专利名称：液晶面板的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶面板的控制，具体地讲，涉及以下所述的液晶面板的控制该液晶面板的被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过。
背景技术：
液晶根据其液晶取向的特征而被分类称呼，上述的液晶取向的液晶被称为VA(Vertical Alignment垂直取向)液晶。该VA液晶在伴随施加电压而产生的液晶取向中不会产生所谓的扭曲，所以响应时间短、视场角(视角)较大，因而得到迅速普及。
为了利用VA液晶显示图像，通过施加与对应液晶像素的图像数据的灰度对应的电压，改变液晶的透过率。并且，关于该施加电压的控制提出有各种方案(例如参照专利文献1)。在该专利文献中，通过控制灰度变化时的施加电压，从而改善响应性能。
专利文献1日本专利特开2005-91454号公报可是，已经公知VA液晶具有以下特性，透过率伴随施加电压的上升而上升，但透过率具有最大值和最小值，在超过对应最大透过率的施加电压(上限电压)的电压范围、低于对应最小透过率的施加电压(下限电压)的电压范围中，透过率伴随施加电压的上升而下降。如果不考虑这种电压/透过率特性进行与图像数据的灰度相应的电压施加，则有时进行超过上限电压的电压施加或者低于下限电压的电压施加，在这种情况下，在液晶面板的面板面将产生亮度偏差。因此，在具有上述电压/透过率特性的VA液晶中，采取一律对施加电压设置限制，使得只能施加透过率伴随施加电压的上升而上升的有限范围内的电压的方法。
这样对施加电压设置一律的限制时，不能进行超过上限电压的电压施加或者低于下限电压的电压施加，所以可以预测在液晶面板的面板内的哪个显示部位都能够改善亮度偏差，但是已经判明在面板面中未能得到一律的亮度偏差改善。并且，由于将要施加的电压一律受到限制，所以显示图像的亮度局限于该被限制的电压范围内，存在明亮度、动态范围等都降低的可能性。
发明内容
本发明的目的在于，进一步提高向VA液晶施加对应图像数据的灰度的电压并显示图像时的显示质量。
为了解决上述课题的至少一部分，在本发明的液晶面板的控制方法中，液晶面板(VA液晶)具有多个像素，在各个像素中被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过，在控制这种液晶面板时，根据施加电压和透过率的特性因VA液晶在面板面内的显示部位而不同这一新见解，形成如下结构。即，在本发明的液晶面板的控制方法中，在将与成为所述像素中的显示对象的描画数据的灰度对应的施加电压施加给液晶面板的各个像素时，不施加一律的限制，而是根据与成为该施加电压的施加对象的像素在所述液晶面板中的设置位置对应的电压和透过率的特性，限制与成为所述像素中的显示对象的描画数据的灰度对应的施加电压。
因此，根据本发明的液晶面板的控制方法，根据液晶面板的面板面的显示部位的特性，对该显示部位的像素进行电压施加，由此可以在面板面的几乎整个区域改善亮度偏差，确保明亮度、动态范围等，提高显示质量。
在上述结构中，在根据所述特性限制所述施加电压时，在所述施加电压偏离与所述特性中的所述透过率的上下限峰值之间的透过率范围对应的峰值间电压范围时，可以将所述施加电压限制为所述峰值间电压范围内的电压。这样，改善面板面的几乎整个区域的亮度偏差的实效性、确保明亮度、动态范围等的实效性提高，所以更加有助于提高显示质量。
并且，为了解决上述课题的至少一部分，在本发明的液晶面板的控制装置中，所述液晶面板具有多个像素，在各个像素中被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过，所述控制装置具备存储部，存储与所述多个像素在所述液晶面板中的设置位置对应的电压和透过率的特性中、对应所述透过率的上下限峰值的峰值电压；限制部，在将与成为所述像素中的显示对象的描画数据的灰度对应的施加电压施加给对应该描画数据的像素时，在所述施加电压偏离与成为该施加电压的施加对象的像素对应的所述特性的所述峰值电压的范围时，把所述峰值电压作为限制电压，把所述施加电压限制为该限制电压。
