专利名称：显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过使各个发光颜色的光发射时间和与各个发光颜色对应的象素数据的输入同步，进行彩色显示的场序制显示器。
背景技术：
随着所谓的信息社会的最新发展，诸如个人计算机和PDA(个人数字助手)之类的电子设备已得到广泛应用。此外，随着这种电子设备的传播，可在办公室及室外使用的便携式设备已得到应用，对于这些设备，要求小巧又轻便。液晶显示器已被广泛用作满足这种要求的手段之一。液晶显示器不仅小巧又轻便，而且还包括在由电池驱动的便携式电子设备中实现低能耗的尝试中必不可少的技术。
液晶显示器主要分成反射型和发射型液晶显示器。就反射型液晶显示器来说，从液晶板的正面入射的光线被液晶板的背面反射，借助反射光线显现图像；然而，就发射型液晶显示器来说，借助从放置在液晶板背面的光源(后照光源)发出的光线显现图像。由于反射光线的数量取决于环境条件，反射型液晶显示器可见度较差，因此发射型液晶显示器通常被用作(尤其是)显示多色或全色图像的个人计算机的显示器。
就彩色液晶显示器来说，目前广泛使用利用诸如TFT(薄膜晶体管)之类转换元件的TN(扭转向列，Twisted Nematic)型液晶显示器。虽然和STN(超级扭转向列，Super Twisted Nematic)型液晶显示器相比，这种TFT驱动的TN型液晶显示器具有较高的显示质量，但是它需要高强度的后照光源，因为目前液晶板的透光率仅为4％左右。于是，大量的能量被后照光源消耗。此外，由于利用滤色片实现彩色显示，因此单个象素需要由三个子象素组成，从而难以实现高分辨率的显示，并且显示彩色的纯度不够。
为了解决上述问题，本发明的发明人研究了一种通过利用对施加的电场做出快速响应的铁电液晶元件或反铁电(anti-ferroelectric)液晶元件作为液晶元件，并且使单个象素按照时分方式发出三原色光线，来显示彩色图像的场序制型液晶显示器。
这种液晶显示器通过把利用具有几百微秒到几微秒级快速响应速度的铁电液晶或反铁电液晶的液晶板和能够按照时分方式发出红、绿和蓝色光线的后照光源结合在一起，并且使液晶元件的转换与后照光源的光发射同步，实现彩色显示。
由于如上所述的场序制型显示器不需要子象素，因此和滤色片型液晶显示器相比，易于实现分辨率更高的显示。此外，由于这种显示器可在不使用滤色片的情况下，把光源的光发射照原样用于显示，因此具有亮度高、显示颜色纯度极好、光利用效率高、能耗低的优点。
但是，难以把场序制型显示器用作象滤色片型显示器那样的反射型/透反射型(transreflective)显示器。当在为室内和室外应用而设计的便携式设备中使用场序制型显示器时，在室外使用时存在可见度的问题。
发明内容
为了解决上述问题，做出了本发明，本发明的目的是提供一种能够改进室外使用时的可见度的场序制型显示器。
根据第一方面的显示器是一种通过随着时间的推移转换光源的若干发光颜色，并且使各个发光颜色的光发射时间和与要显示的图像对应的各个发光颜色的象素数据的输入同步，进行彩色显示的场序制型显示器，所述显示器包括通过把添加数据加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上，产生合计象素数据的加法装置；和从所述加法装置接收合计象素数据的输入，并通过使各个发光颜色的光发射时间与合计象素数据的输入同步，进行彩色显示的装置。
在第一方面中，通过把预定级别的数据加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上，并使通过加法获得的合计象素数据的输入和各个发光颜色(R、G、B)的光发射时间同步，进行彩色显示。通过把预定级别的数据加到各个发光颜色的象素数据上，以便提高屏幕亮度，即使在诸如室外之类高照明度的环境中，也可提高可见度。这种情况下，使用和R、G、B三色的子帧相同的子帧，不必把子帧改变成例如R、G、B、W(白色)的子帧，也不必改变驱动顺序。从而，仅仅通过改变用于显示的象素数据，即可容易地提高可见度。
根据第二方面的显示器以第一方面为基础，并且包括在根据按照要显示的图像而输入的象素数据进行的彩色显示，和根据通过加法装置获得的合计象素数据进行的彩色显示之间进行转换的转换装置。
