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TWI631548B - Polymer network type liquid crystal display device and liquid crystal display method - Google Patents

Polymer network type liquid crystal display device and liquid crystal display method Download PDF

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TWI631548B TW105134378A TW105134378A TWI631548B TW I631548 B TWI631548 B TW I631548B TW 105134378 A TW105134378 A TW 105134378A TW 105134378 A TW105134378 A TW 105134378A TW I631548 B TWI631548 B TW I631548B
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Abstract

本發明係在時序控制器(13A)進行：判別處理(S01至S06)，係判別所顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者；及補正處理(S07)，係根據該判別結果，進行所顯示的圖像的遲滯補正。

Description

聚合物網絡型液晶顯示裝置及液晶顯示方法
本發明係有關聚合物網絡型液晶顯示裝置及液晶顯示方法。
關於進行動畫之顯示的聚合物網絡型液晶(以下，稱為「PN液晶」)，相較於通常的TN(Twisted Nematic；扭轉向列)型液晶等，響應速度較慢，且具有電壓-穿透率之特性在令電壓上升時與下降時會呈現不同曲線的遲滯(hysteresis)特性，故有時會在圖像中出現殘像，阻礙了多階調顯示裝置的實用化。
為了解決上述現象，習知技術係使用幀記憶體(frame memory)按各像素進行顯示資料(data)之變化的逐次監視，此外，為了進行伴隨顯示資料之變化而發生的遲滯之補正，必須有進行顯示資料之階調補正的控制。因此，需要能夠進行高速且複雜的系統(system)處理的CPU(Central Processing Unit；中央處理器)和高速動作的大容量的幀記憶體等，系統建構成本(cost)極高。
此外，為了去除高分子分散型液晶的電壓-穿透率特性在令電壓上升時與下降時會呈現不同曲線的遲滯特性，有人提出僅在令電壓上升的方向進行像素顯 示的技術(例如，下述專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2001-092427號公報
關於上述專利文獻1所記載的技術，係在以交流驅動為前提的液晶中，僅在令電壓上升的方向與下降的方向其中一個方向進行圖像顯示，不進行在另一方向的圖像顯示，故至少存在一半不進行圖像顯示且不透光的期間，而有只能進行對比度(contrast)低及顯示品質低的圖像顯示之缺陷。
本發明係鑒於上述情事而研創，目的在於提供能夠以簡易的電路規模抑止以PN型液晶固有的遲滯特性為基礎的殘像之產生而獲得良好的顯示品質之聚合物網絡型液晶顯示裝置及液晶顯示方法。
依據本發明一態樣，提供一種聚合物網絡型液晶顯示裝置，係顯示與輸入的圖像信號相應的圖像之聚合物網絡型液晶顯示裝置；前述顯示裝置係具備：判別手段，係判別相應於前述圖像信號而顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者；及補正手段，係根據前述判別手段的判別結果，進行所顯示的圖像的遲滯補正。
依據本發明，能夠以簡易的電路規模抑止以聚合物網絡型液晶固有的遲滯特性為基礎的殘像之產生而獲得良好的顯示品質。
10‧‧‧PN型液晶顯示裝置
11‧‧‧PN液晶顯示面板
12‧‧‧閘極驅動器
13‧‧‧源極驅動器
13A‧‧‧時序控制器
14‧‧‧撓性印刷基板
IIa、IIb‧‧‧穿透率特性
S01至S07‧‧‧步驟
第1圖係顯示本發明一實施形態的PN型液晶顯示裝置全體的概略構成之方塊(block)圖。
第2圖係例示一實施形態的PN液晶顯示面板(panel)所具有的遲滯特性之圖。
第3圖係顯示一實施形態的遲滯補正處理的內容之流程圖(flow chart)。
第4圖(A)~(E)係例示一實施形態的藉由第3圖的處理而在PN液晶顯示面板顯示的圖像的變遷狀態之圖。
以下，針對實施形態，參照圖式進行說明。惟該些圖式係屬於示意性或概念性的圖式，應注意各圖式的尺寸及比例等未必與實物相同。此外，即便圖式彼此間顯示相同的部分，彼此間仍可能以不同的尺寸關係和比例呈現。具體而言，以下所述的實施形態乃係將本發明的技術思想加以具體化之用的裝置及方法之例示，本發明的技術思想並不由構成零件的形狀、構造、配置等而界定。另外，在以下的說明中，針對具有相同之功能及構成的要素係標註相同的元件符號，且僅在必要時才重複說明之。
[液晶顯示裝置的構成]
第1圖係顯示本發明一實施形態的PN型液晶顯示裝置10全體的概略構成之方塊圖。在第1圖中，元件符號11例如為具有VGA(縱480像素×橫640像素)之顯示容量的PN液晶顯示面板，由閘極驅動器(driver)12對閘極(gate)電極群進行掃描驅動，另一方面，由源極驅動器13對源極(source)電極群進行驅動，藉此執行顯示驅動。
在上述源極驅動器13內係組入以某種DSP(Digital Signal Processor；數位信號處理器)構成的時序控制器(timing controller；TC)13A。
該時序控制器13A係將透過撓性印刷基板(FPC；Flexible Printed Circuit)14而輸入至上述PN型液晶顯示裝置10的例如MIPI(Mobile Industry Processor Interface；行動產業處理器介面)、MDDI(Mobile Display Digital Interface；行動顯示數位介面)、RGB等數位(digital)信號格式(format)的圖像資料轉換成以上述PN液晶顯示面板11的像素構成為基礎的格式，並且產生顯示所需的動作時脈(clock)信號等，供給至源極驅動器13及上述閘極驅動器12。
