CN102918581B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

在除了进行2D显示以外，还利用帧序方式进行3D显示的液晶显示装置中，具备：数字γ校正部(21)，其根据预先设定的模拟伽马值，将输入灰度级改变为与2D显示和3D显示中的任一个显示相应的伽马特性；过激励电路(23)，其利用根据由上述数字γ校正部(21)改变的伽马特性而设定的参数，求出相对于输入灰度级值的过激励值；以及模拟γ校正部(22)，其根据由上述过激励电路(23)求出的过激励值来校正施加到液晶的电压值。在上述数字γ校正部(21)中，将上述3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值。由此，在用帧序方式进行3D显示的情况下，能得到不发生串扰的显示质量高的显示图像。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及能切换2D(dimension：维)显示和3D(dimension：维)显示的液晶显示装置。

背景技术

近年，开发了除了2D显示以外还能进行3D显示的液晶显示器。在该液晶显示器中，为了保留作为现有的显示方式的2D显示，且进行3D显示，一般构成为能切换2D显示和3D显示。

另外，在将液晶显示器用于电视接收机的情况下，例如如专利文献1所公开的那样，以接近CRT(cathode ray tube：阴极射线管)的伽马特性的方式进行伽马校正。当然，在构成为能切换2D显示和3D显示的液晶显示器中也进行伽马校正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开平6-165205号公报(1994年6月10日公开)”

发明内容

发明要解决的问题

但是，在将液晶显示器用于电视接收机的情况下，为了接近CRT的伽马特性，通常以伽马值为2.2的方式进行伽马校正。

液晶显示器的伽马校正一般是将模拟伽马校正和数字伽马校正组合进行校正，通过模拟伽马校正粗略地进行校正，通过数字伽马校正进行精细的调整。但是，在由以模拟伽马值为2.2的方式进行了伽马校正的液晶显示器来进行2D显示和3D显示的情况下，在2D显示中显示质量没有问题，而在3D显示中发生根据显示方式的不同而使显示质量降低的问题。

例如，在用帧序方式进行3D显示的情况下，如图8所示，发生 右眼用输入图像混入左眼用输入图像(或者与其相反)的现象(串扰)，看到双重或三重图像，使显示质量降低。

可以考虑该串扰发生的主要原因之一是，液晶的响应速度慢，因此如图9所示，在显示右眼用视频后，尽管显示左眼用视频，但是液晶没有响应完，右眼用视频的影响残留，右眼用视频混入左眼。

因此，为了提高液晶的响应速度，进行过激励驱动。该过激励驱动是将比规定的电压值高或低的值的电压暂时施加到液晶的驱动方法。

但是，在模拟伽马值为2.2的情况下，例如根据图2的(a)、(b)所示的伽马特性，在低灰度级侧相对于输入灰度级的输出值的变化较大，因此，例如如图4的(a)所示，无法精细地取得低灰度级侧的过激励驱动所使用的参数(下面，称为OD参数)，产生与理论值的偏差。因此，液晶无法达到期望的灰度级，因此，残像重叠，发生串扰。即，发生由在3D显示时的低灰度级侧的不合适的过激励处理导致的串扰，使显示质量显著地降低。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供在用帧序方式进行3D显示的情况下，能得到不发生串扰的显示质量高的显示图像的液晶显示装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的液晶显示装置除了进行2D显示以外，还利用帧序方式进行3D显示，其特征在于，将上述3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值。

根据上述构成，将3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值，由此在3D显示时，在低灰度级侧，伽马曲线的上升比2D显示时的伽马曲线平缓。

由此，在3D显示时，在低灰度级侧，与2D显示时相比，能精细地取得相对于输入灰度级值的亮度值，因此，能精细地设定例如过激励处理时所使用的OD参数的值(电压值)。即，能缩小OD参数与理想值的误差，因此，能在低灰度级侧利用适当的OD参数进行过激励处理。

因此，能消除由3D显示时在低灰度级侧的不合适的过激励处理导致的串扰，因此，能得到显示质量高的显示图像。

本发明的液晶显示装置除了进行2D显示以外，还利用帧序方式进行3D显示，其特征在于，具备：第二伽马校正部，其在将基于模拟伽马校正的伽马特性和基于数字伽马校正的伽马特性进行综合后的校正结果作为综合伽马特性时，以3D显示时的上述综合伽马特性与2D显示时的上述综合伽马特性成为大致相等的值的方式校正伽马特性；过激励电路，其利用根据由上述第二伽马校正部改变的伽马特性而设定的参数，求出相对于输入灰度级值的过激励值；以及第一伽马校正部，其根据预先设定的模拟伽马值，将从上述过激励电路供给的过激励值输入灰度级改变为与2D显示和3D显示中的任一个显示相应的伽马特性，在上述第一伽马校正部中，将上述3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值。