在第二方面中，在以通过把预定级别的数据加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上获得的合计象素数据为基础的彩色显示，和以按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据为基础的彩色显示之间进行转换。从而只有当需要提高可见度时，才转换象素数据，当可见度足够时，显示颜色纯度高的图像。
根据第三方面的显示器以第二方面为基础，并且包括测量环境照明度的测量装置；和根据测量装置获得的测量结果，控制转换装置进行的转换的装置。
在第三方面中，根据环境照明度进行第二方面中的转换。于是易于根据需要，调整可见度的提高和显示颜色的纯度之间的平衡。
根据第四方面的显示器以第一或第二方面为基础，并且包括保存用作添加数据的级别彼此不同的若干类数据的存储装置；和从存储装置中保存的若干类数据中选择一类数据的选择装置。
在第四方面中，提供若干级别的数据，作为要加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上的数据，选择若干级别中某一级别的数据，并将其加到要输入的各个发光颜色的象素数据上。于是，能够恰当地选择要添加的某一级别的数据，并且易于调整可见度的改进和显示颜色纯度之间的平衡。
根据第五方面的显示器以第四方面为基础，并且包括测量环境照明度的测量装置；和根据测量装置获得的测量结果，控制选择装置执行的选择的装置。
在第五方面中，根据环境照明度选择第四方面中要添加的数据的级别。于是易于根据需要，调整可见度的改进和显示颜色纯度之间的平衡。
根据第六方面的显示器以第一到第五方面任一为基础，其中添加数据基本上是白色的非彩色数据。
在第六方面中，要加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上的数据基本上是白色的非彩色数据。于是，能够防止由于数据的添加而引起的显示颜色的大变化。
根据第七方面的显示器以第一到第六方面任一为基础，并且包括控制光源的若干发光颜色的强度的装置。
在第七方面中，通过根据需要增大若干发光颜色的强度，能够提高白显示的亮度，并且进一步提高可见度。
根据第八方面的显示器以第一到第七任一方面为基础，并且包括通过根据添加数据，转换输入的象素数据，产生转换后的象素数据的装置，其中添加数据由加法装置加到转换后的象素数据上。
在第八方面中，转换按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据的级别，并且添加数据被加到转换后的象素数据上，以使添加后的象素数据不会超过灰度级的最大数目。从而，不会发生显示的过度白化(white-out)，并且提高了可见度。
根据第九方面的显示器以第一到第八方面任一为基础，并且包括检测要输入的象素数据的级别是否不大于预定级别的装置，其中，当输入的象素数据的级别不大于预定级别时，加法装置不进行添加数据的添加。
在第九方面中，当按照要显示的图像而输入的象素数据的级别不大于预定级别时，例如当象素数据是黑色显示时，不进行数据添加。因此，能够维持高黑/白对比度的显示，并提高可见度。
参考附图，根据下述详细说明，本发明的上述及其它目的和特征将更加显而易见。
图1是表示本发明的液晶显示器的电路结构的方框图；图2是液晶板和后照光源的示意横截面图；图3是表示液晶显示器的整体结构的一个例子的示意图；图4表示了LED阵列的结构的一个例子；图5A-5C是表示本发明液晶显示器中的显示控制的时间图；图6A和6B表示了本发明执行的象素数据转换的一个例子(第一到第三实施例)。
图7A-7C表示了本发明执行的象素数据转换的另一例子(第四实施例)；图8A和8B表示了本发明执行的象素数据转换的又一例子(第五实施例)；图9A-9C表示了本发明执行的象素数据转换的又一例子(第五实施例)。
具体实施例方式
下面将参考图解说明本发明一些实施例的附图，具体说明本发明。应指出的是本发明并不局限于下述实施例。
图1是表示本发明的液晶显示器的电路结构的方框图；图2是液晶显示器的液晶板和后照光源的示意横截面图；图3是表示液晶显示器的整体结构的例子的示意图；图4表示了作为后照光源光源的LED阵列的结构的例子。
在图1中，附图标记21和22分别表示了在图2中显示其横截面结构的液晶板和后照光源。如图2中所示，后照光源22由发出红光、绿光和蓝光的LED阵列7，与光引导和漫射板6组成。
