使图7所示的区域B变成32灰度时,区域A中的灰度大大超过了32灰度。这就使全部的象素PIX(i,j)都超过32灰度。然而,如前所述,灰度过渡将不会被用户作为过亮察觉到,因为期望目标帧FR(k)的实际图象数据D(i,j,k)具有96灰度。
同时,判断结果帧存储器43累计判断结果F(i,j,k),并仍然存储在下一个帧FR(k+1)中。在下一个帧FR(k+1)中,判断结果F(i,j,k)作为当前帧FR(k)的判断结果F(i,j,k)输出到第二替换处理部分44。这样,在下一个FR(k+1)中,期望目标帧FR(k+1)的图象数据D(i,j,k+1)按照原状施加到调制处理部分32,当前帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)替换成第二值C2。于是,在图15的情况下,调制处理部分32校正期望目标帧FR(k+1)的图象数据D(i,j,k+1),从而促进从32灰度到96灰度进行过渡。
注意,帧FR(k)中的驱动操作使从帧FR(k)到帧FR(k+1)进行的灰度过渡远离角响应发生的区域。这样,帧FR(k)终端的象素PIX(i,j)就处于一个状态,在该状态下,各个区域A和B中的响应速度之间几乎不存在差别,即,当适当地促进发生灰度过渡时,可以实现一个状态,在该状态下,在象素PIX(i,j)中既不发生过亮现象也不发生角响应,且区域B可以以一个足够的速度进行响应。于是,在帧FR(k+1)中,当根据校正图象数据D2(i,j,k+1)来驱动象素PIX(i,j)时,象素PIX(i,j)的亮度就能够达到它的目标灰度(96灰度),而没有任何过亮现象和任何黑迹发生。
这样,当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)进行的灰度过渡符合(属于)角响应发生区域中的灰度过渡时,本实施例的调制驱动处理部分21调节期望目标帧FR(k)的灰度过渡,使其箝位于初步灰度过渡。更准确地说,调节响应速度慢的区域B的灰度,使其达到接近于这样一个灰度(i)期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)指示的灰度,及(ii)不会引起全部象素PIX(i,j)的显示灰度重大变化的灰度。
由于这个原因,不同于图9所示的情况,没有发生过亮现象。更进一步,与图10所示的情况相比,可以缩短象素PIX(i,j)的响应时间,从而抑制黑迹的发生。图15涉及灰度从0灰度过渡到96灰度的情况。相反,在帧FR(k)中,不考虑期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的灰度,促进灰度过渡,这样使图7所示的区域B中的灰度达到第一值C1。因此,类似从0灰度到32灰度的过渡,在期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的灰度接近于第一值C1的情况下,很可能帧FR(k)中象素PIX(i,j)的亮度超过图象数据D(i,j,k)。
即使在这个情况下,在没有配备角响应防范处理部分33的配置中,与促进灰度过渡到象素PIX(i,j)具有前面同样响应速度的等级的情况相比,发生过亮现象的总量大大地抑制住了。进一步,在该情况下,期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的灰度接近于第一值C1,并且是一个相对低的灰度。在本实施例中,第一值C1设定成32灰度,该32灰度是这样的完全黑灰度,该灰度小于常规伽玛设定(例如,2.2)中白色亮度的1%。因此,即使发生这样的过亮现象,对于用户来说,也是很难作为过亮现象察觉到该灰度的。从上述描述可以清楚地看出,上述配置确保了显示质量,该显示质量完全类似于没有配备角响应防范处理部分33情况下的显示亮度,并进一步确保提高了响应速度。
进一步,在本实施例中,相应于存储在LUT51中的图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)的组合,第一值C1设定成在校正图象数据值(0、16、32、……255,在图11到图14中)中的角响应发生区域的上限值。注意,不考虑随后而来的灰度,角响应发生区域的上限值是一些灰度之中最小的一个灰度,这些灰度,即没有当前灰度和期望目标灰度的组合符合(属于)角响应发生区域。这确保了避免在大部分角响应发生区域中发生过亮现象。
另外,上面的描述涉及这样的情况(i)第二值C2设定成与第一值C1相等,和(ii)用于使PIX(i,j)的区域B(参见图7)具有第一值C1的校正图象数据D2(i,j,k)存储在调制处理部分32的LUT51中相应于D(i,j,k)=C2的存储区域中。然而,本发明并不局限于该情况。例如,可以配置成这样(i)用于使全部PIX(i,j)具有第一值C1的校正图象数据D2(i,j,k)存储在调制处理部分32的LUT51中相应于D(i,j,k)=C2的存储区域中,和(ii)第二值C2设定成一个灰度(例如,24灰度),该灰度是校正图象数据D2(i,j,k)使PIX(i,j)的区域B具有的灰度。在这种情况下,在第二灰度过渡期间,即,在第二替换处理部分44将当前帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的灰度替换成第二值C2期间,发生细微的角响应,但却可以完全避免过亮现象的发生。
(第二实施例)
第一实施例已经涉及这样的情况(i)当判断该区域为角响应发生的区域时,期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)就替换成期望目标帧FR(k)中的一个恒定值(第一值C1),以及(ii)当前帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)替换成下一帧FR(k+1)中另一恒定值(第二值C2)。在每个帧FR(k)和FR(k+1)中,调节有利于灰度过渡的每个等级的方法并不局限于此。在当前灰度和期望目标灰度的组合符合由于区域与区域之间的响应速度互不相同而导致显示质量恶化的预定组合的情况下,与当对促进期望目标灰度过渡的等级和促进下个灰度过渡的等级都进行调节(调节步骤)从而降低图象质量的恶化时,可以获得类似的效果。
更准确地说,在响应速度互不相同的区域共存于一个象素中的情况下,当有利于灰度过渡的等级设定成对于一个区域是最优的时候,这个等级对于其他区域却不是最优的。这样,当试图通过灰度过渡的单一促进实现象素的灰度过渡到期望目标灰度时,(i)因为太有利于灰度过渡,所以在象素中出现发生过亮现象的区域,(ii)因为不完全有利于灰度过渡,所以就发生了响应速度增加以及黑迹等现象。这就引起显示质量恶化。
然而,由于具有上述的配置,当当前灰度和期望目标灰度的组合符合预定组合时,该预定组合由于区域与区域之间的响应速度互不相同而使显示质量恶化,分别调节有利于期望目标灰度过渡的等级和有利于下一个灰度过渡的等级。
通过这样调节有利于期望灰度过渡的等级和有利于下一个灰度过渡的等级,就实现了象素的灰度过渡到期望目标灰度过渡。与通过灰度过渡的单一促进试图实现期望目标灰度的配置情况相比,尽管当前灰度和期望目标灰度的组合符合上述第一组合,这种情况确保了降低过亮现象发生的等级,将有利于灰度过渡的等级设定成使响应速度等于本实施例的响应速度。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
本实施例涉及另一种调节方法,在该方法中,当判断该区域为角响应发生的区域时,在当前帧FR(k)中,(i)将预定值α加到帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)上,和(ii)在下个帧FR(k+1)中,从当前帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)中减去预定值β。
也就是说,如图16所示,调制驱动处理部分21a具有类似于调制驱动处理部分21的配置,除了第一和第二计算处理部分45和46(第一和第二计算装置,和调节装置)分别代替第一和第二替换处理部分42和44。当判断处理部分41输出的判断结果F(i,j,k)指示为真时,第一计算部分45将值α加到期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)上(第一计算步骤,和调节步骤)。当判断结果帧存储器43输出的判断结果F(i,j,k-1)指示为真时,第二计算部分46从帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)中减去值β(第二计算步骤,和调节步骤)。
注意,更可取的是,在不发生过亮现象的范围内尽可能大地设定值α和β。根据本实施例,不发生过亮现象的范围设定为这样一个范围,区域A中将要达到的灰度不超过目标灰度的110%。值α和β的具体示例如下所述。
当图象数据D(i,j,k)能够表示265灰度级时,值α满足-16<α<16。更可取的是满足2<α<16。更可取的是满足4<α<12。值β满足2<β<16。更可取的是满足2<β<12。更可取的是满足4<β<8。注意,在象素PIX中,响应速度快的区域A和响应速度慢的区域B中的响应速度之差变得更大。当值α设定为一个正数时,帧FR(k)的灰度过渡就太有利了。当区域A和区域B之间的透射率之差由此变大而达到一个不能接受的等级时,值α就设定成满足-16<α<0。
