ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ СВЕТА
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND LIGHT SOURCE CONTROL METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРАЖЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплейному устройству в форме дисплейного устройства и способу управления источником света, включенным в состав жидкокристаллического дисплейного устройства.
ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллическое дисплейное устройство (дисплейное устройство), снабженное жидкокристаллической дисплейной панелью (дисплейной панелью) неизлучающего типа, обычно, также снабжено блоком задней подсветки (осветительным устройством) для подведения света к жидкокристаллической дисплейной панели. Существуют разнотипные источники света для блока задней подсветки. Например, в случае блока задней подсветки, описанного в патентном документе 1, источник света является светодиодом (СД).
В таком случае, возбуждением СД управляют известным методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В частности, СД настраивают на включение и выключение во временной последовательности в продолжение одного периода кадровой развертки (одного периода вертикальной развертки).
Обычно, в случае, дисплейного устройства, так называемого дисплейного устройства удерживающего типа, например, жидкокристаллического дисплейного устройства, одно и то же изображение отображается в продолжение одного периода кадровой развертки изображения непрерывно следующих кадров. В таком случае, человек непрерывно наблюдает изображение, без прерываний, и может воспринимать остаточное изображение или размытость.
Следовательно, жидкокристаллическое дисплейное устройство, описанное в патентном документе 1, включается и выключается во временной последовательности в продолжение одного периода кадровой развертки таким образом, что изображение одного кадра отображается псевдопрерывистым методом (данная настройка времени выключения называется вставкой черного кадра). Другими словами, управление жидкокристаллическим дисплейным устройством, описанным в патентном документе 1, осуществляется подобно управлению дисплейным устройством импульсного типа (например, дисплейным устройством, снабженным электроннолучевой трубкой (ЭЛТ)). Таким образом, упомянутое жидкокристаллическое дисплейное устройство предназначено, например, для улучшения характеристик движущегося изображения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Патентные документы
[PTL 1] JP 2006-53520 A
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
Однако, когда задачу улучшения характеристик движущегося изображения решают посредством вставки черного кадра, на устройство сильнее влияют различные характеристики жидкого кристалла. Например, для представления изображения, жидкокристаллическое дисплейное устройство изменяет коэффициент пропускания света от блока задней подсветки посредством наклона молекул жидкого кристалла. Поэтому, на качество изображения легко влиять скоростью наклона (скоростью реакции) молекул жидкого кристалла. В таком случае, в зависимости от скорости реакции, остаточное изображение невозможно устранить простым равномерным изменением времени включения и времени выключения СД, и возможно дополнительное ухудшение качества изображения, например, могут возникать несколько контуров (многоконтурность).
Настоящее изобретение создано для решения вышеупомянутой задачи. Целью настоящего изобретения является создание жидкокристаллического дисплейного устройства и т.п., которое повышает качество изображения посредством управления источником света с учетом характеристик жидкого кристалла.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Жидкокристаллическое дисплейное устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит: жидкокристаллическую дисплейную панель, которая представляет изображение с использованием жидкого кристалла, ориентация которого изменяется в ответ на приложение напряжения; блок задней подсветки, содержащий источник света с управлением яркостью за счет широтно-импульсной модуляции (далее источник света с ШИМ-управлением яркостью), который излучает свет, подлежащий подведению к жидкокристаллической дисплейной панели; и блок управления, который управляет жидкокристаллической дисплейной панелью и блоком задней подсветки.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве: жидкий кристалл помещен между двумя подложками, содержащимися в жидкокристаллической дисплейной панели; и одна из двух подложек содержит одну поверхность, обращенную в сторону жидкого кристалла, на которой расположены первый электрод и второй электрод противоположно один другому. Молекулы жидкого кристалла, содержащиеся в жидком кристалле, являются молекулами положительного типа и ориентированы так, что направление их длинной оси проходит вдоль направления, перпендикулярного двум подложкам, когда к электродам не прилагается напряжения.
Кроме того, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, блок управления получает данные скорости реакции изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменяет коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с данными скорости реакции.
В данной конфигурации, управление излучением света источником света выполняется с учетом скорости реакции молекул жидкого кристалла, а именно, наклонного состояния молекул жидкого кристалла. Поэтому, в данном жидкокристаллическом дисплейном устройстве можно предотвратить нарушение качества изображения (например, многоконтурность), которое может иметь место в зависимости от степени наклона молекул жидкого кристалла.
Следует отметить, что предпочтителен вариант, в котором блок управления содержит, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение данных скорости реакции, устанавливает множество произвольных диапазонов данных скорости реакции относительно, по меньшей мере, одного произвольного порогового значения данных скорости реакции, как относительно границы, и изменяет коэффициент заполнения для каждого из множества диапазонов данных скорости реакции. В данной конфигурации, коэффициент заполнения изменяется многоступенчатым способом, и, следовательно, можно предотвратить более значительное нарушение качества изображения.
В частности, предпочтительным является вариант, в котором коэффициент заполнения изменяется для каждого из множества диапазонов данных скорости реакции таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, противоположную зависимости по величине от значений данных во множестве диапазонов данных скорости реакции.
В частности, когда блок управления устанавливает два диапазона данных скорости реакции относительно одного порогового значения данных скорости реакции, желательно, чтобы блок управления выполнял следующее управление. То есть блок управления сконфигурирован с возможностью: возбуждения источника света с произвольным коэффициентом заполнения X% или меньше, если данные скорости реакции содержатся в более высоком из двух диапазонов данных скорости реакции, который не ниже, чем пороговое значение данных скорости реакции; и возбуждения источника света с коэффициентом заполнения больше, чем произвольное значение X%, если данные скорости реакции содержатся в нижнем из двух диапазонов данных скорости реакции, который ниже, чем пороговое значение данных скорости реакции. Следует отметить, что желательно, чтобы значение X% равнялось 50%.
В данной конфигурации, к жидкому кристаллу, имеющему относительно высокую скорость реакции, постоянно подводится кратковременный свет с предварительно заданным интервалом, соответствующим относительно небольшому коэффициенту заполнения. Тогда, в данном случае, жидкокристаллическое дисплейное устройство выполняет представление изображения подобно дисплейному устройству импульсного типа, таким образом, что можно повысить качество изображения. С другой стороны, если к жидкому кристаллу, имеющему относительно низкую скорость реакции, постоянно подводится кратковременный свет с предварительно заданным интервалом, то свет подводится к молекулам жидкого кристалла, которые не достигли предварительно заданного угла. В результате, возможно появление нарушений качества изображения.
Однако, для данного жидкого кристалла, имеющего относительно низкую скорость реакции, источник света возбуждается с относительно большим коэффициентом заполнения, чтобы не допустить ухудшения качества изображения. Поэтому, в данном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, качество изображения можно повышать в соответствии с скоростью реакции жидкого кристалла.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором источник света относится к типу источников с ШИМ-управлением яркостью, а также к типу источников с управлением величиной тока, и блок управления изменяет величину тока в соответствии с коэффициентом заполнения, чтобы возбуждать источник света. В данной конфигурации, можно уменьшить различие между яркостью, соответствующей коэффициенту заполнения перед изменением, и яркостью, соответствующей коэффициенту заполнения после изменения.
Например, предпочтителен вариант, в котором блок управления изменяет величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в случае возбуждения с коэффициентом заполнения, отличающимся от 100%, таким образом, что интегральная величина свечения в продолжение одного полного периода сигнала ШИМ-управления яркостью равна интегральной величине свечения при коэффициенте заполнения 100% в продолжение периода времени, соответствующего одному полному периоду. В данной конфигурации, жидкокристаллическое дисплейное устройство может изменять коэффициент заполнения в соответствии со скоростью реакции жидкого кристалла, при сохранении высокой яркости, для повышения, тем самым, качества изображения.
Следует отметить, что предпочтителен вариант, в котором жидкокристаллическое дисплейное устройство дополнительно содержит первый температурный датчик, который измеряет температуру жидкого кристалла, и в котором блок управления содержит запоминающий узел, который хранит данные скорости реакции молекул жидкого кристалла в зависимости от температуры жидкого кристалла и хранит, по меньшей мере, одну часть данных скорости реакции в виде порогового значения данных скорости реакции, и ставит температурные данные из первого температурного датчика в соответствие с температурой жидкого кристалла, чтобы получать данные скорости реакции.
Между прочим, жидкокристаллическое дисплейное устройство обладает различными функциями для повышения качества изображения. Поэтому, предпочтителен вариант, в котором блок управления выполняет установку коэффициента заполнения, соответствующего функциям.
Например, блок управления содержит блок гистограммы, который формирует гистограмму видеоданных для формирования, тем самым, гистограммных данных, указывающих частотное распределение для градации. В таком случае, блок управления разбивает полную градацию гистограммных данных и оценивает, является ли или нет занятость, по меньшей мере, одного конкретного диапазона градаций из полученных разбиением диапазонов градаций выше порогового значения занятости.
Затем, блок управления устанавливает коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено, таким образом, чтобы он был выше, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, и устанавливает коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, таким образом, чтобы он был ниже, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено. В альтернативном варианте, блок управления устанавливает коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено, таким образом, чтобы он был выше, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, и устанавливает коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, таким образом, чтобы он был ниже, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено, и дополнительно изменяет величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с коэффициентом заполнения. В данной конфигурации, коэффициент заполнения устанавливается в соответствии с функцией повышения качества изображения, с использованием гистограммных данных, и, следовательно, качество изображения дополнительно повышается.
Следует отметить, что предпочтителен вариант, в котором жидкокристаллическое дисплейное устройство дополнительно содержит первый температурный датчик, который измеряет температуру жидкого кристалла, и в котором блок управления содержит запоминающий узел, который хранит пороговое значение занятости, и изменяет, по меньшей мере, что-то одно из конкретного диапазона градаций и порогового значения занятости в соответствии с температурными данными первого температурного датчика.
Кроме того, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, оборудованном вышеописанной жидкокристаллической дисплейной панелью, если коэффициент заполнения устанавливается в соответствии с функцией повышения качества изображения, с использованием гистограммных данных, когда температурные данные равны 20°C, то желательно, чтобы конкретный диапазон градаций был от 0-го уровня или больше до 128-го уровня или меньше в полном диапазоне градаций от 0-го уровня или больше до 255-го уровня или меньше, и чтобы пороговое значение занятости было 50%.
Кроме того, блок управления содержит блок обработки FRC (управления частотой кадров), который выполняет обработку по управлению частотой кадров. Тогда предпочтителен вариант, в котором блок управления изменяет коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с наличием или отсутствием обработки по управлению частотой кадров в блоке обработки FRC. В данной конфигурации, коэффициент заполнения устанавливается в соответствии с включением/выключением обработки FRC, и, следовательно, качество изображения дополнительно повышается.
Следует отметить, что предпочтителен вариант, в котором коэффициент заполнения в случае, когда обработка по управлению частотой кадров существует, имеет значение ниже, чем коэффициент заполнения в случае, когда обработка по управлению частотой кадров отсутствует.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором блок управления содержит блок установки режима просмотра, который переключает режим просмотра жидкокристаллической дисплейной панели, и в котором, когда блок установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок управления изменяет коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с выбранным режимом просмотра. В данной конфигурации, коэффициент заполнения устанавливается в соответствии с режимом просмотра, и, следовательно, качество изображения дополнительно повышается.
Следует отметить, что, для создания возможности установки ШИМ (установки коэффициента заполнения и величины тока сигнала ШИМ-управления яркостью) для каждого режима просмотра, когда блок установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высокой степенью подвижности изображения и режим просмотра с низкой степенью подвижности изображения, в соответствии со степенью подвижности изображения в видеоданных, целесообразно, чтобы коэффициент заполнения изменялся для каждого из выбранных режимов просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, противоположную зависимости по величине от степени подвижности изображения во множестве режимов просмотра.
Кроме того, для создания возможности установки ШИМ (установки коэффициента заполнения и величины тока сигнала ШИМ-управления яркостью) для каждого режима просмотра, когда блок установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контраста и режим просмотра с низким уровнем контраста, в соответствии с уровнем контраста видеоданных, целесообразно, чтобы коэффициент заполнения изменялся для каждого из выбранных режимов просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, противоположную зависимости по величине от уровня контраста во множестве режимов просмотра.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором блок управления получает данные внешней освещенности и изменяет коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с данными внешней освещенности. В данной конфигурации, коэффициент заполнения устанавливается в соответствии с яркостью окружающей среды, в которой размещено жидкокристаллическое дисплейное устройство, и, следовательно, можно дополнительно повысить качество изображения.
Следует отметить, что предпочтителен вариант, в котором коэффициент заполнения изменяется для каждого из множества диапазонов данных освещенности таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, противоположную зависимости по величине от значения данных каждого из множества диапазонов данных освещенности.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором жидкокристаллическое дисплейное устройство дополнительно содержит датчик освещенности, который измеряет внешнюю освещенность, и в котором данные освещенности являются освещенностью, измеренной датчиком освещенности.
Между прочим, предпочтителен вариант, в котором блок управления синхронизирует последний отсчет времени одного периода кадровой развертки с последним отсчетом времени периода высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью. В данной конфигурации, свет не подводится на ранней стадии наклона молекул жидкого кристалла. Другими словами, свет не подводится к молекулам жидкого кристалла, которые не достигли предварительно заданного угла, и, в результате, почти не происходит нарушения качества изображения.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором блок управления согласует период низкого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью с периодом, по меньшей мере, одного кадра в непрерывно следующих кадрах.
Кроме того, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, множество источников света расположено так, чтобы допускать подведение света к части поверхности жидкокристаллической дисплейной панели. Тогда предполагается, что множество источников света разбито на участки таким образом, что, по меньшей мере, один источник света на полученном разбиением участке рассматривается как выделенный участок источников света. В данном случае, предпочтителен вариант, в котором блок управления изменяет коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью для каждого выделенного участка источников света.
В данной конфигурации, управление всеми источниками света в целом не выполняется, но можно выполнять местное управление, чтобы можно было снизить энергопотребление. Кроме того, коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока можно изменять локально таким образом, что реализуется местное управление интенсивностью света. Поэтому, непостоянство уровня яркости ослабляется так, что можно обеспечить оптимальное качество изображения.
Например, когда на выделенном участке находится большое число источников света, то предпочтителен вариант, в котором выделенный участок источников света излучает свет по линии в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели, в блоке, полученном периодическим разбиением в плоскости, или по частичной площади в плоскости.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором блок управления содержит функцию выполнения технологии overdrive (форсирования управляющего напряжения) в отношении напряжения, прилагаемого к жидкому кристаллу, и изменяет коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с наличием или отсутствием технологии overdrive. По приведенной причине, даже упомянутое управление может обеспечить повышение качества изображения жидкокристаллического дисплейного устройства.
Следует отметить, что в вышеописанном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, жидкий кристалл помещен между двумя подложками, содержащимися в жидкокристаллической дисплейной панели. На одной поверхности одной из подложек, обращенной в сторону жидкого кристалла, первый электрод и второй электрод расположены один напротив другого. В таком случае, молекулы жидкого кристалла, содержащиеся в жидком кристалле, являются молекулами положительного типа, и направление их длинной оси ориентировано в направлении, перпендикулярном двум подложкам, когда напряжение на электроды не подается.
В данном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, в частности, жидкокристаллическом дисплейном устройстве, содержащем: жидкокристаллическую дисплейную панель, содержащую жидкий кристалл, ориентация которого изменяется в ответ на приложение напряжения; и блок задней подсветки, содержащий источник света с ШИМ-управлением яркостью, который излучает свет, подлежащий подведению к жидкокристаллической дисплейной панели, управление источником света осуществляется в соответствии со следующим способом управления. А именно, способ управления содержит этап получения данных скорости реакции изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменения коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с данными скорости реакции.
Кроме того, в вышеописанном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, в частности, жидкокристаллическом дисплейном устройстве, содержащем: жидкокристаллическую дисплейную панель, содержащую жидкий кристалл, ориентация которого изменяется в ответ на приложение напряжения; блок задней подсветки, содержащий источник света с ШИМ-управлением яркостью, который излучает свет, подлежащий подведению к жидкокристаллической дисплейной панели; и блок управления, который управляет жидкокристаллической дисплейной панелью и блоком задней подсветки, управление источником света осуществляется по следующей программе управления источником света. А именно, программа управления источником света назначает блоку управления выполнять этап получения данных скорости реакции изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменения коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с данными скорости реакции.
Следует отметить, что, можно утверждать, что настоящее изобретение включает в себя компьютерно считываемый носитель записи, который содержит записанную на нем вышеупомянутую программу управления источником света.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением, управление источником света осуществляется так, чтобы обеспечивать излучение света в соответствии с состоянием наклона молекул жидкого кристалла, которые управляют коэффициентом пропускания жидкокристаллической дисплейной панели. Поэтому, можно не допускать нарушения качества изображения (например, многоконтурности), которое может иметь место в зависимости от степени наклона молекул жидкого кристалла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[Фиг.1] Блок-схема жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.2] Подробная блок-схема части, взятой из блок-схемы жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.3] Подробная блок-схема части, взятой из блок-схемы жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.4] Местное сечение жидкокристаллической дисплейной панели.
[Фиг.5] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации) щелевого типа не подается напряжения (в выключенном состоянии).
[Фиг.6] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации) щелевого типа подается напряжение (во включенном состоянии).
[Фиг.7] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации) ребристого типа не подается напряжения (в выключенном состоянии).
[Фиг.8] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации) ребристого типа подается напряжение (во включенном состоянии).
[Фиг.9] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме IPS (плоскостного переключения) не подается напряжения (в выключенном состоянии).
[Фиг.10] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме IPS (плоскостного переключения) подается напряжение (во включенном состоянии).
[Фиг.11] Вид в перспективе, показывающий пиксельный электрод гребенчатого типа и противоэлектрод гребенчатого типа.
[Фиг.12A] Вид в плане, показывающий экран жидкокристаллической дисплейной панели, представляющей изображение человека.
[Фиг.12B] Вид в плане, показывающий экран жидкокристаллической дисплейной панели, представляющей черное изображение и белое изображение.
[Фиг.12C] Вид в плане, показывающий экран жидкокристаллической дисплейной панели, представляющей черное изображение и белое изображение.
[Фиг.12D] Вид в плане, показывающий экран жидкокристаллической дисплейной панели, представляющей черное изображение и белое изображение.
[Фиг.12E] Вид в плане, показывающий экран жидкокристаллической дисплейной панели, представляющей черное изображение и белое изображение.
[Фиг.13A] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 100%.
[Фиг.13B] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%.
[Фиг.13C] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно высокой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 100%.
[Фиг.13D] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно высокой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%.
[Фиг.14] График, показывающий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения для изображения границы (в случае, когда жидкий кристалл обладает относительно низкой скоростью реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 100%).
[Фиг.15] График, показывающий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения для изображения границы (в случае, когда жидкий кристалл обладает относительно низкой скоростью реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 50%).
[Фиг.16] График, показывающий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения для изображения границы (в случае, когда жидкий кристалл обладает относительно высокой скоростью реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 100%).
[Фиг.17] График, показывающий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения для изображения границы (в случае, когда жидкий кристалл обладает относительно высокой скоростью реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 50%).
[Фиг.18] Таблица, представляющая оценку качества изображения, которую можно получить из фиг.14-17.
[Фиг.19] Таблица, представляющая зависимость между скоростью реакции молекул жидкого кристалла и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра).
[Фиг.20] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительном показателе вставки черного кадра).
[Фиг.21] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительном показателе вставки черного кадра).
[Фиг.22] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных температуры жидкого кристалла, значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительном показателе вставки черного кадра).
[Фиг.23A] Пояснительная диаграмма, представляющая зависимость между яркостью и формой сигнала ШИМ-управления яркостью, имеющего одну и ту же величину тока (когда коэффициент заполнения равен 100% и 50%).
[Фиг.23B] Пояснительная диаграмма, представляющая зависимость между яркостью и формой сигнала ШИМ-управления яркостью, имеющего величину тока, регулируемую для получения такой же яркости, как яркость при коэффициенте заполнения 100%, показанном на фиг.23A, (когда коэффициент заполнения равен 80%).
[Фиг.23C] Пояснительная диаграмма, представляющая зависимость между яркостью и формой сигнала ШИМ-управления яркостью, имеющего величину тока, регулируемую для получения такой же яркости, как яркость при коэффициенте заполнения 100%, показанном на фиг.23A, (когда коэффициент заполнения равен 60%).
[Фиг.23D] Пояснительная диаграмма, представляющая зависимость между яркостью и формой сигнала ШИМ-управления яркостью, имеющего величину тока, регулируемую для получения такой же яркости, как яркость при коэффициенте заполнения 100%, показанном на фиг.23A, (когда коэффициент заполнения равен 50%).
[Фиг.24] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных температуры жидкого кристалла, значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла, значением данных для коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительном показателе вставки черного кадра) и значением данных для величины тока сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.25] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом того, что имеет место обработка FRC (управления частотой кадров).
[Фиг.26] Таблица, представляющая зависимость между наличием или отсутствием обработки FRC и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра).
[Фиг.27] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (изменения степени подвижности изображения).
[Фиг.28] Таблица, представляющая зависимость между степенью подвижности изображения и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра).
[Фиг.29] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (изменения коэффициента контрастности).
[Фиг.30] Таблица, представляющая зависимость между коэффициентом контрастности и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра).
[Фиг.31] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (как степени подвижности изображения, так и коэффициента контрастности).
[Фиг.32] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом функции сопровождения окружающих условий.
[Фиг.33] Таблица, представляющая зависимость между данными яркости, которые используются для функции сопровождения окружающих условий, и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра).
[Фиг.34] График, представляющий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае с жидким кристаллом в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации), когда температура жидкого кристалла является относительно высокой).
[Фиг.35] График, представляющий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае с жидким кристаллом в режиме, когда температура жидкого кристалла является относительно низкой).
