DE102010042710B4

DE102010042710B4 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102010042710B4
Application number: DE102010042710.1A
Authority: DE
Inventors: Sunyoung Kim; KiDuk Kim; Sunhwa Lee; Byounggwan Lee
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: KR101325314B1; KR20110066504A; US9514690B2; US20110141003A1; CN102097070A; CN102097070B; TWI518661B; DE102010042710A1; TW201120859A

Abstract

Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend:
eine Flüssigkristallanzeigetafel (10), die in eine erste Anzeigefläche (10A) und eine zweite Anzeigefläche (10B) unterteilt ist, und Datenleitungen und Gateleitungen aufweist;
einen ersten Datentreiberschaltkreis (12A) zur Ansteuerung von Datenleitungen (DL) der ersten Anzeigefläche;
einen zweiten Datentreiberschaltkreis (12B) zur Ansteuerung von Datenleitungen (DL) der zweiten Anzeigefläche;
einen Gatetreiberschaltkreis (13) zur aufeinanderfolgenden Zuführung eines Gatepulses zum Abtasten der ersten Anzeigefläche an Gateleitungen (GL) der ersten Anzeigefläche und zur aufeinanderfolgenden Zuführung eines Gatepulses zum Abtasten der zweiten Anzeigefläche an Gateleitungen der zweiten Anzeigefläche;
eine Zeitsteuerung (11) zur Einteilung einer Einheitsrahmenperiode in eine erste und zweite Teilrahmenperiode;
eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigetafel (10), wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) eine Vielzahl von Lichtquellen (16) umfasst; und
eine Lichtquellentreiberschaltkreis zum Abschalten aller der Vielzahl von Lichtquellen (16) während der ersten Teilrahmenperiode und zum Einschalten aller der Vielzahl von Lichtquellen (16) zu einem Einschaltzeitpunkt innerhalb der zweiten Teilrahmenperiode.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Zeitrang der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-123188 , eingereicht am 11.12.2009, welche hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine verbesserte Bewegungsbild-Ansprechzeit (Motion Picture Response Time oder MPRT) bereitzustellen.
STAND DER TECHNIK
Eine Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt Bewegtbilder unter Verwendung eines Dünnschichttransistors (TFT) als Schaltelement an. Die Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung findet in Fernsehern sowie in Anzeigevorrichtungen für transportable Informationsgeräte, in der Büroausstattung, in Computern, usw. Verwendung, da sie einen dünnen Querschnitt und eine hohe Auflösung aufweist. Daher wurden Katodenstrahlröhren schnell durch Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtung ersetzt.
Wenn eine Flüssigkristallanzeige ein bewegtes Bild anzeigt, tritt eine Bewegungsverzerrung auf, die zu einem unklaren und verwaschenen Bild führen kann, und zwar aufgrund der Eigenschaften der Flüssigkristalle. Es wurde eine abtastende Hintergrundbeleuchtungstechnik vorgeschlagen, um die Bewegungsbild-Ansprechzeit (MPRT) zu verbessern. Wie in den 1 und 2 dargestellt, schafft die abtastende Hintergrundbeleuchtungstechnik eine ähnliche Wirkung wie der Impulsantrieb einer Katodenstrahlröhre, in dem aufeinanderfolgend eine Vielzahl von Lichtquellen einer Hintergrundbeleuchtungseinheit in einer Abtastrichtung von Anzeigezeilen einer Flüssigkristallanzeigetafel an- und abgeschaltet wird, so dass das Verwischen der Bewegung auf der Flüssigkristallanzeige verhindert wird. In den 1 und 2 zeigen die schwarzen Bereiche die Teile an, in denen die Lichtquellen abgeschaltet sind, und die weißen Bereiche zeigen die Teile an, in denen die Lichtquellen eingeschaltet sind. Die abtastende Hintergrundbeleuchtungstechnik weist jedoch die folgenden Nachteile auf.