由于具有这样的配置,当判断该区域为帧FR(k)中角响应发生的区域时,第二计算部分46就从帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)中减去值β,从而提高在下一个帧FR(k+1)中促进灰度过渡的等级。
由于帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域,则帧FR(k+1)中区域B(参见图7)的灰度不能达到目标灰度。在这种情况下,如果调制驱动处理部分21输出适合于当区域B中的灰度已经达到目标灰度时的校正图象数据D2(i,j,k)时,,象素PIX(i,j)的灰度在随后几个帧中从目标灰度骤降。
相反,根据上述配置,当在帧FR(k)中判断出该灰度过渡是角响应发生区域中的灰度过渡时,(i)第一计算部分45就把上述范围内的值α加到帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)上,和(ii)第二计算部分46提高下一个帧FR(k+1)中促进灰度跃迁过渡的等级。
这里,假设值α设定为8灰度,值β设定为6灰度。当如图10施加一图象信号DAT时,该图象信号引起象素PIX(i,j)发生0到96的灰度过渡,并接着保持96灰度,判断处理部分41输出指示为真的判断结果F(i,j,k)给第一计算处理部分45。于是,如图17所示,(i)施加0灰度到调制处理部分32作为帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1),(ii)施加104灰度(=96+α)到调制处理部分32作为帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。这使调制处理部分32可以促进发生从0灰度到104灰度的灰度过渡,如图17中D2所指示的。
由于从0灰度到104灰度的过渡符合角响应发生的区域,如前面所述,在将灰度调节到如此等级,即实现单一促进级过渡的情况下,如图10所示,如果将灰度过渡的促进抑制到没有过亮现象发生的等级的话,就会发生角响应,使其会作为黑迹被图象显示装置1的用户察觉到。
相反,根据本实施例,在帧FR(k+1)中,帧FR(k)的判断结果F(i,j,k)为真。这使第二计算部分46输出90(=96-β)灰度,作为帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k),还使调制处理部分32促进灰度从90灰度过渡到96灰度。
因此,在象素PIX(i,j)中,引起黑迹的区域中的灰度,即,响应速度慢的区域B中的灰度由促进灰度过渡得以提高,并早于图10所示的配置达到目标灰度(96灰度)。
这样,根据本实施例,帧FR(k)的灰度过渡使全部象素PIX(i,j)的显示灰度,即,相应区域A和B中显示灰度的平均值接近帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。下个帧FR(k+1)的灰度过渡使区域B中的显示灰度提高到图象数据D(i,j,k)指示的灰度。于是,尽管帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域,仍然有可能避免发生角响应。
在上述配置中,计算处理部分46不调节校正图象数据D2(i,j,k),而调节将要施加到调制处理部分32上的帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k)。因此,尽管计算处理部分46从图象数据D(i,j,k-1)中减去值β,该β值设定成落入前述范围内,但校正图象数据D2(i,j,k)的调节宽度还是随相应图象数据D(i,j,k)和D(i,j,k-1)而变化。该调节宽度分别与帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)无关。于是,不增加电路的尺寸,可能调节属于较低灰度级的灰度。也就是说,可能将灰度级中需要较大校正的校正图象数据D2(I,j,k)调节为大于灰度级中需要较小校正的校正图象数据。
(第三实施例)
本实施例涉及一种配置,该配置中,在灰度从前一帧到当前帧过渡期间,象素PIX(i,j)的响应不够的情况下,即使当从当前帧到期望目标帧的灰度过渡符合角响应发生的区域时,如图1所示的角响应防范处理部分33停止其角响应防范处理。
更准确地说,如图18所示,根据本实施例,加上图1所示的调制驱动处理部分21的配置,根据本实施例的调制驱动处理部分21b包括(i)响应不足判断处理部分61,该部分比较当前帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和期望目标帧FR(k)的图象数据D(i,j,k),和(ii)判断结果帧存储器62,该存储器存储响应不足判断处理部分61的判断结果F2(i,j,k)直到下个帧(k+1)。当图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)的组合符合预定组合时,由于象素PIX(i,j)响应的不足,即使当有利于发生灰度过渡时,通过上述预定组合,象素PIX(i,j)的灰度也不能完全下降,响应不足判断处理部分61输出指示为真的判断结果F2(i,j,k)。另外,响应不足判断处理部分61输出指示为假的判断结果F2(i,j,k)。同时,当从判断结果帧存储器62读出的帧FR(k-1)的判断结果F2(i,j,k)指示为真时,代替判断处理部分41配置的判断处理部分41b(判断装置)输出指示为假的判断结果F(i,j,k)。这与灰度过渡是否符合角响应发生的区域无关。
当帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)的灰度级低于帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)的灰度级时,即,例如,当促进亮度降低的灰度过渡(衰减)时,响应不足判断处理部分61输出指示为真的判断结果F2(i,j,k)。
在从在先帧FR(k-2)到当前帧FR(k-1)进行的灰度过渡期间,在即使当有利于灰度过渡时,象素PIX(i,j)的灰度也没有完全下降的情况下,即使当图象数据D(i,j,k-1)指示引起响应速度之间大差别的灰度时,即,即使当图象数据D(i,j,k-1)指示一个灰度,例如,符合如图7所示的没有确定排列方向的液晶分子保持在区域B的情况时,如图7所示的区域A和B中响应速度之差仍然很小。这是因为事实上,排列方向已经确定下来了。这确保了即使当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域时,避免发生角响应。
同时,当角响应防范处理部分33完成角响应防范处理,从而用第一值C1取代帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)时,驱动象素PIX(i,j),从而使其达到第一值C1,而不是帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)。这样,在响应速度差小且没有角响应防范处理不通过角响应防范处理部分33而完成的情况下,当角响应防范处理部分33完成角响应防范处理时,很有可能使象素PIX(i,j)达到目标灰度的时间加长。
相反,根据本实施例,在从在先帧FR(k-2)到当前帧FR(k-1)进行灰度过渡期间,在即使有利于发生灰度过渡时,象素PIX(i,j)的灰度也没有完全下降的情况下,即使从帧FR(k-1)到帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域,判断处理部分41b输出指示为假的判断结果F(i,j,k)。这是因为响应不足判断处理部分61在帧FR(k-1)期间,将指示为真的F2(i,j,k-1)存储在判断结果帧存储器62中。这样,驱动象素PIX(i,j),从而使其达到帧FR(k)的图象数据D(i,j,k),类似灰度过渡符合角响应发生区域之外区域的情况。这确保了避免由于不必要的角响应防范处理使象素PIX(i,j)达到目标灰度花很多时间。
上述描述涉及在实现从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)实施的灰度过渡衰减的情况下,响应不足判断处理部分61输出指示为真的F2(i,j,k)的情况。本发明并不局限于此,在从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡期间,由于象素PIX(i,j)响应的不足,即使当有利于发生灰度过渡时,象素PIX(i,j)的灰度也不能完全下降的情况下,假若提供响应不足判断处理部分61输出指示为真的判断结果F2(i,j,k),也能够获得类似的效果。
例如,响应不足判断处理部分61可以输出指示为真的判断结果F2(i,j,k),在下面的情况下(i)从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡衰减下来,和(ii)图象数据D(i,j,k-1)和图象数据D(i,j,k)之差不小于一个预定值。
由于具有这个配置,即使从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡衰减下来,角响应防范处理部分33的角响应防范处理也会受到阻碍。在下面情况下,(i)图象数据D(i,j,k-1)和D(i,j,k)之差小,和(ii)假设关于灰度过渡,调制处理部分32的有利性使象素PIX(i,j)以一个足够快的速度进行响应。这确保了避免了由于不必要的角响应防范处理而使象素PIX(i,j)达到目标灰度花费很长时间。
(第四实施例)
