显示装置及其控制方法

专利名称：显示装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及显示装置及其控制方法，尤其有涉及具有光源的显示装置及其控制方法。
背景技术：
现有作为显示装置已有将图像显示于液晶显示面板的液晶显示装置。作为上述液晶显示装置，例如有使射入液晶的光仅向单一方向通过的穿透型液晶显示装置、将射入液晶的光予以反射的反射型液晶显示装置、以及具有穿透型与反射型两种功能的半穿透型液晶显示装置。此外，在半穿透型液晶显示装置中，由将光源予以导通(on)/切断(off)而进行显示。具体而言，在半穿透型液晶显示装置中，在穿透显示之际，由将作为光源的背光装置设成导通状态，而使来自背光装置的光射入液晶，同时在反射显示之际，将背光装置设成切断状态，而使自然光射入液晶。此外，在反射型液晶显示装置中，也已有具备前光装置等光源，同时依据外部的亮度等来将光源设成导通/切断以进行显示。在此种反射型液晶显示装置中，当外部较暗时等，将光源设成导通状态并仅由光源或由光源与自然光来进行反射显示，同时当外部较明亮时等，则将光源设成切断状态并由自然光来进行反射显示。
此外，在现有的半透过型液晶显示装置中，由控制施加于液晶的电压，可控制显示于液晶显示面板的图像的亮度。具体而言，光线对于液晶的穿透率，如为呈面白底(normal white)时，则如图7的V-T(施加电压-穿透率)特性图所示，由于会依照施加于液晶的电压而变化，故将施加电压加以提高时，则光的穿透率即降低，而将施加电压加以降低时，则光的穿透率即提高。因此，如将施加电压设定成较高，则可降低显示于液晶显示面板的图像的亮度，同时，如将施加电压设定成较低，则可提高显示于液晶显示面板的图像的亮度。如此，将施加于液晶的电压设定成预定值，即可控制显示于液晶显示面板的图像的亮度(brightness)。
此外，亮度与输入数据(影像数据)之间的关系，如图8所示，现有为形成非线形(图8中的曲线100a)者。因此，在现有的液晶显示装置中，由伽玛(gamma)修正，将亮度与输入数据(影像数据)之间的关系形成线形(图8中的直线100b)(参照例如专利文献1)。另外，所谓伽玛修正指根据预先设定为预定值的伽玛修正数据等来修正所输入的影像数据，将亮度与输入数据(影像数据)之间的关系作成线形。由进行此伽玛修正，即可将显示于液晶显示面板的图像，制作与输入数据(影像数据)相对应的亮度。
专利文献1日本特开2001-222264号公报但是，在将现有的伽玛修正方法应用于具有如图7所示V-T特性的半穿透型液晶显示装置时，会有在穿透显示(背光装置的导通状态)时与反射显示(背光装置的切断状态)时难以将显示于液晶显示面板的图像作成同等亮度-灰度等级特性(brightness-gradationcharacteristics)的不良情况。具体而言，穿透显示(背光装置的导通状态)时及反射显示(背光装置的切断状态)时的V-T特性，如图7所示呈相互不同的特性。由此，例如，在对于穿透显示时采用最为适当的伽玛修正数据时，穿透显示时的亮度与输入数据(影像数据)之间的关系，将其修正为具有线形特性，另一方面，反射显示时的亮度与输入数据(影像数据)之间的关系，则不予修正使其具有线形特性。因此，在反射显示时显示于液晶显示面板的图像，不会成为与所输入的影像数据相对应的亮度。因此，会有在穿透显示(背光装置的导通状态)时与反射显示(背光装置的切断状态)时产生显示于液晶显示面板的图像的亮度-灰度等级特性不同的不良情况。其结果，会有在穿透显示(背光装置的导通状态)时与反射显示(背光装置的切断状态)时使显示于液晶显示面板的图像的亮度-灰度等级特性产生差异(variation)的问题。
此外，即使在具有前光装置等光源的反射型液晶显示装置上，也与上述半穿透型液晶显示装置相同，会有在由来自光源的光的反射显示(光源的导通状态)时与由自然光的反射显示(光源的切断状态)时使显示于液晶显示面板的图像的亮度-灰度等级特性产生差异的问题。

发明内容
本发明鉴于解决上述课题而作出发明，其发明目的之一在提供一种在光源为导通状态时与光源为切断状态时能抑制亮度-灰度等级特性产生差异的显示装置。
本发明的另一目的在提供一种在光源为导通状态时与光源为切断状态时能抑制亮度-灰度等级特性产生差异的显示装置的控制方法。
为了达成上述目的，依据本发明第一方面的显示装置，具备光源；以及依据光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，其中施加电压控制机构包含用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态，将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方予以输出的控制电路。
在此第一实施方式的显示装置中，如上述所示，设置包含用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态来将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方予以输出的控制电路的施加电压控制机构，从而能容易地将与光源的导通状态与切断状态分别对应的白基准电压与黑基准电压的至少一方予以输出。由此，即能由采用该白基准电压与黑基准电压的至少一方而产生施加于显示像素的电压，而依据光源的导通状态与切断状态分别将最适合的电压施加于显示像素，使能够容易地在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等亮度-灰度等级特性。其结果，即能抑制在光源为导通状态时与光源为切断状态时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
