液晶显示装置的制造方法_2

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方式,可以例举矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电容量方式等。
[0099]背光部20配置在液晶面板18的背面侧。该背光部20具有分别单独地对将液晶面板18的显示区域分割为多个的各分段区域22 (m)进行照明的多个照亮部23 (m)。此处,分段区域22 (m)为例如水平16像素X垂直16像素的区域。另外,“m”表示分段区域22 (m)的数量,例如在对液晶面板18的显示区域进行64分割时m = O?63 (或I?64)。
[0100]在各照亮部23 (m)上配置有I个或多个发光二极管(以下,LED:Light EmittingD1de) 24。能够独立地控制各照亮部23 (m),因此能够进行单独地控制各分段区域22 (m)的亮度的局部调光控制。
[0101]如图3所示,平板终端10除了上述的液晶显示部12、扬声器13、话筒14、操作部15以及相机部16以外,还具有无线通信部25、声音输入输出部27、存储部28、外部输入输出部29、GPS (Global Posit1ning System:全球定位系统)接收部30、运动传感器部31、电源部32、CPU33。
[0102]扬声器13输出声音等。话筒14是在声音等的输入中使用。操作部15为例如使用了按钮式的开关或方向键等的硬件键,接受来自用户的指示。该操作部15例如搭载在框体11的显示部的下部和框体11的侧面。
[0103]相机部16 使用 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)型摄像元件或CCD (Charge-Coupled Device:电荷親合器件)型摄像元件等各种摄像元件进行电子摄影。通过该电子摄影得到的图像数据35 (参照图4),能够转换为各种压缩图像数据而记录到存储部28,或者能够通过外部输入输出部29和无线通信部25输出。相机部16也可以搭载在框体11的背面,或者也可以搭载多个相机部16。另外,相机部16能够在平板终端10的各种功能中利用。例如,在液晶面板18上显示通过相机部16获取的图像,作为操作面板19的操作输入的一个,能够利用相机部16的图像。
[0104]无线通信部25根据CPU 33的指示对收纳在移动通信网中的基站装置进行无线通信。使用该无线通信,进行图像数据等的各种文件数据、电子邮件数据等的收发和Web数据、流介质数据等的接收。
[0105]声音输入输出部27具有上述的扬声器13和话筒14。声音输入输出部27在利用例如使用了 P2P (Peer to Peer:点对点)技术的互联网电话服务时等将通过话筒14输入的用户的声音转换为声音数据而输出到CPU 33。该声音数据从CPU 33输出到无线通信部25。另外,声音输入输出部27对在例如利用互联网电话服务等时通过无线通信部25等接收的声音数据进行解码而从扬声器13输出。另外,声音输入输出部27根据来自CPU 33的指示,使各种声音消息和警告音从扬声器13输出。另外,扬声器13和话筒14的搭载位置不限定于图1所示的位置,能够适当变更。
[0106]存储部28存储CPU 33的控制程序和控制数据、应用软件、将通信对方的姓名和电话号码等对应起来的地址数据、收发的电子邮件的数据、从相机部16或无线通信部25输出的图像数据35等。另外,存储部28还暂时存储流介质数据等。该存储部28由平板终端内置的内部存储部(阈值存储部,对应关系存储部)28a和能够自由装卸到外部存储器槽(未图示)的外部存储部28b构成。另外,作为内部存储部28a和外部存储部28b,使用闪存式(flash memory type)、硬盘式(hard disk type)等公知的各种存储介质。
[0107]在内部存储部28a中例如存储有上述的控制程序和控制数据、应用软件、地址数据、电子邮件的数据等。在外部存储部28b中存储有图像数据35等。
[0108]外部输入输出部29起到与连结到平板终端10的所有外部设备之间的接口的作用,用于通过通信等与其他外部设备直接地或间接地连接。