本实施例涉及一种配置,该配置中,在第二实施例中所述的角响应防范处理部分33a上加到响应不足判断处理部分61上。更具体地说,如图19所示,除了图16所示的调制驱动处理部分21a的配置,本实施例的调制驱动处理部分21c包括响应不足判断处理部分61和判断结果帧存储器62,它们都类似于第三实施例中所述。进一步,类似于第三实施例,配备判断处理部分41b代替判断处理部分41。
注意,根据第二实施例,角响应防范处理部分33a完成角响应防范处理,从而在下个帧FR(k+1)期间减少帧FR(k)的图象数据D(i,j,k),而因此增加有利于灰度过渡的等级。于是,很有可能在帧FR(k+1)期间,象素PIX(i,j)的灰度越过目标灰度(图象数据D(i,j,k+1)),从而当尽管角响应没有发生而完成角响应防范处理时,使其作为过亮现象被用户察觉到。
相反,在调制驱动处理部分21c中,类似第三实施例,在从在先帧到当前帧进行的灰度过渡期间,象素PIX(i,j)的响应不够的情况下,即使当从当前帧到期望目标帧的灰度过渡符合角响应发生区域时,角响应防范处理部分33a停止角响应防范处理。这确保了避免不必要的角响应防范处理,因此可以避免过亮现象的发生。
(第五实施例)
注意,在第三和第四实施例中,判断从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡期间响应不足是否发生,并接着存储判断结果直到下个帧FR(k+1)。基于这样的存储操作,判断在从在先帧FR(k-2)到当前帧FR(k-1)进行的灰度过渡期间,响应不足是否已经发生。
相反,本实施例涉及一种配置,该配置中(i)存储帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)直到帧(k+2),该帧在下个帧(k+1)之后,和(ii)进行帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和帧FR(k-2)的图象数据D(i,j,k-2)之间的比较,从而判断是否发生响应不足的现象。该配置可以分别应用到第三和第四实施例中。为方便起见,下面的描述涉及应用到第三实施例的配置的情况。
更准确地说,如图20所示,根据本实施例的调制驱动处理部分21d具有与第三实施例的调制驱动处理部分21b基本相同的配置,除了提供一个帧存储器31d,该存储器存储帧FR(k)的图象数据D(i,j,k),直到下个帧FR(k+1)之后的帧FR(k+2),并代替存储帧FR(k)图象数据D(i,j,k)的帧存储器31,该存储器存储直到下个帧FR(k+2)的图象数据。
进一步,在本实施例中,提供一个响应不足判断处理部分61d,该部分将从帧存储器31d中读出的帧FR(k-2)的图象数据D(i,j,k-2)与帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)相比较,该部分替代将帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)与帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)相比较的响应不足判断处理部分61。
响应不足判断处理部分61d输出指示为真的判断结果F2(i,j,k),当图象数据D(i,j,k-2)和D(i,j,k-1)的组合符合一个预定组合时,通过该预定组合,即使当有利于发生灰度过渡时,由于象素PIX(i,j)的响应不足,象素PIX(i,j)的灰度还是不能完全下降。另外,响应不足判断处理部分61d输出指示为假的判断结果F2(i,j,k)。
进一步,在本实施例中,省略了判断结果帧存储器62,不管角响应发生的区域,当响应不足判断处理部分61d的判断结果F2(i,j,k)指示为真时,判断处理部分41b输出指示为假的判断结果F(i,j,k)。除了根据帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)和帧FR(k-2)的图象数据D(i,j,k-2)进行该判断操作以外,响应不足判断处理部分61d以与第三实施例相同的方式进行判断。帧存储器31d会(i)将帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)的信息总量减少到响应不足判断处理部分61d的判断操作可以没有任何问题地完成的这样一个等级,和然后(ii)存储这样减少的图象数据D(i,j,k-1)直到下个帧FR(k+1)。例如,帧存储器31d会存储帧FR(k-1)的图象数据D(i,j,k-1)的若干位(例如,8位中的6位),直到下个帧FR(k+1)。
由于具有这样的配置,在判断出象素PIX(i,j)的响应不足已经在从帧FR(k-2)到帧FR(k-1)的灰度过渡期间发生的情况下,即使当从帧FR(k-1)到帧FR(k)的灰度响应符合角响应发生的区域时,角响应防范处理部分33还是会停止角响应防范处理。类似第三实施例,这确保了避免不必要的角响应防范处理,从而可以避免响应时间延长的现象。
如图21所示,根据本实施例的配置应用到第四实施例上,在判断出象素PIX(i,j)的响应不足已经在从帧FR(k-2)到帧FR(k-1)进行的灰度过渡期间发生的情况下,即使当从帧FR(k-1)到帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域时,角响应防范处理部分33a还是会停止角响应防范处理。类似第四实施例,这确保了避免不必要的角响应防范处理,从而可以避免过亮现象的发生。
注意,第一到第五实施例涉及下述的情况,分别是(i)调节有利于调制处理部分32的灰度过渡过程,和(ii)根据图象显示装置1的面板温度,完成判断处理部分41(41b)的判断处理。可选择地,可以至少将灰度过渡的判断处理和促进处理的其中之一确定为用于面板温度的处理,在下面情况下(i)面板温度变化的不大,和(ii)可以抑制角响应和过亮现象的发生,而不用调节判断处理或灰度过渡的促进处理。
(第六实施例)
在根据本实施例的调制驱动处理部分21f中,如图22所示,代替角响应防范处理部分33或33a,提供一个角响应防范处理部分33f,该部分是可切换的,并根据面板温度选择角响应防范处理部分33和33a的一种功能。注意,该配置可以分别应用到第一到第五实施例上。为方便起见,下面的描述涉及一种情况,该情况中,该配置施加到第一实施例上。
更准确地说,本实施例的调制驱动处理部分21f具有与调制驱动处理部分21基本相同的配置,除了第一和第二替换/计算处理部分47(第一替换装置,第一计算装置,调节装置)和48由第一和第二替换处理部分42和44代替。当面板温度低于一个预定阈值时,第一替换/计算处理部分47起到第一替换处理部分42的作用,而当面板温度高于该预定阈值时,第一替换/计算处理部分47起第二计算装置的作用。以相同的方式,当面板温度低于一个预定阈值时,第二替换/计算处理部分48(第二替换装置,第二计算装置,和调节装置)起第二替换处理部分44的作用,而当面板温度高于该预定阈值时,则起第二计算处理部分46的作用。
当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域时,角响应防范处理部分33促进灰度过渡,从而使其达到第一值C1,而不是帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)而。于是,在下一个灰度过渡期间,(i)可能促进灰度,这样可以抑制角响应和过亮现象,和(ii)与不具有角响应防范处理部分33的配置相比,很有可能象素PIX(i,j)的亮度的升高变慢。
当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域时,角响应防范处理部分33a(i)把值α加到帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)上,和(ii)在下一个帧FR(k+1)中,从帧FR(k)的图象数据D(i,j,k)中减去值β。于是,在从帧FR(k-1)到帧FR(k)的灰度过渡期间,促进灰度过渡,从而使其达到相当于目标灰度的灰度(图象数据D(i,j,k)脉冲α)。这使得与角响应防范处理部分33完成角响应防范处理的情况相比,象素PIX(i,j)的亮度升高变快。但是,对于值α和β来说,将其设定为如下范围内的一个值,即不管是各个帧FR(k-1)、FR(k)和FR(k+1)的图象数据D(i,j,k-1)、D(i,j,k)和D(i,j,k+1),都既不发生过亮现象又不发生角响应现象的范围,将是很困难的。这就引起了下面的问题,当面板温度低时,例如:当需要大大地促进从帧FR(k)到帧FR(k+1)的灰度过渡从而抑制角响应发生时,很可能不能完全抑制角响应的发生。
相反,本实施例的角响应防范处理部分33f(i)当指示面板温度的温度传感器34不小于阈值,及当角响应防范处理部分33a能够完全抑制角响应发生时,起到角响应防范处理部分33a的作用,和(ii)当面板温度小于该阈值且角响应防范处理部分33a不能完全抑制角响应发生时,起到角响应防范处理部分33的作用。
因此,可以抑制过亮现象和角响应的发生,而不用降低象素PIX(i,j)亮度的上升速度,即使当面板温度低于该阈值时,也有可能抑制过亮现象和角响应的发生。
第一到第六实施例涉及一个例子,其中,不管面板温度,当从当前帧FR(k-1)到期望目标帧FR(k)的灰度过渡符合角响应发生的区域时,角响应防范处理部分33(33a和33f)完成角响应防范处理。本发明并不局限于此。当面板温度高于一个预定阈值时,角响应防范处理部分33(33a和33f)可以停止角响应防范处理。如图7所示,当区域A和B的响应速度差小时,这个预定的阈值设定为一个阈值,该阈值使调制处理部分32促进灰度过渡,而不采用角响应防范处理,也不发生过亮现象和角响应。由此可以避免不必要的角响应处理。