在依据上述第一方面的显示装置中，优选为控制电路包含将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的至少一方的数据予以储存的内存；以及用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态，对与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择的选择电路。如依此予以构成，即可由选择电路来选择预先储存于内存的与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，故能容易地对与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择而输出。
依据本发明的第二方面的显示装置，具备光源；以及依据光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，其中，施加电压控制机构包含将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的至少一方的数据予以储存的内存；以及用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态，对与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择的选择电路。
在依据此第二方面的显示装置中，如上述所示，设置包含将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的至少一方的数据予以储存的内存；以及用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态，对与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择的选择电路的构成，由此可由选择电路来选择预先储存于内存的与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，故能容易地将与光源的导通状态与切断状态分别对应的白基准电压与黑基准电压予以输出。由此，即能由采用该白基准电压与黑基准电压的至少一方的基准电压而产生施加于显示像素(display pixel)的电压，而依据光源的导通状态与切断状态分别将最适合的电压施加于显示像素，使能够容易地在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等亮度-灰度等级特性。其结果，即能抑制在光源为导通状态时与光源为切断状态时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
在依据上述第一或第二方面的显示装置中，优选为白基准电压用数据与黑基准电压用数据为数字数据，还具备用以将与光源的导通状态相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的至少一方的数据从数字信号转换成模拟信号的基准电压用数字/模拟转换电路。如依此予以构成，即能容易地将与光源的导通状态或切断状态相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据，转换成与光源的导通状态或切断状态相对应的白基准电压用模拟数据与黑基准电压用模拟数据。
在依据上述第一或第二方面的显示装置中，优选为供给显示装置的影像数据为数字数据，还具备根据与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，而将影像信号予以从数字信号转换成模拟信号的影像数据用数字/模拟转换电路。如依此予以构成，即能容易地在将影像数字数据转换成影像模拟数据之际，或是在转换之前，对应光源的导通状态或切断状态来修正影像数据。
在依据上述第一或第二方面的显示装置中，优选为供给显示装置的影像数据为数字数据，还具备根据与光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，而于修正影像数据之前，将影像数据从数字信号转换成模拟信号的影像数据用数字/模拟转换电路。如依此予以构成，即能容易地在将影像数字数据转换成影像模拟数据之后，对应光源的导通状态或切断状态来修正影像模拟数据。
依据本发明的第三方面的显示装置，具备光源；以及依据光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，其中施加电压控制机构包含用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，对影像数据进行伽玛修正的伽玛修正电路。
在依据此第三实施方式的显示装置中，如上述所示，由设置包含用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，对影像数据进行伽玛修正的伽玛修正电路的施加电压控制机构，即可采用与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据或与切断状态相对应的伽玛修正数据，而容易地将输入至伽玛修正电路的影像数据，予以伽玛修正成为与光源的导通状态相对应的影像数据或与切断状态相对应的影像数据。由此，即能由依据此经伽玛修正的影像数据而产生施加于显示像素的电压，而依据光源的导通状态与切断状态而分别将最适合电压施加于显示像素，使能够容易地在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等亮度-灰度等级特性。其结果，即能抑制在光源为导通状态时与光源为切断状态时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