在具有这种结构的本发明的控制装置中，根据液晶面板的面板面的显示部位的特性，对该显示部位的像素进行电压施加，由此可以在面板面的几乎整个区域改善亮度偏差，确保明亮度、动态范围等，提高显示质量。
该情况时，对于从所述多个像素中取样的多个取样像素，使所述存储部存储所述特性中的所述峰值电压，而且，所述限制部在向与所述取样像素不同的像素施加电压时，根据与所述取样像素不同的像素周围的所述取样像素的所述特性，插补该将要限制的电压，在施加给与所述取样像素不同的像素的、对应于所述描画数据的灰度的施加电压偏离所述已插补的限制电压的范围时，可以将所述施加电压限制为所述已插补的限制电压。这样，改善面板面的几乎整个区域的亮度偏差的实效性、确保明亮度、动态范围等的实效性进一步提高，由此可以进一步提高显示质量。
图1是简要表示利用VA液晶显示图像的本实施例的图像显示装置100的结构的方框图。
图2是说明在图像显示装置100控制VA液晶的方面新认识到的VA液晶特性的说明图。
图3是表示图像显示装置100具有的存储电路的存储内容的说明图。
图4是说明图像显示装置100进行液晶控制时的状态的说明图。
符号说明100图像显示装置；110VA液晶(VA-LCD)；120图像帧数据存储部；130信号限制电路；140像素画面位置检测电路；150限制电压存储电路；160限制电压生成电路。
具体实施例方式
以下根据实施例说明本发明的实施方式。图1是简要表示利用VA液晶显示图像的本实施例的图像显示装置100的结构的方框图，图2是说明在图像显示装置100控制VA液晶方面新认识到的VA液晶特性的说明图，图3是表示图像显示装置100具有的存储电路的存储内容的说明图，图4是说明图像显示装置100进行液晶控制时的状态的说明图。
如图1所示，本实施例的图像显示装置100具有VA液晶面板110(以下称为VA-LCD110)、图像帧数据存储部120和信号限制电路130，显示基于图像帧数据存储部120存储的图像信号(帧数据)的图像。信号限制电路130对输入的图像信号实施后述的信号限制处理，并从信号限制电路130输出给VA-LCD110。在伴随该图像信号输出进行在VA-LCD110的图像显示时，向VA-LCD110具有的各个像素的扫描线输出扫描信号，对各个像素的信号线施加对应图像信号的电压。
此外，图像显示装置100具有像素画面位置检测电路140、按照像素画面位置的每一个限制电压存储电路150和限制电压生成电路160。像素画面位置检测电路140输出与信号限制电路130从图像帧数据存储部120输入的图像信号同步的图像同步信号，根据该同步信号，检测应该显示构成图像帧数据的图像数据的像素的位置，具体地讲，检测像素在VA-LCD110的面板面中所处的坐标位置。并且，像素画面位置检测电路140把该像素的坐标位置输出给限制电压存储电路150和限制电压生成电路160。
限制电压存储电路150对于在VA-LCD110的面板面中取样的像素，存储以下说明的限制电压。VA液晶在该面板面中配置多行多列的多个像素，该各个像素的施加电压和透过率的特性不同。图2表示对应这种像素位置的特性的差异，在本实施例中，对于面板上端侧、中央、下端侧的3个扫描线，分别取样多个像素，对各个取样像素表示其特性。在图中，表示这些取样像素(A1～Ai、B1～Bi、C1～Ci)中的面板面左上端像素A1和面板中央像素Bc的特性TCA1、TCBc。