Da die Lichtquellen der Hintergrundbeleuchtungseinheit zunächst für einen vorbestimmten Zeitraum in jedem Rahmen bei der abtastenden Hintergrundbeleuchtungstechnik abgeschaltet werden, wird der Bildschirm dunkel. Dies wird dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Steuerung der Abschaltzeit der Lichtquellen in Abhängigkeit von der Helligkeit des Bildschirms in Betracht gezogen wird. In diesem Fall wird jedoch die verbesserte Wirkung der MPRT-Leistung reduziert, da die Abschaltzeit auf dem hellen Bildschirm verkürzt oder vermindert wird.
Zweitens treten Lichtinterferenzen in Grenzbereichen der Abtastblöcke auf, da die Einschaltzeiten und die Abschaltzeiten der Lichtquellen in den Abtastblöcken sich voneinander bei der abtastenden Hintergrundbeleuchtungstechnik unterscheiden.
Drittens ist die Anordnung der Lichtquellen in der Hintergrundbeleuchtungseinheit beschränkt, da die abtastende Hintergrundbeleuchtungstechnik erfolgreich durch die Steuerung des Lichteinfalls auf die Flüssigkristallanzeigetafel in jedem der Abtastblöcke implementiert werden kann. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit kann in eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp eingeteilt werden.
Bei der Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ wird eine Anzahl optischer Schichten und eine Diffusionsplatte unter der Flüssigkristallanzeigetafel aufeinandergeschichtet, und eine Vielzahl von Lichtquellen ist unter der Diffusionsplatte angeordnet. Somit ist es möglich, die abtastende Hintergrundbeleuchtungs-Treibertechnik in die Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ mit dem oben beschriebenen Aufbau einzubauen.
Andererseits wird bei der Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp eine Vielzahl von Lichtquellen gegenüber der Seite einer Lichtführungsplatte angeordnet, und eine Vielzahl optischer Schichten wird zwischen der Flüssigkristallanzeigetafel und der Lichtführungsplatte positioniert. Bei der Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp beleuchten die Lichtquellen eine Seite der Lichtführungsplatte, und die Lichtführungsplatte weist eine Struktur auf, die eine linienförmige Lichtquelle (oder eine punktförmige Lichtquelle) in eine Oberflächenlichtquelle umwandeln kann. Mit anderen Worten sind die Merkmale der Lichtführungsplatte derart, dass das Licht, das eine Seite der Lichtführungsplatte beleuchtet, sich zu allen Seiten der Lichtführungsplatte verteilt. Es ist daher schwierig, den Lichteinfall auf die Flüssigkristallanzeigetafel in jedem der Anzeigeblöcke zu steuern, wodurch es schwierig ist, die abtastende Hintergrundbeleuchtungs-Treibertechnik bei Hintergrundbeleuchtungseinheiten vom Kantentyp anzuwenden, die den oben beschriebenen Aufbau haben.
US 2007/0152951 A1 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfassend eine Flüssigkristalltafel mit ersten Datenleitungen, die Gateleitungen auf einer ersten Region des Flüssigkristallfelds kreuzen, und zweiten Datenleitungen, die die Gateleitungen auf einer zweiten Region der Flüssigkristallplatte kreuzen; einen Datenkonverter zum Konvertieren von ersten Videodaten mit einer ersten Rahmenfrequenz in zweite Videodaten mit einer zweiten Rahmenfrequenz, die höher als die erste Rahmenfrequenz ist; eine Hintergrundbeleuchtungseinheit mit einer ersten Lampengruppe mit mindestens zwei Lampen zum jeweiligen Bestrahlen von Teilbereichen des ersten Bereichs und einer zweiten Lampengruppe mit mindestens zwei Lampen, die jeweils Licht auf Teilbereiche des zweiten Bereichs abstrahlen; und einen Treiber zum Ansteuern der Gateleitungen, der ersten Datenleitungen und der zweiten Datenleitungen in Übereinstimmung mit den zweiten Videodaten und zum Ansteuern der ersten und zweiten Lampengruppen mit der zweiten Rahmenfrequenz.
US 2004/0251854 A1 offenbart einen Schaltkreis zum Ein- /Ausschalten einer von einem DC/DC-Wandler ausgegebenen DC-Spannung und eine Rückkopplungsspannungs-Detektionsschaltung zum Liefern einer Rückkopplungsspannung an den DC/DC-Wandler.
