УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ, ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК И СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
DATA PROCESSING APPARATUS, LIQUID CRYSTAL DISPLAY, TELEVISION RECEIVER AND DATA PROCESSING METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится, во-первых, к устройству для обработки данных, корректирующему сигнал изображения, поступающий от внешнего источника на жидкокристаллический дисплей, отображающий изображение при приложении напряжения к жидким кристаллам, и, во-вторых, к жидкокристаллическому дисплею.
Уровень техники
Жидкокристаллические дисплеи представляют собой плоские дисплеи, обладающие превосходными характеристиками, например высокой четкостью, плоским профилем, малым весом, а также низким потреблением энергии. В последние годы присутствие на рынке жидкокристаллических дисплеев возросло благодаря усовершенствованию их характеристик, увеличению объема выпуска и улучшению ценовой конкурентоспособности по сравнению с дисплеями других типов.
Длительное непрерывное приложение напряжения постоянного тока к жидкокристаллическому слою такого жидкокристаллического дисплея приводит к повреждению элементов. В этой связи для обеспечения длительного срока службы такого жидкокристаллического дисплея необходимо осуществлять управление переменным током (инверсионное управление), при котором полярность приложенного напряжения изменяют периодически.
Однако при использовании для жидкокристаллического дисплея с активной матрицей инверсионного кадрового управления, при котором полярность напряжения изменяют для каждого кадра, неизбежно заметен некоторый дисбаланс между положительными и отрицательными напряжениями, приложенными к жидким кристаллам, 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, при котором пользователь видит мерцающее изображение. Для предотвращения этого недостатка обычно используют инверсионное управление, при котором пиксельные сигналы имеют противоположные полярности между смежными строками или смежными пикселями, а полярность напряжения изменяют для каждого кадра.
В случае точечной инверсии, при которой полярность напряжения изменяют для каждого пиксела, скорость заряда каждого пиксела уменьшена в результате задержки сигналов в строке сигнала передачи данных. Для устранения этого недостатка предложен режим управления, при котором полярность напряжения сигнала передачи данных изменяют для каждого кратного периода строчной развертки (для каждой кратной строки). Такие режимы управления, при которых полярность изменяют для каждого кратного периода строчной развертки, широко классифицируют на блоковое инверсионное управление и инверсионное управление для кратных строк. Согласно режиму блокового инверсионного управления, каждая затворная шина разделена на блоки, для каждого из которых выполнена чересстрочная развертка. Согласно режиму инверсионного управления для кратных строк, полярность изменяют при каждой построчной развертке нескольких строк.
Патентные документы Патентный документ 1
Опубликованная патентная заявка Японии №2002-108312 А (дата публикации 10.04.2002)
Сущность изобретения
Задача изобретения
В случае отображения некоторого тона (растрового изображения) зеленого цвета (однородное зеленое растровое изображение) на всем экране жидкокристаллического дисплея, использующего блоковое инверсионное управление, при котором затворные шины разделены на блоки, каждый из которых содержит 48 строк, для каждых 48 строк может возникать полоса (см. Фиг.12). Причиной возникновения такой полосы может быть наличие связи между пикселом и шиной истока внутри жидкокристаллической панели жидкокристаллического дисплея. Далее принято, что в жидкокристаллической панели (см. Фиг.13) зеленый пиксел G, синий пиксел В, шина SG стока, соответствующая пикселу G, и шина SB стока, соответствующая пикселу В, расположены в следующем порядке: шина SG, пиксел G, шина SB и пиксел В.
В этом случае емкость Cpix пиксела G представляет собой сумму первоначальной емкости Cpix' пиксела G, паразитной емкости Csdself и паразитной емкости Csdother. Паразитная емкость Csdself представляет собой паразитную емкость, возникающую вследствие связи между первоначальной емкостью Cpix' и шиной SG, a паразитная емкость Csdother представляет собой паразитную емкость, возникающую вследствие связи между первоначальной емкостью Cpix' и шиной SB. 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 изменение действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки в случае отображения однородного растрового зеленого изображения посредством блокового инверсионного управления. При блоковом инверсионном управлении (Фиг.14) изменение полярности выполняют через каждые 50 периодов строчной развертки, в течение которых управляют 48 строками. Таким образом, 2 периода строчной развертки являются пустыми периодами и возникают через каждые 48 строк.
При таком управлении период, находящийся под действием напряжения сигнала истока противоположной полярности, изменяется в зависимости от момента времени открытия затвора шин. Это приводит к тому, что действующие значения напряжения стока каждой строки различны.
Таким образом, постепенное уменьшение яркости возникает через каждые 48 строк в соответствии с изменениями действующего значения напряжения стока (см. Фиг.14). Такое уменьшение яркости через каждые 48 строк приводит к образованию полосы через каждые 48 строк. Полоса возникает также в случае красного однородного растрового изображения или синего однородного растрового изображения.
В случае инверсионного кадрового управления, при котором полярность изменяют для каждого кадра, а также в случае режима управления, при котором всем экраном управляют посредством чересстрочной развертки, уменьшение яркости сходным образом возникает в течение одного кадра, вследствие чего яркость постепенно изменяется от верхней части к нижней части экрана дисплея. Кроме того, при инверсионном управлении для кратных строк уменьшение яркости сходным образом возникает каждые для каждой кратной строки, вследствие чего полоса возникает для каждой кратной строки.
В опубликованной патентной заявке Японии №2002-108312 с датой публикации 10 апреля 2002 г. раскрыта схема управления жидкокристаллическим дисплеем, содержащая средства для смещения уровня напряжения, обеспечивающие смещение уровня напряжения сигнала истока, поданного от формирователя истока. Однако в заявке №2002-108312 не раскрыт способ изменения напряжения сигнала истока с ограничением возникновения полос в таком режиме управления, как блоковое инверсионное управление.
