专利名称：液晶显示装置及其最佳灰度电压设置设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置及确定γ特性的最佳灰度电压设置设备。除上述显示装置外，本发明还可一般性地应用到具有光学γ特性的显示装置，例如PDP和EL。
背景技术：
图8是由本发明的发明人开发的常规液晶显示装置(液晶显示模块)的一种电路结构的框图。液晶显示装置由液晶板1、栅极驱动部分2、源极驱动部分3、显示控制电路4、电源电路5、梯形电阻电路8和驱动电路9，其中当数字信号如显示数据信号、同步信号等作为输入信号输入、并且对电源电路5提供输入电源时，液晶显示装置开始工作。
输入的数字输入信号利用同步信号以及显示控制电路4中的显示数据信号的交变暂时经受计时调节，使得直流电不能施加到液晶显示板，并且这些同步信号和显示数据信号被传递到栅极驱动部分2和源极驱动部分3。
另外，来自驱动电路9的灰度电压传递到源极驱动部分3，其中驱动电路9被输入由梯形电阻电路8划分的电压，而源极驱动部分3选取对应于显示数据信号水平的灰度电压，并将该灰度电压提供给液晶板1，由此在液晶板1的屏幕上显示显示数据信号。
此时，源极驱动部分3还划分灰度电压，因而总共64～256种电压，由此可以进行精细的灰度显示。
图9是用于产生灰度电压的常规电路图，表示图8所示的梯度电阻电路8和驱动电路9。在附图中，梯度电阻电路8利用电阻器10划分参考电压1和参考电压2之间的电势差，确定所需灰度电压1～n的电压，将这些电压经驱动电路9中的缓冲器11提供给源极驱动部分3。
图10是表示灰度电压和亮度之间关系的附图。虽然该关系通常显示标准亮度特性12，但由于板制造中的不规律性及温度变化等，亮度特性12在关于亮度的上下方向移动并在关于灰度电压的左右方向平移，由此显示亮度特性13。关于灰度电压m，因为对应于灰度电压的亮度Bm在上下方向平移±ΔB，所以，例如表示输入信号和图11所示亮度之间关系的γ特性平移，由此减弱了图像显示的质量。
即，在TV用途或能够处理动画的AS-TFT模块中，为源极驱动部分3提供10～12类灰度电压，使得光学γ特性变为2.2。但是，由于制造板时的不规则性，此γ特性也被改变，由此减弱显示质量。
在此，作为执行γ校正的液晶显示装置，例如公布有下列的专利文献1、2。
日本专利申请(待公开)平6(1994)-195046。
在此专利文献1中，作为利用ROM执行液晶显示装置的γ校正的技术，说明如下。
通过对ROM的地址输入数字图像数据，从被选址ROM的输出中获得具有校正的γ特性的数字图像数据。
但是，具有能够处理所有数字图像数据水平的地址的ROM的提供增大了ROM的容量。因此，对应于具有类似γ特性的部分的数字图像数据的水平被分成多个区域。例如，当γ特性较低的区域类似于γ特性较高的区域时，低水平区域的各个水平用作ROM的地址，高水平区域的各个水平通过反转低水平区域各个水平处ROM的输出而输出，由此减小ROM的容量。
日本专利申请(待公开)平5(1993)-64037本专利文献2描述了下面利用多功能微电脑进行液晶显示装置自动校正的技术。
在多功能微电脑中，γ校正数据储存在被输入了图像数据的γ校正存储器中，并且已经受到γ校正并从存储器输出的图像数据显示在液晶显示装置上。显示图像的亮度由亮度光度计测量，并且多功能微电脑判断测得的亮度是否是对应于输入图像数据的亮度，并将γ校正数据储存在存储器中用于γ校正，以致于获得对应的亮度。
发明内容
在现有技术中，尤其在关于图8所示的液晶显示装置中，因为根据参考电压1、2的值以及图9中所示的电阻器10将灰度电压1-n固定设置，所以不能对每个板校正制造中存在的不规律性。
另外，专利文献1、2中描述的用于γ校正的ROM或存储器用于允许图像数据输入到ROM的地址或存储器并输出γ校正的图像数据。即，既没有ROM、也没有存储器用于输出设置的灰度电压。
根据本发明，作为设置显示每个制造板的固定γ特性的最佳灰度电压的装置，例如，用数字/模拟转换器设置最佳灰度电压。由于这种构成，可以设置分别对应于制造板的灰度电压，并且各个制造板显示出固定的γ特性。
另外，通过从外部执行灰度电压的设置，所以可以设置任意的灰度电压，并因而可以获得任意的γ特性。因此，关于在整个图像显示的低亮度时丧失暗部的分辩率感觉以及在整个图像明亮时也丧失亮部的分辩率感觉的图像，通过在暗部和亮部设置任意的γ特性，可以获得具有分辩率感觉的良好图像质量。