US 2006/0238486 A1 offenbart eine Hintergrundbeleuchtung mit ersten und zweiten Hintergrundbeleuchtungseinheiten, die jeweils Licht zu einem ersten Anzeigebereich liefern, der erste Gate-Leitungen des Flüssigkristallanzeigepanels aufweist, und einen zweiten Anzeigebereich, der zweite Gate-Leitungen aufweist.
US 2008/0158140 A1 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Datentreiberschaltungen, die entlang beiden der beiden gegenüberliegenden Seiten eines rechteckigen Anzeigebereichs vorgesehen sind, und Gatetreiberschaltungen, die entlang der anderen zwei gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt daher auf die Schaffung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eines oder mehrere Probleme löst, die aufgrund der Begrenzung und Nachteile des Standes der Technik auftreten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die in der Lage ist, die Bewegungsbild-Ansprechzeit (MPRT) ohne Lichtinterferenzen zu verbessern, die aufgrund eines Unterschieds zwischen den Einschaltzeiten und Abschaltzeiten von Lichtquellen auftreten.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die Bewegungsbild-Ansprechzeit (MPRT) verbessern kann, ohne dass eine Reduktion der Leuchtkraft der Flüssigkristallanzeige auftritt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur Verbesserung der MPRT-Leistung unabhängig von den Anordnungen der Lichtquellen, die eine Hintergrundbeleuchtungseinheit bilden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert und aus dieser ersichtlich oder ergeben sich aus der Anwendung der Erfindung. Die Ziele und weiteren Vorteile der Erfindung werden durch einen Aufbau erreicht, der sich aus der folgenden Beschreibung und aus den beigefügten Ansprüchen sowie aus den beigefügten Zeichnungen ergibt.
Zur Erreichung dieser und weiterer Vorteile und gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie im folgenden beschrieben wird, umfasst eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Flüssigkristallanzeigetafel, die in eine erste und eine zweite Anzeigefläche unterteilt ist und Datenleitungen und Gateleitungen aufweist, einen ersten Datentreiberschaltkreis zur Ansteuerung von Datenleitungen der ersten Anzeigefläche, einen zweiten Datentreiberschaltkreis zur Ansteuerung von Datenleitungen der zweiten Anzeigefläche, einen Gatetreiberschaltkreis zur aufeinanderfolgenden Zuführung an Gateleitungen der ersten Anzeigefläche eines Gatepulses zum Abtasten der ersten Anzeigefläche und zur aufeinanderfolgenden Zuführung eines Gatepulses an Gateleitungen der zweiten Anzeigefläche zum Abtasten der zweiten Anzeigefläche, einer Zeitsteuerung zur Aufteilung eines Einheitsrahmens in eine erste und eine zweite Teilrahmenperiode, einer Hintergrundbeleuchtungseinheit zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigetafel, wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit eine Vielzahl von Lichtquellen umfasst, und eine Lichtquellentreibereinheit zum Abschalten der Vielzahl von Lichtquellen während der ersten Teilrahmenperiode und zum Einschalten der gesamten Vielzahl von Lichtquellen zu einem Einschaltzeitpunkt innerhalb der zweiten Teilrahmenperiode.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Ansteuerung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung: Beleuchten einer Flüssigkristallanzeigetafel, die in eine erste Anzeigefläche und eine zweite Anzeigefläche unterteilt ist, mit Datenleitungen und Gateleitungen, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel eine Hintergrundbeleuchtungseinheit mit einer Vielzahl von Lichtquellen umfasst, sowie das Unterteilen eines Einheitsrahmens in eine erste Teilrahmenperiode und eine zweite Teilrahmenperiode mittels einer Zeitsteuerung, und das Abschalten der Vielzahl von Lichtquellen während der ersten Teilrahmenperiode und das Einschalten der Vielzahl von Lichtquellen zu einem Einschaltzeitpunkt innerhalb der zweiten Teilrahmenperiode durch einen Lichtquellentreiberschaltkreis.
Es versteht sich, dass sowohl die bevorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft erfolgen und lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, welche zum weiteren Verständnis der Erfindung beitragen sollen und einen Bestandteil dieser Beschreibung bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erläuterung der Erfindungsprinzipien.