Ввиду вышеуказанных недостатков задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для обработки данных, обеспечивающего воспроизведение на жидкокристаллической управляющей панели однородного изображения без возникновения дисплейных неравномерностей даже в случаях однородного растрового изображения с определенной цветовой составляющей.
Решение указанной задачи
Для решения указанной задачи предложено устройство для обработки данных, корректирующее сигнал изображения, состоящий из пиксельных данных, поступающих от внешнего источника на жидкокристаллическую управляющую панель с активной матрицей, содержащую шины сигнала развертки, проходящие в одном направлении, шины сигнала передачи данных, проходящие в другом направлении, и пикселы, соответствующие соответствующим местам пересечения шин сигнала развертки с шинами сигнала передачи данных, содержащее блок коррекции, выполненный с возможностью 1) получения пиксельных данных первого пиксела с отображением первой цветовой составляющей и пиксельных данных второго пиксела, управляемого шиной сигнала развертки, управляющей первым пикселом, и шиной сигнала развертки, расположенной рядом с первым пикселом, с отображением второй цветовой составляющей и 2) возможностью коррекции пиксельных данных второго пиксела в соответствии с соотношением между значением пиксельных данных первого пиксела и значением пиксельных данных второго пиксела.
Кроме того, предложен способ обработки данных для коррекции сигнала изображения, состоящего из пиксельных данных, поступающих от внешнего источника на жидкокристаллическую управляющую панель с активной матрицей, которая содержит шины сигнала развертки, проходящие в одном направлении, шины сигнала передачи данных, проходящие в другом направлении, и пикселы, соответствующие соответствующим местам пересечения шин сигнала развертки с шинами передачи данных, включающий этапы, на которых получают пиксельные данные первого пиксела с отображением первой цветовой составляющей и пиксельные данных второго пиксела, управляемого шиной сигнала развертки, управляющей первым пикселом, и шиной сигнала развертки, расположенной рядом с первым пикселом, с отображением второй цветовой составляющей; и корректируют пиксельные данные второго пиксела в соответствии с соотношением между значением пиксельных данных первого пиксела и значением пиксельных данных второго пиксела.
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. В случае однородного растрового изображения с первой цветовой составляющей яркость постепенно изменяется от одного дисплейного местоположения к другому вследствие влияния указанной связи. Таким образом, возникает дисплейная неравномерность.
Согласно описанной конфигурации или способу, пиксельные данные второго пиксела скорректированы в соответствии со значением пиксельных данных первого пиксела. Более конкретно, значение пиксельных данных второго пиксела скорректировано таким образом, что уменьшена дисплейная неравномерность, вызванная связью между первым пикселом и шиной сигнала передачи данных, управляющей вторым пикселом. Благодаря этому на жидкокристаллической управляющей панели можно воспроизводить однородное изображение даже в случае однородного растрового изображения с определенной цветовой составляющей без появления дисплейных неравномерностей.
Предлагаемое устройство для обработки данных может дополнительно содержать буфер, хранящий пиксельные данные первого пиксела и пиксельные данные второго пиксела, а блок коррекции может получать из буфера пиксельные данные первого пиксела и пиксельные данные второго пиксела.
Предлагаемое устройство для обработки данных может дополнительно содержать блок хранения количественных коррекционных данных, который хранит количественные коррекционные данные, соответствующие комбинации значения пиксельных данных первого пиксела и значения пиксельных данных второго пиксела, 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, соответствующие комбинации значения пиксельных данных первого пиксела и значения пиксельных данных второго пиксела. Это позволяет выполнять надлежащую коррекцию, в случае если количественные коррекционные данные, которые могут уменьшать дисплейную неравномерность, вызванную связью между первым пикселом и шиной сигнала передачи данных, управляющей вторым пикселом, заранее сохранены в блоке хранения количественных коррекционных данных.
Хотя можно использовать конфигурацию, в которой 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.
В предлагаемом устройстве для обработки данных согласно вышеуказанной конфигурации блок коррекции может вычислять количественные коррекционные данные путем выполнения интерполяционного вычисления на основании данных, сохраненных в блоке хранения количественных коррекционных данных.
Согласно этой конфигурации, блок коррекции вычисляет количественные коррекционные данные путем выполнения интерполяционного вычисления. Таким образом, можно уменьшить количество данных, хранящихся в блоке хранения количественных коррекционных данных. Это позволяет уменьшить объем памяти блока хранения количественных коррекционных данных с уменьшением стоимости устройства. Кроме того, поскольку количественные коррекционные данные вычислены путем интерполяционного вычисления, количественные коррекционные данные можно устанавливать более точно в сравнении со случаем, когда интерполяционное вычисление не выполняют, при условии равного количества данных, сохраненных в блоке хранения количественных коррекционных данных. Другими словами, согласно этой конфигурации, можно уменьшить объем памяти блока хранения количественных коррекционных данных без уменьшения точности установки количественных коррекционных данных с уменьшением стоимости.
В предлагаемом устройстве для обработки данных согласно вышеуказанной конфигурации сигнал изображения может содержать пиксельные данные красной цветовой составляющей, пиксельные данные зеленой цветовой составляющей и пиксельные данные синей цветовой составляющей, а блок коррекции может выполнять коррекцию в соответствии с пиксельными данными красной цветовой составляющей, пиксельными данными зеленой цветовой составляющей и пиксельными данными синей цветовой составляющей.
Согласно этой конфигурации, коррекцию выполнена в соответствии с пиксельными данными красной цветовой составляющей, пиксельными данными зеленой цветовой составляющей и пиксельными данными синей цветовой составляющей. Таким образом, даже в случае однородного растрового изображения одной из цветовых составляющих можно воспроизводить однородное изображение на жидкокристаллической управляющей панели без появления дисплейных неравномерностей.
Жидкокристаллический дисплей по настоящему изобретению содержит жидкокристаллическую управляющую 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 одну из шин 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 определенной цветовой составляющей.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации блок управления сигналом передачи данных может изменять управление с изменением полярности с сохранением одной полярности в течение кратного числа периодов строчной развертки.