前述每个实施例都涉及一种情况,该情况中,液晶单元111设置成如图4到图6所示的那样,象素中液晶分子的排列方向分为四个。然而,本发明并不局限于此。
例如,代替象素电极121a包括一组突出123a的配置,象素电极121a可以包括狭缝123b。进一步,代替象素电极121a包括突起123a的配置,象素电极121a可以包括狭缝123b。更进一步的,代替反向电极121b包括狭缝123b的配置,反向电极121b可以包括突起123a。在这两种配置中,当施加电压时,在该组突出123a或狭缝123b的附近形成倾斜电场。这些元件(该组突出123a或狭缝123b)附近中的液晶分子,即,区域A中的液晶分子根据如此形成的倾斜电场而排列。相反,在区域A中的排列方向确定下来之后,远离该组突出123a或狭缝123b的区域(区域B)中的液晶分子的排列方向由液晶的连续性确定。即使当采用具有上述配置的液体单元作为象素阵列2的液晶时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
在另一种配置中,液晶采用图23所示象素电极121a,省略了该组突出123a和狭缝123b,象素电极121a包括四角形突出124。注意,该突出124类似该组突出123a的形成,可以通过在象素电极121a上涂覆光敏树脂及通过采用照相平版印刷过程实现构造而获得。
在该配置中,在突出124附近,液晶分子整齐排列,从而垂直于突出124的每个倾斜面。进一步,当施加电压时,突出124的电场在一个平行于突出124的倾斜面的方向上倾斜。因此,当施加电压时,液晶分子校准排列角度的面内分量与那些最近的倾斜面的法线方向(方向P1、P2、P3或P4)相等。这样,象素区域分为四个域D1到D4,这些域在倾斜期间具有不同的排列方向。远离突出124的区域(区域B)中的液晶分子的排列方向在突出124附近(区域A)的液晶分子的排列方向确定下来之后,由液晶的连续性确定。因为这样,即使在具有上述配置的液晶单元中,与排列方向已经确定的情况相比,区域A和B的响应速度之差在没有确定区域B的排列方向的情况下变大。于是,即使当采用具有上述配置的液晶单元作为象素阵列2的液晶单元时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
注意,例如,当准备大尺寸的液晶电视如40英寸时,每个象素的大小都如1平方毫米大。在这种情况下,因为对排列的控制减弱,仅仅为每个象素电极121a提供一个突出124,引起排列不稳定。于是,在对排列的控制不够的情况下,如上面的情况,优选在各个象素电极121a上提供多个突出124。
进一步,例如,如图24所示,也可能通过提供排列控制窗125实现多域排列,该排列控制窗由Y形狭缝形成,位于在相对的基底111b的反向电极121b上,在上下垂直方向上对称互连。该上下垂直方向符合平行于基本上具有矩形的象素电极121a的某一侧面的方向。排列控制窗125相应于没有电极的区域。
在该配置中,在一个区域内,即使当施加电压时,直接地在排列控制窗125下面,相对的基板111b的表面,没有产生使液晶分子发生倾斜的电场。这使液晶分子垂直地排列。相反,在一个区域内,在排列控制窗125周围,相对的基底111b的表面,产生电场,由于其接近相对的基底111b,而在排列控制窗125周围扩展。液晶分子在主轴垂直于电场的方向上倾斜。这使液晶分子具有排列方向的面内分量,如图24中箭头所指示,该分量基本垂直于排列控制窗125的每个侧面。
远离排列控制窗125的区域中(区域B中),液晶分子的排列方向也在排列控制窗125附近(区域A中)的液晶分子的排列方向确定下来之后,由液晶的连续性确定。由于这个原因,即使在具有上述配置的液晶单元中,与已经确定排列方向的情况相比,区域A和B的响应速度之差在区域B的排列方向没有确定的情况下变大了。于是,即使当采用具有上述配置的液晶单元作为象素阵列2的液晶单元时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
前面的描述涉及排列方向分为四个的情况。采用具有径向排列方向(参见图25和图26)的液晶单元111也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
更准确的说,在图25所示的配置中,提供基本上为半球形的突出126,代替图23所示的突出124。在这种情况下,在突出126附近,液晶分子整齐排列,从而垂直于突出126的一个表面。进一步,当施加电压时,突出126的电场倾斜,从而平行于突出126的该表面。于是,当液晶分子响应于电源电压而发生倾斜时,液晶分子易于在突出126上以一个中心焦点放射状倾斜。这使液晶单元111的各个液晶分子可以放射状及倾斜地排列。突出126还可以根据与突出124相同的步骤而倾斜。类似突出124,在发生对排列进行的控制不够时,优选在各个象素电极121a上提供多个突出126。
由于具有这个配置,远离突出126的区域中(区域B中)的液晶分子的排列方向也是在确定了突出126附近(区域A中)液晶分子的排列方向之后,由液晶的连续性确定。于是,即使当采用具有上述配置的液晶单元作为象素阵列2的液晶单元时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
在如图26所示的配置中,在象素电极121a上提供圆形狭缝127,代替图23中所示的突出124。于是,在象素电极121a表面的一个区域中,直接在圆形狭缝127上方,没有响应于电源电压而产生引起液晶分子倾斜的电场。这使液晶分子在这个区域中垂直地排列。相反,在象素电极121a表面的一个区域中,在圆形狭缝127附近,产生了电场,其由于在厚度方向上接近狭缝127而在狭缝127周围扩展。液晶分子在其主轴垂直于电场的方向上倾斜。远离狭缝127的液晶分子也由于液晶的连续性而在相同的方向上排列。于是,当在象素电极121a上施加电压时,各个液晶分子这样排列,其排列方向的面内分量就在狭缝127上以一个中心焦点放射状扩展。也就是说,各个液晶分子这样排列,其排列方向的面内分量关于狭缝127的中心是轴对称的。电场的倾斜随施加的电压而改变。因此,可以控制基底法线方向的分量,即,根据施加的电源电压控制液晶分子的倾斜角度。当施加的电压升高时,由此,关于基底法线方向的倾斜角度也相应增加。这使各个液晶分子进行排列(i)基本平行于显示屏幕的表面,和(ii)在面内放射状。类似突出126,在发生对排列的控制不够时,优选在各个象素电极121a上配备多个狭缝127。
由于具有这个配置,远离狭缝127的区域中(区域B中)的液晶分子的排列方向也是在确定了狭缝127附近(区域A中)液晶分子的排列方向之后,由液晶的连续性确定的。于是,即使当采用具有上述配置的液晶单元作为象素阵列2的液晶单元时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
进一步,在象素电极121a中,没有电极的区域(即,狭缝)和有电极的区域可以互相替换。更具体地说,在图27所示的象素电极121a中,提供多个狭缝128,这样,各个狭缝128的中心形成四方晶格,实心铁心部分(此后,称为单位实心铁心部分)129具有椭圆形。单位实心铁心部分129基本由四个狭缝128包围,其中的每个都位于构成一个单位晶格的四格点的每个点上。每个狭缝128都具有四个棱,每个棱都具有象限弧。狭缝128具有星形外形,具有在其中心上的四折轴。注意,象素电极121a由导电薄膜,如ITO膜构成。例如,在提供了导电薄膜之后,就去除导电薄膜,从而使其具有星形外形,接着形成多个狭缝128。对于每个象素电极121a都形成多个狭缝128。相反,实心铁心部分129基本上由单一的连续导电薄膜构成。
由于具有这样的配置,当在象素电极121a上施加电压时,倾斜于基底表面的电场形成在实心铁心部分129和狭缝128之间的边界附近的区域(一个边缘区域)中。边缘区域中的液晶分子根据如此形成的倾斜电场进行排列。相反,远离边缘区域的区域(区域B)中的液晶分子的排列方向是在确定了狭缝128附近(区域A)的排列方向之后,由液晶的连续性确定的。即使当采用具有上述配置的液体单元作为象素阵列2的液晶时,也可以获得与前述各个实施例相同的效果。
上面描述的实施例涉及提供狭缝128从而狭缝128的每个中心构成四方晶格的配置。本发明并不局限于此。可以提供狭缝128,从而构成例如矩形的其他形状的晶格。上面的描述涉及到狭缝127和实心铁心部分129都基本上具有圆形的情况。本发明并不局限于此。它们可以具有例如椭圆形或矩形的其他形状。
在这两种配置中,如果液晶单元满足下面(i)和(ii)的情况,则可以获得相同效果:(i)当不施加电压时,液晶分子垂直整齐排列,而当在象素电极上施加电压时,形成倾斜于基底表面的电场,该电场在有电极和没电极的区域之间边界附近的区域中;和(ii)根据如此形成的倾斜电场确定液晶分子的排列方向。
注意,如图27所示,当狭缝128的每个中心构成四方晶格,且实心铁心部分129具有椭圆形时,有可能均匀地分散象素PIX(i,j)中液晶分子的排列方向。这确保了实现图象显示装置1具有较好的观察视角性能。