1 und 2 zeigen eine nach dem Stand der Technik bekannte Hintergrundbeleuchtungs-Ansteuerungstechnik;
3 zeigt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt Ansteuerungsschaltkreise und eine Flüssigkristallanzeigetafel gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
5A bis 5D zeigen Anordnungen von Lichtquellen einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
6 bis 8 zeigen Datenschreibzeiten und Einschaltzeiten und Abschaltzeiten von Lichtquellen zur Verbesserung einer Bewegungsbild-Ansprechzeit (MPRT) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
9 zeigt ein Simulationsergebnis, das eine Verbesserung der MPRT-Leistung im Vergleich zum Stand der Technik darstellt;
10 zeigt Größen eines Ansteuerungsstroms, die entsprechend einer relativen Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals (PWM) variieren, entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
11 zeigt einen Aufbau eines Lichtquellen-Steuerschaltkreises gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden.
3 zeigt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 3 umfasst eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Flüssigkristallanzeigetafel 10, einen Datentreiberschaltkreis 12 zur Ansteuerung von Datenleitungen DL der Flüssigkristallanzeigetafel 10, einen Gatetreiberschaltkreis 13 zur Ansteuerung von Gateleitungen GL der Flüssigkristallanzeigetafel 10, eine Zeitsteuerung 11 zur Steuerung des Datentreiberschaltkreises 12 und des Gatetreiberschaltkreises 13, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 18 mit einer Vielzahl von Lichtquellen 16 zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigetafel 10, einen Lichtquellensteuerschaltkreis 14 zur Erzeugung eines Lichtquellensteuersignals LCS und einen Lichtquellentreiberschaltkreis 15 zur Ansteuerung der Vielzahl von Lichtquellen 16 entsprechend dem Lichtquellensteuersignal LCS, wobei der Lichtquellentreiberschaltkreis alle Lichtquellen 16 blinkend ein- und ausschalten kann.
Die Flüssigkristallanzeigetafel 10 umfasst ein oberes Glassubstrat (nicht dargestellt), ein unteres Glassubstrat (nicht dargestellt) und eine Flüssigkristallschicht (nicht dargestellt) zwischen den oberen und unteren Glassubstraten. Die Vielzahl von Datenleitungen DL und die Vielzahl von Gateleitungen GL kreuzen einander auf dem unteren Glassubstrat der Flüssigkristallanzeigetafel 10. Eine Vielzahl von Flüssigkristallzellen Clc sind auf der Flüssigkristallanzeigetafel 10 matrixartig entsprechend den einander kreuzenden Datenleitungen DL und Gateleitungen GL angeordnet. Auf dem unteren Glassubstrat der Flüssigkristallanzeigetafel 10 sind Dünnschichttransistoren TFT, Pixelelektroden 1 der Flüssigkristallzellen Clc, die mit den Dünnschichttransistoren TFT verbunden sind, und Speicherkondensatoren Cst ausgebildet. Die Flüssigkristallanzeigetafel 10 ist in eine erste Anzeigefläche 10A und eine zweite Anzeigefläche 10B entlang einer vertikalen Richtung eingeteilt.
Auf dem oberen Glassubstrat der Flüssigkristallanzeigetafel 10 sind eine Schwarzmatrix (nicht dargestellt), ein Farbfilter (nicht dargestellt) und eine gemeinsame Elektrode 2 ausgebildet. Die gemeinsame Elektrode 2 kann auf dem oberen Glassubstrat zur Ansteuerung durch ein vertikales elektrisches Feld angeordnet sein, wie etwa im überkreuzten nematischen (TN) Modus und in einem vertikalen Ausrichtungsmodus (VA). Die gemeinsame Elektrode 2 und die Pixelelektrode 1 können auf dem unteren Glassubstrat zur Ansteuerung mittels eines horizontalen elektrischen Felds ausgebildet sein, wie etwa im in-plane switching-Modus (IPS) und im fringe field switching-Modus (FFS). An den oberen und unteren Glassubstraten der Flüssigkristallanzeigetafel 10 sind jeweils Polarisierungsplatten (nicht dargestellt) angebracht. Orientierungsschichten (nicht dargestellt) zur Vorgabe eines vorgeneigten Winkels von Flüssigkristallen sind jeweils auf den inneren Flächen der oberen und unteren Glassubstrate vorgesehen, welche die Flüssigkristalle berühren.