如图2和图3中所示，液晶板21包括从上层(正面)到下层(背面)依次堆叠的起偏器1，玻璃基体2，公用电极3，玻璃基体4和起偏器5，在玻璃基体4的表面上呈矩阵形式排列的象素电极40面对公用电极3。
包含后面说明的数据驱动器32和扫描驱动器33的驱动装置50连接在公用电极3和象素电极40之间。数据驱动器32通过信号线42与TFT(薄膜晶体管)41相连，而扫描驱动器33通过扫描线43与TFT41相连。TFT 41受数据驱动器32和扫描驱动器33的控制而开/关。每个象素电极40与TFT 41相连。于是，每个象素的发射光线的强度由通过信号线42和TFT 41，从数据驱动器32给出的信号控制。
在玻璃基体4上的象素电极40的上表面上设置定位薄膜12，而定位薄膜11放置在公用电极3的下表面上。定位薄膜11和12之间的空间填充液晶材料，以便形成液晶层13。注意，附图标记14代表保持液晶层13的层厚的隔离物。
后照光源22布置在液晶板21的下层(背面)一侧，包含放置成面对光引导和漫射板6的端面的LED阵列7，光引导和漫射板6形成发光区。如图4中所示，LED阵列7包括发出三原色，即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的光线的LED，所述LED重复地顺序排列在面对光引导和漫射板6的表面上。从而，控制红色、绿色和蓝色LED分别在红色子帧、绿色子帧和蓝色子帧中发光。光引导和漫射板6把从LED阵列7的每个LED发出的光线引向其整体表面，并把所述光线漫射到上表面，从而起发光区的作用。
液晶板和能够按照时分方式发出红光、绿光和蓝光的后照光源22结合在一起。和液晶板21的数据写入/擦除扫描同步地控制后照光源22的光发射时间和发光颜色。
图1中，附图标记23代表用于测量液晶显示器外的亮度(显示部件附近的环境照明度)的照明度测量装置，照明度测量装置23把照明度测量结果输出给开关电路24和象素数据转换电路25。当使开关电路24从外部设备，例如个人计算机接收用于显示的象素数据PD的输入，并被设定成执行数据的加法(如后所述，把数据加到象素数据PD上的过程)(这是本发明的一个特征)时，开关电路24把输入的象素数据PD输出给象素数据转换电路25。而当开关电路24未被设定成进行数据的加法时，它把输入的象素数据PD照原样输出给图像存储器30。根据从照明度测量装置23给出的照明度测量结果，控制进行数据加法和不进行数据加法间的这种转换。
象素数据转换电路25通过根据后面说明的方法把预定级别的数据加到输入的象素数据PD上，把红色、绿色和蓝色的输入象素数据PD分别转换为象素数据PD′(求和后的象素数据)，并把转换后的象素数据PD′输出给图像存储器30。更具体地说，象素数据转换电路25从数据存储装置26中选择一种添加数据，把选择的添加数据加到输入的象素数据PD上，从而获得象素数据PD′，随后把获得的象素数据PD′输出给图像存储器30，所述数据存储装置26保存用作被添加数据的各种不同级别(level)的数据(灰度级数字)。根据从照明度测量装置23给出的照明度测量结果，控制决定要选择哪一级别(level)(灰度级数)的添加数据。
附图标记31是从个人计算机向其提供同步信号SYN的控制信号发生电路，它产生显示所必需的各种控制信号CS。象素数据PD或PD′从图像存储器30输出给数据驱动器32。根据象素数据PD或PD′，以及改变施加电压的极性的控制信号CS，分别在数据写入扫描和数据擦除扫描期间，通过数据驱动器32向液晶板21施加极性不同的基本相等的电压。
此外，控制信号发生电路31把控制信号CS分别输出给基准电压发生电路34，数据驱动器32，扫描驱动器33和后照光源控制电路35。基准电压发生电路34产生基准电压VR1和VR2，并把产生的基准电压VR1和VR2分别输出给数据驱动器32和扫描驱动器33。数据驱动器32根据象素数据PD或PD′和控制信号CS，把信号输出给象素电极40的信号线42。与信号的输出同步，扫描驱动器33逐行顺序扫描象素电极40的扫描线43。此外，后照光源控制电路35向后照光源22施加驱动电压，以致后照光源22的LED阵列7的各个红色、绿色和蓝色LED按照时分方式发光。
下面说明本发明的液晶显示器的操作。从个人计算机把用于显示的象素数据PD输入开关电路24。当根据照明度测量装置的测量结果发现环境照明度低于预定值时，输入开关电路24的象素数据PD被发送给图像存储器30。另一方面，当环境照明度高于预定值时，输入开关电路24的象素数据PD被发送给象素数据转换电路25，并执行数据的添加。
