專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
專利說明液晶顯示裝置 [發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及用具有多種發(fā)光顏色的背光源進行彩色顯示的彩色液晶顯示裝置。透射型液晶顯示裝置是使從在其背面?zhèn)扰渲玫谋彻庠窗l(fā)出的光透過液晶面板，借助于該透射光觀察圖像的器件。在圖25中示出了一例在透射型液晶顯示裝置中使用的液晶面板100的剖面結(jié)構(gòu)。該液晶面板100的結(jié)構(gòu)如下在偏振膜101、102間配置互相相向的陣列基板103和在其表面安裝了濾色片106的玻璃基板104，在兩基板103、104間封入液晶層105。另外，雖無圖示，但在陣列基板103的表面以矩陣狀形成像素電極、有源元件等，在濾色片106和液晶層105間形成與像素電極相向的透明電極。在這樣的液晶面板100的背面?zhèn)仍O(shè)置了發(fā)射白光108的背光源107，該白光108在透過液晶面板100的濾色片106時被著色。如圖26所示，濾色片106通過在玻璃基板104上以矩陣狀形成與各像素對應的R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的著色層而構(gòu)成，1個液晶盒對應于各種顏色。
另一方面，已知有如圖27所示的、使用具有發(fā)出R、G、B這3種顏色的光的背光源206R、206G、206B的透射型液晶顯示裝置。圖示的液晶面板200通過在偏振膜201、202間配置互相相向的陣列基板203和玻璃基板204，在兩基板203、204間封入液晶層205而構(gòu)成。其他結(jié)構(gòu)除沒有濾色片這一點外，與圖25所示的結(jié)構(gòu)大致相同。在該液晶面板200背面?zhèn)扰渲玫谋彻庠?06R、206G、206B被控制成使發(fā)出的各色光的每一種顏色以時分方式點亮。如圖28所示，1個液晶盒對應于液晶面板200的各像素。因此，該液晶面板200與圖25所示的濾色片方式的液晶面板100相比，具有如下的優(yōu)點同一規(guī)格中的液晶盒的數(shù)目為其1/3就可以了，因不使用濾色片，所以光損失大幅度降低，用于獲得與濾色片方式相同的透射光強度的背光源的發(fā)光量得以減少。
圖29和圖30是示出使用具有發(fā)出R、G、B顏色的光的背光源的透射型液晶顯示裝置的現(xiàn)有例的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖29中公開的液晶顯示裝置300載于日本國特開2000-28984號公報中。在該圖中，符號301表示使用可高速響應的鐵電液晶元件或反鐵電液晶元件的液晶面板，302表示由發(fā)出R、G、B各色光的LED(Light-Emitting Diode，發(fā)光二極管)組構(gòu)成的背光源；符號305表示驅(qū)動液晶面板301的信號線的源極驅(qū)動器，306表示有選擇地驅(qū)動液晶面板301的掃描線的柵極驅(qū)動器。從背光源302發(fā)出的光通過導光板(未圖示)照射液晶面板301的背面。另外，在液晶面板301上顯示的顯示數(shù)據(jù)DD，從例如個人計算機等輸入至圖像存儲器303。圖像存儲器303一旦存儲輸入的顯示數(shù)據(jù)DD后，就與由控制信號發(fā)生電路304供給的同步信號SYN同步地輸出以像素為單元的數(shù)據(jù)(以下稱像素數(shù)據(jù)PD)。該像素數(shù)據(jù)PD被傳遞至選擇器310的一個輸入端子和反數(shù)據(jù)生成電路309。
控制信號發(fā)生電路304產(chǎn)生同步信號SYN，向柵極驅(qū)動器306、基準電壓發(fā)生電路307和包括驅(qū)動電源的背光源控制電路308輸出。柵極驅(qū)動器306與該同步信號SYN同步地控制液晶面板301的掃描線的通/斷。另外，基準電壓發(fā)生電路307與該同步信號SYN同步地產(chǎn)生基準電壓VR，提供給源極驅(qū)動器305和柵極驅(qū)動器306。另外，背光源控制電路308將與該同步信號SYN同步的驅(qū)動電壓提供給背光源302，使構(gòu)成背光源302的LED發(fā)光。圖30(a)是示出背光源的點亮時序的時序圖。背光源302在1幀的顯示期間(1/60(秒))內(nèi)，以時分方式發(fā)出分別與R子幀、G子幀和B子幀對應的R、G、B光。圖30(b)是示出與該圖(a)所示的各色LED的點亮時序相一致的數(shù)據(jù)寫入掃描信號和數(shù)據(jù)消除掃描信號的時序圖。
另外，反數(shù)據(jù)生成電路309是產(chǎn)生像素數(shù)據(jù)PD的反數(shù)據(jù)#PD，并將其輸出到選擇器310的另一輸入端的電路。選擇器310根據(jù)由控制信號發(fā)生電路304傳遞的控制信號CS，選擇像素數(shù)據(jù)PD和反數(shù)據(jù)#PD中的某一種，輸出至源極驅(qū)動器305。源極驅(qū)動器305將與像素數(shù)據(jù)PD或反數(shù)據(jù)#PD對應的電壓信號通過液晶面板301的信號線提供給各像素電極。如果提供與反數(shù)據(jù)#PD對應的電壓信號，則在圖30(b)所示的數(shù)據(jù)消除掃描時對液晶面板301的各像素電極施加與在數(shù)據(jù)寫入掃描時施加的電場有相同強度的、反極性的電場，消除各像素的顯示。
該液晶顯示裝置300的顯示控制方法的特征之一在于，如圖30(a)所示，使背光源302的R、D、B的發(fā)光時間中的至少2種顏色的發(fā)光時間不相同。另外，背光源302的各色光的發(fā)光時間不固定，與根據(jù)各色LED的發(fā)光強度調(diào)整其發(fā)光時間的發(fā)光程序相對應地提供掃描信號。這樣，通過使其可變地控制背光源302的各色LED的發(fā)光時間和發(fā)光強度的至少一方，可以進行顯示色的色度調(diào)整以及在寬范圍內(nèi)的色彩平衡調(diào)整。
其次，圖31所示的現(xiàn)有的液晶顯示裝置311是在日本國特開2000-147454號公報中公開的液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置311具有除背光源302的結(jié)構(gòu)和該背光源302的發(fā)光控制方法之外，與上述圖29所示的液晶顯示裝置300大致相同的功能。在圖31中，標有與圖29中所標符號相同的符號的方框具有與液晶顯示裝置300的該部分大致相同的功能。該液晶顯示裝置311以抑制液晶面板301的顯示區(qū)內(nèi)的亮度不均勻性為目的，具有從光學上將背光源302的發(fā)光區(qū)分成多個區(qū)塊3021、3022、3023，使各區(qū)塊的發(fā)光強度不同的特征。但是，上述的現(xiàn)有的液晶顯示裝置300、311對輸入的顯示數(shù)據(jù)DD不能控制子幀的顯示順序的切換，也不能控制各色LED的點亮期間及顯示亮度。還有，在使用超過約100微秒的較慢的響應速度的液晶面板時，子幀切換時的背光源的發(fā)光控制以及向液晶面板上寫入圖像數(shù)據(jù)的時序控制變得很重要。但是，由于上述液晶顯示裝置300、311以使用可高速響應的鐵電液晶物質(zhì)或反鐵電液晶物質(zhì)為前提，所以關(guān)于背光源的點亮控制以及數(shù)據(jù)寫入的時序控制還沒有任何公開資料。
鑒于以上所述，本發(fā)明所要解決的課題在于，提供可以控制向液晶面板上的圖像數(shù)據(jù)寫入時序、背光源的點亮時序，可以實現(xiàn)顯示圖像品質(zhì)和顯示亮度的改善的液晶顯示裝置。為解決上述課題，第1方面發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于包括沒有濾色片的透射型液晶顯示面板；將由多種顏色成分構(gòu)成的1幀圖像變換成僅由單色成分構(gòu)成的多個子幀，按規(guī)定的順序輸出上述各子幀的圖像數(shù)據(jù)處理部；根據(jù)從上述圖像數(shù)據(jù)處理部輸入的上述子幀，驅(qū)動上述液晶面板的驅(qū)動電路；由具有多個發(fā)光顏色的光源構(gòu)成的、從背面?zhèn)日丈渖鲜鲆壕э@示面板的背光源；為使上述背光源與由上述驅(qū)動電路將上述各子幀寫入上述液晶顯示面板的時序同步地、用與該于幀的色成分對應的發(fā)光顏色以時分方式點亮，從而進行控制的背光源控制部；以像素為單元計算出顯示順序連續(xù)的上述子幀間的差值數(shù)據(jù)，根據(jù)1行部分的上述差值數(shù)據(jù)，以行為單元判斷上述子幀間有無差異的判斷裝置；以及對規(guī)定將由上述判斷裝置判定為上述子幀間沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入上述液晶顯示面板的時序的時鐘的寫入周期而暫時加快的裝置，上述驅(qū)動電路縮短了根據(jù)上述寫入周期施加在上述液晶面板的掃描線上的地址信號的脈沖寬度。