[Фиг.36] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом функции поддержки видеосигнала.
[Фиг.37] Таблица, представляющая зависимость между занятостью конкретного диапазона градаций, используемого в функции поддержки видеосигнала, значением градаций и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра) (когда жидкий кристалл работает в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации)).
[Фиг.38] График, представляющий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла является относительно высокой в жидком кристалле в режиме IPS (плоскостного переключения).
[Фиг.39] График, представляющий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла является относительно низкой в жидком кристалле в режиме IPS (плоскостного переключения).
[Фиг.40] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом различных функций.
[Фиг.41] График, представляющий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением (в случае, когда жидкий кристалл имеет относительно низкую скорость реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 70%).
[Фиг.42] График, представляющий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением (в случае, когда жидкий кристалл имеет относительно низкую скорость реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 30%).
[Фиг.43] График, представляющий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением (в случае, когда жидкий кристалл имеет относительно высокую скорость реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 70%).
[Фиг.44] График, представляющий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением (в случае, когда жидкий кристалл имеет относительно высокую скорость реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет коэффициент заполнения 30%).
[Фиг.45] Блок-схема жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.46] Подробная блок-схема части, выделенной из блок-схемы жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.47] Подробная блок-схема части, выделенной из блок-схемы жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.48A] График, представляющий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%, (когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 120 Гц).
[Фиг.48B] График, представляющий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%, (когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 480 Гц).
[Фиг.49] График, представляющий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения для изображения границы (в случае, когда жидкий кристалл обладает относительно низкой скоростью реакции, и сигнал ШИМ-управления яркостью имеет частоту возбуждения 480 Гц и коэффициент заполнения 50%).
[Фиг.50] Таблица, представляющая зависимость между скоростью реакции молекул жидкого кристалла и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.51] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.52] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.53] Таблица, представляющая, с помощью стрелок, зависимость между значением данных для температуры жидкого кристалла, значением данных для скорости реакции молекул жидкого кристалла и значением данных для частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.54] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом наличия функции поддержки видеосигнала.
[Фиг.55] Таблица, представляющая зависимость между занятостью конкретного диапазона градаций, который используется в функции поддержки видеосигнала, яркостью, коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью, (когда жидкий кристалл работает в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации)).
[Фиг.56] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом наличия обработки FRC.
[Фиг.57] Таблица, представляющая зависимость между наличием или отсутствием обработки FRC и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.58] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (изменения степени подвижности изображения).
[Фиг.59] Таблица, представляющая зависимость между степенью подвижности изображения и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.60] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (изменения коэффициента контрастности).
[Фиг.61] Таблица, представляющая зависимость между коэффициентом контрастности и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.62] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом режима просмотра (как степени подвижности изображения, так и коэффициента контрастности).
[Фиг.63] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом функции сопровождения окружающих условий.
[Фиг.64] Таблица, представляющая зависимость между данными яркости, которые используются в функции сопровождения окружающих условий, и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью.
[Фиг.65] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом различных функций,
[Фиг.66] Блок-схема последовательности операций способа в случае, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается с учетом.
[Фиг.67] Временная диаграмма сигналов, на которой параллельно показаны формы сигналов ШИМ-управления яркостью при 120 Гц, 480 Гц и 60 Гц.
[Фиг.68A] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%, (когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 120 Гц, и напряжение, подаваемое на жидкий кристалл, не является форсирующим управляющим напряжением (напряжением по технологии Overdrive)).
[Фиг.68B] График, показывающий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-управления яркостью и изменение яркости в зависимости от времени, когда к жидкому кристаллу, обладающему относительно низкой скоростью реакции, подводится свет от СД, возбуждаемого сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%, (когда частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 120 Гц, и напряжение, подаваемое на жидкий кристалл, является форсирующим управляющим напряжением (напряжением по технологии Overdrive)).
[Фиг.69] График, показывающий интегральную яркость в окрестности границы между черным изображением и белым изображением.
[Фиг.70] Вид в перспективе с пространственным разделением компонентов жидкокристаллического дисплейного устройства.
[Фиг.71] Вид в плане, представляющий параллельно жидкокристаллическую дисплейную панель, которая представляет белое изображение в середине и черное изображение вокруг белого изображения, и блок задней подсветки, соответствующий изображениям на жидкокристаллической дисплейной панели.
[Фиг.72] Вид в перспективе с пространственным разделением компонентов жидкокристаллического дисплейного устройства,
[Фиг.73] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме VA-IPS (мультидоменной вертикальной ориентации - плоскостного переключения) не подается напряжения (в выключенном состоянии).
[Фиг.74] Вид в перспективе, показывающий ориентацию молекул жидкого кристалла, когда на жидкий кристалл в режиме VA-IPS подается напряжение (во включенном состоянии).
[Фиг.75] График, показывающий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае с жидким кристаллом в режиме VA-IPS, когда температура жидкого кристалла является относительно высокой).
[Фиг.76] График, показывающий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случае с жидким кристаллом в режиме VA-IPS, когда температура жидкого кристалла является относительно низкой).
[Фиг.77] График, показывающий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случаях с жидкими кристаллами в режиме MVA, режиме IPS и режиме VA-IPS, когда температура жидкого кристалла является относительно высокой).
[Фиг.78] График, показывающий зависимость между значением градаций и временем реакции молекул жидкого кристалла (в случаях с жидкими кристаллами в режиме MVA, режиме IPS и режиме VA-IPS, когда температура жидкого кристалла является относительно низкой).
[Фиг.79] Таблица, представляющая зависимость между занятостью конкретного диапазона градаций, который используется в функции поддержки видеосигнала, и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (относительным показателем вставки черного кадра) (когда жидкий кристалл находится в режиме VA-IPS).
[Фиг.80] Таблица, представляющая зависимость между занятостью конкретного диапазона градаций, который используется в функции поддержки видеосигнала, яркостью, коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью и частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью (когда жидкий кристалл находится в режиме VA-IPS).
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[Первый вариант осуществления]
Ниже приведено описание вариантов осуществления со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что условные обозначения некоторых элементов не приводятся для удобства, и, в таком случае, следует рассмотреть другую схему. Кроме того, условное обозначение, указывающее тип сигнала может быть привязано к стрелке, указывающей распространение сигнала, и стрелка не означает распространение сигнала единственного типа. Кроме того, блок-схема последовательности операций способа, поясняющая этапы работы, является примером и ограничена единственной последовательностью действий.
Кроме того, численные примеры и графики, которые представлены в настоящем описании, являются только примерами и не ограничены значениями и кривыми графиков. Следует отметить, что, в дальнейшем, в качестве примерного дисплейного устройства приведено описание жидкокристаллического дисплейного устройства, однако, настоящее изобретение не ограничено упомянутым устройством. Дисплейное устройство может быть дисплейным устройством другого типа.
<Жидкокристаллическое дисплейное устройство>
На фиг.1-3 представлены блок-схемы, поясняющие различные элементы, имеющие отношение к жидкокристаллическому дисплейному устройству 90 (следует отметить, что фиг.2 и 3 являются подробными блок-схемами частей, выбранных на фиг.1). Как показано на фиг.1, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 содержит жидкокристаллическую дисплейную панель 60, блок 70 задней подсветки, строчный драйвер 81, столбцовый драйвер 82, термистор 83 панели, датчик 84 внешней освещенности, драйвер 85 СД, термистор 86 СД, датчик 87 яркости СД и блок 1 управления.
В жидкокристаллической дисплейной панели 60, жидкий кристалл 61 (молекулы 61M жидкого кристалла) расположен между активно-матричной подложкой 62 и противоположной подложкой 63 (смотри фиг.4, упомянутую в дальнейшем), и жидкий кристалл 61 герметизирован с использованием герметизирующего элемента (не показанного). Следует отметить, что на активно-матричной подложке 62, шины строчных сигналов и шины столбцовых сигналов расположены с пересечением между собой, и, дополнительно, на пересечениях сигнальных шин расположены коммутирующие элементы (например, тонкопленочные транзисторы) для установки напряжения, прикладываемого к жидкому кристаллу 61.
Блок 70 задней подсветки содержит, например, источники света (светоизлучающие элементы), например, светодиоды (СД) 71, как показано на фиг.1. Свет от СД 71 подводится к жидкокристаллической дисплейной панели 60 неизлучающего типа. В таком случае, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, ориентация молекул 61M жидкого кристалла устанавливается соответственно приложенному напряжению, и, следовательно, коэффициент пропускания жидкого кристалла 61 частично изменяется (а именно, изменяется интенсивность света, пропускаемого наружу из блока 70 задней подсветки). Тем самым, изменяется представляемое изображение.
Следует отметить, что существуют различные типы СД 71, содержащихся в блоке 70 задней подсветки. Примеры СД 71 содержат СД, которые излучают свет белого цвета, свет красного цвета, свет зеленого цвета или свет синего цвета.
Однако, в случае СД 71, который излучает свет белого цвета, так как все СД 71 блока 70 задней подсветки относятся к типу излучателей белого света, то задняя подсветка также дает белый цвет. Следует отметить, что существуют различные способы формирования белого цвета. Например, СД 71 может содержать кристалл СД красного цвета, кристалл СД зеленого цвета и кристалл СД синего цвета, чтобы формировать белый свет в виде смешанного цвета. В альтернативном варианте, СД 71 может использовать люминесцентное излучение света для формирования белого цвета.
Напротив, в случае с СД 71, который излучает свет, отличный от света белого цвета, так как белый цвет задней подсветки создается как смешанный цвет, то СД 71, содержащиеся в блоке 70 задней подсветки являются СД 71 красного цвета свечения, СД 71 зеленого цвета свечения и СД 71 синего цвета свечения.
Следует отметить, что схема расположения СД 71 не ограничена типом СД 71. Примером схемы расположения является матричная схема, показанная на фиг.1. Кроме того, возбуждение СД 71 осуществляется с управлением известным методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ-управлением).
Строчный драйвер 81 является драйвером, который подает строчный сигнал G-TS в качестве управляющего сигнала (синхросигнала) для коммутирующих элементов в шины строчных сигналов жидкокристаллической дисплейной панели 60. Следует отметить, что строчный сигнал G-TS формируется блоком 1 управления.
Столбцовый драйвер 82 является драйвером, который подает сигнал записи для пикселя, например, данные изображения (видеосигнал VD-Sp'[led] жидкокристаллического дисплея (ЖК-дисплея) или видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея, подлежащие подробному описанию в дальнейшем), в шины столбцовых сигналов жидкокристаллической дисплейной панели 60. В частности, столбцовый драйвер 82 подает сигнал записи в шины столбцовых сигналов на основании синхросигнала S-TS, формируемого блоком 1 управления (следует отметить, что сигнал записи и синхросигнал S-TS формируются блоком 1 управления).
Термистор 83 панели (первый температурный датчик) является температурным датчиком, который измеряет температуру жидкокристаллической дисплейной панели 60, в частности, температуру жидкого кристалла 61, содержащегося в жидкокристаллической дисплейной панели 60. Подробная информация об использовании упомянутого термистора 83 панели приведена в дальнейшем описании.
Датчик 84 внешней освещенности является фотометрическим датчиком, который измеряет освещенность в окружающей среде, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство 90. Подробная информация об использовании упомянутого датчика 84 внешней освещенности приведена в дальнейшем описании.
Драйвер 85 СД подает управляющий сигнал для СД 71 (VD-Sd'[W∙A]) в СД 71 на основании синхросигнала (L-TS), формируемого блоком 1 управления (следует отметить, что управляющий сигнал для СД 71 формируется блоком 1 управления). В частности, драйвер 85 СД управляет свечением СД 71 в блоке 70 задней подсветки на основании сигналов из контроллера 30 СД (сигнал VD-Sd'[W∙A] ШИМ-управления яркостью и синхросигнал L-TS).
Термистор 86 СД является температурным датчиком, который измеряет температуру СД 71, содержащихся в блоке 70 задней подсветки. Подробная информация об использовании упомянутого термистора 86 СД приведена в дальнейшем описании.
Датчик 87 яркости СД является фотометрическим датчиком, который измеряет яркость СД 71. Подробная информация об использовании упомянутого датчика 87 яркости СД приведена в дальнейшем описании.
<Блок управления>
Блок 1 управления является блоком управления, который формирует вышеупомянутые различные сигналы и содержит главный микрокомпьютер 51, блок 10 обработки видеосигнала, контроллер 20 жидкокристаллической дисплейной панели (контроллер ЖК-дисплея) и контроллер 30 СД.
<<Главный микрокомпьютер>>
Главный микрокомпьютер 51 выполняет различные управляющие воздействия, имеющие отношение к блоку 10 обработки видеосигнала, контроллеру 20 жидкокристаллической дисплейной панели и контроллеру 30 СД, содержащемуся в блоке 1 управления (следует отметить, что главный микрокомпьютер 51 и контроллер 30 СД, управляемый главным микрокомпьютером 51, могут быть названы, в общем, микрокомпьютерным блоком 50).
<<Блок обработки видеосигнала>>
Блок 10 обработки видеосигнала содержит, как показано на фиг.2, блок 11 настройки синхронизации, блок 12 обработки гистограммы, вычислительный блок 13, блок 14 установки коэффициента заполнения, блок 15 установки величины тока, блок 16 установки режима просмотра и память 17.
Блок 11 настройки синхронизации получает исходный сигнал изображения (исходный сигнал F-VD изображения) из внешнего источника сигнала. Исходный сигнал F-VD изображения является, например, телевизионным сигналом, содержащим видеосигнал и синхронизирующий сигнал, который синхронизирован с видеосигналом (следует отметить, что видеосигнал состоит, например, из видеосигнала красного цвета, видеосигнала зеленого цвета, видеосигнала синего цвета и сигнал яркости).
Поэтому, блок 11 настройки синхронизации формирует, по синхронизирующему сигналу, новые синхронизирующие сигналы, необходимые для представления изображения жидкокристаллической дисплейной панелью 60 (тактовый сигнал CLK, сигнал VS вертикальной синхронизации, сигнал HS горизонтальной синхронизации и т.п.). Затем, блок 11 настройки синхронизации передает сформированные новые синхронизирующие сигналы в контроллер 20 жидкокристаллической дисплейной панели и микрокомпьютерный блок 50 (смотри фиг.1 и 2).
Блок 12 обработки гистограммы получает исходный сигнал F-VD изображения и формирует гистограмму видеосигнала (видеоданные), содержащиеся в исходном сигнале F-VD изображения. В частности, блок 12 обработки гистограммы получает частотное распределение каждой градации в исходном сигнале F-VD изображения для каждого кадра.
Однако, данные, из которых формируется гистограмма, не ограничены исходным сигналом F-VD изображения. Например, гистограмма может формироваться из выделенного сигнала VD-Sd СД, выделенного сигнала VD-Sp ЖК-дисплея, видеосигнала VD-Sp[led] ЖК-дисплея или видеосигнала VD-Sp'[led] ЖК-дисплея, подвергнутых обработке для управления частотой кадров, которые описаны в дальнейшем (другими словами, гистограмма может формироваться из упомянутых различных видеосигналов (видеоданных)). Следует отметить, что гистограммные данные называются гистограммными данными HGM. Затем, гистограммные данные HGM передаются в вычислительный блок 13 блоком 12 обработки гистограммы.
Вычислительный блок 13 получает исходный сигнал F-VD изображения и делит исходный сигнал F-VD изображения на сигнал, пригодный для управления блоком 70 задней подсветки (в частности, СД 71), и сигнал, пригодный для управления жидкокристаллической дисплейной панелью 60. Затем, вычислительный блок 13 передает выделенный сигнал VD-Sd СД для СД 71 в исходном сигнале F-VD изображения в блок 14 установки коэффициента заполнения.
Кроме того, вычислительный блок 13 корректирует выделенный сигнал VD-Sp ЖК-дисплея, пригодный для жидкокристаллической дисплейной панели 60, в исходном сигнале F-VD изображения и, затем, передает скорректированный сигнал в контроллер 20 жидкокристаллической дисплейной панели. Следует отметить, что упомянутая корректирующая обработка выполняется с учетом управляющего сигнала для СД 71, подлежащего описанию в дальнейшем, (сигнал VD-Sd'[W∙A] ШИМ-управления яркостью) (скорректированный выделенный сигнал VD-Sd СД является видеосигналом VD-Sp[led] ЖК-дисплея).
Кроме того, вычислительный блок 13 может передавать выделенный сигнал VD-Sp СД в блок 12 обработки гистограммы для формирования гистограммы по упомянутому сигналу.
Кроме того, вычислительный блок 13 использует гистограммные данные HGM для определения, по меньшей мере, каких-то одних из гистограммных данных HGM[S] среднего уровня сигнала (ASL) и гистограммных данных HGM[L] среднего уровня яркости (ALL).
Иначе говоря, вычислительный блок 13 может определять гистограммные данные HGM, по меньшей мере, какого-то одного из среднего уровня ASL сигнала и среднего уровня ALL яркости по исходному сигналу F-VD изображения, выделенному сигналу VD-Sd СД, выделенному сигналу VD-Sp ЖК-дисплея, видеосигналу VD-Sp[led] ЖК-дисплея или видеосигналу VD-Sp'[led] ЖК-дисплея и дополнительно передает полученные гистограммные данные HGM в блок 14 установки коэффициента заполнения.
Кроме того, вычислительный блок 13 может определять, по меньшей мере, какое-то одно из среднего значения среднего уровня ASL сигнала и среднего значения среднего уровня ALL яркости и дополнительно передает результат в блок 14 установки коэффициента заполнения. Следует отметить, что блок 12 обработки гистограммы и вычислительный блок 13 выполняют различные виды обработки, имеющей отношение к различным блокам гистограммных данных HGM и, следовательно, называются блоком 18 гистограммы.
Блок 14 установки коэффициента заполнения получает выделенный сигнал VD-Sd СД. Кроме того, блок 14 установки коэффициента заполнения получает гистограммные данные HGM из вычислительного блока 13. Кроме того, блок 14 установки коэффициента заполнения получает сигнал (данные DM памяти) из памяти 17, подлежащей описанию в дальнейшем, а также получает, по меньшей мере, какой-то один сигнал из блока 16 установки режима просмотра, термистора 83 панели, контроллера 30 СД (в частности, блока 21 обработки FRC (управления частотой кадров), подлежащего описанию в дальнейшем), и датчика 84 внешней освещенности.
Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения формирует сигнал ШИМ-управления яркостью, пригодный для управления СД 71 из, по меньшей мере, одного из упомянутых сигналов и выделенного сигнала VD-Sd СД (подробная информация приведена в дальнейшем описании). В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (следует отметить, что сигнал ШИМ-управления яркостью, чей коэффициент заполнения установлен блоком 14 установки коэффициента заполнения, называется сигналом VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью).
Следует отметить, что коэффициент заполнения является отношением периода времени свечения СД 71 к одному полному периоду сигнала ШИМ-управления яркостью (переменному сигналу). Другими словами, если коэффициент заполнения равен 100%, то, это означает, что СД 71 непрерывно высвечивается в продолжение одного полного периода (напротив, если коэффициент заполнения равен 60%, то СД 71 выключен в продолжение периода времени, составляющего 40% от полного периода.
Блок 15 установки величины тока получает сигнал VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью из блока 14 установки коэффициента заполнения и изменяет величину тока сигнала VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью. Подробная информация об упомянутом изменении величины тока приведена в дальнейшем описании. Следует отметить, что сигнал VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью, величина тока которого установлена соответствующим образом, называется сигналом VD-Sd[W∙A] ШИМ-управления яркостью. Затем, данный сигнал VD-Sd[W∙A] ШИМ-управления яркостью передается блоком 15 установки величины тока в микрокомпьютерный блок 50 (в частности, контроллер 30 СД) и также передается в вычислительный блок 13.
Блок 16 установки режима просмотра определяет форму представления изображения (режим просмотра), в зависимости от типа изображения, представляемого на жидкокристаллической дисплейной панели 60, окружающей среды, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство 90, или предпочтения наблюдателя (требуемого коэффициента контрастности или подобных параметров). Блок 16 установки режима просмотра может устанавливать режим просмотра, например, как изложено ниже.
Спортивный режим, который является режимом просмотра, подходящим для представления быстро двигающегося изображения, например, футболиста, то есть режимом просмотра с относительно высокой степенью подвижности изображений.
Естественный режим, который является режимом просмотра, подходящим для представления медленно двигающегося изображения, например, в программах новостей, то есть режимом просмотра с относительно невысокой степенью подвижности изображений.
Динамический режим, который является режимом просмотра, в котором усиливается контраст между белым изображением и черным изображением, то есть режимом просмотра для относительного повышения уровня контраста.
Кинорежим, который является режимом просмотра, в котором контраст между белым изображением и черным изображением не усиливается, то есть режимом просмотра для относительного снижения уровня контраста.
Стандартный режим, который является промежуточным режимом просмотра между динамическим режимом и кинорежимом.
Следует отметить, что в связи с упомянутыми режимами просмотра, в частности, спортивного режима и естественного режима, блок 16 установки режима просмотра может установить режим просмотра с относительно высокой степенью подвижности изображений или режим просмотра с относительно невысокой степенью подвижности изображений, в зависимости от степени подвижности изображений видеосигнала (видеоданных), (следует отметить, что установка не ограничена двухступенчатой установкой степени).
Кроме того, в связи с динамическим режимом, стандартным режимом и кинорежимом, блок 16 установки режима просмотра может устанавливать режим просмотра с высоким уровнем контраста, режим просмотра с промежуточным уровнем контраста или режим просмотра с низким уровнем контраста, в зависимости от уровня контраста видеосигнала (видеоданных) (следует отметить, что установка не ограничена трехступенчатой установкой уровня).