图1是表示本发明一个实施例的液晶显示装置的框图；图2是表示图1所示的显示控制电路4将储存在ROM7中的灰度电压值数据传递到灰度电压设置电路6的状态的示图；图3是测量对应于液晶模块14灰度电压的亮度的最佳灰度电压设置设备的框图，其中液晶模块14构成本发明一个实施例中的液晶显示装置并将灰度电压值数据储存到ROM7中；图4是表示ROM7和图1所示的显示控制电路4利用串连接口彼此连结的状态示图；图5是表示液晶控制电路4和图1中的灰度电压设置电路6的D/A18利用串连接口彼此连结的状态示图；图6是设置最佳灰度电压的流程图；图7是替换图5所示灰度电压设置电路6的电路图；图8是常规液晶显示装置的框图；图9是用于产生常规灰度电压的电路图；图10是表示灰度电压和亮度之间关系的示图；和图11是表示输入信号和亮度之间关系的示图。
具体实施例方式
图1是根据本发明一个实施例的液晶显示装置的框图。使得本实施例液晶显示装置不同于图8所示常规液晶显示装置的结构在于梯形电阻电路8和驱动电路9被删除，并且取代这些电路的是设置灰度电压设置电路6和ROM(只读存储器)7，并且可以从外界向显示控制电路4输入外控制信号。
在此液晶显示装置中，在给液晶显示装置提供电源时，构成显示控制装置的显示控制电路4读出对应于储存在ROM7中的液晶板1的灰度电压值数据，其中ROM7构成存储装置并在构成灰度电压设置设备的灰度电压设置电路6中设置灰度电压。另外，在通常的操作中，灰度电压可以根据外界的外控制信号设置。
图2是表示一种图1所示本发明实施例的液晶显示装置的显示控制电路4将储存在ROM7中的灰度电压值数据传递到灰度电压设置电路6的状态示图。此处，外控制信号输入到显示控制电路4。另外，外控制信号采用用于串行通信的数字信号，并且与并行通信不同，鉴于可以减少管脚如连接器的数量，这种设置很有效。
利用外控制信号，显示控制电路4在ROM7中写入灰度电压值数据。另外，利用外控制信号，显示控制电路4直接在灰度电压设置电路6中直接设置任意灰度电压。
对应于制造板的灰度电压值数据储存在ROM7中。灰度电压设置电路6设置经显示控制电路4传递的对应于来自外界的灰度电压值数据或来自ROM的灰度电压值数据的灰度电压。
图3是测量对应于液晶模块14灰度电压的亮度的最佳灰度电压设置设备的框图，其中液晶模块14构成本发明一个实施例中的液晶显示装置并将灰度电压值数据储存到ROM7中。为了测量对应于每个制造板的最佳灰度电压的亮度，最佳灰度电压设置设备包括液晶模块14，驱动液晶模块14的参考信号发生器16，测量液晶模块14的亮度的亮度光度计15，以及允许从亮度光度计15向其输入测量数据的个人电脑(以下称作“PC”)，该电脑向参考信号发生器16输出控制信号，并向液晶模块14输出外控制信号。
PC17利用控制信号控制参考信号发生器16，从参考信号发生器16向液晶模块14提供对应于白和黑的参考输入信号以使得液晶模块14依次显示黑和白，使亮度光度计15测量该时间点的黑和白的亮度，并读出PC17中关于白和黑的测量数据。
根据对应于黑和白的测量数据的灰度电压值，PC17利用控制信号控制参考信号发生器16，使液晶显示模块14依次显示由参考信号发生器16产生的半色调，并且亮度光度计15还依次读出半色调亮度。利用测量的半色调数据，PC17判断该半色调是否是关于液晶显示模块14的最佳灰度电压值。即，如图10所示，判断灰度电压和亮度之间的关系是否是最佳亮度特性12。
当关系为最佳时，利用外控制信号，PC17把最佳灰度电压值数据传递到液晶模块14。当关系并非最佳、即如图10所示时，关于亮度特性13具有不规律性的情形，PC17通过传递关于变成稍大于或小于液晶模块14中设置的灰度电压值的一个灰度电压值的数据而重置新的灰度电压值，控制参考信号发生器16，使液晶模块14依次显示半色调，并且亮度光度计15依次测量亮度。直到获得最佳灰度电压值，否则一直重复此操作。当PC17根据测量数据确定获得了最佳灰度电压值时，PC17利用外控制信号把最佳灰度电压值数据传递给液晶模块14。
图4是表示当PC17确定灰度和亮度之间的关系为最佳时，根据外控制信号，对ROM7进行数据写入的示图。在附图中，外控制信号输入到显示控制电路4，显示控制电路4和ROM7通过串行接口(D1，D0，CLK，LD)彼此连结，该串行接口进行灰度电压值数据的接收和传递，并且显示控制电路4执行该操作，将灰度电压值数据储存在ROM7中。
图5是表示当PC17判断灰度和亮度之间的关系不是最佳时，根据外控制信号对灰度电压设置电路6的灰度电压进行设置的示图。在此图中，显示控制电路4经串行接口(D1，CLK，LD)将灰度电压值数据传递给灰度电压设置电路6。
灰度电压设置电路6利用数字/模拟转换器(以下称作“D/A”)18把由黑、白和半色调组成的数字灰度电压值数据转换成分别对应于灰度电压值数据的模拟数据(Ch1～Chn)，而这些模拟数据作为新设置的灰度电压经运算放大器19等提供给源驱动器3。源驱动器3把对应于新设置的灰度电压中的输入信号的电压输出到液晶板1。