第2方面的發(fā)明是第1方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是規(guī)定將判定為上述子幀間沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入上述液晶顯示面板的時序的時鐘的寫入周期被設(shè)定在可以對上述液晶顯示面板上積累的電荷的放電部分充電的期間內(nèi)的液晶顯示裝置。
第3方面的發(fā)明是第1或2方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是還具有僅以規(guī)定數(shù)目從上述子幀間的差異程度小的行依序指定暫時加快上述寫入周期的行的裝置的液晶顯示裝置。
第4方面的發(fā)明是第1～3的任何一方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是具有判斷遍及規(guī)定的幀數(shù)的子幀間的差異大小的第2判斷裝置，在上述第2判斷裝置判定上述子幀間的差異為大的期間，上述圖像數(shù)據(jù)處理部以使至少1種色成分相同的上述子幀的顯示順序連續(xù)的方式輸出上述子幀的液晶顯示裝置。
第5方面的發(fā)明是第4方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是顯示順序連續(xù)的色成分相同的子幀的顯示期間被縮短了的液晶顯示裝置。
第6方面的發(fā)明是第5方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是與顯示期間縮短了的上述子幀對應的上述背光源的亮度水平得到增強的液晶顯示裝置。
第7方面的發(fā)明是第1～6的任何一方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是在上述液晶顯示面板的液晶盒根據(jù)上述子幀的寫入而進行響應的期間，上述背光源控制部使與該子幀的色成分對應的光以亮度逐漸增加的方式點亮，并且使與顯示順序相鄰的緊前面的子幀的色成分對應的光以亮度逐漸減小的方式點亮的液晶顯示裝置。
第8方面的發(fā)明是第7方面的發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，被供給上述背光源的驅(qū)動信號是PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號。
第9方面的發(fā)明是第7方面的發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，被供給上述背光源的驅(qū)動信號是調(diào)幅信號。
第10方面的發(fā)明是第1～9的任何一方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，是上述背光源由與上述液晶面板的掃描線對應進行排列的多個光源構(gòu)成，上述背光源控制部進行控制，使上述多個光源的點亮時序與上述驅(qū)動電路的驅(qū)動速度相一致地依次延遲的液晶顯示裝置。
第11方面的發(fā)明是第1～10的任何一方面發(fā)明中所述的液晶顯示裝置，上述液晶顯示面板是利用向列液晶的彎曲取向的OCB(Optically Self-Compensated Birefringence，光學上自補償雙折射)模式的液晶顯示面板。

圖1是示出本發(fā)明的實施例1的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出實施例1的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3是示出使背光源點亮的時序的時序圖。
圖4是示出實施例1的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部的寄存器組的結(jié)構(gòu)的略圖。
圖5是示出實施例1的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是說明顯示順序連續(xù)的子幀間的差值數(shù)據(jù)的計算方法的7是示出跳躍標記寄存器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的略圖。
圖8是示出驅(qū)動實施例1的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的各種信號波形的時序圖。
圖9是示出驅(qū)動實施例1的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的各種信號波形的時序圖。
圖10是示出實施例1的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的變例的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖11是示出本發(fā)明的實施例2的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖12是示出構(gòu)成圖11所示的圖像數(shù)據(jù)處理部的重排電路的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖13是示出存儲在圖12所示的重排電路的歸并存儲器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的略圖。
圖14是示出計數(shù)存儲器的時序信號與計數(shù)值的關(guān)系的時序圖。
圖15是示出本發(fā)明的實施例3的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖16是示出本發(fā)明的實施例3的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖17是示出使背光源點亮的時序的時序圖。
圖18是說明本發(fā)明的實施例4的顯示控制方法的時序圖。
圖19是說明本發(fā)明的實施例5的顯示控制方法的時序圖。
圖20是說明本發(fā)明的實施例6的顯示控制方法的時序圖。
圖21是示出本發(fā)明的實施例7的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖22是示出在實施例7的液晶顯示裝置中使用的背光源的一個例子的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖23是示出在實施例7的液晶顯示裝置中使用的背光源的另一個例子的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖24是示出在實施例7的液晶顯示裝置中使用的背光源的略圖。
圖25是示出在透射型液晶顯示裝置中使用的現(xiàn)有的液晶面板的剖面結(jié)構(gòu)的略圖。
圖26是一例濾色片的著色層排列的示意圖。
圖27是示出在透射型液晶顯示裝置中使用的現(xiàn)有的液晶面板的剖面結(jié)構(gòu)的略圖。
圖28是一例液晶盒排列的示意圖。
圖29是示出在日本國特開2000-28984號公報中公開的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖30是說明圖29所示的液晶顯示裝置的顯示控制方法的時序圖。
圖31是示出在日本國特開2000-147454號公報中公開的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。下面對本發(fā)明的各種實施例進行說明。
實施例1
圖1是示出本發(fā)明的實施例1的液晶顯示裝置1的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，符號11表示沒有濾色片的透射型液晶顯示面板，9表示驅(qū)動該液晶顯示面板11的柵極驅(qū)動電路，10表示源極驅(qū)動電路，12表示照射液晶顯示面板11的背面的背光源，8表示對背光源12提供脈沖電流的驅(qū)動電源。
背光源控制部7具有由從主控制部5發(fā)來的指令決定背光源12的點亮時序，根據(jù)該點亮時序控制驅(qū)動電源8的功能。背光源12包含R、G、B各色的LED組，配置在液晶顯示面板11的一端的下方。從該背光源12發(fā)出的LED光，在配置在液晶顯示面板11的整個背面下的丙烯酸板等導光板(未圖示)中，一面全反射一面?zhèn)鞑?，并?jīng)散射，大致均勻地照射液晶顯示面板11的背面。