Память (запоминающий узел) 17 хранит различные таблицы данных, различные данные порогов (пороговые значения) и т.п., которые необходимы для установки коэффициента заполнения блоком 14 установки коэффициента заполнения. Для примера, память 17 хранит таблицу данных зависимости скорости реакции от температуры, в которой во взаимной связи содержатся температура термистора 83 панели и скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла. Кроме того, память 17 хранит некоторую скорость Vr реакции в таблице данных зависимости скорости реакции от температуры, в качестве порогового значения (пороговое значение данных скорости реакции). Следует отметить, что число пороговых значений может быть равно, по меньшей мере, единице.
Кроме того, память 17 хранит пороговое значение (данные порогового значения градаций) для разбиения всех градаций в гистограммные данных HGM, созданных средним уровнем сигнала или средним уровнем ALL яркости. Другими словами, гистограммные данные HGM разбиваются на, по меньшей мере, два диапазона градаций пороговым значением градаций. Кроме того, память 17 хранит пороговое значение (пороговое значение занятости) для оценки, выше ли или нет занятость конкретного диапазона градаций в гистограммных данных HGM (по меньшей мере, одного отдельного диапазона градаций), чем предварительно заданное значений.
<<Контроллеры ЖК-дисплея>>
Контроллер 20 ЖК-дисплея содержит блок 21 обработки для управления частотой кадров (обработки FRC) и блок 22 управления строчным/столбцовым драйверами (блок управления G/S).
Блок 21 обработки FRC получает видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея, переданный из блока 10 обработки видеосигнала (в частности, вычислительного блока 13). Затем, блок 21 обработки FRC выполняет обработку FRC, связанную с переключением частоты кадров видеосигнала VD-Sp[led] ЖК-дисплея с высокой скоростью, чтобы представлять изображение псевдопрерывистым методом при посредстве эффекта остаточного изображения (следует отметить, что видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея после обработки FRC становится видеосигналом VD-Sp'[led] ЖК-дисплея).
Следует отметить, что блок 21 обработки FRC может переключаться между включенным и выключенным состояниями. Поэтому, когда блок 21 обработки FRC выполняет обработку FRC для реализации двойной скорости, если видеосигнал VD-Sp'[led] ЖК-дисплея имеет частоту 120 Гц, то видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея имеет частоту 60 Гц (сигналы можно рассматривать как частоты кадров).
Затем, блок 21 обработки FRC передает видеосигнал VD-Sp'[led] ЖК-дисплея после обработки FRC или видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея без обработки FRC в столбцовый драйвер 82 (смотри фиг.1).
Блок 22 управления G/S (строчным/столбцовым драйверами) формирует синхросигналы для управления строчным драйвер 81 и столбцовым драйвером 82 из тактового сигнала CLK, сигнала VS вертикальной синхронизации, сигнала HS горизонтальной синхронизации и т.п., которые передаются из блока 10 обработки видеосигнала (в частности, блока 11 настройки синхронизации) (следует отметить, что синхросигнал, соответствующий строчному драйверу 81, является синхросигналом G-TS, и синхросигнал, соответствующий столбцовому драйверу 82, является синхросигналом S-TS). Затем, блок 22 управления G/S передает синхросигнал G-TS в строчный драйвер 81 и передает синхросигнал S-TS в столбцовый драйвер 82 (смотри фиг.1).
Другими словами, контроллер 20 ЖК-дисплея передает видеосигнал VD-Sp'[led] ЖК-дисплея (или видеосигнал VD-Sp[led] ЖК-дисплея) и синхросигнал S-TS в столбцовый драйвер 82 и передает синхросигнал G-TS в строчный драйвер 81. Затем, столбцовый драйвер 82 и строчный драйвер 81 управляют изображением на жидкокристаллической дисплейной панели 60 с использованием обоих синхросигналов G-TS и S-TS.
<<Контроллеры СД>>
Контроллер 30 СД передает управляющие сигналы в драйвер 85 СД под управлением главного микрокомпьютера 51. Кроме того, упомянутый контроллер 30 СД содержит, как показано на фиг.3, группу 31 регистров установки контроллера СД, блок 33 преобразования последовательного кода в параллельный (блок преобразования S/P), блок 34 коррекции индивидуальных отклонений, память 35, блок 36 температурной коррекции, блок 37 коррекции вызванных временем искажений и блок 38 преобразования параллельного кода в последовательный (блок преобразования P/S).
Группа 31 регистров установки контроллера СД временно хранит различные управляющие сигналы из главного микрокомпьютера 51. Другими словами, главный микрокомпьютер 51 управляет различными элементами внутри контроллера 30 СД посредством группы 31 регистров установки контроллера СД.
Блок 32 управления драйвером СД передает сигнал VD-Sd[W∙A] ШИМ-управления яркостью из блока 10 обработки видеосигнала (в частности, блока 15 установки величины тока) в блок 33 преобразования S/P. Кроме того, блок 32 управления драйвером СД формирует синхросигнал L-TS высвечивания СД 71 на основании синхронизирующих сигналов (тактового сигнала CLK, сигнала VS вертикальной синхронизации, сигнала HS горизонтальной синхронизации и т.п.) из блока 10 обработки видеосигнала и передает сформированный сигнал в драйвер 85 СД.
Блок 33 преобразования S/P преобразует сигнал VD-Sd[W∙A] ШИМ-управления яркостью, который передается из блока 32 управления драйвером СД в форме последовательных данных, в параллельные данные.
Блок 34 коррекции индивидуальных отклонений предварительно проверяет характеристики отдельных СД 71 и выполняет коррекцию для исключения индивидуальных погрешностей. Например, предварительно измеряется яркость СД 71 при конкретном значении сигнала ШИМ-управления яркостью. В частности, например, включаются кристалл СД красного цвета свечения, кристалл СД зеленого цвета свечения и кристалл СД синего цвета свечения каждого СД 71, и конкретное значение сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующее каждому кристаллу СД корректируется так, чтобы мог генерироваться свет белого цвета, имеющего требуемый оттенок.
Затем включается множество СД 71, и значение сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующее каждому СД 71 (каждому кристаллу СД), дополнительно корректируется так, чтобы исключить неравномерность яркости планарного источника света. Тем самым можно корректировать индивидуальные различия множества СД 71 (индивидуальное отклонение яркости и, при наращивании, неравномерность яркости планарного источника света).
Следует отметить, что существуют различные методы корректирующей обработки, однако, применяется корректирующая обработка с использованием обычной таблицы преобразований (LUT). Другими словами, блок 34 коррекции индивидуальных отклонений выполняет корректирующую обработку с помощью таблицы преобразований (LUT) индивидуальных отклонений СД 71, хранящейся в памяти 35.
Память 35 хранит, например, вышеописанную таблицу преобразований (LUT) индивидуальных отклонений СД 71. Кроме того, память 35 хранит таблицу преобразований (LUT), которая необходима для блока 36 температурной коррекции и блока 37 коррекции вызванных временем искажений, обеспеченных на следующих стадиях после блока 34 коррекции индивидуальных отклонений.
Блок 36 температурной коррекции выполняет коррекцию с учетом снижения яркости СД 71 вследствие повышения температуры, сопутствующего излучению света СД 71. Например, блок 36 температурной коррекции получает данные о температуре СД 71 (а именно, кристалла СД каждого цвета) при посредстве термистора 86 СД ежесекундно и получает таблицу преобразований (LUT), соответствующую температурным данным, из памяти 35. Затем, блок 36 температурной коррекции выполняет корректирующую обработку по ослаблению неравномерности яркости планарного источника света (а именно, изменению значения сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующего кристаллу СД).
Блок 37 коррекции вызванных временем искажений выполняет коррекцию с учетом снижения яркости СД 71 вследствие ухудшения характеристик СД 71 со временем. Например, блок 37 коррекции вызванных временем искажений ежегодно получает данные яркости СД 71 (а именно, кристалл СД каждого цвета) с использованием датчика 87 яркости СД и получает таблице преобразований (LUT), соответствующую данные яркости из памяти 35. Затем, блок 37 коррекции вызванных временем искажений выполняет корректирующую обработку по ослаблению неравномерности яркости планарного источника света (а именно, изменению значения сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующего кристаллу СД каждого цвета).
Блок 38 преобразования параллельного кода в последовательный (блок преобразования P/S) преобразует сигнал ШИМ-управления яркостью, передаваемый после корректирующей обработки различных видов в форме параллельных данных, (сигнал ШИМ-управления яркостью после корректирующей обработки контроллером 30 СД является сигналом VD-Sd'[W∙A] ШИМ-управления яркостью) в последовательные данные и передает преобразованные данные в драйвер 85 СД. Затем, драйвер 85 СД управляет свечением СД 71 в блоке 70 задней подсветки на основе сигнала VD-Sd'[W∙A] ШИМ-управления яркостью и синхросигнала L-TS.
<Сигнал ШИМ-управления яркостью для управления свечением СД>
Ниже приведено описание сигнала VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью для управления свечением СД 71. Коэффициент заполнения сигнала VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью изменяется в соответствии со скоростью Vr реакции изменения ориентации молекул 61M жидкого кристалла (следует отметить, что коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью, который вводится непосредственно в СД 22, устанавливается равным требуемому значению с учетом не только скорости Vr реакции, но также различных результатов коррекции контроллером 30 СД и т.п.).
<<Скорость реакции молекул жидкого кристалла>>
Далее, сначала рассматривается скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла со ссылкой на фиг.4-8. На фиг.4 представлено местное сечение жидкокристаллической дисплейной панели 60. Как показано на фигуре, в жидкокристаллической дисплейной панели 60, активно-матричная подложка 62, на которой расположены коммутирующие элементы, например, тонкопленочные транзисторы (не показанные) и пиксельные электроды 65P, и противоположная подложка 63, на которой расположены противоэлектроды 65Q, и которая является противоположной активно-матричной подложке 62 соединены между собой герметизирующим элементом (не показанным). В таком случае, жидкий кристалл 61 герметизирован в зазоре между подложками 62 и 63 (в частности, между электродами 65P и 65Q).
Кроме того, в жидкокристаллической дисплейной панели 60 имеются поляризационные пленки 64P и 64Q, закрепленные так, чтобы активно-матричная подложка 62 и противоположная подложка 63 располагались между ними. В данной конфигурации, поляризационная пленка 64P пропускает определенным образом поляризованный свет задней подсветки BL из блока 70 задней подсветки и направляет свет в жидкий кристалл (жидкокристаллический слой) 61. Поляризационная пленка 64Q пропускает определенным образом поляризованный свет из света, проходящего через жидкокристаллический слой 61, и направляет свет наружу.
Однако, свет, проходящий сквозь жидкокристаллическую дисплейную панель 60, испытывает, во время прохождения, влияние ориентации молекул 61M жидкого кристалла, соответствующее приложенному напряжению, а именно, наклону молекул 61M жидкого кристалла. В частности, интенсивность распространяющегося наружу света изменяется в соответствии с изменением коэффициента пропускания жидкокристаллической дисплейной панели 60 вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла. Поэтому, жидкокристаллическая дисплейная панель 60 представляет изображение с использованием изменения коэффициента пропускания, обусловленного наклоном молекул 61M жидкого кристалла, соответствующим приложенному напряжению.
Предполагается, что жидкокристаллическая дисплейная панель 60 характеризуется различными режимами. Например, существует режим скрученного нематика (TN), режим вертикальной ориентации (VA), режим плоскостного переключения (IPS) и режим оптической компенсации двулучепреломления (OCB). Однако, в любом режиме, интенсивность света, входящего в жидкий кристалл 61 изменяется под действием ориентации молекул 61M жидкого кристалла.
(Режим MVA (мультидоменной вертикальной ориентации))
Для примера, ниже, со ссылкой на фиг.5 и 6, приведено описание режима мультидоменной вертикальной ориентации (MVA) в качестве одного из типов режима VA (вертикальной ориентации) (следует отметить, что, на фиг.7-10, на которые даются ссылки в дальнейшем, стрелка, построенная штрихпунктирной линией, означает свет).
Жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.5 и 6, является жидким кристаллом отрицательного типа, обладающим отрицательной диэлектрической анизотропией. Кроме того, на одной поверхности активно-матричной подложки 62, обращенной к жидкому кристаллу 61, сформированы пиксельные электроды (первые электроды/вторые электроды) 65P. На одной поверхности противоположной подложки 63, обращенной к жидкому кристаллу 61, сформированы противоэлектроды (вторые электроды/первые электроды) 65Q.
Кроме того, пиксельный электрод 65P содержит сформированные в нем щели 66P (первый щели/вторые щели), и противоэлектрод 65Q также содержит сформированные в нем щели 66Q (вторые щели/первые щели) (следует отметить, что щели 66P и щели 66Q имеют одинаковое направление). Однако, щель 66P и щель 66Q расположены не противоположно друг другу вдоль направления, в котором параллельно расположены электроды 65P и 65Q, (например, в направлении, перпендикулярном подложкам 62 и 63), но сдвинуты один относительно другого.
Далее, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q не приложено напряжения (в выключенном состоянии), как показано на фиг.5, то направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла ориентировано вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, (например, ориентирующий пленочный материал (не показанный), порождающий усилие, регулирующее ориентацию, нанесен на электроды 65P и 65Q таким образом, чтобы создавать исходную ориентацию в отсутствие электрического поля).
Тогда, если поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q расположены по схеме скрещенных николей, то свет задней подсветки BL, который прошел сквозь активно-матричную подложку 62, не выходит наружу (а именно, жидкокристаллическая дисплейная панель 60 находится в нормально черном режиме).
С другой стороны, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q приложено напряжение (во включенном состоянии), то молекулы 61M жидкого кристалла стремятся наклониться вдоль направления электрического поля, сформированного между электродами 65P и 65Q. Однако, упомянутое направление электрического поля проходит не вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, (направления, в котором параллельно располагаются подложки 62 и 63), а под наклоном. Упомянутая особенность объясняется тем, что щель 66P, сформированная в пиксельном электроде 65P, и щель 66Q, сформированная в противоэлектроде 65Q, вызывают такое искажение электрического поля, что формируется диагональное электрическое поле.
Кроме того, молекулы 61M жидкого кристалла отрицательного типа наклоняются, как показано на фиг.6, таким образом, что направление малой оси упомянутых молекул проходит вдоль направления электрического поля (смотри линии электрической индукции, показанные на фиг.6 штрихпунктирными линиями с двумя точками). Другими словами, если напряжение на электроды 65P и 65Q не подается, то молекулы 61M жидкого кристалла отрицательного типа в жидкокристаллической дисплейной панели 60 устанавливают направление своей длинной оси вдоль направления, перпендикулярного двум подложкам 62 и 63, (в гомеотропной ориентации). С другой стороны, если на электроды 65P и 65Q подано напряжение, то направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла пересекает направление электрического поля между электродами 65P и 65Q. В таком случае, часть света задней подсветки BL, которая прошла сквозь активно-матричную подложку 62, выходит наружу вдоль оси пропускания поляризационной пленки 64Q, вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла.
Следует отметить, что жидкокристаллическая дисплейная панель 60 в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации) не ограничена типом, показанным на фиг.5 и 6, (называемым, режимом MVA щелевого типа), а именно, такого типа, который создает диагональное электрическое поле с использованием щелей 66P и 66Q. Например, как показано на фиг.7 и 8, существует режим MVA, в котором, вместо щелей 66P и 66Q используют ребра 67P и 67Q (данный режим MVA называется режимом ребристого типа).
В частности, в приведенной жидкокристаллической дисплейной панели 60, ребра 67P (первые ребра/вторые ребра) сформированы на пиксельном электроде 65P, и ребра 67Q (вторые ребра/первые ребра) сформированы на противоэлектроде 65Q (следует отметить, что ребра 67P и ребра 67Q сформированы в одном и том же направлении). Кроме того, ребро 67P и ребро 67Q расположены не противоположно друг другу вдоль направления, в котором параллельно расположены электроды 65P и 65Q (направления, перпендикулярного двум подложкам 62 и 63), но сдвинуты один относительно другого.
Кроме того, ребро 67P имеет форму, например, подобную треугольной призме, и расположено так, что одна боковая поверхность обращена к электроду 65P, тогда как другая сторона контактирует с жидким кристаллом 61. Аналогично, ребро 67Q имеет форму, например, подобную треугольной призме, и расположено так, что одна боковая поверхность обращена к электроду 65Q, тогда как другая сторона контактирует с жидким кристаллом 61 (следует отметить, что боковая поверхность ребра 67, контактирующая с жидким кристаллом 60 называется наклонной поверхностью).
Тогда, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q не приложено напряжения (в выключенном состоянии), как показано на фиг.7, то направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла ориентировано вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, (например, ориентирующий пленочный материал (не показанный), характеризуется усилием, регулирующим ориентацию, нанесен на пиксельный электрод 65P и ребро 67P и на пиксельный электрод 65Q и ребро 67Q таким образом, чтобы создавать исходную ориентацию в отсутствие электрического поля). Однако, молекулы 61M жидкого кристалла, обращенные к наклонным поверхностям ребер 67P и 67Q, наклонены относительно направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63 (направления по толщине подложек 62 и 63).
Однако, большинство молекул 61M жидкого кристалла ориентировано вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, и, следовательно, если поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q расположены по схеме скрещенных николей, то свет задней подсветки BL, который прошел сквозь активно-матричную подложку 62, не выходит наружу.
С другой стороны, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q приложено напряжение (во включенном состоянии), то молекулы 61M жидкого кристалла стремятся наклониться вдоль направления электрического поля, сформированного между электродами 65P и 65Q. Однако, упомянутое направление электрического поля проходит не вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, а под наклоном. Упомянутая особенность объясняется тем, что ребро 67P, сформированное на пиксельном электроде 65P, и ребро 67Q, сформированное на противоэлектроде 65Q, вызывают такое искажение электрического поля, что формируется диагональное электрическое поле (смотри штрихпунктирные линии с двумя точками на фиг.8).
Кроме того, поскольку молекулы 61M жидкого кристалла на наклонных поверхностях ребер 67P и 67Q наклонены, то другие молекулы 61M жидкого кристалла стремятся к наклону по диагонали вдоль направления электрического поля. В результате, как показано на фиг.8, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются так, что направление малой оси упомянутых молекул проходит вдоль направления электрического поля.
Другими словами, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q не приложено напряжения, то большинство молекул 61M жидкого кристалла отрицательного типа (большинство молекул 61M жидкого кристалла, не обращенных к ребрам 67P и 67Q) в жидкокристаллической дисплейной панели 60 устанавливают направление своей длинной оси вдоль направления, перпендикулярного двум подложкам 62 и 63. С другой стороны, если на электроды 65P и 65Q, подано напряжение, то направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла пересекает направление электрического поля между электродами 65P и 65Q. В таком случае, часть света задней подсветки BL, которая прошла сквозь активно-матричную подложку 62, выходит наружу вдоль оси пропускания поляризационной пленки 64Q, вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла.
В кратком изложении, молекулы 61M жидкого кристалла в режимах MVA щелевого типа и ребристого типа являются молекулами отрицательного типа, и, по меньшей мере, часть молекул 61M жидкого кристалла (а именно, все молекулы 61M жидкого кристалла или часть молекул 61M жидкого кристалла) ориентирована так, что направление их главной оси проходит вдоль направления, перпендикулярного обеим подложкам 62 и 63, когда на электроды 65P и 65Q не подается напряжения. Затем, когда на электроды 65P и 65Q подается напряжение, направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла пересекает направление электрического поля между электродами 65P и 65Q.
Следует отметить, что выше приведено описание режимов MVA щелевого типа и ребристого типа, однако, существует другой режим MVA, использующий щели и ребра. Пример подобного режима дает жидкокристаллическая дисплейная панель 60, в которой в пиксельном электроде 65P сформированы щели 66P, и на противоэлектроде 65Q сформированы ребра 67Q.
Поэтому можно утверждать, что режимом MAV является следующий режим жидкого кристалла. А именно, на пиксельном электроде 65P сформированы щели 66P или ребра 67P, а на противоэлектроде 65Q сформированы щели 66Q или ребра 67Q, и, благодаря щелям 66P и 66Q, ребрам 67P и 67Q или комбинации щелей 66P и ребер 67P (или щелей 66Q и ребер 67Q), направление электрического поля между электродами 65P и 65Q пересекает направление, перпендикулярное двум подложкам 62 и 63 (а именно, формируется диагональное электрическое поле).
(Режим IPS (режим плоскостного переключения))
Ниже дополнительно поясняется случай, в котором жидкокристаллическая дисплейная панель 60 работает в режиме IPS. Во-первых, жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.9 и 10, является жидким кристаллом положительного типа, обладающим положительной диэлектрической анизотропией. В таком случае, пиксельные электроды 65P и противоэлектроды 65Q сформированы по всей поверхности активно-матричной подложки 62, обращенной в сторону жидкого кристалла 61. В частности, электроды 65P и 65Q расположены один напротив другого.
Далее, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q не приложено напряжения (в выключенном состоянии), как показано на фиг.9, то направление длинной оси (направление директора) молекул 61M жидкого кристалла ориентируется вдоль направления в плоскости поверхности подложки (горизонтального направления поверхности подложек) активно-матричной подложки 62, с пересечением направления LD, в котором параллельно расположены пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, (например, ориентирующий пленочный материал (не показанный), порождающий усилие, регулирующее ориентацию, нанесен на электроды 65P и 65Q таким образом, чтобы создавать исходную ориентацию в отсутствие электрического поля).
Тогда, если поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q расположены по схеме скрещенных николей, то свет задней подсветки BL, который прошел сквозь активно-матричную подложку 62, не выходит наружу (а именно, жидкокристаллическая дисплейная панель 60 находится в нормально черном режиме).
С другой стороны, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q приложено напряжение (во включенном состоянии), то молекулы 61M жидкого кристалла стремятся наклониться вдоль направления электрического поля, сформированного между электродами 65P и 65Q. В таком случае, направление электрического поля изогнуто вдоль направления LD, по которому параллельно расположены пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, (а именно, вдоль направления, в котором параллельно расположены пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q формируется изогнутая линия электрической индукции, с вытяжением кривой в направлении к противоположной подложке 63; смотри штрихпунктирные линии с двумя точками на фиг.10).