此外，時序控制器13A係根據後述的遲滯補正處理，以將上述輸出的圖像資料的內容適當地暫時整個成為黑色(關斷(off)而不透光)的方式進行轉換。
第2圖係顯示上述PN液晶顯示面板11所具有的電壓上升時與電壓下降時的穿透率的差異之圖。如第2圖所示，係成為具有遲滯特性，即，相較於令施加電壓從0[V]上升至5[V]時的穿透率特性IIa，令施加電壓從 5[V]下降至0[V]時的穿透率特性IIb尤其在中間值成為比較高的穿透率；視圖像的內容，此點係成為殘像顯現的原因。
[液晶顯示裝置的動作]
接著，針對上述實施形態的動作進行說明。
第3圖係顯示DSP即時序控制器13A所執行之針對供給至上述源極驅動器13的圖像資料的遲滯補正處理的概略構成之流程圖。
第3圖中，在時序控制器13A係首先輸入供PN液晶顯示面板11顯示之用的一畫面份的資料(步驟S01)，適當轉換成PN液晶顯示面板11用所需的格式後，將一畫面份的圖像資料的全部像素份單純相加，算出一畫面全體的明亮度，並且保持一定時間量的該算出結果，例如保持1秒量的算出結果(步驟S02)。
此處，在時序控制器13A係參照所保持的最近期的一定時間量例如1[秒]量的畫面全體的明亮度的資料，依據該值是否未變化來判斷PN型液晶顯示裝置10於該時點顯示的圖像是否為靜止圖像(步驟S03)。
此處，當所保持的1[秒]量的畫面全體的明亮度的值有變化而判斷為PN型液晶顯示裝置10於該時點顯示的圖像並非靜止圖像時(步驟S03的「否」)，判斷為所顯示的圖像為動畫且於該時點因PN液晶顯示面板11的遲滯特性而可能產生的殘像所造成的畫質劣化之影響少，在時序控制器13A係返回始自上述步驟S01的處理。
此外，在上述步驟S03中，當所保持的1[秒] 量的畫面全體的明亮度的值沒有變化而判斷為PN型液晶顯示裝置10於該時點顯示的圖像為靜止圖像時(步驟S03的「是」)，在時序控制器13A係輸入下個要在PN液晶顯示面板11顯示之用的一畫面份的資料(步驟S04)，轉換成PN液晶顯示面板11用所需的格式後，將該一畫面份的圖像資料的全部像素份單純相加，算出一畫面全體的明亮度(步驟S05)。
判斷該下個要顯示的圖像資料一畫面全體的明亮度相較於其前個靜止圖像的明亮度是否有變化(步驟S06)。
此外，當判斷為下個應顯示的圖像資料一畫面全體的明亮度相較於其前個靜止圖像的明亮度沒有變化時(步驟S06的「否」)，在時序控制器13A係認定為不會有在下個圖像資料顯現殘像之虞而繼續顯示目前的靜止圖像，返回始自上述步驟S04的處理。
此外，在上述步驟S06中，當判斷為下個應顯示的圖像資料一畫面全體的明亮度相較於其前個靜止圖像的明亮度有變化時(步驟S06的「是」)，在時序控制器13A係認定為有在下個圖像資料顯現殘像之虞，而在PN液晶顯示面板11不顯示下個圖像資料，改為顯示畫面全體成為黑色的「全黑」之圖像資料，且顯示達視覺上辨識不出來的短時間，例如當幀率(frame rate)為60[幀/秒]時，顯示2幀(=1/30[秒])(步驟S07)。
藉此，能夠將因發生在PN液晶顯示面板11的上述遲滯特性所造成的殘像予以截斷而使顯示內容更新 (refresh)，在顯示該「全黑」之圖像的處理後，返回始自上述步驟S01的處理，繼續顯示。
第4圖係例示藉由上述第3圖的處理而在PN液晶顯示面板11顯示的圖像的變遷狀態之圖。
第4圖的(A)係將白色與中間色的棋盤格紋的靜止圖像連續顯示1秒以上的狀態。此時，當下個輸入的圖像為如第4圖的(B)所示為相同的靜止圖像時，在上述第3圖的處理中係經步驟S01至S02的處理，在上述步驟S03判斷為正在顯示靜止圖像(步驟S03的「是」)，然後，經步驟S04、S05的處理，在上述步驟S06判斷為下個圖像亦為相同明亮度、沒有變化(步驟S06的「否」)，再次返回始自上述步驟S04的處理。
然後，當下個輸入的圖像為如第4圖的(C)所示為上述第4圖的(A)、(B)的棋盤格紋中的白色部分變化成中間調的情況，在上述步驟S06判斷為下個圖像的明亮度有變化(步驟S06的「是」)，為了防止因PN液晶顯示面板11具有的遲滯特性造成的殘像顯現，在上述步驟S07中，如第4圖的(D)所示，顯示2幀(2V)「全黑」(圖中係以密集的點畫替代表現)之圖像。
當在上述「全黑」之圖像的顯示後顯示如第4圖的(E)所示的中間調的圖像時，在時序控制器13A係藉由上述步驟S01至S03的處理進行動畫與靜止圖像的判別，依據該判別結果繼續進行與上述相同的處理。
另外，針對顯示上述「全黑」之圖像的期間，並不限定為上述的2幀(2V)份，能夠依據PN液晶顯示面 板11本身所具有的遲滯特性及於該時點顯示圖像資料的幀率，在人類於視覺上辨識不出來的短時間內適當選定。
[液晶顯示裝置的效果]
如以上詳述，依據本實施形態，能夠以簡易的電路規模抑止以聚合物網絡型液晶固有的遲滯特性為基礎的殘像之產生而獲得良好的顯示品質。
此外，在上述實施形態中，係將輸入的圖像資料的全部像素成分相加，依據該加算結果是否與最近期的一定時間量的同結果相等來判別所顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者，因此，藉由以簡易的演算處理進行動畫與靜止圖像的判別，能夠減輕處理器即時序控制器13A的負擔。
此外，在上述實施形態中，就將以PN液晶顯示面板11具有的遲滯特性為基礎的殘像之顯現予以抑制的手段而言，係採用令將整個圖像的顯示暫時關斷的「全黑」圖像連續顯示任意幀數份，因此，既抑制PN液晶顯示面板11的電力消耗，又能夠實現針對遲滯特性的補正處理。
除此之外，在上述實施形態中，係將顯示上述「全黑」圖像的期間設定為人類的辨識極限以下，因此能夠在不損及顯示品質下確實地抑制殘像顯現。
另外，本發明並不受上述實施形態所限定，在不脫離本發明主旨的範圍內，實施步驟當可進行各種變形。此外，以上述實施形態執行的功能係亦可盡可能適當組合實施。上述實施形態中係含有各種步驟，藉由 以所揭示的複數個構成要件進行的適當之組合，當可提取出各種發明。例如，若從實施形態所示的全部構成要件中刪除一些構成要件仍能獲得效果，則刪除該構成要件而成的構成可提取出作為發明。