[0109]GPS接收部30接收从GPS卫星STl?STn发送的GPS信号,执行基于所接收的多个GPS信号的测位运算处理,对平板终端10的由玮度、经度、高度构成的位置进行检测。该检测结果输出到CPU 33。
[0110]运动传感器部31具有例如3轴的加速度传感器等,对平板终端10的物理的移动进行检测。由此,对平板终端10的移动方向和加速度进行检测。该检测结果输出到CPU 33。
[0111]电源部32向平板终端10的各部分供给蓄积在电池(未图示)中的电力。另外,当在电源部32上连接了外部电源时,电源部32将从外部电源供给的电力供给到平板终端10的各部分。
[0112]CPU 33根据从存储部28读出的控制程序和控制数据而工作,对平板终端10的各部分进行统一控制。另外,CPU 33执行针对液晶面板18的显示控制、对通过操作部15和操作面板19的用户操作进行检测的操作检测控制等。
[0113]通过显示控制的执行,CPU 33将用于启动应用软件的图标和滚动条等软键显示到液晶显示部12,或者将用于制作电子邮件的窗口显示到液晶显示部12。另外,滚动条是指,关于无法完全收纳在液晶面板18的显示区域中的大小的图像等,用于接收移动图像的显示部分的指示的软键。
[0114]另外,通过操作检测控制的执行,CPU 33对通过操作部15的用户操作进行检测、或者接受通过操作面板19对上述图标的操作和对上述窗口的输入栏的文字串的输入、或者接受通过滚动条的显示图像的滚动请求。
[0115]而且,通过操作检测控制的执行,CPU 33具有如下的触控面板控制功能:判定针对操作面板19的操作位置是与液晶面板18重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的外缘部分(非显示区域),对操作面板19的感应区域和软键的显示位置进行控制。
[0116]另外,CPU33检测针对操作面板19的手势操作,能够根据检测到的手势操作,执行预先设定的功能。手势操作意味着,不是以往的单纯的触摸操作,而是通过手指等而描绘轨迹,或者同时指定多个位置,或者将它们组合而从多个位置对至少I个描绘轨迹的操作。
[0117]<图像的显示控制处理的结构>
[0118]如图4所示,CPU 33在执行显示控制时,从内部存储部28a读出显示控制用的控制程序和应用软件并执行,从而作为图像数据获取部38、解压缩部39、再生灰度转换部40、代表值抽出部41、背光亮度设定部42、灰度校正部44、液晶面板控制部45以及背光控制部46发挥功能。
[0119]图像数据获取部38与上述的相机部16和无线通信部25—起作为本发明的图像数据获取部发挥功能。图像数据获取部38从外部存储部28b读出图像数据35而向解压缩部39输出。例如在静止图像的显示时,图像数据获取部38从外部存储部28b获取(读出)通过操作部15和操作面板19选择的图像数据35而向解压缩部39输出。另外,在静止图像的幻灯片显示时,图像数据获取部38以预定的顺序从外部存储部28b依次读出图像数据35而向解压缩部39输出。
[0120]解压缩部39在对从图像数据获取部38输入的压缩处理结束的图像数据35实施解压缩处理之后,将该图像数据35输出到再生灰度转换部40。另外,在图像数据35为非压缩数据时,解压缩部39将非压缩的图像数据35直接输出到再生灰度转换部40。
[0121]再生灰度转换部40对从解压缩部39输入的图像数据35实施再生灰度转换处理(也称为亮度线性转换)。例如对通过相机部16和其他数码相机等的摄影得到的图像数据35实施被称为伽马校正的灰度转换处理(通常,0.45乘方)。因此,在再生灰度转换处理中对图像数据35实施作为0.45乘方的倒数的2.2乘方转换。并且,再生灰度转换部40对每个分段区域22 (m)分割再生转换处理结束的图像数据35 (例如64分割),将与各分段区域22 (m)对应的图像数据D (m)依次输出到灰度校正部44。
[0122]代表值抽出部41由从再生灰度转换部40依次向灰度校正部44输出的每个分段区域22(m)的图像数据D (m)分别抽出代表值(亮度信息)Ip (m)。代表值Ip (m)是分段区域22(m)内的各像素(i)的像素值的峰值。“i”是分段区域22(m)内的像素的编号,在分段区域22 (m)由16像素X 16像素构成时,i = I?256 (或O?255)。另外,此处所说的像素值是规定像素(液晶元件18a)的透射率的值。例如在能够进行8比特显示的液晶面板18中,在像素值为255时像素的透射率变得最大,相反在像素值为O时像素成为遮光状态。每个分段区域22 (m)的代表值Ip (m)分别向背光亮度设定部42输出。
