DE60218562T2 - Beleuchtungskontrolleeinrichtung und Flüssigkristallanzeigegerät - Google Patents

Beleuchtungskontrolleeinrichtung und Flüssigkristallanzeigegerät Download PDF

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Takashi Shijonawate-shi Okada
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige, die zum Anzeigen eines Bilds unter Verwendung von Licht, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird, eingerichtet ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anzeige, die die Lichtquelle zu entsprechenden Zeitpunkten ein- und ausschalten kann.
  • Eine Anzeige nach dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1 ist bereits aus dem Dokument JP-A-11 119 189 bekannt.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In den letzten Jahren haben Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigen (nachstehend einfach als Flüssigkristallanzeigen bezeichnet) als Anzeigen für den Einsatz in Personal Computern oder dergleichen unter dem Aspekt der Platzeinsparung breite Anwendung gefunden. Das verallgemeinerte Verfahren für eine Farbanzeige, das von den Flüssigkristallanzeigen durchgeführt wird, ist ein Farbfilterverfahren, bei dem weißes Licht, das von einer Lichtquelle ausgesendet wird, so eingerichtet ist, dass es durch Farbfilter mit den drei Grundfarben, d. h. Rot, Grün und Blau, die für entsprechende Pixel vorgesehen sind, geht, wodurch eine Farbanzeige erfolgt. Andererseits ist Aufmerksamkeit auf ein Zeitfolgefarbverfahren, bei dem mehrere Lichtquellen, die Licht verschiedener Beugungsfarben aussenden können, durch Zeitmultiplex eingeschaltet (zum Leuchten gebracht) werden, wodurch eine Farbanzeige erfolgt, als ein Farbanzeigeverfahren für Flüssigkristallanzeigen der kommenden Generation gerichtet worden.
  • Da bei dem vorgenannten Farbfilterverfahren nur eine Spektralkomponente mit einer bestimmten Wellenlänge selektiv durchgelassen wird und Spektralkomponenten mit anderen Wellenlängen absorbiert werden, wenn das von der Lichtquelle ausgesendete Licht durch die Farbfilter geht, ist die Lichtverfügbarkeitseffizienz niedrig. Andererseits hat das Zeitfolgefarbverfahren den Vorteil, dass dadurch, dass das von den Lichtquellen der einzelnen Farben ausgesendete Licht direkt zum Anzeigen von Bildern ohne Durchgang durch die Farbfilter verwendet werden kann, eine hohe Lichtverfügbarkeitseffizienz erreicht wird und dadurch ein niedriger Energieverbrauch möglich wird. Das Zeitfolgefarbverfahren hat den weiteren Vorteil, dass eine hohe Auflösung erreicht wird, da die Anzeige für jedes Pixel durchgeführt wird, obwohl bei dem Farbfilterverfahren die Anzeige für jede Gruppe aus drei Pixeln mit jeweils einem roten, grünen und blauen Filter durchgeführt wird. Außerdem sinken bei dem Zeitfolgefarbverfahren wegen der fehlenden Farbfilter die Kosten.
  • Die 14A–14C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für das Anzeigen bei der Flüssigkristallanzeige nach dem herkömmlichen Zeitfolgefarbverfahren zeigen. 14A zeigt Zeitpunkte, zu denen Abtastsignale an Gate-Leitungen in einem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden. 14B zeigt die Änderung des Transmissionsgrads bei Pixeln in entsprechenden Zeilen, die in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld enthalten sind. 14C zeigt die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte (Beleuchtungsleuchtdichte) der roten, grünen bzw. blauen Lichtquelle. Die 14A–14C zeigen, dass das Flüssigkristall-Anzeigefeld Pixel in N Zeilen und diesen Pixeln entsprechende Gate-Leitungen in N Zeilen hat. Der hier gezeigte Anzeigevorgang ist dem ähnlich, der unter Bezugnahme auf 12 oder 13 als dritte Ausführungsform der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Hei.11-119189 beschrieben wird.
  • Wie in den 14A–14C gezeigt, wird eine Rahmenzeit der Videosignale in drei Teilrahmenzeiten für einzelne Farben (rote Teilrahmenzeit, grüne Teilrahmenzeit und blaue Teilrahmenzeit) unterteilt. Diese Teilrahmenzeiten werden wiederum jeweils in eine Schreibperiode Ta, eine Halteperiode Tb und eine Löschperiode Tc unterteilt.
  • Wie in 14A gezeigt, werden zunächst in der Schreibperiode Ta die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen in der 1.–N-ten Zeile ausgegeben, und bei diesem Ausgabevorgang werden Videosignale, die Rot, Grün oder Blau entsprechen, in Pixel in den entsprechenden Zeilen geschrieben. Dadurch reagiert der Flüssigkristall in den Pixeln in den Zeilen, und der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds ändert sich so, dass er einen Wert entsprechend den Videosignalen annimmt, sodass der Transmissionsgrad leicht ansteigt, wie in 14B gezeigt, da wegen der Viskosität des Flüssigkristalls eine bestimmte Zeit zum Erreichen des Soll-Transmissionsgrads benötigt wird.
  • Anschließend werden in der Halteperiode Tb die Abtastsignale nicht an die Gate- Leitungen ausgegeben. Daher werden keine Signale in die Pixel geschrieben, und die in der Schreibperiode Ta geschriebenen Videosignale werden in den entsprechenden Pixeln gehalten.
  • Dann werden in der Löschperiode Tc in der gleichen Weise wie in der Schreibperiode Ta die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen in der 1. bis N-ten Zeile ausgegeben, und bei diesem Ausgabevorgang werden Videosignale (Rücksetzsignale) zum Zurückbringen des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds auf einen vorgegebenen Wert, d. h. zum Rücksetzen der geschriebenen Videosignale, in die Pixel in den entsprechenden Zeilen geschrieben. Auch in diesem Fall sinkt infolge der Viskosität des Flüssigkristalls der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds leicht, wie in 14B gezeigt. 14B zeigt, dass der Transmissionsgrad auf 0 gesetzt ist.
  • Wie in 14C gezeigt, sind die einzelnen Lichtquellen so eingerichtet, dass sie nur während der Halteperiode Tb eingeschaltet sind, wenn die Videosignale in allen Pixeln des Flüssigkristall-Anzeigefelds gehalten werden. Dieser Vorgang wird in den einzelnen Teilrahmenzeiten für Rot, Grün und Blau wiederholt, wodurch eine Farbanzeige erfolgt.
  • Wie aus den 14A–14C hervorgeht, wird bei dem vorstehenden Anzeigevorgang der Flüssigkristallanzeige für die Pixel, die den Gate-Leitungen entsprechen, an die die Abtastsignale relativ später ausgegeben werden, die Lichtquelle eingeschaltet, bevor der Transmissionsgrad seinen Sollwert vollständig erreicht. Aufgrund dessen, dass die Leuchtdichte des ausgegebenen Lichts proportional zu einem ganzzahligen Wert des Transmissionsgrads in dem Zeitraum ist, in dem die Lichtquelle eingeschaltet ist, entstehen ein so genannter Leuchtdichtegradient und ein so genannter Sättigungsgradient, die jeweils eine Leuchtdichtedifferenz und eine Sättigungsdifferenz zwischen den Pixeln, die mit den Gate-Leitungen assoziiert sind, an die die Abtastsignale relativ früher ausgegeben werden, und den Pixeln angeben, die mit den Gate-Leitungen assoziiert sind, an die die Abtastsignale relativ später ausgegeben werden.
  • Als Lösung zur Vermeidung dieses Leuchtdichtegradienten oder Sättigungsgradienten könnte die Lichtquelle eingeschaltet werden, nachdem der Transmissionsgrad bei den Pixeln, die der Gate-Leitung entsprechen, an die das Abtastsignal zuletzt ausgegeben wird, d. h. die Pixel in der N-ten Zeile, ausreichend stabil geworden ist. Wenn Tsub die Teilrahmenzeit, Twrite die Schreibperiode und Tlc die Reaktionszeit des Flüssigkristalls ist, so ermittelt sich die Zeit Tlum, während der die Lichtquelle eingeschaltet sein kann, wie folgt: Tlum = Tsub – (2Twrite + Tlc).
  • In diesem Fall nimmt Tlum mit steigender Reaktionszeit Tlc des Flüssigkristalls zu, und die Leuchtdichte des Ausgangslichts nimmt entsprechend ab. Dadurch kann keine ausreichende Helligkeit gewährleistet werden. In Extremfällen kann (2Twrite + Tlc) größer als Tsub sein [was dem Fall entspricht, dass Tlc größer als (Tsub – 2Twrite) ist]. In diesem Fall ist es nicht möglich, die Leuchtdichte bei allen Pixeln, die in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld enthalten sind, bei eingeschalteter Lichtquelle stabil zu halten, und daher können keine Bilder mit einer gleichmäßigen Leuchtdichte und Sättigung angezeigt werden.
  • Als weitere Lösung könnte ein ausreichend schnell ansprechender Flüssigkristall, d. h. ein ferroelektrischer Flüssigkristall, zur Verringerung der Reaktionszeit Tlc verwendet werden. Bei niedrigen Temperaturen von nicht mehr als 0 °C wird jedoch die Reaktionszeit dieses schnellansprechenden Flüssigkristalls durch seine erhöhte Viskosität extrem lang, wodurch es unmöglich wird, die Entstehung des Leuchtdichtegradienten oder des Sättigungsgradienten zu vermeiden. Dieses Problem ist sehr ernst, da insbesondere Mobiltelefone, tragbare Endgeräte und dergleichen in kalten Gegenden im Freien verwendet werden. Der ferroelektrische Flüssigkristall hat das weitere Problem, dass er zwar schnell anspricht, aber nicht so stoßfest ist, und daher ist dieser Flüssigkristall nicht für den Einsatz in Mobiltelefonen oder tragbaren Endgeräten geeignet. Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Einschaltzeit der Lichtquelle für jeden vorgegebenen Anzeigebereich entsprechend dem Zeitpunkt der Ausgabe der Abtastsignale geändert wird, wie bei der zweiten Ausführungsform gezeigt wird, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Hei.11-11989 beschrieben ist. Das erfordert mehrere Bereiche für die Lichtaussendung und führt zu hohen Herstellungskosten.
  • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist unter diesen Umständen gemacht worden, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeige zur Verfügung zu stellen, die die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte und der Sättigung in einer Ebene verbessern kann und eine ausreichende Helligkeit ohne steigende Herstellungskosten gewährleisten kann.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeige zur Verfügung zu stellen, die eine ausreichende Helligkeit gewährleisten kann und dabei den Leuchtdichtegradienten und den Sättigungsgradienten auch bei niedrigen Temperaturen niedrig halten kann.
  • Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, wird eine Anzeige zur Verfügung gestellt, die Folgendes aufweist: ein Lichtmodulationselement, das ein zwischen einem Paar gegenüberliegende Substrate angeordnetes Lichtmodulationsmedium und mehrere Pixel zum Anzeigen eines Bilds hat; eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtquelle; einen Treiberteil zum Ansteuern des Lichtmodulationsmediums durch sequentielles Wiederholen des Schreibens und Löschens von Videosignalen für jede Pixelgruppe, um dadurch den Transmissionsgrad von Licht zu ändern, das von der Lichtquelle in dem Lichtmodulationselement ausgesendet wird; und einen Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung so, dass die Lichtquelle im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in einem Pixel, das in einer Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen in der Zwischenzeit in einer Schreibperiode geschrieben werden, während der die Videosignale geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in dem Pixel ausgeschaltet wird.
  • Mit dieser Gestaltung kann eine ausreichende Helligkeit für eine befriedigende Anzeige bei gleichzeitiger Unterdrückung des Leuchtdichtegradienten und des Sättigungsgradienten in dem Anzeigebereich des Bilds gewährleistet werden.