换句话说，在象素数据转换电路25中，根据环境照明度选择的预定级别(灰度级)的数据被加到输入的象素数据PD上，通过这种添加，获得象素数据PD′。象素数据PD′被发送给图像存储器30。但是，如果输入的象素数据是黑屏显示，则象素数据转换电路25不进行数据的添加。注意后面将详细描述这种数据添加过程的具体内容。
在临时存储象素数据PD或PD′之后，当收到从控制信号发生电路31输出的控制信号CS时，图像存储器30输出象素数据PD或PD′。控制信号发生电路31产生的控制信号CS被提供给数据驱动器32，扫描驱动器33，基准电压发生电路34和后照光源控制电路35。当收到控制信号CS时，基准电压发生电路34产生基准电压VR1和VR2，并且把产生的基准电压VR1和VR2分别输出给数据驱动器32和扫描驱动器33。
当数据驱动器32接收控制信号CS时，它根据从图像存储器30输出的象素数据PD或PD′，向象素电极40的信号线42号输出信号。当扫描驱动器33收到控制信号CS时，它逐行顺序扫描象素电极40的扫描线43。根据从数据驱动器32输出的信号和扫描驱动器33进行的扫描，驱动TFT，并向象素电极40施加电压，从而控制象素的发光强度。
当后照光源控制电路35收到控制信号CS时，它向后照光源22施加驱动电压，使后照光源22的LED阵列7的红色、绿色和蓝色LED均按照时分方式发光，从而随着时间的推移，顺序发出红光、绿光和蓝光。
图5A-5C是表示本发明的液晶显示器中的显示控制的时间图，图5A表示了后照光源22(LED)的红色、绿色和蓝色的光发射时间；图5B表示了液晶板21中各行的扫描时间；图5C表示了液晶板21的着色状态。一帧被分成三个子帧，并且如图5A中所示，分别在第一子帧、第二子帧和第三子帧中发出红光、绿光和蓝光。
同时，如图5B中所示，就液晶板21来说，在每个红色子帧、绿色子帧和蓝色子帧中进行两次数据扫描。但是，调整同步时间，使得第一扫描(数据写入扫描)开始时间(第一行的时间)与每个子帧的开始时间相符，第二扫描(数据擦除扫描)开始时间(第一行的时间)与每个子帧的半时(halftime)相符。在数据写入扫描期间，向液晶板21的每个象素提供和象素数据对应的电压，并调整透光率。因此，能够实现全色显示。此外，在数据擦除扫描期间，向液晶板21的每个象素提供和数据写入扫描期间的电压具有相同幅值，但是极性相反的电压，使液晶板21的每个象素的显示基本上呈黑色，并且还防止向液晶施加直流分量。
这里，在本发明中，根据需要，在红、绿、蓝三种颜色的初始输入象素数据上添加选定灰度级的数据，以便把初始数据转换成红、绿、蓝三种颜色的合计象素数据，并且随后提供和合计象素数据对应的电压。可把如下所述的各种方法用于这样的数据添加过程。
(第一实施例)在清洗具有象素电极40(呈640×480象素的矩阵形式，并且对角线长度为3.2英寸)的TFT基体和具有公用电极3的玻璃基体2之后，用聚酰亚胺涂覆所述TFT基体和玻璃基体，随后在200℃下焙烧1小时，以便形成200埃厚的聚酰亚胺薄膜，作为定位薄膜11和12。此外，利用人造纤维织品摩擦这些定位薄膜，随后，堆叠所述TFT基体和玻璃基体，使摩擦方向平行，同时借助由平均颗粒尺寸为1.4微米的二氧化硅制成的隔离物在所述TFT基体和玻璃基体之间保持间隙，形成空显示板。在所述空显示板的定位薄膜11和12之间密封自发极化强度为10nC/cm2的铁电液晶材料，以便形成液晶层13。密封的铁电液晶材料表现出单稳特性，当施加第一极性的电压时，倾角的最大值为53°，而当施加与第一极性相反的第二极性的电压时，倾角的最大值为5°。通过用安排成正交偏振状态的两个起偏器1和5把制备的面板夹在中间，得到液晶板21，并且通过使在施加电压＝0(V)情况下，液晶分子偶极子(director)的平均分子轴大体上和起偏器之一的极化轴一致，产生暗黑状态。
把这样制备的液晶板21和使用LED阵列7作为光源的后照光源22结合在一起，所述LED阵列7能够完成关于红色、绿色和蓝色的单色表面发射转换，随后按照图5A-5C中所示的驱动顺序，用场序制方法进行彩色显示。