此时，优选为伽玛修正电路包含将与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据予以储存的存储部；以及用以检测光源的导通状态与切断状态，并同时根据光源的导通状态与切断状态，来将与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方进行选择的选择电路；以及根据与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，来对影像数据进行伽玛修正的数据处理电路。如依此予以构成，即可由选择电路来选择预先储存于存储部的与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，故能容易地将与光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方进行选择并予以伽玛修正。
此时，优选为伽玛修正数据为数字数据还具备将由伽玛修正数字数据而经过伽玛修正的影像数据，予以从数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换电路。如依此予以构成，即可容易地将根据与光源的导通状态或切断状态相对应的伽玛修正数字数据而加以伽玛修正的影像数字数据，予以转换成与光源的导通状态或切断状态相对应的影像模拟数据。
在上述技术方案中，优选为还具备穿透区域与反射区域，当光源为导通状态时，至少由穿透区域进行显示，同时当光源为切断状态时，则由反射区域进行显示，且光源为导通状态时，由施加电压控制机构，将穿透用的电压施加于显示像素，同时，光源为切断状态时，由施加电压控制机构，将反射用的电压施加于显示像素。如依此予以构成，即能根据由穿透区域进行显示时(光源的导通状态)与由反射区域进行显示时(光源的切断状态)而分别将最佳的电压施加于显示像素，使能够在由穿透区域进行显示时(光源的导通状态)与由反射区域进行显示时(光源的切断状态)获得同等亮度-灰度等级特性。其结果，即可抑制在由穿透区域进行显示时(光源的导通状态)与由反射区域进行显示时(光源的切断状态)亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
在上述第一至第三的任一方面中，优选为施加电压控制机构依据光源的导通状态与切断状态来控制施加于显示像素的电压，使在光源的导通状态中的亮度-灰度等级特性与在光源的切断状态中的亮度-灰度等级特性实质上达到相同。如依此予以构成，则在光源为导通状态时与光源为切断状态时亮度-灰度等级特性实质上达到相同，故能容易地在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等的亮度-灰度等级特性。
依据本发明的第四方面的显示装置的控制方法，具备检测具有不同亮度-灰度等级特性的光源的导通状态与切断状态的步骤；以及依据光源的导通状态与切断状态来控制施加于显示像素的电压的步骤。
在依据此第四方面的显示装置的控制方法中，如上述所示，通过检测具有不同亮度-灰度等级特性的光源的导通状态与切断状态，并同时依据光源的导通状态与切断状态来控制施加于显示像素的电压，由此而依据光源的导通状态与切断状态而分别将最佳的电压施加于显示像素，以便能够在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等的亮度-灰度等级特性。其结果，即能抑制在光源为导通状态时与光源为切断时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
此时，优选为控制施加于显示像素的电压的步骤，包含依据光源的导通状态与切断状态来控制施加于显示像素的电压，以便使在光源的导通状态中的亮度-灰度等级特性与在光源的切断状态中的亮度-灰度等级特性实质上达到相同的步骤。如依此予以构成，则在光源为导通状态时与光源为切断状态时亮度-灰度等级特性实质上达到相同，故能容易地在光源为导通状态时与光源为切断状态时获得同等的亮度-灰度等级特性。


图1为显示依据本发明的第一实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的整体结构的方块图。
图2为显示依据图1所示第一实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的控制电路的内部结构的方块图。
图3为依据本发明的第一实施方式的半穿透型液晶显示装置的V-T(施加电压-穿透率)特性图。
图4为显示依据本发明的第二实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的整体结构的方块图。
图5为显示依据图4所示第二实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的伽玛修正电路的内部结构的方块图。
图6为依据本发明的第二实施方式的半穿透型液晶显示装置的V-T(施加电压-穿透率)特性图。
图7用以说明现有的液晶显示装置的施加电压与穿透率之间的关系的V-T(施加电压-穿透率)特性图。
图8用以说明现有的液晶显示装置的亮度与输入数据(影像数据)之间的关系的图。
符号说明1背光装置(光源)；2控制电路(施加电压控制机构)；3DAC(数字/模拟转换电路)部；4输出缓冲器(缓冲放大器)5像素区域(液晶显示面板)；6伽玛修正电路(施加电压控制机构)；21非挥发性内存(内存)21a穿透显示用基准电压数据21b反射显示用基准电压数据22a、22b、63选择器(选择电路)；31a白基准电压用DAC；31b黑基准电压用DAC；32a白基准电压用缓冲器(缓冲放大器)32b黑基准电压用缓冲器(缓冲放大器)33影像数据用DAC；51显示像素；51a液晶51b晶体管；61穿透显示用LUT(存储部)；61a穿透显示用数据62反射显示用LUT(存储部)62a反射显示用数据64数据处理电路。
具体实施例方式
以下根据

本发明的实施方式。
(第一实施方式)图1为显示依据本发明的第一实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的整体结构的方块图。图2为显示依据图1所示第一实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的控制电路的内部结构方块图。首先参照图1及图2，以说明第一实施方式的半穿透型液晶显示装置的结构。