Согласно этой конфигурации, полярность изменяют с сохранением одной полярности в течение кратного числа периодов строчной развертки. Таким образом, период, находящийся под действием напряжения сигнала истока противоположной полярности, изменяется в зависимости от момента включения шин сигнала развертки. Это приводит к изменению влияния связи от одной шины сигнала развертки к другой шине сигнала развертки и, следовательно, появлению дисплейной неравномерности. Даже в такой конфигурации можно воспроизводить однородное изображение без появления дисплейных неравномерностей.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации шины сигнала развертки могут быть разделены по меньшей мере на один блок, а шины сигнала развертки в каждом из блоков могут быть дополнительно разделены на группы. При этом блок управления сигналом развертки последовательно развертывает блоки шин сигнала развертки и группы шин сигнала развертки в каждом блоке таким образом, что шины сигнала развертки в каждом блоке развернуты путем чересстрочной развертки. Блок управления сигналом развертки также подает сигналы передачи данных на шины сигнала передачи данных таким образом, что полярности сигналов передачи данных изменены в момент переключения развертываемой группы.
Согласно этой конфигурации, шины сигнала развертки развернуты путем чересстрочной развертки, а напряжение, приложенное к пикселю, изменено для каждой строки. Это позволяет уменьшить мерцание и дисплейную неравномерность вследствие емкостной связи пикселей, расположенных рядом друг с другом в продольном направлении, в сравнении со случаем, в котором шины сигнала развертки развернуты построчно. В связи с устранением вышеуказанного недостатка цикл изменения полярностей для чересстрочной развертки может быть легко увеличен в сравнении с построчной разверткой. Таким образом, можно легко уменьшить потребление мощности и ограничить тепло, вырабатываемое в блоке управления сигналом передачи данных.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, может быть равно 1.
Согласно этой конфигурации, строка, в которой изменена полярность, расположен в краевой части экрана, что делает дисплейную неравномерность менее заметной.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, может быть равно по меньшей мере 2.
Согласно этой конфигурации, шины сигнала развертки разделены на блоки, а чересстрочная развертка выполнена отдельно для каждого блока. В этом случае можно уменьшить разницу во времени развертки между группами в каждом блоке в сравнении со случаем, в котором все шины сигнала развертки развернуты путем чересстрочной развертки. Это может ограничивать появление описанных ниже гребней с улучшением качества отображения.
В предлагаемом жидкокристаллическом диспле согласно вышеуказанной конфигурации шины сигнала развертки могут быть разделены по меньшей мере на один блок, причем блок управления сигналом развертки построчно развертывает шины сигнала развертки с обеспечением управления этими шинами и подает сигналы передачи данных на шины сигнала развертки таким образом, что полярности сигналов передачи данных изменены при переключении развертываемой группы.
Согласно этой конфигурации, управление обеспечено путем построчной развертки. Это исключает необходимость выполнения таких процессов, как переключение порядка сигналов изображения, которое необходимо в случае чересстрочной развертки.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, может быть равно 1.
Согласно этой конфигурации, можно осуществлять управление, при котором полярность сигнала передачи данных изменена для каждой шины передачи данных. Кроме того, полярность изменена в ряду, расположенном в краевой части экрана, что делает дисплейную неравномерность менее заметной. Также можно более эффективно уменьшить потребление мощности и ограничить тепло, вырабатываемое в блоке управления сигналом передачи данных.
В предлагаемом жидкокристаллическом дисплее согласно вышеуказанной конфигурации число блоков, на которые разделены шины сигнала развертки, может быть равно по меньшей мере 2.
Согласно этой конфигурации, можно ограничить появление мерцания.
Кроме того, может быть создан телевизионный приемник, содержащий жидкокристаллический дисплей 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, выполненный с возможностью 1) получения пиксельных данных первого пиксела с отображением первой цветовой составляющей и пиксельных данных второго пиксела, управляемого шиной сигнала развертки, управляющей первым пикселом, и шиной сигнала развертки, расположенной рядом с первым пикселом, с отображением второй цветовой составляющей и 2) возможностью коррекции пиксельных данных второго пиксела в соответствии с соотношением между значением пиксельных данных первого пиксела и значением пиксельных данных второго пиксела. Таким образом, значение пиксельных данных второго пикселя скорректированы таким образом, что уменьшена дисплейная неравномерность, вызванная связью между первым пикселем и шиной сигнала передачи данных, управляющей вторым пикселем. Благодаря этому можно воспроизводить на жидкокристаллической управляющей панели однородное изображение без дисплейных неравномерностей даже в случае однородного растрового изображения с определенной цветовой составляющей.
Дополнительные задачи, преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании и будут частично очевидны для специалистов на основе нижеследующего описания или при реализации настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 приведена принципиальная схема, на которой показана конструкция жидкокристаллического дисплея согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения и эквивалентная схема его дисплейной части.
На Фиг.2 показана 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 при инверсионном блоковом управлении, и (b) таблица, иллюстрирующая периоды одинаковой и противоположной полярностей для 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 схемы коррекции.
На Фиг.6 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения стока, вызванные изменением напряжения сигнала в шинах истока при инверсионном кадровом управлении.
На Фиг.7 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки при инверсионном кадровом управлении.
На Фиг.8 показана градация, которая возникает в случае однородного зеленого растрового изображения на экране.
На Фиг.9 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения стока, вызванные изменением напряжения сигнала в каждой шине истока при инверсионном управлении для кратных строк.
На Фиг.10 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки при инверсионном управлении для кратных строк.
На Фиг.11 показана полоса, возникающая для каждой 10-й строки в случае однородного зеленого растрового изображения на экране.
На Фиг.12 показана полоса, возникающая для каждой 48-й строки, в случае однородного зеленого растрового изображения на экране.
