УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ДИСПЛЕЙНОГО УСТРОЙСТВА, ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ДИСПЛЕЙНЫМ УСТРОЙСТВОМ, ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК
LIQUID CRYSTAL DISPLAY CONTROL DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY, LIQUID CRYSTAL DISPLAY CONTROL METHOD, TELEVISION RECEIVER

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для обработки данных, выполненному с возможностью коррекции сигнала изображения, поступающего от внешнего источника в жидкокристаллическое дисплейное устройство, отображающее изображения при приложении напряжения к жидким кристаллам, а также к таким жидкокристаллическим дисплейным устройствам.
Уровень техники
Жидкокристаллические дисплейные устройства представляют собой плоские дисплейные устройства, обладающие превосходными характеристиками, например высокой четкостью, тонкой формой, малым весом, а также низким потреблением энергии. В последние годы рыночный спрос на жидкокристаллические дисплейные устройства возрос благодаря усовершенствованию их дисплейных характеристик, увеличению объема выпуска и улучшению ценовой конкурентоспособности по сравнению с дисплейными устройствами другого типа.
Длительное непрерывное приложение напряжения постоянного тока к жидкокристаллическому слою приводит к повреждению элементов, поэтому для повышения срока службы управление необходимо осуществлять переменным током (инверсионное управление), что позволяет периодически изменять полярность приложенного напряжения.
Однако при использовании жидкокристаллического дисплейного устройства с активной матрицей в схеме инверсионного кадрового управления, в которой инверсионное управление осуществляют для каждого кадра, некоторый дисбаланс между положительными и отрицательными напряжениями, приложенными к жидким кристаллам, является неизбежным вследствие различных факторов, таких как диэлектрическая анизотропия жидких кристаллов, колебание пиксельного потенциала из-за паразитной емкости между затвором и истоком пиксельного тонкопленочного транзистора, а также отклонение от среднего значения сигнала противоэлектрода. В результате при частоте, равной половине частоты кадров, возникает незначительное изменение яркости и мерцание, т.е. неровный быстро возникающий и исчезающий свет. Для предотвращения этого явления обычно используют схему инверсионного управления, которая, кроме инверсии для каждого кадра, сопоставляет пиксельный сигнал в каждой строке или пиксел противоположной полярности с пиксельным сигналом соседней строки или пикселом.
В случае точечной инверсии, при которой полярность изменяют в пиксельных блоках, возникает недостаток, связанный с уменьшением скорости заряда каждого пиксела в результате задержки сигналов в строке сигнала передачи данных. Для устранения этого недостатка была предложена схема управления, выполненная с возможностью изменения полярности напряжения сигнала данных для каждого кратного периода строчной развертки (для каждой кратной строки). Такие схемы управления, каждая из которых выполнена с возможностью изменения полярности для каждого кратного периода строчной развертки, разделяют на схему блокового инверсионного управления и схему инверсионного управления для кратных строк. Схема блокового инверсионного управления представляет собой схему, каждая затворная шина которой разделена на блоки, для каждого из которых выполнена чересстрочная развертка. Схема инверсионного управления для кратных строк представляет собой схему, в которой в качестве схемы развертки использована схема построчной развертки и которая выполнена с возможностью изменения полярности во время каждой развертки нескольких строк.
Сущность изобретения
Задача изобретения
G
B
G
B
В случаях когда некоторый тон, т.е. растровое изображение, монохромно отображен на всем экране зеленым цветом (однородное зеленое растровое изображение) в жидкокристаллическом дисплейном устройстве схемы блокового инверсионного управления, в которой каждый блок состоит из 48 строк, изменения действующего значения напряжения стока которых показаны на графике (Фиг.14), в межстрочных интервалах 48 могут быть образованы поперечные полосы (см. Фиг.12). Одной из возможных причин возникновения поперечных полос является наличие связи между каждым пикселом и шиной истока внутри жидкокристаллической панели жидкокристаллического дисплейного устройства. Далее принято, что в жидкокристаллической индикаторной панели (Фиг.13) зеленый пиксел G, синий пиксел В, шина S стока, соответствующая пикселу G, и шина S стока, соответствующая пикселу В, расположены в следующем порядке: шина S, пиксел G, шина S и пиксел В.
self
other
self
G
other
B
В этом случае емкость Cpix пиксела G представляет собой сумму первоначальной емкости Cpix′ пиксела G, паразитной емкости Csd и паразитной емкости Csd. Паразитная емкость Csd представляет собой паразитную емкость, возникающую вследствие связи между первоначальной емкостью Cpix′ и шиной S, а паразитная емкость Csd представляет собой паразитную емкость, возникающую вследствие связи между первоначальной емкостью Cpix′ и шиной S. При наличии таких паразитных емкостей изменение уровня напряжения сигнала истока в шине истока приводит к изменению напряжения стока в тонкопленочном транзисторе.
На Фиг.14 приведен график, иллюстрирующий изменения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в случае однородного растрового зеленого изображения, выполненные в схеме блокового инверсионного управления. В схеме блокового инверсионного управления (Фиг.14) изменение полярности может быть выполнено через каждые пятьдесят периодов строчной развертки, в течение которых осуществлено управление 48 строками. Таким образом, каждый пустой период состоит из двух периодов строчной развертки и создается через каждые 48 строк.
В схеме блокового инверсионного управления, изменения действующего значения напряжения стока которой показаны на графике Фиг.14, сначала записывают нечетные строки от 1 до 95, затем изменяют полярность и записывают четные строки от 50 до 144; после этого повторно изменяют полярность и вновь записывают нечетные строки и т.д. Таким образом, хотя запись в каждый блок закончена через 48 строк, каждый блок сформирован из 96 строк, как и в случае развертки нечетной строки и развертки четной строки.
При таком управлении на каждую строку влияет напряжение сигнала истока противоположной полярности в разные периоды в зависимости от момента времени, в который включен затвор шины сигнала развертки. Это приводит к тому, что действующие значения напряжения стока каждой строки различны.
Таким образом, цикл постепенного уменьшения яркости периодически повторяется через 48 строк в соответствии с изменениями действующего значения напряжения стока (Фиг.14). Такое уменьшение яркости через каждые 48 строк приводит к образованию поперечной полосы через каждые 48 строк. Кроме того, хотя такая поперечная полоса возникает в случаях красного или синего однородного растрового изображения, ее внешние характеристики наиболее заметны в случае зеленого однородного растрового изображения.
Следует отметить, что вследствие уменьшения яркости отдельного кадра, вызванного возникновением вышеописанного процесса, в схеме кадрового инверсионного управления, в которой инверсия имеет место для каждого кадра, а также в схеме полноэкранного управления с чересстрочной разверткой градация яркости происходит от верхней поверхности к нижней поверхности экрана дисплея. Кроме того, за счет уменьшения яркости каждой кратной строки вследствие вышеописанного процесса в схеме инверсионного управления для кратных строк поперечная полоса возникает в каждой кратной строке.