Тогда, молекулы 61M жидкого кристалла, исходная ориентация которых установлена вдоль направления в плоскости поверхности подложки активно-матричной подложки 62, поворачиваются под влиянием изогнуто направленного электрического поля таким образом, что направление длинной оси упомянутых молекул оказывается проходящим вдоль направления в плоскости поверхности подложки и вдоль направления электрического поля между электродами 65P и 65Q, как показано на фиг.10. В таком случае, часть света задней подсветки BL, которая прошла сквозь активно-матричную подложку 62, выходит наружу вдоль оси пропускания поляризационной пленки 64Q, вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла.
Следует отметить, что на фиг.9 и 10 показаны линейные пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, однако, данный вариант нельзя считать ограничением. Например, как показано на фиг.11, на одной поверхности активно-матричной подложки 62, обращенной в сторону жидкого кристалла 61, можно сформировать пиксельный электрод 65P гребенчатого типа и противоэлектрод 65Q гребенчатого типа.
Кроме того, в случае пиксельного электрода 65P и противоэлектрода 65Q гребенчатого типа, электроды 65P и 65Q расположены так, что зубья их гребенок вложены одни между другими. Таким образом, зубья 65Pt пиксельного электрода 65P и зубья 65Qt противоэлектрода 65Q расположены попеременно. В таком случае, между зубьями 65Pt пиксельного электрода 65P и зубьями 65Qt противоэлектрода 65Q формируется изогнутое электрическое поле (поперечное электрическое поле), и молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются в соответствии с электрическим полем.
<<Остаточное изображение и многоконтурность>>
В настоящем устройстве, в любом режиме жидкокристаллической дисплейной панели 60, для представления изображения, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются из исходного положения (например, положения исходной ориентации молекул 61M жидкого кристалла в отсутствие приложенного напряжения). В таком случае важна скорость наклона молекул 61M жидкого кристалла (скорость Vr реакции). Важность данной характеристики обусловлена тем, что в изображении на жидкокристаллической дисплейной панели 60 могут возникать «остаточное изображение» или «многоконтурность» (несколько контуров) вследствие зависимости между скоростью Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла и падением задней подсветки BL на жидкокристаллическую дисплейную панель 60.
Обычно, человеческий глаз (сетчатка) воспринимает свет по интегральному значению интенсивности света. Поэтому, остаточное изображение вызывается явлением, суть которого в том, что, когда человек видит свет, ему кажется, что свет еще остается после того, как свет выключен. В частности, когда на жидкокристаллической дисплейной панели 60, которая является дисплеем, так называемого, удерживающего типа, представляется подвижный объект, линия зрения следует за движущимся объектом, но, дополнительно, непрерывно представляются изображения кадров. В результате, повышается вероятность возникновения остаточного изображения.
В таком случае, если на жидкокристаллической дисплейной панели 60, показанной на фиг.12A, представляют изображение, на котором рядом находятся черное изображение и белое изображение, как показано на фиг.12B, то возможно состояние, в котором существует высокая вероятность возникновения остаточного изображения (следует отметить, что HL обозначает горизонтальное направление жидкокристаллической дисплейной панели 60, и VL обозначает направление, перпендикулярное жидкокристаллической дисплейной панели 60). В частности, если граница между черным изображением и белым изображением движется, как показано на фиг.12B-12E, то вблизи границы может возникать остаточное изображение. Тогда, в жидком кристалле 61, соответствующем границе между черным изображением и белым изображением, требуется наклонять молекулы 61M жидкого кристалла.
Например, предполагается, что, в жидкокристаллической дисплейной панели 60 с нормально черным режимом работы, положения молекул 61M жидкого кристалла для представления черного изображения являются исходными положениями (смотри фиг.5, 7 и 9). Тогда, для представления белого изображения, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются из исходного положения (смотри фиг.6, 8 и 10). В данном случае, верхние графики на фиг.13A-13D являются графиками, иллюстрирующими примеры зависимости величины наклона молекул 61M жидкого кристалла от времени. Следует отметить, что, на упомянутых фигурах, «минимум» («Min») означает исходное положение молекул 61M жидкого кристалла при представлении черного изображения, и «максимум» («Max») означает состояние, в котором молекулы 61M жидкого кристалла максимально наклонены для представления белого изображения.
Следует отметить, что время, необходимое для максимального наклона молекул 61M жидкого кристалла, различно для случаев на фиг.13A и 13B и фиг.13C и 13D. В частности, время, необходимое для максимального наклона молекул 61M жидкого кристалла, (время реакции), приблизительно, равно 16,7 мс в случае, показанном на фиг.13A и 13B, и, приблизительно, равно 8,3 мс в случае, показанном на фиг.13C и 13D (следует отметить, что значение данных скорости Vr реакции уменьшается, если значение данных времени реакции достигает до, приблизительно, 16,7 мс, и, что значение данных скорости Vr реакции увеличивается, если значение данных времени реакции уменьшается до, приблизительно, 8,3 мс).
В таком случае, можно сказать, что молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.13A и 13B, наклоняются с относительно невысокой скоростью Vr(LOW (НИЗКАЯ)) реакции (а именно, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с такой скоростью, что значение данных скорости Vr реакции уменьшается). С другой стороны, можно сказать, что молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.13C и 13D, наклоняются с относительно высокой скоростью Vr(HIGH (ВЫСОКАЯ)) реакции (а именно, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с такой скоростью, что значение данных скорости Vr реакции увеличивается).
Кроме того, поскольку жидкокристаллическая дисплейная панель 60 освещается задней подсветкой BL, то сигнал ШИМ-управления яркостью СД 71 для формирования задней подсветки BL также показан на средних графиках на фиг.13A-13D. Следует отметить, что к жидкокристаллическим дисплейным панелям 60, показанным на фиг.13A и 13C, подводят свет с коэффициентом заполнения 100%, и к жидкокристаллическим дисплейным панелям 60, показанным на фиг.13B и 13D, подводят свет с коэффициентом заполнения 50%. Следует отметить, что частота возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 120 Гц, и частота кадров жидкокристаллической дисплейной панели 60 (частота возбуждения жидкокристаллической дисплейной панели 60) также равна 120 Гц. Кроме того, один участок, выделенный пунктирными линиями вдоль оси времени на фигурах, означает один кадр.
Кроме того, нижние графики на фиг.13A-13D являются графиками, показывающими изменение яркости света, проходящего сквозь жидкокристаллическую дисплейную панель 60, когда к жидкокристаллической дисплейной панели 60 подводят заднюю подсветку BL по сигналу ШИМ-управления яркостью.
В режиме, показанном на фиг.13A-13D, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается (прокручивается), как показано на фиг.12B-12E, результаты показаны на фиг.14-17 (следует отметить, что скорость прокрутки составляет 32 пикселей/16,7 мс). Следует также отметить, что, на графиках, приведенных на фиг.14-17, горизонтальная ось представляет координаты пикселя на жидкокристаллической дисплейной панели 60 в горизонтальном направлении HL, и вертикальная ось представляет нормированную яркость интегральной яркости, нормированной по максимальному значению. Кроме того, под графиком показана диаграмма изображения вблизи границы между черным изображением и белым изображением.
Сначала поясняется случай, когда молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с относительно невысокой скоростью Vr (НИЗКАЯ) реакции. Как показано на верхнем графике на фиг.13A, если молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются почти из исходного положения, то проходит период CW времени, за который молекулы 61M жидкого кристалла постепенно наклоняются. При этом, весь свет должен, в действительности, пропускаться в продолжение данного периода CW времени, но, фактически, в данный период времени (называемый периодом CW времени процесса отклика) пропускается лишь часть света.
Затем, как показано на среднем графике на фиг.13A, когда к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика подводится свет от СД 71 по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 100%, изменение яркости в продолжение периода CW времени процесса отклика отражает временные характеристики молекул 61M жидкого кристалла при наклоне, показанные на верхнем графике, представленном на фиг.13A. Другими словами, из жидкокристаллической дисплейной панели 60 выходит пропускаемый свет, пропорциональный степени наклона (смотри нижний график на фиг.13A). В частности, если коэффициент заполнения равен 100%, свет, интенсивность которого нарастает постепенно (монотонно), выходит из жидкокристаллической дисплейной панели 60 в продолжение всего временного интервала от начала до конца периода CW времени процесса отклика.
Тогда, как показано на фиг.12B-12E, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается, место выхода света из жидкокристаллической дисплейной панели 60, соответствующее периоду CW времени процесса отклика, перемещается. Поэтому, интегральная яркость, соответствующая окрестности границы, изменяется, как указано графиком на фиг.14. Другими словами, в окрестности границы наблюдаются пиксели, которые получают недостаточно света для формирования изображения полностью белого цвета.
В таком случае, диапазон PA[100L-120] пикселей, в котором упомянутые пиксели являются полутоновыми, воспринимается как проблемные пиксели (смотри диаграмму изображения). В частности, переключение от черного изображения на белое изображение выполняется не с высокой скоростью (не происходит четкого переключения черного изображения на белое изображение), и образуется остаточное изображение, так как в диапазоне PA[100L-120] пикселей присутствуют полутоновые пиксели с, по существу, одинаковой степенью изменения интегральной яркости (а именно, по существу, одинаковым наклоном кривой графика на фиг.14).
С другой стороны, предполагается, что, когда молекулы жидкого кристалла, обладающие относительно низкой скоростью Vr реакции, наклоняются (смотри верхний график на фиг.13B), к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика подводится свет от СД 71 по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%, как указано средним графиком на фиг.13B.
Если коэффициент заполнения равен 50%, то в продолжение одного периода кадровой развертки существует период времени выключения и период времени включения LED 71 (следует отметить, что последний отсчет времени в продолжение одного периода кадровой развертки синхронизирован с последним отсчетом времени периода высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью). Поэтому, свет выходит из жидкокристаллической дисплейной панели 60 в продолжение не всего временного интервала от начала до конца периода CW времени процесса отклика.
В частности, когда период CW времени процесса отклика разбит на четыре периода, свет не подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение первого периода, и свет подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение первого периода. В таком случае, первый период становится периодом времени, показывающим минимальное значение яркости, как видно из нижнего графика на фиг.13B.
С другой стороны, второй период оказывается периодом времени, в продолжение которого пропускается только часть света, так как степень наклона молекул 61M жидкого кристалла относительно невелика, хотя, по существу, пропускаться должен весь свет. Тогда, значение яркости, соответствующее второму периоду, ниже, чем максимальное значение яркости.
Кроме того, когда период CW времени процесса отклика разбит на четыре периода, свет не подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение третьего периода, и свет подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение четвертого периода. Тогда, третий период становится периодом времени, показывающим минимальное значение яркости подобно первому периоду.
С другой стороны, в продолжение четвертого периода, степень наклона молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, однако, молекулы 61M жидкого кристалла повернуты не полностью (до угла, необходимого для формирования изображения белого цвета). Поэтому, аналогично второму периоду, четвертый период является периодом времени, в продолжение которого пропускается только часть света, хотя, по существу, весь свет должен пропускаться. Тогда, значение яркости, соответствующее четвертому периоду, также меньше, чем максимальное значение яркости (однако, значение яркости выше, чем значение яркости, соответствующее второму периоду).
Другими словами, как видно из фиг.13B, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла относительно низка (если период CW времени процесса отклика равен или продолжительнее, чем время, соответствующее множеству полных периодов с частотой возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью), то, когда СД 71 излучает свет по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения, отличающимся от 100%, свет подводится к жидкокристаллической дисплейной панели 60 постоянно, с предварительно заданным интервалом в продолжение периода CW времени процесса отклика. Тогда, значение яркости подводимого света меньше, чем максимальное значение яркости.
В таком случае, как показано на фиг.12B-12E, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается, интегральная яркость, соответствующая окрестности границы, становится такой, как показано на графике, приведенном на фиг.15. Другими словами, в окрестности границы наблюдаются пиксели, которые получают недостаточно света для формирования изображения полностью белого цвета.
В таком случае, диапазон PA[50L-120] пикселей, в котором упомянутые пиксели являются полутоновыми, воспринимается как проблемные пиксели (смотри диаграмму изображения). В частности, переключение от черного изображения на белое изображение выполняется не с высокой скоростью, и формируются несколько контуров (многоконтурность), так как в диапазоне PA[50L-120] пикселей содержатся пиксели, имеющие разные степени изменения интегральной яркости (следует отметить, что многоконтурность сильнее снижает качество изображения жидкокристаллической дисплейной панели 60, чем остаточное изображение).
Далее поясняется случай, в котором молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с относительно высокой скорость Vr (ВЫСОКАЯ) реакции. Предполагается, что, как показано на верхнем графике на фиг.13C, когда молекулы 61M жидкого кристалла, обладающие относительно высокой скоростью Vr реакции, наклоняются, свет подводится от СД 71 по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 100%, как показано средним графиком на фиг.13C. Тогда, как показано на нижнем графике на фиг.13C, свет, интенсивность которого нарастает постепенно (монотонно), выходит из жидкокристаллической дисплейной панели 60 в продолжение всего временного интервала от начала до конца периода CW времени процесса отклика.
Тогда, как показано на фиг.12B-12E, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается, интегральная яркость, соответствующая окрестности границы, становится подобной той, которая отражена графиком на фиг.16. Другими словами, подобно случаю, отраженному на фиг.13A и 14, в окрестности границы наблюдаются пиксели, которые получают недостаточно света для формирования изображения полностью белого цвета. Поэтому, диапазон PA[100H-120] пикселей воспринимается как проблемные пиксели (из-за остаточного изображения).
Однако, диапазон PA[100H-120] пикселей, показанный на фиг.16, уже, чем диапазон PA[100L-120], показанный на фиг.14. Поэтому, степень ухудшения качества изображения, вызванного остаточным изображением, в случае коэффициента заполнения 100%, при скорости Vr (НИЗКАЯ) реакции, оказывается выше, чем в случае коэффициента заполнения 100%, при скорости Vr (ВЫСОКАЯ) реакции (смотри диаграмму изображения).
С другой стороны, предполагается, что, когда молекулы 61M жидкого кристалла, имеющие относительно высокую скорость Vr реакции, наклоняются (смотри верхний график на фиг.13D), как показано на среднем графике на фиг.13D, к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика подводится свет от СД 71 по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50%.
В таком случае, аналогично среднему графику на фиг.13B, свет выходит из жидкокристаллической дисплейной панели 60 в продолжение не всего временного интервала от начала до конца периода CW времени процесса отклика. Однако, период CW времени процесса отклика короче, чем период CW времени процесса отклика, показанный на верхнем графике на фиг.13B (следует отметить, что последний отсчет времени в продолжение одного периода кадровой развертки синхронизирован с последним отсчетом времени периода высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью, и, кроме того, один полный период сигнала ШИМ-управления яркостью синхронизирован с периодом CW времени процесса отклика).
В частности, когда период CW времени процесса отклика делится на два периода, свет не подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение первого периода, и свет подводится к молекулам 61M жидкого кристалла в продолжение второго периода. В таком случае, первый период становится периодом времени, показывающим минимальное значение яркости, как видно из нижнего графика на фиг.13B.
С другой стороны, второй период оказывается периодом времени, в продолжение которого степень наклона молекул 61M жидкого кристалла относительно велика, но молекулы 61M жидкого кристалла наклонены не полностью (не на угол, необходимый для формирования изображения белого света), и, поэтому, пропускается только часть света, хотя, по существу, пропускаться должен весь свет. Тогда, значение яркости, соответствующее второму периоду, ниже, чем максимальное значение яркости.
Соответственно, даже если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой (если период CW времени процесса отклика является временем, соответствующим одному полному периоду при частоте возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью), когда СД 71 излучает свет по сигналу ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения, отличающимся от 100%, как показано на нижнем графике на фиг.13D, свет подводится к жидкокристаллической дисплейной панели 60 постоянно, с предварительно заданным интервалом в продолжение периода CW времени процесса отклика (следует отметить, что значение яркости подводимого света меньше, чем максимальное значение яркости).
Однако, так как скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является высокой, то период CW времени процесса отклика является коротким. Поэтому, как показано на фиг.12B - 12E, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается, в окрестности границы наблюдается лишь небольшое число пикселей, которые получают недостаточно света для формирования полностью белого света (смотри фиг.17).
Поэтому, диапазон PA [50H-120] пикселей, в котором упомянутые пиксели являются полутоновыми, почти не воспринимается как проблемные пиксели (смотри диаграмму изображения). Следовательно, если скорость Vr реакции относительно высока, и коэффициент заполнения отличается от 100% (например, коэффициент заполнения не превосходит 50%), то переключение от черного изображения на белое изображение выполняется с высокой скоростью, и, кроме того, пиксели с, по существу, одинаковой степенью изменения интегральной яркости являются полутоновыми только в небольшом диапазоне PA[50H-120] пикселей. Поэтому, в данном случае, на жидкокристаллической дисплейной панели 60 не создается остаточного изображения и многоконтурности.
<Повышение качества изображения с использованием коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью для управления свечением СД>
Соответствующие результаты, которые можно получить на основании фиг.14-17, (оценка качества изображения жидкокристаллической дисплейной панели 60) приведены в таблице на фиг.18.
Следует отметить, что относительный показатель вставки черного кадра (RATIO[BK]) в данной таблице равен соотношению периода, в продолжение которого СД 71 выключен, в одном полном периоде сигнала ШИМ-управления яркостью (для облегчения понимания, часть с высоким относительным показателем вставки черного кадра показана окрашенной). Кроме того, в данной таблице приведена четырехступенчатая оценка (высокий > хороший > допустимый > не допустимый) по трем элементам оценки жидкокристаллической дисплейной панели 60, которые содержат такие элементы, как четко (резко) ли или нет представляется изображение, формируется ли или нет многоконтурность, и допустимо ли или нет качество изображения, в общем.
<<Изменение коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью>>
На основании таблицы на фиг.18 можно сказать следующее. Во-первых, качество изображение является высоким в случае высокой скорости Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла, в сравнении со случаем низкой скорости Vr скорости. В частности, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, и, кроме того, если коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью составляет не более 50%, то «высокий» результат получают по всем трем элементам оценки качества изображения (следует отметить, что возбуждение СД 71 с коэффициентом заполнения не более 50% можно назвать «выполнением вставки черного кадра»).
Однако, даже если СД 71 возбуждается сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения не более 50%, то, когда скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является низкой, может возникать многоконтурность, так что общее качество изображение оказывается наихудшим. Если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является низкой, то СД 71 лучше возбуждать сигналом ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения больше, чем 50%, как видно из фиг.18.
С учетом вышеупомянутых результатов, представленных на фиг.18, если коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью можно изменять в соответствии со скоростью Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, то можно таким образом реагировать на динамические характеристики молекул 61M жидкого кристалла, чтобы создать возможность повышения качества изображения, представляемого на жидкокристаллической дисплейной панели 60 (например, можно подавлять многоконтурность и можно повышать четкость и т.п.).
Другими словами, как показано в таблице на фиг.19, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, то СД 71 следует возбуждать с относительно небольшим коэффициентом заполнения, чтобы выполнялась вставка черного кадра. С другой стороны, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно низкой, то СД 71 следует возбуждать с относительно большим коэффициентом заполнения, чтобы вставка черного кадра не выполнялась (следует отметить, что окрашивание стрелки на фиг.19 означает тенденцию к выполнению вставки черного кадра).
В данной конфигурации, к жидкому кристаллу 61 с относительно высокой скоростью Vr реакции постоянно подводится кратковременный свет с предварительно заданным интервалом, соответствующим относительно небольшому коэффициенту заполнения. Тогда, в данном случае, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 представляет изображение подобно устройству импульсного типа таким образом, что качество изображения можно повысить. С другой стороны, к жидкому кристаллу 61 с относительно низкой скоростью Vr реакции постоянно подводится кратковременный свет с предварительно заданным интервалом, свет подводится к молекулам 61M жидкого кристалла, которые не достигли предварительно заданного угла. В результате, возможно появление нарушений качества изображения (например, многоконтурности).
Однако, для данного жидкого кристалла 61 с относительно низкой скоростью Vr реакции, СД 71 возбуждается с относительно большим коэффициентом заполнения, чтобы не допустить ухудшения качества изображения. Поэтому, в данном жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, качество изображения можно повышать соответственно скорости Vr реакции жидкого кристалла 61.
Следует отметить, что скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла изменяется в зависимости не только от температуры, но также от материала. Поэтому, пороговое значение для определения, является ли скорость Vr реакции высокой или низкой (пороговое значение данных скорости реакции) устанавливается произвольно.
Например, соотношения величин значений данных скорости Vr реакции, коэффициента заполнения и относительного показателя вставки черного кадра поясняются ниже со ссылкой на фиг.20, с использованием стрелок. В частности, меньшее значение данных указано проксимальной стороной стрелки, а большее значение данных указано дистальной стороной стрелки (следует отметить, что плотность стрелки на фиг.20 означает тенденцию к выполнению вставки черного кадра).
Другими словами, как показано на фиг.20, во всем диапазоне изменения предполагаемой скорости Vr реакции устанавливается два диапазона изменения скорости Vr реакции относительно одного произвольного порогового значения (диапазон изменения не ниже, чем пороговое значение, и диапазон изменения ниже, чем пороговое значение). В диапазоне изменения скорости Vr реакции не ниже, чем пороговое значение, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с высокой скоростью Vr (Vr2) реакции. В диапазоне изменения скорости Vr реакции ниже, чем пороговое значение, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются с низкой скоростью Vr (Vr1) реакции. В данном случае, пороговое значение должно быть любой скоростью Vr реакции во всем диапазоне изменения скорости Vr реакции. Следует отметить, что число установленных пороговых значений не ограничено единицей, как показано на фиг.20. Другими словами, как показано на фиг.21, можно установить, по меньшей мере, два пороговых значения, и, относительно пороговых значений, как от границ, может быть установлено, по меньшей мере, три диапазона изменения скорости Vr реакции (диапазона данных скоростей реакции).