  • Bei der Anzeige kann der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil so eingerichtet sein, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Lichtquelle im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in einem Pixel, das in einer Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen am Beginn der Schreibperiode geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in einem Pixel, das in einer Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen am Ende der Schreibperiode geschrieben werden, ausgeschaltet wird.
  • Dadurch können beim Zeitfolgefarbverfahren Mischfarben vermieden werden, und beim Gegenlicht-Blinkverfahren können Bildkonservierung und -unschärfe bei einem Bewegtbild vermieden werden.
  • Bei der Anzeige kann der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil so eingerichtet sein, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Gleichung [|M2 – M1|Twrite]/[M0(T2 – T1)] ≤ 0,92erfüllt wird, wenn der Zeitpunkt, an dem die Lichtquelle eingeschaltet wird, durch T1 dargestellt wird, der Transmissionsgrad in dem Anzeigebereich, in den die Videosignale am Zeitpunkt T1 geschrieben werden, durch M1 dargestellt wird, der Zeitpunkt, an dem die Lichtquelle ausgeschaltet wird, durch T2 dargestellt wird, der Transmissionsgrad in dem Anzeigebereich, in den die Videosignale am Zeitpunkt T2 geschrieben werden, durch M2 dargestellt wird, der Höchstwert des Transmissionsgrads in dem Anzeigebereich des Lichtmodulationselements in einem Zeitraum, in dem die Lichtquelle eingeschaltet ist, durch M0 dargestellt wird, und die Schreibperiode durch Twrite dargestellt wird.
  • Außerdem ist bei der Anzeige der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Gleichung Tlc ≥ Twrite erfüllt wird, wenn die Reaktionszeit des Flüssigkristalls durch Tlc dargestellt wird. Dadurch wird bewirkt, dass der Leuchtdichtegradient und der Sättigungsgradient deutlich unterdrückt werden.
  • Bei der Anzeige kann ein Substrat des Paars Substrate ein Matrixsubstrat sein mit: mehreren Gate-Leitungen und Source-Leitungen, die so angeordnet sind, dass sie einander schneiden; Pixel-Elektroden, die jeweils so vorgesehen sind, dass sie Punkten entsprechen, an denen die mehreren Gate-Leitungen und die mehreren Source-Leitungen einander schneiden; und mehreren Schaltelementen, die jeweils so vorgesehen sind, dass sie den Pixel-Elektroden entsprechen, zum Umschalten zwischen einem leitenden Zustand und einem nichtleitenden Zustand zwischen den Pixel-Elektroden und den Source-Leitungen entsprechend einem über die Gate-Leitungen bereitgestellten Treibersignal, und das andere Substrat des Paars Substrate kann ein gegenüberliegendes Substrat mit einer gegenüber dem Matrixsubstrat angeordneten Gegenelektrode sein.
  • Die Anzeige kann weiterhin einen Temperaturfühler zum Messen der Temperatur einer Umgebung des Lichtmodulationselements aufweisen, und der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil kann so eingerichtet sein, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Lichtquelle entsprechend dem mit dem Temperaturfühler ermittelten Messwert ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch kann die Lichtquelle zu entsprechenden Zeitpunkten entsprechend der Temperatur in der Umgebung, in der die Anzeige verwendet wird, so gesteuert werden, dass sie eingeschaltet wird.
  • Die Anzeige kann weiterhin einen Empfangsteil zum Empfangen eines Eingangssignals zum Einstellen einer Einschaltzeit der Lichtquelle aufweisen, wobei der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Lichtquelle entsprechend der Einstellung ein- und ausgeschaltet wird, die von dem mit dem Empfangsteil empfangenen Eingangssignal angegeben wird. Dadurch kann ein Nutzer das Einschalten der Lichtquelle zu gewünschten Zeitpunkten steuern.
  • Bei der Anzeige kann das Lichtmodulationsmedium ein Flüssigkristall sein. Da Flüssigkristalle am preisgünstigsten sind und eine sehr hohe Produktivität haben, kann die erfindungsgemäße Anzeige leicht hergestellt werden.
  • Der Flüssigkristall der Anzeige kann ein OCB-Flüssigkristall (OCB: Optically Self-Compensated Birefringence; mit optisch selbstkompensierter Doppelbrechung) sein.
  • Die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode oder ein Elektrolumineszenz-Leuchtelement sein.
  • Bei der Anzeige kann die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht verschiedener Prismen haben, eine Rahmenzeit der Videosignale kann aus mehreren Teilrahmenzeiten bestehen, und der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil kann so eingerichtet sein, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Lichtquelle im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel, das in der Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode geschrieben werden, Licht eines festgelegten Prismas aussendet und die Lichtquelle im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in dem Pixel in jeder Teilrahmenzeit ausgeschaltet wird. Mit dieser Gestaltung kann die erfindungsgemäße Anzeige nach dem so genannten Zeitfolgefarbverfahren realisiert werden.
  • Bei der Anzeige kann ein Substrat des Paars Substrate rote, grüne und blaue Farbfilter haben, und der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil kann so eingerichtet sein, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Lichtquelle im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel, das in der Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in dem Pixel in jeder Rahmenzeit der Videosignale ausgeschaltet wird. Mit dieser Gestaltung kann die erfindungsgemäße Anzeige nach dem so genannten Gegenlicht-Blinkverfahren realisiert werden.
  • Erfindungsgemäß wird ein Mobiltelefon mit der vorstehend beschriebenen Anzeige zur Verfügung gestellt, und das Mobiltelefon kann so eingerichtet sein, dass es Videosignale an die Anzeige ausgibt.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin ein tragbares Endgerät mit der vorstehend beschriebenen Anzeige zur Verfügung gestellt, und das tragbare Endgerät kann so eingerichtet sein, dass es Videosignale an die Anzeige ausgibt.
  • Dieses und weitere Ziele, Merkmale und Vorzüge der Erfindung dürften für Fachleute anhand der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Gestaltung einer Anzeige nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
  • Die 2A und 2B sind Schnittansichten, die Ausrichtungszustände von Flüssigkristallen zeigen, die in eine Flüssigkristallschicht gefüllt sind, die in der Anzeige nach der ersten Ausführungsform enthalten ist.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Gestaltung der Anzeige nach der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Die 4A–4C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für den Anzeigevorgang der Anzeige der ersten Ausführungsform zeigt, wobei 4A Zeitpunkte zeigt, zu denen Abtastsignale an Gate-Leitungen in einem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden, 4B die Änderung des Transmissionsgrads in Pixeln in entsprechenden Zeilen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld zeigt und 4C die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der roten, grünen bzw. blauen Lichtquelle zeigt.
  • Die 5A und 5B sind erläuternde Darstellungen, die die Einschaltzeit der Lichtquelle zeigen, wobei 5A die Änderung des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in einem Pixel in der N/2-ten Zeile zeigt und 5B die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle zeigt.
  • Die 6A und 6B sind erläuternde Darstellungen, die die Einschaltzeit der Lichtquelle zeigen, wobei 6A die Änderung des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in einem Pixel in der N/2-ten Zeile zeigt und 6B die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle zeigt.
  • Die 7A–7E sind erläuternde Darstellungen, die die Zeit zeigen, in der die Lichtquelle in einer Teilrahmenzeit eingeschaltet bleiben kann zeigen, wobei 7A den Zeitpunkt zeigt, zu dem das Abtastsignal an die Gate-Leitung in der N/-2-ten Zeile ausgegeben wird, 7B den Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile zeigt und die 7C–7E jeweils die Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle zeigen.
  • Die 8A–8C sind erläuternde Darstellungen zum Erläutern der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle in einer Teilrahmenzeit, wobei 8A zeigt, dass die Einschalt-Leuchtdichte eine rechteckige Form hat, 8B eine sich leicht ändernde Einschalt-Leuchtdichte zeigt und 8C zeigt, dass die Einschalt-Leuchtdichte mehrere Impulse hat.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung einer Anzeige nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 10A–10E sind erläuternde Darstellungen, die die Einschaltzeit der Lichtquelle in einer Teilrahmenzeit zeigen, wobei 10A den Zeitpunkt zeigt, zu dem das Abtastsignal an die Gate-Leitung in der N/-2-ten Zeile ausgegeben wird, 10B den Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile zeigt und die 10C–10E jeweils die Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle zeigen.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung einer Anzeige nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 12A–12C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für den Anzeigevorgang der Anzeige nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 12A Zeitpunkte zeigt, zu denen Abtastsignale an Gate-Leitungen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden, 12B die Änderung des Transmissionsgrads in Pixeln in entsprechenden Zeilen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld zeigt und 12C die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle zeigt.
  • Die 13A und 13B zeigen das Aussehen von Vorrichtungen, die die erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten, wobei 13A ein Mobiltelefon zeigt und 13B ein tragbares Endgerät zeigt.
  • Die 14A–14C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für den Anzeigevorgang einer Flüssigkristall-Anzeige nach dem herkömmlichen Zeitfolgefarbverfahren zeigt, wobei 14A Zeitpunkte zeigt, zu denen die Abtastsignale an die Gate-Leitungen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden, 14B die Änderung des Transmissionsgrads in Pixeln in den entsprechenden Zeilen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld zeigt und 14C die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der roten, grünen bzw. blauen Lichtquelle zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Erfindungsgemäße Anzeigen sind so eingerichtet, dass sie ein Lichtmodulationselement für die Bildanzeige verwenden. Nachstehend wird bei einem Beispiel ein Flüssigkristall-Anzeigefeld als Lichtmodulationselement verwendet.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Gestaltung einer Anzeige nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Die 2A und 2B sind Schnittansichten, die Ausrichtungszustände von Flüssigkristallen zeigen, die in eine Flüssigkristallschicht gefüllt sind, die in der Anzeige nach der ersten Ausführungsform enthalten ist. In diesen Figuren gibt aus praktischen Gründen eine Richtung, die durch einen Pfeil X angegeben wird, die Oberseite einer Anzeige 1 an.
  • In 1 weist die Anzeige 1 ein Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 auf, das so gestaltet ist, dass Polarisatoren 11 mit beiden Seiten einer Flüssigkristallzelle 12 verbunden sind. Die Flüssigkristallzelle 12 weist zwei Substrate auf, d. h. ein oberes Substrat 27 und ein unteres Substrat 28, die einander gegenüber mit einer Abstandsschicht (nicht dargestellt) dazwischen angeordnet sind. Eine Flüssigkristallschicht 29 enthält Flüssigkristalle 26, die in einen Spalt zwischen dem oberen Substrat 27 und dem unteren Substrat 28 gefüllt sind.
  • Das so gestaltete Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 ist ein so genanntes OCB-Flüssigkristall-Anzeigefeld, bei dem eine bestimmte Spannung über das obere Substrat 27 und das untere Substrat 28 angelegt wird, damit die Flüssigkristalle 26 von der Sprüh-Ausrichtung (2A) zur Biege-Ausrichtung (2B) übergehen, und in dieser Biege-Ausrichtung wird ein Bild angezeigt.
  • Unter dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 ist ein Gegenlicht 20 angeordnet. Das Gegenlicht 20 weist Folgendes auf: eine Lichtleitplatte 22, die aus einer rechteckigen transparenten Kunstharzplatte besteht; eine Lichtquelle 21, die in der Nähe einer Stirnfläche 22a der Lichtleitplatte 22 gegenüber der Stirnfläche 22a angeordnet ist; einen Reflektor 23, der unter der Lichtleitplatte 22 angeordnet ist; und eine Lichtdiffusionsschicht 24, die auf einer Oberseite der Lichtleitplatte 22 vorgesehen ist.
  • Die Lichtquelle 21 des Gegenlichts 20 besteht aus LEDs (Leuchtdioden) oder dergleichen zum Aussenden von Licht mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Das heißt, das Gegenlicht 20 hat die Lichtquelle 21 zum Aussenden von Licht verschiedener Prismen.