另外，如圖27所示，液晶顯示面板11通過在偏振膜201、202間配置互相相向的陣列基板203和玻璃基板204，并在兩基板203、204間封入液晶層205構(gòu)成。另外，在各基板203、204和液晶層205之間形成使該液晶層205中的液晶分子取向的取向膜(未圖示)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)膜等的透明電極(未圖示)。另外，如圖2所示，在陣列基板203的表面，與柵極驅(qū)動電路9連接的n(n為整數(shù))條掃描線(柵極線)S1、S2、...、Sn-2、Sn-1、Sn沿水平像素方向形成，與源極驅(qū)動電路10連接的m(m為整數(shù))條信號線(數(shù)據(jù)電極線)D1、D2、...、Dm-2、Dm-1、Dm沿垂直像素方向形成。另外，這些掃描線S1、...、Sn和信號線D1、...、Dm形成為矩陣狀，在掃描線S1、...、Sn和信號線D1、...、Dm的各交點附近，形成有源元件TFT(薄膜晶體管)和像素電極(未圖示)。另外，時序控制部6將控制時鐘信號CTL0、CTLI分別提供給柵極驅(qū)動電路9和源極驅(qū)動電路10。
該液晶顯示面板11按線順序掃描的方式被驅(qū)動。即，柵極驅(qū)動電路9在1幀的顯示期間內(nèi)依序選擇從掃描線S1到掃描線Sn。當對某掃描線Si(1＜i≤n)施加地址信號(柵極脈沖)時，該掃描線Si上的所有TFT處于開關(guān)被接通的導通狀態(tài)。另外，由源極驅(qū)動電路10提供給各信號線D1、...、Dm的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)與該掃描線Si連接的TFT提供給像素電極，將數(shù)據(jù)寫入。
另外，來自個人計算機、工作站等的影像信號源的模擬影像信號SD輸入至預處理部2。該預處理2具有對輸入的影像信號SD進行增益調(diào)整、A/D轉(zhuǎn)換等，將R、G、B各色的8比特的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)FD向圖像數(shù)據(jù)處理部3并行輸出的功能。
還有，在本實施例中，影像信號SD是模擬信號。即，外部的影像信號源對作為數(shù)字數(shù)據(jù)存儲的圖像數(shù)據(jù)進行D/A轉(zhuǎn)換，變成影像信號SD，傳送至液晶顯示裝置1。另一方面，也可以考慮經(jīng)TMDS(TransitionMinimized Differential Signaling，過渡最小化差分信號)方式或LDVS(Low Voltage Differential Signaling，低電壓差分信號)方式等的低電壓振幅差分傳輸方式的數(shù)字接口，影像信號源將數(shù)字影像信號SD傳送至液晶顯示裝置1的情形。這時。預處理部2具有該數(shù)字接口的接收電路，將輸入的數(shù)字影像信號SD轉(zhuǎn)換為8位或更多位數(shù)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)FD，向圖像數(shù)據(jù)處理部3輸出。在使用這種數(shù)字接口時，影像信號源不必對作為數(shù)字數(shù)據(jù)存儲的圖像信號進行D/A轉(zhuǎn)換變成模擬信號。因此，它具有不存在由D/A轉(zhuǎn)換引起的圖像信號變壞，能抑制EMI(Electro Magnetic Interface，電磁障礙)噪聲的產(chǎn)生，從而可改善圖像品質(zhì)的優(yōu)點。
上述圖像數(shù)據(jù)處理部3是具有將存儲在圖像存儲器4中的像素數(shù)據(jù)作為以子幀為單元的顯示數(shù)據(jù)DD，按R、G、B順序輸出到源極驅(qū)動電路10的功能的集成電路。該圖像數(shù)據(jù)處理部3包括具有至少存儲1幀的圖像數(shù)據(jù)FD的容量的圖像存儲器4，圖像存儲器4以幀為單元暫時存儲從預處理部2輸入的圖像數(shù)據(jù)FD。另外，1幀由僅由R成分的像素數(shù)據(jù)構(gòu)成的R子幀、僅由B成分的像素數(shù)據(jù)構(gòu)成的B子幀、以及僅由G成分的像素數(shù)據(jù)構(gòu)成的G子幀構(gòu)成。
上述源極驅(qū)動電路10按規(guī)定的時序依次閂鎖從圖像數(shù)據(jù)處理部3輸入的顯示數(shù)據(jù)DD，并將其存入內(nèi)部。然后，用D/A轉(zhuǎn)換器將該顯示數(shù)據(jù)DD轉(zhuǎn)換成模擬信號(灰度電壓)，在由輸出電路進行阻抗變換后提供給液晶顯示面板11的各信號線D1、...、Dm。另外，使背光源12的各色LED與將該顯示數(shù)據(jù)DD提供給各信號線D1、...、Dm的時序相一致地以時分點亮的方式進行時序控制。在圖3中示出了一例在將各色LED點亮時的時序圖。在該時序圖中，示出了R、B、G的LED的點亮時序信號和背光源12的發(fā)光顏色(R、B、G)。另外，Tf是幀顯示周期，TR、TB、TG分別是R、B、G的LED的點亮期間。1幅彩色圖像(幀)被時分為依次為R、B、G的3個子幀，如圖3所示，R子幀、B子幀、G子幀的顯示數(shù)據(jù)DD分別與R、B、G的點亮期間TR、TB、TG相一致地被寫入液晶顯示面板11。這樣，通過與點亮期間TR、TB、TG相一致地高速地輪流切換各子幀的顯示對1幀進行顯示的方法稱為區(qū)間順次模式。
另外，圖像數(shù)據(jù)處理部3具有下面將敘述的保持各種參數(shù)的寄存器組13。圖4是示出該寄存器組13的結(jié)構(gòu)的略圖。如下面將詳細敘述的那樣，寄存器組13通過具有在該液晶顯示裝置1的電源接通時，保持從主控制部5傳遞來的初始值的寄存器26、33、42、43和在處理過程中隨時更新的寄存器40、41、46、66而構(gòu)成圖5是示出圖像數(shù)據(jù)處理部3的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。圖像數(shù)據(jù)處理部3具有以像素為單元并行輸入R、B、G的圖像數(shù)據(jù)FD的輸入部20，以幀為單元暫時存儲輸入的像素數(shù)據(jù)的圖像存儲器4，串行輸出從該圖像存儲器4讀出的像素數(shù)據(jù)的輸出部21，差分電路23、24、25，以及比較電路27、28、29、34、35、36。另外，圖像數(shù)據(jù)處理部3的寄存器組13包括計數(shù)存儲器組40、跳躍標記寄存器組41、差分電平寄存器26和跳躍電平寄存器33。
上述圖像存儲器4由存儲R子幀的幀存儲器22R，存儲B子幀的幀存儲器22B和存儲G子幀的幀存儲器22G1、22G2構(gòu)成。幀存儲器22R、22B、22G1、22G2的每一個都是具有以時分方式控制數(shù)據(jù)的寫入和讀出的判優(yōu)電路的2端口存儲器。該判優(yōu)電路能夠非同步地進行對各幀存儲器22R、22B、22G1、22G2的圖像數(shù)據(jù)FD的寫入和子幀的讀出。
在圖5中，經(jīng)輸入部20輸入的R成分的像素數(shù)據(jù)用Rin表示，B成分的像素數(shù)據(jù)用Bin表示，G成分的像素數(shù)據(jù)用Gin表示，1幀前的G成分的像素數(shù)據(jù)用Gpre表示。這些像素數(shù)據(jù)Rin、Bin、Gin并行輸入，依序分別寫入幀存儲器22R、22B、22G1。另外，采取將像素數(shù)據(jù)Gin寫入幀存儲器22G1的時序，像素數(shù)據(jù)Gin也被寫入幀存儲器(輔助存儲器)22G2。這里，存儲在輔助存儲器22G2中的像素數(shù)據(jù)Gpre的讀出周期與像素數(shù)據(jù)Gin的寫入周期一致，像素數(shù)據(jù)Gpre的讀出地址與像素數(shù)據(jù)Gin的寫入地址一致。但是，進行時序控制使得在將該像素數(shù)據(jù)Gin寫入幀存儲器22G2之前，先進行1幀前的像素數(shù)據(jù)Gpre的讀出。
上述差分電路23、24、25以像素為單元計算出顯示順序連續(xù)的子幀間的差值數(shù)據(jù)。如圖6所示，顯示數(shù)據(jù)DD的顯示順序是R子幀50R、B子幀50B、G子幀50G、R子幀51R、B子幀51B、G子幀51G、...。另一方面，向圖像數(shù)據(jù)處理部3輸入圖像數(shù)據(jù)FD的順序，以像素為單元是R、B、G、R、B、G、...。但是，R、B、G的像素數(shù)據(jù)并行地同時輸入。差分電路23計算出顯示順序連續(xù)的R子幀和1幀前的G子幀間的像素數(shù)據(jù)Rin、Gpre的差值數(shù)據(jù)Rin-Gpre，輸出至比較電路27。另外，差分電路24計算出顯示順序連續(xù)的B子幀和R子幀間的像素數(shù)據(jù)Bin、Rin的差值數(shù)據(jù)Bin-Rin，輸出至比較電路28。另外，差分電路25計算出顯示順序連續(xù)的G子幀和B子幀間的像素數(shù)據(jù)Gin、Bin的差值數(shù)據(jù)Gin-Bin，輸出至比較電路29。
