專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用背后照明光源對液晶顯示板進行照明并顯示圖像的液晶顯示裝置，尤其涉及通過逼近脈沖型顯示來防止活動圖像顯示時產生的活動模糊的液晶顯示裝置。
背景技術：
近年來，一直在大力開發(fā)能實現(xiàn)高清晰、低耗電、省空間的液晶顯示裝置(LCD)等的平板型顯示裝置(FPD)，其中尤其是LCD用于計算機顯示裝置和電視機顯示裝置等的普及而異常顯著。然而，與主要作這種用途的陰極射線管(CRT)對比，可指出LCD中“活動模糊”的缺點，即顯示活動圖像時，觀看者覺察活動部分的輪廓模糊。
例如日本專利公開平9-325715號公報記載所揭示，活動圖像顯示中的顯示模糊除起因于液晶的光學響應時間延遲外，還起因于LCD的顯示方法本身。利用電子束掃描使熒光體發(fā)光以進行顯示的CRT顯示裝置中，雖然熒光體存在若干殘留光，各像素的發(fā)光卻為大致脈沖狀的脈沖顯示方式。
與此相反，LCD顯示裝置中，為了通過對液晶施加電場，使儲存的電荷在下次施加電場前一直保持較高的比率(具體而言，TFT型LCD中，在構成像素的每一點設置TFT開關，而且通常還每一像素設置輔助電容，因而儲存電荷的保持能力非常高)，其顯示方式為保持型，即液晶像素在由施加基于下一幀像素信息的電場進行改寫前，一直持續(xù)發(fā)光。
這種保持型顯示裝置中，像素顯示光的脈沖響應具有時間上的寬度，因而時間頻率特性變差，隨之空間頻率特性也降低，產生觀看圖像模糊。因此，上述專利公開平9-325715號公報中，提出一種顯示裝置，通過對設在顯示面的光閘或光源燈(背后照明)進行通斷控制，僅在顯示圖像各場周期的后半部分對觀看者示出顯示光，限制脈沖顯示光的時間寬度，從而改善觀看圖像的模糊。
參照圖1和圖2說明這點。圖1中，111是閃光燈等可高速明滅的光源燈，112是對光源燈111供電的電源，113是將電圖像信號變換成圖像顯示光的TFT型液晶等透射型顯示元件，116是利用圖像信號和同步信號產生驅動顯示元件113用的驅動信號的驅動電路，117是產生與輸入的同步信號垂直同步的控制脈沖以控制電源112通斷用的脈沖發(fā)生電路。
光源燈111在因來自電源112的脈沖狀供電而點亮率為50％時，場周期T內的時刻t1至t2的期間熄滅，時刻t2至t3的期間點亮(參考圖2)。因來自電源112的脈沖狀供電而點亮率為25％時，場周期T內的時刻t1至t6的期間熄滅，時刻t6至t3的期間點亮(參考圖2)。
即，利用脈沖發(fā)生電路117和電源112控制光源燈111的發(fā)光時間。因此，作為圖像顯示的圖像顯示光的總響應在例如點亮率為50％時，僅形成時刻t2至時刻t3時間中的脈沖導通波形、時刻t4至時刻t5的時間中的脈沖導通波形。因此，顯示總響應時間寬度減小，其時間頻率特性也改善成較平坦的特性，因而活動圖像顯示時的圖像質量劣化也得到改善。
這樣，通過將應顯示的1幀份額的圖像信號寫入液晶顯示板，并且經過規(guī)定時間后，使整個背后照明光源點亮，改善活動圖像顯示時產生的活動模糊等質量劣化。這種方式稱為全屏閃光型，除上述專利公開平9-325715號公報外，在例如專利公開2001-201763號公報、專利公開2002-55657號公報等中也揭示這種方式。
對上述全屏閃光型背后照明點亮方式，例如專利公開平11-202286號公報、專利公開2000-321551號公報、專利公開2001-296838號公報中，提出“掃描型背后照明方式”，其中液晶顯示板的多個劃分顯示區(qū)所對應的每一發(fā)光劃分區(qū)依次掃描背后照明光源，使其點亮，從而改善活動圖像顯示時產生的活動模糊等質量劣化。
在圖3至圖5中說明這樣通過使背后照明依次高速明滅，從保持型驅動的顯示狀態(tài)逼近CRT那樣脈沖型驅動的顯示。圖3中，在液晶顯示板202的背面往平行于掃描線的方向配置多根(這里為4根)下射型熒光燈(CCFT)203～206，并且與液晶顯示板202的掃描信號同步地沿從上到下方向依次點亮各燈203～206。各燈203～206對應于水平方向上將液晶顯示板202劃分為4的各顯示區(qū)。
圖4是示出與圖3對應的燈的點亮定時的圖。圖4中，高電平(High)狀態(tài)表示燈的點亮狀態(tài)。例如，對液晶顯示板202中上側的1/4劃分區(qū)而言，1幀周期中的(1)的定時上寫入視頻信號，并延遲(2)、(3)的液晶響應時間后，在定時(4)上使熒光燈203點亮。這樣，在1幀周期內重復寫入視頻信號后對各劃分顯示區(qū)僅點亮1根燈的運作。
由此，可從液晶的保持型驅動顯示狀態(tài)逼近CRT的脈沖型驅動顯示狀態(tài)，因而進行活動圖像顯示時不識別1幀前的視頻信號，能防止邊緣模糊造成的活動圖像顯示質量降低。又，如圖5所示，使燈以2根為1組同時點亮，不僅也能取得同樣的效果，而且可加長背后照明的點亮時間，能抑制背后照明亮度降低。
該掃描型背后照明點亮方式中，液晶顯示板多個劃分顯示區(qū)的每一個，以液晶在光學上充分響應的定時，點亮相應的背后照明光源的發(fā)光區(qū)，因而能使從對液晶寫入圖像到點亮背后照明光源的時間均勻，與顯示屏幕位置(上下位置)無關。因此，具有能與顯示屏幕位置無關地充分改善活動圖像活動模糊的優(yōu)點。
還對上述背后照明間歇驅動方式提出“黑寫入型”液晶顯示裝置，該裝置不在1幀周期內間歇驅動背后照明光源，而在1幀周期內將圖像信號和黑信號重復寫入液晶顯示板，從而掃描某視頻信號幀后至掃描下一幀，使像素發(fā)光時間(圖像顯示時間)縮短，實現(xiàn)模擬脈沖型顯示。
作為這種黑顯示型液晶顯示裝置，已經知道的(專利公開平9-127917號公報、專利公開平11-109921號公報)例如有如圖6(a)所示，對液晶顯示板依次寫入1幀輸入圖像數據后，對全屏幕同時寫入黑顯示數據，從而使全屏幕在規(guī)定時間進行黑顯示；如圖6(b)所示，通過每一掃描線依次寫入黑顯示數據，使部分屏幕在規(guī)定時間進行黑顯示，從而與已有的保持型顯示相比，1幀周期內的圖像顯示時間縮短。
上述已有技術為了在保持型顯示裝置中改善活動圖像顯示時產生的活動模糊所導致的圖像質量劣化，在1幀周期(例如60Hz的逐行掃描時為16.7msec)內進行背后照明間歇驅動，或通過將黑顯示信號后續(xù)于圖像顯示信號寫入液晶顯示板，縮短圖像顯示時間，模擬地從保持型驅動顯示狀態(tài)逼近CRT那樣的脈沖型驅動顯示。
這里，為了改善活動模糊造成的圖像質量劣化，最好減小脈沖率(1幀周期內的圖像顯示時間的比率)，但減小脈沖率時，可能導致下列(1)～(3)的問題。
(1)活動模糊(Motion Blur)的大小程度因圖像而異，例如在CG(計算機圖形)、動畫、游戲圖像等情況下，如圖7(a)所示，原本連續(xù)銜接的時間中進行掃描的僅為離散(即每一幀的某瞬間)的圖像，往往不添加形成插補幀間的中間時間的作用的活動模糊。
使用由圖像處理施加活動模糊時，能看到活動順暢，但以減小脈沖率的方式顯示無活動模糊的圖像(即原來活動不順暢的內容圖像)時，產生能零散地看到活動圖像稀稀落落的頻閃(Stroboscopic)缺陷，進而導致圖像質量劣化。
通常用作電視攝像機的存儲型攝像機拍攝的圖像由于快門開啟的時間連續(xù)積分，活動模糊的量因快門速度而異，例如電影和攝影室等帶有強照明的室內拍攝的圖像(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播)由于快門速度高(快門打開的時間短)，如圖7(b)所示，拍攝時添加在活動體圖像的活動模糊小，以減小脈沖率的方式顯示這種活動模糊小的圖像時，產生上述頻閃缺陷的可能性高。
反之，在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的圖像由于有時快門速度低(快門打開的時間長)，如圖7(c)所示，拍攝時活動體圖像上添加許多活動模糊，從而即使以減小脈沖率的方式顯示這種活動模糊多的圖像，也可表現(xiàn)活動模糊帶來的順暢活動，所以不產生頻閃缺陷，最好優(yōu)先顯示活動模糊減小而且輪廓清晰的活動圖像。
(2)可認為觀看活動圖像時的視覺特性具有眼球運動和視覺的時間積分效應、對光刺激強度的視覺響應非線性，但眼球運動中在覺察活動圖像方面最重要的跟蹤運動(左右雙眼大致相同地跟蹤活動物體)的特性因活動體圖像的活動速度等而異，有些圖像內容以減小脈沖率的方式進行顯示時，有可能產生上述頻閃缺陷。
例如，橄欖球、排球等運動的轉播那樣，水平方向上同樣地在全屏幕上活動(全移動)的圖像的情況下，由于活動模糊造成的圖像質量劣化顯著，最好盡可能減小脈沖率，從而實現(xiàn)減小活動模糊而且輪廓清晰的活動圖像顯示，但使關注人物固定而背景活動的圖像的情況下，減小脈沖率，則導致上述產生頻閃缺陷所造成的圖像劣化的可能性高。
(3)而且，減小脈沖率時，在能減小活動圖像的活動模糊缺陷的反面，加大1幀周期內的黑顯示時間(圖像的非顯示時間)，因而尤其在白圖像顯示部分中閃爍顯著，導致該閃爍造成的圖像質量劣化。
綜上所述，有些圖像內容類別減小脈沖率時，產生頻閃、閃爍等缺陷，有可能導致圖像質量劣化，難以實現(xiàn)綜合圖像質量的提高。存在問題。
最佳脈沖率因圖像內容、圖像素材等而異，而且由于用戶個人的差別，對活動模糊、頻閃、閃爍的感覺靈敏度(動態(tài)視力)偏差大，因而存在難以對各用戶實現(xiàn)綜合圖像質量提高的問題。
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，提供一種液晶顯示裝置，可控制成隨應顯示的圖像內容類別改變1幀周期內的圖像顯示時間的比率，從而適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又，本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，提供一種液晶顯示裝置，可控制成根據用戶的指示輸入改變1幀周期內的圖像顯示時間的比率，從而適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。

發(fā)明內容
第1發(fā)明是一種液晶顯示裝置，將應顯示的圖像信號寫入液晶顯示板，同時還在1幀周期內間歇點亮背后照明光源，其特征為包括檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容類別控制成所述背后照明光源點亮時間可變的單元。
第2發(fā)明是在所述第1發(fā)明中，其特征為所述背后照明光源在每一周期與供給所述液晶顯示板的垂直同步信號同步地全屏幕閃光。
第3發(fā)明是在所述第1發(fā)明中，其特征為所述背后照明光源與供給液晶顯示板的垂直同步信號和水平同步信號同步地依次掃描并點亮多個發(fā)光區(qū)。
第4發(fā)明是在所述第1至第3發(fā)明中，其特征為使該背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第5發(fā)明是在所述第1至第4發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第6發(fā)明是在所述第1至第4發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第7發(fā)明是在所述第1至第6發(fā)明中，其特征為可根據所述圖像內容類別改變輸入圖像信號的幀頻率。
第8發(fā)明是在所述第1至第7發(fā)明中，其特征為根據廣播數據包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第9發(fā)明是在所述第1至第7發(fā)明中，其特征為根據從外部媒體獲得的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第10發(fā)明是在所述第1至第7發(fā)明中，其特征為根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第11發(fā)明是一種液晶顯示裝置，在1幀周期內將應顯示的圖像信號和黑顯示信號寫入液晶顯示板，其特征為，具有檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容類別控制成對所述液晶顯示板供給所述黑顯示信號的時間可變的單元。
第12發(fā)明是在所述第11發(fā)明中，其特征為照射所述液晶顯示板的背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述黑信號的供給時間變化。
第13發(fā)明是在所述第11或12發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
第14發(fā)明是在所述第11或12發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
第15發(fā)明是在所述第11至第14發(fā)明中，其特征為根據廣播數據中包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第16發(fā)明是在所述第11至第14發(fā)明中，其特征為根據從外部獲得的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第17發(fā)明是在所述第11至第14發(fā)明中，其特征為根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第18發(fā)明是一種液晶顯示裝置，在1幀周期內設置應顯示圖像信號對液晶板的顯示時間和非顯示時間，其特征為具有檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容控制成所述所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率可變的單元。