前述实施例涉及仅仅通过硬件实现构成调制驱动处理部分的每个元件的情况。然而,本发明并不局限于此。各个元件的全部或一部分可通过用于完成前述功能的程序和用于执行该程序的硬件的组合来实现。作为一个例子,调制驱动处理部分可以由一种配置实现,该配置中一计算机连接于图象显示装置,起到在驱动图象显示装置期间所使用的设备驱动器的作用。当(i)调制驱动处理部分作为嵌入的或外挂的转换基底而实现,和(ii)实现调制驱动处理部分的电路的操作可以由重写例如固件的程序来改变,该电路可以通过分配软件和改变电路的操作、作为前述实施例的调制驱动处理部分进行操作。
在这些情况下,如果准备了可以实现前述功能的硬件,就有可能仅仅通过使硬件执行程序来实现本实施例的调制驱动处理部分。
前面的描述涉及以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元的液晶显示装置的情况。本发明并不局限于此。在响应速度互不相同的区域共存于液晶显示装置的情况下,本质上,可以通过设定由于响应速度之差而引起发生显示质量恶化的灰度过渡达到符合角响应发生区域的灰度过渡(第一组合)来获得相同的效果。
如前面描述过的,根据本发明,一种液晶显示装置的驱动方法,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,该方法其特征在于包括步骤(a)校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,所述方法进一步包括步骤:(b)判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合一个预定第一组合,该第一组合引起(i)当有利于灰度过渡到象素第一区域中的灰度不超过指示第一目标灰度的预定第一偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于一个预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡达到这样的等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度的时间变得小于第二偏差时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;(c)当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,在步骤(a)之前,用预定第一灰度代替期望目标灰度,这样,不考虑下个灰度,期望目标灰度和下个灰度的组合不符合第一组合;和(d)在步骤(a)之前,当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,用当前灰度过渡将要达到的预定第二灰度代替当前灰度。
这里,在垂直整齐排列模式的液晶单元中,当没有施加电压时,液晶分子基本上几乎垂直于基底地进行排列。在液晶单元中,响应于象素电极上施加的电压,产生倾斜于基底表面的电场。在产生倾斜电场的象素电极附近的区域(称为第一区域)中,该倾斜电场使液晶分子以随着所施加得电源电压而变化的角度倾斜地排列。远离象素电极的区域(称为第二区域)中的液晶分子由于液晶的连续性以相同的角度倾斜地排列。
在液晶单元中,第二区域中的液晶分子的排列方向由液晶的连续性确定。这使第二区域中的响应速度具有慢于第一区域的趋势。特别是,当(i)没有确定第二区域中液晶分子的排列方向(平行于基底的排列方向的面内分量)时,和(ii)与已经确定排列方向并仅需要确定倾斜角度相比,排列方向和倾斜角度都由液晶的连续性确定的情况下,各个区域中响应速度之差急剧变大。
在这种情况下,在校正步骤中,当促进灰度过渡达到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差,从而使用户可以作为过亮现象察觉到它时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差。同时,当促进象素中响应速度快的区域的灰度达到这样一个等级,即象素第一区域的灰度不超过指示第二目标灰度的第一偏差时,发生下面的现象。也就是说,象素第二区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差。此后,这种现象称为角响应。在这样情况下,在促进发生灰度过渡之后,象素响应速度快的区域中的灰度降低到期望目标灰度。于是,全部象素的灰度都降低了,这样它就作为黑迹使液晶显示装置的用户察觉到。
换句话说,当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,无论将促进灰度过渡设定为什么等级,都会发生过亮现象或黑迹。
相反,根据具有前述配置的液晶显示装置的驱动方法,当判断出当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,就在期望目标校正步骤(第一校正步骤)之前,用第一灰度来代替期望的目标灰度,并在下个校正步骤(第二校正步骤)之前,用第二灰度代替当前灰度。
由于预先确定了第一灰度,这样使得期望目标灰度和下个灰度的组合不管下个灰度,不符合第一组合,则可能在第二校正步骤设定灰度过渡的促进达到过亮现象和角响应都不发生的这样一个等级。同样地,尽管期望目标灰度和下个灰度的组合符合第一组合,还是有可能在直到确定了下个灰度之后,即,通过第一和第二灰度过渡,达到期望灰度。
结果,尽管当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,在试图通过灰度过渡的单一促进而实现灰度过渡到期望灰度的配置中,与设定促进灰度过渡到可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免黑迹发生的情况相比,还是可能更多地抑制过亮现象发生的等级。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
顺便,类似不包括第一和第二替换步骤的情况,可在校正步骤中促进灰度过渡。然而,当(i)在第二校正步骤中,更适当地设定促进灰度过渡达到的等级时,和(ii)第二校正步骤需要更精确地达到目标灰度时,可以在上述配置上附加一个配置。根据这样的配置,第二灰度设定为等于第一灰度,并在步骤(a)中,当实现灰度过渡到第一灰度时,促进灰度,使得在象素各个区域中具有最慢响应速度的区域中的灰度达到第一灰度。
由于具有这样的配置,当指示实现灰度过渡到第一灰度时,促进灰度过渡,使在象素各个区域中具有最慢响应速度的区域中的灰度达到第一灰度。因此,当完成第二校正步骤时,液晶分子的排列方向已经在前述第二区域(响应速度慢的区域)中确定下来。结果,第二校正步骤使更精确地达到目标灰度。
在灰度过渡到第一灰度期间,由于促进灰度过渡,使在象素各个区域中具有最慢响应速度的区域中的灰度达到第一灰度,可在全部象素中获得下面的结果。更准确地说,即使当实际达到的灰度超过第一灰度时,在大部分第一组合(期望目标灰度不符合第一组合的组合)中,还没有经过第一替换步骤的替换处理的灰度或还没有经过第一计算步骤(下面描述)的计算处理的灰度将决不会超过实际达到的灰度。因此,这样的灰度将不会作为过亮现象被察觉到。
进一步,在前述配置中可以附加一种配置。在这样一种配置中,当由于亮度较高而需要较大的灰度时,液晶单元可以实现256灰度显示,第一灰度设定为32灰度。
由于具有这样的配置,因为第一灰度设定为32灰度,则有可能在能够实现256灰度显示的液晶单元中,缩短象素达到目标灰度所需的时间,而不会发生过亮现象。
根据本发明的液晶显示转置的另一种驱动方法,代替第一和第二替换步骤,可以配置成进一步包括当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,在校正步骤之前,在期望目标灰度上加上一个预定的第一值的步骤;以及当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,在校正步骤之前,从当前灰度中减去一个预定的第二值的步骤。
当灰度过渡从在先灰度到当前灰度的灰度过渡符合第一组合的情况下,当试图促进从在先灰度到当前灰度进行灰度过渡时,发生角响应。于是,象素亮度达到目标亮度所需的时间延长了。
相反,根据上述的配置,在第二校正步骤中,当判断出从在先灰度到当前灰度的灰度过渡符合第一组合时,在校正步骤之前,从当前灰度中减去第二值。因此,与没有实施第二计算步骤的情况相比,更有利于从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,从而确保缩短了象素达到目标灰度所需的时间。
结果,在试图通过灰度过渡的单一促进而实现灰度过渡到期望灰度的配置中,尽管当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过设定有利于灰度过渡到可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免黑迹发生的情况相比,还是可能更多地抑制过亮现象发生的等级。这确保实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
进一步,在校正步骤之前完成第二计算步骤。因此,尽管从当前灰度中减去第二值,而不管当前灰度和还没有经过第二计算步骤处理的期望目标灰度,但促进灰度过渡的等级还是随上述还没有经过第二计算步骤处理的两种灰度而变化。因此,不增加电路尺寸或计算总量,用于完成第二计算步骤,可以促进较低的灰度,即,可以促进响应速度慢且需要较多校正的灰度过渡。
除该配置之外,液晶单元可以配置成液晶单元能够实现256灰度显示,并当由于亮度较高而需要较高的灰度时,(i)第一值设定为不小于-16灰度,不大于+16灰度,和(ii)第二值设定为不小于2灰度,并不大于16灰度。