В опубликованной японской патентной заявке Tokukai №2002-108312 с датой публикации 10 апреля 2002 г. раскрыта схема управления жидкокристаллическим дисплейным устройством, которая содержит средства для изменения уровня напряжения, обеспечивающие смещение уровня напряжения сигнала истока на выходе формирователя истока. Однако в этой заявке №2002-108312 не раскрыт способ изменения напряжения сигнала истока для контроля возникновения поперечной полосы в рассмотренной выше схеме блокового инверсионного управления.
Ввиду вышеуказанных известных недостатков задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для обработки данных, обеспечивающего воспроизведение на жидкокристаллической панели простой конструкции однородного изображения без дисплейных неравномерностей даже в случаях растрового изображения с зеленой составляющей, характеризуемой визуально наиболее заметной неравномерностью изображения, например неравномерностью в виде поперечных полос.
Решение указанной задачи
Для решения указанной задачи устройство для обработки данных по данному изобретению обеспечивает коррекцию сигнала изображения, состоящего из частей пиксельных данных, поступающих от внешнего источника на жидкокристаллическую панель с активной матрицей, содержащую шины сигнала развертки, проходящие в одном направлении, шины сигнала передачи данных, проходящие в другом направлении, и пикселы, соответствующие местам пересечения шин сигнала развертки с шинами сигнала передачи данных, содержащее блок коррекции, выполненный с возможностью получения пиксельных данных на втором пикселе с синей и красной составляющими, управляемом шиной сигнала передачи данных, расположенной рядом с первым пикселом с зеленой составляющей, и возможностью выполнения коррекции с изменением значения тона на заданное первое значение в случае, если пиксельные данные на втором пикселе соответствуют значению тона в диапазоне от 0 до указанного первого значения.
Кроме того, предложен способ обработки данных для коррекции сигнала изображения, состоящего из частей пиксельных данных, поступающих от внешнего источника на жидкокристаллическую панель с активной матрицей, которая содержит шины сигнала развертки, проходящие в одном направлении, шины сигнала передачи данных, проходящие в другом направлении, и пикселы, соответствующие местам пересечения шин сигнала развертки с шинами передачи данных, включающий этапы, на которых получают пиксельные данные на втором пикселе с синей и красной составляющими, управляемом шиной сигнала передачи данных, расположенной рядом с первым пикселом с зеленой составляющей; и выполняют коррекцию с изменением значения тона на первое значение, если пиксельные данные на втором пикселе соответствуют значению тона в диапазоне от 0 до первого значения.
Вышеуказанные первый пиксел, шина сигнала передачи данных, управляющая вторым пикселом, и второй пиксел расположены рядом друг с другом в этом порядке. В этом случае на управление первым пикселом оказывает влияние связь между первым пикселом и шиной передачи данных, управляющей вторым пикселом. Вследствие влияния этой связи возникает неравномерность изображения, т.е. постепенное изменение яркости в зависимости от местоположения однородного растрового изображения с зеленой составляющей.
С другой стороны, согласно описанной конфигурации или способу может быть выполнена коррекция с изменением значения тона до первого значения, если пиксельные данные на втором пикселе соответствуют значению тона в диапазоне от 0 до первого значения. В этом случае при появлении однородного растрового изображения с зеленой составляющей разница в значении тона между первым и вторым пикселами становится малой. Таким образом, такая неравномерность изображения, вызванная влиянием связи между первым пикселом и шиной сигнала передачи данных, управляющей вторым пикселом, может быть уменьшена.
Далее, поскольку вышеописанная коррекция представляет собой очень простой процесс, то она может быть выполнена на основе простой конфигурации.
Таким образом, можно воспроизводить на жидкокристаллической панели с простой конфигурацией однородное изображение без неравномерностей даже в случаях однородного растрового изображения с зеленой составляющей, характеризуемой визуально наиболее заметной неравномерностью изображения, например неравномерностью в виде поперечных полос.
Кроме того, в устройстве для обработки данных по данному изобретению блок коррекции может быть выполнен в виде блока независимой гамма-коррекции, выполняющего независимую гамма-коррекцию отдельных цветовых составляющих пиксельных данных, содержащихся в сигнале изображения.
Указанная конфигурация обеспечивает возможность точной компенсации зависимости длины волны от соотношения между напряжением, приложенным к жидкокристаллическому слою, и коэффициентом пропускания света для каждой цветовой составляющей, что позволяет улучшить качество изображения. Кроме того, поскольку блок независимой гамма-коррекции изменяет значение тона второго пиксела, гамма-коррекция и коррекция второго пиксела могут быть выполнены с использованием одной и той же конфигурации. Это позволяет упростить устройство.
Далее, устройство для обработки данных по настоящему изобретению, может содержать блок хранения количественных коррекционных данных, который хранит количественные коррекционные данные, связанные с комбинациями значений отдельных цветовых составляющих пиксельных данных и гамма-коррекционных значений, и в соответствии с которым блок коррекции выполняет коррекцию.
Согласно указанной конфигурации устройство для обработки данных содержит блок хранения количественных коррекционных данных, который хранит количественные коррекционные данные, связанные с комбинациями значений отдельных цветовых составляющих пиксельных данных и гамма-коррекционных значений. Это позволяет упростить процесс коррекции за счет использования информации, хранящейся в блоке хранения количественных коррекционных данных.
Хотя можно использовать конфигурацию, в которой вышеописанная коррекция выполнена с помощью арифметической операции, конфигурация, в которой коррекция выполнена на основании количественных коррекционных данных, хранящихся в блоке хранения количественных коррекционных данных, является более простой и обеспечивает более высокую скорость обработки данных.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению содержит жидкокристаллическую панель с активной матрицей, содержащую шины сигнала развертки, проходящие в одном направлении, шины сигнала передачи данных, проходящие в другом направлении, и пикселы, соответствующие местам пересечения шин сигнала развертки и шин сигнала передачи данных; блок управления сигналом развертки, выполненный с возможностью последовательной подачи на шины сигнала развертки включающих импульсов, переводящих шины сигнала развертки в режим выбора; блок управления сигналом передачи данных, выполненный с возможностью подачи сигналов передачи данных на шины сигнала передачи данных с изменением полярностей через каждое заданное число периодов строчной развертки в течение одного кадрового периода; и устройство для обработки данных по настоящему изобретению.
Указанная конфигурация обеспечивает возможность выполнения коррекции для уменьшения неравномерности изображения, вызванной влиянием связи между первым пикселом и шиной сигнала передачи данных, управляющей вторым пикселом, и, следовательно, возможность воспроизведения однородного изображения без неравномерности даже в случаях однородного растрового изображения с конкретной цветовой составляющей.