根据上述构成，在第一伽马校正部中，将3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值，由此在3D显示时，在低灰度级侧，伽马曲线的上升比2D显示时的伽马曲线平缓。

由此，在3D显示时，在低灰度级侧，与2D显示时相比，能精细地取得相对于输入灰度级值的亮度值，因此，能精细地设定过激励电路所使用的OD参数的值(电压值)。即，能缩小OD参数与理想值的误差，因此，能在低灰度级侧利用适当的OD参数进行过激励处理。

因此，能消除由3D显示时在低灰度级侧的不合适的过激励处理导致的串扰，因此能得到显示质量高的显示图像。

发明效果

本发明的液晶显示装置除了进行2D显示以外，还利用帧序方式进行3D显示，将上述3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值，由此具有如下效果：能消除由3D显示时在低灰度级侧的不合适的过激励处理导致的串扰，其结果是，能得到显示质量高的显示图像。

附图说明

图1是本发明的实施方式的液晶显示装置的概要构成框图。

图2的(a)是示出模拟伽马特性的坐标图，(b)是该图(a)的低灰度级侧的放大图。

图3示出图1所示的液晶显示装置的数字γ校正部所使用的2D显示模式、3D显示模式各自的查找表。

图4的(a)是示出模拟伽马为2.2时的初始灰度级值与过激励值的关系的坐标图，(b)是示出模拟伽马为2.9时的初始灰度级值与过激励值的关系的坐标图。

图5是2D显示模式时的驱动定时图。

图6是3D显示模式时的驱动定时图。

图7是示出使用了图1所示的液晶显示装置的3D显示时的效果的图。

图8是示出使用了现有的液晶显示装置的3D显示时的问题的图。

图9是说明图8所示的问题的原因的图。

图10是使用了本发明的液晶显示装置的电视接收机的概要框图。

具体实施方式

如下所示，说明本发明的一个实施方式。

在本实施方式中，说明能切换进行2D(dimension：维)显示和3D(dimension：维)显示的液晶显示装置。

在上述液晶显示装置中，利用帧序方式(时间分割驱动方式)按每1帧交替地切换显示右眼用视频和左眼用视频，由此使视频立体化地显示。在下面的说明中，将进行2D显示的显示模式称为2D显示模式、将进行3D显示的显示模式称为3D显示模式。

<液晶显示装置的整体说明>

如图1所示，液晶显示装置具备：液晶面板1；背光源2，其从背面侧对该液晶面板1照射光；数据驱动器11及栅极驱动器12，其作为用于驱动上述液晶面板1的驱动电路；背光源驱动部13，其作为用于驱动上述背光源2的驱动电路；定时控制部14，其 生成控制该驱动电路的驱动定时的定时控制信号；信号处理部15，其将视频信号供给到该定时控制部14；以及图像处理部16，其将处理对象的视频信号供给到该信号处理部15。

上述液晶显示装置还具备：2D/3D切换处理部17，其生成并输出用于切换2D显示模式和3D显示模式的各种指示信号；和快门眼镜驱动部18，其用于控制3D显示模式时所使用的主动式快门眼镜(未图示)的快门的打开关闭。

上述液晶面板1是由2张玻璃基板夹着液晶材料而形成的液晶面板，包括多个像素。在玻璃表面的表面、里面贴附有偏振板(未图示)。

上述液晶面板1根据从上述栅极驱动器12供给的驱动信号，基于从上述数据驱动器11供给的驱动电压，调制从背光源2照射的背光源的光，由此进行基于视频信号的视频显示。

上述背光源2是对上述液晶面板1照射光的光源，包括冷阴极管(CCFL)、LED(light emitting diode：发光二极管)等。此外，为了在液晶面板1中进行3D显示，需要后述的背光源扫描，因此，将LED用作光源。

上述数据驱动器11根据来自上述定时控制部14的定时信号，将接收到的数据(对视频信号进行了规定处理的数据)变换为电压值，将驱动电压供给到上述液晶面板1的各像素。另一方面，上述栅极驱动器12根据来自上述定时控制部14的定时信号，将液晶面板1的TFT(thin film transistor：薄膜晶体管)的栅极依次导通/截止。由此，对液晶面板1的各像素施加与视频信号相应的期望的电压。

上述背光源驱动部13根据来自上述定时控制部14的定时信号，对构成背光源2的LED进行点亮驱动。通过该背光源驱动部13以进行上述背光源扫描的方式控制背光源2的LED的点亮驱动。