Claims (4)

  1. 一種聚合物網絡型液晶顯示裝置，係顯示與輸入的圖像信號相應的圖像，前述顯示裝置係具備：判別手段，係判別相應於前述圖像信號而顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者；及補正手段，係根據前述判別手段的判別結果，進行所顯示的圖像的遲滯補正，前述補正手段係令將整個圖像的顯示關斷的圖像連續顯示任意幀數份。
  2. 如請求項1之聚合物網絡型液晶顯示裝置，其中前述判別手段係將輸入的圖像信號的全部像素成分相加，依據該加算結果是否與最近期的一定時間量的同結果大致相等來判別所顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者。
  3. 如請求項1之聚合物網絡型液晶顯示裝置，其中將前述整個圖像的顯示關斷的任意幀數係設定為人類的辨識極限以下。
  4. 一種液晶顯示方法，係顯示與輸入的圖像信號相應的圖像之聚合物網絡型液晶顯示裝置的顯示方法；前述顯示方法係含有下述步驟：判別步驟，係判別相應於前述圖像信號而顯示的圖像為動畫、靜止圖像中的何者；及補正步驟，係根據前述判別步驟的判別結果，進行所顯示的圖像的遲滯補正，前述補正手段係令將整個圖像的顯示關斷的圖像連續顯示任意幀數份。
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