第19發(fā)明是在所述第18發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第20發(fā)明是在所述第18發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第21發(fā)明是在所述第18至第21發(fā)明中，其特征為根據廣播數據中包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第22發(fā)明是在所述第18至第21發(fā)明中，其特征為根據從外部獲得的內容信息檢測出應顯示圖像內容的類別。
第23發(fā)明是在所述第18至第21發(fā)明中，其特征為根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
第24發(fā)明是一種液晶顯示裝置，將應顯示的圖像信號寫入液晶顯示板，同時還在1幀周期內間歇點亮背后照明光源，其特征為具有檢測出用戶的指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示輸入控制成所述背后照明光源點亮時間可變的單元。
第25發(fā)明是在所述第24發(fā)明中，其特征為所述背后照明光源在每一周期與供給所述液晶顯示板的垂直同步信號同步地全屏幕閃光。
第26發(fā)明是在所述第24發(fā)明中，其特征為所述背后照明光源與供給液晶顯示板的垂直同步信號和水平同步信號同步地依次掃描并點亮多個發(fā)光區(qū)。
第27發(fā)明是在所述第24至第26發(fā)明中，其特征為使該背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第28發(fā)明是在所述第24至第27發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第29發(fā)明是在所述第24至第27發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
第30發(fā)明是在所述第24至第29發(fā)明中，其特征為可根據用戶指示，改變輸入圖像信號的幀頻率。
第31發(fā)明是在所述第24至第30發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述背后照明光源的點亮時間。
第32發(fā)明是在所述第24至第30發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻調整指示，改變所述背后照明光源的點亮時間。
第33發(fā)明是一種液晶顯示裝置，在1幀周期內將應顯示的圖像信號和黑顯示信號寫入液晶顯示板，其特征為具有檢測出用戶的指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示控制成對液晶顯示板供給所述黑顯示信號的時間可變的單元。
第34發(fā)明是在所述第33發(fā)明中，其特征為使照射所述液晶顯示板的背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述黑信號的供給時間變化。
第35發(fā)明是在所述第33或34發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
第36發(fā)明是在所述第33或34發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
第37發(fā)明是在所述第33至第36發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述黑顯示信號的供給時間。
第38發(fā)明是在所述第33至第36發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻調整指示信息，改變所述黑顯示信號的供給時間。
第39發(fā)明是一種液晶顯示裝置，在1幀周期內設置應顯示的圖像信號對液晶板的顯示時間和非顯示時間，其特征為具有檢測出用戶的指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示控制成所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率可變的單元。
第40發(fā)明是在所述第39發(fā)明中，其特征為使輸入圖像信號的灰度級可隨所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率變化。
第41發(fā)明是在所述第39發(fā)明中，其特征為使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶板的灰度電壓可隨所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率變化。
第42發(fā)明是在所述第39至第41發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述1幀周期內的圖像顯示信號顯示時間的比率。
第43發(fā)明是在所述第39至第41發(fā)明中，其特征為可根據用戶輸入的視頻調整指示信息，改變所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率。
根據本發(fā)明的液晶顯示裝置，為防止活動模糊而間歇驅動背后照明光源時，根據應顯示圖像內容的類別，或根據用戶的指示，適當切換背后照明的點亮時間，即切換1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)，從而可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
同樣，通過對液晶顯示板寫入黑顯示信號以防止活動模糊時，也根據應顯示圖像內容的類別，或根據用戶的指示，適當切換黑顯示時間，即切換1幀周期內圖像顯示時間的比率(脈沖率)，從而可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。


圖1是示出已有液晶顯示裝置(全屏幕閃光型)關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖2是示出已有液晶顯示裝置(全屏幕閃光型)的顯示響應的說明圖。
圖3是示出已有液晶顯示裝置(掃描型)中對液晶顯示板的背后照明光源配置實例的說明圖。
圖4是示出一例已有液晶顯示裝置(掃描型)中各燈點亮/熄滅的定時的說明圖。
圖5是示出另一例已有液晶顯示裝置(掃描型)中各燈點亮/熄滅的定時的說明圖。
圖6是示出顯示工作原理的概略說明圖，其中(a)、(b)為基于黑寫入型的脈沖型顯示，(c)是保持型顯示。
圖7是用于說明活動模糊添加量不同的圖像內容類別的概略說明圖。
圖8是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖9是用于說明一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的基本工作原理的說明圖。
圖10是用于說明另一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的基本工作原理的說明圖。
圖11是用于說明一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式2的基本工作原理的說明圖。
圖12是用于說明另一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式2的基本工作原理的說明圖。
圖13是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式3的關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖14是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式3的電極驅動運作的時序圖。
圖15是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式3的基本工作原理的說明圖。
圖16是示出本發(fā)明實施方式4的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖17是示出實施方式4的電極驅動部的功能框圖。
圖18是示出本發(fā)明液晶顯示裝置中基準灰度電壓數據存放部的內容實例的概略說明圖。
圖19是示出一例液晶的透射率對施加電壓的關系的說明圖。
圖20是示出本發(fā)明液晶顯示裝置的液晶響應特性的概略說明圖。
圖21是示出本發(fā)明液晶顯示裝置中基準灰度電壓產生部的概略組成的框圖。
圖22是示出本發(fā)明液晶顯示裝置中信號線驅動電路的關鍵部分概略組成的電路圖。
圖23是示出本發(fā)明液晶顯示裝置在保持型顯示時和脈沖型顯示時的伽馬(γ)特性的概略說明圖。
圖24是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖25是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的基本工作原理的說明圖。
圖26是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的基本工作原理的說明圖。
圖27是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的基本工作原理的說明圖。
圖28是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的脈沖率切換運作例的說明圖。
圖29是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式5的脈沖率設定畫面例的說明圖。
圖30是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式6的基本工作原理的說明圖。
圖31是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式6的基本工作原理的說明圖。
圖32是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式6的基本工作原理的說明圖。
圖33是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式7的關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖34是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式7的電極驅動運作的時序圖。
圖35是用于說明本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式7的基本工作原理的說明圖。
圖36是示出本發(fā)明液晶像素裝置實施方式8的關鍵部分概略組成的功能框圖。
圖37是示出實施方式8的電極驅動部的功能框圖。
圖38是示出本發(fā)明液晶顯示裝置的使用環(huán)境中的外光照度與顯示亮度的關系的特性圖。
圖39是示出本發(fā)明液晶顯示裝置的響應時間與溫度的關系的特性圖。
實施發(fā)明的最佳方式下面，說明本發(fā)明的實施方式。
首先，說明實施方式1～4，即根據應顯示內容類別的檢測結果自動切換脈沖率的液晶顯示裝置。
實施方式1下面，連同圖8至圖10，詳細說明本發(fā)明的實施方式1。這里，圖8是示出本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的關鍵部分概略組成的功能框圖。圖9是用于說明一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的基本工作原理的說明圖。圖10是用于說明另一例本發(fā)明液晶顯示裝置實施方式1的基本工作原理的說明圖。
如圖8所示，本實施方式的液晶顯示裝置具有分離部1和圖像譯碼部2，前者從用MPEG(活動圖像專家組)制式等壓縮編碼的圖像、話音數據和控制數據(內容信息等)的輸入復接數據(傳輸流)分離出各數據，后者對所述分離的圖像數據進行MPEG譯碼。
還具有將所述譯碼的輸入圖像信號的幀頻率變換成高頻的幀頻率變換部3、變換輸入圖像信號的灰度級的灰度變換部4、用于根據輸入圖像信號驅動液晶顯示板6的數據電極和掃描電極的電極驅動部5、以及有源矩陣型液晶顯示板6。
又具有配置在所述液晶顯示板6的背面的下射型背后照明光源7、對該背后照明光源7在1垂直顯示時間(1幀周期)內進行點亮/熄滅的間歇驅動的光源驅動部8、從所述圖像譯碼部2譯碼后的輸入圖像信號提取同步信號的同步信號提取部9、從所述分離部1分離的控制數據獲取并分析內容信息后根據所述同步信號提取部7提取的同步信號將控制點亮/熄滅背后光源7的定時的控制信號輸出到光源驅動部8的控制CPU10。
這里，控制數據包含的內容數據可用廣播臺利用CS(CommunicationSatellite通信衛(wèi)星)、BS(Broadcasting Satellite廣播衛(wèi)星)發(fā)送來的廣播數據中包含的節(jié)目信息(體裁信息等)和從DVD(數字多用途光盤)等盤片媒體讀出的內容信息?？刂艭PU10通過分析這些信息檢測并判別應顯示的圖像內容類別后，通過例如參考預先存放各圖像內容類別的脈沖率信息的ROM，產生改變背后照明點亮周期(圖像顯示時間)用的控制信號。