上述定时控制部14控制数据驱动器11和栅极驱动器12的驱动定时，将来自信号处理部15的视频数据传送到这些驱动器。并且，控制背光源2的扫描和3D显示时的主动式快门眼镜(未图示)的驱动定时。

上述主动式快门眼镜在左右眼镜框的部分设置快门，各快门独立地驱动。利用来自上述快门眼镜驱动部18的驱动信号来进行该快门的驱动。

上述快门眼镜驱动部18根据来自上述定时控制部14的定时信号，对主动式快门眼镜输出驱动信号。一般利用红外线输出驱动信号。

上述信号处理部15对由上述图像处理部16进行了图像处理的视频信号进行伽马校正、过激励处理，将处理后的视频数据供给到上述定时控制部14，具有：数字γ校正部(第二伽马校正部)21、模拟γ校正部(第一伽马校正部)22、过激励电路23、LUT24、LUT25。后述该信号处理部15的详细内容。

上述图像处理部16对所输入的视频信号实施色感校正、色调校正、灰度级校正、除噪等图像处理。并且，将帧包、并排等各种3D显示用视频信号变换为帧序方式的视频信号。由该图像处理部16实施了上述图像处理的视频信号被供给到后级信号处理部15。

在此，供给到图像处理部16的视频信号是调谐器(未图示)的接收信号(广播波信号)、来自VTR(video tape recorder：录像机)设备、各种播放器等的视频信号。

上述2D/3D切换处理部17根据由用户进行的2D/3D显示模式的切换、或者根据所输入的视频信号包含的模式识别信号等自动生成的2D/3D显示模式切换信号，生成并输出用于改变上述信号处理部15的伽马校正的指示信号。具体地，生成用于切换为与各自的显示模式对应的数字γ校正部21的LUT24和模拟γ校正部22的LUT25的指示信号并将其输出到信号处理部15。此时，一并将用于使背光源2的点亮定时变更为与各自的显示模式对应的定时的指示信号输出到定时控制部14。

在此，详细地说明上述信号处理部15。

如上所述，上述信号处理部15包括：数字γ校正部21、过激励电路23、模拟γ校正部22、LUT24、LUT25。

在此，由数字γ校正部21和模拟γ校正部22的2部位执行伽马校 正。得到作为将该2个γ校正部各自的伽马特性进行综合后的校正结果的综合伽马特性。

<数字γ校正部21的说明>

上述数字γ校正部21以3D显示时的综合伽马特性与2D显示时的综合伽马特性成为大致相等的值的方式校正伽马特性。即，数字γ校正部21通过根据LUT24将输入的灰度级变换来改变伽马特性。在此，变更的伽马特性根据2D显示模式和3D显示模式而不同。具体地，将上述3D显示模式时(3D显示时)的模拟伽马值设定为大于上述2D显示模式时(2D显示时)的模拟伽马值。模拟伽马特性如后所述，由模拟γ校正部22设定，但作为具体的模拟伽马特性，如图2的(a)、(b)所示，以在2D显示模式中描述伽马值为2.2的伽马曲线，在3D显示模式中描述伽马值为2.9的伽马曲线的方式进行设定。

在此，以3D显示时的综合伽马特性与2D显示时的综合伽马特性成为大致相等的值的方式校正伽马特性时的“大致相等的值”表示两者的值也可以不完全一致，也可以是包含某种程度的误差的值。例如，只要在可以达到本发明的目的(在利用帧序方式进行3D显示的情况下，能得到不发生串扰的显示质量高的显示图像)的范围内适当设定3D显示时的综合伽马特性和2D显示时的综合伽马特性的值即可。此外，优选为了进一步提高显示质量，使3D显示时的综合伽马特性和2D显示时的综合伽马特性的值相等。

上述数字γ校正部21在综合伽马特性方面以伽马值为2.2的方式进行数字伽马校正。即，数字γ校正部21以作为3D显示时的综合伽马特性的伽马值和作为2D显示时的综合伽马特性的伽马值均为2.2的方式进行数字伽马校正。此时，在将设作为综合伽马特性的伽马值为2.2时的校正值作为数字伽马值的情况下，在2D显示模式时，模拟伽马特性的伽马值为2.2，因此，上述数字伽马值为2.2/2.2＝1，在3D显示模式时，模拟伽马特性的伽马值为2.9，因此，上述数字伽马值为2.2/2.9≒0.759。因此，可知将3D显示模式的数字伽马值设定为比2D显示模式的数字伽马值(大致为1)浅(小：约为 0.759)。