依据第一实施方式的半穿透型液晶显示装置，如图1所示，具备背光装置(BL)1；控制电路2；DAC(数字/模拟转换电路)部3；输出缓冲器(缓冲放大器)4；以及像素区域5。此外，背光装置1为本发明的“光源”其中一例，控制电路2则为本发明的“施加电压控制机构”其中一例。再者，在依据此第一实施方式的半穿透型液晶显示装置中，在穿透显示时，将背光装置1设成导通(on)状态，同时，在反射显示时，将背光装置1设成切断(off)状态。
在此，在第一实施方式中，控制电路2具有检测背光装置1的导通信号与切断信号的功能。再者，控制电路2根据背光装置1的导通信号与切断信号，而将与背光装置1的导通信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据，以及与背光装置1的切断信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的任一方予以输出的功能。具体而言，如图2所示，控制电路2包含非挥发性内存21；以及选择器22a与22b。另外，非挥发性内存21为本发明的“内存”其中一例，选择器22a与22b为本发明的“选择电路”其中一例。
在非挥发性内存21中，储存有包含与背光装置1(参照图1)的导通信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的穿透显示用基准电压数据21a；以及包含与背光装置1的切断信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的反射显示用基准电压数据21b。另外，穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b，分别设定为在穿透显示时与反射显示时使亮度-灰度等级特性实质上达到相同。此外，选择器22a与22b具有用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时根据该导通信号与切断信号，来选择穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b的任一方而予以输出的功能。即，在检测出背光装置1的导通信号时，选择穿透显示用基准电压数据21a，而在检测出背光装置1的切断信号时，则选择反射显示用基准电压数据21b。
此外，如图1所示，DAC部3包含白基准电压用DAC31a与白基准电压用缓冲器(缓冲放大器)32a；黑基准电压用DAC31b与黑基准电压用缓冲器(缓冲放大器)32b；以及影像数据用DAC33。白基准电压用DAC31a具有将输出自控制电路2的穿透显示用基准电压数据21a(参照图2)与反射显示用基准电压数据21b(参照图2)的任一方的白基准电压用数字数据，予以从数字信号转换成模拟信号(DC电压)的功能。此外，黑基准电压用DAC31b具有将输出自控制电路2的穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b的任一方的黑基准电压用数字数据，予以从数字信号转换成模拟信号(DC电压)的功能。此外白基准电压用缓冲器32a与黑基准电压用缓冲器32b，具备将白基准电压用DAC31a与黑基准电压用DAC31b予以隔离，不致受到影像数据用DAC33的负载的影响，并同时提高来自白基准电压用DAC31a与黑基准电压用DAC31b的信号的驱动能力，来对影像数据用DAC33赋予基准电压的功能。
此外，影像数据用DAC33具有根据转换成模拟信号的穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b的任一方，而将来自外部的影像数字数据，从数字信号转换成模拟信号的功能。另外，显示于像素区域5的图像的亮度-灰度等级特性，通常由模拟信号控制。因此，在输入影像数字数据的第一实施方式中，需要影像数据用DAC33。
此外，输出缓冲器4具备将影像数据用DAC33予以隔离，不致受到像素区域5的负载的影响，，并同时提高输出自影像数据用DAC33的影像模拟数据的驱动能力，而提供给像素区域5的功能。由此输出缓冲器4，即可使经过影像数据用DAC33所转换的影像模拟信号，提高至足以使像素区域5充放电的驱动能力。此外，在像素区域5中，包含液晶51a与晶体管51b的显示像素51配置成矩阵状。再者，供给至液晶显示面板5的影像模拟数据，透过晶体管51b而施加于液晶51a。
图3为依据本发明的第一实施方式的半穿透型液晶显示装置的V-T(施加电压-穿透率)特性图。其次，参照图1至图3，说明依据第一实施方式的半穿透型液晶显示装置的动作。首先，在穿透显示时，将背光装置1作成导通状态，同时，在反射显示时，将背光装置1作成切断状态。此外，对于构成DAC部3的影像数据用DAC33，输入影像数字数据。
此际，在第一实施方式中，由构成图2所示的控制电路2的选择器22a与22b来检测背光装置1的导通信号与切断信号。再者，在检测出导通信号时，由选择器22a与22b来选择穿透显示用基准电压数据(白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据)21a。此外，在检测出切断信号时，由选择器22a与22b来选择反射显示用基准电压数据(白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据)21b。其后，使所选择的穿透显示用基准电压数据21a或反射显示用基准电压数据21b从控制电路2输出。
再者，自控制电路2所输出的穿透显示用基准电压数据21a或反射显示用基准电压数据21b的白基准电压用数字数据及黑基准电压用数字数据，由图1所示白基准电压用DAC31a与黑基准电压用DAC31b，而从数字信号转换成模拟信号。其后，穿透显示用基准电压数据21a或反射显示用基准电压数据21b的白基准电压用模拟数据与黑基准电压用模拟数据，透过白基准电压用缓冲器32a与黑基准电压用缓冲器32b，输入至影像数据用DAC33。即，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时，使图3所示穿透显示用的白基准电压与黑基准电压输入至影像数据用DAC33。此外，在反射显示(背光装置1的切断状态)时，则使图3所示反射显示用的白基准电压与黑基准电压输入至影像数据用DAC33。