如图6A和6B所示，根据照明度测量装置23测得的环境照明度结果，在基于通过把预定灰度级的数据加到按照要显示的图像而输入的象素数据上得到的合计象素数据的彩色显示，和基于按照要显示的图像而输入的象素数据的彩色显示之间进行转换，从而进行彩色显示。本例中，50灰度级的数据被添加到输入象素数据的各R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)灰度级上(最大255灰度)(图6A)。
首先，当在照明度为700lux的室内环境中进行显示时，基于通过把50灰度级的数据添加到根据要显示的图像输入的象素数据而得到的合计象素数据的显示，和基于根据要显示的图像而输入的象素数据的显示，均可获得高的可见度。但是，和前一显示相比，在后一显示中，显示色彩的纯度更高。
随后，当在照明度为15000lux的室外环境中进行显示时，和基于根据要显示的图像而输入的象素数据的显示相比，基于通过把50灰度级的数据添加到根据要显示的图像输入的象素数据上而得到的合计象素数据的显示获得更高的可见度。后一显示只能实现低可见度的显示。
(第二实施例)类似于第一实施例，在清洗具有象素电极40(呈640×480象素的阵列形式，并且对角线长度为3.2英寸)的TFT基体和具有公用电极3的玻璃基体2之后，用聚酰亚胺涂覆所述TFT基体和玻璃基体，随后在200℃下焙烧1小时，以便形成200埃厚的聚酰亚胺薄膜，作为定位薄膜11和12。此外，利用人造纤维织品摩擦这些定位薄膜，随后堆叠所述TFT基体和玻璃基体，使摩擦方向平行，同时借助由平均颗粒尺寸为1.4微米的二氧化硅制成的隔离物在所述TFT基体和玻璃基体之间保持间隙，形成空显示板。在所述空显示板的定位薄膜11和12之间密封自发极化强度为8nC/cm2并具有双稳特性的铁电液晶材料，以便形成液晶层13。通过用安排成正交偏振状态的两个起偏器1和5把制得的显示板夹在中间，得到液晶板21，通过使液晶分子偶极子的平均分子轴在施加具有一种极性的电压时大体上和起偏器之一的极化轴一致，产生暗黑状态。
把这样制备的液晶板21和使用LED阵列7作为光源的后照光源22结合在一起，所述LED阵列7能够完成红色、绿色和蓝色的单色表面发射转换，随后按照图5A-5C中所示的驱动顺序，借助场序制方法进行彩色显示。
随后，根据通过把预定灰度级的数据添加到按照要显示的图像而输入的象素数据上而得到的合计象素数据进行彩色显示。本例中，50灰度级的数据、75灰度级的数据和100灰度级的数据分别被添加到R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的输入象素数据的灰度级上。
首先，当在照明度为15000lux的室外环境中进行显示以便评估眼睛的可见度时，以通过把75灰度级的数据添加到R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的每一个上得到的数据为基础显示的图像最易于被看到。随后，当在照明度为20000lux的室外环境中进行显示以便评估眼睛的可见度时，以通过把100灰度级的数据添加到R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)中的每一个上得到的数据为基础显示的图像最易于被看到。
从而，根据上述结果可明白通过根据照明度测量装置23测得的环境照明度结果，选择用于添加的最佳灰度级数据，并根据通过把这样选择的灰度级数据添加到按照要显示的图像输入的象素数据上而获得的合计象素数据，进行彩色显示，可改进可见度。
(第三实施例)
类似于第一实施例，在清洗具有象素电极40(呈640×480象素的阵列形式，并且对角线长度为3.2英寸)的TFT基体和具有公用电极3的玻璃基体2之后，用聚酰亚胺涂覆所述TFT基体和玻璃基体，随后在200℃下焙烧1小时，以便形成200埃厚的聚酰亚胺薄膜，作为定位薄膜11和12。此外，利用人造纤维织品摩擦这些定位薄膜，随后，堆叠所述TFT基体和玻璃基体，使摩擦方向平行，同时借助由平均颗粒尺寸为1.4微米的二氧化硅制成的隔离物，在所述TFT基体和玻璃基体之间保持间隙，从而形成空显示板。在所述空显示板的定位薄膜11和12之间密封自发极化强度为15nC/cm2并具有双稳特性的铁电液晶材料，以便形成液晶层13。通过用安排成正交偏振状态的两个起偏器1和5把制备的显示板夹在中间，得到液晶板21，并且通过使施加具有一种极性的电压时，液晶分子偶极子的平均分子轴大体上和起偏器之一的极化轴一致，产生暗黑状态。