На Фиг.13 представлена принципиальная схема, на которой показана паразитная емкость в жидкокристаллической панели.
На Фиг.14 приведен график, который иллюстрирует изменения снижения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки при блоковом инверсионном управлении.
На Фиг.15 приведен пример таблицы соответствия.
На Фиг.16 приведена принципиальная схема, на которой показана конструкция дисплея, используемого в телевизионном приемнике.
На Фиг.17 приведена принципиальная схема, которая иллюстрирует соединение между тюнером и дисплеем.
На Фиг.18 показано перспективное изображение по частям примера механической конструкции дисплея, выполняющего функцию телевизионного приемника.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылками на чертежи описан один из вариантов осуществления изобретения.
Конструкция жидкокристаллического дисплея
На Фиг.1 показана принципиальная схема, иллюстрирующая конструкцию жидкокристаллического дисплея по настоящему изобретению и эквивалентную схему его дисплейной части. Этот жидкокристаллический дисплей 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 освещающего устройства; схему 700 управления источником света, которая управляет подсветкой; схему 200 управления дисплеем, которая управляет формирователем 300, формирователем 400 и схемой 700; и схему 30 коррекции, корректирующую цифровой видеосигнал Dv, поданный от внешнего источника сигнала. 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.
Часть 100 жидкокристаллического дисплея содержит несколько (m) шин GL1-GLm затвора, выполняющих функцию шин сигнала развертки; несколько (n) шин SL1-SLn истока, выполняющих функцию шин передачи данных, которые пересекаются с шинами GL1-GLm; и несколько (m×n m×n) блоков 20 формирования пикселов, которые соответствуют местам пересечения шин GL1-GLm и шин SL1-SLn. 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. Каждый из блоков 20 содержит тонкопленочный транзистор 10, выполняющий функцию переключающего элемента, электрод затвора которого соединен с шиной GLj, проходящей через место пересечения, соответствующее блоку 20, а электрод истока соединен с шиной SLi, проходящей через указанное место пересечения; пиксельный электрод, соединенный с электродом стока тонкопленочного транзистора 10; электрод Ес, в качестве которого использован противоэлектрод, общий для блоков 20; и жидкокристаллический слой, общий для блоков 20 и расположенный между пиксельным электродом и электродом Ес. Кроме того, пиксельный электрод и электрод Ес 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 электрический потенциал, изменяющийся в соответствии с воспроизводимым изображением, а на общий электрод Ес подан заранее заданный электрический потенциал Vcom от цепи источника питания (не показана). Таким образом, к жидким кристаллам приложено напряжение, соответствующее разности электрических потенциалов между пиксельным электродом и общим электродом Ес, а количеством света, пропускаемого через жидкокристаллический слой, можно управлять путем приложения напряжения, при котором происходит воспроизведение изображения.
В настоящем варианте реализации изобретения использован жидкокристаллический дисплей с вертикальным выравниванием. В жидкокристаллическом дисплее с вертикальным выравниваем жидкие кристаллы, заполняющие промежуток между подложками, ориентированы по существу вертикально поверхностям подложек при отсутствии приложенного напряжения. В таком состоянии плоскость поляризации света, проникающего в жидкокристаллический дисплей, по существу не повернута в жидкокристаллическом слое. В то же время при приложении напряжения жидкие кристаллы ориентированы под углом к направлению, вертикальному относительно поверхности подложек, в соответствии с величиной приложенного напряжения. В таком состоянии плоскость поляризации света, проникающего в жидкокристаллический дисплей, повернута в жидкокристаллическом слое. Таким образом, путем размещения двух поляризационных пластин на стороне падения света и на стороне выхода света из жидкокристаллического дисплея таким образом, что их поляризационные оси образуют скрещенные призмы Николя, можно обеспечить нормальный режим черного изображения, при котором черное изображение возникает в отсутствии приложенного напряжения, а белое изображение возникает при приложении напряжения.
Однако настоящее изобретение не ограничено таким жидкокристаллическим дисплеем с вертикальным выравниванием и по существу может быть также использовано в качестве твист-нематического жидкокристаллического дисплея. 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 освещающее устройство, выполненное с возможностью освещения дисплейной части 100 сзади. Подсветка 600 содержит, например, лампу с холодным катодом, которая служит прямолинейным источником света, и светопроводящую пластину. Подсветка 600 может быть приведена в действие и включена с помощью схемы 700 с подсвечиванием блоков 20 дисплейной части 100.
Схема 30 корректирует цифровой видеосигнал Dv (сигнал изображения), поданный от внешнего источника сигнала, и подает скорректированный цифровой видеосигнал Dv' на схему 200. Согласно конфигурации, показанной на фиг.1, схема 30 может быть расположена внутри схемы 200. Кроме того, согласно еще одной возможной конфигурации, схема 30 корректирует цифровой видеосигнал Dv (сигнал изображения), поданный от схемы 200, и подает скорректированный сигнал DA' изображения на источник 300.
Схема 200 получает от внешнего источника сигнала цифровой видеосигнал Dv, характеризующий воспроизводимое изображение, горизонтальный сигнал HSY синхронизации и вертикальный сигнал VSY синхронизации, соответствующие сигналу Dv, и управляющий сигнал dc для управления работой дисплея. 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 101 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 цифрового видеосигнала Dv во внутреннем запоминающем устройстве схема 200 выдает на выходе сигнал Dv в виде цифрового видеосигнала DA изображения. Схема 200 вырабатывает тактовый сигнал SCK в виде сигнала, состоящего из импульсов, соответствующих каждому отдельному пикселу цифрового сигнала DA изображения. Запускающий импульсный сигнал SSP, который представляет собой сигнал высокого уровня (уровня Н) только в течение заранее заданного времени в каждый период строчной развертки, сгенерирован в зависимости от сигнала HSY. 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), сгенерирован в зависимости от сигнала VSY. Тактовый сигнал GCK (GCLa, GCKb) затвора сгенерирован в зависимости от сигнала HSY. Стробирующий сигнал LS и сигнал GOE (GOEa, GOEb) сгенерированы в зависимости от сигнала HSY и сигнала Dc.