Дело в том, что существует, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение, и относительно порогового значения, как от границы, устанавливается множество произвольных диапазонов изменения скорости Vr реакции, так что коэффициент заполнения можно изменять для отдельных диапазонов. В данной конфигурации, скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла можно разделить на ступени, и качество изображения можно повышать соответственно ступени.
В частности, коэффициент заполнения следует изменять для каждого диапазона изменения скорости Vr реакции таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную зависимости по величине, относящейся к множеству диапазонов изменения скорости Vr реакции. Например, как показано на фиг.20, коэффициент заполнения должен иметь большое значение Duty2, если скорость Vr реакции имеет небольшое значение Vr1, тогда как коэффициент заполнения должен иметь небольшое значение Duty1, если скорость Vr реакции имеет большое значение Vr2 (следует отметить, что соотношение величин значений данных скорости Vr реакции имеет вид Vr1<Vr2, и соотношение величин значений данных коэффициента заполнения имеет вид Duty1<Duty2).
Между прочим, одним из факторов изменчивости скорости Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90 в виде изделия является температура Tp молекул 61M жидкого кристалла. Поэтому, в таблицу на фиг.21 добавлена зависимость по величине значения данных температуры Tp, и получена таблица, показанная на фиг.22 (а именно, если температура повышается, то скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла повышается). Тогда, для получения значения данных скорости Vr реакции по температуре Tp молекул 61M жидкого кристалла, блок 1 управления жидкокристаллическим дисплейным устройством 90 действует, например, следующим образом.
В частности, как показано на фиг.2, блок 14 установки коэффициента заполнения блока 10 обработки видеосигнала, содержащегося в блоке 1 управления, получает измеренные данные температуры (температурные данные) из термистора 83 панели. Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения получает одни из данных DM памяти, хранящихся в памяти 17.
В частности, данные DM памяти представляют собой таблицу данных (таблицу преобразований) скорости Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в зависимости от температуры жидкого кристалла 61 (температуры Tp жидкого кристалла). Другими словами, блок 14 установки коэффициента заполнения получает скорость Vr реакции посредством постановки температурных данных термистора 83 панели в соответствие температуре Tp жидкого кристалла в таблице данных.
Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующий полученной скорости Vr реакции. Следует отметить, что способ установки коэффициента заполнения специально не ограничен. Например, таблица данных коэффициента заполнения в зависимости от скорости Vr реакции хранится в памяти 17, и блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с использованием таблицы данных.
<<Изменение величины тока сигнала ШИМ-управления яркостью>>
Следует отметить, что, если коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливается в соответствии со скоростью Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла, то величину AM тока сигнала ШИМ-управления яркостью желательно изменять в соответствии с коэффициентом заполнения (а именно, предпочтителен вариант, в котором сигнал VD-Sd[W] ШИМ-управления яркостью корректируется так, что становится сигналом VD-Sd[W∙A] ШИМ-управления яркостью). Причина поясняется ниже.
Например, на фиг.23A представлен сигнал ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 100%, и сигнал ШИМ-управления яркостью с коэффициентом заполнения 50% (следует отметить, что сигнал ШИМ-управления яркостью имеет частоту 120 Гц, и участок между пунктирными линиями означает период одного кадра). Тогда, яркость, создаваемую упомянутыми данными сигналами ШИМ-управления яркостью, можно ориентировочно сравнивать по размерам заштрихованной площади, изображенной под графиком каждого сигнала ШИМ-управления яркостью. Другими словами, яркость можно ориентировочно сравнивать с учетом площади, представляющей собой произведение периода включения сигнала ШИМ-управления яркостью на величину его тока.
В случае на фиг.23A показаны разные коэффициенты заполнения, 100% и 50%, при одинаковой величине AM тока. При этом, в продолжение одного полного периода сигнала ШИМ-управления яркостью, период включения и величина тока в случае, когда коэффициент заполнения равен 100%, обозначены, соответственно, как W100 и AM100, и период включения и величина тока в случае, когда коэффициент заполнения равен 50%, обозначены, соответственно, как W50 и AM50. Тогда, яркость в случае с коэффициентом заполнения 100% выше, чем в случае с коэффициентом заполнения 50% (W100×AM100>W50×AM50).
Тогда, если коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью изменяется соответственно скорости Vr реакции, то возникает разность уровней яркости соответственно коэффициенту заполнения, и, следовательно, качество изображения может снижаться. Поэтому, величину тока сигнала ШИМ-управления яркостью изменяют в соответствии с коэффициентом заполнения. Например, по отношению к яркости в случае с коэффициентом заполнения 100%, показанным на фиг.23A, как показано на фиг.23B для коэффициента заполнения 80%, на фиг.23C для коэффициента заполнения 60% и на фиг.23D для коэффициента заполнения 50%, заштрихованные площади на фигурах для описания яркости уравнивают (W100×AM100=W80×AM'80=W60×AM'60=W50×AM'50).
Другими словами, блок 15 установки величины тока вычислительного блока 13 изменяет величину AM тока сигнала ШИМ-управления яркостью в случае возбуждения с коэффициентом заполнения, отличающимся от 100%, таким образом, что интегральное количество света, излучаемого за время одного полного периода сигнала ШИМ-управления яркостью, равно интегральному количеству света, излучаемого при коэффициенте заполнения 100% за время, соответствующее времени одного полного периода. Тогда, в данной конфигурации, даже если коэффициент заполнения изменяется в соответствии со скоростью Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла, яркость не изменяется из-за коэффициента заполнения (а именно, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 может изменять коэффициент заполнения, при сохранении высокой яркости).
Следует отметить, что изменение величины тока сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с коэффициентом заполнения вводят в таблицу, приведенную на фиг.22, для получения таблицы, показанной на фиг.24. Другими словами, по мере того, как степень вставки черного кадра повышается (с уменьшением коэффициента заполнения), величина AM тока повышается (AM1<AM2<AM3).
Кроме того, на способ установки величины AM тока блоком 15 установки величины тока не налагается конкретных ограничений. Например, блок 15 установки величины тока может получать сигнал данных коэффициента заполнения и выполнять вычислительную обработку, чтобы устанавливать величину AM тока, или может хранить таблицу данных величин AM тока, зависящих от коэффициента заполнения, чтобы устанавливать величину AM тока с использованием таблицы данных.
<<Другие факторы>>
Между прочим, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 содержит различные функции для повышения качества изображения. Примерами функций являются функция обработки FRC (управления частотой кадров) и функция установки режима просмотра для изменения формы представления изображения в соответствии с предпочтением наблюдателя. Кроме того, функции содержат функцию сопровождения окружающих условий для регулировки яркости жидкокристаллической дисплейной панели 60 в соответствии с внешней яркостью в среде, в которой установлено жидкокристаллическое дисплейное устройство 90. Функции дополнительно содержат функцию поддержки видеосигнала для регулировки яркости жидкокристаллической дисплейной панели 60 в соответствии с уровнем яркости или подобным параметром видеосигнала (средним уровнем ASL сигнала или подобным параметром).
Кроме того, часто желательно, чтобы коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью изменялся в соответствии с различными функциями. Например, блок 14 установки коэффициента заполнения вычислительного блока 13 получает температурные данные термистора 83 панели, как показано на блок-схеме последовательности операций способа, представленной на фиг.25 (ЭТАП 1), и получает скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла (ЭТАП 2).
Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает скорость Vr реакции (данные скорости реакции). В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменить установку коэффициента заполнения в соответствии с наличием или отсутствием действий различных функций (ЭТАП 3). Например, если скорость Vr реакции является слишком низкой, и если для коэффициента заполнения не установлено высокого значения, независимого от наличия или отсутствия действий различных функций, то, в случае, когда возникает многоконтурность (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 3), блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения равным 100%, например, с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4). В данной конфигурации не допускается возникновение многоконтурности.
Однако, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что установку коэффициента заполнения желательно изменить вследствие наличия действий различных функций (в случае ДА на ЭТАПЕ 4), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом различных функций. Поэтому, в данной конфигурации можно надежно повышать качество изображения.
(Функция обработки FRC (управления частотой кадров))
Например, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает наличие или отсутствие обработки FRC (ЭТАП 5). В частности, как показано на фиг.2, блок 14 установки коэффициента заполнения получает сигнал (сигнал включения/выключения), показывающий наличие или отсутствие обработки FRC, из блока 21 обработки FRC контроллера 20 ЖК-дисплея. Затем, если обработка FRC не выполняется (в случае НЕТ на этапе 5), а именно, потому, что число кадров видеосигнала меньше, чем предварительно заданное число, то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения, который является таким же, как коэффициент заполнения, учитывающий скорость Vr реакции, соответствующую температуре Tp жидкого кристалла, а именно, устанавливает относительно высокий коэффициент заполнения (ЭТАП 4).
С другой стороны, если обработка FRC выполняется (в случае ДА на ЭТАПЕ 5), то блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с обработкой FRC (ЭТАП 6). По приведенной причине, последний коэффициент заполнения, а именно, коэффициент заполнения, установленный на ЭТАПЕ 4, может быть таким же, как коэффициент заполнения после обработки FRC.
Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 6), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и обработки FRC (ЭТАП 7). Например, если обработка FRC выполняется, то блок 14 установки коэффициента заполнения уменьшает коэффициент заполнения (следует отметить, что тенденция к изменению величины коэффициента заполнения, соответствующая наличию или отсутствию обработки FRC, представлена в таблице на фиг.26). В данной конфигурации повышается четкость или подобный параметр качества изображения.
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 6), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, содержит блок 21 обработки FRC, который выполняет обработку по управлению частотой кадров, и блок 1 управления (в частности, блок 14 установки коэффициента заполнения) изменяет коэффициент заполнения в соответствии с наличием или отсутствием обработки FRC блоком 21 обработки FRC (следует отметить, что величина AM тока допускает изменение в соответствии с изменением коэффициента заполнения). Следует отметить, что коэффициент заполнения в случае, когда выполняется обработка FRC, меньше, чем коэффициент заполнения в случае, когда обработка FRC не выполняется (смотри фиг.26).
(Функция установки режима просмотра)
Блок 14 установки коэффициента заполнения может дополнительно выполнять оценку в соответствии с установкой режима просмотра. В частности, как показано на фиг.2, блок 14 установки коэффициента заполнения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра, из блока 16 установки режима просмотра блока 10 обработки видеосигнала, например, сигнал, указывающий спортивный режим с относительно высокой степенью подвижности изображений.
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.27 (ЭТАП 1 - ЭТАП 4 являются такими же, как описано выше), блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии со степенью подвижности изображений (ЭТАП 15). По приведенной причине, последний коэффициент заполнения, а именно, коэффициент заполнения, установленный на ЭТАПЕ 4, может быть таким же, как коэффициент заполнения в случае, когда степень подвижности изображений является высокой.
Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 15), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла и степени подвижности изображений (ЭТАП 16). Например, если установлен спортивный режим, то блок 14 установки коэффициента заполнения уменьшает коэффициент заполнения (следует отметить, что тенденция к изменению величины коэффициента заполнения, соответствующая зависимости по величине от степени подвижности изображений, показана в таблице на фиг.28). В данной конфигурации, четкость или подобный параметр качества изображения повышается.
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 15), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, содержит блок 16 установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической дисплейной панели 60. Когда блок 16 установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок 1 управления (в частности, блок 14 установки коэффициента заполнения) изменяет коэффициент заполнения в соответствии с выбранным режимом просмотра (следует отметить, что величину AM тока можно изменять в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Затем, в качестве примера изменения коэффициента заполнения, описанного выше, если блок 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высокой степенью подвижности изображения и режим просмотра с низкой степенью подвижности изображения в соответствии со степенью подвижности изображения видеоданных, то коэффициент заполнения изменяется для каждого выбранного режима просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную зависимости по величине от степени подвижности изображений во множестве режимов просмотра (смотри фиг.28).
Кроме того, блок 14 установки коэффициента заполнения может дополнительно выполнять оценку в соответствии с установкой режима просмотра разного коэффициента контрастности. В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра, из блока 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий динамический режим с относительно высоким коэффициентом контрастности.
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.29 (ЭТАП 1 - ЭТАП 4 являются такими же, которые описаны выше), блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменить последний коэффициент заполнения в соответствии с коэффициентом контрастности (ЭТАП 25). По приведенной причине, коэффициент заполнения, а именно, коэффициент заполнения, установленный на ЭТАПЕ 4 может быть таким же, как коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент контрастности имеет высокое значение.
Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 25), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла и коэффициента контрастности (ЭТАП 26). Например, если установлен динамический режим, то блок 14 установки коэффициента заполнения уменьшает коэффициент заполнения (следует отметить, что тенденция изменения величины коэффициента заполнения в соответствии с зависимостью по величине от коэффициента контрастности показана в таблице на фиг.30). В данной конфигурации повышается четкость или подобный параметр качества изображения.
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 25), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Другими словами, если блок 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контраста и режим просмотра с низким уровнем контраста в соответствии с уровнем контраста видеоданных, то коэффициент заполнения изменяется для каждого выбранного режима просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную зависимости по величине от уровня контраста во множестве режимов просмотра (смотри фиг.30).
Следует отметить, что существует много типов режимов просмотра, и блок 14 установки коэффициента заполнения может устанавливать коэффициент заполнения в комбинации с различными режимами. Например, блок 14 установки коэффициента заполнения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра из блока 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий спортивный режим с относительно высокой степенью подвижности изображений и динамический режим с относительно высоким коэффициентом контрастности.
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа, представленной на фиг.31 (ЭТАП 1 - ЭТАП 4 являются такими же, как описано выше), блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, например, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии со степенью подвижности изображений (ЭТАП 15). Затем, если принимается решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 15), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 15), то дополнительно выполняется оценка, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с коэффициентом контрастности (ЭТАП 36). Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимается решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 36), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, степени подвижности изображений и коэффициентом контрастности (ЭТАП 37).
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 36), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и степени подвижности изображений (ЭТАП 16).
Следует отметить, что на блок-схеме последовательности операций способа, представленной на фиг.31, сначала учитывается степень подвижности изображений, и затем учитывается коэффициент контрастности, но приведенную очередность можно изменить.
(Функция сопровождения окружающих условий)
В дополнение, блок 14 установки коэффициента заполнения может выполнять оценку в зависимости от яркости окружающей среды, в которой находятся молекулы 61M жидкого кристалла. В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения получает данные освещенности датчика 84 внешней освещенности, как показано на фиг.2 (а именно, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает яркость в месте, в котором установлено жидкокристаллическое дисплейное устройство 90, на основании освещенности, измеренной датчиком 84 внешней освещенности, который измеряет внешнюю освещенность).
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.32 (ЭТАП 1 - ЭТАП 4 являются такими же, как описано выше), блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с данными освещенности (ЭТАП 45). По приведенной причине, последний коэффициент заполнения, а именно, коэффициент заполнения, установленный на ЭТАПЕ 4 может быть таким же, как коэффициент заполнения в случае, когда данные освещенности являются высокими (а именно, в случае, когда окружающая среда является относительно яркой).
Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 45), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и данных освещенности (ЭТАП 46). Например, если жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 установлено в относительно яркой окружающей среде, то блок 14 установки коэффициента заполнения уменьшает коэффициент заполнения (следует отметить, что тенденция к изменению величины коэффициента заполнения, соответствующая зависимости по величине от данных освещенности, показана в таблице на фиг.33). В данной конфигурации повышается четкость или подобный параметр качества изображения.
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 45), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, получает данные внешней освещенности и изменяет коэффициент заполнения в соответствии с данными освещенности (следует отметить, что величина AM тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения). Следует отметить, что коэффициент заполнения изменяется для каждого диапазона данных освещенности таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную зависимости по величине от значения данных в каждом из множества диапазонов данных освещенности (смотри фиг.33).
(Функция поддержки видеосигнала)
Блок 14 установки коэффициента заполнения дополнительно может выполнять оценку в зависимости от яркости или подобного параметра видеосигнала (среднего уровня ASL сигнала или подобного параметра). В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения получает гистограммные данные HGM из блока 12 обработки гистограммы через вычислительный блок 13, как показано на фиг.2. В таком случае, коэффициент заполнения изменяется с использованием гистограммных данных HGM.
В данном случае, скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла зависит от температуры, а также зависит от изменения между градациями. Примеры зависимостей показаны на фиг.34 и 35. Приведенные графики показывают время наклонной реакции молекул 61M жидкого кристалла, которое изменяет его градацию от 0-го уровня градации до другого уровня градации. Фиг.34 соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.35 соответствует относительно низкой температуре Tp жидкого кристалла (следует отметить, что жидкий кристалл 61 находится в режиме MVA (мультидоменной вертикальной ориентации)).
Из сравнения графика на фиг.34 и графика на фиг.35 видно, что разность TW между максимальным значением и минимальным значением времени реакции различается в зависимости от температуры Tp жидкого кристалла (разность TW[MVA, HOT (НАГРЕТЫЙ)] при высокой температуре Tp жидкого кристалла меньше, чем разность TW[MVA, COLD (ХОЛОДНЫЙ)] при низкой температуре Tp жидкого кристалла). Кроме того, на графике, приведенном на фиг.34, и на графике, приведенном на фиг.35, время реакции постепенно снижается от 0-го уровня градации до 255-го уровня градации (кривая графика монотонно снижается во всем широком диапазоне градаций).
В случае, когда разность TW на кривой графика является значительной, если на изображении (изображении одного кадра) существует разность между занятостью низкого диапазона градаций и занятостью высокого диапазона градаций, то возможно ухудшение качества изображения в зависимости от характеристик задней подсветки BL.
Например, если занятость низкого диапазона градаций является высокой (а именно, если изображение характеризуется относительно низкой градацией) при низкой температуре Tp жидкого кристалла, приблизительно, 20°C, то скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла становится относительно низкой. Если, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью установлен так, чтобы обеспечить его низкое значение для данных молекул 61M жидкого кристалла, то возможно образование многоконтурности, как показано на фиг.15. Поэтому, в данном случае, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью устанавливают, чтобы обеспечить его высокое значение для предотвращения многоконтурности.
Напротив, если высокой является занятость высокого диапазона градаций (а именно, если изображение характеризуется относительно высокой градацией), то скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла становится относительно высокой. Поэтому, в данном случае, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью следует установить так, чтобы обеспечить его низкое значение для повышения четкости или подобного параметра качества изображения (а именно, чтобы можно было получить заметный эффект вставки черного кадра сигнала ШИМ-управления яркостью).
Тогда, если коэффициент заполнения изменяется в соответствии с занятостью диапазона градаций в изображении, как показано на блоке-схеме последовательности операций способа на фиг.36 (ЭТАП 1 - ЭТАП 4 являются такими же, как описано выше), то блок 14 установки коэффициента заполнения получает гистограммные данные HGM из вычислительного блока 13 (ЭТАП 55). Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения получает пороговое значение градаций (данные порогового значения градаций), установленное в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, предварительно сохраненное в памяти 17, и оценивает, можно ли или нет установить конкретный диапазон градаций (ЭТАП 56).
Например, если температура Tp жидкого кристалла является высокой, то разность TW[MVA, НАГРЕТЫЙ] является относительно небольшой, как показано на фиг.34. Тогда, разность времени реакции вследствие изменения градации при высокой температуре Tp жидкого кристалла является меньше, чем разность времени реакции вследствие изменения градации при низкой температуре Tp жидкого кристалла.
Поэтому, если разность времени реакции вследствие изменения градации, когда температура Tp жидкого кристалла является высокой, установлена так, чтобы находиться в допустимом диапазоне, то, когда упомянутая температура Tp жидкого кристалла является высокой, отсутствует необходимость установки, с использованием, при этом, гистограммных данных HGM, конкретного диапазона градаций, в котором должен изменяться коэффициент заполнения, (например, низкий диапазон градаций) (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 56). Поэтому, в приведенном случае, блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Напротив, как показано на фиг.35, если разность времени реакции вследствие изменения градации, когда температура Tp жидкого кристалла является низкой, установлена так, что находится вне допустимого диапазона, то блок 14 установки коэффициента заполнения пробует изменить коэффициент заполнения, с использованием, при этом, гистограммных данных HGM (в случае ДА на ЭТАПЕ 56). В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает конкретный диапазон градаций, в котором коэффициент заполнения следует изменять на основании гистограммных данных HGM и порогового значения градаций, установленного в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, хранящейся в памяти 17 (ЭТАП 57). Например, если температура Tp жидкого кристалла имеет низкое значение (например, приблизительно, 20°C) для жидкого кристалла 61 в режиме MVA, то, как показано на фиг.35, в качестве конкретного диапазона градаций устанавливается диапазон от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций (а именно, для конкретного диапазона градаций устанавливается диапазон градаций от 0 или более до 128 или менее в пределах всего диапазона градаций от 0 или более до 255 или менее).
Кроме того, блок 14 установки коэффициента заполнения получает занятость конкретного диапазона градаций в изображении (изображении одного кадра) из гистограммных данных HGM и сравнивает занятость с пороговым значением, относящимся к занятости конкретного диапазона градаций, (пороговым значением занятости; например, 50%), хранящимся в памяти 17 (ЭТАП 58).
Тогда, если занятость не равна или не меньше, чем пороговое значение (а именно, если занятость больше, чем пороговое значение занятости; в случае НЕТ на ЭТАПЕ 58), то можно утверждать, что изображение является изображением с низкими градациями, содержащим высокую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Тогда, чтобы не допустить появления многоконтурности, показанной на фиг.15, блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает большой коэффициент заполнения, например, 100%, с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Напротив, если занятость равна или меньше, чем пороговое значение (в случае ДА на ЭТАПЕ 58), то можно утверждать, что изображение является изображением с высокими градациями, содержащим только низкую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Тогда, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с занятостью, (ЭТАП 59). По приведенной причине, последний коэффициент заполнения, а именно, коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, может не отличаться от коэффициента заполнения в случае, когда занятость является высокой (а именно, в случае изображения с низкими градациями).