把这样制备的液晶板21和使用LED阵列7作为光源的后照光源22结合在一起，所述LED阵列7能够进行红色、绿色和蓝色的单色表面发射转换，随后按照图5A-5C中所示的驱动顺序，借助场序制方法进行彩色显示。
随后，根据通过把50灰度级的数据添加到按照要显示的图像输入的象素数据的各R(红)、G(绿)和B(蓝)灰度级上而获得的合计象素数据进行彩色显示。另外，后照光源22的亮度被临时增大2倍。
通过考查照明度为20000lux的室外环境中的显示性能，发现本实施例的显示颜色的可见度和纯度都优于第二实施例中根据添加100灰度级的数据而获得的合计象素数据显示的图像颜色的可见度和纯度。
(第四实施例)类似于第一实施例，在清洗具有象素电极40(呈640×480象素的阵列形式，并且对角线长度为3.2英寸)的TFT基体和具有公用电极3的玻璃基体2之后，用聚酰亚胺涂覆所述TFT基体和玻璃基体，随后在200℃下焙烧1小时，以便形成200埃厚的聚酰亚胺薄膜，作为定位薄膜11和12。此外，利用人造纤维织品摩擦这些定位薄膜，随后，堆叠所述TFT基体和玻璃基体，使摩擦方向平行，同时借助由平均颗粒尺寸为1.4微米的二氧化硅制成的隔离物，在所述TFT基体和玻璃基体之间保持间隙，从而制成空显示板。在所述空显示板的定位薄膜11和12之间密封自发极化强度为15nC/cm2的铁电液晶材料，以便形成液晶层13。密封的铁电液晶材料表现出单稳特性，当施加第一极性的电压时，倾角的最大值为58°，而当施加与第一极性相反的第二极性的电压时，倾角的最大值为5°。通过用安排成正交偏振状态的两个起偏器1和5把制备的面板夹在中间，得到液晶板21，通过使液晶分子偶极子的平均分子轴在施加电压＝0(V)情况下大体上和起偏器之一的极化轴一致，产生暗黑状态。
把这样制备的液晶板21和使用LED阵列7作为光源的后照光源22结合在一起，所述LED阵列7能够进行红色、绿色和蓝色的单色表面发射转换，随后按照图5A-5C中所示的驱动顺序，借助场序制方法进行彩色显示。
类似于第一实施例，根据照明度测量装置23测得的环境照明度结果，在基于通过把预定灰度级的数据添加到按照要显示的图像而输入的象素数据上而得到的合计象素数据的彩色显示，和基于按照要显示的图像而输入的象素数据的彩色显示之间进行转换，从而进行彩色显示。要添加到各R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)灰度级上的数据为50灰度级的数据。但是，在本例中，如图7A-7C中所示，在添加50灰度级的数据之前，按照要显示的图像而输入的象素数据(图7A)被乘以205/255(图7B)，根据通过把50灰度级的数据加到所述乘法的结果上而获得的合计象素数据(图7C)进行彩色显示。从而，在本例中，即使添加50灰度级的数据，添加后的象素数据也不会超过灰度级的最大数目(255灰度)，从而防止显示的过度白化(white-out)。
首先，当在照明度为700lux的室内环境中进行显示时，基于通过把按照要显示的图像而输入的象素数据乘以205/255，随后把50灰度级的数据加到乘积象素数据上而获得的合计象素数据的显示，和基于根据要显示的图像而输入的象素数据的显示，均可获得高的可见度。此外，在前一显示中，由于不会发生显示的过度白化(white-out)，因此和第一实施例相比，提高了显示性能。
随后，当在照明度为15000lux的室外环境中进行显示时，和以根据要显示的图像而输入的象素数据为基础的显示相比，以通过把按照要显示的图像而输入的象素数据乘以205/255，随后把50灰度级的数据加到乘积象素数据上而获得的合计象素数据为基础的显示获得更高的可见度。
(第五实施例)类似于第一实施例，在清洗具有象素电极40(呈640×480象素的阵列形式，并且对角线长度为3.2英寸)的TFT基体和具有公用电极3的玻璃基体2之后，用聚酰亚胺涂覆所述TFT基体和玻璃基体，随后在200℃下焙烧1小时，以便形成200埃厚的聚酰亚胺薄膜，作为定位薄膜11和12。此外，利用人造纤维织品摩擦这些定位薄膜，随后，堆叠所述TFT基体和玻璃基体，使摩擦方向平行，同时借助由平均颗粒尺寸为1.4微米的二氧化硅制成的隔离物，在所述TFT基体和玻璃基体之间保持间隙，从而制成空显示板。在所述空显示板的定位薄膜11和12之间密封自发极化强度为15nC/cm2的双稳态铁电液晶材料，以便形成液晶层13。通过用安排成正交偏振状态的两个起偏器1和5把制备的面板夹在中间，得到液晶板21，通过使液晶分子偶极子的平均分子轴大体上在施加具有一种极性的电压时和起偏器之一的极化轴一致，来产生暗黑状态。