由于具有这样的配置,因为第一和第二值分别设定为上述值,则有可能在能够实现256灰度显示的液晶单元中,缩短象素达到目标灰度所需的时间,而不发生过亮现象。
除该配置之外,液晶单元可以配置成液晶单元能够实现256灰度显示,并当由于亮度较高而需要较高的灰度时,(i)第一值设定为不小于2灰度并不大于16灰度,和(ii)第二值设定为不小于2灰度并不大于12灰度。
由于具有这样的配置,因为第一和第二值分别设定为上述值,则有可能在能够实现256灰度显示的液晶单元中,进一步缩短象素达到目标灰度所需的时间,而不发生过亮现象。
顺便,不管包括第一和第二替换步骤或包括第一和第二计算步骤的情况,除该配置,其可以配置成在判断步骤中,判断出为第一组合,当(i)当前灰度小于预定阈值时,(ii)期望目标灰度落入预定范围时,及(iii)期望目标灰度具有高于当前灰度的亮度时。
具有这样的配置时,因为判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合第一组合,可以仅仅通过比较当前灰度与阈值,并判断期望目标灰度是否落入上述范围来实现,因此有可能减小电路尺寸,或减小用于完成判断步骤的计算总量。
除该配置外,可以根据液晶单元的面板温度而改变该阈值和该范围。由于这样的配置,即使当象素的响应速度随面板温度而变化,但还是可以根据面板温度将阈值和范围变为适合面板温度的阈值和范围。这确保了更适当地判断该组合是否符合第一组合。因此,可以避免由于判断错误而导致过亮现象或降低象素亮度的提高速度的现象的发生。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
进一步,除该配置,液晶单元可以配置成液晶单元能够实现256灰度显示,当由于亮度较高而需要较高的灰度时,阈值设定为32灰度,该范围落入不小于32灰度且小于160灰度的范围内。
由于具有这样的配置,因为该阈值和该范围设定为上述值,则有可能在能够实现256灰度显示的液晶单元中,适当地判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合第一组合。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
代替上述设定,液晶单元可以配置成液晶单元能够实现256灰度显示,当由于亮度较高而需要较高的灰度时,该阈值设定为32灰度,该范围落入不小于16灰度且小于96灰度的范围内。
由于具有这样的配置,在面板温度不小于15摄氏度的情况下,有可能在能够实现256灰度显示的液晶单元中,更适当地判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合第一组合。因此,在液晶显示装置用于周围温度不小于15摄氏度的情况下,可以实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
除该配置外,液晶单元可以配置成液晶单元能够实现256灰度显示,并在由于亮度较高而需要较高灰度的情况下,(i)当液晶单元的面板温度小于15摄氏度时,该阈值设定为32灰度,该范围设定为落入不小于32灰度且小于160灰度的范围内,和(ii)当液晶显示单元的面板温度不小于15摄氏度时,该阈值设定为32灰度,该范围设定为落入不小于16灰度且小于96灰度的范围内。
由于具有该配置,在能够实现256灰度显示的液晶单元中,根据面板温度是否不小于15摄氏度来调节该阈值和该范围。因此,可以避免由于错误判断导致过亮现象或降低象素亮度的提高速度的现象发生。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
进一步,除该配置外,其可以配置成当当前灰度和在先灰度的组合符合一个预定的第二组合,该第二组合尽管促进灰度过渡而仍导致响应不足时,不完成步骤(c)和(d)。
例如,当当前灰度的亮度小于在先灰度的亮度时,判断为第二组合。可选择地,当当前灰度的亮度小于在先灰度的亮度,并当该两灰度的亮度差大于一个预定阈值时,判断为第二组合。可选择地,可以根据已经存储了的在先灰度来判断当前灰度和在先灰度的组合是否符合第二组合。可选择地,可以根据当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合第二组合的判断结果来判断当前灰度和在先灰度的组合是否符合第二组合,存储所述判断结果直到下个时间段。
在从在先灰度到当前灰度的灰度过渡符合尽管有利于灰度过渡的发生而仍然导致响应不足的组合的情况下,由于从在先灰度到当前灰度的灰度过渡期间响应的不足,即使当从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡符合第一组合时,实际象素还是具有小的响应速度差(第二区域中的排列方向已经确定)。由于这个原因,当完成第一和第二替换步骤或第一和第二计算步骤时,很有可能由于错误判断而发生过亮现象或降低象素亮度的提高速度。
相反,根据本发明的配置,当从在先灰度到当前灰度的灰度过渡符合导致响应不足的组合时,类似于在判断步骤中判断出不符合第一组合的情况,停止(不完成)第一和第二替换步骤或第一和第二计算步骤。这确保了避免由于实现第一和第二计算步骤而导致过亮现象的发生,或避免由于完成第一和第二替换步骤而导致降低象素亮度的提高速度的现象发生。因此,可以实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
如前面描述过的,根据本发明的液晶显示装置的驱动方法,其中响应速度互不相同的区域共存,该方法其特征在于包括步骤(a)校正期望目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,(b)当当前灰度和期望目标灰度的组合符合导致发生显示质量恶化的第一组合时,调节期望目标校正操作和下一个校正操作中的校正结果,这样降低了由于各个区域响应速度的不同而导致的显示质量的恶化。
在响应速度互不相同的区域共存于一个象素中的情况下,当促进灰度过渡的等级设定为对于一个区域是最优时,这个等级对于其他区域不是最优的。这样,当试图基于灰度过渡的单一促进而实现象素的灰度过渡到期望的目标灰度时,(i)因为太有利于灰度过渡,则在象素中出现发生过亮现象的区域,或(ii)因为没有完全促进灰度过渡,则增加了响应时间并出现发生黑迹等现象。这导致了显示质量的恶化。
相反,根据本发明的配置,当当前灰度和期望目标灰度的组合符合引起显示质量恶化的预定第一组合时,分别完成期望目标校正步骤和下一个校正步骤的校正操作。
这样,通过第一和第二校正步骤而不是通过单一的校正步骤实现象素的灰度过渡到期望的目标灰度。因此,在试图基于单一的校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,与通过将灰度过渡的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免黑迹发生的情况相比,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但还是可以更大地抑制过亮现象发生的等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
进一步,除该配置外,在调节步骤中,其可以配置成预先完成期望目标校正步骤中的校正操作,这样使灰度过渡完成到这样一个灰度,(i)根据下个校正步骤的校正操作,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近期望的目标灰度,和(ii)使全部象素的显示灰度基本上不变。
由于具有这样的配置,在第一校正步骤中完成预先的校正操作,这样,可以在下个校正步骤中达到灰度过渡到期望目标灰度的附近。因此,在试图基于单一的校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,与通过将灰度过渡的促进设定成可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免发生黑迹的情况相比,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但还是有可能更大地抑制过亮现象发生的等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
代替预先校正,在调节步骤中,其可以配置成完成期望目标校正步骤中的校正操作,这样,使全部象素的各个亮度的平均值达到接近于期望的目标灰度,并完成下个校正步骤中的校正操作,这样,使响应速度慢的区域中的灰度就上升到期望的目标灰度。
由于具有该配置,促进灰度过渡,这样,使在第一校正步骤中,全部象素的各个亮度就达到接近于期望的目标灰度,这样,在第二校正步骤中,响应速度慢的区域中的灰度就上升到期望的目标灰度。因此,在试图基于单一的校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过将灰度过渡的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的等级来避免发生黑迹的情况相比,还是有可能更大地抑制过亮现象的发生等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