差分電平DLV從差分電平寄存器26輸入到比較電路27、28、29。比較電路27、28、29分別對從差分電路23、24、25輸入的差值數(shù)據(jù)Rin-Gpre、Bin-Rin、Gin-Bin的大小和差分電平DLV的值進行比較，當各差值數(shù)據(jù)的大小在差分水平DLV的值以上時，則判定顯示順序連續(xù)的子幀間的像素數(shù)據(jù)的差異為大，向計數(shù)存儲器30、31、32輸出H電平(高電平)信號。
其次，各個計數(shù)存儲器30、31、32每當有來自比較電路27、28、29的H電平信號輸入時，就進行計數(shù)動作(加1)，保持計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G。因此，子幀間的像素數(shù)據(jù)的差異越大，計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G也越大。計數(shù)存儲器30、31、32的每一個分別進行對1行的計數(shù)動作后，保持的計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G分別輸出至比較電路34、35、36，然后將計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G復位為初始值，以便進行對下一行的計數(shù)動作。
跳躍電平SLV由跳躍電平寄存器33輸入至比較電路34、35、36，比較電路34、35、36分別對計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G和跳躍電平SLV進行比較，當計數(shù)值不到跳躍電平SLV的值時，則判定顯示順序連續(xù)的子幀間的該行的差異為小，向跳躍標記寄存器37、38、39輸出H電平信號。另一方面，當計數(shù)值超過跳躍電平SLV的值時，各比較電路34、35、36則判定顯示順序連續(xù)的子幀間的該行的差異為大，向跳躍標記寄存器37、38、39輸出L電平(低電平)信號。
接著，當有H電平信號從上述比較電路34輸入時，跳躍標記寄存器37對該行保持具有“1”的值的跳躍標記SPF_Ri(i為水平行的編號，0＜i≤n)。另一方面，當有L電平信號從上述比較電路34輸入時，跳躍標記寄存器37對該行設(shè)定成具有“0”值的跳躍標記SPF_Ri。其他跳躍標記寄存器38、39，分別相應于由比較電路35、36輸入的信號電平，對該行保持具有“0”或“1”值的跳躍標記SPF_Bi、SPF_Gi。圖7是示出跳躍標記寄存器37、38、39的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的略圖。跳躍標記寄存器37、38、39分別具有與R、B、G各色子幀的水平行數(shù)目對應的保持跳躍標記SPF_R1、...、SPF_Rn、SPF_B1、...、SPF_Bn、SPF_G1、...、SPF_Gn的存儲區(qū)。
下面對具有上述圖像數(shù)據(jù)處理部3的液晶顯示裝置1的顯示控制工作進行說明。
如上所述，當1幀圖像數(shù)據(jù)FD輸入至圖像數(shù)據(jù)處理部3時，1幀圖像數(shù)據(jù)FD就被存入該圖像數(shù)據(jù)處理部3的圖像存儲器4中。同時，在跳躍標記寄存器組41中，存入跳躍標記SPF_R1、...、SPF_Rn、SPF_B1、...、SPF_Bn、SPF_G1、...、SPF_Gn。
當所有這些跳躍標記SPF_R1～SPF_Gn的值為“0”時，即顯示順序連續(xù)的子幀間的行的差異為大時，其工作如下以子幀為單元從圖像存儲器4讀出的顯示數(shù)據(jù)DD供給源極驅(qū)動電路10。由定時控制部6向源極驅(qū)動電路10提供圖8所示的控制時鐘信號(寫入時鐘信號)CTL1，源極驅(qū)動電路10根據(jù)該控制時鐘信號CTRL1的時序，將輸入的像素數(shù)據(jù)存入內(nèi)置的移位寄存器(未圖示)中并按順序移位。移位寄存器在將水平的1行的像素數(shù)據(jù)進行移位的時刻，向閂鎖電路(未圖示)輸出，閂鎖電路保持水平的1行的像素數(shù)據(jù)。由該閂鎖電路保持的像素數(shù)據(jù)，用D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(灰度電壓)，由輸出電路進行阻抗變換后，作為圖8所示的數(shù)據(jù)信號d1、d2、...、dn，提供給信號線D1、...、Dm。
另一方面，對柵極驅(qū)動電路9提供來自時序控制部6的、圖8所示的控制時鐘信號(柵極移位時鐘)CTL0。柵極驅(qū)動電路9產(chǎn)生具有按照該柵極移位時鐘CTL0的定時在像素電極上積累電荷所需要的脈沖寬度的柵極脈沖，分別提供給掃描線S1、...、Sn。另外，源極驅(qū)動電路10與柵極脈沖的時序相一致地對信號線D1、D2、...、Dm，提供各數(shù)據(jù)信號d1、d2、...、dn，據(jù)此，向液晶顯示面板11寫入顯示數(shù)據(jù)DD。另外，所謂顯示數(shù)據(jù)DD的寫入意味著在液晶盒上積累電荷，在前一次掃描所寫入的數(shù)據(jù)一直保持到在下一次掃描寫入數(shù)據(jù)為止。
其次，在上述跳躍標記SPF_R1～SPF_Gn中的某個值為“1”時，其動作如下。為說明方便，設(shè)與像素的第i個水平行對應的跳躍標記的值為“1”。當用SPF表示跳躍標記SPF_R1-SPF_Gn中的某一個時，如圖9的時序圖所示，時序控制部6從上述跳躍標記寄存器37、38、39的某一個中取得與該第i個水平行對應的跳躍標記SPF，當該跳躍標記SPF為“1”時，暫時將柵極移位時鐘CTL0的第i個脈沖的發(fā)生周期Ts快速減小得比通常的發(fā)生周期Tn短。據(jù)此，施加至與第i行對應的掃描線Si上的柵極脈沖的脈沖寬度Tg被減小得比通常的脈沖寬度To窄。
另一方面，定時控制部6還根據(jù)上述跳躍標記SPF為“ 1”的值，暫時將控制時鐘信號CTL1的第i個脈沖的發(fā)生周期(寫入周期)Ta快速減小得比通常的發(fā)生周期Tc短。據(jù)此，向位于掃描線Si和信號線D1、...、Dm的各交點處的有源元件供給數(shù)據(jù)信號di的時間縮短。這里，進行時序控制，以使控制時鐘信號CTL1脈沖的通常發(fā)生周期Tc與柵極移位時鐘CTL0脈沖的通常發(fā)生周期Tn相等，并且使控制時鐘信號CTL1的第i個脈沖的發(fā)生周期Ta與柵極移位時鐘CTL0的第i個脈沖的發(fā)生周期Ts相等。因此，從開始行的掃描線S1至末尾行的掃描線Sn所需要的延遲時間T2比圖8所示的延遲時間T1短，從而可以縮短該子幀的圖像寫入時間。
這樣，根據(jù)本實施例1的液晶顯示裝置1，可以以行為單元判斷顯示順序連續(xù)的子幀間有無差異，實際上可以跳過對判定其沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入。因此，能夠縮短各子幀的顯示時間。另外，由于背光源12的點亮期間和圖像的顯示期間的偏差很小，所以可以顯示對比度和色調(diào)得到改善的高品質(zhì)的圖像。
實施例1的變例1如圖9所示，與上述跳躍標記SPF的值為“1”的行對應的柵極脈沖的脈沖寬度Tg實際上被控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。當該脈沖寬度Tg過小時，在該行上的各液晶盒上積累的電荷的放電往往導致圖像的對比度降低。特別是向同一行的寫入連續(xù)被跳過時，該電荷的放電量增大，容易引起對比度下降。因此，上述脈沖寬度Tg最好是設(shè)定在可對積累在該各液晶盒上的電荷的放電部分充電的期間。另外，時序控制部6與具有這樣的脈沖寬度Tg的柵極脈沖的有效期間相一致地產(chǎn)生控制時鐘信號CTL1，源極驅(qū)動電路10與該控制時鐘信號CTL1的第i個脈沖的發(fā)生周期Ta相一致地對信號線D1、...、Dm供給數(shù)據(jù)信號di。據(jù)此，能夠切實地抑制對比度降低，能夠顯示高品質(zhì)的圖像。