把这样制备的液晶板21和使用LED阵列7作为光源的后照光源22结合在一起，所述LED阵列7能够进行红色、绿色和蓝色的单色表面发射转换，随后按照图5A-5C中所示的驱动顺序，借助场序制方法进行彩色显示。
图8A和8B及图9A-9C表示了第五实施例进行的象素数据转换的一个例子。判断输入的象素数据是否是黑色显示，如果是黑色显示，则不进行数据的添加，但是，如果不是黑色显示，则进行数据的添加。两种方法被用于数据的添加。
在图8A和8B中所示的例子中，类似于第一实施例，根据把50灰度级的数据添加到包含黑色显示的输入象素数据(图8A)中除黑色显示之外的各级R(红)、G(绿)、B(蓝)象素数据上而获得的合计象素数据(图8B)，进行彩色显示。另一方面，在图9A-9C中所示的例子中，类似于第四实施例，在添加50灰度级的数据之前，按照要显示的图像输入的包含黑色显示在内的象素数据(图9A)被乘以205/255(图9B)，并且根据通过把50灰度级的数据添加到除黑色显示之外的乘法结果上而获得的合计象素数据(图9C)进行彩色显示。
当在照明度为15000lux的室外环境中进行显示时，以通过不对黑色显示添加数据，但是对除黑色之外的按照要显示的图像输入的象素数据添加50灰度级的数据以供显示而获得的合计象素数据为基础的显示，和以通过不对黑色显示添加数据，但是把按照要显示的图像输入的象素数据乘以205/255，随后除黑色之外，添加50灰度级的数据以供显示而获得的合计象素数据为基础的显示都可获得高的可见度。此外，和第一到第四实施例相比，这些显示获得更高的可见度，在第一到第四实施例中，不根据数据象素是否是黑色显示控制是否添加数据。
注意，在上述第五实施例中，只有当象素数据是黑色显示时，才不进行数据添加，但是通过检测灰度小于预定数目的灰度级(预定级别)的显示，并且不对检测到的显示的象素数据进行数据添加，也可获得类似的效果。这种情况下，根据诸如环境照明度之类的环境条件，恰当地选择用于确定是否进行数据添加的预定灰度级数(预定级别)。
此外，在上述例子中，使用了铁电液晶材料，但是，当然也可按照相同的方式，把本发明应用于使用也具有自发极化的反铁电液晶材料，或者向列液晶的液晶显示器，只要是用场序制方法进行彩色显示。
此外，虽然通过以液晶显示器作为例子说明了本发明，不过也可按照相同的方式，把本发明应用于其它显示器，例如数字微镜器件(DMD，Digital Micro-Mirror Device)，只要它们是被设计成利用场序制方法进行彩色显示的显示器。
本发明中，如上所述，由于预定级别的数据被加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上，并且随后通过使利用加法获得的合计象素数据和各个发光颜色的光发射时间同步，进行彩色显示，因此即使在诸如室外之类具有高照明度的环境中，也能够在不改变驱动序列的情况下提高屏幕的亮度，改进可见度。
另外，由于在以通过把预定级别的数据加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上而获得的合计象素数据为基础的彩色显示，和以按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据为基础的彩色显示之间进行转换，因此可以只有当需要提高可见度时才转换象素数据，当可见度足够时，显示高色纯度的图像。由于根据环境照明度进行这种转换，因此易于根据需要，调整可见度的提高和显示颜色的纯度之间的平衡。
此外，就要添加到按照要输入的图像输入的各个发光颜色的象素数据上的数据来说，存在若干级别的数据。由于选择若干级别内一个级别的数据，并将其添加到各个发光颜色的输入象素数据上，因此能够恰当地选择要添加的数据的级别，并且易于调整可见度的提高和显示颜色的纯度之间的平衡。由于根据环境照明度进行这种选择，因此能够根据需要，容易地调整可见度的提高和显示颜色的纯度之间的平衡。
此外，由于要加到按照要输入的图像输入的各个发光颜色的象素数据上的数据基本上是白色的非彩色数据，因此能够防止由于数据的添加而引起的显示彩色的大变化。
此外，由于根据需要增大若干发光颜色的强度，因此还能够提高白色显示的亮度，并且进一步提高可见度。