如上所述，参照LUT24进行用于进行该设定的数字伽马校正。上述LUT24例如如图3所示的表那样，对于2D显示模式、3D显示模式不同。并且，在LUT24内部，与根据上述2D/3D切换处理部17的指示信号选择的显示模式对应的LUT成为选择状态，用作数字γ校正部21的参照对象的LUT。此外，图3所示的表为10比特表记，因此，例如16灰度级的值在2D显示模式和3D显示模式中分别为64、125。

<过激励电路23的说明>

上述过激励电路23设置在上述数字γ校正部21和模拟γ校正部22之间，根据前一帧的灰度级值和本帧的灰度级值计算、输出过激励量。

图4的(a)、(b)示出用于求出低灰度级侧的过激励量(值)的过激励参数(下面，称为OD参数)。

具体地，如图4的(a)、(b)所示，从初始灰度级值(前一帧的灰度级值)和目标灰度级值(本帧的灰度级值)求出过激励值。图4的(a)是示出模拟伽马值为2.2时的初始灰度级值与过激励值的关系的坐标图，图4的(b)是示出模拟伽马值为2.9时的初始灰度级值与过激励值的关系的坐标图。此外，在图4的(a)、(b)所示的坐标图中，为8比特表记。因此，根据8比特表记，16灰度级的值在2D显示模式和3D显示模式中分别为16、31。即，目标灰度级值16的过激励值在2D显示模式中为16、在3D显示模式中为31。

上述过激励电路23针对来自上述数字γ校正部21的数字伽马校正后的输入灰度级值，在为2D显示模式时，使用图4的(a)所示的OD参数，在为3D显示模式时，使用图4的(b)所示的OD参数，求出过激励值，将其输出到后级的模拟γ校正部22。

通常过激励处理为了削减成本(主要是削减内存)，不是以10比特，而是如上所述，以8比特或7比特进行处理。因此，发生过激励值的理论值与实际值的误差变大的问题。特别是在低灰度级侧误差变大。此外，已知上述误差与如图4的(a)所示伽马值为2.2的 情况相比，在如图4的(b)所示伽马值为2.9的情况下较小。

如上所示，上述过激励电路23用与显示模式相应的OD参数求出过激励值，将其供给到后级的模拟γ校正部22。

<模拟γ校正部22的说明>

上述模拟γ校正部22根据预先设定的模拟伽马值，将输入灰度级变更为与2D显示和3D显示中的任一个显示相应的伽马特性。即，上述模拟γ校正部22参照LUT25对各灰度级校正施加于液晶的电压，由此校正模拟伽马。

具体地，模拟γ校正部22参照LUT25将从过激励电路23供给的过激励值校正为施加于液晶的电压值。即，在此决定模拟伽马特性。

在此，在LUT25内部，与由上述2D/3D切换处理部17根据指示信号选择的显示模式对应的LUT成为选择状态，用作模拟γ校正部22的参照对象的LUT。在此，变更的伽马特性如前所述，对于2D显示模式和3D显示模式不同。具体地，将上述3D显示模式时(3D显示时)的模拟伽马值设定为大于上述2D显示模式时(2D显示时)的模拟伽马值。

<驱动定时的说明>

在此，说明液晶面板1的液晶显示和背光源2的背光源扫描的定时。

图5示出2D显示模式的定时图，图6示出3D显示模式的定时图。

如图5所示，在2D显示模式的情况下，按每1帧从上向下向液晶面板1写入视频信号(数据)，与此相应地按每1帧从上向下按顺序点亮背光源2，另外，在一定期间后从上向下按顺序熄灭背光源2，以此方式进行背光源扫描。

对此，如图6所示，在3D显示模式中，各2次地向液晶面板1写入右眼和左眼的视频信号(数据)，与各自的第2次写入匹配地从上向下按顺序点亮背光源2，在一定期间后熄灭背光源2，以此方式进行背光源扫描。即，在3D显示模式中，每隔1帧地点亮背光源2。

此时，主动式快门眼镜由快门眼镜驱动部18与同一帧的第1次视频信号的写入和第2次视频信号的写入的切换同步，进行快门驱 动。具体地，到同一帧的右眼的视频信号的第1次写入结束为止，是主动式快门眼镜的右眼的快门关闭、左眼的快门已打开的状态，从同一帧的右眼的视频信号的第2次写入开始，成为主动式快门眼镜的左眼的快门关闭、右眼的快门打开的状态。

通过重复上面的动作，能进行3D显示即立体观看。

通常在液晶显示装置中进行帧序方式的3D显示的情况下，按每一帧交替地重复显示右眼用视频和左眼用视频，因此，在左右的图像中存在视差的部分，液晶以帧为单位变化，但当来不及响应时，例如如图8所示，无法显示期望的灰度级，表现为串扰。