Кроме того, жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению в такой конфигурации может содержать схему управления дисплеем, выполненную с возможностью приема от внешнего источника сигнала изображения, состоящего из частей пиксельных данных, и возможностью выдачи сигналов, управляющих работой блока управления сигналом развертки и блока управления сигналом передачи данных, а также сигнала изображения, подаваемого на блок управления сигналом передачи данных, причем устройство для обработки данных расположено в схеме управления дисплеем.
Обычно такая схема управления дисплеем, используемая в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, выполняет коррекцию, например гамма-коррекцию сигнала изображения. Это обеспечивает также возможность одновременной коррекции с изменением значения тона второго пиксела. Таким образом, рассмотренная выше конфигурация позволяет устранить необходимость введения такого компонента для коррекции значения тона второго пиксела и, следовательно, снизить стоимость устройства.
Кроме того, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве по данному изобретению блок управления сигналом передачи данных может управлять изменением полярностей и сохранять одну из полярностей в течение нескольких периодов строчной развертки.
Рассмотренная выше конфигурация обеспечивает управление изменением полярности с сохранением одной из полярностей в течение нескольких периодов строчной развертки. Таким образом, на каждую шину сигнала развертки влияет напряжение сигнала истока противоположной полярности в разные периоды в зависимости от момента времени, в который происходит отпирание затвора этой шины сигнала развертки. Это приводит к тому, что наличие связи оказывает различное влияние на каждую строку развертки, что, в свою очередь, вызывает неравномерность изображения. Таким образом, даже такая конфигурация способна обеспечить воспроизведение однородного изображения без неравномерностей.
Кроме того, жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть выполнено таким образом, что шины сигнала развертки разделены по меньшей мере на один блок, в каждом из которых шины сигнала развертки дополнительно разделены на группы; блок управления сигналом развертки выполнен с возможностью построчной развертки шин сигнала развертки в элементах блоков и возможностью управления при развертке каждого блока согласно схеме чересстрочной развертки путем построчной развертки групп шин сигнала развертки; а блок управления сигналом передачи данных выполнен с возможностью подачи сигналов передачи данных на шины сигнала передачи данных с изменением полярностей в момент перехода блока управления сигналом развертки от развертки одной группы шин сигнала развертки к развертке другой группы шин сигнала развертки.
Предложенная выше конфигурация позволяет уменьшить мерцание изображения в схеме чересстрочной развертки, в которой при воспроизведении изображения полярность напряжения, приложенного к каждому пикселу, изменена в каждой строке, по сравнению со схемой построчной развертки. Предложенная выше конфигурация позволяет также уменьшить неравномерность, вызванную наличием переходной емкости, образованной верхними и нижними пикселами. Устранение упомянутых выше недостатков упрощает возможность увеличения периода изменения полярности в схеме чересстрочной развертки по сравнению с периодом изменения полярности в схеме построчной развертки, что, в свою очередь, снижает потребление энергии и уменьшает нагрев в блоке управления сигналом передачи данных.
Кроме того, жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть выполнено таким образом, что число блоков, на которые разделены строки развертки, равно 1.
За счет предложенной выше конфигурации изменение полярности может быть совершено в строке, расположенной на краю экрана, что, в свою очередь, делает неравномерность менее заметной.
Кроме того, жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть выполнено таким образом, что число блоков, на которые разделены строки развертки, по меньшей мере равно 2.
В рассмотренной выше конфигурации строки развертки разделены на блоки, а блок управления сигналом развертки обеспечивает управление шинами сигнала развертки в элементах блоков согласно схеме чересстрочной развертки. В этом случае разница между моментами развертки групп в каждом блоке может быть меньше, чем в случае управления по схеме чересстрочной развертки поперек шин сигнала развертки. Таким образом, может быть устранено появление гребенки, как описано далее. Это позволяет дополнительно улучшить качество изображения.
Далее жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть сконфигурировано так, что шины сигнала развертки разделены по меньшей мере на один блок; блок управления сигналом развертки выполнен с возможностью управления шинами сигнала развертки по схеме построчной развертки; а блок управления сигналом передачи данных выполнен с возможностью подачи сигналов передачи данных на шины сигнала передачи данных таким образом, что изменение полярностей имеет место в момент перехода блока управления сигналом развертки от развертки одной группы шин сигнала развертки к развертке другой группы.
С помощью рассмотренной выше конфигурации управление может быть выполнено по схеме построчной развертки, что позволяет исключить процесс подачи сигналов изображения в другом порядке, что необходимо в случае чересстрочной развертки.
Кроме того, жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть выполнено таким образом, что число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, равно 1.
Приведенная выше конфигурация обеспечивает возможность управления изменением полярности сигнала передачи данных в каждой шине сигнала передачи данных. Кроме того, поскольку изменение полярности выполнено в строке, расположенной на краю экрана, неравномерность может быть менее заметной. Кроме того, может быть более эффективно сокращено потребление энергии и уменьшен нагрев в блоке управления сигналом передачи данных.
Жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению может быть выполнено таким образом, что число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, по меньшей мере равно 2.
Предложенная выше конфигурация позволяет устранить мерцание изображения, т.е. неровный свет, который быстро возникает и исчезает.
Кроме того, может быть создан телевизионный приемник, содержащий жидкокристаллическое дисплейное устройство по данному изобретению и тюнерную часть для приема телевизионного вещания.
Технический результат
Как описано выше, устройство для обработки данных по данному изобретению содержит блок коррекции для получения пиксельных данных на втором пикселе с синей или красной составляющими, управляемом шиной сигнала передачи данных, расположенной рядом с первым пикселом с зеленой составляющей, и для выполнения коррекции с изменением значения тона на заданное первое значение в случае, если пиксельные данные на втором пикселе соответствуют значению тона в диапазоне от 0 до указанного первого значения. Это позволяет воспроизводить на жидкокристаллической панели простой конфигурации однородное изображение без неравномерностей даже в случаях однородного растрового изображения с зеленой составляющей, характеризуемой визуально наиболее заметной неравномерностью изображения, например неравномерностью в виде поперечных полос.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 приведена принципиальная схема, на которой показана конфигурация жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению и схема его дисплейной части.
На Фиг.2 показана принципиальная схема, которая иллюстрирует блок формирования пикселей дисплейной части.
На Фиг.3 представлены (а) временная диаграмма, иллюстрирующая изменения напряжения стока, вызванные изменениями напряжения сигнала в шинах истока в схеме инверсионного блокового управления, и (b) таблица, иллюстрирующая периоды одинаковой и противоположной полярностей относительно первой и 95-й строк.
На Фиг.4 приведен график зависимости V-T, иллюстрирующий взаимосвязь между напряжением градации серого и коэффициентом пропускания.
На Фиг.5 приведена принципиальная схема, на которой показана конфигурация блока независимой гамма-коррекции.
На Фиг.6 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения стока, вызванные изменением напряжения сигнала в шинах истока в схеме инверсионного кадрового управления.
На Фиг.7 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в схеме инверсионного кадрового управления.
На Фиг.8 показана градация, которая возникает в чисто зеленом растровом изображении на экране.