這里，內容類別的含義為運動、戲劇、新聞、動畫、競賽等分類。作為上述廣播數據包含的內容信息，如果除具有節(jié)目體裁、記述類別等的EPG(電子節(jié)目指南)信息外，還具有記述快門速度等拍攝條件的拍攝信息、活動模糊附加信息等，控制CPU10可根據該信息檢測出應顯示圖像的內容類別。除上述廣播數據包含內容信息外，還可根據用戶從菜單設定畫面的輸入視頻源(視頻配置)選擇指示信息、從外部媒體取得的EPG(電子節(jié)目指南)信息、用戶進行拍攝、記錄時在圖像數據中添加的拍攝條件信息等，區(qū)分應顯示圖像的內容類別(后文詳述)。
上述控制CPU10連同控制成背后照明光源7的點亮時間(圖像顯示時間)可變，還控制光源驅動部8，使背后照明光源7的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部4，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短背后照明光源7的點亮時間(點亮率)，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部4參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
不改變背后照明光源7的發(fā)光亮度而減小脈沖率，則亮度低的像素損壞，因而變換輸入圖像信號灰度級，加大顯示亮度，提高暗灰度的對比度，或者加大脈沖率，則亮度高的像素損壞，因而變換輸入圖像信號灰度級，減小顯示亮度，提高亮灰度的對比度。由此，可實現(xiàn)清晰的圖像顯示。
上述控制CPU10還根據需要控制幀頻率變換部3，使供給液晶顯示板6的圖像信號的幀頻率可變。幀頻率變換部3例如具有幀存儲器，將輸入圖像信號的1幀份額的圖像存儲到幀存儲器后，根據來自控制CPU10的控制信號，輸出變換成規(guī)定幀頻率的圖像信號，從而對輸入圖像信號進行時間軸壓縮。
作為上述背后照明光源7，除下射型熒光燈外，還可用下射型或旁照型LED光源、EL光源等。尤其是LED(發(fā)光二極管)，其響應速度為幾十ns～幾百ns，與熒光燈的ms級響應速度相比，響應良好，因而可實現(xiàn)更適合切換的點亮/熄滅狀態(tài)。
本實施方式的液晶顯示裝置利用全屏幕閃光型背后照明點亮方法防止活動圖像顯示時產生的活動模糊。即，從完成顯示畫面的全部掃描(圖像寫入)，經過延遲預定的規(guī)定時間后，對背后照明光源7施加驅動波形，從而在圖9中斜線部分所示的背后照明點亮時間中，使背后照明光源7對整個顯示屏幕同時照亮(閃光)。
這里，可根據應顯示圖像內容的類別改變圖9中斜線部分所示的背后照明點亮時間，即改變1幀周期內的圖像顯示時間(脈沖率)，從而適當抑制產生活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
例如，圖9(a)～(c)中，示出以下情況的運作例設利用幀頻率變換部3將圖像信號幀頻率(60Hz)總變換成其4倍的240Hz，把背后照明點亮定時控制成可變，從而將脈沖率分別切換成30％、40％、50％的3級。
即，輸入圖像內容例如為在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的內容(參考圖7(c))時，用低速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量多，即使減小脈沖率，產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性小。
因此，如圖9(a)所示，從完成圖像寫入掃描開始，間隔充分長于預定液晶響應時間的時間(這里為1幀周期的45％)后，使背后照明光源7點亮，并保持到下一幀的圖像掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為30％，可實現(xiàn)防止產生活動模糊損害且輪廓清晰的活動圖像顯示，同時還可表現(xiàn)活動模糊帶來的活動體圖像順暢活動。
輸入圖像內容例如為電影和在攝影室等帶有強照明的室內拍攝的內容(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播等)(參考圖7(b))時，用高速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量少，減小脈沖率，則可能產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷。
因此，如圖9(b)所示，從完成圖像寫入掃描開始，間隔充分長于預定液晶響應時間的時間(這里為1幀周期的35％)后，使背后照明光源7點亮，加長背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為40％，可防止產生活動模糊損害，同時還可抑制產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
輸入圖像內容例如為CG(計算機圖形)、動畫、游戲等沒有活動模糊的內容(參考圖7(a))時，減小脈沖率，則產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性大。
因此，如圖9(c)所示，從完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1幀周期的25％)后，立即使背后照明光源7點亮，并保持到下一幀的圖像掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為50％，可抑制產生活動模糊損害，同時還可防止產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，并表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
綜上所述，根據應顯示的圖像內容，使背后照明點亮定時延遲，或將背后照明熄滅定時提早，使背后照明點亮時間(圖像顯示時間)可變，從而可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
圖9所示的例子中，使顯示圖像信號的幀頻率固定為240Hz，但也可如圖10所示，例如由控制CPU10控制幀頻率變換部3，使顯示圖像的幀頻率可變，同時還使背后照明點亮時間可變，從而能切換脈沖率。
例如，輸入圖像內容例如為在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的內容(參考圖7(c))時，用低速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量多，即使減小脈沖率，產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性小。
因此，如圖10(a)所示，將輸入圖像信號的幀頻率變換成其4倍的240Hz，使圖像寫入掃描時間為1幀周期的25％，并且從完成圖像寫入掃描開始，間隔預定的液晶響應時間(這里為1幀周期的25％)后，使背后照明光源7點亮，并保持到下一幀的圖像掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為50％，可實現(xiàn)防止產生活動模糊損害且輪廓清晰的活動圖像顯示，同時還可表現(xiàn)活動模糊帶來的活動體圖像順暢活動。
輸入圖像內容例如為電影和在攝影室等帶有強照明的室內拍攝的內容(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播等)(參考圖7(b))時，用高速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量少，減小脈沖率，則可能產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷。
因此，如圖10(b)所示，通過將輸入圖像信號的幀頻率變換成其8倍的480Hz，使圖像寫入掃描時間縮短為1幀周期的25％，并且從完成圖像寫入掃描開始，間隔預定的液晶響應時間(這里為1幀周期的25％)后，使背后照明光源7點亮，加長背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為62.5％，可抑制產生活動模糊損害，同時還可減少產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
輸入圖像內容例如為CG(計算機圖形)、動畫、游戲等沒有活動模糊的內容(參考圖7(a))時，減小脈沖率，則產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性大。
因此，如圖10(c)所示，控制成不進行輸入圖像信號的幀頻率變換，忽略液晶響應時間，總使背后照明光源3全屏幕點亮(連續(xù)點亮)，將脈沖率切換成100％，從而可表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動(活動圖像模糊，則減少頻閃、閃爍等圖像質量缺陷)。
綜上所述，通過使1幀周期內的背后照明點亮時間可隨應顯示的圖像內容變化，可適當抑制活動模糊、頻閃閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。還能與圖9所示的例子組合，使適應液晶顯示板6的規(guī)模和響應特性的脈沖率的可變自由度進一步提高。
上述本實施方式中，可根據圖像內容的類別切換3級背后照明點亮時間，即1幀周期內的圖像顯示時間(脈沖率)，其中包括全保持型顯示(脈沖率為100％)，但本發(fā)明不限于此，只要能根據圖像內容類別切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
作為內容信息，使用來自廣播臺的廣播信號和/或可從外部媒體取得的EPG(電子節(jié)目指南)信息?；蛘?，可獲得有關輸入圖像內容的活動模糊的附加信息和快門速度等拍攝條件信息時，可用該信息判別應顯示圖像內容的類別。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。這樣，也可構成用有關視頻調整項目的用戶指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。
綜上所述，本實施方式的液晶顯示裝置在用全屏幕閃光型點亮方式逼近脈沖型驅動顯示狀態(tài)的裝置中，根據圖像內容類別適當切換背后照明的點亮時間，即1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)，從而可適當抑制頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的背后照明光源7的點亮時間(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
還可構成不是上述實施方式那樣使變背后照明光源7本身全屏幕閃光點亮(間歇點亮)，而是在常亮(連續(xù)點亮)的背后照明光源與液晶顯示板之間設置限制1幀周期內的光透射時間的LCD等的遮光單元，以調制圖像顯示光。
實施方式2接著，連同圖11和圖12說明本發(fā)明實施方式2；與上述實施方式1相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖11是用于說明一例本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖，圖12是用于說明另一例本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖。
本實施方式的液晶顯示裝置利用掃描型背后照明點亮方式防止活動圖像顯示時產生的活動模糊，其基本功能框圖與上文連同圖1闡述的實施方式1的該框圖相同。不同點是將由與掃描線平行配置多根下射型或旁照型LED光源、EL光源等構成的背后照明光源7中的規(guī)定根數(個數)作為1個發(fā)光區(qū)，并且在1幀周期內依次掃描點亮它們?？刂艭PU10根據同步信號提取部9提取的垂直/水平同步信號(掃描信號)和分離部1分離的控制數據中包含的內容信息，控制依次掃描點亮背后照明光源的各發(fā)光區(qū)的定時。
即，如圖11所示，本實施方式中，從完成某水平行群(顯示劃分區(qū))的(圖像寫入)開始，考慮液晶響應的延遲份額后，使該水平行群所對應的背后照明光源3的發(fā)光區(qū)(某熒光燈群或LED群)點亮。在垂直方向一個接一個地重復該操作。由此，如圖11中的斜線部分所示，能使背后照明點亮時間對應于圖像信號寫入掃描部位，以發(fā)光區(qū)為單位，隨著時間經歷，依次轉移。
這里，根據應顯示圖像內容的類別改變圖11中斜線部分所示的各發(fā)光區(qū)的背后照明點亮時間，即改變1幀周期內的圖像顯示時間(脈沖率)，從而適當抑制隨圖像內容產生的活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
本實施方式中，控制CPU10連同控制成背后照明光源7的點亮時間(圖像顯示時間)可變，還控制光源驅動部8，使背后照明光源7的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部4，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短背后照明光源7的點亮時間(點亮率)，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部4參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