如图所示，所说面板面左上端像素A1的特性和面板中央像素Bc的特性，其透过率均随着电压从零上升而减小到极小(下限峰值)，在超过对应该极小透过率的电压时，透过率伴随电压上升而增大，在超过对应该极大(上限峰值)透过率的电压时，透过率降低。另一方面，所说面板面左上端像素A1的特性和面板中央像素Bc的特性，透过率的下限峰值(TCA1-D、TCBc-D)、上限峰值(TCA1-U、TCBc-U)自然不同，对应这些峰值的下限峰值电压值(Va1-d、Vbc-d)、上限峰值电压值(Va1-u、Vbc-u)也不同。即，例如，对于VA-LCD110的面板面中的各个像素适用面板中央像素Bc的特性TCBc时，在对面板面左上端像素A1施加了上限峰值电压值Vbc-u时，可以观察到透过率的减小、即亮度的降低，并且在施加上限峰值电压值Va1-u附近的电压时，产生亮度偏差。
在本实施例中，为了改善这些方面，限制电压存储电路150存储与图2所示取样像素(A1～Ai、B1～Bi、C1～Ci)的各个像素的透过率的上限峰值和下限峰值对应的下限峰值电压值和上限峰值电压值(参照图3)。这些峰值电压值可以通过对VA-LCD110的每个制造批次或每个单体测定上述取样像素等得到。
并且，该限制电压存储电路150把与从像素画面位置检测电路140输入的像素的位置对应的下限峰值电压值和上限峰值电压值输出给限制电压生成电路160。该情况时，如果与从像素画面位置检测电路140输入的像素位置(坐标位置)对应的像素与上述取样像素一致，则限制电压存储电路150把关于该取样像素的下限峰值电压值和上限峰值电压值输出给限制电压生成电路160。另一方面，如果与从像素画面位置检测电路140输入的像素位置对应的像素与上述取样像素不一致，则限制电压存储电路150按照下面所述，把下限峰值电压值和上限峰值电压值输出给限制电压生成电路160。
这种情况时的下限峰值电压值和上限峰值电压值的输出状态如图4所示。如该图4所示，在此把从像素画面位置检测电路140输入的像素设为图中所示的像素ABm。这样，限制电压存储电路150把该像素ABm周围的取样像素Am-1、Am+1、Bm-1、Bm+1各自的下限峰值电压值和上限峰值电压值输出给限制电压生成电路160。
限制电压生成电路160根据来自限制电压存储电路150的下限峰值电压值和上限峰值电压值、及来自像素画面位置检测电路140的像素的坐标位置，按照下面所述生成有关该像素的限制电压值。如果与从像素画面位置检测电路140输入的像素位置(坐标位置)对应的像素(为了便于说明，把该像素称为控制对象像素)与上述取样像素一致，则限制电压生成电路160生成来自限制电压存储电路150的下限峰值电压值和上限峰值电压值，作为有关该控制对象像素的限制电压值，将其输出给信号限制电路130。如果控制对象像素与上述取样像素不一致，则限制电压生成电路160根据有关从限制电压存储电路150输入的控制对象像素周围的上述4个取样像素的下限峰值电压值和上限峰值电压值，通过插补计算生成有关控制对象像素的限制电压值，将其输出给信号限制电路130。此时的插补计算，例如可以采取图4所示的以下方法，以控制对象像素ABm为交点，把连接取样像素Am-1、Am+1、Bm-1、Bm+1的矩形分割为四部分，把其面积比作为加权系数乘以上述各个取样像素的下限峰值电压值和上限峰值电压值。
信号限制电路130利用有关从限制电压生成电路160输入的控制对象像素的限制电压，通过图像帧数据存储部120限制与对应该控制对象像素的图像数据(描画数据)的灰度对应的施加电压(灰度对应电压)。即，如果该灰度对应电压小于下限的限制电压，则把该灰度对应电压作为下限的限制电压，如果该灰度对应电压超过上限的限制电压，则把该灰度对应电压限制为上限的限制电压，然后对与VA-LCD110的上述控制对象像素对应的信号线施加灰度对应电压。
如以上说明的那样，在本实施例的图像显示装置100中，作为图像数据的描画对象的液晶面板是VA液晶面板110(VA-LCD110)，该VA-LCD110具有以下性质，在其具有的多个像素中被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过，并且通过具有这种性质，能够根据像素在面板面中所处的位置，改变电压施加的状态。即，对于面板面中的取样像素，在限制电压存储电路150中存储与基于该取样像素中的施加电压和透过率的特性的极小/极大(下限峰值/上限峰值)透过率对应的下限峰值电压和上限峰值电压，在施加对应图像数据(描画数据)的灰度的电压时，根据成为该电压的施加对象的像素在面板面中所处的位置(坐标位置)，通过信号限制电路130将施加给该像素的电压限制为根据上述下限峰值电压和上限峰值电压及像素的坐标位置生成的限制电压。