На Фиг.9 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения стока, вызванные изменением напряжения сигнала в шинах истока схемы инверсионного управления для кратных строк.
На Фиг.10 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в схеме инверсионного управления для кратных строк.
На Фиг.11 показаны поперечные полосы, возникающие с шагом, равным десяти строкам, в чисто зеленом растровом изображении на экране.
На Фиг.12 показаны поперечные полосы, возникающие с шагом, равным 48 строкам, в чисто зеленом растровом изображении на экране.
На Фиг.13 представлена принципиальная схема, на которой показаны паразитные емкости внутри жидкокристаллической панели.
На Фиг.14 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в схеме блокового инверсионного управления.
На Фиг.15 приведен конкретный пример независимой гамма-таблицы соответствия.
На Фиг.16 приведен конкретный пример независимой гамма-таблицы соответствия.
На Фиг.17 приведена принципиальная схема, на которой показана конфигурация дисплейного устройства, используемого в телевизионном приемнике 40.
На Фиг.18 приведена принципиальная схема, которая иллюстрирует соединение между тюнерной частью и дисплейным устройством.
На Фиг.19 показано перспективное изображение по частям механической конструкции дисплейного устройства, выполняющего функцию телевизионного приемника.
Описание вариантов осуществления изобретения
Пример осуществления данного изобретения приведен ниже со ссылками на чертежи.
На Фиг.1 показана принципиальная схема, иллюстрирующая конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению и схему его дисплейной части. Это жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит формирователь 300 истока, который выполняет функцию схемы управления сигнальной шиной передачи данных; формирователь 400 затвора, который выполняет функцию схемы управления сигнальной шиной развертки; дисплейную часть 100, которая выполнена в виде активной матрицы; подсветку 600, которая выполняет функцию плоского устройства подсветки; схему 700 управления источником света, которая управляет подсветкой; и схему 200 управления дисплеем, которая управляет формирователем 300, формирователем 400 и схемой 700. Хотя в этом варианте реализации изобретения в качестве дисплейной части 100 использована жидкокристаллическая панель с активной матрицей, жидкокристаллическая панель может представлять собой дисплейную часть 100, объединенную с формирователями 300, 400.
1
m
1
n
1
m
1
m
1
n
Часть 100 жидкокристаллического дисплейного устройства содержит: шины GL-GL затвора, выполняющие функцию нескольких (m) строк развертки; шины SL-SL истока, выполняющие функцию нескольких (n) шин передачи данных, которые пересекаются с шинами GL-GL; и несколько () блоков 20 формирования пикселов, которые соответствуют местам пересечения шин GL-GL и шин SL-SL. Эти блоки 20 расположены в виде матрицы с образованием массива пикселов. В нижеследующем описании термин "строчное направление" относится к направлению поперек массива пикселов вдоль шин затвора, а термин "столбцовое направление" относится к направлению поперек массива пикселов вдоль шин истока.
j
i
Каждый из блоков 20 содержит тонкопленочный транзистор 10, выполняющий функцию переключающего элемента, электрод затвора которого соединен с шиной GL, проходящей через место пересечения, соответствующее блоку 20, а электрод истока соединен с шиной SL, проходящей через указанное место пересечения; пиксельный электрод, соединенный с электродом стока тонкопленочного транзистора 10; электрод Ec, в качестве которого использован противоэлектрод, общий для блоков 20; и жидкокристаллический слой, общий для блоков 20 и расположенный между пиксельным электродом и электродом Ec. Кроме того, пиксельный электрод и электрод Ec образуют жидкокристаллический конденсатор, формирующий пиксельную емкость Cpix′. Хотя обычно параллельно жидкокристаллическому конденсатору включен вспомогательный конденсатор (поддерживающий конденсатор) для надежного поддержания напряжения в пиксельном конденсаторе, такой вспомогательный конденсатор не описан и не проиллюстрирован, поскольку он не имеет непосредственного отношения к этому варианту реализации изобретения.
В каждом из блоков 20 на пиксельный электрод от формирователей 300, 400 подан потенциал, соответствующий воспроизводимому изображению, а на общий электрод Ec подано заранее заданное напряжение Vcom от цепи источника питания (не показана). Таким образом, к жидким кристаллам приложено напряжение, соответствующее разности потенциалов между пиксельным электродом и общим электродом Ec, а количеством света, пропускаемого через жидкокристаллический слой, можно управлять путем приложения напряжения, при котором на экране происходит воспроизведение изображения.
В настоящем варианте реализации изобретения использовано жидкокристаллическое дисплейное устройство с вертикальным выравниванием. В жидкокристаллическом дисплейном устройстве с вертикальным выравниванием жидкие кристаллы, заполняющие промежуток между подложками, ориентированы по существу перпендикулярно поверхностям подложек при отсутствии приложенного напряжения. В таком состоянии плоскость поляризации света, проникающего в жидкокристаллическое дисплейное устройство, по существу не повернута в жидкокристаллическом слое. В то же время при приложении напряжения жидкие кристаллы ориентированы под углом к направлению, перпендикулярному поверхностям подложек, в соответствии с величиной напряжения. В таком состоянии плоскость поляризации света, проникающего в жидкокристаллическое дисплейное устройство, повернута в жидкокристаллическом слое. Таким образом, путем размещения двух поляризационных пластин на стороне падения света и на стороне выхода света из жидкокристаллического дисплейного устройства таким образом, что их поляризационные оси образуют скрещенные призмы Николя, можно обеспечить нормальный режим черного изображения, при котором черное изображение возникает в отсутствие приложенного напряжения, а белое изображение возникает при приложении напряжения.
Однако настоящее изобретение не ограничено таким жидкокристаллическим дисплейным устройством с вертикальным выравниванием и по существу может быть также использовано в качестве твист-нематического жидкокристаллического дисплейного устройства. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено нормальным режимом черного изображения и по существу может быть применено к нормальному режиму белого изображения.
В качестве подсветки 600 использовано плоское устройство подсветки, выполненное с возможностью освещения дисплейной части 100 сзади и содержащее, например, лампы с холодным катодом, которые служат прямолинейными источниками света, и светопроводящие пластины. Подсветка 600 может быть приведена в действие с помощью схемы 700 с подсвечиванием каждого блока 20 дисплейной части 100.
Схема 200 получает цифровой видеосигнал Dv, горизонтальный сигнал HSY синхронизации, вертикальный сигнал VSY синхронизации и управляющий сигнал Dc от внешнего источника сигнала. Цифровой видеосигнал Dv представляет собой воспроизводимое изображение. Сигналы HSY и VSY соответствуют цифровому видеосигналу Dv. Управляющий сигнал Dc служит для управления работой дисплея. Кроме того, в зависимости от этих принятых сигналов Dv, HSY, VSY и Dc схема 200 вырабатывает и выдает на выходе сигналы, которые служат для воспроизведения на дисплейной части 100 изображения, представленного в виде цифрового видеосигнала Dv, а именно запускающий импульсный сигнал SSP передачи данных, тактовый сигнал CSK передачи данных, стробирующий сигнал LS регистра-защелки (сигнал управления сигналом передачи данных), сигнал POL изменения полярности; цифровой видеосигнал DA, представляющий собой воспроизводимое изображение (и соответствующий цифровому видеосигналу Dv); запускающий импульсный сигнал GSP затвора; тактовый сигнал GCK затвора; и сигнал GOE управления выходом формирователя затвора (сигнал управления выходом сигнала развертки).