  • Somit hat bei dieser Ausführungsform das Gegenlicht 20 die Lichtquelle 21 zum Aussenden von Licht mit drei Farben, und zwar Rot, Grün und Blau, aber die Farben sollen nicht hierauf beschränkt sein. Alternativ kann das Gegenlicht 20 eine Lichtquelle 21 zum Aussenden von Licht mit den drei Farben Gelb, Magentarot und Cyan haben. Es ist zu beachten, dass für eine natürliche Farbanzeige Licht mit den drei Farben Rot, Grün und Blau bevorzugt wird. Außerdem muss die Anzahl der Farben nicht unbedingt drei sein, sondern es kann auch Licht mit zwei oder vier oder mehr Farben für die Farbanzeige verwendet werden. Kurz gesagt, es reicht eine Lichtquelle aus, die Licht mit unterschiedlichen Prismen aussenden kann.
  • Natürlich können einige der mehreren Lichtquellen, die in dem Gegenlicht 20 enthalten sind, die gleichen Prismen haben. Es können beispielsweise zwei rote Lichtquellen, zwei grüne Lichtquellen und zwei blaue Lichtquellen, d. h. insgesamt sechs Lichtquellen, vorgesehen werden.
  • Das Licht mit entsprechenden Farben kann Licht fast nur einer Wellenlänge wie Laserstrahlen sein, oder es kann Licht mit einem großen Wellenlängenbereich sein, das durch Kombinieren von Farbfiltern zu einer weißen Lichtquelle entsteht. Da eine Lichtquelle 21, die mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet werden kann, zweckmäßig ist, ist die vorgenannte LED oder das vorgenannte Elektrolumineszenz(EL)-Leuchtelement geeignet. Das Elektrolumineszenz-Leuchtelement umfasst anorganische oder organische EL-Leuchtelemente. Natürlich kann die Lichtquelle 21 aus einem Laser bestehen.
  • Außerdem kann die Lichtquelle 21 so eingerichtet sein, dass sie die Umschaltung zwischen Aussenden und Nicht-Aussenden durchführt, oder sie kann so aussehen, als ob sie durch Integrieren einer Kombination aus einem Lichtverschluss, einem Drehfarbfilter oder dergleichen in die stets eingeschaltete Lichtquelle Ein-/Aus-gesteuert würde. Das Drehfarbfilter ist ein Filter, das so gestaltet ist, das ein kreisförmiges Filter in drei Sektorformen unterteilt wird, die mit einem roten, grünen bzw. blauen Filter versehen sind. Das Drehfarbfilter ist so eingerichtet, dass es synchron mit Rahmenzeiten zum Aussenden von Licht entsprechender Farben gedreht wird. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. Hei.3-163985 beschreibt eine Projektionsanzeige, die ein Drehfarbfilter verwendet in diesem Fall entspricht die Kombination aus der Lichtquelle und dem Lichtverschluss oder dem Drehfarbfilter einer Lichtquelle zum Blinken. Unter dem Aspekt der Lichtverfügbarkeitseffizienz (oder des Stromverbrauchs) sollte die Lichtquelle selbst die Umschaltung zwischen Aussenden und Nicht-Aussenden durchführen.
  • Bei dem so gestalteten Gegenlicht 20 fällt das von der Lichtquelle 21 ausgesendete Licht durch die Stirnfläche 22a auf die Lichtleitplatte 22. Das auffallende Licht wird in der Lichtleitplatte 22 mehrfach gestreut und tritt aus deren gesamter Oberseite aus. Dabei wird das Licht, das von der Lichtleitplatte 22 nach unten austritt und auf den Reflektor 23 auftrifft, von dem Reflektor 23 reflektiert und zum Inneren der Lichtleitplatte 22 zurückgesendet. Das aus der Lichtleitplatte 22 austretende Licht wird von der Lichtdiffusionsschicht 24 zerstreut, und das resultierende zerstreute Licht trifft auf das Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 auf. Dadurch wird das Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 vollständig und gleichmäßig mit rotem, grünem oder blauem Licht bestrahlt.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung der Anzeige 1 nach der ersten Ausführungsform zeigt. In den 1, 2, 3 ist das Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 ein bekanntes TFT-Anzeigefeld (TFT: Thin Film Transistor; Dünnschichttransistor), das aus einem gegenüberliegenden Substrat (nicht dargestellt), das mit Gegenelektroden (nicht dargestellt) an seiner Innenfläche versehen ist, und aus einem Matrixsubstrat (nicht dargestellt), das mit Pixel-Elektroden 39, Gate-Leitungen 31, Source-Leitungen 32 und Schaltelementen 33 an seiner Innenfläche versehen ist, besteht, die einander gegenüber mit der Flüssigkristallschicht 29 dazwischen angeordnet sind. In dem Matrixsubstrat sind die Gate-Leitungen 31 und die Source-Leitungen 32 so angeordnet, dass sie einander schneiden, und die Pixel-Elektrode 39 und das Schaltelement 33 sind für jedes Pixel vorgesehen, das von den Gate-Leitungen 31 und den Source-Leitungen 32 definiert wird. Die Gate-Leitungen 31 und die Source-Leitungen 32 werden von einem Gate-Treiber 34 bzw. einem Source-Treiber 35 angesteuert, die von einer Steuerschaltung 36 gesteuert werden.
  • Die Schaltelemente 33 können z. B. aus amorphem Silicium, polykristallinem Silicium, Einkristall-Silicium, SOI (Silicium auf Isolator), einem organischen Halbleiter oder dergleichen bestehen, oder sie können aus anderen Elementen bestehen, solange sie eine Funktion zum Umschalten zwischen Leitung und Nicht-Leitung zwischen den Pixel-Elektroden 39 und den Source-Leitungen 32 haben, wie später dargelegt wird.
  • Bei der so gestalteten Anzeige 1 gibt die Steuerschaltung 36 ein Steuersignal an eine Gegenlicht-Steuerschaltung 37 aus, damit die LEDs als Lichtquelle 21 nacheinander Licht entsprechender Farben in einem bestimmten Zyklus aussenden. Um die Anzeige synchron mit dieser Lichtaussendung durchzuführen, wandelt die Steuerschaltung 36 außerdem ein extern eingegebenes Videosignal 38 in ein Zeitfolgefarb-Videosignal (Videosignal, das in Richtung der Zeitachse komprimiert wird, um ein Bild in jeder Teilrahmenzeit anzuzeigen) um. Die Steuerschaltung 36 gibt das umgewandelte Videosignal an den Source-Treiber 35 aus und gibt Steuersignale an den Gate-Treiber 34 und den Source-Treiber 35 entsprechend dem umgewandelten Videosignal aus. Dadurch gibt der Gate-Treiber 34 Abtastsignale an die Gate-Leitungen 31 aus, wodurch die Schaltelemente 33 der einzelnen Pixel nacheinander eingeschaltet werden, damit die Pixel-Elektroden 39 und die Source-Leitungen 32 leitend werden, und zu diesen Zeitpunkten schreibt der Source-Treiber 35 die Videosignale über die Source-Leitungen 32 nacheinander in die Pixel-Elektroden 39 der einzelnen Pixel.
  • Insbesondere gibt der Gate-Treiber 34 das Abtastsignal, das einer Spannung zum Einschalten der Schaltelemente 33 entspricht, an die Gate-Leitung 31 in der 1. Zeile aus, wodurch die Schaltelemente 33, die mit der Gate-Leitung 31 in der 1. Zeile verbunden sind, eingeschaltet werden. In diesem Einschaltzustand werden die Videosignale, die von dem Source-Treiber 35 an die einzelnen Source-Leitungen 32 ausgegeben werden, in die Pixel-Elektroden 39 der Pixel in der 1. Zeile geschrieben.
  • Dann gibt der Gate-Treiber 34 ein Signal, das der Spannung zum Ausschalten der Schaltelemente 33 entspricht, damit die Pixel-Elektroden 39 und die Source-Leitungen 32 nichtleitend werden, an die Gate-Leitung 31 in der 1. Zeile aus, wodurch die Schaltelemente 33, die mit der Gate-Leitung 31 in der 1. Zeile verbunden sind, abgeschaltet werden. Gleichzeitig gibt der Gate-Treiber 34 das Abtastsignal an die Gate-Leitung 31 in der 2. Zeile aus, wodurch die Schaltelemente 33, die mit der Gate-Leitung 31 in der 2. Zeile verbunden sind, eingeschaltet werden. Dadurch werden wie bei der 1. Zeile die Videosignale, die von dem Source-Treiber 35 an die einzelnen Source-Leitungen 32 ausgegeben werden, in die Pixel-Elektroden 39 der Pixel in der 2. Zeile geschrieben.
  • Anschließend werden diese Operationen fortgesetzt, und Videosignale werden nacheinander in die Pixel-Elektroden 39 der Pixel in den entsprechenden Zeilen geschrieben, wodurch eine Potentialdifferenz zwischen den Gegenelektroden und den Pixel-Elektroden 39 entsteht, sodass die Flüssigkristalle 26 angesteuert werden und sich der Transmissionsgrad des von dem Gegenlicht 20 ausgesendeten Lichts ändert. Dadurch wird ein Bild, das dem Videosignal 38 entspricht, von einem Zuschauer gesehen.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise der Anzeige 1 dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Die 4A–4C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für den Anzeigevorgang der Anzeige der ersten Ausführungsform zeigen. 4A zeigt Zeitpunkte, zu denen Abtastsignale an Gate-Leitungen in einem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden. 4B zeigt die Änderung des Transmissionsgrads in Pixeln in entsprechenden Zeilen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld. 4C zeigt die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte einer roten, grünen bzw. blauen Lichtquelle. Diese Figuren zeigen, dass das Flüssigkristall-Anzeigefeld Pixel in N Zeilen und Gate-Leitungen in N Zeilen hat, die diesen Pixeln entsprechen.
  • Wie in 4A gezeigt, sind die Zeitpunkte, zu denen die Abtastsignale ausgegeben werden, mit denen in dem herkömmlichen Beispiel identisch. Insbesondere gibt in der Schreibperiode Ta der Gate-Treiber 34 nacheinander die Abtastsignale an die Gate-Leitungen 31 in der 1. bis N-ten Zeile aus. Zu den Zeitpunkten dieses Ausgabevorgangs werden die von dem Source-Treiber 35 an die Source-Leitungen 32 ausgegebenen Videosignale, die Rot, Grün oder Blau entsprechen, nacheinander in die Pixel-Elektroden 39 der Pixel in der 1. bis N-ten Zeile geschrieben. Anschließend werden in der Halteperiode Tb die Abtastsignale nicht ausgegeben, und daher werden die in der Schreibperiode Ta geschriebenen Videosignale in den einzelnen Pixeln gehalten.
  • Dann werden in der Löschperiode Tc, ähnlich wie in der Schreibperiode Ta, die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen 31 in der 1. bis N-ten Zeile ausgegeben, und Rücksetzsignale zum Rücksetzen der in der Schreibperiode Ta geschriebenen Videosignale werden nacheinander in die Pixel-Elektroden 39 in der 1. bis N-ten Zeile geschrieben. 4B zeigt, dass der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 auf 0 gesetzt wird.
  • Bei diesem Scheiben der Signale steigt der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 leicht an oder sinkt leicht ab, wie in 4B gezeigt. Wie bereits erwähnt, ändert sich der Transmissionsgrad aufgrund der Viskosität der Flüssigkristalle leicht.
  • Wie in 4C gezeigt, steuert die Gegenlicht-Steuerschaltung 37 das Gegenlicht 20 so, dass die Lichtquelle 21 des Gegenlichts 20 im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel in der N/2-ten Zeile als Pixel, in das die Videosignale in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode Ta geschrieben werden, eingeschaltet wird (die Beleuchtung beginnt) und im Verlauf des Absinkens dieses Transmissionsgrads ausgeschaltet wird (die Beleuchtung wird beendet). Das heißt, die Lichtquelle wird vor dem Ende des Ansteigens des Transmissionsgrads eingeschaltet und wird nach dem Beginn des Absinkens des Transmissionsgrads ausgeschaltet.