實施例1的變例2另外，從使圖像的寫入時間更為高速以提高分辨率的觀點出發(fā)，最好使用圖10所示的液晶顯示面板11A來代替使用上述圖2所示的液晶顯示面板11。該液晶顯示面板11A包括相互獨立地被驅(qū)動的上部結(jié)構(gòu)52和下部結(jié)構(gòu)53。上部結(jié)構(gòu)52具有與第1柵極驅(qū)動電路91連接的掃描線SU1、SU2、...、SUk(k為整數(shù))和與第1源極驅(qū)動電路101連接的信號線DU1、DU2、...、DUm；下部結(jié)構(gòu)53具有與第2柵極驅(qū)動電路92連接的掃描線SL1、SL2、...、SLk和與第2源極驅(qū)動電路102連接的信號線DL1、DL2、...、DLm。這樣，除以上部結(jié)構(gòu)52和下部結(jié)構(gòu)53分開而設(shè)置掃描線和信號線這一點外，該液晶顯示面板11A的結(jié)構(gòu)與圖2所示的液晶顯示面板11的結(jié)構(gòu)相同。
由源極驅(qū)動電路101、102提供的數(shù)據(jù)信號以上部結(jié)構(gòu)52和下部結(jié)構(gòu)53分開而并行寫入。因此，可以高速地顯示顯示數(shù)據(jù)DD，對像素數(shù)比較多的高分辨率液晶顯示面板，也可以容易地應用上述實施例1的顯示控制方法。
實施例2下面對本發(fā)明的實施例2的液晶顯示裝置進行說明。圖11是示出圖像數(shù)據(jù)處理部3A的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。本實施例2的液晶顯示裝置，除使用該圖像數(shù)據(jù)處理部3A代替上述實施例1的圖像數(shù)據(jù)處理部3外，與上述實施例1的液晶顯示裝置1有大致相同的結(jié)構(gòu)。另外，由于圖11中的標有與圖5中示出的符號相同的符號的方框具有與圖5所示該方框大致相同的功能，故省略其詳細的說明。
在上述實施例1中，只限于對表示了顯示順序連續(xù)的子幀間的差異的計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G不到跳躍電平SLV的值的行，實際上跳過該行上的圖像數(shù)據(jù)的寫入。與此相對照，在本實施例2中，對每一個子幀都預先設(shè)定實際上跳過圖像數(shù)據(jù)的寫入的行的條數(shù)(以下稱跳躍數(shù)SNO)。該跳躍數(shù)SNO由主控制部5傳送入圖4所示的跳躍數(shù)寄存器42并被存儲起來。另外，實際上跳過圖像數(shù)據(jù)的寫入的行從計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G小的行起始，依序僅指定跳躍數(shù)SON的條數(shù)部分。據(jù)此，可以以恒定的比例加快圖像數(shù)據(jù)的寫入時間。
圖11所示的圖像數(shù)據(jù)處理部3A與上述實施例1的圖像數(shù)據(jù)處理部3一樣，包括圖像存儲器4、差分電路23～25、差分電平寄存器26、比較電路27～29和計數(shù)存儲器組40。該計數(shù)存儲器組40的各計數(shù)存儲器30、31、32分別在對各行進行計數(shù)工作后，將上述計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G輸出至重排電路60、61、62。
重排電路60、61、62的每一個都具有按漸增順序重新排列1個子幀部分的計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G并加以保持的功能。圖12是示出R子幀用的重排電路60的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。R子幀用的重排電路60具有掃描線S1、...、Sn的條數(shù)部分的第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n，并將對從計數(shù)存儲器30輸入的計數(shù)值FLN_R和從行計數(shù)器46輸入的該行的編號進行了位結(jié)合的結(jié)合數(shù)據(jù)D0，以規(guī)定的時序按漸增順序存入各歸并存儲器661～66n中。圖13是示出該結(jié)合數(shù)據(jù)D0的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的略圖。行編號的值被存入該結(jié)合數(shù)據(jù)D0的高位比特，計數(shù)值FLN_R被存入其低位比特。另外，圖14是示出計數(shù)存儲器30的計數(shù)時序信號與計數(shù)值FLN_R的關(guān)系的時序圖。
上述結(jié)合數(shù)據(jù)D0輸入到第1歸并存儲器661。另外，第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n經(jīng)選擇器581～58n-1以級聯(lián)方式串聯(lián)連接。即，第i歸并存儲器66i(1≤i≤n-1)的輸出數(shù)據(jù)Qi可以作為輸入數(shù)據(jù)Di經(jīng)選擇器58i輸出到下一級的第i+1歸并存儲器66i+1。當從比較電路56i輸出的信號電平為“H(高)”時，該選擇器58i選擇“1”側(cè)端子，將第i歸并存儲器66i的輸出數(shù)據(jù)Qi輸出到下一級的第i+1歸并存儲器66i+1。另一方面，輸入數(shù)據(jù)D0傳遞至所有選擇器581、...、58n的“0”側(cè)端子，當從比較電路56i輸出的信號電平為“L(低)”時，選擇器58i選擇其“0”側(cè)端子，將輸入數(shù)據(jù)D0作為輸出數(shù)據(jù)Di輸出到下一級的第i+1歸并存儲器66i+1。
另外，水平同步信號Hs輸入到重排電路60，將倒相器55對該水平同步信號Hs進行了電平反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)信號IHs輸出至第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n的時鐘端子。第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n與該反轉(zhuǎn)信號IHs同步工作。另外，水平同步信號Hs也輸入到各個“與”門571、...、57n，這些“與”門571、...、57n分別對從比較電路561、...、56n輸入的比較信號和水平同步信號Hs進行邏輯積運算，只在雙方的信號電平為“H”的期間，向各歸并存儲器661～66n的啟動端子E1輸出H電平信號。
第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n，在向啟動端子E1輸入的信號電平為H的期間，按反轉(zhuǎn)信號IHs脈沖的上升沿的時序，分別取得輸入的數(shù)據(jù)D0、D1、...、Dn-1。然后，保持取入的數(shù)據(jù)D0、D1、...、Dn-1，并分別作為輸出數(shù)據(jù)Q1、Q2、...、Qn向選擇器581、582、...、58n輸出。
另外，比較電路561、...、56n分別對歸并存儲器661～66n的輸出數(shù)據(jù)Q1、...、Qn和輸入數(shù)據(jù)D0進行比較，在輸出數(shù)據(jù)Q1～Qn的低位比特的計數(shù)值FLN_R在輸入數(shù)據(jù)D0的低位比特的計數(shù)值FLN_R以上的期間，輸出H電平信號，在此以外的期間，輸出L電平信號。
該重排電路60的工作如下第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n中保持的低位比特的數(shù)據(jù)每處理1個子幀部分的輸入數(shù)據(jù)D0，就復位為計數(shù)值FLN_R所能取得的最大值。
首先進行輸入的起始行的輸入數(shù)據(jù)D0傳遞至第1歸并存儲器661和比較電路561、...、56n。所有的比較電路561～56n對該輸入數(shù)據(jù)D0的低位比特的計數(shù)值FLN_R和歸并存儲器661～66n的輸出數(shù)據(jù)Q1～Qn的低位比特的最大值進行比較，向“與”門571～57n和選擇器581～58n輸出H電平信號。因此，所有的“與”門571～57n在水平同步信號Hs為H電平期間，對所有啟動端子E1輸出H電平信號。因此，當從倒相器55向時鐘端子輸入脈沖狀的反轉(zhuǎn)信號IHs時，第1歸并存儲器661取得輸入數(shù)據(jù)D0，并將其保持。與此同時，所有的選擇器581～58n選擇“1”側(cè)的端子，將第1歸并存儲器661～第n-1歸并存儲器66n-1的輸出數(shù)據(jù)Q1～Qn-1分別輸出到第2歸并存儲器662～第n歸并存儲器66n。據(jù)此，第1歸并存儲器661～第n-1歸并存儲器66n-1保持的數(shù)據(jù)移位至下一級的第2歸并存儲器662～第n歸并存儲器66n中。