一般难以视觉识别高灰度级侧的亮度降低，但易于视觉识别低灰度级侧的亮度提高，特别是易于知道边缘，因此，易于视觉识别为重影。

在此，为了加快液晶的响应来解决上述问题，进行过激励驱动，但在模拟伽马的值为2.2的情况下，无法在低灰度级侧得到准确的OD参数，而发生过激励错误，发生在眼中看到串扰的问题。

因此，在本实施方式的上述液晶显示装置中，在3D显示模式时，将模拟伽马值设定为比2.2深的值(在本实施方式中为2.9)。由此，在低灰度级侧，如图2的(b)所示，能精细地取得相对于输入灰度级的亮度值，因此，能针对输入灰度级设定期望的亮度值，如图4的(b)所示，能设定准确的OD参数。

因此，根据本实施方式的液晶显示装置，在3D显示模式时，适当地进行低灰度级侧的过激励，因此，难以视觉识别重影，能提高显示质量。

此外，在将模拟伽马的值比与通常为2.2匹配时深地(增大值地)设定的情况下，在低灰度级侧，能精细地取得相对于输入灰度级的亮度值，因此，能相对于输入灰度级设定期望的亮度值，能设定准确的OD参数，但在高灰度级侧，相反地，只能粗略地取得相对于输入灰度级的亮度值，因此，在相对于输入灰度级的亮度值中发生一些误差。

但是，在3D显示模式时，通过主动式快门眼睛观察视频，因 此，高灰度级侧的亮度值的误差不显眼。其原因是，当通过主动式快门眼睛观察视频时会变暗，因此亮的高灰度级侧难以变得醒目。

此外，在本实施方式中，已将3D显示时的模拟伽马值设定为2.9为例进行了说明，但也可以是除此以外的值，只要设定为比2D显示时的模拟伽马值深(大)即可。

此外，优选将上述3D显示时的模拟伽马值设定为2.9，将上述2D显示时的模拟伽马值设定为2.2，而且3D显示时的模拟伽马值可以是2.9以外的值，优选设定为比2D显示时大的值。

还有，本发明的液晶显示装置如上所述，能切换2D(dimension：维)显示和3D(dimension：维)显示，因此，输入2D显示用视频信号或3D显示用视频信号。这些视频信号可以是记录于信息记录介质的状态，也可以是由电视广播波传送的传送波的状态。

信息记录介质所记录的视频信号是由专用再生机再生该信息记录介质而供给到液晶显示装置。另外，由电视广播波传送的视频信号通过调谐器接收电视广播波而供给到液晶显示装置。此外，视频信号也可以通过上述方法以外的方法供给到液晶显示装置。

在此，在将液晶显示装置用作电视接收机的显示装置的情况下，例如如图10所示，用于接收电视广播波的调谐部200连接到液晶显示装置100。即，调谐部200接收电视广播波并将视频信号输出到液晶显示装置100。并且，液晶显示装置100基于所输入的视频信号进行图像(视频)显示。

另外，本发明的液晶显示装置除了应用于电视接收机以外，还可以应用于搭载有能进行3D显示的显示装置的电子设备。

本发明不限于上述实施方式，能在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式分别公开的技术方案适当组合所得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。

工业上的可利用性

本发明能应用于进行帧序方式的3D显示的液晶显示装置。

附图标记说明

Claims (3)

1.一种液晶显示装置，

除了进行2D显示以外，还利用帧序方式进行3D显示，

其特征在于，具备：

第二伽马校正部，其在将基于模拟伽马校正的伽马特性和基于数字伽马校正的伽马特性进行综合后的校正结果作为综合伽马特性时，以3D显示时的上述综合伽马特性与2D显示时的上述综合伽马特性成为大致相等的值的方式校正伽马特性；以及

过激励电路，其利用根据由上述第二伽马校正部改变的伽马特性而设定的参数，求出相对于输入灰度级值的过激励值；以及

第一伽马校正部，其根据预先设定的模拟伽马值，将从上述过激励电路供给的过激励值输入灰度级改变为与2D显示和3D显示中的任一个显示相应的伽马特性，

在上述第一伽马校正部中，将上述3D显示时的模拟伽马值设定为大于上述2D显示时的模拟伽马值。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

将上述3D显示时的模拟伽马值设定为2.9，将上述2D显示时的模拟伽马值设定为2.2。

3.一种电视接收机，具备接收电视广播的调谐部和显示由该调谐部接收到的电视广播的显示装置，

其特征在于，上述显示装置是权利要求1或2所述的液晶显示装置。