上述控制CPU10還根據需要控制幀頻率變換部3，使供給液晶顯示板6的圖像信號的幀頻率可變。幀頻率變換部3例如具有幀存儲器，將輸入圖像信號的1幀份額的圖像存儲到幀存儲器后，根據來自控制CPU10的控制信號，輸出變換成規(guī)定幀頻率的圖像信號，從而對輸入圖像信號進行時間軸壓縮。
例如，圖11(a)～(c)中，示出以下情況的運作例不對圖像信號幀頻率(60Hz)施加變換，而把背后照明點亮定時控制成可變，從而對1幀周期內的圖像顯示時間進行3級切換，即分別為3/8幀周期、1/2幀周期、5/8幀周期。
即，輸入圖像內容例如為在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的內容(參考圖7(c))時，用低速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量多，即使減小脈沖率，產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性小。
因此，如圖11(a)所示，從某水平行群中完成圖像寫入掃描開始，間隔充分長于預定液晶響應時間的時間(這里為1/2幀周期)后，使該水平行群所對應的背后照明光源7的發(fā)光區(qū)點亮，并保持到下一幀的圖像寫入掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為37.5％，可實現(xiàn)防止產生活動模糊損害且輪廓清晰的活動圖像顯示，同時還可表現(xiàn)活動模糊帶來的活動體圖像順暢活動。
輸入圖像內容例如為電影和在攝影室等帶有強照明的室內拍攝的內容(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播等)(參考圖7(b))時，用高速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量少，減小脈沖率，則可能產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷。
因此，如圖11(b)所示，從某水平行群中完成圖像寫入掃描開始，間隔充分長于預定液晶響應時間的時間(這里為3/8幀周期)后，使該水平行群所對應的背后照明光線7的發(fā)光區(qū)點亮，加長背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為50％，可防止產生活動模糊損害，同時還可抑制產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
輸入圖像內容例如為CG(計算機圖形)、動畫、游戲等沒有活動模糊的內容(參考圖7(a))時，減小脈沖率，則產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性大。
因此，如圖11(c)所示，從某水平行群中完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1/4幀周期)后，立即使背后照明光源7點亮，并保持到下一幀的圖像掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為62.5％，可抑制產生活動模糊損害，同時還可防止產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，并表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
綜上所述，根據應顯示的圖像內容，使背后照明點亮定時延遲，或將背后照明熄滅定時提早，使背后照明點亮時間(圖像顯示時間)可變，從而可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
圖11所示的例子中，使顯示圖像信號的幀頻率固定為60Hz，但也可如圖12所示，例如由控制CPU10控制幀頻率變換部3，使顯示圖像的幀頻率可變，同時還使背后照明點亮時間可變，從而能切換脈沖率。
例如，輸入圖像內容例如為在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的內容(參考圖7(c))時，用低速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量多，即使減小脈沖率，產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性小。
因此，如圖12(a)所示，不進行輸入圖像信號的幀頻率變換，并且從某水平行群中完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1/4幀周期)后，使背后照明光源7的發(fā)光區(qū)點亮，并保持到下一幀的圖像掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為62.5％，可實現(xiàn)防止產生活動模糊損害且輪廓清晰的活動圖像顯示，同時還可表現(xiàn)活動模糊帶來的活動體圖像順暢活動。
輸入圖像內容例如為電影和在攝影室等帶有強照明的室內拍攝的內容(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播等)(參考圖7(b))時，用高速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量少，減小脈沖率，則可能產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷。
因此，如圖12(b)所示，通過將輸入圖像信號的幀頻率變換成其4倍的240Hz，使圖像寫入掃描時間縮短為1幀周期的1/4，并且從某水平行群完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1/4幀周期)后，使背后照明光源7的發(fā)光區(qū)點亮，加長背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。由此，使脈沖率為72％，可抑制產生活動模糊損害，同時還可減少產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
輸入圖像內容例如為CG(計算機圖形)、動畫、游戲等沒有活動模糊的內容(參考圖7(a))時，減小脈沖率，則產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性大。
因此，如圖12(c)所示，控制成不進行輸入圖像信號的幀頻率變換，忽略液晶響應時間，總使背后照明光源7全屏幕點亮(連續(xù)點亮)，將脈沖率切換成100％，從而可表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動(活動圖像模糊，則減少頻閃、閃爍等圖像質量缺陷)。
綜上所述，通過使1幀周期內的背后照明點亮時間可隨應顯示的圖像內容變化，可適當抑制活動模糊、頻閃閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。還能與圖11所示的例子組合，使適應液晶顯示板6的規(guī)模和響應特性的脈沖率的可變自由度進一步提高。
上述本實施方式中，可根據圖像內容的類別切換3級1幀周期內的圖像顯示時間(圖像顯示時間)，即脈沖率，其中包括全保持型顯示(脈沖率為100％)，但本發(fā)明不限于此，只要能根據圖像內容類別切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
作為內容信息，使用來自廣播臺的廣播信號和/或可從外部媒體取得的EPG(電子節(jié)目指南)信息?；蛘?，可獲得有關輸入圖像內容的活動模糊的附加信息和快門速度等拍攝條件信息時，可用該信息判別應顯示圖像內容的類別。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。這樣，也可構成用有關視頻調整項目的用戶指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。
又，上述實施方式中，將背后照明光源7劃分成8個發(fā)光區(qū)(水平行群)依次掃描點亮，但顯然發(fā)光劃分區(qū)數為2以上即可，而且各發(fā)光區(qū)不限于水平方向(與掃描線平行方向)劃分背后照明光源3的區(qū)域。這點上，將下射型平面LED用作背后光源7時，能使發(fā)光劃分區(qū)的設定自由度高。
綜上所述，本實施方式的液晶顯示裝置在用掃描型點亮方式逼近脈沖型驅動顯示狀態(tài)的裝置中，根據圖像內容類別適當切換背后照明的點亮時間，即1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)，從而可適當抑制頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的背后照明光源7的點亮時間(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
還可構成不是上述實施方式那樣使變背后照明光源7本身劃分成多個發(fā)光區(qū)并依次掃描點亮(間歇點亮)，而是在常亮(連續(xù)點亮)的背后照明光源與液晶顯示板之間設置對各劃分顯示區(qū)限制1幀周期內的光透射時間的LCD等的遮光單元，以調制圖像顯示光。
實施方式3接著，連同圖13至圖15說明本發(fā)明實施方式3；與上述實施方式2相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖13是示出本實施方式的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖，圖14是用于說明本實施方式的液晶顯示裝置的電極驅動運作的時序圖，圖15是用于說明一例本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖。
如圖14所示，本實施方式的液晶顯示裝置使背后照明光源7總為點亮狀態(tài)(連續(xù)點亮)，并利用1幀周期內對液晶顯示板16的圖像顯示信號寫入掃描后接著進行黑顯示信號寫入掃描(復原掃描)的黑寫入型，防止活動顯示時產生的活動模糊，其特征為控制CPU10根據圖像內容的類別控制成電極驅動部5的黑顯示信號寫入定時可變。
即，電極驅動部5在1幀周期進行一系列操作除選擇各掃描線用于圖像顯示外，還再次選擇掃描線用于黑顯示，同時又根據該選擇對數據線供給輸入圖像信號和黑顯示信號。這樣，使某幀圖像顯示和下一幀圖像顯示之間產生顯示黑信號的時間(黑顯示時間)。這里，使對圖像信號寫入定時的黑顯示信號顯示定時(延遲時間)可隨控制CPU10判別的圖像內容類別變化。
又，控制CPU10連同控制成黑顯示時間可變，還控制光源驅動部8，使背后照明光源7的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部4，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短背后照明光源7的點亮時間，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部4變換輸入圖像信號灰度級，以便即使脈沖率變化，也進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部4參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
圖14是有關液晶顯示板6的掃描線(柵線)的時序圖。在1幀周期中，稍微錯開定時地依次啟動柵線Y1～Y480，以便通過信號線(數據線)將圖像信號寫入像素單元。啟動全部48根柵線，將圖像信號寫入像素單元，從而結束1幀周期。
這時，從用于圖像信號寫入的啟動開始，僅延遲根據圖像內容類別決定的時間后，再次啟動柵線Y1~Y480，以通過數據線X對各像素單元供給顯示黑的電位。由此，各像素單元變成黑顯示狀態(tài)。即，各柵線Y在1幀周期中以不同的定時變成高電平2次。由第1次的選擇使像素單元顯示一定時間的像素數據后，接著用第2次選擇使像素單元強制性地進行黑顯示。
例如，圖15(a)～(c)中，示出以下情況的運作例不對圖像信號幀頻率(60Hz)施加變換，而把背后照明點亮定時控制成可變，從而將1幀周期內的圖像顯示時間分別切換成3級，即1/4幀周期、1/2幀周期、1幀周期。
即，輸入圖像內容例如為在棒球、橄欖球夜間比賽轉播等不亮的野外拍攝的內容(參考圖7(c))時，用低速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量多，即使減小脈沖率，產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性小。
因此，如圖15(a)所示，從對某像素完成圖像寫入開始，僅延遲1/4幀周期后，啟動黑顯示信號的寫入，并將黑顯示時間(3/4幀)保持到下一幀的圖像寫入掃描開始。由此，使脈沖率為25％，可實現(xiàn)防止產生活動模糊損害且輪廓清晰的活動圖像顯示，同時還可表現(xiàn)活動模糊帶來的活動體圖像順暢活動。
輸入圖像內容例如為電影和在攝影室等帶有強照明的室內拍攝的內容(例如新聞節(jié)目、游泳等室內競賽的轉播等)(參考圖7(b))時，用高速快門拍攝的可能性大，因而活動模糊量少，減小脈沖率，則可能產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷。
因此，如圖15(b)所示，從對某像素完成圖像寫入開始，僅延遲1/2幀周期后，啟動黑顯示信號的寫入，并保持黑顯示時間(1/2幀周期)，直到下一幀圖像寫入掃描開始。由此，加長圖像顯示時間，使脈沖率為50％，可抑制產生活動模糊損害，同時還可減少產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷，表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動。