[0123]背光亮度设定部42具有亮度设定值算出部49、累计值算出部50、亮度控制部51。亮度设定值算出部49如后所述根据从代表值抽出部41输入的每个分段区域22 (m)的代表值Ip (m),求出每个分段区域22 (m) ( S卩,每个照亮部23 (m))的背光亮度的亮度设定值
L(m) ο
[0124]累计值算出部50对每个分段区域22 (m)的亮度设定值L(m)进行累计,算出与本发明的第I累计值相当的累计值LS(参照图9)。该累计值LS为根据各图像数据D(m)的像素值的代表值Ip(m)确定的亮度设定值L(m)进行了累计的值,因此相当于本发明的图像数据的影像信号电平的统计量。
[0125]亮度控制部51判断累计值LS是否为预先确定的范围内的值,在判定为否时对各亮度设定值L(m)进行校正。将在校正结束的各亮度设定值L(m)[此处包含不需要校正的各亮度设定值L (m)]输出到背光控制部46。
[0126]灰度校正部44对从再生灰度转换部40输入的各图像数据D(m)实施后述的灰度校正处理,将灰度校正处理结束的各图像数据D(m)输出到液晶面板控制部45。
[0127]液晶面板控制部45根据从灰度校正部44输入的各图像数据D (m),对各分段区域22 (m)的各像素(i)的光透射率进行控制。另外,背光控制部46根据从背光亮度设定部42输入的各亮度设定值L (m),分别控制各照亮部23 (m)的背光亮度。
[0128]<亮度设定值算出处理/灰度校正处理>
[0129]接着,对亮度设定值L(m)的算出处理和灰度校正处理进行具体说明。分段区域22 (m)的各像素的显示亮度由各像素的像素值O?225 (即,液晶元件18a的光透射率)与照亮部23(m)的背光亮度的积确定。因此,由于减少液晶显示部12中的消耗电力并且提高显示图像的对比度,从而在本实施方式中,在像素值中存在增益放大(光透射率的增加)的富余时,在降低背光亮度的同时进行对像素值进行增益放大的灰度校正。
[0130]如图5所示,亮度设定值算出部49根据从代表值抽出部41输入的每个分段区域22 (m)的代表值Ip(m),求出表示每个分段区域22 (m)的增益放大的富余量(增益容限)的UM(m)。例如,在分段区域22 (m)内的各像素(i)的像素值I的代表值Ip(m)为最大像素值Imax (255)的约1/2、即“ 123”时,在Imax与Ip (m)之间作为比例存在2.0的富余。该比例为UM (m),由 UM (m) = IMAX/Ip(m)的式求出。
[0131]如图6所示,例如在UM(m)为2.0时,即使使背光亮度[亮度设定值L(m)]变暗UM (m)的倒数倍(l/UM(m) = 1/2倍),也通过使各像素⑴的像素值I增益放大UM (m)量,从而使显示亮度与图5所示的情况相同。而且,与图5所示的情况相比,能够相应于对亮度设定值L(m)、即背光亮度进行变暗控制的量减少消耗电力。另外,由于越是显示图像变暗的分段区域22 (m),背光亮度越变暗,因此黑色显示加深,显示图像的对比度提高。
[0132]亮度设定值算出部49根据每个分段区域22 (m)的UM(m)的算出结果,算出各亮度设定值L(m)。例如,在使非BLD方式的通常的液晶显示部的背光亮度的设定值为E。时,通过下述的式(I)算出各亮度设定值L(m)。
[0133]L(m) = E0/UM(m)式(I)
[0134]灰度校正部44根据由亮度设定值算出部49算出的各分段区域22 (m)的UM(m),对从再生灰度转换部40输入的各图像数据D(m)的各像素(i)分别进行将增益放大UM(m)量的灰度校正处理。灰度校正部44将灰度校正处理结束的各图像数据D(m)输出到液晶面板控制部45。
[0135]<亮度设定值校正处理>
[0136]回到图4,亮度控制部51判定累计值算出部50算出的累计值LS是否为存储在内部存储部28a中的阈值(第I阈值)53的范围内,根据该判定结果对各亮度设定值L (m)进行校正。此处,阈值53是规定能够显示用户不会感觉晃眼而适合视听的清晰的图像的累计值LS的范围、即该范围的上限值UL和下限值LL的值。上限值UL和下限值LL为预定的值。