如前面描述过的,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元的液晶显示装置的驱动装置,其特征在于包括(a)校正装置,用于校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,(b)判断装置,用于判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合一个预定第一组合,该第一组合使(i)当促进灰度过渡达到如此等级,即象素第一区域中的灰度不超过指示第一目标灰度的预定第一偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡达到如此等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;(c)第一替换装置,用于将期望目标灰度替换成预定第一灰度,这样,当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,不考虑下一灰度,期望目标灰度和下个灰度的组合不符合第一组合,还用于将第一灰度提供给所述校正装置;和(d)第二替换装置,用于当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,将当前灰度替换成当前灰度过渡将要达到的预定第二灰度,第二灰度,还用于提供第二灰度给所述校正装置。
具有上述配置结构的液晶显示装置的驱动装置可以基于液晶显示装置的驱动方法,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,该方法包括前述的第一和第二替换步骤。因此,在试图基于单一校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过将灰度过渡的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免发生黑迹的情况相比,还是有可能更加抑制过亮现象的发生等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
如前面所述,液晶显示装置的另一种驱动装置,其特征在于代替第一和第二替换装置,而包括第一计算装置,该装置用于当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,将预定第一值加到期望目标灰度上,还用于提供相加结果给所述校正装置;第二计算装置,该装置用于当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,从当前灰度中减去预定第二值,还用于提供相减的结果给所述校正装置。
具有上述配置结构的液晶显示装置的驱动装置可以基于液晶显示装置的驱动方法,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,该方法包括前述的第一和第二替换步骤。因此,在试图基于单一校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过将灰度过渡的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免发生黑迹的情况相比,还是有可能更大地抑制过亮现象发生的等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
如前面所述的,根据本发明的液晶显示装置的另一驱动装置,其中共存有响应速度互不相同的区域,其特征在于包括校正装置,该装置用于校正期望目标灰度,这样可以促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,还包括调节装置,该装置用于当当前灰度和期望目标灰度的组合符合导致发生显示质量恶化的第一组合时,连续完成第一和第二校正操作,分别调节所述校正装置的第一和第二校正操作,这样,减少了由于各个区域中的响应速度差引起的显示质量的恶化。
除该配置外,调节装置可以预先调节校正装置的第一校正操作,这样可以实现过渡到这样一个灰度,即(i)根据对所述校正装置的第二校正操作进行的调节,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近于期望目标,和(ii)使全部象素的显示灰度基本上不变。
进一步,代替调节装置的预先调节,调节装置可以调节校正装置的第一校正操作,这样,使全部象素的各个亮度的平均值可以达到接近于期望的目标灰度,调节装置还可以调节所述校正装置的第二校正操作,这样,使响应速度慢的区域中的灰度上升到期望的目标灰度。
具有上述各种配置的液晶显示装置的驱动装置可以根据前述的液晶显示装置的驱动方法驱动液晶显示装置,该方法包括前述的调节步骤。这样,类似于液晶显示装置的这些驱动方法,在试图基于单一校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过将灰度过渡的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免发生黑迹的情况相比,还是有可能大大地抑制过亮现象发生的等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
顺便,液晶显示装置的驱动装置可以通过硬件实现。然而,本发明并不局限于此。计算机可以执行程序,这样可以实现驱动装置。更具体地说,根据本发明的程序使计算机实现上面描述过的各个步骤。当计算机执行程序时,计算机可以基于每种液晶显示装置的驱动方法来驱动液晶显示装置。因此,类似上述驱动方法,在试图基于单一校正步骤实现象素的灰度过渡到期望目标灰度的配置中,即使当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,但与通过将灰度的促进设定为可以获得与本发明相同响应时间的这样一个等级来避免发生黑迹的情况相比,还是有可能大大地抑制过亮现象发生的等级。这确保了实现液晶显示装置具有较高的显示质量。
更进一步,如前面所述,根据本发明的液晶电视包括具有各种配置的任何一种驱动装置、由驱动装置驱动的液晶显示装置、以及调谐器部分。注意,尽管驱动装置驱动响应速度互不相同的区域共存于一个象素中的液晶显示装置,但还是可以实现既提高响应速度又防止图象恶化。这使液晶电视适合用于电影显示器(用于显示运动图象)。因此,液晶电视可以适合显示调谐器部分输出的电视图象信号。
根据本发明的液晶监视器如前所述包括具有各种配置的任何一种驱动装置、由驱动装置驱动的液晶显示装置、以及信号处理部分。注意,尽管驱动装置驱动响应速度互不相同的区域共存于一个象素中的液晶显示装置,但还是可以实现提高响应速度并防止图象恶化。因此,液晶监视器可以适合显示监视器图象信号。
除该配置外,调节装置根据液晶显示装置的液晶面板的面板温度,切换并选择第一和第二操作之一,该第一操作使调节装置可以预先调节校正装置的第二校正操作,这样可以实现过渡到这样一个灰度,即(i)根据对校正装置的第一校正操作进行的调节,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近于期望的目标灰度,和(ii)使全部象素的显示灰度基本上不变;该第二操作使调节装置调节校正装置的第一校正操作,这样可以使全部象素的各个亮度的平均值达到接近于期望的目标灰度,并使调节装置可以调节校正装置的第二校正操作,这样使得响应速度慢的区域中的灰度上升到期望的目标灰度。
由于具有该配置,可以根据面板温度切换并选择第一和第二操作之一,从而确保分别保持抑制过亮现象的发生和角响应的发生。
如上描述了本发明,很明显,在许多方面可以变化同样的方法。不认为这样的改变脱离本发明的实质和范围,如对于本领域技术人员很明显的这些改进都趋于包括在所附权利要求的范围内。
Claims (24)
1、液晶显示装置的驱动方法,在该装置中,以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,所述方法包括步骤(a)校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述方法其特征在于进一步包括下述步骤:
(b)判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合预定第一组合,该预定第一组合使(i)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度没有超过指示第一目标灰度的预定第一偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;
(c)在步骤(a)之前,用预定第一灰度代替期望目标灰度,这样,当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,不管下个灰度,期望目标灰度和下个灰度的组合不符合第一组合;及
(d)在步骤(a)之前,当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,用当前灰度将要达到的预定第二灰度代替当前灰度。
2、如权利要求1所述的驱动方法,其中:
第二灰度设定为等于第一灰度,和
在步骤(a)中,当实现了灰度过渡到第一灰度时,这样促进灰度过渡,使在具有象素各个区域的响应速度中最慢的响应速度的区域中的灰度达到第一灰度。
3、如权利要求1或2所述的驱动方法,其中
液晶单元可以实现256级灰度的显示,和
当由于亮度较高而需要较高灰度时,第一灰度设定为32灰度。