  • Es ist zwar zu erkennen, dass in diesem Fall ein Leuchtdichtegradient oder ein Sättigungsgradient in dem Anzeigebereich des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 entsteht, aber der Leuchtdichtegradient oder der Sättigungsgradient kann durch entsprechendes Einstellen der Einschaltzeiten hinreichend niedrig gehalten werden. Das wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • Die 5A und 5B sind erläuternde Darstellungen, die die Einschaltzeit der Lichtquelle zeigen. 5A zeigt die Änderung des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in einem Pixel in der N/2-ten Zeile. 5B zeigt die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle. In 5A ist die zeitliche Änderung des Transmissionsgrads in dem Pixel in der N/2-ten Zeile in einer beliebigen Teilrahmenzeit durch eine Wellenform A1 und eine Wellenform A2 dargestellt, und die zeitliche Änderung des Transmissionsgrads mit den Zeitpunkten des Schreibens der Videosignale, die um δT gegenüber denen der Wellenformen A1, A2 verzögert sind, ist durch B1, B2 dargestellt. Der Einschaltzeitpunkt (Beginn der Beleuchtung) und der Ausschaltzeitpunkt (Ende der Beleuchtung) werden durch T1 bzw. T2 mit einer Strichlinie L1 bzw. L2 dargestellt. Der Transmissionsgrad in dem Pixel in der N/2-ten Zeile zum Zeitpunkt T1 und der Transmissionsgrad in dem Pixel in der N/2-ten Zeile zum Zeitpunkt T2 werden durch M1 bzw. M2 mit einer Strichlinie L3 bzw. L4 dargestellt. Und der Transmissionsgrad in einem stabilen Zustand, d. h. der größte Transmissionsgrad in der Teilrahmenzeit, wird durch M0 dargestellt.
  • Der Bereich, der durch die Wellenformen A1, B1 und die Linie L3 definiert ist, wird durch R1 dargestellt, und der Bereich, der durch die Linien L1, L3 und die Wellenform B1 definiert ist, wird durch R2 dargestellt, während der Bereich, der durch die Wellenformen A2, B2 und die Linie L2 definiert ist, durch R3 dargestellt wird, und der Bereich, der durch die Linien L2, L4 und die Wellenform B2 definiert ist, durch R4 dargestellt wird. Wenn die Flächen der Bereiche R1, R2, R3, R4 durch S1, S2, S3 bzw. S4 dargestellt werden, ermittelt sich eine Differenz δS in der Ausgangsleuchtdichte zwischen dem Transmissionsgrad von A1, A2 und dem Transmissionsgrad von B1, B2 durch δS = S3 – (S1 + S2). Nachstehend wird der Wert δS berechnet.
  • Da erstens für die Fläche S1 des Bereichs R1 die Wellenform B1 durch horizontales Verschieben der Wellenform A1 um δT erhalten wird, ist die horizontale Breite des Bereichs R1 gleich δT.
  • Daher ermittelt sich die Fläche S1 wie folgt: S1 = (M0 – M1)δT.
  • Was zweitens die Fläche S2 des Bereichs B2 betrifft, so hat der Bereich R2 im Wesentlichen die Form eines Dreiecks mit einem rechten Winkel, und die horizontale Seitenlänge des Bereichs R2 ist gleich δT. Wenn der Anstieg der Wellenform in dem Bereich R2 (Wert zum Zeitpunkt T1 der Zeitdifferenz des Transmissionsgrads) durch μ1 dargestellt wird, ist die vertikale Seitenlänge des Bereichs R2 μ1·δT. Dadurch ermittelt sich die Fläche S2 wie folgt:
    Drittens ist die Summe aus der Fläche S3 des Bereichs R3 und der Fläche S4 des Bereichs R4 S3 + S4 = (M0 – M2)δT, da wie bei der Fläche S1 des Bereichs R1 die Wellenform B2 ebenfalls durch horizontales Verschieben der Wellenform A2 um δT erhalten wird. Da wie im Fall der Fläche S2 die Fläche S4 im Wesentlichen die Form eines Dreiecks mit einem rechten Winkel hat, gilt: S4 = (1/2)|μ2|(δT)2 – (1/2)μ2(δT)2 worin μ2 ein Zeitdifferenzwert für den Transmissionsgrad bei T2 ist. Zusammenfassend ermittelt sich δS durch die folgende Formel (1): δS = S3 – (S1 + S2) = (S3 + S4) – S4 – (S1 + S2) = (M0 – M2)δT + (1/2)μ2(δT)2 – [(M0 – M1)δT + (1/2)μ1(δT)2] = (M1 – M2)δT + (1/2)(μ2 – μ1)(δT)2 (1)
  • In dem vorstehenden Beispiel sind die Zeitpunkte des Schreibens der Videosignale bei den Wellenformen B1, B2 später als bei den Wellenformen A1, A2. Nachstehend wird der Fall, dass die Zeitpunkte des Schreibens der Videosignale bei den Wellenformen B1, B2 früher als bei den Wellenformen A1, A2 sind, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • In 6 haben M0, M1, M2, T1, T2 und L1–L4 jeweils den gleichen Inhalt wie in 5. Ebenso wird der Bereich, der durch die Wellenformen B1, A1 und die Linie L1 definiert ist, durch R1' dargestellt, und der Bereich, der durch die Linien L1, L3 und die Wellenform B1 definiert ist, wird durch R2' dargestellt, während der Bereich, der durch die Wellenformen A2, B2 und die Linie L4 definiert ist, durch R3' dargestellt wird, und der Bereich, der durch die Linien L2, L4 und die Wellenform B2 definiert ist, durch R4' dargestellt wird. Die Zeitdifferenz der Wellenformen B1, B2 gegenüber den Wellenformen A1, A2 wird ähnlich wie in 5 durch δT dargestellt und hat in 6 einen negativen Wert.
  • Ähnlich wie bei 5 gilt:
    S1' + S2' = (M0 – M1)|δT|, s2' = (1/2)μ1|δT|2, S3' = (M0 – M2)|δT| S4' = –(1/2)μ2|δT|2
  • Daher ermittelt sich die Größe der Änderung δS der Leuchtdichte für die Wellenformen B1, B2 gegenüber den Wellenformen A1, A2 nach der folgenden Formel (2): δS = S1' – (S3' + S4') = (S1' + S2') – S2' – (S3' + S4') = (M0 – M1)|δT| – (1/2)μ1|δT|2 – [(M0 – M2)|δT| – (1/2)μ2|δT|2) = (M2 – M1)|δT| + (1/2)(μ2 – μ1)|δT|2 = (M1 – M2)δT + (1/2)(μ2 – μ1)(δT)2 (2)
  • Aus den Formeln (1) und (2) ist zu erkennen, dass sie, unabhängig davon, ob die Wellenformen B1, B2 vor den Wellenformen A1, A2 in der Mitte des Anzeigebereichs liegen oder nicht, die gleiche Form haben.
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 das Verhältnis der Fläche S1 des Bereichs R1 zu der Fläche S2 des Bereichs R2 beschrieben. Wenn die Reaktionszeit des Flüssigkristalls durch Tlc dargestellt wird, wird unterstellt, dass der Anstieg μ1 der Wellenform näherungsweise M0/Tlc ist. Und wenn die Schreibperiode der Videosignale Twrite ist, so ist die Obergrenze von |δT| Twrite/2. S2/S1 ermittelt sich für den Fall, dass |δT| die Obergrenze ist, nach der folgenden Formel (3): S2/S1 = [(1/2)μ1(δT)2]/[(M0 – M1)δT] = [(1/2)(M0 – Tlc)(Twrite/2)2]/[(M0 – M1)Twrite/2] = (1/4)[M0/(M0 – M1)](Twrite/Tlc) (3)
  • Unterstellt man hier, dass der Transmissionsgrad M1 der Einschaltzeit T1 der Lichtquelle fast halb so groß wie der größte Transmissionsgrad M0 ist, dass die Schreibperiode Twrite 1 ms beträgt und die Reaktionszeit Tlc des Flüssigkristalls 5 ms beträgt, so ist S2/S1 ≈ (1/4)·2·(1 ms/5 ms) = 0,1, das heißt, S2 ist um eine Stelle kleiner als S1. Das Gleiche gilt für S3 und S4, und S4 ist um eine Stelle kleiner als S3. Das Gleiche gilt auch für S1' und S2' sowie S3' und S4'. Unter Berücksichtigung dieses Umstands wird in dem untersten Ausdruck in der Formel (1) oder (2) der erste Term, der mit S1, S3 oder S1', S3' assoziiert ist, als Term mit einer größeren Bedeutung als der zweite Term angesehen, der mit S2, S4 oder S2', S4' assoziiert ist. Aus diesem Grund kann der zweite Term der Formel (1) oder (2) vernachlässigt werden, und die Formel (1) oder (2) wird auf die folgende Formel (4) reduziert: δs = (M1 – M2)δT (4)
  • Betrachten wir den Fall, dass das Gegenlicht 20 so gesteuert wird, dass der Transmissionsgrad M1 in dem Pixel in der N/2-ten Zeile zum Zeitpunkt T1, wenn die Lichtquelle eingeschaltet wird, gleich dem Transmissionsgrad M2 in dem Pixel zum Zeitpunkt T2 ist, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet wird. In diesem Fall ist nach Formel (4) δS = 0. Das heißt, dass der Leuchtdichtegradient und der Sättigungsgradient, die dadurch verursacht werden, dass die Videosignale zu unterschiedlichen Zeitpunkten geschrieben werden, in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld nicht entstehen. Die in 4C gezeigte Einschaltzeit entspricht diesem Fall.
  • Die Bedingung zum vollständigen Eliminieren des Leuchtdichtegradienten und des Sättigungsgradienten ist M1 = M2, und M1 (= M2) kann in dem Bereich von 0 bis M0 liegen, solange diese Bedingung erfüllt ist.
  • Zum Aufstellen der vorstehenden Theorie unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist es, wie vorstehend dargelegt, wichtig, dass die folgenden Bedingungen [1] und [2] in dem Pixel in der N/2-ten Zeile erfüllt werden:
    • [1] Die Lichtquelle wird vor dem Ende des Ansteigens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile eingeschaltet.
    • [2] Die Lichtquelle wird nach dem Beginn des Absinkens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile ausgeschaltet.
  • Für weitere Wirkungen sollten auch die folgenden Bedingungen [3] und [4] erfüllt werden:
    • [3] Die Lichtquelle wird nach dem Beginn des Ansteigens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der 1. Zeile eingeschaltet.
    • [4] Die Lichtquelle wird vor dem Ende des Absinkens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N-ten Zeile ausgeschaltet.
  • Der Grund, weshalb die Bedingungen [3] und [4] erfüllt werden sollten, liegt darin, dass der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der 1. Zeile vor dem Ende des Absinkens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N-ten Zeile anzusteigen beginnen könnte, wie aus den 4A–4C zu erkennen ist, was zu Mischfarben führen könnte. Wenn beispielsweise in dem Fall, dass der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in einem unteren Teil des Anzeigebereichs in einer roten Teilrahmenzeit zu dem Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristalls in dem Pixel in der 1. Zeile anzusteigen beginnt, noch nicht zu Ende abgesunken ist, die grüne Lichtquelle vor diesem Zeitpunkt eingeschaltet wird, wird vor dem Ende der Reaktion des Flüssigkristalls in dem Pixel in der N-ten Zeile auf Rot grünes Licht geringfügig von der Lichtquelle ausgesendet. Und wenn in dem Fall, dass der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der 1. Zeile in einer blauen Teilrahmenzeit zu dem Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N-ten Zeile in einer grünen Teilrahmenzeit zu Ende absinkt, bereits anzusteigen begonnen hat, die grüne Lichtquelle zu einem Zeitpunkt nach diesem Zeitpunkt ausgeschaltet wird, wird vor dem Ende der Reaktion des Flüssigkristalls in dem Pixel in der 1. Zeile auf Blau grünes Licht geringfügig von der Lichtquelle ausgesendet. In diesen Fällen wird grünes Licht dann eingemischt, wenn reines Rot oder reines Blau angezeigt werden soll, und daher ist eine Mischfarbe zu beobachten.