Более конкретно, после выполнения при необходимости временной настройки относительно цифрового видеосигнала Dv во внутреннем запоминающем устройстве схема 200 выдает на выходе сигнал Dv в виде цифрового видеосигнала DA. Схема 200 вырабатывает тактовый сигнал SCK в виде сигнала, состоящего из импульсов, соответствующих каждому отдельному пикселу цифрового сигнала DA изображения. Схема 200 вырабатывает запускающий импульс SSP, который представляет собой сигнал высокого уровня (уровня Н), только в течение заранее заданного времени в каждый период строчной развертки в зависимости от сигнала HSY. Схема 200 вырабатывает запускающий импульсный сигнал GSP (GSPa, GSPb) затвора, который представляет собой сигнал высокого уровня (уровня Н) только в течение заданного времени в каждый кадровый период (каждый период вертикальной развертки) в зависимости от сигнала VSY. Схема 200 вырабатывает тактовый сигнал GCK (GCKa, GCKb) затвора в зависимости от сигнала HSY. Схема 200 вырабатывает стробирующий сигнал LS и сигнал GOE (GOEa, GOEb) в зависимости от сигнала HSY и сигнала Dc.
Кроме того, схема 200 снабжена блоком 21 независимой гамма-коррекции. Более подробное описание этого блока 21 приведено ниже.
В числе вырабатываемых таким образом схемой 200 сигналов схема 200 отправляет цифровой видеосигнал DA, стробирующий сигнал, запускающий импульс, тактовый сигнал SCK и сигнал POL на формирователь 300, а импульсный сигнал GSP, тактовый сигнал GGK и сигнал GOE на формирователь 400.
1
n
В зависимости от сигнала DA изображения, сигнала SSP, тактового сигнала SCK, сигнала LS и сигнала POL формирователь 300 вырабатывает сигналы S(1)-S(n) передачи данных последовательно для каждого периода строчной развертки сигнала в виде аналоговых напряжений, соответствующих значениям пикселов в каждой шине строчной развертки изображения, представленного сигналом DA, а затем подает эти сигналы S(1)-S(n) на шины SL-SL соответственно.
1
m
1
m
1
m
В зависимости от сигнала GSP (GSPa, GSPb), тактового сигнала GCK (GCKa, GCKb) и сигнала GOE (GOEa, GOEb) формирователь 400 вырабатывает сигналы G(1)-G(m) развертки и подает их на затворные шины GL-GL соответственно с выборочным управлением этими шинами GL-GL. Выборочное управление затворными шинами GL-GL обеспечено путем подачи в качестве сигналов G(1)-G(m) включающих импульсов, периоды выбора которых соответствуют их длительностям. Согласно настоящему варианту реализации изобретения, за исключением некоторого примера управления, длительности включающих импульсов Pw, поданных на каждую шину затвора, равны друг другу. Таким образом, благодаря одинаковым условиям зарядки для каждого пиксела получено более равномерное изображение на всем экране дисплея, что обеспечивает дальнейшее улучшение качества изображения.
1
n
1
m
i
j
Благодаря формирователям 300 и 400, управляющим таким образом шинами SL-SL и шинами GL и GL дисплейной части 100, на конденсатор Cpix подано напряжение шины SL через тонкопленочный транзистор 10, соединенный с выбранной шиной GL (i=1-n, j=1-m). Таким образом, в каждом из блоков 20 к жидкокристаллическому слою приложено напряжение, соответствующее сигналу DA, а величина пропускания света от подсветки 600 контролируется путем приложения напряжения, в результате чего дисплейная часть 100 воспроизводит изображение, представленное сигналом Dv от внешнего источника.
К примерам дисплейных схем относятся схемы построчной развертки (именуемые также схемами прогрессивной развертки) и схемы чересстрочной развертки. Схемы построчной развертки разделяют на кадровое инверсионное управление и инверсионное управление для кратных строк. Кадровое инверсионное управление представляет собой схему управления, в которой построчная развертка выполнена путем изменения полярности каждый период кадра. Инверсионное управление для кратных строк представляет собой схему управления, в которой построчная развертка выполнена путем изменения полярности каждый кратный период строчной развертки.
1
m
Кроме того, схемы чересстрочной развертки представляют собой схемы, в которых шина GL-GL разделена на одинаковые группы, которые расположены на заранее заданных строчных интервалах и развертывание которых выполнено построчно. Схемы чересстрочной развертки могут быть в целом разделены, например, на схему полноэкранной чересстрочной развертки и блоковое инверсионное управление. Схема полноэкранной чересстрочной развертки представляет собой схему, в которой для каждого экранного изображения выполнена чересстрочная развертка. Схема блокового инверсионного управления представляет собой схему, каждая шина затвора которой разделена на блоки, для каждого из которых выполнена чересстрочная развертка.
Как описано выше, в любой из рассмотренных схем управления возникает неравномерность изображения. Настоящее изобретение может быть применено к любой из рассмотренных схем управления и позволяет уменьшить неравномерности изображения, как описано далее.
Ниже описано возникновение поперечных полос в схеме блокового инверсионного управления и техническое решение для предотвращения возникновения поперечных полос.
i
i
i
i+1
На Фиг.2 представлена схема блока 20 формирования пикселов дисплейной части 100. Блок 20, соответствующий месту пересечения шины GL и шины SL, формирует зеленый пиксел G. Блок 20, расположенный справа от предыдущего блока 20, т.е. блок 20, соответствующий месту пересечения шины GL и шины SL, формирует синий пиксел В.
self
i
other
i
Наличие паразитной емкости Csd приводит к возникновению связи между стоком и истоком тонкопленочного транзистора 10, соединенного с шиной SL. Кроме того, наличие паразитной емкости Csd приводит к возникновению связи между стоком и истоком тонкопленочного транзистора 10, соединенного со столбцовой шиной SL.
Таким образом, емкость Cpix с учетом этих паразитных емкостей может быть выражена уравнением (1):
i
G
i+1
B
Далее принято, что шина SL представляет собой шину SL истока, через которую подано напряжение на зеленый пиксел, а шина SL представляет собой шину SL истока, через которую подано напряжение на синий пиксел. Далее при воспроизведении однородного зеленого растрового изображения потенциал стока D тонкопленочного транзистора 10 до изменения полярности равен V, а после изменения полярности равен V′. В этом случае имеет место уравнение (2):
где левая часть уравнения относится к общему количеству заряда до изменения полярности, а правая часть относится к общему количеству заряда после изменения полярности.