В числе вырабатываемых таким образом схемой 200 сигналов, на формирователь 300 поданы цифровой видеосигнал DA, стробирующий сигнал LSLS, запускающий импульс SSPSSP, тактовый сигнал SCK и сигнал POL, а на формирователь 400 поданы импульсный сигнал GSP, тактовый сигнал GGK и сигнал GOE.
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. Затем сигналы S(1)-S(n) поданы на шины SL1-SLn соответственно.
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 GL1-GLm соответственно с выборочным управлением этими шинами GL1-GLm. Выборочное управление затворными шинами GL1-GLm обеспечено путем подачи в качестве сигналов G(1)-G(m) включающих импульсов, периоды выбора которых соответствуют их длительностям. Согласно настоящему варианту реализации, 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 улучшение качества изображения.
Благодаря формирователям 300 и 400, управляющим таким образом шинами SL1-SLn и шинами GL1 и GLm дисплейной части 100, на конденсатор Cpix подано напряжение шины SLi через тонкопленочный транзистор 10, соединеный с выбранной шиной GLj (i=1-n, j=1-m). Таким образом, в каждом из блоков 20 к жидкокристаллическому слою приложено напряжение, величина которого зависит от сигнала DA. Количество пропускаемого света, излучаемого подсветкой 600, контролируется путем приложения напряжения, в результате чего дисплейная часть 100 воспроизводит изображение, представленное сигналом Dv, поданным от внешнего источника.
К примерам дисплейных режимов относятся построчная развертка (именуемая также прогрессивной разверткой) и чересстрочная развертка. Прогрессивную развертку разделяют на кадровое инверсионное управление и инверсионное управление для кратных строк. Кадровое инверсионное управление представляет собой управление, при котором построчная развертка выполнена путем изменения полярности каждый период кадра. Инверсионное управление для кратных строк представляет собой управление, при котором построчная развертка выполнена путем изменения полярности каждый кратный период строчной развертки.
Чересстрочная развертка представляют собой режим, при котором шины GL1-GLm разделены на одинаковые группы, смежные шины затвора в каждой из которых расположены на одинаковых интервалах и развертывание которых выполнено построчно. Чересстрочную развертку в целом разделяют, например, на полноэкранную чересстрочную развертку и блоковое инверсионное управление. Полноэкранная чересстрочная развертка представляет собой режим, при котором для каждой шины затвора на экране выполнена чересстрочная развертка. Блоковое инверсионное управление представляет собой режим, при котором шины затвора разделены на блоки, для каждого из которых выполнена чересстрочная развертка.
В любом из режимов управления возникает неравномерность изображения. Настоящее изобретение может быть применено к любому режиму управления и позволяет уменьшить неравномерности изображения, как описано далее.
Конфигурация схемы коррекции
Ниже со ссылкой на фиг.5 описана конфигурация схемы 30 коррекции. Как показано на фиг.5, схема 30 содержит буфер 31, интерполяционный вычислительный блок (блок коррекции) 32, таблицы 33R, 33G, 33В соответствия (блоки хранения количественных коррекционных данных), блок 34 хранения количественных коррекционных данных и сумматор 35. В качестве схемы коррекции использована, например, специализированная интегральная микросхема.
Буфер 31 выполняет функцию средств хранения для временного хранения сигнала Dv. В буфере 31 последовательно сохранены с использованием способа простой очередности значение градации красного цвета (значение R градации), значение градации зеленого цвета (значение G градации) и значение градации синего цвета (значение В градации) пикселей, смежных в направлении шин затвора.
Блок 32 последовательно считывает данные, сохраненные в буфере 31, и выполняет интерполяционное вычисление на основе таблиц 33R, 33G, 33В с получением количественных коррекционных данных. Более конкретно, блок 32 считывает из буфера 31 значения G, В пикселей, смежных в направлении шин затвора, и выполняет интерполяционное вычисление на основе таблицы 33В с получением количественных коррекционных данных для значения В. Сходным образом блок 32 считывает из буфера 31 значения В, R и выполняет интерполяционное вычисление на основе таблицы 33R с получением количественных коррекционных данных для значения R. Кроме того, блок 32 считывает из буфера 31 значения R, G и выполняет интерполяционное вычисление на основе таблицы 33G с получением количественных коррекционных данных для значения G. Интерполяционное вычисление подробно описано далее.
Каждая из таблиц 33R, 33G, 33В выполнена в виде двумерной памяти, хранящей соотношение между значениями градации двух цветовых составляющих и количественные коррекционные данные для одной из двух цветовых составляющих. Ниже описаны конкретные конфигурации каждой из таблиц 33R, 33G, 33В.
Блок 34 выполняет функцию средств хранения для временного хранения количественных коррекционных данных для значений R, G, В, вычисленных блоком 32. Сумматор 35 считывает количественные коррекционные данные из блока 34. Кроме того, сумматор 35 считывает из буфера 31 значение градации, соответствующее количественным коррекционным данным, и суммирует количественные коррекционные данные со считанным таким образом значением градации. Более конкретно, сумматор 35 сначала считывает из блока 34 количественные коррекционные данные для конкретной цветовой составляющей. Затем сумматор 35 считывает из буфера 31 значение градации этой цветовой составляющей. Далее, сумматор 35 суммирует считанные таким образом количественные коррекционные данные со считанным таким образом значением градации и выводит сумму значения градации и количественных коррекционных данных. Эти процессы последовательно выполнены для значения градации каждой цветовой составляющей. Таким образом, схема 30 выдает скорректированный цифровой видеосигнал Dv'.
Согласно этому варианту реализации, схема 30 корректирует каждое из значений R, G, В. Однако схема 30 может корректировать только значение градации конкретной цветовой составляющей.