由此，在第一实施方式中，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时，根据图3所示穿透显示用的白基准电压与黑基准电压，而使输入至影像数据用DAC33的影像数字数据，从数字信号转换成模拟信号。此外，在反射显示(背光装置1的切断状态)时，根据图3所示反射显示用的白基准电压与黑基准电压，而使输入至影像数据用DAC33的影像数字数据，从数字信号转换成模拟信号。
再者，此经转换的影像模拟数据，如图1所示，由输出缓冲器4，透过晶体管51b而施加于构成像素区域5的显示像素51的液晶51a。
在此，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时的V-T特性，分别呈现为图3所示不同的V-T特性。在第一实施方式中，考虑此点而设定穿透显示用的白基准电压与黑基准电压，以及反射显示用的白基准电压与黑基准电压，使在穿透显示时与反射显示时亮度-灰度等级特性在实质上达到相同。即，在此第一实施方式中，将图3所示穿透显示用的白基准电压与黑基准电压，预先设定成小于图3所示反射显示用的白基准电压与黑基准电压，使在穿透显示时与反射显示时亮度-灰度等级特性在实质上达到相同。由此，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时输入相同的影像数字数据情况下，当穿透显示时施加于液晶51a的电压，将小于反射显示时施加于液晶51a的电压。其结果，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时，亮度-灰度等级特性即实质上达到相同的值。
在第一实施方式中，如上述所示，由设置用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时根据背光装置1的导通信号与切断信号，而将与背光装置1的导通信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据，以及与背光装置1的切断信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的任一方予以输出的控制电路2，即能容易地输出与穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时分别相对应的白基准电压与黑基准电压。由此，由采用该白基准电压与黑基准电压而产生施加于构成显示像素51的液晶51a的电压的方式，即能在穿透显示时与反射显示时而分别将最佳的电压施加于液晶51a，使能够容易地在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时获得同等的亮度-灰度等级特性。其结果，即能抑制在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
此外，在第一实施方式中，由将储存有与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用基准电压数据21a及与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用基准电压数据21b的非挥发性内存21；以及用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时并根据该导通信号与切断信号，而选择穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b的任一方予以输出的选择器22a与22b设置在控制电路2的方式，即可由选择器22a与22b来选择预先储存于非挥发性内存21的穿透显示用基准电压数据21a与反射显示用基准电压数据21b的任一方。由此，即能容易地选择与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用基准电压数据21a，以及与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用基准电压数据21b的任一方而予以输出。
此外，在第一实施方式中，由设置DAC部3，根据与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用基准电压数据21a，或是与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用基准电压数据21b的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据，而能容易地将影像数字数据，转换成与穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时相对应的影像模拟数据。
(第二实施方式)
图4为显示依据本发明的第二实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的整体结构的方块图。图5为显示依据图4所示第二实施方式的半穿透型液晶显示装置(显示装置)的伽玛修正电路的内部结构的方块图。参照图4及图5，以说明在此第二实施方式中，有别于上述第一实施方式，将施加有分别与背光装置的导通信号与切断信号相对应的伽玛修正的电压，施加于液晶的情况。
即，在此第二实施方式中，如图4所示，具备背光装置1；DAC部3；输出缓冲器4；像素区域5；以及伽玛修正电路6。另外，伽玛修正电路6为本发明的“施加电压控制机构”其中一例。此外，与上述第一实施方式相同，在穿透显示时，将背光装置1作成导通状态，同时，在反射显示时，将背光装置1作成切断状态。