SG1
G
SG2
G
V - потенциал шины SL до изменения полярности, а V - потенциал шины SL после изменения полярности.
SB1
B
SB2
B
V - потенциал шины SL до изменения полярности, a V - потенциал шины SL после изменения полярности.
SG1
SG2
SB1
SB2
Группировка членов, содержащих V и V′, в левой части уравнения (2), и членов, содержащих V, V, V и V, в правой части уравнения (2), позволяет получить уравнение (3):
Вынос в уравнении (3) общего множителя V-V′ за скобки позволяет получить уравнение (4):
self
other
Деление обеих частей уравнения (4) на Cpix′+Csd+Csd позволяет получить уравнение (5):
SG
G
SG
SG1
SG2
SB
B
SB
SB2
SB1
SD
SD
Амплитудное напряжение V шины SL определено равенством V=V-V, а амплитудное напряжение V шины SL определено равенством V=V-V. Величина изменения напряжения V стока тонкопленочного транзистора 10 определена равенством V=V-V′. Емкость Cpix с учетом паразитных емкостей выражена уравнением (1).
Подстановка этих соотношений в уравнение (5) позволяет получить уравнение (6):
.
SD
SDE
В случае однородного зеленого растрового изображения напряжение стока возрастает и падает в пределах амплитуды V во время цикла изменения полярности. Термин "период одинаковой полярности" относится к периоду, в течение которого напряжение стока растет, а термин "период противоположных полярностей" относится к периоду, в течение которого напряжение стока падает. В этом случае если Т обозначает общее количество периодов противоположных полярностей в течение периода Vtotal вертикальной развертки одного кадра, то величина V снижения действующего напряжения, т.е. действующее значение величины снижения напряжения стока тонкопленочного транзистора 10, выражена уравнением (7):
self
other
G
B
SDE
При наличии паразитных емкостей Csd и Csd, образованных таким образом внутри блока 20, изменения уровня напряжений сигнала истока в шинах SL и SL приводят к разности величин V снижений действующего напряжения между строками.
G
G
B
G
G
B
B
G1
G95
На Фиг.3 (а) показана временная диаграмма, иллюстрирующая изменения напряжения D стока, вызванные изменениями напряжений сигналов в шинах SL и SL в схеме блокового инверсионного управления. На Фиг.3 S обозначает сигнал в шине SL, a S обозначает сигнал в шине SL. Далее D обозначает напряжение стока в шине 1 (первая строка), а D - напряжение стока в шине 95 (95-я строка).
G1
G1
G1
В момент времени (1) (см. Фиг.3 (а)) напряжение D растет, а пиксельный конденсатор заряжается с сохранением его напряжения. Далее напряжение D изменяет полярность и падает в момент времени (1)′ (Фиг.3 (а)), а пиксельный конденсатор повторно заряжается с сохранением его напряжения. Таким образом, в период вертикальной развертки одного кадра, при котором Vtotal=1200 Н (1200 строк), напряжение D обеспечивает сохранение заряда пиксельного конденсатора соответствующего блока 20.
G95
G95
G95
В момент времени (2) (см. Фиг.3 (а)) напряжение D растет, а пиксельный конденсатор заряжается с сохранением его напряжения. Далее напряжение D изменяет полярность и падает в момент времени (2)′ (Фиг.3 (а)), а пиксельный конденсатор повторно заряжается с сохранением его напряжения. В период вертикальной развертки одного кадра, при котором Vtotal=1200 Н (1200 строк), напряжение D обеспечивает сохранение заряда пиксельного конденсатора соответствующего блока 20.
G1
G95
G
B
G95
G1
G95
G1
Каждое из напряжений D и D имеет периоды противоположных полярностей, которые показаны заштрихованными участками. В момент времени (1)′ падает сигнал S, а в момент времени (2)′ падает сигнал S. Следовательно, как показано в таблице (b) Фиг.3, в период противоположных полярностей длительность напряжения D превышает длительность напряжения D на 49 Н. Таким образом, действующее значение напряжения D меньше действующего значения напряжения D.
SDE
В соответствии с уравнением (7) величина V снижения действующего напряжения стока изменяется от строки к строке и возрастает по мере увеличения длительности общего количества Т периодов противоположных полярностей. По этой причине величина яркости в каждой строке растет и снижается за 48 Н циклов (Фиг.14). Таким образом, как показано на Фиг.12, при зеленом монохромном растровом изображении возникают поперечные полосы на интервалах, равных 48 строкам.
SDE
На Фиг.4 приведен график зависимости V-T, иллюстрирующий взаимосвязь между напряжением Vg, приложенным к жидким кристаллам, и коэффициентом Т пропускания жидкокристаллического дисплейного устройства. Как показано на Фиг.4, в области, в которой коэффициент Т значительно изменяется с изменением напряжения Vg, или, другими словами, в области со значительным наклоном кривой V-T большое влияние оказывает величина V снижения действующего значения напряжения.
SB
B
SDE
Появление поперечных полос предотвращено просто за счет уменьшения разницы в яркости между строками в уравнении (7) путем увеличения амплитудного напряжения V шины SL и уменьшения, таким образом, величины V снижения действующего значения напряжения стока. Это обеспечено путем выполнения независимой гамма-коррекции в зависимости от уровня возникновения поперечных полос в однородном зеленом растровом изображении. Ниже рассмотрен пример.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве, изображенном на Фиг.1, блок 21 независимой гамма-коррекции схемы 200 выполняет независимую гамма-коррекцию. Ниже приведено разъяснение процесса независимой гамма-коррекции.
Независимая гамма-коррекция относится к гамма-коррекции, выполняемой для каждой цветовой составляющей с целью компенсации зависимости кривой V-T от длины волны, которая отражает соотношение между напряжением, приложенным к жидкокристаллическому слою, и коэффициентом пропускания света. Таким образом, в то время как общая гамма-коррекция предназначена для установления подходящего соотношения между изменением входного цветового тона и фактическим коэффициентом пропускания света путем установления выходного цветового тона для каждого входного цветового тона, независимая гамма-коррекция предназначена для выполнения такой общей гамма-коррекции для каждой из цветовых составляющих системы RGB.
На Фиг.5 схематически показана структура блока независимой гамма-коррекции 21. Как видно из Фиг.5, блок 21 содержит независимую гамма-таблицу 22 соответствия. Далее на Фиг.15 и 16 приведены конкретные примеры таблицы 22. Как видно из Фиг.15 и 16, таблица 22 представляет собой таблицу соотношений между входными цветовыми тонами (уровни 0-255 градации серого в примерах, приведенных на Фиг.15 и 16) и группой выходных цветовых тонов для каждой из цветовых составляющих системы RGB.