Появление полосы при блоковом инверсионном управлении и техническое решение для устранения этого недостатка
На Фиг.2 представлена схема блока 20 формирования изображения дисплейной части 100. Блок 20, соответствующий месту пересечения шины GLi и шины SLi, формирует зеленый пиксел G. Блок 20, расположенный справа от предыдущего блока 20, т.е. блок 20, соответствующий месту пересечения шины GLi и шины SLi+1, формирует синий пиксел В.
Наличие паразитной емкости Csdself приводит к возникновению связи между стоком и истоком тонкопленочного транзистора 10, соединеного с шиной SLi. Кроме того, наличие паразитной емкости Csdother приводит к возникновению связи между стоком тонкопленочного транзистора 10 шины SLi и истоком тонкопленочного транзистора 10 шины SLi+1.
Таким образом, емкость Cpix с учетом этих паразитных емкостей может быть выражена уравнением (I):
Далее принято, что шина SLi представляет собой шину SLG истока, через которую подано напряжение на зеленый пиксел, а шина SLi+1 представляет собой шину SLB истока, через которую подано напряжение на синий пиксел. Далее, имеет место уравнение (2):
причем при воспроизведении однородного зеленого растрового изображения потенциал стока D тонкопленочного транзистора 10 до изменения полярности равен V, а после изменения полярности равен V'. Левая часть уравнения (2) относится к общему количеству электрических зарядов до изменения полярности, а правая часть относится к общему количеству электрических зарядов после изменения полярности.
VSG1 - электрический потенциал шины SLG до изменения полярности, a VSG2 - электрический потенциал шины SLG после изменения полярности. VSB1 - электрический потенциал шины SLB до изменения полярности, a VSB2 - электрический потенциал шины SLB после изменения полярности.
Группировка членов, содержащих V и V, в левой части уравнения (2), и членов, содержащих VSG1, VSG2, VSB1 и VSB2, в правой части уравнения (2), позволяет получить уравнение (3):
Вынос в уравнении (3) общего множителя V-V' за скобки позволяет получить уравнение (4):
Деление обеих частей уравнения (4) на Cpix'+Csdself+Csdother позволяет получить уравнение (5):
Амплитудное напряжение VSG шины SLG определено равенством VSG=VSG1-VSG2, а амплитудное напряжение VSB шины SLB определено равенством VSB=VSB2-VSB1. Величина изменения напряжения VSD стока тонкопленочного транзистора 10 определена равенством VSD=V-V'. Емкость Cpix с учетом паразитных емкостей выражена уравнением (1).
Подстановка этих соотношений в уравнение (5) позволяет получить уравнение (6):
.
В случае однородного зеленого растрового изображения напряжения стока возрастает и падает в пределах амплитуды VSD во время цикла изменения полярности. Термин "период одинаковой полярности" относится к периоду, в течение которого напряжения стока растет, а термин " период противоположных полярностей " относится к периоду, в течение которого напряжение стока падает. В этом случае величина VSDE снижения действующего напряжения, т.е. действующее значение величины снижения напряжения стока тонкопленочного транзистора 10, выражена уравнением (7):
где Vtotal обозначает период вертикальной развертки одного кадра, а Т обозначает общее количество периодов противоположных полярностей в течение периода Vtotal. При наличии паразитных емкостей Csdself и Csdother, образованных таким образом внутри блока 20, изменения уровня напряжений сигнала истока в шинах SLG и SLB приводят к разности величин VSDE снижений действующего напряжения между строками.
На Фиг.3(а) показана временная диаграмма, иллюстрирующая изменения напряжения DG стока, вызванные изменениями напряжений сигналов в шинах SLG и SLB в схеме блокового инверсионного управления. На Фиг.3 SG обозначает сигнал в шине SLG, a SB обозначает сигнал в шине SLB. Далее, DG1 обозначает напряжение стока в шине 1 (первая строка), а DG1 - напряжение стока в шине 95 (95-я строка).
В момент времени (1) (см. Фиг.3(а) напряжение DG1 растет, а пиксельный конденсатор заряжается с сохранением напряжения. Далее, напряжение DG1 изменяет полярность и падает в момент времени (1)'. Таким образом, пиксельный конденсатор повторно заряжается с сохранением напряжения. Таким образом, в период вертикальной развертки одного кадра, при котором Vtotal=1200 Н (1200 строк), сохранен электрический заряд пиксельного конденсатора соответствующего блока 20.
В момент времени (2) (см. Фиг.3 (а) напряжение DG95 растет, а пиксельный конденсатор заряжается с сохранением напряжения. Далее, напряжение DG95 изменяет полярность и падает в момент времени (2)', а пиксельный конденсатор повторно заряжается с сохранением напряжения. Таким образом, как и в случае напряжения DG1, в период вертикальной развертки одного кадра, при котором Vtotal=1200 Н (1200 строк), сохранен электрический заряд пиксельного конденсатора соответствующего блока 20.
Каждое из напряжений DG1 и DG95 имеет периоды противоположных полярностей, которые показаны заштрихованными участками. В момент времени (1)' падает сигнал SG, а в момент времени (2)' падает сигнал SB. Следовательно, как указано в таблице (b) Фиг.3, в период противоположных полярностей длительность напряжения DG95 превышает длительность напряжения DG1 на 49 Н. Таким образом, действующее значение напряжения DG95 меньше действующего значения напряжения DG1.
В соответствии с уравнением (7), величина VSDE 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 для каждой 48-ой строки возникает полоса.
На Фиг.4 приведен график зависимости V-T, иллюстрирующий взаимосвязь между напряжением Vg, приложенным к жидким кристаллам, и коэффициентом Т пропускания жидкокристаллического дисплея. Как показано на Фиг.4, в области, в которой изменение коэффициента Т больше изменения напряжения Vg, или, другими словами, в области со значительным наклоном кривой V-T, большое влияние оказывает величина VSDE снижения действующего значения напряжения.