在此，在第二实施方式中，伽玛修正电路6具有检测背光装置1的导通信号与切断信号的功能。再者，伽玛修正电路6还具有根据与背光装置1的导通信号相对应的伽玛修正数字数据，以及与背光装置1的切断信号相对应的伽玛修正数字数据的任一方，而将来自外部的影像数字数据予以伽玛修正的功能。具体而言，如图5所示，伽玛修正电路6包含存放有穿透显示用数据61a的穿透显示用LUT(LookUp Table查表)61及存放有反射显示用数据62a的反射显示用LUT62；选择器63；以及数据处理电路64。另外，穿透显示用LUT61及反射显示用LUT62为本发明的“存储部”其中一例，选择器63为本发明的“选择电路”其中一例。
存放于穿透显示用LUT61的穿透显示用数据61a，为与背光装置1(参照图1)的导通信号相对应的伽玛修正数字数据，而存放于反射显示用LUT62的反射显示用数据62a，则为与背光装置1的切断信号相对应的伽玛修正数字数据。当穿透显示用数据61a与反射显示用数据62a分别由伽玛修正后供给至像素区域5的影像数据来进行显示时，在穿透显示时与反射显示时设定成亮度-灰度等级特性在实质上达到相同。此外，选择器63具有用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时根据该导通信号与切断信号，来选择穿透显示用数据61a与反射显示用数据62a的任一方而予以输出的功能。即，在检测出背光装置1的导通信号时，选择穿透显示用数据61a，而在检测出背光装置1的切断信号时，则选择反射显示用数据62a。此外，数据处理电路64具有输入来自外部的影像数字数据，同时并根据穿透显示用数据61a与反射显示用数据62a的任一方，而将来自外部的影像数字数据予以伽玛修正的功能。
此外，如图4所示，DAC部3与上述第一实施方式相同，包含白基准电压用DAC31a与白基准电压用缓冲器32a；黑基准电压用DAC31b与黑基准电压用缓冲器32b；以及影像数据用DAC33。但是，在此第二实施方式中，有别于上述第一实施方式，对于白基准电压用DAC31a与黑基准电压用DAC31b中，并未输入分别与背光装置1的导通信号与切断信号相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据。即，不论在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时，均总将一定的白基准电压用模拟数据(DC电压)与黑基准电压用模拟数据(DC电压)输入至影像数据用DAC33。
此外，与上述第一实施方式相同，经过影像数据用DAC33所转换的影像模拟数据，透过输出缓冲器4而供给至液晶显示面板5。此外，供给液晶显示面板5的影像模拟数据，透过晶体管51b而施加于液晶51a。
图6为依据本发明的第二实施方式的半穿透型液晶显示装置的V-T(施加电压-穿透率)特性图。其次，参照图4至图6，说明依据第二实施方式的半穿透型液晶显示装置的动作。首先，在穿透显示时，将背光装置1作成导通状态，同时，在反射显示时，将背光装置1作成切断状态。此外，透过伽玛修正电路6而对于构成DAC部3的影像数据用DAC33，予以输入影像数字数据。
此时，在第二实施方式中，如图5所示，影像数字数据输入至构成伽玛修正电路6的数据处理电路64，同时，背光装置1的导通信号与切断信号，由构成伽玛修正电路6的选择器63来检测。再者，在检测出导通信号时，由选择器63来选择穿透显示用数据(伽玛修正数字数据)61a。此外，在检测出切断信号时，由选择器63来选择反射显示用数据(伽玛修正数字数据)62a。其后，使所选择的穿透显示用数据61a或反射显示用数据62a输入至数据处理电路64。
再者，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时，根据穿透显示用数据61a的伽玛修正数字数据，来对输入至数据处理电路64的影像数字数据予以伽玛修正。此外，在反射显示(背光装置1的切断状态)时，根据反射显示用数据62a的伽玛修正数字数据，来对输入至数据处理电路64的影像数字数据予以伽玛修正。即，如输入影像数字数据，则在穿透显示(背光装置1的导通状态)时，予以伽玛修正成图6所示穿透显示用的影像数字数据(“0”至“8”)。此外，在反射显示(背光装置1的切断状态)时，则予以伽玛修正成图6所示反射显示用的影像数字数据(“0”至“8”)。
此外，如图4所示，自白基准电压用DAC31a与黑基准电压用DAC31b所输出的白基准电压用模拟数据(DC电压)与黑基准电压用模拟数据(DC电压)，透过白基准电压用缓冲器32a与黑基准电压用缓冲器32b，而输入至影像数据用DAC33。由此，即根据输入至影像数据用DAC33的白基准电压与黑基准电压，使输入至影像数据用DAC33的影像数字数据，从数字信号转换至模拟信号。即，在第二实施方式中，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时，使图6所示穿透显示用的影像数字数据(“0”至“8”)，从数字信号转换成所对应的模拟信号。此外，在反射显示(背光装置1的切断状态)时，使图6所示反射显示用的影像数字数据(“0”至“8”)，从数字信号转换成所对应的模拟信号。
再者，此经转换的影像模拟数据，如图4所示，透过输出缓冲器4，而施加于构成像素区域5的显示像素51的液晶51a。
在此，穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时的V-T特性，分别呈现与图6所示不同的V-T特性。在此第二实施方式中，在穿透显示时与反射显示时进行伽玛修正使亮度-灰度等级特性在实质上达到相同。具体而言，在此第二实施方式中，将影像数字数据(“0”至“8”)予以伽玛修正，使与图6所示穿透显示用的影像数字数据(“0”至“8”)在转换后的电压相对应的亮度-灰度等级特性，以及与反射显示用的影像数字数据(“0”至“8”)在转换后的电压相对应的亮度-灰度等级特性在实质上达到相同。其结果，在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时，亮度-灰度等级特性即实质上达到相同的值。