假设重复设置由半色调形成的新灰度电压值数据并确定PC17假设最佳灰度电压值、关于最佳灰度电压值的数据储存在ROM7中。
图6是表达上述操作的设置最佳灰度电压的流程图。虽然一个接一个地对ROM7进行最佳灰度电压值的储存，但最佳灰度电压值的储存可以在最后步骤中集中进行。
关于作为组成液晶显示装置的单个单元的液晶模块14的操作，当供给电源时，显示控制电路4响应于重置信号等从ROM7中读出灰度电压值数据，将该数据传递到灰度电压设置电路6，并设置对应于数据值的灰度电压。因此，可以进行具有固定γ特性的显示。
另外，当响应于来自外CPU等的外控制信号而传递灰度电压值数据时，显示控制电路4将该数据传递到设置灰度电压的灰度电压设置电路6，由此实时设置灰度电压。并且因此，可以设置最适合于场景、传递的图像数据的亮部和暗部改变的灰度电压，因此，可以显示高质量的图像。
另外，当打开背光并随着时间的推移而变亮时，屏幕的亮度较暗。但在此情况下，通过响应于外控制信号来随时间改变灰度电压，可以总是获得高质量的图像显示。
图7表示简化本发明灰度电压发生装置的一个实施例，其中，灰度电压发生装置由梯形电阻器10和选择器20代替图5所示的D/A18而构成。来自ROM7的成为参考的灰度色标电压有两类，它们是用电阻器10划分而获得，并且利用选择器20响应于ON/OFF信号的变化而选择两类电压中的任何一种，并通过功率放大器19等提供给源驱动器3。虽然本实施例可以只选择两个γ特性，但本实施例可以以较少的部件和较低的成本改变γ特性。
如上所述，根据本发明可以设置分别对应于制造板的灰度电压。因此，可以消除对于每种板的γ特性的不规则性并因此可以吸收对于每种板的γ特性的不规则性，由此可以提供一种提高了板的制造产率的液晶显示装置，并同时可以显示最佳的图像。
另外，可以利用外控制信号设置对应于各种图像的灰度电压，并因此能够提供一种可以通过依据屏幕的场景改变γ特性来很好地显示高质量图像的液晶显示装置。
另外，通过赋予提高板灰度的γ特性，可以提供显示精细图像的液晶显示装置。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括存储装置，用于储存灰度电压值数据；显示控制装置，用于从所述存储装置中读出所述灰度电压值数据，或输入基于外控制信号的灰度电压值数据；灰度电压设置装置，根据来自所述显示控制装置的所述灰度电压值数据设置灰度电压；驱动装置，用于输入由所述灰度电压设置装置设置的灰度电压；和液晶板，用于响应于所述驱动装置选取的所述灰度电压被驱动；其中，利用输入给所述显示控制装置的所述外控制信号执行对所述存储装置的灰度电压值数据的写入。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在供给电源时自动进行从所述存储装置中读出所述灰度电压值数据。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在正常操作期间，执行基于所述外控制信号的灰度电压值数据的输入。
4.一种在液晶显示装置中利用测量装置、个人电脑和参考信号发生器设置最佳灰度电压的装置，所述测量装置测量所述液晶显示装置的亮度，从所述测量装置向所述个人电脑输入测量数据，所述个人电脑向所述液晶显示装置输出外控制信号，并输出控制信号，所述控制信号输入到所述参考信号发生器，而所述参考信号发生器将输入信号输出到所述液晶显示装置，其中所述个人电脑判断所述测量数据的值是否是对应于所述最佳灰度电压值的值，并且利用所述外控制信号依次将所述灰度电压值输出到所述液晶显示装置，直到当所述个人电脑判定所述测量数据的值不是对应于所述最佳灰度电压值的值时，所述测量数据的值假定为对应于所述最佳灰度电压值的值，并且当所述个人电脑判定所述测量数据的值是对应于所述最佳灰度电压值的值时，利用所述外控制信号将所述最佳灰度电压值储存在所述液晶显示装置的存储装置中。
全文摘要
本发明提供了一种液晶显示装置，该显示装置通过消除每个制造的液晶板的γ特性的不规律性而很好地显示图像。在根据本发明的液晶显示装置中，当对其供给电源时，安装其中的显示控制电路读出对应于储存在ROM中的液晶板的灰度电压数据并在安装其中的灰度电压设置电路中设置灰度电压，其中ROM连结到显示控制电路。另外，一旦接收到外控制信号，显示控制电路即在灰度电压设置电路中设置灰度电压。当设置的灰度电压输入到液晶显示装置的源驱动部分中时，液晶板被驱动，由此显示图像。
文档编号G02F1/133GK1584687SQ20041007032
公开日2005年2月23日 申请日期2004年7月29日 优先权日2003年7月30日
发明者高桥聪, 山岸康彦, 小金泽信之 申请人:株式会社日立显示器, 株式会社日立显示器件