[0137]如图7所示,上限值UL和下限值LL也可以根据外部条件(照度、视听距离、电源等)设定。例如,在室内环境的照度与明亮的室内环境的照度相当200(lx),从显示区域到用户(视听者)H的视听距离VL为0.5m,而且AC电源55工作的情况下,优选使在液晶显示部12的显示区域上显示全白图像(APL = 100% )时的显示亮度的峰值为500cd/m2以上到1000cd/m2以下。此处,在APL = 100%的图像中使显示亮度的峰值为1000cd/m2以下是因为,人对于APL = 100%的图像最容易感到晃眼,经验上使该峰值亮度成为1000cd/m2以下而抑制为不会感到晃眼而适合视听的亮度。相对于此,在APL小于100%的图像中,通过本申请的亮度控制,峰值亮度比APL= 100%的图像的峰值亮度设定得高。例如在显示夜空的图像等APL低的图像时,虽然显示图像内的亮部(月亮或星星等)为lOOOcd/m2以上,但是经验上可知用户不会感到晃眼而作为清晰的图像来视听。另外,经验上可知如果使显示亮度的峰值成为500cd/m2以上,则当在APL为100%的图像中显示亮度的峰值小于500cd/m2时,对比度降低而画质降低。例如在显示夜空的图像等APL低的图像时,显示图像内的亮部(月亮或星星等)的峰值亮度通过本申请的亮度控制而比APL = 100%的图像的峰值亮度设定得高,因此对比度不会降低,得到适合视听的清晰的图像。
[0138]此时,在使显示图像的平均亮度电平为APL = 100%、即整个画面白时的显示亮度为Bw,使此时的累计值LS为LSmax、使液晶面板18的全白显示时的透射率为Tmax,使通过背光部20的构造和LED 24的发光效率确定的背光发光效率系数为Rb时,它们的关系如下述(式2)所示。
[0139]Bw = LSmax X Rb X Tmax (式 2)
[0140]例如,在Rb = 0.3、Tmax = 5%的液晶显示部12中,在使APL = 100%时的显示亮度的峰值为500cd/m2以上时,累计值LS?33000cd/m2以上。另外,在使APL = 100%时的显示亮度的峰值为1000cd/m2以下时,累计值LS?67000cd/m2以下。因此,在本实施方式中,由于使全白显示(APL100% )时的显示亮度的峰值为500cd/m2以上1000cd/m2以下,因此能够将累计值LS的阈值53设定为从33000cd/m2 (下限值LL)到67000cd/m2 (上限值UL)的范围。
[0141]如上所述,根据全白显示(APL = 100% )中的显示亮度设定累计值LS的控制范围,从而即使在低APL的图像中也通过相同的控制而不会感觉晃眼,得到清晰的图像。这是因为,本申请的背光控制方式符合人的视觉特性。人开始感觉晃眼显示亮度的下限值,具有相对于图像的APL以指数函数表示的特性,可以说指数比例于APL的-0.2乘方(以下,特性A)。另一方面,累计值LS与APL的关系,具有以指数函数表示的特性,指数与APL的大致0.2乘方呈比例(以下,特性B)。因此,将累计值LS控制在一定的范围内的值相当于,将显示低APL的图像时的最高亮度值,与特性B的相反特性、即APL的-0.2乘方呈比例而变更。其结果,显示亮度与APL的关系成为与特性A类似的特性,不会感觉到晃眼而显示清晰的图像。
[0142]回到图4,在累计值LS变得比上限值UL大时(LS>UL),亮度控制部51执行对校正前的各亮度设定值L(m)乘算系数KU(KlKl)的乘算处理(以下,称为KU乘算处理)和在乘算处理之后从系数KU减去固定值Ul (U1〈KU)的减算处理。另外,亮度控制部51在每次进行KU乘算处理时,求出KU乘算处理后的各亮度设定值L(m)的新的累计值LS,在该累计值LS比上限值UL大时执行下一次KU乘算处理。由此,到累计值LS成为上限值UL以下(LS《UL)为止,重复执行KU乘算处理和减算处理。
[0143]另一方面,在累计值LS变得比下限值LL小时(LS〈LL),亮度控制部51执行对校正前的各亮度设定值L(m)乘算系数KL(KL>1)的乘算处理(以下,称为KL乘算处理)和在KL乘算处理之后对系数KL加算固定值U2 (U2〈U1)的加算处理。另外,亮度控制部51在每次进行KL乘算处理时,求出KL乘算处理之后的各亮度设定值L(m)的新的累计值LS,在该累计值LS比下限值LL小时执行下一次KL乘算处理。由此,到累计值LS成为下限值LL以上(LS ^ LL)为止,重复执行KL乘算处理和减算处理。