Появление полосы предотвращено просто за счет увеличения амплитудного напряжения VSB в уравнении (7) и уменьшения, таким образом, величины VSDE снижения действующего значения напряжения стока. Таким образом, может быть уменьшена разница в яркости между строками. Для этой цели схема 30 осуществляет управление значениями R, G, В градации в зависимости от уровня возникновения полосы в однородном зеленом растровом изображении. Ниже рассмотрен пример.
Как показано на фиг.2, в дисплейном блоке 100 зеленый пиксел G и синий пиксел В расположены в этом порядке в построчном направлении, а напряжение градации синего цвета увеличено в соответствии с таблицей 33В, показанной на фиг.15, с уменьшением разницы в яркости между строками.
В таблице 33В, показанной на фиг.15, числовое значение на пересечении значения градации зеленого цвета и значения градации синего цвета представляет собой количественные коррекционные данные для значения градации синего цвета. Например, если значение градации зеленого цвета введенных данных равно 32, а значение градации синего цвета введенных данных равно 0, блок 32 сохраняет значение 3 количественных коррекционных данных в блоке 34 на основании таблицы 33В, представленной в таблице 1. Затем сумматор 35 суммирует значение 3 количественных коррекционных данных синего цвета со значением 0 градации синего цвета. Таким образом, выведено скорректированное значение 3 градации синего цвета.
Если значение градации зеленого цвета введенных данных равно 30, а значение градации синего цвета введенных данных равно 0, блок 32 выполняет на основании таблицы 33В, представленной в таблице 1, интерполяцию относительно 1) значения 2 количественных коррекционных данных для значения градации синего цвета, полученного в случае если значение градации зеленого цвета равно 24, а значение градации синего цвета равно 0, и 2) значения 3 количественных коррекционных данных для значения градации синего цвета, полученного в случае, если значение градации зеленого цвета равно 32, а значение градации синего цвета равно 0. Таким образом, блок 32 вычисляет количественные коррекционные данные для значения градации синего цвета, полученного в случае если значение градации зеленого цвета равно 30, а значение градации синего цвета равно 0.
Сходным образом, полосы градации зеленого цвета, возникающие при отображении красного монохроматического изображения, могут быть предотвращены путем коррекции значения градации зеленого цвета в соответствии с таблицей 33G, указывающей количественные коррекционные данные для значения градации зеленого цвета. Кроме того, полосы градации красного цвета, возникающие при отображении синего монохроматического изображения, могут быть предотвращены путем коррекции значения градации красного цвета в соответствии с таблицей 33R, указывающей количественные коррекционные данные для значения градации красного цвета.
Как описано выше, схема 30 корректирует состояние дисплея при возникновении полос при блоковом инверсионном управлении, т.е. корректирует значение градации каждой цветовой составляющей. Это позволяет предотвратить появление полос при однородном зеленом, синем или красном растровом изображении.
Хотя в приведенном выше примере принято, что пикселы одинаковой цветовой составляющей соединены с одной шиной истока, настоящий вариант реализации не ограничен такой конфигурацией. Также возможна конфигурация, в которой пикселы различных цветовых составляющих соединены с одной шиной истока. Даже в такой конфигурации возникновение полос может быть предотвращено путем выполнения коррекции схемой 30.
Появление полосы при инверсионном кадровом управлении и техническое решение для устранения этого недостатка.
При инверсионном кадровом управлении (инверсионное управление шиной истока) изменение полярности выполнено для каждого кадра, а величина VSDE снижения действующего напряжения стока изменяется в зависимости от времени включения затвора. На Фиг.6 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения DG стока, вызванные изменениями напряжения сигнала в шинах SLG и SLB при инверсионном кадровом управлении.
Согласно временной диаграмме, показанной на Фиг.6, периоды, во время которых на напряжение DG100 стока 100-й строки и на напряжение DG600 стока 600-й строки оказывают влияние противоположные полярности, различны. Более конкретно, период, во время которого на напряжение DG600 стока 600-й строки оказывают влияние противоположные полярности, больше периода, во время которого на напряжение DG100 стока 100-й строки оказывают влияние противоположные полярности. Таким образом, из уравнения (7) следует, что напряжению DG600 соответствует большее значение VSDE снижения действующего напряжения по сравнению с напряжением DG100.
На Фиг.7 приведен график, иллюстрирующий изменение действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки при инверсионном блоковом управлении. Значения яркости соответствующих строк могут быть получены путем вычисления действующих значений напряжений стока этих строк.
Как показано на Фиг.7, в один кадровый период развертываемая впоследствии строка имеет меньшее действующее значение напряжения стока. В соответствии с этим яркость постепенно уменьшается в течение одного кадрового периода.
Таким образом, как показано на Фиг.8, такое постепенное уменьшение яркости в течение одного кадрового периода приводит к градации в однородном зеленом растровом изображении на экране. Сходным образом, градация возникает также в случае однородного синего растрового изображения или однородного красного растрового изображения.
При инверсионном кадровом управлении также необходимо только увеличить амплитудное напряжение VSB шины SLB (см. уравнение 7) и, следовательно, уменьшить величину VSDE снижения действующего напряжения стока тонкопленочного транзистора 10. Благодаря этому можно уменьшить разницу в яркости между строками. Таким образом, за счет выполнения коррекции при помощи схемы 30 можно ограничить возникновение градации на экране.
Хотя вышерассмотренный пример относится к чересстрочной развертке при блоковом инверсионном управлении, при полноэкранной чересстрочной развертке неравномерность градации также возникает на всем экране, как и при инверсионном кадровом управлении. В этом случае также можно ограничить возникновение градации на экране за счет выполнения коррекции схемой 30.