輸入圖像內容例如為CG(計算機圖形)、動畫、游戲等沒有活動模糊的內容(參考圖7(a))時，減小脈沖率，則產生頻閃、閃爍等圖像質量缺陷的可能性大。
因此，如圖15(c)所示，控制成不進行黑顯示信號的寫入掃描，取消黑顯示時間(使圖像顯示時間保持1幀周期)，從而將脈沖率切換成100％(全保持型顯示)，可表現(xiàn)活動體圖像的順暢活動(活動圖像模糊，則頻閃、閃爍等圖像質量缺陷減少)。
綜上所述，根據應顯示的圖像內容，使黑信號供給時間(圖像信號的非顯示時間)可變，即圖像顯示時間可變，從而可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
上述本實施方式中，可根據圖像內容的類別切換3級1幀周期內的圖像顯示時間(圖像顯示時間)，即脈沖率，其中包括全保持型顯示(脈沖率為100％)，但本發(fā)明不限于此，只要能根據圖像內容類別切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
作為內容信息，使用來自廣播臺的廣播信號和/或可從外部媒體取得的EPG(電子節(jié)目指南)信息。或者，可獲得有關輸入圖像內容的活動模糊的附加信息和快門速度等拍攝條件信息時，可用該信息判別應顯示圖像內容的類別。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。這樣，也可構成用有關視頻調整項目的用戶指示信息區(qū)分應顯示圖像內容的類別，將脈沖率控制成可變。
本實施方式中，不變換輸入圖像信號(60Hz)的幀頻率，將該信號原樣供給液晶顯示板16，但當然也可使圖像信號的幀頻率可變。而且，通過在上述黑顯示時間中熄滅背后照明光源7，縮短背后照明點亮時間，可實現(xiàn)背后照明光源7的長壽命化和低耗電化。這里，將LED用作背后照明光源7時，通過控制其驅動電流，能較容易控制背后照明亮度。
綜上所述，本實施方式的液晶顯示裝置在用黑寫入型顯示方式逼近脈沖型驅動顯示狀態(tài)的裝置中，根據圖像內容類別適當切換1幀周期內的圖像顯示時間的比率，即脈沖率，從而可適當抑制頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的背后照明光源7的點亮時間(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部4變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
實施方式4接著，連同圖16至圖23說明本發(fā)明實施方式4；與上述實施方式3相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖16是示出本實施方式的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖，圖17是示出本實施方式的電極驅動部的功能框圖，圖18是示出本實施方式的發(fā)明液晶顯示裝置中基準灰度電壓數據存放部的內容實例的概略說明圖，圖19是示出一例液晶的透射率對施加電壓的關系的說明圖，圖20是示出本實施方式的液晶顯示裝置的液晶響應特性的概略說明圖，圖21是示出本實施方式的液晶顯示裝置中基準灰度電壓產生部的概略組成的框圖，圖22是示出本實施方式的液晶顯示裝置中信號線驅動電路的關鍵部分概略組成的電路圖，圖23是示出本實施方式的液晶顯示裝置在保持型顯示時和脈沖型顯示時的伽馬(γ)特性的概略說明圖。
本實施方式基本上與實施方式3相同，使背后照明光源7總為點亮狀態(tài)(連續(xù)點亮)，并且利用1幀周期內對液晶顯示板6的圖像顯示信號寫入掃描后接著進行黑顯示信號寫入掃描(復原掃描)的黑寫入型，防止活動圖像顯示時產生的活動模糊，其特征為控制CPU10根據圖像內容的類別控制成電極驅動部5a的黑顯示信號寫入定時可變。
實施方式3中，為了黑顯示時間控制成可變而脈沖率變化時，使伽馬特性大致一致，預先準備變換表，并且灰度變換部4參照該變換表進行變換處理。與此相反，本實施方式中，如圖16所示，不配備灰度變換部4，而代之以電極驅動部5a對應于各脈沖率改變施加在液晶顯示板6的灰度電壓，使伽馬特性大致一致。
又，控制CPU10連同控制成黑顯示時間可變，還控制光源驅動部8，使背后照明光源7的發(fā)光亮度可變，或者控制電極驅動部5a，使液晶顯示板6上施加的灰度電壓可變。這里，提高背后照明光源7的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在電極驅動部5改變液晶顯示板6上施加的灰度電壓，以便即使縮短背后照明光源7的點亮時間，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
接著，詳細說明電極驅動部5a的組成，黑顯示信號的脈沖率可變操作和施加在液晶顯示板6的灰度電壓可變操作。如圖17所示，該電極驅動部5a的組成部分包含基準灰度電壓數據存放部31、基準灰度電壓產生部32、掃描線驅動電路33和信號線驅動電路34。
進行脈沖型顯示時，從掃描線驅動電路33供給液晶顯示板6的掃描線(柵線Y)的掃描信號在1幀周期內具有2個掃描線選擇時間將適應圖像顯示信號的灰度電壓寫入像素電極用的圖像顯示用選擇時間和將適應黑顯示信號的電壓寫入像素電極用的黑顯示用選擇時間。因此，如圖14所示，各柵線Y在1幀周期中以不同的定時形成2次高電平。信號線驅動電路34從各信號線(數據線X)對液晶顯示板6交替輸出與圖像顯示信號對應的灰度電壓和與黑顯示信號對應的電壓。這樣，由第1次選擇使像素單元顯示一定時間的圖像顯示信號后，接著用第2次選擇使像素單元強制性地進行黑顯示。
這里，設黑顯示用選擇時間根據脈沖率加以選擇，對選擇圖像顯示用選擇時間的掃描線中多行以上或多行以下的掃描線進行黑顯示。于是，可在黑顯示用選擇時間的信號線上施加適應黑顯示信號的電壓，使每一掃描線進行黑顯示。通過控制CPU10適當控制掃描驅動電路33，實現(xiàn)這種黑顯示信號寫入行、圖像信號寫入行的選擇，從而以保持多行以上或以下的間隔的狀態(tài)分別依次掃描圖像顯示信號寫入行和黑顯示信號寫入行。
控制CPU10還進行各幀的圖像顯示信號與黑顯示信號的切換控制。關注1條像素列時，在對某行的圖像顯示選擇時間，從信號驅動電路34供給液晶顯示板6圖像顯示信號，在對另一行的黑顯示用選擇時間，則供給黑顯示信號。這樣，使1幀周期內的黑顯示時間的比率可變，能實現(xiàn)各脈沖率的脈沖型顯示。
進行保持型顯示(脈沖率為100％)時，對信號線驅動電路34供給輸入圖像信號，同時還利用控制CPU10控制掃描驅動電路33，在1幀周期中依次掃描各線(不進行黑顯示信號的寫入)。由此，能實現(xiàn)脈沖率為100％的常規(guī)保持型顯示。
接著，說明液晶顯示板6上施加的灰度電壓的可變操作?；鶞驶叶入妷寒a生部32根據基準灰度電壓數據存放部31存放的基準灰度電壓數據，對信號線驅動電路34供給基準灰度電壓。這里，如圖18所示，基準灰度電壓數據存放部31中，在ROM的另一區(qū)存放與各脈沖率對應(這里，分別與脈沖率為100％的保持型顯示時和脈沖率為50％的脈沖型顯示時對應)的基準灰度電壓數據，并且由控制CPU10對這些數據進行選擇指示，將它們輸出到基準灰度電壓產生部32。設定基準灰度電壓數據存放部31存放的基準電壓數據如下。
首先，設定與保持型顯示(脈沖率為100％)時對應的基準灰度電壓數據，以便根據圖19所示的施加電壓與液晶透射率的關系(“V-T曲線”)，使顯示灰度與顯示亮度(液晶透射率)的關系形成例如灰度系數γ為2.2的關系。這里，例如顯示信號灰度級數(即顯示數據數)為256級(8位)時，設定并存放與0、32、64、96、128、160、224、255相當的電壓數據V0、V32、……、V255，并且對該存放的基準灰度以外的灰度，通過以電阻線性劃分上述基準灰度電壓，求出液晶顯示板6上施加的全部灰度電壓。
另一方面，進行脈沖型顯示(脈沖率為50％)時的基準灰度電壓數據，不是從圖19所示的V-T曲線直接決定，而是通過求圖20所示脈沖型顯示時的顯示亮度(透射率)的時間變化中1幀周期內的亮度積分值I與對液晶施加的電壓T的關系，加以決定。亮度積分值因液晶響應速度而變化。液晶響應速度又因顯示灰度而變化，所以進行脈沖型顯示時，圖19所示的施加電壓與液晶透射率(亮度)的關系不成立。即，圖19的V-T曲線決定的進行保持型顯示時的灰度電壓達不到希望的灰度顯示。
因此，進行脈沖型顯示時，重新測量1幀周期內的亮度積分值與施加電壓的關系，以設定與保持型顯示時不同的基準灰度電壓數據。設定該基準灰度電壓數據時，設定成顯示灰度與顯示亮度(液晶透射率)的積分值I的關系形成例如灰度系數γ為2.2的關系。
這里，例如顯示信號灰度級數(即顯示數據數)為256級(8位)時，設定并存放與0、32、64、96、128、160、224、255相當的電壓數據V0、V32、……、V255，并且對該存放的基準灰度以外的灰度，通過以電阻線性劃分上述基準灰度電壓，求出液晶顯示板6上施加的全部灰度電壓。
如圖21所示基準灰度電壓產生部32利用DA變換器51將從基準灰度電壓數據存放部31獲得的數字數據V0、V32、……、V255進行D/A(數/模)變換后，由放大部52進行適當放大，從而將調整后的基準灰度電壓VA0、VA32、……、VA255供給包含源極驅動器等的信號線驅動電路34。如圖22所示，信號線驅動電路34以電阻劃分方式連接基準灰度電壓VA0、VA32、……、VA255的各輸入端子，以產生與圖像顯示信號對應的全部灰度電壓，從而能顯示8位的圖像顯示信號。
這里，說明了產生對每32種灰度的9種基準灰度0、32、64、96、128、160、192、224、255的灰度電壓，并且用電阻劃分產生其他灰度電壓，但不限于此，當然也可用于例如對每16種灰度的基準灰度的灰度電壓等。
綜上所述，根據來自控制CPU10的控制信號，分別將進行基準灰度電壓數據存放部31存放的保持型顯示(脈沖率為100％)時的基準灰度電壓數據或進行脈沖型顯示(脈沖率為50％)時的基準灰度電壓數據讀出到基準灰度電壓產生部32，并且根據該基準灰度電壓數據，對應于輸入圖像信號的各灰度級決定對液晶顯示板6施加的灰度電壓。
因而，如圖23所示，進行保持型顯示或脈沖型顯示時，都能防止伴隨黑插入產生的每一顯示灰度級的液晶響應速度差引起的伽馬特性變化，保持理想的顯示狀態(tài)，并能抑制產生伽馬特性變化帶來的圖像質量劣化。
本實施方式液晶顯示裝置中，根據應顯示圖像內容類別使脈沖率如何變化方面，進行與實施方式3所示相同的運作，因而省略詳細說明。
結構上做成如實施方式3那樣，設置灰度變換部，變換輸入圖像信號的灰度級，從而使液晶顯示板上施加的灰度電壓可對應于輸入圖像信號進行變化時，實質上對供給控制CPU10的圖像數據進行位壓縮，灰度變換可能使顯示能力降低。
與此相反，如本實施方式那樣，通過調整供給信號線驅動電路34的基準灰度電壓本身，可保持8位顯示能力不變，且抑制伽馬特性變化，例如顯示灰度等級等微妙的灰度變化時，也不顯示條紋狀的不連續(xù)性，能實現(xiàn)高質量的顯示。
當然，也可在上述實施方式1～3中應用上述實施方式4那樣的結構使對液晶顯示板施加的灰度電壓對應于輸入圖像信號的各灰度級可隨各脈沖率變化。
接著說明用戶可任意改變脈沖率的液晶顯示裝置，即實施方式5～8。
實施方式5連同圖24至圖29說明本發(fā)明的實施方式5。這里，圖24是示出本實施方式的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖，圖25～圖27是用于說明本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖，圖28是示出本實施方式的液晶顯示裝置的脈沖率切換運作例的說明圖，圖29是示出本實施方式的液晶顯示裝置的脈沖率切換設定畫面例的說明圖。
如圖24所示，本實施方式具配備具有液晶層和對該液晶層施加掃描信號和數據信號用的電極的有源矩陣型液晶顯示板16、根據輸入信號驅動所述液晶顯示板16的數據電極和掃描電極用的電極驅動部15、配置在所述液晶顯示板16的背面的下射型背后照明光源17、以及對背后照明光源17在1垂直顯示時間(1幀周期)內進行熄滅/點亮的間歇控制的光源驅動部18。
還配備將輸入圖像信號的幀頻率變換成高頻的幀頻率變換部13、變換輸入圖像信號的灰度級的灰度變換部14、從輸入圖像信號提取同步信號的同步信號提取部19、接收用戶用未示出的遙控器輸入的指示信號的遙控器感光部21、以及檢測并分析遙控器感光部21接收的指示信號而且根據同步信號提取部19提取的垂直同步信號將控制使背后照明光源17點亮/熄滅的定時的控制信號輸出到光源驅動部18的控制CPU20。
控制CPU20連同控制成背后照明光源17的點亮時間(圖像顯示時間)可變，還控制光源驅動部18，使背后照明光源17的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部14，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短背后照明光源17的點亮時間(點亮率)，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部14參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
不改變背后照明光源7的發(fā)光亮度而減小脈沖率，則亮度低的像素損壞，因而變換輸入圖像信號灰度級，加大顯示亮度，提高暗灰度的對比度；或者加大脈沖率，則亮度高的像素損壞，因而變換輸入圖像信號灰度級，減小顯示亮度，提高亮灰度的對比度。由此，可實現(xiàn)清晰的圖像顯示。