Тогда, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 59), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и градаций (а именно, гистограммных данных HGM) (ЭТАП 60). Например, если на жидкокристаллической дисплейной панели 60 жидкокристаллического дисплейного устройства 90 режима MVA представляется изображение с относительно высокими градациями, то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает низкий коэффициент заполнения, например, 50% (следует отметить, что тенденция изменения величины коэффициента заполнения, соответствующая зависимости по величине от занятости, показана в таблице на фиг.37). В данной конфигурации повышается четкость или подобный параметр качества изображения.
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 59), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 4).
Другими словами, в блоке 1 управления, блок 18 гистограммы формирует гистограмму видеосигнала для формирования гистограммных данных HGM частотного распределения градации. Кроме того, блок 1 управления разбивает полную градацию гистограммных данных HGM и оценивает, является ли или нет занятость, по меньшей мере, одного конкретного диапазона градаций из полученных разбиением диапазонов градаций выше порогового значения занятости.
Затем, коэффициент заполнения в случае, когда имеет место превышение порогового значения занятости, устанавливается так, чтобы быть выше, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено. С другой стороны, коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, устанавливается так, чтобы быть ниже, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено (следует отметить, что величину AM тока можно изменять в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Следует отметить, что, в жидком кристалле 61 в режиме MVA, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла, приблизительно, равна 20°C, вышеупомянутый конкретный диапазон градаций от 0-го уровня градации до 128-го уровня градации и пороговое значение 50% занятости для занятости конкретного диапазона градаций являются всего лишь примерами (можно создать множество конкретных диапазонов градаций). Например, в соответствии с температурными данными термистора 83 панели, а именно, температурой Tp жидкого кристалла, можно изменять, по меньшей мере, что-то одно из конкретного диапазона градаций и порогового значения занятости. Поэтому, например, в случае температуры Tp жидкого кристалла, показанной на фиг.34, также можно установить конкретный диапазон градаций.
Кроме того, как показано на фиг.38 и 39, в жидком кристалле 61 в режиме IPS (с плоскостным переключением), разность TW между максимальным значением и минимальным значением времени реакции является относительно небольшой как в случае, когда температура Tp жидкого кристалла является высокой (смотри фиг.38), так и в случае, когда температура Tp жидкого кристалла является низкой (смотри фиг.39) (следует отметить, что фиг.38 и 39 показывают, подобно фиг.34 и 35, время наклонной реакции молекул 61M жидкого кристалла, которое изменяет его градацию от 0-го уровня градации до другого уровня градации). Дело в том, что фиг.38 и 39 являются плоскими кривыми графиков в сравнении, например, с фиг.35.
Другими словами, разность времени реакции вследствие изменения градации является относительно небольшой как при высокой, так и при низкой температурах Tp жидкого кристалла. Поэтому, в изображении установлен конкретный диапазон градаций, и, кроме того, коэффициент заполнения нельзя изменять в соответствии с занятостью конкретного диапазона. Однако, в некоторых случаях, коэффициент заполнения можно изменять в соответствии с функцией поддержки видеосигнала.
(Сочетание различных функций)
Впрочем, вышеописанные функция обработки FRC (управления частотой кадров), функция установки режима просмотра, функция сопровождения окружающих условий и функция поддержки видеосигнала могут действовать в различных сочетаниях. В данном случае также можно изменять коэффициент заполнения.
Например, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.36, если коэффициент заполнения изменяется в соответствии с функцией поддержки видеосигнала после ДА на этапе 59, то, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.40, блок 14 установки коэффициента заполнения может оценить наличие или отсутствие обработки FRC (ЭТАП 61). Затем, если обработка FRC не выполняется (в случае НЕТ на этапе 61), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла на ЭТАПЕ 60, и градации (ЭТАП 60).
С другой стороны, даже если обработка FRC существует, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с обработкой FRC (ЭТАП 62). Тогда, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что изменять последний коэффициент заполнения не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 62), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла на ЭТАПЕ 60, и градации (ЭТАП 60).
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 62), то, после этого, блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с режимом просмотра (например, степенью подвижности изображения) (ЭТАП 63). Тогда, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что изменять последний коэффициент заполнения не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 63), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, градации и обработке FRC (ЭТАП 64).
С другой стороны, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 63), то блок 14 установки коэффициента заполнения оценивает, требуется ли или нет изменять последний коэффициент заполнения в соответствии с данными освещенности (ЭТАП 65). Тогда, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что изменять последний коэффициент заполнения не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 65), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, градации, обработке FRC и режима просмотра (ЭТАП 66).
Затем, если блок 14 установки коэффициента заполнения принимает решение, что последний коэффициент заполнения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 65), то блок 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, градации и обработке FRC, режима просмотра и данным освещенности (ЭТАП 67).
Другими словами, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.40, даже если функция обработки FRC, функция установки режима просмотра, функция сопровождения окружающих условий и функция поддержки видеосигнала действуют совместно, блок 14 установки коэффициента заполнения может изменять коэффициент заполнения (следует отметить, что величина AM тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Кроме того, очередность функций не ограничена очередностью из функции поддержки видеосигнала, функции обработки FRC, функции установки режима просмотра и функции сопровождения окружающих условий, как показано на блок-схемах последовательности операций способа, приведенных на фиг.36 и 40. Последовательность можно изменять. К тому же, число функций в сочетании не ограничено четырьмя, содержащими функцию поддержки видеосигнала, функцию обработки FRC, функцию установки режима просмотра и функцию сопровождения окружающих условий. Число может быть равным трем или менее или пяти или более, если имеются другие различные функции.
<Численные примеры, имеющие отношение к коэффициенту заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью>
Следует отметить, что приводимыми выше численными примерами коэффициента заполнения были 50% и 100%. Однако, приведенные значения, разумеется, не ограничивают изобретение.
Например, на фиг.41-44 представлены графики, аналогичные графикам на фиг.14-17 (поэтому, скорость прокрутки составляет 32 пикселей/16,7 мс). Фиг.41 поясняет случай, когда скорость Vr реакции является относительно низкой, и коэффициент заполнения равен 70%, и фиг.42 поясняет случай, когда скорость Vr реакции является относительно низкой, и коэффициент заполнения равен 30%. С другой стороны, фиг.43 поясняет случай, когда скорость Vr реакции является относительно высокой, и коэффициент заполнения равен 70%, и фиг.44 поясняет случай, когда скорость Vr реакции является относительно высокой, и коэффициент заполнения равен 30%. Сравнение приведенных диаграмм с фиг.14-17 позволяет утверждать следующее.
Из сравнения фиг.41 с фиг.14 заметно, что ступенька кривой графика, которая не показана на фиг.14, подтверждена на фиг.41. Другими словами, на фиг.41 заметно присутствие полутоновых пикселей, имеющих разные степени изменения интегральной яркости (а именно, наклонов кривой графика на фиг.14). Однако, различие степеней изменения интегральной яркости не так велико, как показано на фиг.15. Поэтому, многоконтурность не создается.
Напротив, на фиг.42, различие степеней изменения интегральной яркости больше, чем на фиг.15. Поэтому, создается более выраженная многоконтурность, чем в случае, показанном на фиг.15. Поэтому, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно низкой, то желательно, чтобы коэффициент заполнения был больше, чем 50%, предпочтительно, не менее 70%, более предпочтительно, 100%. В данной конфигурации можно предотвратить многоконтурность.
Кроме того, сравнение фиг.43 с фиг.18 показывает, что наклон кривой графика на фиг.43 больше, чем наклон кривой графика на фиг.18 (однако, остаточное изображение еще видно). Сравнение фиг.44 с фиг.17 дополнительно показывает, что наклон кривой графика на фиг.44 больше, чем наклон кривой графика на фиг.17.
Из приведенных графиков очевидно, что, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, то эффект вставки черного кадра становится более заметным по мере того, как коэффициент заполнения уменьшается (например, повышается четкость или подобный параметр качества изображения). Другими словами, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, то целесообразно, чтобы коэффициент заполнения был не более 50%, предпочтительно, не более 30%.
[Второй вариант осуществления]
Далее приведено описание второго варианте осуществления. Следует отметить, что элемент, обладающий такой же функцией, как элемент, используемый в первом варианте осуществления, обозначен такой же числовой позицией или условным обозначением, и его описание не приведено.
В первом варианте осуществления, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью или коэффициент заполнения и величина тока различным образом изменяются для повышения качества изображения. Для повышения качества изображения можно применить другое подобное управление. Например, качество изображения можно повышать различным изменением частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью. В связи с изложенным, ниже приведено описание жидкокристаллического дисплейного устройства 90, которое выполняет упомянутое управление.
<Жидкокристаллическое дисплейное устройство>
На фиг.45-47 представлены блок-схемы, поясняющие различные элементы, имеющие отношение к жидкокристаллическому дисплейному устройству 90 (следует отметить, что фиг.46 и 47 являются подробными блок-схемами частей, выбранных на фиг.45). В качестве одного из различий между жидкокристаллическим дисплейным устройством 90 в соответствии с первым вариантом осуществления и жидкокристаллическим дисплейным устройством 90 в соответствии со вторым вариантом осуществления, установочный сигнал CS для установки частоты возбуждения СД 71 (частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью) передается из контроллера 30 СД в драйвер 85 СД (смотри фиг.45 и 47).
Кроме того, как показано на фиг.46 и 47, гистограммные данные HGM (HGM[S]/HGM[L]) вычислительного блока 13, различные данные (данные DM памяти), хранящиеся в памяти 17, сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра, из блока 16 установки режима просмотра, температурные данные из термистора 83 панели и данные освещенности датчика 84 внешней освещенности передаются не в блок 14 установки коэффициента заполнения, а передаются в блок 1 управления (в частности, контроллер 30 СД). Кроме того, в контроллер 30 СД передается сигнал, показывающий наличие или отсутствие обработки FRC, из блока 21 обработки FRC (сигнал включения/выключения).
В частности, гистограммные данные HGM, данные DM памяти, сигнал MD типа режима, температурные данные, данные освещенности и сигнал включения/выключения содержатся в контроллере 30 СД и передаются в блок 41 изменения частоты возбуждения, содержащийся в контроллере 30 СД. Затем, блок 41 изменения частоты возбуждения переключает частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла.
Например, если частота кадров жидкокристаллической дисплейной панели 60 равна 120 Гц, и частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью также равна 120 Гц (однако, коэффициент заполнения равен 50%), и если температура Tp жидкого кристалла является низкой, то возможно образование многоконтурности, как показано на фиг.15. Поэтому, в первом варианте осуществления, блок 14 установки коэффициента заполнения осуществляет управление в направлении повышения коэффициента заполнения.
<Повышение качества изображения с использованием частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью для управления свечением СД>
В случае со вторым вариантом осуществления, коэффициент заполнения не изменяется, однако, блок 41 изменения частоты возбуждения изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью до частоты выше, чем 120 Гц, например, до 480 Гц. Тогда, аналогично тому, как показано на фиг.48A, соответствующей фиг.15 (и аналогичной фиг.13B), даже если частота FQ[PWM] возбуждения равна 480 Гц, свет подводится к жидкокристаллической дисплейной панели 60 постоянно, с предварительно заданным интервалом в продолжение периода CW времени процесса отклика (смотри фиг.48B). В таком случае, значение яркости подводимого света меньше, чем максимальное значение яркости.
Однако, как видно из сравнения фиг.48A и 48B, в продолжение периода CW времени процесса отклика, число периодов высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью больше увеличивается в случае, когда частота FQ[PWM] возбуждения равна 480 Гц, чем в случае, когда частота FQ[PWM] возбуждения равна 120 Гц.
Тогда, как показано на фиг.12B-12E, когда граница между черным изображением и белым изображением перемещается, то интегральная яркость, соответствующая окрестности границы, становится такой, как показано на графике, приведенном на фиг.49 (следует отметить, что скорость прокрутки составляет 32 пикселей/16,7 мс). Другими словами, в окрестности границы формируются пиксели, получающие недостаточно света для формирования изображения полностью белого цвета.
Диапазон PA[50L-480] пикселей, в котором упомянутые пиксели являются полутоновыми, воспринимается как проблемные пиксели (смотри диаграмму изображения). В частности, переключение от черного изображения на белое изображение выполняется не с высокой скоростью, и в диапазоне PA[50L-480] пикселей содержатся пиксели, имеющие разные степени изменения интегральной яркости (а именно, наклоны кривой графика, приведенной на фиг.49).
Однако, в отличие от случая, представленного на фиг.15, в случае, представленном на фиг.49, в продолжение периода CW времени процесса отклика присутствует большое число периодов высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью. Тогда, число ступенек кривой графика на фиг.49, обусловленных степенью изменения интегральной яркости, оказывается больше, чем число ступенек кривой графика на фиг.15. В таком случае, кривая графика на фиг.49 является псевдоподобной кривой графика на фиг.14. Поэтому, в случае, представленном на фиг.49, образуется не многоконтурность, а только остаточное изображение. Другими словами, можно предотвращать возникновение многоконтурности, которая может главной причиной наиболее серьезного ухудшения качества изображения.
<<Изменение частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью>>
С учетом вышеописанного результата, представленного на фиг.49, если частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью изменяется в соответствии со скоростью Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, то можно таким образом реагировать на динамические характеристики молекул 61M жидкого кристалла, чтобы создать возможность повышения качества изображения, представляемого на жидкокристаллической дисплейной панели 60 (например, можно устранять появление многоконтурности, при одновременном повышении четкости и подобных параметров).
Другими словами, как показано в таблице на фиг.50, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно высокой, то СД 71 следует возбуждать с относительно низкой частотой FQ[PWM] возбуждения. С другой стороны, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является относительно низкой, то СД 71 следует возбуждать с относительно высокой частотой FQ[PWM] возбуждения.
Следует отметить, что, как описано выше в первом варианте осуществления, пороговое значение (пороговое значение данных скорости реакции) для определения высокой или низкой скорости Vr реакции устанавливают произвольным образом. Поэтому, таблицы созданы с использованием стрелок, подобно фиг.20 и 21, и, тем самым, получены таблицы, представленные на фиг.51 и 52.
Другими словами, существует, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение, так что множество диапазонов произвольной скорости Vr реакции устанавливаются с разграничением по пороговому значению, и частоту FQ[PWM] возбуждения следует изменять для каждого диапазона. В данной конфигурации, скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла разделяется на ступени, и качество изображения можно повышать соответственно ступени.
В частности, частоту FQ[PWM] возбуждения целесообразно изменять для каждого диапазона скорости Vr реакции таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную зависимости по величине, относящейся к множеству диапазонов изменения скорости Vr реакции. Например, как показано на фиг.51, если значение скорости Vr реакции является небольшим значением Vr1, то частота FQ[PWM] возбуждения должна иметь большое значение FQ[PWM]2. Если значение скорости Vr реакции является большим значением Vr2, то частота FQ[PWM] возбуждения должна иметь небольшое значение FQ[PWM]1 (следует отметить, что соотношение величин значений данных скорости Vr реакции имеет вид Vr1<Vr2, и соотношение величин значений данных частоты FQ[PWM] возбуждения имеет вид FQ[PWM]1<FQ[PWM]2).
В данном случае, одним из факторов изменчивости скорости Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90 в виде изделия является температура Tp молекул 61M жидкого кристалла. Поэтому, посредством добавления зависимости величины от значения данных температуры Tp в таблицу на фиг.52 получена таблица, показанная на фиг.53. Поэтому, для получения значения данных скорости Vr реакции по температуре Tp молекул 61M жидкого кристалла, блок 1 управления жидкокристаллическим дисплейным устройством 90 работает, например, следующим образом.
В частности, как показано на фиг.47, блок 41 изменения частоты возбуждения контроллера 30 СД, содержащегося в блоке 1 управления получает измеренные температурные данные (температурные данные) из термистора 83 панели. Затем, блок 41 изменения частоты возбуждения получает одни из данных DM памяти, хранящихся в памяти 17.
В частности, упомянутые данные DM памяти являются таблицей данных скорости Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла в зависимости от температуры жидкого кристалла 61 (температуры Tp жидкого кристалла). Другими словами, блок 41 изменения частоты возбуждения получает скорость Vr реакции посредством поставки температурных данных из термистора 83 панели в соответствие с температурой Tp жидкого кристалла в таблице данных.
Затем, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью, соответствующую полученной скорости Vr реакции. Следует отметить, что приведенный способ установки частоты FQ[PWM] возбуждения особо не ограничен. Например, блок 41 изменения частоты возбуждения может формировать установочный сигнал CS посредством его обработки после получения скорости Vr реакции, чтобы, тем самым, устанавливать частоту FQ[PWM] возбуждения, или может сам хранить таблицу данных частоты FQ[PWM] возбуждения в зависимости от скорости Vr реакции и формировать установочный сигнал CS с использованием таблицы данных, чтобы, тем самым, устанавливать частоту FQ[PWM] генерации.
<<Другие факторы>>
Жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 в приведенном случае содержит также функцию поддержки видеосигнала, функцию обработки FRC (управления частотой кадров), функцию установки режима просмотра и функцию сопровождения окружающих условий, рассмотренные выше в первом варианте осуществления.
Дополнительно возможен случай, в котором частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью целесообразно изменять в соответствии с различными функциями. Например, блок 41 изменения частоты возбуждения контроллера 30 СД получает температурные данные из термистора 83 панели, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.54 (ЭТАП 101), и получает скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла (ЭТАП 102).
Поэтому, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает скорость Vr реакции (данные скорости реакции). В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменить установку частоты FQ[PWM] возбуждения в соответствии с наличием или отсутствием действия различных функций (ЭТАП 103). Например, если скорость Vr реакции является высокой, и если частота FQ[PWM] возбуждения назначается низкой, независимо от наличия или отсутствия действия различных функций, то, в случае, когда получают эффект вставки черного кадра (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 103), блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения равной 120 Гц, например, с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104). В данной конфигурации повышаются характеристики подвижного изображения или подобные параметры качества изображения.
Однако, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что установку частоты FQ[PWM] возбуждения требуется изменить из-за того, что сказываются действия различных функций (в случае ДА на ЭТАПЕ 104), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом различных функций. Благодаря этому, в данной конфигурации можно надежно повышать качество изображения.
(Функция поддержки видеосигнала)
Например, блок 41 изменения частоты возбуждения может выполнять оценку в соответствии с яркостью или подобным параметром видеосигнала (средним уровнем ASL сигнала и т.п.). Обычно, если занятость нижнего диапазона градаций, например, является высокой в изображении одного кадра (а именно, если изображение является изображением с относительно низкими градациями), то время включения СД 71 устанавливается коротким (а именно, коэффициент заполнения является небольшим). С другой стороны, если занятость нижнего диапазона градаций является низкой (а именно, если изображение является изображением с относительно высокими градациями), то время включения СД 71 устанавливается длительным (а именно, коэффициент заполнения является большим).
Тогда, если изображение содержит относительно высокие градации, то молекулы 61M жидкого кристалла могут наблюдаться в продолжение периода CW времени процесса отклика в свете от СД 71 (а именно, задней подсветке BL), и, в результате, возможно образование многоконтурности, остаточного изображения и т.п.
Тогда, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.54, частота FQ[PWM] возбуждения изменяется в соответствии с занятостью диапазона градаций в изображении. В частности, блок 14 установки коэффициента заполнения получает гистограммные данные HGM из вычислительного блока 13 (ЭТАП 105). Затем, блок 14 установки коэффициента заполнения получает пороговое значение градаций (данные порогового значения градаций), установленное в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, предварительно сохраненной в памяти 17, и оценивает, можно ли или нет установить конкретный диапазон градаций (ЭТАП 106).
По приведенной причине, как изложено выше в первом варианте осуществления, существует случай, когда разность времени реакции вследствие изменения градации при высокой температуре Tp жидкого кристалла устанавливается так, чтобы находиться в допустимом диапазоне, как показано, например, на фиг.34.
Когда упомянутая температура Tp жидкого кристалла является высокой, как в приведенном случае, то нет необходимости устанавливать, с использованием гистограммных данных HGM, конкретный диапазон градаций, в котором следует изменять частоту FQ[PWM] возбуждения, (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 106). Поэтому, в данном случае, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
Напротив, если разность времени реакции вследствие изменения градации, когда температура Tp жидкого кристалла является низкой, установлена так, чтобы находиться вне допустимого диапазона, то блок 41 изменения частоты возбуждения пробует изменить частоту FQ[PWM] возбуждения с использованием гистограммных данных HGM (в случае ДА на ЭТАПЕ 106).
В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает конкретный диапазон градаций, в котором частоту FQ[PWM] возбуждения следует изменять на основании гистограммных данных HGM и порогового значения градаций, установленного в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, хранящейся в памяти 17 (ЭТАП 107). Например, если температура Tp жидкого кристалла имеет низкое значение (например, приблизительно, 20°C) для жидкого кристалла 61 в режиме MVA, то, как показано на фиг.35, в качестве конкретного диапазона градаций устанавливается диапазон от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций.
Кроме того, блок 41 изменения частоты возбуждения получает занятость конкретного диапазона градаций в изображении (изображении одного кадра) и сравнивает занятость с пороговым значением, относящимся к занятости конкретного диапазона градаций, (пороговым значением занятости; например, 50%), хранящимся в памяти 17 (ЭТАП 108).
Тогда, если занятость не равна или не меньше, чем пороговое значение (а именно, если занятость больше, чем пороговое значение занятости; в случае НЕТ на ЭТАПЕ 108), то можно утверждать, что изображение является изображением с низкими градациями, содержащим высокую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Тогда, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью для изображения с низкими градациями имеет меньшее значение, чем коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью для изображения с высокими градациями.