  • Weiterhin wird angenommen, dass wenn in dem Zustand der 4A–4C die Ausschaltzeit der roten Lichtquelle und die Einschaltzeit der grünen Lichtquelle nahe beieinander liegen oder die Ausschaltzeit der grünen Lichtquelle und die Einschaltzeit der blauen Lichtquelle nahe beieinander liegen, es leicht zu einer Farbenzerlegung (eine Erscheinung, bei der z. B. die Peripherie eines weißen bewegten Objekts auf einem Bildschirm als farbig beobachtet wird) kommt, und die Bedingungen [3] und [4] sind bei der Verringerung dieser Farbenzerlegung nützlich.
  • Nachstehend wird dargelegt, wie lange die Lichtquelle unter den vorgenannten Bedingungen eingeschaltet bleiben kann. Die 7A–7E sind erläuternde Darstellungen zum Erläutern der Zeit, in der die Lichtquelle in einer Teilrahmenzeit eingeschaltet bleibt. 7A zeigt den Zeitpunkt, zu dem das Abtastsignal an die Gate-Leitung in der N/-2-ten Zeile ausgegeben wird. 7B zeigt den Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile. Die 7C–7E zeigen jeweils die Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle. 7C zeigt die Einschalt-Leuchtdichte in dem Fall, dass M1 (= M2) so nahe wie möglich an M0 liegt. 7D zeigt die Einschalt-Leuchtdichte in dem Fall, dass M1 näher an M0/2 liegt. 7E zeigt die Einschalt-Leuchtdichte in dem Fall, dass M1 so nahe wie möglich an 0 liegt.
  • Wie in 7A gezeigt, wird das Abtastsignal nach dem Verstreichen einer Zeit Twrite/2 vom Beginn der Teilrahmenzeit an die Gate-Leitung 31 in der N/2-ten Zeile ausgegeben, wodurch die Videosignale in die Pixel-Elektroden 39 in der N/2-ten Zeile geschrieben werden. Ebenso wird das Abtastsignal zu dem Zeitpunkt, der Twrite/2 vor dem Ende der Teilrahmenzeit liegt, an die Gate-Leitung 31 in der N/2-ten Zeile ausgegeben, wodurch die Rücksetzsignale zum Rücksetzen der Videosignale, die bereits in die Pixel-Elektroden 39 der Pixel in der N/2-ten Zeile geschrieben worden sind, in die gleichen Pixel-Elektroden 39 geschrieben werden.
  • Wie in 7B gezeigt, steigt der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 in dem Pixel in der N/2-ten Zeile in der Reaktionszeit Tlc des Flüssigkristalls von dem Zeitpunkt des Schreibens der Videosignale an und sinkt in der Reaktionszeit Tlc von dem Zeitpunkt des Schreibens der Rücksetzsignale ab. In den 7A–7E ist der Einfachheit halber das Einschwingverhalten des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds linear dargestellt. Zur weiteren Vereinfachung sind die Anstiegszeit und die Absinkzeit zwar gleich, aber diese Zeiten können natürlich voneinander verschieden sein.
  • Wie in 7C gezeigt, ist die Einschaltzeitdauer Tlum (= T2 – T1) der Lichtquelle durch Tlum = Tsub – Twrite – Tlc gegeben. Wie in 7E gezeigt, ist die Einschaltzeitdauer Tlum größer als die von 7C und ist durch Tlum = Tsub – Twrite + Tlc gegeben. Die Einschaltzeitdauer Tlum ist in 7C am kleinsten und in 7E am größten. Wie in 7D gezeigt, ist die Einschaltzeitdauer Tlum durch Tlum = Tsub – Twrite gegeben, was gleich einem Zwischenwert zwischen dem Wert von 7C und dem Wert von 7E ist.
  • Wie wohlverstanden sein dürfte, ist selbst die kleinste Einschaltzeitdauer Tlum größer als die Obergrenze [Tsub – (2Twrite + Tlc)] der Einschaltzeitdauer der Lichtquelle zum Erhalten einer gleichmäßigen Anzeige bei der herkömmlichen Anzeige. Dadurch wird bei der Anzeige dieser Ausführungsform ein helleres Bild als bei der herkömmlichen Anzeige erhalten.
  • Wie vorstehend dargelegt, ist bei der herkömmlichen Anzeige die Obergrenze der Reaktionszeit Tlc zum Erhalten eines gleichmäßigen Bilds ohne Leuchtdichtegradient und Sättigungsgradient Tsub – 2Twrite. Wie in 7C gezeigt, ist jedoch bei dieser Ausführungsform die Obergrenze der Reaktionszeit Tlc zum Erhalten eines gleichmäßigen Bilds Tsub – Twrite, und sie hat eine Toleranz, die größer als die des herkömmlichen Beispiels ist. Dadurch kann bei dieser Ausführungsform bei niedrigen Temperaturen eine gleichmäßige Anzeige mit einer Toleranz auch dann durchgeführt werden, wenn die Reaktion des Flüssigkristalls langsam ist. Mit anderen Worten, in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen kann eine gleichmäßige Anzeige ohne Leuchtdichtegradient und Sättigungsgradient erreicht werden. Und durch Einschalten der Lichtquelle in der in den 7D, 7E gezeigten Weise wird ein helleres Bild erzielt, und die Zulässigkeit für niedrige Temperaturen kann weiter verbessert werden.
  • Es ist zwar am besten, die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit so einzustellen, dass die Bedingung M1 = M2 erfüllt wird, aber diese Zeiten können auch ohne perfekte Übereinstimmung eingestellt werden. Nachstehend wird diese zulässige Differenz beschrieben.
  • Wie in den 5A, 5B, 6A, 6B gezeigt, entspricht der Wert der Ausgangsleuchtdichte im mittleren Teil des Anzeigebereichs der Fläche des Teils zwischen den Zeitpunkten T1, T2 des Bereichs, der von den Wellenformen A1, A2 definiert wird. Mit anderen Worten, die Wellenformen A1, A2 werden als Funktion der Zeit vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2 integriert. Nimmt man an, dass der Transmissionsgrad als grober Näherungswert zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 stets M0 ist, so ist die Fläche durch M0(T2 – T1) gegeben. Daher ermittelt sich unter Berücksichtigung der vorstehenden Formel (4) die relative Leuchtdichtedifferenz wie folgt: δS|/[M0(T2 – T1)] = |(M1 – M2)δT|/[M0(T2 – T1)]
  • Die Obergrenze von |δT| ist Twrite/2, und daher ermittelt sich die Obergrenze der relativen Leuchtdichtedifferenz nach der folgenden Formel (5): (1/2)[|M1 – M2|Twrite]/[M0(T2 – T1)] (5)
  • Die Obergrenze von |δT| wird am oberen oder unteren Ende des Anzeigebereichs ermittelt, und daher wird angenommen, dass der Wert der Formel (5) [(Leuchtdichte des Pixels in der 1. oder N/2-ten Zeile) – (Leuchtdichte des Pixels in der N/2-ten Zeile)]/(Leuchtdichte des Pixels in der N/2-ten Zeile) darstellt.
  • Analysenergebnisse (einschließlich subjektive Bewertung) zur Größe des Leuchtdichteverhältnisses zwischen dem Pixel in der N/2-ten Zeile und dem Pixel in der 1. oder N-ten Zeile, das von Zuschauern visuell als Leuchtdichtegradient erkannt wird, sind in Y. Kuratomi, et al., IDW'00 Proceedings of the Seventh International Display Workshops (IDW'00-Berichte der Siebenten Internationalen Anzeige-Workshops), 3Dp-2, S. 1135–1138, (2000), angegeben. Wie auf S. 1138, linke Spalte, Zeilen 11–6 von unten, angegeben ist, erkennt in dem Fall, dass der Prozentsatz der Leuchtdichte des Pixels in der 1. oder N-ten Zeile bezogen auf die Leuchtdichte des Pixels in der N/2-ten Zeile 54 % beträgt, die Hälfte der Zuschauer das nicht als Leuchtdichtegradienten. Das heißt, dass das relative Leuchtdichteverhältnis [= |(Leuchtdichte des Pixels in der 1. oder N-ten Zeile) – (Leuchtdichte des Pixels in der N/2-ten Zeile)|/(Leuchtdichte des Pixels in der N/2-ten Zeile)] 46:100 beträgt, und um zu vermeiden, dass der Leuchtdichtegradient erkannt wird, werden daher die Einschaltzeiten der Lichtquelle so festgelegt, dass die folgende Formel (6) oder die vereinfachte Formel (7) erfüllt wird: (1/2)[|M1 – M2|Twrite]/[M0(T2 – T1)] ≦ 0.46 (6) [|M1 – M2|Twrite]/[M0(T2 – T1)]0.92 (7)
  • Durch Festlegen des Werts für [|M1 – M2|Twrite]/[M0(T2 – T1)] auf der linken Seite der Formel (7) auf weniger als 0,92 erkennt mehr als die Hälfte der Zuschauer den Leuchtdichtegradienten nicht. Noch besser ist es, den Wert der linken Seite der Formel (7) auf 0,46 oder weniger [Formel (6)] festzulegen.
  • Der Umstand, dass der Leuchtdichtegradient mit einem Leuchtdichteverhältnis von 54 100 von der Hälfte der Zuschauer nicht erkannt wird, zeigt, dass das Vermögen des Menschen, den Leuchtdichtegradienten im Anzeigebereich visuell zu erkennen, nicht so gut ist. Umgekehrt wird das visuelle Erkennungsvermögen des Sättigungsgradienten für etwas besser gehalten. Wenn beispielsweise ein einfarbiges Bild angezeigt wird, das durch Mischen der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erhalten wird, und nur die Leuchtdichte der grünen Komponente einen Gradienten von 10 % in der gleichen Ebene erhält, könnte der Sättigungsgradient erkannt werden. Genauer gesagt, sollte die linke Seite der Formel (6) auf 0,1 oder weniger festgelegt werden, und die linke Seite der Formel (7) sollte auf 0,2 oder weniger festgelegt werden.
  • Als ergänzende Erläuterung wird nachstehend die Beziehung zwischen der Reaktionszeit Tlc und der Schreibperiode Twrite des Flüssigkristalls näher beschrieben. Als vorstehend die Formel (4) als Näherungsformel von der Formel (1) (oder der Formel (2)) abgeleitet wurde, wurde der zweite Term von δT in Formel (1) vernachlässigt. Wenn zum Unterdrücken des Leuchtdichtegradienten und des Sättigungsgradienten M1 = M2 gesetzt wird, so ist δS = 0, wenn der zweite Term von δT vernachlässigt wird, aber nur der zweite Term von δT bleibt in Formel (1) für δS übrig, wenn der zweite Term von δT der Genauigkeit halber nicht vernachlässigt wird. Verglichen mit dem ersten Term von δT, ermittelt sich der Wert, der die Größe des zweiten Terms von δT angibt, mit S2/S1 in Formel (3), und je kleiner S2/S1 ist, umso kleiner ist der zweite Term von δT, und daher sind auch der Leuchtdichtegradient und der Sättigungsgradient umso kleiner. Die Formel (3) enthält den Faktor Twrite/Tlc, und daher gilt: Je größer Tlc als Twrite ist, umso deutlicher ist die Wirkung, die beim Unterdrücken des Leuchtdichtegradienten und des Sättigungsgradienten erzielt wird.
  • Als grobe Richtlinie wird die Bedingung ermittelt, bei der der Einfluss des zweiten Terms halb so groß wie oder kleiner als der Einfluss des ersten Terms ist, d. h., in Formel (3) wird S2/S1 1/2 oder kleiner. Wenn der Einfachheit halber unterstellt wird, dass M1 halb so groß wie M0 ist, wird die Bedingung als Twrite/Tlc ≤ 1 ausgedrückt, d. h. Twrite ≤ Tlc. Wenn Twrite/Tlc ≤ 1 ist, können der Leuchtdichtegradient und der Sättigungsgradient deutlich unterdrückt werden.