上述控制CPU20還根據需要控制幀頻率變換部13，使供給液晶顯示板16的圖像信號的幀頻率可變。幀頻率變換部13例如具有幀存儲器，將輸入圖像信號的1幀份額的圖像存儲到幀存儲器后，根據來自控制CPU20的控制信號，輸出變換成規(guī)定幀頻率的圖像信號，從而對輸入圖像信號進行時間軸壓縮。
作為上述背后照明光源17，除下射型熒光燈外，還可用下射型或旁照型LED光源、EL光源等。尤其是LED(發(fā)光二極管)，其響應速度為幾十ns～幾百ns，與熒光燈的ms級響應速度相比，響應良好，因而可實現(xiàn)更適合切換的點亮/熄滅狀態(tài)。
本實施方式的液晶顯示裝置利用全屏幕閃光型背后照明點亮方法防止活動圖像顯示時產生的活動模糊。即，從完成顯示畫面的全部掃描(圖像寫入)，經過延遲預定的規(guī)定時間后，對背后照明光源17施加驅動波形，從而在圖25～圖27的斜線部分所示的背后照明點亮時間中，使背后照明光源17對整個顯示屏幕同時照亮(閃光)。
這里，可根據用戶控制器(未示出)輸入的指示改變圖25～圖27中斜線部分所示的背后照明點亮時間，即改變1幀周期內的圖像顯示時間(脈沖率)，從而適當抑制隨圖像內容和圖像體裁等產生的活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，對用戶實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
例如，圖25(a)～(c)中，示出以下情況的運作例將脈沖率控制成可變化3級，分別為30％、40％、50％。要減少頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷時，如圖25(a)所示，從完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1/4幀周期)后，立即使背后照明光源17點亮，并保持到下一幀的圖像寫入掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。
不產生頻閃、閃爍造成的圖像缺陷而要減少活動模糊造成的圖像質量缺陷時，如圖25(b)、(c)所示，延遲背后照明點亮定時或使背后照明熄滅定時提早，縮短背后照明點亮時間(圖像顯示時間)，從而減小脈沖率。
圖25所示的例子中，需要在從1幀周期減去液晶響應時間和背后照明點亮時間后的時間內，遍及液晶顯示板16的全屏幕寫入并掃描1幀份額的圖像信號，因而由幀頻率變換部13將輸入圖像信號的幀頻率(60Hz)變換成其4倍的240Hz，但為了充分確保背后照明點亮時間，由控制CPU20控制頻率變換部13，例如將輸入圖像信號的幀頻率進一步變換成高頻(480Hz)，如圖26所示，從而縮短圖像寫入掃描時間，能使脈沖率增大到62.5％。
因此，頻閃、閃爍造成的圖像缺陷顯著時，根據用戶指示控制成頻率可變，使圖像信號的幀頻率升高，從而加長背后照明點亮時間，可取得活動順暢的活動圖像(活動圖像模糊，則頻閃、閃爍等圖像質量缺陷減少)。這樣，通過根據需要將輸入圖像的幀頻率變換成高頻，能使背后照明點亮時間的設定自由度提高。
頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷顯著時，如圖27所示，根據用戶指示，控制成忽略液晶響應時間，總使背后照明光源17全頻率點亮(連續(xù)點亮)，從而將脈沖率切換成100％(全保持型顯示)可完全防止這些圖像質量缺陷。
綜上所述，本實施方式中，可根據用戶指示切換5級全保持型顯示(脈沖率為100％)和脈沖型顯示(脈沖率為62.5％、50％、40％、30％)。這可構成每次按壓操作遙控器(未示出)設置的切換鍵依次切換，或可構成一面顯示圖29所示的脈沖率設定用畫面，一面操作遙控器(未示出)左右鍵，從而能選擇切換希望的脈沖率。圖29所示的例子中，對“順暢活動”(保持型顯示)和“輪廓清晰活動”(脈沖型顯示)進行在屏(OSD)顯示，以便作5級切換查找。
上述本實施方式中，可對1幀周期內的背后照明點亮時間(圖像顯示時間)(即脈沖率)在100％以下進行5級切換，但本發(fā)明不限于此，只要能根據用戶指示任意切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。
還可用用戶的有關顯示亮度和對比度等的調整指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，對菜單設定畫面的視頻調整項目，調整指示成加大對比度時，可進行控制，與該指示聯(lián)動地切換成加大脈沖率，使顯示亮度提高。
不限于這樣用戶直接操作切換脈沖率，也可構成與涉及各種視頻調整項目的用戶指示聯(lián)動地間接控制成脈沖率可變。
綜上所述，本實施方式的液晶顯示裝置在用全屏幕閃光型背后照明點亮方式逼近脈沖型驅動顯示狀態(tài)的裝置中，根據用戶指示適當切換背后照明點亮時間，即1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)，從而可適當抑制頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能對用戶實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的背后照明光源17的點亮時間(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
還可構成不是上述實施方式那樣使背后照明光源17本身全屏幕閃光點亮(間歇點亮)，而是在常亮(連續(xù)點亮)的背后照明光源與液晶顯示板之間設置限制1幀周期內的光透射時間(圖像顯示時間)的LCD等的遮光單元，對圖像顯示光進行調制。
實施方式6接著，連同圖30至圖32說明本發(fā)明實施方式6；與實施方式5相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖30～圖32是用于說明本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖。
本實施方式的液晶顯示裝置利用掃描型背后照明點亮方式防止活動圖像顯示時產生的活動模糊，其基本功能框圖與上文連同圖17闡述的實施方式15的該框圖相同。不同點是將由與掃描線平行配置多根下射型或旁照型LED光源、EL光源等構成的背后照明光源17中的規(guī)定根數(個數)作為1個發(fā)光區(qū)，并且在1幀周期內依次掃描點亮它們?？刂艭PU20根據同步信號提取部19提取的垂直/水平同步信號(掃描信號)和遙控器感光部21接收的用戶指示信號，控制依次掃描點亮背后照明光源的各發(fā)光區(qū)的定時。
即，如圖30所示，本實施方式中，從完成某水平行群(顯示劃分區(qū))的(圖像寫入)開始，考慮液晶響應的延遲份額后，使該水平行群所對應的背后照明光源17的發(fā)光區(qū)(某熒光燈群或LED群)點亮。在垂直方向一個接一個地重復該操作。由此，如圖30～圖32中的斜線部分所示，能使背后照明點亮時間對應于圖像信號寫入掃描部位，以發(fā)光區(qū)為單位，隨著時間經歷，依次轉移。
這里，根據用戶用遙控器(未示出)輸入的指示改變圖30～圖32中斜線部分所示的各發(fā)光區(qū)的背后照明點亮時間，即改變1幀周期內的圖像顯示時間(脈沖率)，從而適當抑制隨圖像內容產生的活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，對用戶實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
本實施方式中，控制CPU20連同控制成背后照明光源17的點亮時間(圖像顯示時間)可變，還控制光源驅動部18，使背后照明光源17的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部14，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短背后照明光源17的點亮時間(點亮率)，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便即使改變脈沖率，也進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部14參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
上述控制CPU20還根據需要控制幀頻率變換部13，使供給液晶顯示板16的圖像信號的幀頻率可變。幀頻率變換部13例如具有幀存儲器，將輸入圖像信號的1幀份額的圖像存儲到幀存儲器后，根據來自控制CPU20的控制信號，輸出變換成規(guī)定幀頻率的圖像信號，從而對輸入圖像信號進行時間軸壓縮。
例如，圖30(a)～(c)中，示出以下情況的運作例將1幀周期內的圖像顯示時間控制成可變化3級，分別為5/8周期、1/2幀周期、3/8幀周期。要減少頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷時，如圖30(a)所示，從某水平行群完成圖像寫入掃描開始，僅延遲預定的液晶響應時間(這里為1/4幀周期)后，立即使該水平行群所對應的背后照明光源3點亮，并保持到下一幀的圖像寫入掃描開始，即保持一段背后照明點亮時間(圖像顯示時間)。
要減少活動模糊造成的圖像質量缺陷時，如圖30(b)、(c)所示，延遲背后照明點亮定時或使背后照明熄滅定時提早，縮短背后照明點亮時間(圖像顯示時間)，從而減小脈沖率。這里，為了防止屏幕位置造成的亮度不勻，每一幀決定各發(fā)光區(qū)的背后照明點亮時間，并且使該時間在1幀內不變。
圖30所示的例子中，在從1幀周期內遍及液晶顯示板16的全屏幕寫入并掃描1幀份額的圖像信號，因而不對輸入圖像信號的幀頻率(60Hz)施加變換，但為了充分確保背后照明點亮時間，由控制CPU20控制頻率變換部13，例如將輸入圖像信號的幀頻率進一步變換成高頻(240Hz)，如圖31所示，從而縮短圖像寫入掃描時間，能使脈沖率增大到72％。
因此，頻閃、閃爍造成的圖像缺陷顯著時，根據用戶指示控制成頻率可變，使圖像信號的幀頻率升高，從而加長背后照明點亮時間，可取得活動順暢的活動圖像(活動圖像模糊，則頻閃、閃爍等圖像質量缺陷減少)。這樣，通過根據需要將輸入圖像的幀頻率變換成高頻，能使背后照明點亮時間的設定自由度提高。
頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷顯著時，如圖32所示，根據用戶指示，控制成忽略液晶響應時間，總使背后照明光源17全屏幕點亮(連續(xù)點亮)，將脈沖率切換成100％(全保持型顯示)，從而可完全防止這些圖像質量缺陷。
綜上所述，本實施方式中，可根據用戶指示切換5級全保持型顯示(脈沖率為100％)和脈沖型顯示(脈沖率為72％、62.5％、50％、37.5％)。與上述實施方式5相同，這可構成每次按壓操作遙控器(未示出)設置的切換鍵依次切換，如圖28所示，或可構成一面顯示圖29所示的脈沖率設定用畫面，一面操作遙控器(未示出)左右鍵，從而能選擇切換希望的脈沖率。
上述本實施方式中，可對1幀周期內的背后照明點亮時間(圖像顯示時間)(即脈沖率)在100％以下進行5級切換，但本發(fā)明不限于此，只要能根據用戶指示任意切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。
還可用用戶的有關顯示亮度和對比度等的調整指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，對菜單設定畫面的視頻調整項目，調整指示成加大對比度時，可進行控制，與該指示聯(lián)動地切換成加大脈沖率，使顯示亮度提高。
不限于這樣用戶直接操作切換脈沖率，也可構成與涉及各種視頻調整項目的用戶指示聯(lián)動地間接控制成脈沖率可變。
上述實施方式中，將背后照明光源劃分成8個發(fā)光區(qū)(水平行群)，依次掃描點亮，但顯然只要發(fā)光劃分區(qū)數為2以上即可，而且各發(fā)光區(qū)不限于水平方向(與掃描線平行的方向)劃分背后照明光源17的區(qū)域。這點上，將下射型LED用作背后照明光源17時，能使發(fā)光劃分區(qū)的設定自由度高。而且，將LED用作背后照明光源17時，通過控制其驅動電流量，也能比較容易控制背后照明亮度。
綜上所述，在本實施方式的液晶顯示裝置中，在使用掃描型的背后照明點亮方式接近脈沖型驅動的顯示狀態(tài)時，通過對應于用戶適當地切換各發(fā)光區(qū)域的背后照明點亮時間、即1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)，能適當地抑制活動模糊、頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，對用戶實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的背后照明光源17的點亮時間(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
還可構成不是上述實施方式那樣將背后照明光源17本身劃分成多個發(fā)光區(qū)并依次掃描點亮(間歇點亮)，而是在常亮(連續(xù)點亮)的背后照明光源與液晶顯示板之間，設置對各劃分區(qū)的限制1幀周期內的光透射時間(圖像顯示時間)的LCD等的遮光單元，對圖像顯示光進行調制。
實施方式7接著，連同圖33至圖35說明本發(fā)明實施方式7；與實施方式6相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖33是示出本實施方式的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖，圖34用于說明本實施方式的液晶顯示裝置的電極驅動運作的時序圖，圖35是用于說明本實施方式的液晶顯示裝置的基本工作原理的說明圖。