另外，比較電路56i(1≤i＜n)，對輸出數(shù)據(jù)Qi的低位比特的計數(shù)值FLN_R和輸入數(shù)據(jù)D0的低位比特的計數(shù)值FLN_R的大小進行比較，當判定后者具有比前者大的值，輸出L電平信號時，“與”門57i向第i歸并存儲器66i的時鐘端子輸出L電平信號。因此，這時，在從倒相器55發(fā)出反轉(zhuǎn)信號IHs的脈沖時，在第i歸并存儲器66i中保存的值保持原狀不變。另一方面，選擇器58i選擇“0”側(cè)端子，將輸入數(shù)據(jù)D0輸出至下一級的第i+1歸并存儲器66i+1中。由于在該第i+1歸并存儲器66i+1中存儲的計數(shù)值FLN_R大至在輸入數(shù)據(jù)D0中包含的計數(shù)值FLN_R以上，所以從比較電路56i+1輸出H電平信號。因此，在從倒相器55發(fā)出脈沖狀的反轉(zhuǎn)信號IHs時，第i+1歸并存儲器66i+1取得從選擇器58i輸入的數(shù)據(jù)Di，并將其保持。
這樣，輸入數(shù)據(jù)D0中包含的計數(shù)值FLN_R在各比較電路561～56n中并行地與在歸并存儲器661～66n中存儲的計數(shù)值FLN_R進行比較。與在第1歸并存儲器661～第i-1歸并存儲器66i-1中保持的任何計數(shù)值FLN_R相比，輸入數(shù)據(jù)D0的低位比特的計數(shù)值FLN_R較大，并且當該輸入數(shù)據(jù)D0的低位比特的計數(shù)值FLN_R為第i歸并存儲器66i中保持的計數(shù)值FLN_R以下的值時，該輸入數(shù)據(jù)D0經(jīng)選擇器58i存入第i+1歸并存儲器66i+1，并進行保持。另外，在第i+1歸并存儲器66i+1～第n-1歸并存儲器66n-1中保持的數(shù)據(jù)移位至下一級的第i+2歸并存儲器661+2～第n歸并存儲器66n中。
如上所述，在1個子幀部分的輸入數(shù)據(jù)D0輸入重排電路60后，1個子幀部分的計數(shù)值FLN_R按漸增順序重新排列，并保持在第1歸并存儲器661～第n歸并存儲器66n中。另外，圖11所示的B子幀用和G子幀用的其他重排電路61、62具有與上述重排電路60相同的電路結(jié)構(gòu)和功能。
接著，如圖11所示，跳躍標記選擇電路63、64、65分別從重排電路60、61、62中對重新排列的上述結(jié)合數(shù)據(jù)中的計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G，從小的數(shù)據(jù)開始依序僅取入在跳躍數(shù)寄存器42中存儲的跳躍數(shù)SNO的數(shù)。例如，當跳躍數(shù)SNO的值為“4”時，R子幀用的跳躍標記選擇電路63取入圖12所示的重排電路60的第1歸并存儲器661～第4歸并存儲器664的輸出數(shù)據(jù)Q1～Q4。
接著，跳躍標記選擇電路63、64、65將與從重排電路60、61、62中取入的數(shù)據(jù)的高位比特的行編號i對應的跳躍標記SPF_Ri、SPF_Bi、SPF_Gi的值設(shè)定為“1”，其他的跳躍標記值設(shè)定為“0”。這些跳躍標記SPF_R1～SPF_Rn、SPF_B1～SPF_Bn、SPF_G1～iSPF_Gn被存入跳躍標記寄存器37、38、39中。
然后，如在上述實施例1中說明過的那樣，時序控制部6對與具有“1”的值的跳躍標記SPF_Ri、SPF_Bi、SPF_Gi對應的第i行，暫時加速柵極移位時鐘CTL0的該第i個脈沖的發(fā)生周期，使其短于通常的發(fā)生周期，暫時加快控制時鐘信號CTL1的該第i個脈沖的發(fā)生周期，使其短于通常的發(fā)生周期。據(jù)此，可以根據(jù)跳躍數(shù)SNO的值，縮短R、B、G子幀的圖像寫入時間。另外，在本實施例中，跳躍數(shù)SNO的值是對R、B、G子幀共同設(shè)定的，但也可代之以對各種顏色的子幀單獨地設(shè)定。
一般地說，在區(qū)間順次模式的液晶顯示裝置中，由于液晶顯示面板11按時序取入R、B、G的各種顏色子幀進行顯示，所以在被顯示體運動的場合，容易發(fā)生在不同位置上顯示該被顯示體的各種顏色子幀的這種稱為“色偏移”的現(xiàn)象。在本實施例2中，由于可以以恒定的比例加快各種顏色子幀的圖像數(shù)據(jù)的寫入時間，從而可以提高幀頻，所以能夠改善上述“色偏移”等損害圖像品質(zhì)的因素。
實施例3下面對本發(fā)明的實施例3進行說明。圖15和圖16是示出本實施例3的液晶顯示裝置的圖像數(shù)據(jù)處理部3B的一部分的概略結(jié)構(gòu)圖。在圖15中雖未明顯示出，但是，該圖像數(shù)據(jù)處理部3B具有與上述實施例1、2示出的圖像數(shù)據(jù)處理部3或3A相同的結(jié)構(gòu)和功能。
如圖15所示，該圖像數(shù)據(jù)處理部3B包含觸發(fā)工作電路80和根據(jù)從該觸發(fā)工作電路80輸出的信號電平切換成導通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)中的某個狀態(tài)的開關(guān)電路SW1～SW4。觸發(fā)工作電路80是D觸發(fā)器，是通過將從上劃線的Q端子輸出的數(shù)據(jù)反饋到D端子而構(gòu)成的觸發(fā)型觸發(fā)器。該觸發(fā)工作電路80在由主控制部5提供、向S端子輸入的顯示順序切換信號S1的信號電平為“H”的期間，從Q端子輸出H電平信號。這時，開關(guān)電路SW1、SW2接受該“H”電平信號，成為導通狀態(tài)；開關(guān)電路SW3、SW4接受來自倒相器81的“L”電平信號，成為關(guān)斷狀態(tài)。另一方面，觸發(fā)工作電路80在顯示順序切換信號S1的信號電平為“L”的期間，每當垂直同步信號Vs輸入時，將從Q端子輸出的信號電平反轉(zhuǎn)。這時，開關(guān)電路SW1、SW2和開關(guān)電路SW3、SW4以幀周期交互地在導通狀態(tài)與關(guān)斷狀態(tài)之間切換。
在上述顯示順序切換信號S1的信號電平為“H”的期間，開關(guān)電路SW1、SW2成為導通狀態(tài)，執(zhí)行上述實施例1或上述實施例2的顯示控制方法。另外，從計數(shù)存儲器30、31、32輸出的計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G也分別輸出至平均化電路70、71、72，如圖16所示。平均化電路70、71、72具有以子幀為單元分別對計數(shù)值FLN_R、FLN_B、FLN_G進行平均，輸出平均值A(chǔ)v_R、Av_B、Av_G的功能。因此，子幀間的差異越大，這些平均值A(chǔ)v_R、Av_B、Av_G取的值也越大。另外，比較電路73、74、75對這些平均值A(chǔ)v_R、Av_B、Av_G和在寄存器43中存儲的幀間差異電平AMOU的值的大小進行比較，當前者超過后者時，輸出H電平的比較信號。該比較信號傳送至上述主控制部5。另外，主控制部5在該H電平的比較信號遍及規(guī)定的幀數(shù)連續(xù)輸入時，判定子幀間的差異為大，在這些比較信號的信號電平變?yōu)椤癓”之前，向觸發(fā)工作電路80輸出L電平的顯示順序切換信號S1。
在L電平的顯示順序切換信號S1從主控制部5輸入S端子的期間，觸發(fā)工作電路80以幀周期交互地從Q端子輸出H電平信號和L電平信號。因此，開關(guān)電路SW1、SW2和開關(guān)電路SW3、SW4以幀為單元交互地在導通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)之間切換，子幀以R、B、G、G、B、R、R、B、G、G、B、R、...的顯示順序從輸出部21依次輸出。
另外，背光源控制部7接受來自上述主控制部5的L電平的顯示順序切換信號S1，控制驅(qū)動電源8，使得以幀為單元、與子幀的顯示順序相一致地變換背光源12的各種顏色的點亮順序。圖17是示出該點亮時序的時序圖。在該時序圖中，示出了R、B、G的LED的點亮時序信號和背光源12的發(fā)光顏色(R、B、G)。圖中的Tf是幀顯示期間。如圖17所示，各種顏色的點亮順序為R、B、G、G、B、R、R、B、G、G、B、R、...，R和G子幀的顯示順序連續(xù)。一般地說，在由個人計算機等的影像信號源提供的影像信號中，有在短時間內(nèi)連續(xù)顯示的同一顏色的圖像數(shù)據(jù)變化小，其相關(guān)關(guān)系強的趨向。因此，借助于R和G子幀的顯示順序連續(xù)，使同一顏色的圖像數(shù)據(jù)的顯示時間加長，可以改善由液晶的響應時間引起的對比度降低等圖像品質(zhì)變壞。另外，由于相對于R、G，其亮度較低的B的圖像數(shù)據(jù)的顯示時間變短，所以畫面的閃爍(flicker)減小。另一方面，子幀間的差異小時，借助于重復通常的R、B、G的顯示順序，同一顏色的圖像數(shù)據(jù)可以以幀周期重復顯示，防止由顯示顏色引起的閃爍。