  • Es wird angenommen, dass der Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds anzusteigen beginnt, der Zeitpunkt ist, zu dem der Transmissionsgrad größer als 10 % des Höchstwerts M0 in der entsprechenden Teilrahmenzeit wird. Außerdem wird angenommen, dass der Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds zu Ende angestiegen ist, der Zeitpunkt ist, zu dem der Transmissionsgrad größer als 90 % des Höchstwerts M0 in der entsprechenden Teilrahmenzeit wird. Ebenso wird angenommen, dass der Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds abzusinken beginnt, der Zeitpunkt ist, zu dem der Transmissionsgrad kleiner als 90 % des Höchstwerts M0 in der entsprechenden Teilrahmenzeit wird. Außerdem wird angenommen, dass der Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds zu Ende abgesunken ist, der Zeitpunkt ist, zu dem der Transmissionsgrad kleiner als 10 % des Höchstwerts M0 in der entsprechenden Teilrahmenzeit wird.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Zeit, die von dem Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds anzusteigen beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er zu Ende angestiegen ist, vergeht (Anstiegszeit), länger oder kürzer als oder genauso lang wie die Zeit eingestellt werden, die von dem Zeitpunkt, zu dem der Transmissionsgrad abzusinken beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er zu Ende abgesunken ist, vergeht (Absinkzeit). Wenn die Anstiegszeit und die Absinkzeit voneinander verschieden sind, wird der Mittelwert dieser Zeiten berechnet und als Reaktionszeit (Tlc) festgelegt.
  • Die Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle soll nicht auf die bei dieser Ausführungsform gezeigte rechteckige Wellenform von 8A beschränkt werden. Die Einschalt-Leuchtdichte kann beispielsweise auch leicht ansteigen oder absinken, wie in 8B gezeigt. In diesem Fall wird der Zeitpunkt, zu dem die Einschalt-Leuchtdichte größer als 1/2 des Höchstwerts in der entsprechenden Teilrahmenzeit wird, als Einschaltzeitpunkt der Lichtquelle angesehen, und der Zeitpunkt, zu dem die Einschalt-Leuchtdichte kleiner als 1/2 des Höchstwerts wird, wird als Ausschaltzeitpunkt der Lichtquelle angesehen. Wie in 8C gezeigt, kann eine Teilrahmenzeit mehrere Einschalt-Impulse enthalten. In diesem Fall wird das Ansteigen des ersten Einschalt-Impulses als Einschaltzeitpunkt (Beginn der Beleuchtung) der Lichtquelle angesehen, und das Abfallen des letzten Impulses wird als Ausschaltzeitpunkt (Ende der Beleuchtung) der Lichtquelle angesehen. In den 8A–8C sind die Zeitpunkte, die durch T1 angegeben sind, die Einschaltzeitpunkte der Lichtquelle, und die Zeitpunkte, die durch T2 angegeben sind, sind die Ausschaltzeitpunkte der Lichtquelle.
  • Ausführungsform 2
  • Bei einer zweiten Ausführungsform wird eine Anzeige beschrieben, die so eingerichtet ist, dass sie die Einschaltzeiten einer Lichtquelle entsprechend den Temperaturen steuert.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung einer Anzeige nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 9 weist die Anzeige dieser Ausführungsform einen mit einer Steuerschaltung 36 verbundenen Temperaturfühler 41 auf. Der Temperaturfühler 41 ist auf dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 10 zum Messen der Temperatur des Flüssigkristalls vorgesehen. Der Fühler 41 kann an jeder Position vorgesehen werden, an der er die Temperatur des Flüssigkristalls messen kann. Der Temperaturfühler 41 kann aus einem Sammelsensor, der Elektrizitätssammeleffekte nutzt, einem Thermoelement oder dergleichen, das thermoelektrische Effekte nutzt, bestehen. Oder der Temperaturfühler 41 kann aus einer Halbleiteranordnung, die die Änderung ein elektrischen Eigenschaft, wie etwa des Widerstands, in Abhängigkeit von der Temperatur nutzt, einem Isolator, einem Metall oder einem Infrarotstrahlungssensor zum Nachweisen von Strahlungsspektren bestehen.
  • Da die anderen Elemente der Anzeige der zweiten Ausführungsform mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden die gleichen oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet, und sie werden nicht beschrieben.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise der Anzeige beschrieben.
  • Bei der Anzeige dieser Ausführungsform werden wie bei der ersten Ausführungsform die Videosignale nacheinander in den Anzeigebereich des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 von dem oberen Teil zu dem unteren Teil geschrieben, und bei diesem Schreibvorgang ändert sich der Transmissionsgrad in dem Anzeigebereich.
  • Bei diesem Anzeigevorgang ist die Gegenlicht-Steuerschaltung 37 der Anzeige dieser Ausführungsform so eingerichtet, dass sie das Gegenlicht 20 so steuert, dass die Lichtquelle zu den nachstehend angegebenen Zeitpunkten eingeschaltet wird. Die 10A, 10B sind erläuternde Darstellungen, die Zeitpunkte zeigen, zu denen die Lichtquelle in einer Teilrahmenzeit eingeschaltet wird. 10A zeigt den Zeitpunkt, zu dem das Abtastsignal an die Gate-Leitung in der N/-2-ten Zeile ausgegeben wird. 10B zeigt den Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N/2-ten Zeile. Die 10C–10E zeigen jeweils die Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle.
  • 10B zeigt die Änderung des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds 10 für den Fall, dass die von dem Temperaturfühler 41 gemessenen Temperaturen θ1, θ2, θ3 sind (θ1 < θ2 < θ3). Da, wie bereits erwähnt, die Reaktion des Flüssigkristalls im Allgemeinen mitθ steigender Temperatur langsamer wird, ist die Reaktionszeit (Anstiegszeit und Absinkzeit) bei θ3 am kürzesten und steigt in der Reihenfolge θ3, θ2, θ1 an. Die Lichtquelle wird bei θ1 zu den Zeitpunkten von 7C, bei θ2 zu den Zeitpunkten von 7D und bei θ3 zu den Zeitpunkten von 7E ein- und ausgeschaltet. Somit kann dadurch, dass die Steuerung so durchgeführt wird, dass die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle entsprechend den von dem Temperaturfühler 41 gemessenen Temperaturen verschoben werden, die Bedingung M1 = M2 für eine gleichmäßige Anzeige (Anzeige ohne Leuchtdichtegradient oder Sättigungsgradient) erfüllt werden, und wie bei der ersten Ausführungsform kann eine zufriedenstellende Anzeige bei jeder Temperatur erreicht werden.
  • Es ist zu beachten, dass eine ausreichend gleichmäßige Anzeige erreicht wird, solange Formel (7) bei entsprechenden Temperaturen ohne die Bedingung M1 = M2 erfüllt wird. Solange Formel (7) erfüllt wird, kann die Ein- oder Ausschaltzeit der Lichtquelle entsprechend der Temperatur geändert werden.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist der Temperaturfühler 41 nicht vorgesehen, was nicht heißt, dass die Anzeige der ersten Ausführungsform eine Temperaturänderung in der Praxis überhaupt nicht einbeziehen kann. Mit einer Anzeige ohne den Temperaturfühler 41 kann eine gleichmäßige Anzeige erzielt werden, wenn Formel (7) erfüllt ist und die Temperaturänderung in einen bestimmten Bereich fällt. Daher kann durch die zusätzliche Verwendung des Temperaturfühlers 41 für die Anzeige wie bei dieser Ausführungsform der verfügbare Temperaturbereich wesentlich vergrößert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform führt zwar die Gegenlicht-Steuerschaltung 37 eine elektronische Steuerung durch, aber das ist nur ein Beispiel. Alternativ kann ein Steuerteil zum Steuern des Gegenlichts 20 mit einem Material versehen werden, das einen elektrischen Widerstand hat, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Mit dieser Gestaltung wird eine Zeitkonstante RC, die sich aus diesem Widerstand R und einer bestimmten Kapazität C zusammensetzt, geändert, wodurch die Lichtquelle so gesteuert werden kann, dass sie in der in 10 gezeigten Weise eingeschaltet wird. In diesem Fall wird ein Material mit einem Widerstand verwendet, der mit sinkender Temperatur steigt.
  • Während bei dieser Ausführungsform die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle bei sinkender Temperatur verzögert werden, können natürlich die gleichen Wirkungen erzielt werden, wenn die Zeitpunkte, zu denen die Steuerschaltung 36 die Steuersignale an den Gate- Treiber 34 und den Source-Treiber 35 ausgibt, mit sinkender Temperatur vorverlegt werden, ohne die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle zu ändern.
  • Außerdem können die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle auch entsprechend anderen Bedingungen, unter anderem Feuchtigkeit, Umgebungshelligkeit, Luftdruck, Wetter, Erdmagnetismus, usw., anstatt der bei dieser Ausführungsform genannten Temperatur geändert werden.
  • Ausführungsform 3
  • Bei einer dritten Ausführungsform wird eine Anzeige beschrieben, die so eingerichtet ist, dass die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle von einem Nutzer festgelegt werden können. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung einer Anzeige nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 11 weist die Steuerschaltung 36 der Anzeige dieser Ausführungsform einen ROM 43 mit bestimmten Speicherbereichen auf. Der ROM 43 enthält mehrere Informationen (Zeitinformationen), die die Ein- und Ausschaltzeiten (Beginn und Ende der Beleuchtung) der Lichtquelle angeben.
  • Die Anzeige dieser Ausführungsform weist weiterhin einen Moduseinstellteil 42 zur Verwendung beim Einstellen verschiedener Modi auf, die mit den Einschaltzeiten der Lichtquelle assoziiert sind. Der Moduseinstellteil 42 ist mit der Steuerschaltung 36 verbunden. Der Moduseinstellteil 42 ist ein Modusschalter, der aus einem Tastschalter, einem Kippschalter, einer Skalenscheibe oder dergleichen besteht. Alternativ kann der Moduseinstellteil 42 so eingerichtet sein, dass er den Modus mittels Software umschaltet.
  • Da die anderen Elemente der Anzeige dieser Ausführungsform mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden die gleichen oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet, und sie werden nicht beschrieben.
  • Der Nutzer, der die so gestaltete Anzeige nutzen soll, gibt zunächst einen Modus, der mit der gewünschten Einschaltzeit assoziiert ist, in den Moduseinstellteil 42 ein. Die Modi, die in den Moduseinstellteil 42 eingegeben werden können, können Kalte-Gegend-Modus, Standardmodus usw. umfassen. Da, wie vorstehend dargelegt, die Reaktion der Flüssigkristallanzeige im Allgemeinen mit sinkender Temperatur langsamer wird, werden die Ein- und Ausschaltzeiten der Lichtquelle gegenüber dem Standardmodus verzögert. Anstatt der Modi, die Temperaturen entsprechen, können Modi nach Bedingungen wie Feuchtigkeit, Umgebungsheiligkeit, Luftdruck, Wetter, Erdmagnetismus, usw. vorgesehen werden.
  • Nach dem Empfang des eingegeben Modus gibt der Moduseinstellteil 42 ein Signal, das den empfangenen Modus angibt, an die Steuerschaltung 36 aus. Nach dem Empfang des Signals von dem Moduseinstellteil 42 wählt die Steuerschaltung 36 eine Zeitinformation von den mehreren Zeitinformationen, die in dem ROM 43 gespeichert sind, entsprechend dem empfangenen Signal aus. Um die Einschaltzeit, die von den ausgewählten Zeitinformationen angegeben wird, zu realisieren, gibt die Steuerschaltung 36 ein Steuersignal an die Gegenlicht-Steuerschaltung 37 aus. Dadurch wird die Lichtquelle entsprechend dem von dem Nutzer festgelegten Modus ein- und ausgeschaltet.