在第二实施方式中，如上述所示，由设置用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时根据与背光装置1的导通信号相对应的伽玛修正数字数据，以及与背光装置1的切断信号相对应的伽玛修正数字数据的任一方，而将来自外部的影像数字数据予以伽玛修正的伽玛修正电路6的方式，而采用与穿透显示(背光装置1的导通状态)时相对应的伽玛修正数字数据或与反射显示(背光装置1的切断状态)时相对应的伽玛修正数字数据，即能容易地将输入至伽玛修正电路6的影像数字数据，予以伽玛修正成与穿透显示时相对应的影像数字数据或与反射显示时相对应的影像数字数据。由此，由根据此经伽玛修正的影像数字数据而产生施加于构成显示像素51的液晶51a的电压，即能对应穿透显示时与反射显示时而分别将最佳的电压施加于液晶51a，使能够容易地在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时获得同等的亮度-灰度等级特性。其结果，与上述第一实施方式相同，能抑制在穿透显示(背光装置1的导通状态)时及在反射显示(背光装置1的切断状态)时亮度-灰度等级特性产生差异的情况。
此外，在第二实施方式中，由将存放有与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用数据61a的穿透显示用LUT61以及与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用数据62a的反射显示用LUT62；以及用以检测背光装置1的导通信号与切断信号，同时根据该导通信号与切断信号，而选择穿透显示用数据61a与反射显示用数据62a的任一方而加以输出的选择器63予以设置在伽玛修正电路6的方式，即能由选择器63来选择预先存放于穿透显示用LUT61的穿透显示用数据61a与预先存放于反射显示用LUT62的反射显示用数据62a的任一方。由此，即能容易地选择与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用数据61a，以及与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用数据62a的任一方而予以伽玛修正。
此外，在第二实施方式中，由设置DAC部3，即能容易地将根据与背光装置1的导通信号相对应的穿透显示用数据61a或与背光装置1的切断信号相对应的反射显示用数据62a的伽玛修正数字数据而进行伽玛修正的影像数字数据，转换成与在穿透显示(背光装置1的导通状态)时或反射显示(背光装置1的切断状态)时相对应的影像模拟数据。
另外，此次所揭示的实施方式所述各点均属实施例，并非用以限制本发明。本发明的范围并非由上述实施方式的说明，而是由权利要求范围所示，还包含与权利要求范围相等意义及该范围内的所有变更。
例如，在上述第一及第二实施方式中，虽以将本发明应用于具有背光装置的半穿透型液晶显示装置为例，但本发明并不以此为限，也可应用在具有前光装置等光源，同时由将该光源设成导通状态或切断状态，而将来自光源的光予以反射，或是将自然光予以反射的反射型液晶显示装置上。
此外，在上述第一及第二实施方式中，由控制电路与伽玛修正电路来控制施加于液晶的电压，但本发明并不以此为限，也可应用控制电路或伽玛修正电路以外的其它的施加电压控制机构。
此外，在上述第一及第二实施方式中，虽将与光源的导通状态及切断状态相对应的数据，储存于非挥发性内存或LUT，但本发明并不以此为限，也可采用非挥发性内存或LUT以外的储存机构。
此外，在上述第一及第二实施方式中，虽依据光源的导通状态及切断状态来控制影像数字数据，然本发明并不以此为限，也可依据光源的导通状态及切断状态来控制影像模拟数据。此外，也可由在DAC部与像素区域的间连接开关，并同时采用移位寄存器(shift register)而于任意的时序打开该开关，将来自DAC部的影像模拟数据供给至像素区域。
此外，在上述第一实施方式中，虽根据与背光装置的导通状态或切断状态相对应的白基准电压用数字数据及黑基准电压用数字数据的两个数据，来修正影像数据，但本发明并不以此为限，也可仅根据与背光装置的导通状态或切断状态相对应的白基准电压用数字数据及黑基准电压用数字数据的任一者，来修正影像数据。
此外，在上述第一实施方式中，虽在将自外部所输入的影像数字数据予以从数字信号转换成模拟信号之际，根据白基准电压用数字数据及黑基准电压用数字数据，来修正影像数字数据，但本发明并不以此为限，也可应用在根据白基准电压用模拟数据及黑基准电压用模拟数据，来修正自外部所输入的影像模拟数据的情况。此时，在将自外部所输入的影像数字数据予以从数字信号转换成模拟信号之后，根据白基准电压用模拟数据及黑基准电压用模拟数据，来修正影像模拟数据。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于，具备光源；以及依据所述光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，所述施加电压控制机构包含用以检测所述光源的导通状态与切断状态，并同时根据所述光源的导通状态与切断状态，将与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方予以输出的控制电路。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制电路包含将与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的至少一方的数据予以储存的内存；以及用以检测所述光源的导通状态与切断状态，并同时根据所述光源的导通状态与切断状态，对与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择的选择电路。