實施例4下面對本發(fā)明的實施例4的液晶顯示裝置的顯示控制方法進行說明。本實施例4的顯示控制方法以上述實施例3的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)為前提。在上述實施例3中，如圖17所示，R和G的同一顏色的子幀連續(xù)地進行顯示。已知在這樣的同一顏色(R、R或G、G)的子幀連續(xù)顯示的場合，子幀間的差異小，即子幀間的相關(guān)關(guān)系強。因此，如圖18所示，與顯示連續(xù)顯示的同一顏色(R、G)的子幀中的在時間上居先的子幀時的液晶的響應時間τ相比，顯示在時間上居后的子幀時的液晶的響應時間τ’幾乎沒有問題。因此，通過縮短連續(xù)顯示的同一顏色的子幀的顯示時間TR、TG，可以提高幀頻，可以改善上述的色偏移等損害圖像品質(zhì)的因素。另外，僅縮短連續(xù)顯示的同一顏色的子幀中的在時間上居后的子幀的顯示時間，也能得到同樣的效果。
但是，當這樣縮短子幀的顯示期間時，往往是亮度降低該顯示時間的縮短部分，R、B、G的亮度平衡被破壞。為防止此現(xiàn)象，最好如圖18所示，通過使R、G的亮度比B的亮度高，或者相對于R、G的亮度降低B的亮度，來調(diào)整R、B、G的亮度比。另外，通過這樣來調(diào)整R、B、G的亮度比，能夠防止在上述實施例3中切換子幀的顯示順序時易于發(fā)生的閃爍。
實施例5在上述實施例1～4中，對背光源12進行控制，使得以連續(xù)切換的方式讓R、B、G各種顏色點亮。但是，柵極驅(qū)動電路9對液晶顯示面板11的掃描線從起始行掃描到末尾行產(chǎn)生時間差。另一方面，對構(gòu)成上述背光源12的LED，以R、B、G各色同時點亮的方式進行控制。因此，據(jù)知存在如下所述的所謂“混色”問題即，隨著掃描進行到液晶顯示面板11的下方(末尾行的方向)，顯示順序相鄰的另一子幀的顏色混入，不能得到正確的彩色圖像。避免此問題的現(xiàn)有方法是，在背光源12的各種顏色的點亮期間之間設(shè)置熄滅期間(暗期間)。這時，為了不使畫面的上方和下方產(chǎn)生亮度的不均勻性，在液晶顯示面板11的所有掃描線上的液晶盒進行響應的時刻(液晶的偏振角切換的時刻)，必須使背光源12點亮。因此，由于背光源的點亮期間變短，故畫面的顯示亮度降低。
為防止該顯示亮度降低，在本實施例5的顯示控制方法中，在圖像數(shù)據(jù)寫入期間內(nèi)，至少在液晶顯示面板11的所有液晶盒發(fā)生響應之前的期間，使該圖像數(shù)據(jù)的子幀的色光，以亮度逐漸增加的方式點亮。并且使顯示順序相鄰的緊前面的子幀的色光，以亮度逐漸減小的方式點亮。圖19是示出各色光的點亮時序的時序圖。在圖19中示出了R、G、B的各色LED光的點亮時序信號、上述控制時鐘信號CTL1和畫面的顯示亮度。
背光源12的各色LED組用由上述驅(qū)動電源8提供的PWM(脈沖寬度調(diào)制)脈沖驅(qū)動。該PWM脈沖以幀頻的20倍～100倍的頻率產(chǎn)生。如圖19所示，在R子幀的顯示期間(寫入期間)的初期，以施加于紅色LED的PWM脈沖的占空比逐漸增大，并且施加于綠色LED的PWM脈沖的占空比逐漸減小的方式進行控制。另外，在B子幀的顯示期間的初期，以施加于紅色LED的PWM脈沖的占空比逐漸減小，并且施加于藍色LED的PWM脈沖的占空比逐漸增大的方式進行控制。
借助于在各子幀的顯示期間的初期如此使LED的光量逐漸變化，可以減輕上述的混色問題。另外，由于無需設(shè)置現(xiàn)在這樣的熄滅期間，在1幀周期中，背光源12的點亮期間的比例增大，所以顯示亮度增加。
可是，當根據(jù)圖像數(shù)據(jù)改變施加在上述信號線D1、...、Dm上的灰度電壓的振幅時，顯示圖像的明亮度以階梯方式變化，可以進行中間灰度顯示。一般地說，這種中間灰度顯示時的液晶響應時間τa比在無中間灰度的白顯示和黑顯示之間轉(zhuǎn)換時的液晶響應時間τb短。在上述實施例3中，如圖16所示，主控制部5在來自比較電路73、74、75的H電平的比較信號遍及規(guī)定的幀數(shù)而連續(xù)輸入時，判定子幀間的差異為大，輸出L電平的顯示順序切換信號S1。于是，最好對背光源控制部7以如下方式進行控制如圖19所示，若與各種顏色子幀的顯示期間(寫入期間)相對應地，用Tv表示使LED的光量逐漸變化的期間，在主控制部5判定子幀間的差異為大時，將期間Tv設(shè)定成比上述中間灰度中的響應時間τa和黑白顯示中的響應時間τb的平均值 <τ>＝(τa+τb)/2短，在此以外的場合，將該期間Tv設(shè)定成長至平均值<τ>以上。據(jù)此，可以進一步減輕上述的混色問題。
實施例6本實施例6的顯示控制方法與上述實施例5的顯示控制方法一樣，在圖像數(shù)據(jù)寫入期間內(nèi)，至少在液晶顯示面板11的所有液晶盒發(fā)生響應之前的期間，使該圖像數(shù)據(jù)的子幀的色光，以亮度逐漸增加的方式點亮，并且使顯示順序相鄰的緊前面的子幀的色光，以亮度逐漸減小的方式點亮。在上述實施例5中，對背光源12的LED施加的驅(qū)動脈沖以PWM方式產(chǎn)生，而在本實施例6中，對各色LED施加的驅(qū)動信號受到振幅調(diào)制，據(jù)此來控制LED的亮度水平。
如圖20所示，在R子幀的顯示期間(寫入期間)的初期，以使紅色LED的亮度水平逐漸增大，并且使綠色LED的亮度水平逐漸減小的方式進行控制。另外，在B子幀的顯示期間的初期，以使紅色LED的亮度水平逐漸減小，并且使藍色LED的亮度水平逐漸增大的方式進行控制。
在以上的顯示控制方法中，與上述實施例5一樣，借助于在各子幀的顯示期間的初期，使LED的光量逐漸變化，可以減輕上述混色的問題。另外，由于無需設(shè)置現(xiàn)在這樣的熄滅期間，在1幀周期中，背光源12的點亮期間的比例增大，所以顯示亮度增加。還有，在本實施例6中，由于沒有必要以高頻切換背光源12的發(fā)光顏色，所以具有能夠抑制噪聲發(fā)生的優(yōu)點。
實施例7下面對本發(fā)明的實施例7進行說明。如上所述，由于柵極驅(qū)動電路9的掃描從起始行進行到末尾行產(chǎn)生時間差，該時間差與LED的點亮時序之間的偏差引起了上述的混色問題。于是，本實施例7的顯示控制方法是使構(gòu)成背光源的LED與柵極驅(qū)動電路9的驅(qū)動速度相一致地依次點亮。
圖21是示出本實施例7的液晶顯示裝置1B的概略結(jié)構(gòu)圖。該液晶顯示裝置1B與圖1所示的液晶顯示裝置1相比較，具有如下不同點在本實施例7的液晶顯示裝置1B的液晶顯示面板11的兩端部的下方分別配置了背光源121、122。除此以外，液晶顯示裝置1B的結(jié)構(gòu)與圖1所示的液晶顯示裝置1的結(jié)構(gòu)大致相同。
圖22是示出背光源121或122的一個例子的概略結(jié)構(gòu)圖。構(gòu)成該背光源121或122的LED組沿垂直像素方向分為4個LED組841、842、843、844，各LED組經(jīng)定時延遲元件831、832、833相連接。定時延遲元件831、832、833具有對由驅(qū)動電源8提供并輸入的驅(qū)動信號僅按規(guī)定的延遲時間進行延遲并輸出的功能。借助于調(diào)整各定時延遲元件831、832、833的延遲時間，柵極驅(qū)動電路9能夠與對各掃描線S1、...、Sn施加柵極脈沖的時序相一致地依次延遲各LED組841、842、843、844的點亮。
另外，圖23是示出背光源121或122的另一個例子的概略結(jié)構(gòu)圖。在該圖所示的例子中，構(gòu)成該背光源121或122的LED組被分為4組，各LED組841、842、843、844借助于背光源控制部7的控制，由驅(qū)動電源8獨立提供驅(qū)動信號。
另外，對上述背光源121或122的各LED組發(fā)出的光束的擴展進行了限制。即，如圖24所示，對背光源121的各LED組851、852、853、854發(fā)出的光束的擴展進行了限制。對限制LED光的光束的擴展的方法沒有特別的規(guī)定，例如可以用遮光板或光學透鏡等從物理方面或光學方面限制LED光的照射區(qū)。另外，在圖31所示的現(xiàn)有的液晶顯示裝置311中，具有將背光源302的發(fā)光區(qū)分割為多個區(qū)塊3021、3022、3023的光學遮蔽結(jié)構(gòu)。但是，由于液晶像素排列得非常密集，所以這種遮蔽結(jié)構(gòu)必須非常薄，并且必須高精度地進行設(shè)計。還有，該遮蔽結(jié)構(gòu)還要求是搬運時可抗振動的結(jié)構(gòu)，因而要實現(xiàn)滿足這種要求的遮蔽結(jié)構(gòu)是困難的。