  • Bei dieser Ausführungsform wird zwar ein Modus von mehreren Modi ausgewählt, aber die gewünschte Bedingung kann auch in einem Bereich von zusammenhängenden Zahlenwerten ausgewählt werden. Außerdem kann der ROM 43 ein beschreibbarer Speicher, wie etwa ein EEPROM, sein, und dadurch können die Zeitinformationen durch Operationen des Nutzers entsprechend geändert, hinzugefügt oder gelöscht werden. Dadurch kann der Nutzer gewünschte Modi erzeugen.
  • Ausführungsform 4
  • Bei der ersten bis dritten Ausführungsform sind Zeitfolgefarb-Flüssigkristallanzeigen als Anzeigen verwendet worden. Bei einer vierten Ausführungsform wird jedoch eine Anzeige nach dem so genannten Gegenlicht-Blinkverfahren beschrieben, die so eingerichtet ist, dass sie die Anzeige dadurch durchführt, dass sie eine einzelne Lichtquelle zum Blinken bringt.
  • Das in der Anzeige dieser Ausführungsform enthaltene Flüssigkristall-Anzeigefeld hat, anders als beim Zeitfolgefarbverfahren, rote, grüne und blaue Farbfilter. Außerdem enthält das in der Anzeige dieser Ausführungsform enthaltene Gegenlicht eine Lichtquelle zum Aussenden von weißem Licht.
  • Die Lichtquelle kann wie bei der ersten Ausführungsform eine LED sein, oder sie kann natürlich auch eine andere Lichtquelle sein, unter anderem eine Leuchtstofflampe, Kaltkatodenlampe und Glühlampe. Außerdem können die Lichtquellen zum Aussenden von Licht mit verschiedenen Prismen, die bei dem Zeitfolgefarbverfahren verwendet werden, anstatt nacheinander eingeschaltet zu werden, durch Zeitmultiplex gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden, sodass es den Anschein hat, als ob sie als einfarbige Lichtquellen arbeiten. Das von der Lichtquelle ausgesendete Licht muss nicht weiß sein, sondern kann rot, blau, grün, gelb und dergleichen sein.
  • Bei der so gestalteten Anzeige wird das Gegenlicht so gesteuert, dass in einer Rahmenzeit weißes Licht in einem bestimmten Zeitraum eingeschaltet ist und in dem übrigen Zeitraum ausgeschaltet ist. Durch dieses Blinken der Lichtquelle in einer Rahmenzeit kann Unschärfe in einem Bewegtbild gegenüber dem Fall verringert werden, dass die Lichtquelle kontinuierlich eingeschaltet ist [siehe z. B. Y. Kurita, et al., 4. Trial to Improve Image Quality of LCD by Intermittent Display (4. Versuch zur Verbesserung der Bildqualität einer LCD durch diskontinuierliche Anzeige), Shingaku Gihou Technical Report of IEICE, EID 2000-47, S. 13–18, (Sept. 2000)].
  • Da die anderen Elemente der Anzeige dieser Ausführungsform mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden sie nicht beschrieben.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise der Anzeige dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Die 12A–12C sind Zeitdiagramme, die ein Beispiel für den Anzeigevorgang der Anzeige nach der vierten Ausführungsform zeigen. 12A zeigt Zeitpunkte, zu denen Abtastsignale an Gate-Leitungen in einem Flüssigkristall-Anzeigefeld ausgegeben werden. 12B zeigt die Änderung des Transmissionsgrads in Pixeln in entsprechenden Zeilen in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld. 12C zeigt die Änderung der Einschalt-Leuchtdichte der Lichtquelle. Hier setzt sich eine Rahmenzeit aus der Schreibperiode Ta, der Halteperiode Tb und der Löschperiode Tc zusammen. Diese Figuren zeigen, dass das Flüssigkristall-Anzeigefeld Pixel in N Zeilen und diesen Pixeln entsprechende Gate-Leitungen in N Zeilen hat.
  • Wie in 12A gezeigt, werden in der Schreibperiode Ta die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen in der 1. bis N-ten Zeile ausgegeben. Zu den Zeitpunkten des Ausgabevorgangs werden die Videosignale nacheinander in die Pixel in der 1. bis N-ten Zeile geschrieben. Dann werden in der Halteperiode Tb die Abtastsignale nicht ausgegeben, und daher werden die in der Schreibperiode Ta geschriebenen Videosignale in den einzelnen Pixeln gehalten.
  • Dann werden in der Löschperiode Tc, ähnlich wie in der Schreibperiode Ta, die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen in der 1. bis N-ten Zeile ausgegeben, und Rücksetzsignale zum Rücksetzen der in der Schreibperiode Ta geschriebenen Videosignale werden nacheinander in die Pixel in der 1. bis N-ten Zeile geschrieben. 12B zeigt, dass wie bei 4B der Transmissionsgrad des Flüssigkristall-Anzeigefelds auf 0 gesetzt wird.
  • Wie in 12C gezeigt, wird das Gegenlicht so gesteuert, dass die Lichtquelle des Gegenlichts im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel in der N/2-ten Zeile eingeschaltet wird und im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads ausgeschaltet wird. Dadurch können wie bei der ersten Ausführungsform der Leuchtdichtegradient und der Sättigungsgradient in dem Anzeigebereich unterdrückt werden. Insbesondere wird die Lichtquelle vor dem Ende des Ansteigens des Transmissionsgrads eingeschaltet und wird nach dem Beginn des Absinkens des Transmissionsgrads ausgeschaltet.
  • Wie bei dem Zeitfolgefarbverfahren der ersten Ausführungsform sollten die beiden in der ersten Ausführungsform genannten Bedingungen erfüllt werden:
    • [3] Die Lichtquelle wird nach dem Beginn des Ansteigens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der 1. Zeile eingeschaltet.
    • [4] Die Lichtquelle wird vor dem Ende des Absinkens des Transmissionsgrads des Flüssigkristall-Anzeigefelds in dem Pixel in der N-ten Zeile ausgeschaltet.
  • Es sei daran erinnert, dass der Hauptzweck des Zeitfolgefarbverfahrens die Unterdrückung der Mischfarbe ist, während der Hauptzweck dieser Ausführungsform darin besteht, die Bildkonservierung oder Unschärfe bei einem Bewegtbild infolge dessen, dass ein in einem Rahmen anzuzeigendes Bild in einem nachfolgenden Rahmen zurückbleibt, zu vermeiden.
  • Die gewünschte Bedingung zum Vermeiden der Erkennung des Leuchtdichtegradienten durch die Zuschauer ist wie bei der ersten Ausführungsform durch Formel (7) gegeben.
  • Und wenn Twrite ≤ Tlc erfüllt ist, wird wie bei der ersten Ausführungsform eine deutliche Wirkung der Unterdrückung des Leuchtdichtegradienten erzielt.
  • Außerdem kann die Lichtquelle so eingerichtet werden, dass sie wie bei der ersten Ausführungsform Licht, wie in 8B oder 8C gezeigt, aussendet.
  • Die Anzeige dieser Ausführungsform kann einen Temperaturfühler, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, zum Umschalten der Einschaltzeit der Lichtquelle entsprechend den mit dem Temperaturfühler ermittelten Messwerten enthalten. Dadurch kann die Lichtquelle zu entsprechenden Zeitpunkten entsprechend den Temperaturen in der Umgebung eingeschaltet werden, in der die Anzeige verwendet wird.
  • Außerdem können wie bei der dritten Ausführungsform die gewünschten Einschaltzeiten vom Nutzer eingestellt werden.
  • Weitere Ausführungsform
  • Die Anzeigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können als Anzeigen in verschiedenen Arten von Geräten, wie etwa Monitore für Personal Computer, Fernsehempfänger, Mikroanzeigen, Datenhelme und Projektoren, eingesetzt werden.
  • Da insbesondere die erfindungsgemäßen Anzeigen auch in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen eine zufriedenstellende Anzeige ermöglichen, sind sie als Anzeigen für Mobiltelefone und tragbare Endgeräte, wie etwa PDA (Personal Digital Assistant), geeignet, die oft in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen zum Einsatz kommen.
  • Die 13A und 13B sind Darstellungen, die das Aussehen von Geräten zeigen, die die erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten. 13A zeigt ein Mobiltelefon, und 13B zeigt ein tragbares Endgerät. Hier bezeichnet das Bezugssymbol 16 Anzeigeteile dieser Geräte. Die Anzeigeteile 16 bestehen aus Anzeigen der vorstehenden Ausführungsformen.
  • Hier gibt das Mobiltelefon oder das tragbare Endgerät jeweils ein Videosignal an den entsprechenden Anzeigeteil 16 aus. Wenn der Anzeigeteil 16 das Videosignal als Eingangssignal empfängt, arbeitet er wie die Anzeigen der vorstehenden Ausführungsformen. Dadurch können eine gleichmäßige Leuchtdichte und Sättigung in der Ebene des Anzeigebereichs aufrechterhalten werden.
  • Es ist klar, dass die erfindungsgemäßen Anzeigen und das Mobiltelefon und das tragbare Endgerät, die die Anzeigen enthalten, den Leuchtdichtegradienten und den Sättigungsgradienten unterdrücken können und ein zufriedenstellendes Bild anzeigen können.
  • Bei den Anzeigen nach dem erfindungsgemäßen Zeitfolgefarbverfahren sind die Teilrahmenzeiten in der Reihenfolge Rot, Grün und Blau vorgesehen, aber die Reihenfolge soll nicht hierauf beschränkt sein. Alternativ können die Teilrahmenzeiten auch andere Reihenfolgen wie Rot, Blau und Grün sowie Grün, Blau und Rot usw. haben. Außerdem können mehrere Teilrahmenzeiten für eine Farbe vorgesehen werden, z. B. Rot, Grün, Blau und Grün.
  • Außerdem können Teilrahmenzeiten vorgesehen werden, in denen mehrere Lichtquellen so eingerichtet sind, dass sie eingeschaltet sind. Beispielsweise können Teilrahmenzeiten vorgesehen werden, in denen rote, grüne und blaue Lichtquellen so eingerichtet werden können, dass sie Licht gleichzeitig für eine weiße Anzeige aussenden. In der Praxis wird zur Vermeidung der Farbenzerlegung oder dergleichen gelegentlich eine solche Ansteuerung durchgeführt (siehe z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Hei.8-101672 oder das US-Patent Nr. 5.828.362).
  • Bei der vorliegenden Erfindung können die Einschaltzeiten der Lichtquellen aufgrund des Transmissionsgrads in dem Pixel in der N/2-ten Zeile bestimmt werden, wie in den Bedingungen [1] und [2] angegeben, aber die gleichen Wirkungen können auch bei einem Pixel in einer Zeile in der Nähe der N/2-ten Zeile anstatt des Pixels in der N-ten Zeile erzielt werden.
  • Das Pixel in der 1. Zeile in Bedingung [3] kann durch ein Pixel in einer Zeile in der Nähe der 1. Zeile ersetzt werden, und das Pixel in der N-ten Zeile in Bedingung [4] kann durch ein Pixel in einer Zeile in der Nähe der N-ten Zeile ersetzt werden, was zu den gleichen Wirkungen führt, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
  • Bei den Zeitfolgefarb-Anzeigen werden die Rücksetzsignale in die Pixel in der N-ten Zeile in einer Teilrahmenzeit geschrieben, und unmittelbar danach werden die Videosignale in die Pixel in der 1. Zeile in einer nachfolgenden Rahmenzeit geschrieben, wie in den 4A–4C gezeigt, aber der Schreibvorgang ist nicht hierauf beschränkt. Alternativ können nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeit nach dem Schreiben der Rücksetzsignale in die Pixel in der N-ten Zeile die Videosignale in die Pixel in der 1. Zeile geschrieben werden. Als weitere Alternative können die Videosignale in die Pixel in der 1. Zeile geschrieben werden, bevor die Rücksetzsignale in die Pixel in der N-ten Zeile geschrieben werden. In diesem Fall überschneidet sich die Löschperiode Tc in einer Teilrahmenzeit manchmal mit der Schreibperiode Ta in der nachfolgenden Teilrahmenzeit.