4、一种液晶显示装置的驱动方法,其中以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,所述方法包括步骤(a)校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述方法其特征在于进一步包括下面的步骤:
(b)判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合预定第一组合,该预定第一组合使(i)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度没有超过指示第一目标灰度的预定第一偏差这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;和
(c)当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,在步骤(a)之前,在期望目标灰度上加上预定第一值;及
(d)当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,在步骤(a)之前,从当前灰度中减去预定第二值。
5、如权利要求4所述的驱动方法,其中:
液晶单元可以实现256级灰度显示,和
当由于亮度较高而需要较高灰度时,(i)设定第一值不小于-16灰度并且不大于+16灰度,和(ii)第二值设定为不小于2灰度且不大于16灰度。
6、如权利要求4所述的驱动方法,其中:
液晶单元可以实现256级灰度显示,和
当由于亮度较高而需要较高灰度时,(i)第一值设定为不小于2灰度且不大于16灰度,及(ii)第二值设定为不小于2灰度且不大于12灰度。
7、如权利要求1或4所述的驱动方法,其中:
在步骤(b)中,当(i)当前灰度小于预定阈值时,(ii)期望目标灰度落入预定范围内,及(iii)期望目标灰度具有大于当前灰度的亮度时,判断为第一组合。
8、如权利要求7所述的驱动方法,其中该阈值和该范围根据液晶单元的面板温度而变化。
9、如权利要求7所述的驱动方法,其中:
液晶单元可以实现256级灰度显示,
当由于亮度较高而需要较高灰度时,将阈值设定为32灰度,和
该范围落入不小于32灰度且小于160灰度的范围内。
10、如权利要求7所述的驱动方法,其中:
液晶单元可以实现256级灰度显示,
当由于亮度较高而需要较高灰度时,该阈值设定为32灰度,和
该范围落入不小于16灰度且小于96灰度的范围内。
11、如权利要求7所述的驱动方法,其中:
液晶单元可以实现256级灰度显示,和
在由于亮度较高而需要较高灰度的情况下,(i)当液晶单元的面板温度小于15摄氏度时,该阈值设定为32灰度,该范围设定为落入不小于32灰度且小于160灰度的范围内,和(ii)当液晶单元的面板温度不小于15摄氏度时,该阈值设定为32灰度,该范围设定为落入不小于16灰度且小于96灰度的范围内。
12、如权利要求1或4所述的驱动方法,其中:
当当前灰度和在先灰度的组合符合预定第二组合,该预定第二组合尽管促进灰度过渡,但仍导致响应的不足时,不完成步骤(c)和(d)。
13、一种液晶显示装置的驱动方法,其中共存有响应速度互不相同的区域,所述方法包括步骤(a)校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述方法其特征在于进一步包括下面的步骤:
(b)当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,该第一组合导致发生显示质量恶化时,调节在期望目标校正步骤和下个校正步骤中的校正操作,这样可以降低由于各个区域不同的响应速度导致的显示质量的恶化。
14、如权利要求13所述的驱动方法,其中:
在步骤(b)中,预先完成期望目标校正步骤中的校正操作,这样实现过渡达到这样一个灰度,即(i)根据下个校正步骤的校正操作,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近于期望目标灰度,和(ii)使全部象素的显示灰度基不变。
15、如权利要求13所述的驱动方法,其中:
在步骤(b)中,
完成期望目标校正步骤中的校正操作,这样使全部象素的各个亮度的平均值达到接近于期望目标灰度,和
完成下个校正步骤中的校正操作,这样使响应速度慢的区域中的灰度上升到期望目标灰度。
16、一种液晶显示装置的驱动装置,其中以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,所述驱动装置包括校正装置,该校正装置用于校正期望目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述驱动装置其特征在于进一步包括:
判断装置,用于判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合预定第一组合,该预定第一组合使(i)当促进灰度过渡达到如下等级,即象素第一区域中的灰度不超过指示第一目标灰度的预定第一偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡达到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;
第一替换装置,用于当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,用预定第一灰度代替期望的目标灰度,这样不管下个灰度,使期望目标灰度和下个灰度的组合不符合第一组合,还用于提供第一灰度给所述校正装置;和
第二替换装置,用于当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,用当前灰度过渡将要达到的预定第二灰度代替当前灰度,第二灰度,还用于提供该第二灰度给所述校正装置。
17、一种液晶显示装置的驱动装置,其中以常黑模式驱动垂直整齐排列模式的液晶单元,所述驱动装置包括校正装置,该校正装置用于校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述驱动装置其特征在于进一步包括:
判断装置,用于判断当前灰度和期望目标灰度的组合是否符合预定第一组合,该预定第一组合使(i)当促进灰度过渡如下等级,即象素第一区域中的灰度不超过指示第一目标灰度的预定第一偏差的这样一个等级时,象素第二区域中的灰度达到第二目标灰度所需的时间变得不小于预定第二偏差,和(ii)当促进灰度过渡达到如下等级,即象素第一区域中的灰度达到第一目标灰度所需的时间变得小于第二偏差这样一个等级时,象素第二区域中的灰度超过第一偏差;
第一计算装置,用于当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合时,在期望目标灰度上加上预定第一值,并用于提供相加的结果给所述校正装置;
和
第二计算装置,用于当当前灰度和在先灰度的组合符合第一组合时,从当前灰度中减去预定第二值,还用于提供相减的结果给所述校正装置。
18、一种液晶显示装置的驱动装置,其中共存有响应速度互不相同的区域,所述驱动装置包括校正装置,该校正装置用于校正期望的目标灰度,从而促进从当前灰度到期望目标灰度的灰度过渡,
所述驱动装置进一步包括:
调节装置,用于当当前灰度和期望目标灰度的组合符合第一组合,该第一组合导致发生显示质量的恶化时,分别调节校正装置的第一和第二校正操作,从而降低由于各个区域响应速度的不同而导致的显示质量的恶化,其中第一和第二校正操作是连续地完成的。
19、如权利要求18所述的驱动装置,其中:
所述调节装置预先调节所述校正装置的第二校正操作,这样实现过渡到这样一个灰度,即(i)根据对所述校正装置的第一校正操作的调节,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近于期望目标灰度,和(ii)使全部象素的显示灰度基本不变。
20、如权利要求18所述的驱动装置,其中
所述调节装置调节所述校正装置的第一校正操作,这样使全部象素的各个亮度的平均值达到接近于期望的目标灰度,和
所述调节装置调节所述校正装置的第二校正操作,这样使响应速度慢的区域中的灰度上升到期望的目标灰度。
21、使计算机执行如权利要求1、4、或13所述的步骤的程序。
22、一种液晶电视,包括:
驱动装置,如权利要求16、17、18、19或20所述的;
液晶显示装置,由所述驱动装置驱动;和
调谐器部分,选择电视广播信号的信道,并施加如此选择的信道的电视图象信号给所述驱动装置,从而确定各个象素的灰度。
23、一种液晶监视器,包括:
驱动装置,如权利要求16、17、18、19或20所述的;
液晶显示装置,由所述驱动装置驱动;和
信号处理部分,处理监视器信号,该信号指示将由所述液晶显示装置显示的图象,并输出已经过处理的监视器信号给所述驱动装置。
24、如权利要求18所述的驱动装置,其中:
所述调节装置根据所述液晶显示装置的液晶面板的面板温度切换并选择第一和第二操作之一,
第一操作使所述调节装置预先调节所述校正装置的第二校正操作,从而实现过渡到这样一个灰度,即(i)根据对所述校正装置的第一校正操作的调节,使响应速度慢的区域中的灰度达到接近于期望的目标灰度,和(ii)使全部象素的显示灰度基本不变,和
第二操作使所述调节装置调节所述校正装置的第一校正操作,这样使得全部象素的各个亮度的平均值能够达到接近于期望的目标灰度,并使所述调节装置调节所述校正装置的第二校正操作,这样使得响应速度慢的区域中的灰度上升到期望的目标灰度。
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