[0144]另外,在本实施方式中,亮度控制部51在进行累计值LS是否比上限值UL大的判定和校正(KU乘算处理、减算处理)之后,进行累计值LS是否比下限值LL小的判定和校正(KL乘算处理、加算处理)。因此,当固定值U2被设定为大的值时,存在在进行校正(KL乘算处理、加算处理)之后累计值LS变得比上限值UL大的问题。因此,将固定值U2设定为比固定值Ul小的值。
[0145]〈第I实施方式的作用(静止图像的显示控制处理)>
[0146]接着,使用图8所示的流程图,对上述结构的平板终端10的作用、特别是液晶显示部12中的静止图像的显示控制处理进行说明。另外,在外部存储部28b中预先存储有通过相机部16的摄影得到的图像数据35、或通过互联网等由无线通信部25获取的图像数据35ο
[0147]当通过操作部15或操作面板19进行图像显示的开始操作时,CPU33从内部存储部28a读出显示控制用的控制程序和应用软件而执行。由此,CPU 33作为图像数据获取部38、解压缩部39、再生灰度转换部40、代表值抽出部41、背光亮度设定部42、灰度校正部44、液晶面板控制部45以及背光控制部46发挥功能。
[0148]当通过操作部15或操作面板19进行存储在外部存储部28b中的图像数据35的一览显示操作时,在液晶显示部12中显示有图像数据35的一览(文件名或缩略图像等)。接着,当通过操作部15或操作面板19进行图像数据35的选择操作时,图像数据获取部38从外部存储部28b获取与选择操作对应的图像数据35而输出到解压缩部39 (步骤SI)。该图像数据35在通过解压缩部39实施了解压缩处理之后,输入到再生灰度转换部40。
[0149]再生灰度转换部40对从解压缩部39输入的图像数据35实施再生灰度转换处理(步骤S2)。并且,再生灰度转换部40对每个分段区域22 (m)分割再生转换处理结束的图像数据35,将与各分段区域22 (m)对应的图像数据D(m)输出到灰度校正部44。
[0150]此时,如上述的图5和图6所示,代表值抽出部41从由再生灰度转换部40输出的分段区域22 (O)的图像数据35 (O)抽出代表值Ip (O)(步骤S3、S4)。接着,亮度设定值算出部49根据代表值抽出部41抽出的代表值Ip(O),求出与分段区域22(0)对应的UM(O)。并且,亮度设定值算出部49根据UM(O)的算出结果和上述式(I),算出分段区域22 (O)的亮度设定值L(O)(步骤S5)。另外,累计值算出部50对亮度设定值L(O)的算出结果进行累计(步骤S6) ο
[0151]另一方面,灰度校正部44根据亮度设定值算出部49算出的分段区域22(0)的UM (O),对从再生灰度转换部40输入的图像数据D (O)的各像素(i)进行灰度校正处理(步骤S7)。灰度校正处理结束的各图像数据D(m)输出到液晶面板控制部45。
[0152]以下同样,在每次从再生灰度转换部40输出图像数据35(1)?图像数据35(63:m_)时,重复执行上述的步骤S4?S7的处理(步骤S8中的否,步骤S9)。由此,算出与各分段区域22 (m)对应的UM(m)和亮度设定值L(m),并且依次对各亮度设定值L(m)进行累
i+o
[0153]当完成关于所有的分段区域22(m)的UM(m)和亮度设定值L(m)的算出和亮度设定值L(m)的累计时(步骤S8中的是),通过累计值算出部50算出累计值LS(步骤S10)。该累计值LS的算出结果输出到亮度控制部51。
[0154]<亮度设定值校正处理>
[0155]在通过累计值算出部50算出了累计值LS之后,开始基于亮度控制部51的各亮度设定值L(m)的校正处理(步骤Sll)。
[0156]如图9所示,在校正处理开始时系数KU和系数KL被分别设定为“I” (步骤S13)。亮度控制部51判定累计值LS是否为上限值UL以下(LS ( UL)(步骤S14)。在累计值LS比上限值UL大时(步骤S14中的否),亮度控制部51进行对各亮度设定值L(m)乘算系数KU [KU = (1-Ul) JPKlKl]
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