另外，由于按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据的级别被转换，并且把添加数据添加到转换后的象素数据中，以使添加后的象素数据不超过最大灰度级数，因此能够防止显示的过度白化(white-out)，提高可见度。
此外，由于当按照要显示的图像而输入的象素数据的级别不大于预定级别时，不进行数据的添加，因此能够维持高黑/白对比度的显示，并提高可见度。
由于在不脱离本发明的基本特性的精神的情况下，可以多种形式实现本发明，所以实施例只是对本发明的举例说明，而不是对本发明的限制，由于本发明的范围由附加的权利要求限定，而不是由前面的说明所限定，于是，落入权利要求及其等同范围内的所有变化包含在权利要求中。
权利要求
1.一种场序制型显示器，通过随着时间的推移转换光源的若干发光颜色，并且使各个发光颜色的光发射时间和与要显示的图像对应的各个发光颜色的象素数据的输入同步，来进行彩色显示，所述显示器包括通过把添加数据添加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上，产生合计象素数据的加法装置；和从所述加法装置接收合计象素数据的输入，并通过使各个发光颜色的光发射时间与合计象素数据的输入同步，进行彩色显示的显示装置。
2.按照权利要求1所述的显示器，还包括转换装置，在根据按照要显示的图像而输入的象素数据进行的彩色显示，和根据通过所述加法装置获得的合计象素数据进行的彩色显示之间进行转换。
3.按照权利要求2所述的显示器，还包括测量环境照明度的测量装置；和根据所述测量装置获得的测量结果，控制所述转换装置进行的转换的控制装置。
4.按照权利要求1所述的显示器，还包括保存用作添加数据的级别彼此不同的若干类数据的存储装置；和从所述存储装置保存的若干类数据中选择一类数据的选择装置。
5.按照权利要求2所述的显示器，还包括保存用作添加数据的级别彼此不同的若干类数据的存储装置；和从所述存储装置保存的若干类数据中选择一类数据的选择装置。
6.按照权利要求4所述的显示器，还包括测量环境照明度的测量装置；和根据所述测量装置获得的测量结果，控制所述选择装置执行的选择的控制装置。
7.按照权利要求5所述的显示器，还包括测量环境照明度的测量装置；和根据所述测量装置获得的测量结果，控制所述选择装置执行的选择的控制装置。
8.按照权利要求1所述的显示器，其中添加数据基本上是白色的非彩色数据。
9.按照权利要求2所述的显示器，其中添加数据基本上是白色的非彩色数据。
10.按照权利要求4所述的显示器，其中添加数据基本上是白色的非彩色数据。
11.按照权利要求1所述的显示器，还包括控制光源的若干发光颜色的强度的强度控制装置。
12.按照权利要求2所述的显示器，还包括控制光源的若干发光颜色的强度的强度控制装置。
13.按照权利要求4所述的显示器，还包括控制光源的若干发光颜色的强度的强度控制装置。
14.按照权利要求1所述的显示器，还包括通过根据添加数据转换输入的象素数据，产生转换后的象素数据的转换装置，其中添加数据由所述加法装置加到转换后的象素数据上。
15.按照权利要求2所述的显示器，还包括通过根据添加数据转换输入的象素数据，产生转换后的象素数据的转换装置，其中添加数据由所述加法装置加到转换后的象素数据上。
16.按照权利要求4所述的显示器，还包括通过根据添加数据转换输入的象素数据，产生转换后的象素数据的转换装置，其中添加数据由所述加法装置加到转换后的象素数据上。
17.按照权利要求1所述的显示器，还包括检测要输入的象素数据的级别是否不大于预定级别的检测装置，其中，当输入的象素数据的级别不大于预定级别时，所述加法装置不进行添加数据的添加。
全文摘要
本申请公开了一种显示器。其中，通过把预定级别的数据加到按照要显示的图像而输入的各个发光颜色的象素数据上，并且使通过添加而获得的合计象素数据的输入与来自后照光源的各个发光颜色(R、G、B)的光发射时间同步，从而进行彩色显示。根据测得的环境照明度，在基于这种合计象素数据的彩色显示和基于原始象素数据的彩色显示之间进行转换。此外，根据环境照明度恰当地选择要增加的预定级别。
文档编号G09G3/34GK1467553SQ03108390
公开日2004年1月14日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年6月13日
发明者吉原敏明, 也, 牧野哲也, 一, 别井圭一 申请人:富士通株式会社