Следовательно, молекулы 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика почти не заметны в свете от СД 71, и, в результате, почти не создаются многоконтурность, остаточное изображение и т.п. Поэтому, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, например, 120 Гц (ЭТАП 104).
Напротив, если занятость равна или меньше, чем пороговое значение (в случае ДА на ЭТАПЕ 108), то можно утверждать, что изображение является изображением с высокими градациями, содержащим только низкую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Тогда, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменять последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с занятостью, (ЭТАП 109). По приведенной причине, последняя частота FQ[PWM] возбуждения, а именно, частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на ЭТАПЕ 104, может не отличаться от частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда занятость является высокой (а именно, в случае изображения с низкими градациями).
Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 109), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и градаций (а именно, гистограммных данных HGM) (ЭТАП 110).
Например, если на жидкокристаллической дисплейной панели 60 жидкокристаллического дисплейного устройства 90 режима MVA представляется изображение с относительно высокими градациями, то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения, например, 480 Гц (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты возбуждения блоком 41 изменения частоты возбуждения в соответствии с зависимостью по величине от занятости показана в таблице на фиг.55). В данной конфигурации, даже если коэффициент заполнения имеет высокое значение для изображения с высокими градациями, в сравнении с изображением с низкими градациями, можно предотвратить образование многоконтурности.
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 109), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
Другими словами, в блоке 1 управления, блок 18 гистограммы формирует гистограмму видеосигнала для формирования гистограммных данных HGM частотного распределения градации. Кроме того, блок 1 управления разбивает полную градацию гистограммных данных HGM и оценивает, является ли или нет занятость, по меньшей мере, одного конкретного диапазона градаций из полученных разбиением диапазонов градаций выше порогового значения занятости.
Затем, частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда имеет место превышение порогового значения занятости, устанавливается так, чтобы быть ниже, чем частота возбуждения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено. С другой стороны, частота возбуждения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, устанавливается так, чтобы быть выше, чем частота возбуждения в случае, когда пороговое значение занятости превышено.
Следует отметить, что, в жидком кристалле 61 в режиме MVA, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла, приблизительно, равна 20°C, вышеупомянутый конкретный диапазон градаций от 0-го уровня градации до 128-го уровня градации и пороговое значение 50% занятости для занятости конкретного диапазона градаций являются всего лишь примерами, как в первом варианте осуществления (можно создать множество конкретных диапазонов градаций). Кроме того, вышеупомянутые частоты FQ[PWM] возбуждения 480 Гц и 120 Гц являются всего лишь примерными.
К тому же, как показано на фиг.38 и 39, в случае жидкого кристалла 61 в режиме IPS (с плоскостным переключением) также, подобно первому варианту осуществления, установлен конкретный диапазон градаций в изображении, и, кроме того, частоту FQ[PWM] возбуждения нельзя изменять в соответствии с занятостью конкретного диапазона. Однако, в некоторых случаях, частоту FQ[PWM] возбуждения можно изменять в соответствии с функцией поддержки видеосигнала.
(Функция обработки FRC (управления частотой кадров))
Кроме того, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.56 (ЭТАП 101 - ЭТАП 104 являются такими же, как описано выше), блок 41 изменения частоты возбуждения может оценивать наличие или отсутствие обработки FRC (ЭТАП 105). В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения получает сигнал (сигнал включения/выключения), указывающий наличие или отсутствие обработки FRC из блока 21 обработки FRC контроллера 20 ЖК-дисплея.
Тогда, если обработка FRC выполняется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 125), то изменение видеосигнала между кадрами относительно невелико. Поэтому, наклон молекул 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика является почти незаметным. Поэтому, чтобы сделать заметными характеристики подвижного изображения, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения, которая аналогична частоте FQ[PWM] возбуждения, учитывающей скорость Vr реакции, соответствующую температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
С другой стороны, если обработка FRC не выполняется (в случае ДА на ЭТАПЕ 125), блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменять последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с обработкой FRC (ЭТАП 126). По приведенной причине, существует ситуация, когда последняя частота FQ[PWM] возбуждения, а именно, частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на ЭТАПЕ 104, может быть такой же, как частота FQ[PWM] возбуждения, когда выполняется обработка FRC.
Затем, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 126), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и обработке FRC (ЭТАП 127). Например, если обработка FRC отсутствует, то блок 41 изменения частоты возбуждения исправляет частоту FQ[PWM] возбуждения (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующая наличию или отсутствию обработки FRC, показана в таблице на фиг.57). В данной конфигурации можно предотвратить образование многоконтурности.
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 126), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, содержит блок 21 обработки FRC, который выполняет обработку по управлению частотой кадров, и блок 1 управления (в частности, блок 41 изменения частоты возбуждения) изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с выполнением или отсутствием выполнения обработки FRC блоком 21 обработки FRC. Следует отметить, что частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC выполняется, имеет значение ниже, чем частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC не выполняется (смотри фиг.57).
(Функция установки режима просмотра)
Блок 41 изменения частоты возбуждения может дополнительно выполнять оценку в отношении установки режима просмотра. В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра, из блока 16 установки режима просмотра блока 10 обработки видеосигнала, например, сигнал, указывающий естественный режим с относительно низкой степенью подвижности изображения.
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.58 (ЭТАП 101 - ЭТАП 104 являются такими же, как описано выше), блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменить последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии со степенью подвижности изображения (ЭТАП 135). По приведенной причине, последняя частота FQ[PWM] возбуждения, а именно, частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на ЭТАПЕ 104, может быть такой же, как частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда степень подвижности изображения имеет низкое значение.
Затем, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 135), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и степени подвижности изображения (ЭТАП 136). Например, если установлен естественный режим, то блок 41 изменения частоты возбуждения исправляет частоту FQ[PWM] возбуждения (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующая зависимости по величине от степени подвижности изображения, показана в таблице на фиг.59). В данной конфигурации можно предотвратить образование многоконтурности.
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что изменять последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения не требуется (в случае НЕТ на этапе 135), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
Другими словами, блок 1 управления содержит блок 16 установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической дисплейной панели 60. Когда блок 16 установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок 1 управления (в частности блок 41 изменения частоты возбуждения) изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с выбранным режимом просмотра.
Затем, в качестве примера изменения частоты FQ[PWM] возбуждения, как изложено выше, если блок 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высокой степенью подвижности изображения и режим просмотра с низкой степенью подвижности изображения в соответствии со степенью подвижности изображения в видеоданных, то частота FQ[PWM] возбуждения изменяется для каждого выбранного режима просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную высокому или низкому значению (зависимости по величине от) степени подвижности изображения во множестве режимов просмотра (смотри фиг.59).
Кроме того, блок 41 изменения частоты возбуждения может выполнять оценку соответственно установке режима просмотра с отличающимся коэффициентом контрастности. В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра из блока 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий кинорежим, характеризуемый относительно низким коэффициентом контрастности.
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа, представленной на фиг.60 (ЭТАП 101 - STEP 104 являются такими же, как описано выше), блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменить последнюю частоту возбуждения в соответствии с коэффициентом контрастности (ЭТАП 145). По приведенной причине, последняя частота FQ[PWM] возбуждения, а именно, частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на ЭТАПЕ 104, может быть такой же, как частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент контрастности имеет низкое значение.
Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 145), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и коэффициенту контрастности (ЭТАП 146). Например, если установлен кинорежим, то блок 41 изменения частоты возбуждения исправляет частоту FQ[PWM] возбуждения (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующая зависимости по величине от коэффициента контрастности, показана в таблице на фиг.61). В данной конфигурации можно предотвратить образование многоконтурности.
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 145), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
Другими словами, если блок 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контраста и режим просмотра с низким уровнем контраста в соответствии с уровнем контраста видеоданных, то частота FQ[PWM] возбуждения изменяется для каждого выбранного режима просмотра таким образом, чтобы обеспечивать зависимость, обратную высокому или низкому значению (зависимости по величине от) уровня контраста во множестве режимов просмотра (смотри фиг.61).
Следует отметить, что существует множество типов режимов просмотра, и блок 41 изменения частоты возбуждения может устанавливать частоту FQ[PWM] возбуждения в сочетании различных режимов. Например, блок 41 изменения частоты возбуждения получает сигнал MD типа режима, указывающий тип режима просмотра из блока 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий естественный режим, характеризуемый относительно низкой степенью подвижности изображения, и кинорежим, характеризуемый относительно низким коэффициентом контрастности.
Тогда, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.62 (ЭТАП 101 - ЭТАП 104 являются такими же, как описано выше), блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменить последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения, например, в соответствии со степенью подвижности изображения (ЭТАП 135). Затем, если упомянутый блок принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 135), блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла (ЭТАП 104).
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 135), то упомянутый блок дополнительно оценивает, требуется ли или нет изменить последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с коэффициентом контрастности (ЭТАП 156). Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 156), то частота FQ[PWM] устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, степени подвижности изображения и коэффициента контрастности (ЭТАП 157).
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 156), то частота FQ[PWM] устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла и степени подвижности изображения (ЭТАП 136).
Следует отметить, что, на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.62, степень подвижности изображения рассматривается в первую очередь, и коэффициент контрастности рассматривается после нее, но приведенную очередность можно изменять.
(Функция сопровождения окружающих условий)
Блок 41 изменения частоты возбуждения может дополнительно выполнять оценку в зависимости от яркости окружающей среды, в которой находятся молекулы 61M жидкого кристалла. В частности, блок 41 изменения частоты возбуждения получает данные освещенности датчика 84 внешней освещенности (а именно, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает яркость в месте, в котором установлено жидкокристаллическое дисплейное устройство 90, на основании освещенности, измеренной датчиком 84 внешней освещенности, который измеряет внешнюю освещенность).
Затем, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.63 (ЭТАП 101 - STEP 104 являются такими же, как описано выше), блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменять последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с данными освещенности (ЭТАП 165). По приведенной причине, последняя частота FQ[PWM] возбуждения, а именно, частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, может быть такой же, как частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда данные освещенности имеют высокое значение (а именно, в случае, когда окружающая среда является относительно яркой).
Затем, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 165), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и данным освещенности (ЭТАП 166). Например, если жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 размещено в относительно темной окружающей среде, то блок 41 изменения частоты возбуждения исправляет частоту FQ[PWM] возбуждения (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующая зависимости по величине от данных освещенности, показана в таблице на фиг.64). В данной конфигурации можно предотвратить появление многоконтурности.
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 165), то частота FQ[PWM] возбуждения устанавливается с учетом только скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, (ЭТАП 104).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, получает данные внешней освещенности и изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с данными освещенности. Следует отметить, что частота FQ[PWM] возбуждения изменяется по каждым данным освещенности таким образом, чтобы получать зависимость, обратную зависимости по величине от значения данных в каждом из множества диапазонов данных освещенности (смотри фиг.64).
(Сочетание различных функций)
Впрочем, вышеописанные функция поддержки видеосигнала, функция обработки FRC (управления частотой кадров), функция установки режима просмотра и функция сопровождения окружающих условий могут действовать в различных сочетаниях. В данном случае также можно изменять частоту FQ[PWM] возбуждения.
Например, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.63, если частота FQ[PWM] возбуждения изменяется в соответствии с функцией сопровождения окружающих условий, то, после ДА на этапе 165, как показано на блок-схеме последовательности операций способа на фиг.65, блок 41 изменения частоты возбуждения может выполнять оценку в отношении функции поддержки видеосигнала. Другими словами, блок 41 изменения частоты возбуждения получает гистограммные данные HGM из вычислительного блока 13 (ЭТАП 171) и дополнительно получает пороговое значение градаций (данные порогового значения градаций), которое установлено в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, предварительно сохраненной в памяти 17. Таким образом, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, можно ли или нет установить конкретный диапазон градаций (ЭТАП 172).
Затем, если принимается решение, что установка конкретного диапазона градаций не обязательна (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 172), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и данных освещенности (ЭТАП 166).
С другой стороны, если конкретный диапазон градаций можно установить (в случае ДА на ЭТАПЕ 172), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает конкретный диапазон градаций (ЭТАП 173) и дополнительно получает занятость конкретного диапазона градаций в изображении (изображении одного кадра). Затем, блок 41 изменения частоты возбуждения сравнивает занятость с пороговым значением занятости конкретного диапазона градаций, хранящимся в памяти 17 (ЭТАП 174).
Затем, если занятость не равна или не меньше, чем пороговое значение (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 174), то можно утверждать, что изображение является изображением с низкими градациями, содержащим высокую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Следовательно, молекулы 61M жидкого кристалла в продолжение периода CW времени процесса отклика почти не заметны в свете от СД 71, и, в результате, почти не создаются многоконтурность, остаточное изображение и т.п. Поэтому, блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, и данных освещенности (ЭТАП 166).
Напротив, если занятость равна или меньше, чем пороговое значение (в случае ДА на ЭТАПЕ 174), то можно утверждать, что изображение является изображением с высокими градациями, содержащим низкую частоту градаций в конкретном диапазоне градаций, например, от 0-го уровня градаций до 128-го уровня градаций. Тогда, блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменять последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с занятостью, (ЭТАП 175).
Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 175; после которого следует блок-схема последовательности операций способа, приведенная на фиг.66), то определяется наличие или отсутствие обработки FRC (ЭТАП 176). После этого, если обработка FRC не выполняется (в случае НЕТ на этапе 176), блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, данных освещенности и градации (ЭТАП 177).
С другой стороны, если обработка FRC выполняется, то блок 41 изменения частоты возбуждения оценивает, требуется ли или нет изменить последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения (ЭТАП 178). Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 178), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, данных освещенности и градации (ЭТАП 177).
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 178), то далее выполняется оценка, требуется ли или нет изменить последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с режимом просмотра (например, степенью подвижности изображения) (ЭТАП 179). Тогда, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения изменять не требуется (в случае НЕТ на ЭТАПЕ 179), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, данных освещенности, градации и обработки FRC (ЭТАП 180).
С другой стороны, если блок 41 изменения частоты возбуждения принимает решение, что последнюю частоту FQ[PWM] возбуждения требуется изменить (в случае ДА на ЭТАПЕ 179), то блок 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr реакции, соответствующей температуре Tp жидкого кристалла, данных освещенности, градации, обработки FRC и режима просмотра (ЭТАП 181).
Как показано на блок-схемах последовательностей операций способа, представленных на фиг.63, 65 и 66, даже если функция сопровождения окружающих условий, функция поддержки видеосигнала, функция обработки FRC и функция установки режима просмотра действуют совместно, блок 41 изменения частоты возбуждения может изменять частоту возбуждения.
Кроме того, очередность функций не ограничена очередностью из функции сопровождения окружающих условий, функции поддержки видеосигнала, функции обработки FRC и функции установки режима просмотра, как показано на блок-схемах последовательностей операций способа, приведенных на фиг.63, 65 и 66. Последовательность можно изменять. К тому же, число функций в сочетании не ограничено четырьмя, содержащими функцию сопровождения окружающих условий, функцию поддержки видеосигнала, функцию обработки FRC и функцию установки режима просмотра. Число может быть равным трем или менее или пяти или более, если имеются другие различные функции.
<<Значение частоты возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью>>
Между прочим, вышеприведенное описание относится к примеру, в котором, когда частота кадров равна 120 Гц, частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью равна 120 Гц или 480 Гц, как показано на фиг.67 (следует отметить, что, на фиг.67, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью равен 40%). Однако, приведенный пример нельзя считать ограничением.
Например, частота FQ[PWM] возбуждения может иметь значение ниже, чем 480 Гц, и выше, чем 120 Гц, например, 240 Гц или 360 Гц, или может иметь значение, выше, чем 480 Гц (а именно, частота FQ[PWM] возбуждения может быть такой же, как частота кадров или выше). Однако, желательно, чтобы частота FQ[PWM] возбуждения была целым кратным частоте кадров, так как, при этом, можно проще обеспечить синхронизацию частоты кадров с частотой FQ[PWM] возбуждения.
Следует отметить, что, если чрезмерного ухудшения качества изображения не наблюдается, то частота FQ[PWM] возбуждения может быть ниже, чем частота кадров. Например, частота FQ[PWM] возбуждения СД 71 может быть 120 Гц для жидкокристаллической дисплейной панели 60, которой управляют с частотой кадров 240 Гц, и которая получила широкое распространение на рынке.
Следует отметить, что, в данном случае, блок 1 управления согласует период низкого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью с, по меньшей мере, одним периодом кадровой развертки в продолжение непрерывно следующих кадров. По приведенной причине, чрезмерного ухудшения качества изображения не происходит.
Кроме того, частота FQ[PWM] возбуждения СД 71 может быть 60 Гц (смотри фиг.67) для жидкокристаллической дисплейной панели 60, которой управляют с частотой кадров 120 Гц. В данном случае, при частоте FQ[PWM] возбуждения 60 Гц, несмотря на наблюдаемость слабых мерцаний, эффект вставки черного кадра становится более выраженным (следует отметить, что в случае частоты FQ[PWM] возбуждения 120 Гц или 480 Гц, не заметно никакого мерцания).
Кроме того, как показано на фиг.48B, предпочтителен вариант, в котором последний отсчет времени в продолжение одного периода кадровой развертки синхронизирован с последним отсчетом времени периода высокого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью (следует отметить, что частота кадров жидкокристаллической дисплейной панели 60 также равна 120 Гц, и один участок по временной оси между пунктирными линиями означает один кадр).
В данной конфигурации, аналогично фиг.13A-13D, период низкого уровня сигнала ШИМ-управления яркостью соответствует периоду времени, в продолжение которого молекулы 61M жидкого кристалла начинают наклоняться, (началу периода CW времени процесса отклика), и свет от СД 71 не поступает. Поэтому, можно снизить степень ухудшения качества изображения вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла.
[Другие варианты осуществления]
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления, и возможны различные модификации, не выходящие за пределы объема и существа настоящего изобретения.
<<Технология Overdrive (форсирования управляющего напряжения)>>
Например, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, на жидкий кристалл 61 можно подавать форсирующее управляющее напряжение (напряжение по технологии Overdrive) для повышения скорости Vr реакции жидкого кристалла 61. Другими словами, как показано на фиг.68A (аналогично фиг.13B), даже когда скорость Vr реакции является относительно невысокой, если напряжение, подаваемое на жидкий кристалл 61, является напряжением по технологии Overdrive (OD), то получают верхний график, показанный на фиг.68B.
В частности, как видно из сравнения между скоростью Vr реакции, показанной на фиг.68B, и скоростью Vr реакции, показанной на фиг.68A, скорость Vr реакции на фиг.68B, соответствующая первой половине периода CW времени процесса отклика, повышается быстрее, чем скорость Vr реакции, показанная на фиг.68A. Кроме того, скорость Vr реакции на фиг.68B, соответствующая второй половине периода CW времени процесса отклика повышается немного быстрее, чем скорость Vr реакции на фиг.68A (а именно, кривая графика верхнего графика на фиг.68B представляет выброс в первой половине периода CW времени процесса отклика).
В данной конфигурации, как показано нижним графиком на фиг.68B, значение яркости в продолжение периода CW времени процесса отклика, выше, чем значение яркости на нижнем графике, приведенном на фиг.68A. Следовательно, многоконтурность или подобный дефект, изображенные на фиг.15, почти не создаются. Другими словами, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90, даже если блок 1 управления применяет технологию Overdrive к напряжению, прилагаемого к жидкому кристаллу 61 в соответствии со скоростью реакции молекул 61M жидкого кристалла, то качество изображения можно повысить (например, можно повысить качество подвижного изображения путем повышения четкости).
Дело в том, что блок 1 управления обладает функцией выполнения технологии overdrive для напряжения, прилагаемого к жидкому кристаллу 61. В таком случае, блок 1 управления изменяет коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с применением или отсутствием технологии overdrive. Следует отметить, что коэффициент заполнения в случае, когда обработка по технологии overdrive выполняется, имеет значение меньше, чем коэффициент заполнения в случае, когда обработка по технологии overdrive не выполняется (следует отметить, что величина AM тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Кроме того, блок 1 управления может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью в соответствии с применением или отсутствием технологии overdrive. Следует отметить, что частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка по технологии overdrive выполняется, имеет значение меньше, чем частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка по технологии overdrive не выполняется. Тогда, если блок 1 управления выполняет любое из вышеописанных управляющих воздействий, то качество изображения жидкокристаллического дисплейного устройства 90 можно повысить.
<Жидкокристаллическое дисплейное устройство>
В первом варианте осуществления, блок 14 установки коэффициента заполнения и блок 15 установки величины тока содержатся в блоке 10 обработки видеосигнала блока 1 управления. Однако, упомянутые блоки могут содержаться в контроллере 30 СД, а не в блоке 10 обработки видеосигнала. Другими словами, контроллер 30 СД может изменять коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью или его коэффициент заполнения и величину тока, с использованием блока 14 установки коэффициента заполнения и блока 15 установки величины тока.
Кроме того, во втором варианте осуществления, блок 41 изменения частоты возбуждения содержится в контроллере 30 СД. Однако, блок 41 изменения частоты возбуждения может содержаться в блоке 10 обработки видеосигнала, а не в контроллере 30 СД. Другими словами, блок 10 обработки видеосигнала может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью, с использованием блока 41 изменения частоты возбуждения.
Кроме того, в вышеприведенном описании, блок 1 управления получает видео- и аудио-сигналы, телевизионный вещательный сигнал, и видеосигнал в видео- и аудио-сигналах обрабатывается блоком 102 обработки видеосигнала. Следовательно, приемное устройство, содержащее жидкокристаллическое дисплейное устройство 90, является телевизионным вещательным приемным устройством (так называемым, жидкокристаллическим телевизором). Однако, видеосигнал, обработанный жидкокристаллическим дисплейным устройством 90, не ограничен телевизионным вещанием. Например, видеосигнал может быть видеосигналом, содержащимся на носителе для записи, который записывает содержимое, например, кинофильм, или видеосигналом, передаваемым по сети Internet.