如圖33所示，本實施方式的液晶顯示裝置使背后照明光源17總為點亮狀態(tài)(連續(xù)點亮)，并利用1幀周期內對液晶顯示板16的圖像顯示信號寫入掃描后接著進行黑顯示信號寫入掃描(復原掃描)的黑寫入型，防止活動顯示時產生的活動模糊，其特征為控制CPU20根據用戶的指示輸入控制成電極驅動部15的黑顯示信號寫入定時可變。
即，電極驅動部15在1幀周期進行一系列操作除選擇各掃描線用于圖像顯示外，還再次選擇掃描線用于黑顯示，同時又根據該選擇對數據線供給輸入圖像信號和黑顯示信號。這樣，使某幀圖像顯示和下一幀圖像顯示之間產生顯示黑信號的時間(黑顯示時間)。這里，使對圖像信號寫入定時的黑顯示信號顯示定時(延遲時間)可隨用戶指示變化。
又，控制CPU20連同控制成黑顯示時間可變，還控制光源驅動部18，使背后照明光源17的發(fā)光亮度可變，或者控制灰度變換部14，使輸入圖像信號的灰度級可變。這里，提高背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便即使縮短圖像顯示時間，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
灰度變換部14變換輸入圖像信號灰度級，以便即使脈沖率變化，也進行伽馬特性一致的圖像顯示。即，ROM等中對各脈沖率預先存放將輸入圖像信號灰度級變換成伽馬(灰度系數)一致的變換表(LUT)，并且灰度變換部4參照該變換表變換輸入圖像信號灰度級。這樣，就能抑制產生伽馬特性變化造成的圖像質量劣化。
圖34是有關液晶顯示板16的掃描線(柵線)的時序圖。在1幀周期中，稍微錯開定時地依次啟動柵線Y1～Y480，以便通過信號線(數據線)將圖像信號寫入像素單元。啟動全部48根柵線，將圖像信號寫入像素單元，從而結束1幀周期。
這時，從用于圖像信號寫入的啟動開始，僅延遲根據用戶指示決定的時間后，再次啟動柵線Y1~Y480，以通過數據線X對各像素單元供給顯示黑的電位。由此，各像素單元變成黑顯示狀態(tài)。即，各柵線Y在1幀周期中以不同的定時變成高電平2次。由第1次的選擇使像素單元顯示一定時間的像素數據后，接著用第2次選擇使像素單元強制性地進行黑顯示。
例如，圖35(a)～(c)中，示出以下情況的運作例控制成1幀周期內的圖像顯示時間可變化3級，分別為3/4幀周期、1/2幀周期、1/4幀周期。要減少頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷時，如圖35(a)所示，從對某像素完成圖像寫入掃描開始，僅延遲3/4幀周期后，啟動黑顯示信號的寫入，并保持到下一幀的圖像寫入掃描開始，即保持一段黑顯示時間(1/4幀周期)。
要減少活動模糊造成的圖像質量缺陷時，如圖35(b)、(c)所示，通過使背后照明熄滅定時提早，加長黑顯示信號的供給時間(圖像信號的非顯示時間)，從而減小脈沖率。這里，為了防止屏幕位置造成的亮度不勻，每一幀決定對各水平行圖像寫入定時的黑寫入定時(延遲時間)，并且使該定時在1幀內不變。
頻閃、閃爍造成的圖像質量缺陷顯著時，如圖32所示，根據用戶指示，控制成不進行黑顯示信號的寫入掃描，取消黑顯示時間，將脈沖率切換成100％(全保持型顯示)，從而可完全防止這些圖像質量缺陷。
綜上所述，本實施方式中，可根據用戶指示切換4級全保持型顯示(脈沖率為100％)和脈沖型顯示(脈沖率為75％、50％、25％)。與上述實施方式5相同，這可構成每次按壓操作遙控器(未示出)設置的切換鍵依次切換，如圖28所示，或可構成一面顯示圖29所示的脈沖率設定用畫面，一面操作遙控器(未示出)左右鍵，從而能選擇切換希望的脈沖率。
上述本實施方式中，可對1幀周期內的背后照明點亮時間(圖像顯示時間)(即脈沖率)在100％以下進行4級切換，但本發(fā)明不限于此，只要能根據用戶指示任意切換預定的2種以上的脈沖率即可。這是不言而喻的。例如，可構成僅二者擇一地切換脈沖型顯示和保持型顯示(關斷脈沖型顯示)。
這種圖像顯示裝置中，結構上做成用戶可從菜單設定畫面選擇并指示輸入視頻源(視頻配置)，以便“標準”、“電影”、“游戲”等每一輸入視頻源進行最佳圖像質量(視頻輸出特性)調整。也可用該用戶的輸入視頻源選擇指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，在菜單設定畫面的視頻源(視頻配置)選擇項中選擇并指示“游戲”時，可進行控制，使脈沖率與該選擇聯(lián)動地切換成較大。
還可用用戶的有關顯示亮度和對比度等的調整指示信息，將脈沖率控制成可變。例如，對菜單設定畫面的視頻調整項目，調整指示成加大對比度時，可進行控制，與該指示聯(lián)動地切換成加大脈沖率，使顯示亮度提高。
不限于這樣用戶直接操作切換脈沖率，也可構成與涉及各種視頻調整項目的用戶指示聯(lián)動地間接控制成脈沖率可變。
本實施方式中，不變換輸入圖像信號(60Hz)的幀頻率，將該信號原樣供給液晶顯示板16，但當然也可使圖像信號的幀頻率可變。而且，通過在上述黑顯示時間中熄滅背后照明光源17，縮短背后照明點亮時間，可實現(xiàn)背后照明光源17的長壽命化和低耗電化。這里，將LED用作背后照明光源17時，通過控制其驅動電流，能較容易控制背后照明亮度。
綜上所述，本實施方式的液晶顯示裝置在用黑寫入型顯示方式逼近脈沖型驅動顯示狀態(tài)的裝置中，根據用戶指示適當切換黑顯示時間(圖像非顯示時間)，即1幀周期內的圖像顯示時間的比率(即脈沖率)，從而可適當抑制頻閃、閃爍等因素造成的圖像質量劣化，能對用戶實現(xiàn)綜合圖像質量的改善。
又使背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)可隨1幀周期內的圖像顯示時間的比率(脈沖率)變化，同時還在灰度變換部14變換輸入圖像信號的灰度級，因而可使輸入圖像信號與顯示亮度的關系總保持固定，與脈沖率無關。
實施方式8接著，連同圖36、圖37、實施方式4中用的圖18至圖23說明本發(fā)明實施方式8；與上述實施方式4相同的部分標注相同的符號，省略其說明。這里，圖36是示出本實施方式的液晶顯示裝置關鍵部分概略組成的功能框圖，圖37是示出本實施方式的電極驅動部的功能框圖。
本實施方式與實施方式7基本相同，使背后照明光源17總為點亮狀態(tài)(連續(xù)點亮)，并且利用1幀周期內對液晶顯示板16的圖像顯示信號寫入掃描后接著進行黑顯示信號寫入掃描(復原掃描)的黑寫入型，防止活動圖像顯示時產生的活動模糊，其特征為控制CPU10根據用戶的指示輸入控制成電極驅動部15a的黑顯示信號寫入定時可變。
實施方式7中，為了在黑顯示時間控制成可變而脈沖率變化時，使伽馬特性大致一致，預先準備變換表，并且灰度變換部14參照該變換表進行變換處理。與此相反，本實施方式中，如圖36所示，不配備灰度變換部14，而代之以電極驅動部15a對應于各脈沖率改變施加在液晶顯示板16的灰度電壓，使伽馬特性大致一致。
又，控制CPU20連同控制成黑顯示時間可變，還控制光源驅動部18，使背后照明光源17的發(fā)光亮度可變，或者控制電極驅動部15a，使液晶顯示板16上施加的灰度電壓可變。這里，提高背后照明光源17的發(fā)光亮度(背后照明亮度)，同時還在電極驅動部15a改變液晶顯示板16上施加的灰度電壓，以便即使縮短背后照明光源17的點亮時間，輸入圖像信號與顯示亮度的關系也固定。
接著，詳細說明電極驅動部15a的組成，黑顯示信號的脈沖率可變操作和施加在液晶顯示板16的灰度電壓可變操作。如圖37所示，該電極驅動部15a的組成部分包含基準灰度電壓數據存放部131、基準灰度電壓產生部132、掃描線驅動電路133和信號線驅動電路134。
進行脈沖型顯示時，從掃描線驅動電路133供給液晶顯示板16的掃描線(柵線Y)的掃描信號在1幀周期內具有2個掃描線選擇時間將適應圖像顯示信號的灰度電壓寫入像素電極用的圖像顯示用選擇時間和將適應黑顯示信號的電壓寫入像素電極用的黑顯示用選擇時間。因此，如圖34所示，各柵線Y在1幀周期中以不同的定時形成2次高電平。信號線驅動電路134從各信號線(數據線X)對液晶顯示板16交替輸出與圖像顯示信號對應的灰度電壓和與黑顯示信號對應的電壓。這樣，由第1次選擇使像素單元顯示一定時間的圖像顯示信號后，接著用第2次選擇使像素單元強制性地進行黑顯示。
這里，設黑顯示用選擇時間根據脈沖率加以選擇，對選擇圖像顯示用選擇時間的掃描線中多行以上或多行以下的掃描線進行黑顯示。于是，可在黑顯示用選擇時間的信號線上施加適應黑顯示信號的電壓，使每一掃描線進行黑顯示。通過控制CPU20適當控制掃描驅動電路133，實現(xiàn)這種黑顯示信號寫入行、圖像信號寫入行的選擇，從而以保持多行以上或以下的間隔的狀態(tài)分別依次掃描圖像顯示信號寫入行和黑顯示信號寫入行。
控制CPU20還進行各幀的圖像顯示信號與黑顯示信號的切換控制。關注1條像素列時，在對某行的圖像顯示選擇時間，從信號驅動電路134供給液晶顯示板16圖像顯示信號，在對另一行的黑顯示用選擇時間，則供給黑顯示信號。這樣，使1幀周期內的黑顯示時間的比率可變，能實現(xiàn)各脈沖率的脈沖型顯示。
進行保持型顯示(脈沖率為100％)時，對信號線驅動電路134供給輸入圖像信號，同時還利用控制CPU20控制掃描驅動電路133，在1幀周期中依次掃描各線(不進行黑顯示信號的寫入)。由此，能實現(xiàn)脈沖率為100％的常規(guī)保持型顯示。
接著，說明液晶顯示板6上施加的灰度電壓的可變操作?；鶞驶叶入妷寒a生部132根據基準灰度電壓數據存放部131存放的基準灰度電壓數據，對信號線驅動電路134供給基準灰度電壓。這里，如圖18所示，基準灰度電壓數據存放部131中，在ROM的另一區(qū)存放與各脈沖率對應(這里，分別與脈沖率為100％的保持型顯示時和脈沖率為50％的脈沖型顯示時對應)的基準灰度電壓數據，并且由控制CPU20對這些數據進行選擇指示，將它們輸出到基準灰度電壓產生部132。設定基準灰度電壓數據存放部131存放的基準電壓數據如下。
首先，設定與保持型顯示(脈沖率為100％)時對應的基準灰度電壓數據，以便根據圖19所示的施加電壓與液晶透射率的關系(“V-T曲線”)，使顯示灰度與顯示亮度(液晶透射率)的關系形成例如灰度系數γ為2.2的關系。這里，例如顯示信號灰度級數(即顯示數據數)為256級(8位)時，設定并存放與0、32、64、96、128、160、224、255相當的電壓數據V0、V32、……、V255，并且對該存放的基準灰度以外的灰度，通過以電阻線性劃分上述基準灰度電壓，求出液晶顯示板16上施加的全部灰度電壓。
另一方面，進行脈沖型顯示(脈沖率為50％)時的基準灰度電壓數據，不是從圖19所示的V-T曲線直接決定，而是通過求圖20所示脈沖型顯示時的顯示亮度(透射率)的時間變化中1幀周期內的亮度積分值I與對液晶施加的電壓T的關系，加以決定。亮度積分值因液晶響應速度而變化。液晶響應速度又因顯示灰度而變化，所以進行脈沖型顯示時，圖19所示的施加電壓與液晶透射率(亮度)的關系不成立。即，圖19的V-T曲線決定的進行保持型顯示時的灰度電壓達不到希望的灰度顯示。
因此，進行脈沖型顯示時，重新測量1幀周期內的亮度積分值與施加電壓的關系，以設定與保持型顯示時不同的基準灰度電壓數據。設定該基準灰度電壓數據時，設定成顯示灰度與顯示亮度(液晶透射率)的積分值I的關系形成例如灰度系數γ為2.2的關系。這里，例如顯示信號灰度級數(即顯示數據數)為256級(8位)時，設定并存放與0、32、64、96、128、160、224、255相當的電壓數據V0、V32、……、V255，并且對該存放的基準灰度以外的灰度，通過以電阻線性劃分上述基準灰度電壓，求出液晶顯示板16上施加的全部灰度電壓。
如圖21所示基準灰度電壓產生部132利用DA變換器51將從基準灰度電壓數據存放部131獲得的數字數據V0、V32、……、V255進行D/A(數/模)變換后，由放大部52進行適當放大，從而將調整后的基準灰度電壓VA0、VA32、……、VA255供給包含源極驅動器等的信號線驅動電路134。如圖22所示，信號線驅動電路134以電阻劃分方式連接基準灰度電壓VA0、VA32、……、VA255的各輸入端子，以產生與圖像顯示信號對應的全部灰度電壓，從而能顯示8位的圖像顯示信號。
這里，說明了產生對每32種灰度的9種基準灰度0、32、64、96、128、160、192、224、255的灰度電壓，并且用電阻劃分產生其他灰度電壓，但不限于此，當然也可用于例如對每16種灰度的基準灰度的灰度電壓等。
綜上所述，根據來自控制CPU20的控制信號，分別將進行基準灰度電壓數據存放部131存放的保持型顯示(脈沖率為100％)時的基準灰度電壓數據或進行脈沖型顯示(脈沖率為50％)時的基準灰度電壓數據讀出到基準灰度電壓產生部132，并且根據該基準灰度電壓數據，對應于輸入圖像信號的各灰度級決定對液晶顯示板16施加的灰度電壓。
因而，如圖23所示，進行保持型顯示或脈沖型顯示時，都能防止伴隨黑插入產生的每一顯示灰度級的液晶響應速度差引起的伽馬特性變化，保持理想的顯示狀態(tài)，并能抑制產生伽馬特性變化帶來的圖像質量劣化。
本實施方式液晶顯示裝置中，根據用戶指示使脈沖率如何變化方面，進行與實施方式7所示相同的運作，因而省略詳細說明。
結構上做成如實施方式7那樣，設置灰度變換部，變換輸入圖像信號的灰度級，從而使液晶顯示板上施加的灰度電壓可對應于輸入圖像信號進行變化時，實質上對供給控制CPU20的圖像數據進行位壓縮，灰度變換可能使顯示能力降低。
與此相反，如本實施方式那樣，通過調整供給信號線驅動電路134的基準灰度電壓本身，可保持8位顯示能力不變，且抑制伽馬特性變化，例如顯示灰度等級等微妙的灰度變化時，也不顯示條紋狀的不連續(xù)性，能實現(xiàn)高質量的顯示。
當然，也可在上述實施方式5～7中應用上述實施方式8那樣的結構使對液晶顯示板施加的灰度電壓對應于輸入圖像信號的各灰度級可隨各脈沖率變化。