因此，根据本实施例的图像显示装置100，在限制VA-LCD110的面板面中的像素特性限制电压的基础上，对该像素施加电压，所以各个像素当然能够得到改善，也可以改善面板面的几乎整个区域的亮度偏差。而且，可以把每个像素的施加电压的范围，设定为因该像素在面板面中所处位置而不同的特性的上下限的限制电压(参照图2)范围，所以能够确保明亮度、动态范围等，提高显示质量。
并且，关于与在限制电压存储电路150中存储了下限峰值电压和上限峰值电压的取样像素不同的像素，利用其周围的取样像素的下限峰值电压和上限峰值电压进行插补生成该像素的限制电压。因此，可以在VA-LCD110的面板整个面中进一步改善亮度偏差，并且确保明亮度、动态范围等，所以能够进一步提高利用VA-LCD110显示的图像的显示质量。
以上说明了本发明的实施例，但是本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其宗旨的范围内利用各种方式实施。
权利要求
1.一种液晶面板的控制方法，该液晶面板具有多个像素，在各个像素中被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过，其特征在于在将与成为所述像素中的显示对象的描画数据的灰度对应的施加电压施加给对应该描画数据的像素时，根据与成为该施加电压的施加对象的像素在所述液晶面板中的设置位置对应的电压和透过率的特性，限制所述施加电压。
2.根据权利要求1所述的液晶面板的控制方法，其特征在于，在根据所述特性限制所述施加电压时，在所述施加电压偏离与所述特性中的所述透过率的上下限峰值之间的透过率范围对应的峰值间电压范围时，将所述施加电压限制为所述峰值间电压范围内的电压。
3.一种液晶面板的控制装置，该液晶面板具有多个像素，在各个像素中被封入相对的基板之间的液晶分子在未施加电压的状态下成为与基板垂直的取向并遮挡光，根据所施加的电压向与基板平行的一侧改变取向，由此使光透过，其特征在于，具备存储部，其存储与所述多个像素在所述液晶面板中的设置位置对应的电压和透过率的特性中、对应所述透过率的上下限峰值的峰值电压；限制部，在将与成为所述像素中的显示对象的描画数据的灰度对应的施加电压施加给对应该描画数据的像素时，在所述施加电压偏离与成为该施加电压的施加对象的像素对应的所述特性的所述峰值电压的范围时，把所述峰值电压作为限制电压，把所述施加电压限制为该限制电压。
4.根据权利要求3所述的液晶面板的控制装置，其特征在于，所述存储部对于从所述多个像素中取样的多个取样像素，存储所述特性中的所述峰值电压，所述限制部根据与所述取样像素不同的像素周围的所述取样像素的所述特性，插补有关与所述取样像素不同的像素的所述限制电压，在施加给与所述取样像素不同的像素的、对应于所述描画数据的灰度的施加电压偏离所述已插补的限制电压的范围时，将所述施加电压限制为所述已插补的限制电压。
全文摘要
提供一种液晶面板的控制方法，提高对VA液晶施加对应图像数据的灰度的电压并显示图像时的显示质量。图像显示装置(100)在对VA液晶面板(110)具有的各个像素施加与应该显示该像素的图像数据的灰度对应的电压时，利用与像素在面板面中所处位置对应的透过率/电压特性，根据像素所处的位置来限制施加电压。
文档编号G09G3/36GK101051133SQ200710092290
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月4日 优先权日2006年4月5日
发明者小山文夫 申请人:精工爱普生株式会社