  • In der vorliegenden Erfindung ist zwar der Gate-Treiber 34 so eingerichtet, dass er die Abtastsignale nacheinander an die Gate-Leitungen 31 in der 1. bis N-ten Zeile ausgibt, wie in 4A gezeigt, aber er kann auch so eingerichtet sein, dass er die Abtastsignale in der umgekehrten Reihenfolge (von der N-ten bis 1. Zeile) ausgibt. Einige Flüssigkristall- Anzeigefelder haben Gate-Leitungen und Source-Leitungen, die in entgegengesetzter Richtung des erfindungsgemäßen Felds angeordnet sind, also Gate-Leitungen in N Spalten. Auch in diesem Fall können die Abtastsignale in jeder Reihenfolge an die Gate-Leitungen ausgegeben werden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung für das so genannte Interlace-Verfahren verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Anzeigen sollen nicht auf die Aktivmatrix-Anzeigen beschränkt werden. Beispielsweise kann das Abtasten mit der CMOS-Schaltungsanordnung von 7 durchgeführt werden, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Hei.11-38386 beschrieben ist, oder die Anzeigen können einfache Matrix- oder MIM-Anzeigen (MIM: Metall-Isolator-Metall) sein.
  • Das Flüssigkristall-Anzeigefeld kann ein transparentes oder reflektierendes Feld sein. Bei einem reflektierenden Feld werden die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unter Verwendung des Reflexionsgrads anstatt des Transmissionsgrads implementiert.
  • Das Anzeigeverfahren für Grauskalen kann ein analoges Verfahren, das so eingerichtet ist, dass es die Grauskalen auf dem Spannungspegel der Videosignale steuert, oder ein digitales Verfahren sein, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Hei.11-38386 beschrieben ist.
  • Der Flüssigkristall-Modus ist nicht auf OCB beschränkt. Es können verschiedene Arten von Flüssigkristallen verwendet werden, unter anderem der TN(Twisted Nematic)-Flüssigkristall, der STN(Super Twisted Nematic)-Flüssigkristall, der ECB-Flüssigkristall (ECB: Electric Field Control Birefringence; Doppelbrechung mit Steuerung des elektrischen Felds), wie etwa der Flüssigkristall mit homogener Ausrichtung, der gebogene Flüssigkristall, der IPS(In-Plane-Switching)-Flüssigkristall, der GH(Guest Host)-Flüssigkristall, der Polymerdispersions-Flüssigkristall, der Diskothek-Flüssigkristall, der ASV-Flüssigkristall, der MVA(Multi Domain VA)-Flüssigkristall usw. Es könnten zwar auch Flüssigkristalle mit spontaner Polarisation, wie etwa ferroelektrische Flüssigkristalle oder anti-ferroelektrische Flüssigkristalle, verwendet werden, aber diese Flüssigkristalle sind wegen ihrer geringeren Stoßfestigkeit nicht für den Einsatz in tragbaren Endgeräten oder dergleichen geeignet.
  • Es stimmt tatsächlich, dass der ferroelektrische Flüssigkristall oder der anti-ferroelektrische Flüssigkristall im Allgemeinen schnell reagiert und seine Reaktionszeit Tlc normalerweise nicht mehr als 100 μs beträgt, aber mit der vorliegenden Erfindung wird eine deutliche Unterdrückungswirkung für den Leuchtdichtegradienten und den Sättigungsgradienten auch dann erzielt, wenn die Reaktionszeit Tlc länger als die Schreibperiode Twrite ist, wie bereits erwähnt. Somit ist es wegen ihrer extremen Schnelligkeit schwierig, gewünschte Wirkungen unter Verwendung dieser Flüssigkristalle zu erzielen.
  • Aber auch ein extrem langsames Ansprechen des Flüssigkristalls ist unerwünscht. Dennoch ist es sicher, dass ein besseres Bild unter Verwendung dieses langsamen Flüssigkristalls in der vorliegenden Erfindung als bei der herkömmlichen Anzeige erreicht wird. Das ist dadurch bedingt, dass es gelegentlich eine Obergrenze für die Reaktionszeit Tlc zum Erhalten eines zufriedenstellenden Bilds gibt. Bei Verwendung des TN-Flüssigkristalls oder des STN-Flüssigkristalls kommt es manchmal vor, dass wegen ihrer Langsamkeit die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht effektiv erzielt werden können.
  • In Anbetracht des Vorstehenden sollte der OCB-Flüssigkristall, der langsamer als der ferroelektrische Flüssigkristall, aber schneller als der TN-Flüssigkristall reagiert, verwendet werden, da damit die deutlichsten Wirkungen der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
  • Das Lichtmodulationsmedium ist nicht auf den Flüssigkristall beschränkt. Beispielsweise kann ein elektro-optischer Kristall, wie etwa BSO (Wismutsiliciumoxid), als Lichtmodulationsmedium verwendet werden. Es kann jedes Lichtmodulationsmedium verwendet werden, wenn sich seine optischen Eigenschaften (z. B. Transmissionsgrad, Reflexionsgrad, Beugungseffizienz, Lichtabsorptionsgrad, Prismen des durchgelassenen oder reflektierten Lichts, Ablenkungswinkel, Polarisationsgrad) entsprechend einem elektrischen Signal ändern. Dennoch wird der Flüssigkristall bevorzugt, da er am preisgünstigsten ist und eine sehr hohe Produktivität hat.
  • Angesichts der vorstehenden Beschreibung dürften zahlreiche Modifikationen und alternative Ausführungsformen der Erfindung für Fachleute zu erkennen sein. Daher darf die Beschreibung nur als erläuternd aufgefasst werden, und sie dient zum Beschreiben der Ausführungsformen der Erfindung für Fachleute.

Claims (15)

  1. Anzeigevorrichtung (1) mit: einem Lichtmodulationselement (10), das mehrere in Zeilen (31) und Spalten (32) angeordnete Pixel enthält, wobei die Pixel ein zwischen einem Paar gegenüberliegende Substrate (27, 28) angeordnetes Lichtmodulationsmedium (26) haben; einer Beleuchtungsvorrichtung (20) mit einer Lichtquelle (21); einem Treiberteil (36) zum Antreiben des Lichtmodulationsmediums (26) durch sequentielles Wiederholen des Schreibens und Löschens von Videosignalen für die einzelnen Zeilen, um dadurch den Transmissionsgrad von Licht zu ändern, das von der Lichtquelle (21) über das Lichtmodulationselement (10) ausgesendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (1) weiterhin Folgendes aufweist: einen Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (37) zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung (20) so, dass die Lichtquelle (21) im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in einem Pixel, das in einer Zeile enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen am Anfang der Schreibperiode geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle (21) im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in einem Pixel, das in einer Zeile enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen am Ende der Schreibperiode geschrieben werden, ausgeschaltet wird.
  2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (37) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (20) so steuert, dass die Lichtquelle (21) im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads der Pixel, die in einer Zeile enthalten sind, in die die Videosignale im Wesentlichen in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle (21) im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads der Pixel ausgeschaltet wird.
  3. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung so steuert, dass die Gleichung [|M2 – M1|Twrite]/[M0(T2 – T1)] ≤ 0,92 erfüllt wird, wenn der Punkt, an dem die Lichtquelle (21) eingeschaltet wird, durch T1 dargestellt wird, der Transmissionsgrad in dem Anzeigebereich, in den die Videosignale am Punkt T1 geschrieben werden, durch M1 dargestellt wird, der Punkt, an dem die Lichtquelle (21) ausgeschaltet wird, durch T2 dargestellt wird, der Transmissionsgrad in dem Anzeigebereich, in den die Videosignale am Punkt T2 geschrieben werden, durch M2 dargestellt wird, der Höchstwert des Transmissionsgrads in dem Anzeigebereich des Lichtmodulationselements (10) in einem Zeitraum, in dem die Lichtquelle (21) eingeschaltet ist, durch M0 dargestellt wird, und die Schreibperiode durch Twrite dargestellt wird.
  4. Anzeige nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (37) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (10) so steuert, dass die Gleichung T1c ≥ Twrite erfüllt wird, wenn die Reaktionszeit des Flüssigkristalls durch T1c dargestellt wird.
  5. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat des Paars Substrate ein Matrixsubstrat ist mit: mehreren Gate-Leitungen (31) und Source-Leitungen (32), die so angeordnet sind, dass sie einander schneiden; Pixel-Elektroden (39), die jeweils so vorgesehen sind, dass sie Punkten entsprechen, an denen die mehreren Gate-Leitungen (31) und die mehreren Source-Leitungen (32) einander schneiden; und mehreren Schaltanordnungen (33), die jeweils so vorgesehen sind, dass sie den Pixel-Elektroden (39) entsprechen, zum Umschalten zwischen einem leitenden Zustand und einem nichtleitenden Zustand zwischen den Pixel-Elektroden (39) und den Source-Leitungen (32) entsprechend einem über die Gate-Leitungen (31) bereitgestellten Treibersignal und das andere Substrat des Paars Substrate ein gegenüberliegendes Substrat mit einer gegenüber dem Matrixsubstrat angeordneten Gegenelektrode ist.
  6. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, die weiterhin einen Temperaturfühler (41) zum Messen der Temperatur einer Umgebung des Lichtmodulationselements (10) aufweist, wobei der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (36) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (12) (Anm. d. Übers.: muss wohl „20" heißen) so steuert, dass die Lichtquelle (21) entsprechend dem mit dem Temperaturfühler (41) ermittelten Messwert ein- und ausgeschaltet wird.
  7. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, die weiterhin einen Empfangsteil zum Empfangen eines Eingangssignals zum Einstellen einer Einschaltzeit der Lichtquelle (21) aufweist, wobei der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (36) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (12) (Anm. d. Übers.: muss wohl „20" heißen) so steuert, dass die Lichtquelle (21) entsprechend der Einstellung ein- und ausgeschaltet wird, die von dem mit dem Empfangsteil empfangenen Eingangssignal angegeben wird.
  8. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodulationsmedium (26) ein Flüssigkristall ist.
  9. Anzeige nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkristall ein OCB-Flüssigkristall ist.
  10. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21) eine Leuchtdiode ist.
  11. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21) ein Elektrolumineszenz-Leuchtelement ist.
  12. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (20) eine Lichtquelle (21) zum Aussenden von Licht verschiedener Farben hat, eine Rahmenzeit der Videosignale aus mehreren Teilrahmenzeiten besteht und der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (36) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (20) so steuert, dass die Lichtquelle (21) im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel, das in der Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode geschrieben werden, Licht einer festgelegten Farbe aussendet und die Lichtquelle (21) im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in dem Pixel in jeder Teilrahmenzeit ausgeschaltet wird.
  13. Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat des Paars Substrate Farbfilter für Rot, Blau und Grün hat und der Beleuchtungsvorrichtungs-Steuerteil (36) so eingerichtet ist, dass er die Beleuchtungsvorrichtung (20) so steuert, dass die Lichtquelle (21) im Verlauf des Ansteigens des Transmissionsgrads in dem Pixel, das in der Pixelgruppe enthalten ist, in die die Videosignale im Wesentlichen in einer Zwischenzeit in der Schreibperiode geschrieben werden, eingeschaltet wird und die Lichtquelle (21) im Verlauf des Absinkens des Transmissionsgrads in dem Pixel in jeder Rahmenzeit der Videosignale ausgeschaltet wird.
  14. Mobiltelefon mit der Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Mobiltelefon so eingerichtet ist, dass es Videosignale an die Anzeige ausgibt.
  15. Tragbares Endgerät mit der Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, wobei das tragbare Endgerät so eingerichtet ist, dass es Videosignale an die Anzeige ausgibt.
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