До выполнения независимой гамма-коррекции блок 21 принимает в качестве данных изображения данные (R, G, B) изображения, содержащие цветовые составляющие системы RGB. Из полученных данных изображения блок 21 извлекает данные о каждой цветовой составляющей в виде входного цветового тона и на основании таблицы 22 определяет выходные цветовые тона для каждой отдельной цветовой составляющей. На выходе блок 21 формирует выходные цветовые тона для каждой отдельной цветовой составляющей в виде данных (R′, G′, B′) изображения, т.е. в виде данных изображения после независимой гамма-коррекции.
Например, как показано на Фиг.2, в случаях когда дисплейная часть 100 имеет зеленый пиксел G и синий пиксел В, расположенные в указанном порядке в строчном направлении, блок 21 уменьшает разницу в яркости между строками путем выполнения независимой гамма-коррекции тона В на основании таблицы 22 (см. Фиг.15). В частности, если тон В принимает значение от 0 до 4 (первое значение), блок 21 выполняет коррекцию, после которой тон В′ принимает значение 4 (первое значение) без отклонения.
Как описано выше, для устранения такого состояния дисплея, при котором в схеме блокового инверсионного управления возникают поперечные полосы, блок 21 корректирует значение цветового тона синей составляющей посредством вышеописанной независимой гамма-коррекции с уменьшением, таким образом, разницы в яркости между строками и предотвращением возникновения поперечных полос в однородном зеленом растровом изображении. В этом случае, поскольку достаточно выполнить коррекцию значения тона В′ для установления его равным 4 без отклонения при значении тона В от 0 до 4, возникновение поперечных полос может быть предотвращено с помощью простой схемы.
Необходимо отметить, что такая коррекция приводит к небольшому уменьшению контрастности, а также небольшому смещению степени насыщенности черного в сторону синего. Однако было подтверждено, что при вышеописанной коррекции величина уменьшения контрастности и величина смещения насыщенности черного находятся соответственно в допустимых пределах и не оказывают большого влияния на качество изображения.
Кроме того, если дисплейная часть 100 имеет зеленый пиксел G и красный пиксел R, расположенные в указанном порядке в строчном направлении, блок 21 уменьшает разницу в яркости между строками путем выполнения аналогичным образом независимой гамма-коррекции. В этом случае блок 21 уменьшает разницу в яркости между строками путем выполнения независимой гамма-коррекции значения цветового тона R на основании таблицы 22 (см. Фиг.16). В частности, если цветовой тон R принимает значение от 0 до 4, блок 21 выполняет коррекцию, после которой цветовой тон R′ принимает значение 4 без отклонения. Таким образом, даже при наличии зеленого пиксела G и красного пиксела R, расположенных в указанном порядке в строчном направлении, возникновение поперечных полос может быть предотвращено с помощью простой схемы.
Поскольку схема 200 содержит блок 21, вышеупомянутая независимая гамма-коррекция выполняется, главным образом, в схеме 200. Однако блок 21 может быть расположен отдельно от схемы 200, а не в ней.
Хотя в приведенных выше примерах использована конфигурация, в которой пикселы одинаковой цветовой составляющей соединены с каждой шиной истока, настоящее изобретение не ограничено такой конфигурацией. Настоящее изобретение может иметь конфигурацию, в которой пикселы различных цветовых составляющих соединены с каждой шиной истока. Даже в такой конфигурации возникновение поперечных полос может быть предотвращено путем выполнения коррекции.
Ниже описано возникновение поперечных полос в схеме инверсионного кадрового управления и техническое решение для предотвращения возникновения поперечных полос.
SDE
G
G
B
В схеме инверсионного кадрового управления (схема инверсионного управления шиной истока) изменение полярности выполнено для каждого кадрового периода, а величина V снижения действующего напряжения стока изменяется в зависимости от времени включения затвора. На Фиг.6 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения D стока, вызванные изменениями напряжения сигнала в шинах SL и SL в схеме инверсионного кадрового управления.
100
G600
G600
100
G600
SDE
100
Согласно временной диаграмме, показанной на Фиг.6, на напряжение DG стока 100-й строки и напряжение D стока 600-й строки оказывают влияние противоположные полярности в различные периоды, причем напряжение D может находиться под этим влиянием в течение более длительного периода, чем напряжение DG. Таким образом, из уравнения (7) следует, что напряжению D соответствует большее значение V снижения действующего напряжения по сравнению с напряжением DG.
На Фиг.7 приведен график, иллюстрирующий изменение действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в схеме инверсионного блокового управления. Значение яркости каждой строки получено путем вычисления действующего значения напряжения стока для этой строки.
Как показано на Фиг.7, в один кадровый период строка, разворачиваемая впоследствии, имеет меньшее действующее значение напряжения стока. Это связано с постепенным уменьшением яркости в течение одного кадрового периода.
Таким образом, как показано на Фиг.8, постепенное уменьшение яркости в течение одного кадрового периода приводит к градации в однородном зеленом растровом изображении на экране.
SB
B
SDE
В такой схеме инверсионного кадрового управления также необходимо только уменьшить разницу в яркости между строками (см. уравнение 7) путем увеличения амплитудного напряжения V шины SL и, следовательно, уменьшения величины V снижения действующего напряжения стока тонкопленочного транзистора 10. Таким образом, за счет выполнения коррекции можно предотвратить возникновение градации на экране.
Хотя вышерассмотренный пример относится к чересстрочной развертке в схеме блокового инверсионного управления, неравномерность градации в каждом экранном изображении также возникает в схеме полноэкранной чересстрочной развертки, как и в схеме инверсионного кадрового управления. В этом случае также можно предотвратить возникновение градации на экране за счет выполнения коррекции.
Ниже описано возникновение поперечных полос в схеме инверсионного управления для кратных строк и техническое решение для предотвращения возникновения поперечных полос.
SDE
G
G
B
В схеме инверсионного управления для кратных строк, например в схеме управления, в которой построчная развертка изображения выполнена путем изменения полярности через каждые десять строк, величина V снижения действующего значения напряжения стока изменяется в зависимости от выбора времени включения затвора. На Фиг.9 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения D стока, вызванные изменениями напряжения сигнала в шинах SL и SL в схеме инверсионного управления для кратных строк.
G1
G10
G10
G1
G10
SDE
G1
Согласно временной диаграмме (см. Фиг.9) на напряжение D стока 1-й строки и напряжение D стока 10-й строки оказывают влияние противоположные полярности в различные периоды, причем напряжение D находится под этим влиянием в течение более длительного периода, чем напряжение D. Таким образом, из уравнения (7) следует, что напряжению D соответствует большее значение V по сравнению с напряжением D.
На Фиг.10 приведен график, иллюстрирующий изменения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в схеме инверсионного управления для кратных строк. Значение яркости каждой строки получено путем вычисления действующего значения напряжения стока для этой строки.
Таким образом, цикл постепенного уменьшения яркости через десять строк периодически повторяется в соответствии с изменениями действующего значения напряжения стока (Фиг.10). Как видно из Фиг.11, такое уменьшение яркости через каждые десять строк вызывает образование поперечных полос через каждые десять строк.