3.一种显示装置，其特征在于，具备光源；以及依据所述光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，所述施加电压控制机构包含将与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的至少一方的数据予以储存的内存；以及用以检测所述光源的导通状态与切断状态，并同时根据所述光源的导通状态与切断状态，对与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方进行选择的选择电路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述白基准电压用数据与所述黑基准电压用数据为数字数据，且还具备将与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数字数据与黑基准电压用数字数据的至少一方的数据，从数字信号转换成模拟信号的基准电压用数字/模拟转换电路。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示装置，其特征在于，供予所述显示装置的影像数据为数字数据，且还具备根据与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，而将所述影像数据从数字信号转换成模拟信号的影像数据用数字/模拟转换电路。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的显示装置，其特征在于，供予所述显示装置的影像数据为数字数据，且还具备根据与所述光源的导通状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据，以及与所述光源的切断状态相对应的白基准电压用数据与黑基准电压用数据的至少一方的数据的任一方，而于修正所述影像数据的前，将所述影像数据予以从数字信号转换成模拟信号的影像数据用数字/模拟转换电路。
7.一种显示装置，其特征在于，具备光源；以及依据所述光源的导通状态与切断状态而控制施加于显示像素的电压的施加电压控制机构，所述施加电压控制机构包含用以检测所述光源的导通状态与切断状态，并同时根据与所述光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与所述光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，对影像数据进行伽玛修正的伽玛修正电路。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述伽玛修正电路包含将与所述光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与所述光源的切断状态相对应的伽玛修正数据予以储存的存储部；用以检测所述光源的导通状态与切断状态，并同时根据所述光源的导通状态与切断状态，对与所述光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与所述光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方进行选择的选择电路；以及根据与所述光源的导通状态相对应的伽玛修正数据，以及与所述光源的切断状态相对应的伽玛修正数据的任一方，对所述影像数据进行伽玛修正的数据处理电路。
9.根据权利要求7或8所述的显示装置，其特征在于，所述伽玛修正数据为数字数据，还具备将由伽玛修正数字数据而经过伽玛修正的影像数据，予以从数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换电路。
10.根据权利要求1-9中任一项的显示装置，其特征在于，还具备穿透区域与反射区域，当所述光源为导通状态时，至少由所述穿透区域进行显示，同时当所述光源为切断状态时，则由所述反射区域进行显示，且所述光源为导通状态时，由所述施加电压控制机构，将穿透用的电压施加于所述显示像素，同时，所述光源为切断状态时，由所述施加电压控制机构，将反射用的电压施加于所述显示像素。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述施加电压控制机构依据所述光源的导通状态与切断状态来控制施加于所述显示像素的电压，使在所述光源的导通状态中的亮度-灰度等级特性与在所述光源的切断状态中的亮度-灰度等级特性实质上达到相同。
12.一种显示装置的控制方法，其特征在于，具备检测具有不同亮度-灰度等级特性的光源的导通状态与切断状态的步骤；以及依据所述光源的导通状态与切断状态来控制施加于显示像素的电压的步骤。
13.根据权利要求12所述的显示装置的控制方法，其特征在于，控制施加于所述显示像素的电压的步骤，包含依据所述光源的导通状态与切断状态来控制施加于所述显示像素的电压，使在所述光源的导通状态中的亮度-灰度等级特性与在所述光源的切断状态中的亮度-灰度等级特性实质上达到相同的步骤。
全文摘要
本发明的目的是提供一种在光源为导通状态时与光源为切断状态时能抑制亮度－灰度等级特性产生差异的显示装置。该种液晶显示装置其特征为具备背光装置(1)；依据背光装置(1)的导通状态及切断状态而控制施加于构成显示像素(51)的液晶(51a)的电压的控制电路(2)，其中，控制电路(2)用以检测背光装置(1)的导通状态及切断状态，同时并根据背光装置(1)的导通状态及切断状态，而将与背光装置(1)的导通状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据，以及与背光装置(1)的切断状态相对应的白基准电压用数据及黑基准电压用数据的任一方予以输出。
文档编号G09G3/20GK1577464SQ20041005018
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者北川诚, 横山良一 申请人:三洋电机株式会社