Возникновение полос при инверсионном управлении для кратных строк и техническое решение для устранения этого недостатка
При инверсионном управлении для кратных строк, например, в режиме управления, при котором построчная развертка изображения выполнена путем изменения полярности через каждые десять строк, величина VSDE снижения действующего значения напряжения стока изменяется в зависимости от выбора времени включения затвора. На Фиг.9 приведена временная диаграмма, которая иллюстрирует изменения напряжения DG стока, вызванные изменениями напряжения сигнала в шинах SLG и SLB при инверсионном управлении для кратных строк.
Согласно временной диаграмме (см. Фиг.9), периоды, в течение которых на напряжение DG1 стока 1-й строки и напряжение DG10 стока 10-й строки оказывают влияние противоположные полярности, различны. Более конкретно, период, в течение которого на напряжение DG10 оказывают влияние противоположные полярности, больше периода, в течение которого на напряжение DG1 оказывают влияние противоположные полярности. Таким образом, из уравнения (7) следует, что напряжению DG10 соответствует большее значение VSDE по сравнению с напряжением DG1.
На Фиг.10 приведен график, иллюстрирующий изменения действующего значения напряжения стока для каждой отдельной строки при инверсионном управлении для кратных строк. Значения яркости соответствующих строк могут быть получены путем вычисления действующих значений напряжений стока этих строк.
Таким образом, постепенное уменьшение яркости повторяется через каждые десять строк в соответствии с изменениями действующего значения напряжения стока (Фиг.10). Как видно из Фиг.11, такое уменьшение яркости через каждые десять строк вызывает образование полосы через каждые десять строк. Такая полоса возникает также в случае однородного синего растрового изображения или однородного красного растрового изображения.
При инверсионном управлении для кратных строк также необходимо только увеличить амплитудное напряжение VSB шины SLB и, следовательно, уменьшить величину VSDE тонкопленочного транзистора 10 (см. уравнение 7). Благодаря этому можно уменьшить разницу в яркости между строками. Таким образом, за счет выполнения коррекции при помощи схемы 30 можно ограничить возникновение полос на экране.
Конфигурация телевизионного приемника
Ниже приведен пример использования жидкокристаллического дисплея по настоящему изобретению в телевизионном приемнике. На Фиг.16 приведена принципиальная схема, на которой показана конфигурация дисплея 800, используемого в телевизионном приемнике. Это дисплейное устройство 800 содержит схему 80 разделения видеосигнала цветности и яркости, 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 дисплею 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 дисплее 800 такой конструкции 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. Этот цифровой RGB-сигнал поступает на контроллер 83. После этого схема 80 извлекает сигналы синхронизации строчной и вертикальной разверток из полного цветового видеосигнала Scv, поданного от внешнего источника. Эти сигналы синхронизации также поданы через микропроцессор 87 на жидкокристаллический контроллер 83.
Жидкокристаллический контроллер 83 выдает сигналы передачи данных в соответствии с цифровым RGB-сигналом (который соответствует вышеуказанным цифровым видеосигналам 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 и подает эти напряжения на панель 84.
Жидкокристаллическая панель 84 генерирует управляющие сигналы (например, сигналы передачи данных и сигналы развертки) через внутренние формирователи истока и затвора в соответствии с сигналами передачи данных для формирователей, управляющими временными сигналами и напряжениями градации яркости. На внутренней дисплейной части воспроизведено цветное изображение в соответствии с формирующими сигналами. Для воспроизведения изображения на жидкокристаллической панели 84 необходимо осветить панель 84 сзади. В дисплее 800 схема 85 формирователя подсветки приводит в действие подсветку 86 под контролем микропроцессора 87. Таким образом освещена задняя сторона жидкокристаллической панели 84.
Управление всей системой, включая вышеописанные способы, осуществлено микропроцессором 87. 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. Дисплей 800 может воспроизводить видеоизображения на основе различных видеосигналов.
В случае, когда дисплей 800 с такой конструкцией воспроизводит изображение на основе телевизионного вещания, тюнер 90 соединен с дисплеем 800 (см. Фиг.17). Тюнер 90 выделяет из числа волн (высокочастотных сигналов), принятых с помощью антенны (не показана), принимаемый канальный сигнал, и преобразовывает его в сигнал промежуточной частоты. Тюнерная часть 90 регистрирует сигнал промежуточной частоты с извлечением полного цветового видеосигнала Scv в виде телевизионного сигнала. Как описано выше, полный цветовой видеосигнал Scv подан на дисплей 800, а дисплей 800 воспроизводит изображение на его основе этого видеосигнала Scv.
На Фиг.19 показано покомпонентное перспективное изображение примера механической конструкции, в которой вышеописанный дисплей выполняет функцию телевизионного приемника. В примере, приведенном на Фиг.18, телевизионный приемник содержит, в дополнение к устройству 800, первый корпус 801 и второй корпус 806. Устройство 800 расположено между корпусами 801, 806 таким образом, что корпусы 801, 806 ограничивают устройство 800. В первом корпусе 801 выполнено отверстие 801а, через которое проходит изображение, воспроизводимое дисплеем 800. Второй корпус 806, покрывающий обратную сторону дисплея 800, снабжен управляющей схемой 805 для обеспечения работы дисплея 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 модификациии 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.
Вышеописанные варианты и конкретные примеры реализации служат исключительно для иллюстрации технических подробностей настоящего изобретения и не ограничивают его объем. Объем настоящего изобретения включает различные модификации вышеописанных вариантов и примеров реализации, не выходящие за пределы объема прилагаемой формулы.
Промышленная применимость
Жидкокристаллический дисплей согласно настоящему изобретению может быть использован в различных дисплеях, например в мониторе персонального компьютера, телевизионном приемнике и т.д.
Обозначения, используемые на чертежах
10 тонкопленочный транзистор
20 блок формирования пикселов
30 схема коррекции
31 буфер
32 интерполяционный вычислительный блок
33R, 33G, 33В таблицы соответствия
34 блок хранения количественных коррекционных данных
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 дисплей
801 первый корпус
801а отверстие
805 управляющая схема
806 второй корпус
808 опорный элемент.