Дело в том, что блок 14 установки коэффициента заполнения, блок 15 установки величины тока и блок 41 изменения частоты возбуждения могут содержаться в любой части блока 1 управления и должны проектироваться с расчетом на способность наиболее эффективной работы (а именно, гибкость проектирования блока 1 управления является высокой).
Следует отметить, что на фиг.69 представлен график, который объединяет графики, относящиеся к окрестности границы между черным изображением и белым изображением, представляемыми на жидкокристаллических дисплейных панелях 60 в соответствии с первым и вторым вариантами осуществления (на которых горизонтальная ось представляет координаты пикселей в горизонтальном направлении HL жидкокристаллической дисплейной панели 60, и вертикальная ось представляет нормированную яркость интегральной яркости, нормированной по максимальному значению) (а именно, фиг.69 представляет график, объединяющий фиг.14-17, фиг.41-44 и фиг.49).
С учетом приведенного графика, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 спроектировано так, чтобы уменьшать коэффициент заполнения для выполнения вставки черного кадра, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является высокой, и чтобы увеличивать коэффициент заполнения для предотвращения многоконтурности, если скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла является низкой. Кроме того, чтобы предотвратить многоконтурность, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 спроектировано для установки более высокой частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью СД 71, чем частота возбуждения (частота кадров) жидкокристаллической дисплейной панели 60.
Другими словами, достаточно, чтобы жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 обладало, по меньшей мере, одной из функций, то есть функцией, описанной в первом варианте осуществления, для изменения коэффициента заполнения, относящегося к сигналу ШИМ-управления яркостью, или коэффициента заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью и его величины тока, и функцией, описанной во втором варианте осуществления, для изменения частоты FQ[PWM] возбуждения, относящейся к сигналу ШИМ-управления яркостью.
<Локальное управление яркостью>
На фиг.70 дополнительно представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов жидкокристаллического дисплейного устройства 90. Как показано на фигуре, жидкокристаллическое дисплейное устройство 90 содержит блок 70 задней подсветки, в котором множество СД 71 расположены в форме матрицы. Тогда, блок 1 управления может управлять всеми СД 71 целиком. Однако, без ограничения данной возможностью, излучением света можно управлять для каждого СД 71 (такая технология называется локальным управлением яркостью).
Кроме того, блок 1 управления может также разбивать множество СД 71 на участки и управлять свечением, по меньшей мере, одного СД 71 на полученных разбиением участках (смотри участки, разбитые штриховыми линиями; следует отметить, что полученные разбиением участки из СД 71 называются выделенным участком источников Gr света). Другими словами, в приведенном блоке 70 задней подсветки, СД 71 расположены так, чтобы иметь возможность подводить свет к части поверхности жидкокристаллической дисплейной панели 60.
Следовательно, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90 в соответствии с первым вариантом осуществления, блок 1 управления может изменять коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока для каждого выделенного участка СД 71. Кроме того, аналогично, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 90 в соответствии со вторым вариантом осуществления, блок 1 управления может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения для каждого выделенного участка СД 71.
Следует отметить в качестве примера, что, если на выделенном участке находится множество СД 71 (выделенном участке источников Gr света), то СД 71 могут излучать свет по линии в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели 60, могут излучать свет в блоке, полученном периодическим разбиением в плоскости, или, дополнительно, могут излучать свет по частичной площади в плоскости.
Следует отметить, что конкретный пример приведен на фиг.71. Предполагается, что на жидкокристаллической дисплейной панели 60, изображенной вверху на фиг.71, изображение с высокой яркостью (например, белое изображение; ПЛОЩАДЬ 1) представляется в центре, и изображение с низкой яркостью (например, изображение серого цвета; ПЛОЩАДЬ 2) представляется в другой области жидкокристаллической дисплейной панели 60. СД 71 блока 70 задней подсветки, соответствующие упомянутой жидкокристаллической дисплейной панели 60, изображены внизу на фиг.71.
Предполагается, что частота FQ[PWM] возбуждения для группы СД 71, соответствующей ПЛОЩАДИ 1, (Gr1; СД 71 с решетчатой штриховкой) из СД 71 блока 70 задней подсветки установлена равной 480 Гц, например, соответствующей белому изображению. С другой стороны, остальные СД 71 соответствуют изображению серого цвета, относящемуся к ПЛОЩАДИ 2. Поэтому, для них принято устанавливать частоту 120 Гц. Однако, все остальные СД 71 установлены с тем, чтобы исключить их приведение в действие с частотой FQ[PWM] возбуждения 120 Гц.
В частности, группа СД 71 (Gr2; СД 71 со штриховкой), соответствующая окрестности границы между белым изображением (ПЛОЩАДЬ 1) и изображением серого цвета (ПЛОЩАДЬ 2), устанавливается на работу с частотой FQ[PWM] возбуждения ниже, чем 480 Гц, например, 360 Гц, и другие СД 71 (Gr3; СД 71 с точками) устанавливаются на работу с частотой FQ[PWM] возбуждения 120 Гц.
Обычно, в окрестности границы между белым изображением и изображением серого цвета, свет, получаемый в результате воздействия высокой частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующей белому изображению, способен поступать на сторону изображения серого цвета. В данном случае, даже если СД 71 подлежит возбуждению с низкой частотой FQ[PWM] возбуждения для изображения серого цвета, чтобы обеспечивать эффект вставки черного кадра, свет, получаемый в результате воздействия высокой частоты FQ[PWM] возбуждения, поступает на сторону изображения серого цвета. В результате, эффект вставки черного кадра получить почти невозможно.
Однако, если группа СД 71 (Gr2), соответствующая окрестности границы между белым изображением и изображением серого цвета, возбуждается с частотой FQ[PWM] возбуждения 360 Гц, то частота FQ[PWM] возбуждения ниже, чем частота для группы СД 71 (Gr1), соответствующей белому изображению. Следовательно, можно уменьшить ослабление эффекта вставки черного кадра.
Следует отметить, что, в качестве примера блока 70 задней подсветки с локальным управлением яркостью приведен блок 70 задней подсветки, так называемого, непосредственного типа. Однако, приведенный пример не налагает ограничения. Например, как показано на фиг.72, возможно применение блока 70 задней подсветки (блока задней подсветки тандемного типа), содержащего светопроводную пластину 72 тандемного типа, сформированную посредством размещения клиновидных светопроводных деталей 72p.
По приведенной причине, даже данный блок 70 задней подсветки может управлять выходящим светом для каждой из светопроводных деталей 72p и, следовательно, может местно облучать область отображения жидкокристаллической дисплейной панели 60. Тогда, поскольку любой блок 70 задней подсветки с локальным управлением яркостью (с активной площадью) может местно облучать жидкокристаллическую дисплейную панель 60, то можно уменьшить энергопотребление. Кроме того, поскольку коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и величину тока можно изменять локально, то можно выполнять управление местной интенсивностью света. Следовательно, можно ослаблять непостоянство уровня яркости, и можно обеспечивать оптимальное качество изображения.
<Другие режимы жидкого кристалла>
В вышеприведенном описании упоминались режим TN (скрученного нематика), режим VA (вертикальной ориентации), режим IPS (плоскостного переключения), режим OCB (оптической компенсации двулучепреломления) и т.п., в качестве примеров режимов жидкого кристалла 61, и режим MVA, как пример режима VA, описан со ссылкой на фиг.5-8, и, дополнительно, режим IPS описан со ссылкой на фиг.9 и 10. Однако, возможно применение жидких кристаллов в других режимах.
Например, можно применить режим жидкого кристалла 61, показанный на фиг.73 и 74, (следует отметить, что данный режим называется режимом вертикальной ориентации - плоскостного переключения (VA-IPS)). Жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, изображенные на приведенных схемах, является жидким кристаллом положительного типа, обладающим положительной диэлектрической анизотропией (следует отметить, что стрелки, сформированные штрихпунктирными линиями на приведенных схемах, обозначают свет).
В таком случае, линейные пиксельные электроды 65P и линейные противоэлектроды 65Q сформированы на одной поверхности активно-матричной подложки 62, обращенной к жидкому кристаллу 61. В частности, электроды 65P и 65Q расположены один напротив другого (следует отметить, что форма электродов 65P и 65Q не ограничена линейной формой, но может быть формой гребенчатого типа, показанной на фиг.11).
Кроме того, как показано на фиг.73, молекулы 61M жидкого кристалла ориентированы так, что направление длинной оси упомянутых молекул расположено вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, (направления, в котором подложки 62 и 63 расположены параллельно) (например, на электроды 65P и 65Q нанесен ориентирующий пленочный материал (не показанный), порождающий усилие, регулирующее ориентацию, чтобы обеспечивать исходную ориентацию в отсутствие электрического поля).
Тогда, если поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q расположены по схеме скрещенных николей, то свет задней подсветки BL, который прошел сквозь активно-матричную подложку 62, не выходит наружу (а именно, жидкокристаллическая дисплейная панель 60 находится в нормально черном режиме).
С другой стороны, если между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q приложено напряжение, то молекулы 61M жидкого кристалла стремятся наклониться вдоль направления электрического поля, сформированного между электродами 65P и 65Q. В таком случае, направление электрического поля изогнуто вдоль направления LD, по которому параллельно расположены пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, (а именно, изогнутая линия электрической индукции формируется вдоль направления LD, в котором параллельно расположены пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, с вытяжением кривой в направлении к противоположной подложке 63; смотри штрихпунктирные линии с двумя точками на фиг.74).
Тогда, молекулы 61M жидкого кристалла, исходная ориентация которых установлена вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, испытывают следующее влияние изогнуто направленного электрического поля. В частности, как показано на фиг.74, молекулы 61M жидкого кристалла, расположенные близко к промежуточному участку между электродами 65P и 65Q, остаются расположенными вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, а большинство других молекул 61M жидкого кристалла ориентированы так, что направление их длинной оси расположено вдоль изогнуто направленного электрического поля (следует отметить, что, хотя, и не показано, молекулы 61M жидкого кристалла, расположенные близко к промежуточному участку между электродами 65P и 65Q, остаются расположенными вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63).
В таком случае, если молекулы 61M жидкого кристалла ориентированы упомянутым образом, часть света задней подсветки BL, которая прошла сквозь активно-матричную подложку 62, выходит наружу вдоль оси пропускания поляризационной пленки 64Q, вследствие наклона молекул 61M жидкого кристалла.
Другими словами, хотя молекулы 61M жидкого кристалла в режиме VA-IPS являются молекулами положительного типа, подобно режиму IPS, если напряжения на электроды 65P и 65Q не подается, то молекулы 61M жидкого кристалла ориентированы так, что направление их длинной оси расположено вдоль направления, перпендикулярного двум подложкам 62 и 63 (в гомеотропной ориентации).
Тогда, даже если на оба электрода 65P и 65Q подается напряжение, некоторые из молекул 61M жидкого кристалла ориентируются так, что направление их длинной оси проходит вдоль направления, перпендикулярного двум подложкам 62 и 63, но другие молекулы 61M жидкого кристалла ориентируются так, что направление их длинной оси проходит вдоль изогнуто направленного электрического поля между электродами 65P и 65Q, когда на оба электрода 65P и 65Q подается напряжение. В результате, когда напряжение подано, в жидкокристаллической дисплейной панели 60 оказываются смешаны ориентированные по дуге молекулы 61M жидкого кристалла и молекулы 61M жидкого кристалла, ориентированные по стрелке относительно изогнутой формы, (молекулы 61M жидкого кристалла, ориентированные вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63).
В таком случае, вследствие рисунка ориентации молекул 61M жидкого кристалла, изменение скорости Vr реакции между градациями молекул 61M жидкого кристалла различается в режиме MVA и режиме IPS. Поэтому, на фиг.75 и 76 представлены графики, указывающие время реакции при наклоне молекул 61M жидкого кристалла, которые изменяют градацию от 0-го уровня градации до другого уровня градации в жидком кристалле 61 в режиме VA-IPS. Следует отметить, что фиг.75 соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.76 соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла. Кроме того, время реакции в режиме MVA и время реакции в режиме IPS в дополнение к режиму VA-IPS показаны на графиках, представленных на фиг.77 и 78 (следует отметить, что фиг.77 соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.78 соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла соответствует относительно высокой температуре Tp жидкого кристалла).
Как показано на графиках, представленных на фиг.77 и 78, в режиме MVA существует тенденция, состоящая в том, что время реакции становится короче по мере того, как повышается градация представляемого изображения. По приведенной причине, напряжение, прикладываемое к молекулам 61M жидкого кристалла, становится относительно высоким, чтобы больше наклонить молекулы 61M жидкого кристалла.
С другой стороны, хотя режим IPS также характеризуется такой же тенденцией, как режим MVA, из-за такой характеристики, что молекулы 61M жидкого кристалла поворачиваются, разность скоростей реакции между градациями оказывается меньше, чем в режиме MVA.
Однако, в случае режима VA-IPS, время реакции, соответствующее низкой градации и высокой градации, является относительно коротким, и время реакции, соответствующее промежуточной градации, является относительно продолжительным. Причина состоит в следующем.
Когда изображение с высокими градациями представляется в режиме VA-IPS, то к молекулам 61M жидкого кристалла прикладывается относительно высокое напряжение, как в режиме MVA и режиме IPS. Поэтому, время реакции сокращается.
Кроме того, если представляется изображение с низкими градациями, хотя напряжение, прикладываемое к молекулам 61M жидкого кристалла, является относительно низким, молекулы 61M жидкого кристалла способы наклоняться по изогнутой форме вдоль изогнуто направленного электрического поля. В данном случае, поток жидкого кристалла действует так, чтобы ускорять изменение ориентации. Поэтому, время реакции сокращается (следует отметить, что эффект течения создается также в случае высокой градации).
С другой стороны, если представляется изображение с промежуточными градациями, то молекулы 61M жидкого кристалла способны наклоняться по более изогнутым кривым, чем в случае, когда представляется изображение с низкими градациями. В окрестности промежуточного участка между электродами 65P и 65Q (в частности, участка, близкого к центру изогнутого электрического поля) присутствуют молекулы 61M жидкого кристалла, которые всегда расположены вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63.
Поэтому, если другие молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются со склонением к молекулам 61M жидкого кристалла вдоль направления, перпендикулярного подложкам 62 и 63, то плотность энергии повышается в области, в которой скапливаются молекулы 61M жидкого кристалла. Тогда, если плотность энергии повышается упомянутым образом, то для наклона молекул 61M жидкого кристалла необходимо больше энергии. Следовательно, скорость Vr реакции снижается.
По вышеупомянутой причине, в случае режима VA-IPS, представленная кривая графика отличается от кривых в режиме MVA и режиме IPS. Следует отметить, что, даже в режиме VA-IPS, как понятно из фиг.75 и фиг.76, разность TW между максимальным значением и минимальным значением времени реакции является различным в зависимости температуры Tp жидкого кристалла (разность TW[VA-IPS, НАГРЕТЫЙ] при высокой температуре Tp жидкого кристалла имеет значение меньше, чем разность TW [VA-IPS, ХОЛОДНЫЙ] при низкой температуре Tp жидкого кристалла).
Поэтому, в случае, когда разность TW на кривой графика имеет большое значение, если имеет место различие между занятостью низкого диапазона градаций, занятостью промежуточного диапазона градаций и занятостью высокого диапазона градаций в изображении (изображении одного кадра), то может произойти ухудшение качества изображения в зависимости от характеристик задней подсветки BL.
Например, если занятость промежуточного диапазона градаций является высокой (например, диапазона градаций от 100 или более до 192 или менее в пределах всего диапазона градаций от 0 или более до 255 или менее) при низкой температуре Tp жидкого кристалла, приблизительно, 20°C, то скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла становится относительно низкой. Если коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью установлен так, чтобы быть низким для данных молекул 61M жидкого кристалла, то возможно образование многоконтурности, как показано на фиг.15. Поэтому, в данном случае, устанавливают высокий коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью.
Напротив, если занятость низкого диапазона градаций и занятость высокого диапазона градаций являются высокими, то скорость Vr реакции молекул 61M жидкого кристалла становится относительно высокой. Поэтому, в данном случае, следует устанавливать низкий коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью (а именно, чтобы можно было получить заметный эффект вставки черного кадра сигнала ШИМ-управления яркостью).
Поэтому, даже в режиме VA-IPS, аналогично режиму MVA, описанному в первом варианте осуществления, блок 1 управления, предпочтительно, устанавливает коэффициент заполнения сигнала ШИМ-управления яркостью, с использованием гистограммных данных HGM.
Другими словами, блок 1 управления разбивает полную градацию гистограммных данных HGM и оценивает, превышает ли или нет занятость, по меньшей мере, одного конкретного диапазона градаций из полученных разбиением диапазонов градаций пороговое значение занятости. Затем, коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено, устанавливается выше, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено. С другой стороны, коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, устанавливается ниже, чем коэффициент заполнения в случае, когда пороговое значение занятости превышено (величина AM тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Например, в жидком кристалле 61 в режиме VA-IPS, если температура Tp жидкого кристалла приблизительно равна 20°C, и если занятость конкретного диапазона градаций от 100-го уровня градаций до 192-го уровня градаций превышает 50% (а именно, если пороговое значение занятости равно 50%, и если пороговое значение занятости превышено), то коэффициент заполнения устанавливается относительно высоким, например, 100% или 70%. С другой стороны, если занятость равна 50% или меньше, то коэффициент заполнения устанавливается относительно низким, например 50% или 30%, (следует отметить, что тенденция изменения величины коэффициента заполнения, соответствующая зависимости по величине от занятости, показана в таблице на фиг.79).
Кроме того, даже в режиме VA-IPS, подобно режиму MVA, описанному выше во втором варианте осуществления, блок 1 управления, предпочтительно, устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-управления яркостью, с использованием гистограммных данных HGM.
Другими словами, как описано выше, блок 1 управления разбивает полную градацию гистограммных данных HGM и оценивает, превосходит ли или нет занятость, по меньшей мере, одного конкретного диапазона градаций из полученных разбиением диапазонов градаций пороговое значение занятости. Затем, частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда пороговое значение занятости превышено, устанавливается ниже, чем частота возбуждения в случае, пороговое значение занятости не превышено. С другой стороны, частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда пороговое значение занятости не превышено, устанавливается выше, чем частота возбуждения в случае, пороговое значение занятости превышено.
Например, в режиме VA-IPS, если температура Tp жидкого кристалла приблизительно равна 20°C, и если занятость конкретного диапазона градаций от 100-го уровня градаций до 192-го уровня градаций превышает 50%, то, чтобы повысить характеристики подвижного изображения, устанавливается низкая частота FQ[PWM] возбуждения, например, 120 Гц. С другой стороны, в случае, когда занятость равна 50% или меньше, устанавливается высокая частота FQ[PWM] возбуждения, например, 480 Гц, чтобы предотвратить многоконтурность, (следует отметить, что тенденция изменения величины частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующая зависимости по величине от занятости, показана в таблице на фиг.80).
Следует отметить, что, аналогично режиму MVA и режиму IPS, даже в случае режима VA-IPS, по меньшей мере, что-то одно из конкретного диапазона градаций и порогового значения занятости можно изменять в соответствии с температурными данными термистора 83 панели (а именно, в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла), Например, даже в случае температуры Tp жидкого кристалла, показанной на фиг.75, возможна установка конкретного диапазона градаций.
<Программа>
Между прочим, установка коэффициента заполнения для сигнала ШИМ-управления яркостью или установка коэффициента заполнения и величины тока, или, дополнительно, установка частоты FQ[PWM] возбуждения реализуется при посредстве программы управления СД (программы управления источниками света). В таком случае, данная программа является программой, которая может быть исполнена компьютером и может быть записана на носитель записи, который может быть считан компьютером. По приведенной причине, программа, записанная на носитель записи, может быть портативной.
Следует отметить, что в качестве носителя записи существуют система записи на магнитные ленты, например, съемную магнитную ленту или кассетную ленту, система записи на диски, например, магнитный диск или оптический диск, например, постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM), система записи на карту, например, карту на интегральной микросхеме (содержащей карту памяти) или оптическую карту, и система записи на полупроводниковую память, например, флэш-память.
Блок 1 управления может дополнительно получать программу управления СД по сети связи. Следует отметить, что сеть связи может быть проводной или беспроводной сетью, содержащей сеть Internet, инфракрасные средства связи или подобные средства.
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 блок управления
10 блок обработки видеосигнала
11 блок настройки синхронизации
12 блок обработки гистограммы
13 вычислительный блок
14 блок установки коэффициента заполнения
15 блок установки величины тока
16 блок установки режима просмотра
17 память
18 блок гистограммы
20 контроллер ЖК-дисплея
30 контроллер СД (светодиодов)
31 группа регистров установки контроллера СД (светодиодов)
32 блок управления драйвером СД (светодиодов)
33 блок преобразования последовательного кода в параллельный
34 блок коррекции индивидуальных отклонений
35 память
36 блок температурной коррекции
37 блок коррекции вызванных временем искажений
38 блок преобразования параллельного кода в последовательный
41 блок изменения частоты возбуждения
50 микрокомпьютерный блок
51 главный микрокомпьютер
60 жидкокристаллическая дисплейная панель
61 жидкий кристалл
61M молекула 61M жидкого кристалла
62 активно-матричная подложка
63 противоположная подложка
64P поляризационная пленка
64Q поляризационная пленка
65P пиксельный электрод (первый электрод/второй электрод)
65Q противоэлектрод (второй электрод/первый электрод)
66P щель (первая щель/вторая щель)
66Q щель (вторая щель/первая щель)
67P ребро (первой ребро/второе ребро)
67Q ребро (второе ребро/первое ребро)
70 блок задней подсветки
71 СД (светодиод) (источник света, светоизлучающий элемент)
81 строчный драйвер
82 столбцовый драйвер
83 термистор панели (первый температурный датчик)
84 датчик внешней освещенности (датчик освещенности)
85 драйвер СД
86 термистор СД
87 датчик яркости СД
90 жидкокристаллическое дисплейное устройство.