SB
B
SDE
В такой схеме инверсионного управления для кратных строк также необходимо только уменьшить разницу в яркости между строками (см. уравнение 7) путем увеличения амплитудного напряжения V шины SL и, следовательно, уменьшения величины V тонкопленочного транзистора 10. Таким образом, за счет выполнения коррекции можно предотвратить возникновение поперечных полос.
Ниже приведен пример использования жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению в телевизионном приемнике. На Фиг.17 приведена принципиальная схема, на которой показана конфигурация дисплейного устройства 800, используемого в телевизионном приемнике. Это дисплейное устройство 800 содержит схему 80 разделения видеосигнала цветности и яркости 80, схему 81 видеосигнала цветности, аналого-цифровой преобразователь 82, жидкокристаллический контроллер 83, жидкокристаллическую панель 84, схему 85 управления подсветкой, подсветку 86, микропроцессор 87 и схему 88 градации яркости. Необходимо отметить, что жидкокристаллическая панель 84 соответствует жидкокристаллическому дисплейному устройству по настоящему изобретению и содержит дисплейную часть, сформированную активным пиксельным массивом матричного типа; а также формирователь истока и формирователь затвора для управления дисплейной частью.
В дисплейном устройстве 800 такой конфигурации схема 80 сначала принимает полный цветовой видеосигнал Scv в виде телевизионного сигнала от внешнего источника и разделяет этот сигнал Scv на сигнал яркости и сигнал цветности. Затем схема 81 преобразует сигнал яркости и сигнал цветности в аналоговый RGB-сигнал, соответствующий трем основным цветам светового излучения. Далее аналого-цифровой преобразователь 82 преобразует аналоговый RGB-сигнал в цифровой RGB-сигнал. Контроллер 83 принимает этот цифровой RGB-сигнал. Схема 80 извлекает сигналы синхронизации строчной и вертикальной разверток из полного цветового видеосигнала Scv, принятого схемой 80, и передает эти сигналы синхронизации через микропроцессор 87 на жидкокристаллический контроллер 83.
Жидкокристаллический контроллер 83 выдает на выходе формирующий сигнал передачи данных в соответствии с цифровым RGB-сигналом (который соответствует цифровому видеосигналу Dv), отправленным преобразователем 82. Далее контроллер 83 выдает на выходе в соответствии с сигналами синхронизации управляющие временные сигналы, которые обеспечивают работу формирователя истока и формирователей затвора в панели 84 таким же образом, как в рассмотренном выше варианте реализации изобретения, и передает эти управляющие временные сигналы на формирователь истока и формирователи затвора соответственно. Схема 88 генерирует напряжения градации яркости для трех основных цветов системы RGB цветного изображения соответственно и подает эти напряжения на панель 84.
Жидкокристаллическая панель 84 генерирует управляющие сигналы (например, сигнал передачи данных, сигнал развертки и т.д.) через внутренние формирователи истока и затвора в соответствии с формирующим сигналом передачи данных, управляющими временными сигналами и напряжениями градации яркости и воспроизводит цветное изображение через внутреннюю дисплейную часть в соответствии с этими формирующими сигналами. Для воспроизведения изображения на жидкокристаллической панели 84 необходимо осветить панель 84 сзади. В дисплейном устройстве 800 схема 85 формирователя подсветки приводит в действие подсветку 86 с освещением обратной стороны жидкокристаллической панели 84.
Общее управление системой, включая вышеописанный способ, осуществлено микропроцессором 87. Необходимо отметить, что примеры подходящих видеосигналов, поступающих от внешних источников (полные цветовые видеосигналы), включают не только видеосигналы на основе телевизионного вещания, но также видеосигналы, полученные от видеокамер, и видеосигналы, доставляемые по Интернету. Дисплейное устройство 800 может воспроизводить видеоизображения на основе различных видеосигналов.
В случаях когда дисплейное устройство 800 с такой конфигурацией воспроизводит изображение на основе телевизионного вещания, тюнерная часть 90 соединена с дисплейным устройством (см. Фиг.18). Часть 90 выделяет из числа волн (высокочастотных сигналов), принятых с помощью антенны (не показана), сигнал, поступающий от настраиваемого канала, преобразовывает его в сигнал промежуточной частоты и выделяет полный цветовой видеосигнал Scv в виде телевизионного сигнала путем детектирования сигнала промежуточной частоты. Как описано выше, дисплейное устройство 800 принимает полный цветовой видеосигнал Scv и воспроизводит на его основе изображение.
На Фиг.19 показано покомпонентное перспективное изображение механической конструкции дисплейного устройства, которое выполняет функцию телевизионного приемника. В примере, приведенном на Фиг.19, телевизионный приемник содержит первый корпус 801 и второй корпус 806, между которыми расположено дисплейное устройство 800. В первом корпусе 801 выполнено отверстие 801а, через которое проходит изображение, воспроизводимое дисплейным устройством 800. Второй корпус 806 выполняет функцию крышки обратной стороны дисплейного устройства 800 и снабжен управляющей схемой 805, которая обеспечивает управление дисплейным устройством 800, и имеет опорный элемент 808, присоединенный к ее нижней поверхности.
Настоящее изобретение не ограничено приведенными выше вариантами реализации, и специалистам могут быть очевидны различные модификации в пределах объема формулы изобретения. Объем настоящего изобретения включает варианты реализации, основанные на комбинации технических средств, раскрытых в различных примерах осуществления изобретения.
Следует отметить, что хотя в целях ясности в настоящей заявке шины сигналов передачи данных соответствуют столбцовому направлению, а шины сигналов развертки соответствуют строчному направлению, очевидно, что конфигурация с поворотом экрана на 90° также входит в объем изобретения.
Промышленная применимость
Жидкокристаллические дисплейные устройства согласно настоящему изобретению могут быть использованы в различных дисплейных устройствах, например мониторах персональных компьютеров, телевизионных приемниках и т.д.
Обозначения, используемые на чертежах
10 тонкопленочный транзистор
20 блок формирования пикселов
21 блок независимой гамма-коррекции
22 независимая гамма-таблица соответствия
30 схема коррекции
31 буфер
34 блок хранения информации о коэффициенте коррекции
35 сумматор
80 схема разделения видеосигнала цветности и яркости
81 схема видеосигнала цветности
82 аналого-цифровой преобразователь
83 жидкокристаллический контроллер
84 жидкокристаллическая панель
85 схема управления подсветкой
86 подсветка
87 микропроцессор
88 схема градации яркости
90 тюнерная часть
100 дисплейная часть
200 схема управления дисплеем
300 формирователь истока
400 формирователь затвора
600 подсветка
700 схема управления источником света
800 дисплейное устройство
801 первый корпус
801а отверстие
805 управляющая схема
806 второй корпус
808 опорный элемент