上述本發(fā)明實施方式5～8中，說明了用未示出的遙控器進行有關脈沖率可變設定的用戶指示輸入，但當然也可用設在裝置主體的操作部等進行用戶指示輸入。
根據應顯示圖像內容類別的檢測結果自動切換脈沖率的方法(實施方式1～4)中，以例如游戲(CG動畫)圖像不添加活動模糊為前提，加大脈沖率，但對利用高級圖像處理添加活動模糊的游戲(CG動畫)圖像而言，最好減小脈沖率，以防止產生活動模糊缺陷。然而，即使在這種情況下，通過如上述實施方式5～8那樣，構成用戶能選擇任意的脈沖率，可設定符合應顯示圖像的最佳脈沖率。
如圖38所示，這種顯示裝置中通過將顯示亮度控制成隨該裝置使用環(huán)境的外光照度(亮度)可變，即使在例如顯示面上日光直射，不亮的室內進行視聽等情況下，對用戶也總能實現(xiàn)便于觀看的屏幕顯示。因此，最好該裝置使用環(huán)境的外光照度明亮時使脈沖率較大，外光照度暗時使脈沖率較小，用戶根據該裝置使用環(huán)境的明暗(外光照度的強度)設定最佳脈沖率，從而除防止活動模糊而使圖像質量提高外，還可便于實現(xiàn)顯示亮度調制帶來的對用戶便于觀看的圖像顯示。
尤其在根據照度傳感器檢測出的外光照度大小(周圍亮度)自動切換上述脈沖率的情況下，例如設置在顯示屏幕部分區(qū)域向陽對著直射陽光處時，照度傳感器檢測出的照度誤差大，有可能不能形成最佳顯示亮度，但通過上述實施方式5～8那樣，構成用戶能選擇任意的脈沖率，可設定適應該裝置使用環(huán)境的外光照度的最佳脈沖率，總能實現(xiàn)對用戶便于觀看的圖像顯示。
眾所周知，如圖39所示，液晶響應速度的溫度依賴性非常大，尤其低溫時對輸入信號的跟蹤性極差，響應時間加長。也就是說，最好裝置內溫度低時，確保較長的液晶響應時間，并且液晶完全響應而達到目標亮度后，啟動背后照明光源的點亮，或者啟動黑顯示信號(圖像顯示信號)的寫入。因此，用戶根據該裝置內溫度設定最佳脈沖率，從而除防止活動模糊而使圖像質量提高外，還可抑制產生拖尾等殘余圖像，提高活動圖像顯示質量。
尤其構成根據溫度傳感器檢測出的裝置內溫度(機盤溫度)自動切換上述脈沖率時，例如設置在顯示屏幕部分區(qū)域對著空調排風處或向陽對著直射陽光處時，溫度傳感器檢測出的溫度誤差大，不能確保最佳響應時間，可能導致產生拖尾等殘余圖像，但通過如上述實施方式5～8那樣，構成用戶能選擇任意的脈沖率，總能實現(xiàn)對用戶良好的活動圖像顯示。
通過構成用戶能選擇任意的脈沖率，可進行顯示出有意生硬的活動(頻閃)或顯示出模糊活動(活動模糊)等對用戶特殊的視像表現(xiàn)。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明的液晶顯示裝置通過逼近脈沖型顯示防止活動圖像顯示時產生的活動模糊，適合液晶電視機和計算機的監(jiān)視器等。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，將應顯示的圖像信號寫入液晶顯示板，同時還在1幀周期內間歇點亮背后照明光源，其特征在于，包括檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容類別，控制成所述背后照明光源點亮時間可變的單元。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背后照明光源在每一幀周期與供給所述液晶顯示板的垂直同步信號同步地全屏幕閃光。
3.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背后照明光源與供給液晶顯示板的垂直同步信號和水平同步信號同步地依次掃描并點亮多個發(fā)光區(qū)。
4.如權利要求1至3任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使該背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
5.如權利要求1至4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
6.如權利要求1至4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
7.如權利要求1至6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據所述圖像內容類別改變輸入圖像信號的幀頻率。
8.如權利要求1至7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據廣播數據包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
9.如權利要求1至7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據從外部媒體獲得的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
10.如權利要求1至7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
11.一種液晶顯示裝置，在1幀周期內將應顯示的圖像信號和黑顯示信號寫入液晶顯示板，其特征在于，包括檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容類別，控制成對所述液晶顯示板供給所述黑顯示信號的時間可變的單元。
12.如權利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于，照射所述液晶顯示板的背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述黑信號的供給時間變化。
13.如權利要求11或12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
14.如權利要求11或12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
15.如權利要求11至14任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據廣播數據中包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
16.如權利要求11至14任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據從外部獲得的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
17.如權利要求11至14任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
18.一種液晶顯示裝置，在1幀周期內設置應顯示圖像信號對液晶板的顯示時間和非顯示時間，其特征在于，包括檢測出應顯示圖像內容的類別的單元、以及根據所述檢測出的圖像內容，控制成所述所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率可變的單元。
19.如權利要求18中所述液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
20.如權利要求18中所述液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
21.如權利要求18至21任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據廣播數據中包含的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
22.如權利要求18至21任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據從外部獲得的內容信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
23.如權利要求18至21任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，檢測出應顯示圖像內容的類別。
24.一種液晶顯示裝置，將應顯示的圖像信號寫入液晶顯示板，同時還在1幀周期內間歇點亮背后照明光源，其特征在于，包括檢測出用戶指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示輸入，控制成所述背后照明光源點亮時間可變的單元。
25.如權利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背后照明光源在每一幀周期與供給所述液晶顯示板的垂直同步信號同步地全屏幕閃光。
26.如權利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背后照明光源與供給液晶顯示板的垂直同步信號和水平同步信號同步地依次掃描并點亮多個發(fā)光區(qū)。
27.如權利要求24至26任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使該背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
28.如權利要24至27所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
29.如權利要24至27所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述背后照明光源的點亮時間變化。
30.如權利要求如權利要24至29所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶指示，改變輸入圖像信號的幀頻率。
31.如權利要24至30所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述背后照明光源的點亮時間。
32.如權利要24至30所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻調整指示，改變所述背后照明光源的點亮時間。
33.一種液晶顯示裝置，在1幀周期內將應顯示的圖像信號和黑顯示信號寫入液晶顯示板，其特征在于，包括檢測出用戶的指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示，控制成對液晶顯示板供給所述黑顯示信號的時間可變的單元。
34.如權利要求33所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使照射所述液晶顯示板的背后照明光源的發(fā)光強度可隨所述黑信號的供給時間變化。
35.如權利要求33或34所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
36.如權利要求33或34所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶顯示板的灰度電壓可隨所述黑顯示信號的供給時間變化。
37.如權利要求33至36中的任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述黑顯示信號的供給時間。
38.如權利要求33至36任一項所述的所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻調整指示信息，改變所述黑顯示信號的供給時間。
39.一種液晶顯示裝置，在1幀周期內設置應顯示的圖像信號對液晶板的顯示時間和非顯示時間，其特征在于，包括檢測出用戶的指示輸入的單元、以及根據所述檢測出的用戶指示，控制成所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率可變的單元。
40.如權利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使輸入圖像信號的灰度級可隨所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率變化。
41.如權利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使與輸入圖像信號對應地施加在所述液晶板的灰度電壓可隨所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率變化。
42.如權利要求39至41任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻源選擇指示信息，改變所述1幀周期內的圖像顯示信號顯示時間的比率。
43.如權利要求39至41任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，可根據用戶輸入的視頻調整指示信息，改變所述1幀周期內的圖像信號顯示時間的比率。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種液晶顯示裝置，將應顯示幀的圖像信號寫入液晶顯示板(6)，同時還在1幀周期內間歇點亮背后照明光源(7)，從而防止活動圖像顯示時產生的活動模糊。該裝置包括根據應顯示圖像內容類別的檢測結果控制成所述背后照明光源(7)的點亮時間可變的單元(8)、(9)。這樣，可適當抑制活動模糊、頻閃、閃爍各因素造成的圖像質量劣化。
文檔編號G09G3/30GK1711576SQ200380103219
公開日2005年12月21日 申請日期2003年12月8日 優(yōu)先權日2002年12月6日
發(fā)明者杉野道幸, 吉井隆司, 藤根俊之 申請人:夏普株式會社