根據(jù)上面的圖22、23所示的結(jié)構(gòu)，由于能夠控制構(gòu)成背光源121或122的各LED組的點亮延遲時間，使與柵極驅(qū)動電路9的驅(qū)動速度一致，同時能夠限制LED光的照射區(qū)，所以可以進一步減輕上述的混色問題。
另外，在本實施例7中，構(gòu)成背光源121或122的LED組被分為4組，但不限于此，從減輕混色問題的觀點出發(fā)，最好將LED組的分組數(shù)加多。但是，考慮到該分組數(shù)越多電路結(jié)構(gòu)和布線越復雜，所以該分組數(shù)以4～8左右較為現(xiàn)實。
另外，作為本實施例7中使用的液晶顯示面板，也可以采用圖10所示的液晶顯示面板11A。從減小相鄰的LED組的點亮時間差的觀點出發(fā)，最好是使其上部結(jié)構(gòu)52的柵極驅(qū)動電路91進行的掃描從上端向中央方向進行，下部結(jié)構(gòu)53的柵極驅(qū)動電路92進行的掃描從下端向中央方向進行，并且將構(gòu)成上述背光源121或122的LED組的點亮時序延遲得在這些掃描方向上相一致。據(jù)此可以減輕上述混色問題。另外，也可以使柵極驅(qū)動電路91、92進行的掃描和LED組的點亮不從上下端向中央方向進行，而以其反方向從中央向上下端的方向進行。
實施例8
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，為了改善上述的色偏移和閃爍，最好是將幀頻控制在60Hz以上。為此，要求液晶的響應速度約為3毫秒(＝3×10-3秒)以下的高速。作為這種高速響應液晶，可以列舉出具有數(shù)十至數(shù)百微秒的響應速度的鐵電液晶、反鐵電液晶等，但是，它們與向列液晶相比，在中間灰度顯示時的圖像品質(zhì)以及批量生產(chǎn)方面問題較多。
考慮到這些問題，在本實施例8中，最好是在上述實施例1～7的液晶顯示裝置中，采取利用向列液晶的彎曲取向的OCB(OpticallySelf-Compensated Birefringence，光學上自補償雙折射)模式。所謂彎曲取向，系指在液晶層厚度的方向上，液晶在上半部和下半部對稱地取向，在光學上進行自補償(Self-Compensating)的狀態(tài)。該OCB模式在灰度之間也可以有3毫秒以下的高速響應。關(guān)于彎曲取向，在例如P.J.Boss and J.A.RahmanSID 1993 Dig.，p.273(1993)以及Y.Yamaguchi，T.Miyashita and T.UchidaSID 1993 Dig.，p.277(1993)等文獻中有記述。如上所述，根據(jù)本發(fā)明第1方面的液晶顯示裝置，可以以行為單元判斷顯示順序連續(xù)的子幀間差異的大小，實際上可以跳過對判定其沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入。因此，能夠縮短子幀的顯示時間。另外，由于背光源的點亮期間和圖像數(shù)據(jù)的顯示期間的偏差小，所以可以顯示對比度和色調(diào)得到改善的高品質(zhì)的圖像。
根據(jù)第2方面，可以切實抑制顯示圖像的對比度降低。
根據(jù)第3方面，由于可以以恒定的比例加快子幀的圖像數(shù)據(jù)的寫入期間，從而可以提高幀頻，所以能夠改善上述的色偏移等損害圖像品質(zhì)的因素。
根據(jù)第4方面，同一顏色的子幀的顯示時間加長，可以改善由液晶的響應時間引起的對比度降低等圖像品質(zhì)變壞。
根據(jù)第5方面，可以提高幀頻，可以改善上述的色偏移等損害圖像品質(zhì)的因素。
根據(jù)第6方面，可以調(diào)整背光源的發(fā)光顏色的亮度平衡，防止閃爍。
根據(jù)權(quán)利要求7、8、9方面，減輕了混色問題。還有，由于無需設(shè)置現(xiàn)在這樣的熄滅期間，在1幀周期中，背光源的點亮期間的比例增大，所以顯示亮度增加。
根據(jù)第10方面，可以進一步減輕混色問題。
根據(jù)第11方面，由于能夠?qū)崿F(xiàn)高速響應的液晶顯示面板，所以可以提高幀頻，改善上述的色偏移和閃爍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于包括沒有濾色片的透射型液晶顯示面板；將由多種顏色成分構(gòu)成的1幀圖像變換成僅由單色成分構(gòu)成的多個子幀，按規(guī)定的順序輸出上述各子幀的圖像數(shù)據(jù)處理部；根據(jù)從上述圖像數(shù)據(jù)處理部輸入的上述子幀，驅(qū)動上述液晶面板的驅(qū)動電路；由具有多個發(fā)光顏色的光源構(gòu)成的、從背面?zhèn)日丈渖鲜鲆壕э@示面板的背光源；為使上述背光源與由上述驅(qū)動電路將上述各子幀寫入上述液晶顯示面板的時序同步地、用與該子幀的色成分對應的發(fā)光顏色以時分方式點亮，從而進行控制的背光源控制部；以像素為單元計算出顯示順序連續(xù)的上述子幀間的差值數(shù)據(jù)，根據(jù)1行部分的上述差值數(shù)據(jù)，以行為單元判斷上述子幀間有無差異的判斷裝置；以及對規(guī)定將被上述判斷裝置判定為上述子幀間沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入上述液晶顯示面板的時序的時鐘的寫入周期，暫時加快的裝置，上述驅(qū)動電路縮短了根據(jù)上述寫入周期施加在上述液晶面板的掃描線上的地址信號的脈沖寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于規(guī)定將判定為上述子幀間沒有差異的行的圖像數(shù)據(jù)寫入上述液晶顯示面板的時序的時鐘的寫入周期被設(shè)定在可對上述液晶顯示面板上積累的電荷的放電部分充電的期間內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于還具有僅以規(guī)定數(shù)目從上述子幀間差異程度小的行依序指定暫時加快上述寫入周期的行的裝置。
4.如權(quán)利要求1～3中的任何一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有判斷遍及規(guī)定的幀數(shù)的子幀間的差異大小的第2判斷裝置，在上述第2判斷裝置判定上述子幀間的差異為大的期間，上述圖像數(shù)據(jù)處理部以使至少1種色成分相同的上述子幀的顯示順序相連續(xù)的方式輸出上述子幀。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于顯示順序連續(xù)的色成分相同的子幀的顯示期間被縮短。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于與顯示期間縮短了的上述子幀對應的上述背光源的亮度水平得到增強。
7.如權(quán)利要求1～6中的任何1項所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的液晶盒根據(jù)上述子幀的寫入而進行響應的期間，上述背光源控制部使與該子幀的色成分對應的光以亮度逐漸增加的方式點亮，并且使與顯示順序相鄰的緊前面的子幀的色成分對應的光以亮度逐漸減小的方式點亮。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于被供給上述背光源的驅(qū)動信號是PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號。
9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于被供給上述背光源的驅(qū)動信號是調(diào)幅信號。
10.如權(quán)利要求1至9中的任何1項所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述背光源由對應于上述液晶面板的掃描線進行排列的多個光源構(gòu)成，上述背光源控制部進行控制，使上述多個光源的點亮時序與上述驅(qū)動電路的驅(qū)動速度相一致地依次延遲。
11.如權(quán)利要求1～10中的任何一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶顯示面板是利用向列液晶的彎曲取向的OCB(OpticallySelf-Compensated Birefringence，光學上自補償雙折射)模式的液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明的課題是可以減少顯示圖像的色偏移和混色的發(fā)生并提高顯示亮度。將輸入的圖像數(shù)據(jù)R
文檔編號G02F1/133GK1400488SQ0212703
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者中野隆生 申請人:恩益禧三菱電機視訊有限公司