Wie in 4 dargestellt, umfasst der Datentreiberschaltkreis 12 einen ersten Datentreiberschaltkreis 12A zur Ansteuerung von Datenleitungen DL11 bis DL1m auf der ersten Anzeigefläche 10A und einen zweiten Datentreiberschaltkreis 12B zur Ansteuerung von Datenleitungen DL21 bis DL2m der zweiten Anzeigefläche 10B. Die Datenleitungen DL11 bis DL1m der ersten Anzeigefläche 10A sind elektrisch von den Datenleitungen DL21 bis DL2m der zweiten Anzeigefläche 10B durch eine Grenzfläche zwischen den ersten und zweiten Anzeigeflächen 10A und 10B getrennt.
Jeder der ersten und zweiten Datentreiberschaltkreise 12A und 12B umfasst eine Vielzahl integrierter Schaltkreise als Datentreiber-ICs DIC#1 bis DIC#8. Jeder der Datentreiber-ICs DIC#1 bis DIC#8 umfasst ein Schieberegister zum Abtasten eines Taktes, ein Register zur temporären Speicherung von Einheitsrahmendaten RGB, die von der Zeitsteuerung 11 erhalten werden, ein Auffangregister, das Daten entsprechend einer Zeile aufgrund des Taktsignals aus dem Schieberegister speichert und gleichzeitig die jeweiligen Daten entsprechend einer Zeile ausgibt, einen Digital-Analog-Wandler (DAC), der eine positive oder negative Gamma-Spannung aufgrund einer Gamma-Referenzspannung entsprechend digitalen Daten von dem Auffangregister auswählt, zur Erzeugung einer positiven oder negativen Datenspannung unter Verwendung der positiven/negativen Gamma-Spannung, einen Multiplexer zur Auswahl der Datenleitung DL, die die positive/negative Datenspannung aufnimmt, einen Ausgangs-Buffer, der zwischen den Multiplexer und die Datenleitungen DL geschaltet ist, und dergleichen.
Der erste Datentreiberschaltkreis 12A speichert Einheitsrahmendaten RGB zur Anzeige auf der ersten Anzeigefläche 10A unter Steuerung durch die Zeitsteuerung 11 und wandelt die zwischengespeicherten Einheitsrahmendaten RGB in die positive/negative Datenspannung um, um die positive/negative Datenspannung an die Datenleitungen DL11 bis DLlm der ersten Anzeigefläche 10a weiterzugeben. Der zweite Datentreiberschaltkreis 12B speichert Einheitsrahmendaten RGB zur Anzeige auf der zweiten Anzeigefläche 10B unter Steuerung durch die Zeitsteuerung 11 und wandelt die zwischengespeicherten Einheitsrahmendaten RGB in die positive/negative Datenspannung um, um die positive/negative Datenspannung an die Datenleitungen DL21 bis DL2m der zweiten Anzeigefläche 10B weiterzugeben.
Der Gatetreiberschaltkreis 13 umfasst eine Vielzahl von Gatetreiber-ICs GIC#1 bis GIC#4. Jeder der Gatetreiber-ICs GIC#1 bis GIC#4 umfasst ein Schieberegister, einen Level-Shifter zur Umwandlung eines Eingangssignals des Schieberegisters in eine Schwingungsbreite, die für eine TFT-Ansteuerung der Flüssigkristallzellen geeignet ist, einen Ausgangsbuffer und dergleichen. Die ersten und zweiten Gatetreiber-ICs GIC#1 und GIC#2, die einen Abtastvorgang der ersten Anzeigefläche 10A ausführen, geben aufeinanderfolgend einen Gatepuls (oder einen Abtastpuls) unter Steuerung durch die Zeitsteuerung 11 ab, um aufeinanderfolgend den Gatepuls an Gateleitungen GL1 bis GL540 der ersten Anzeigefläche 10A in der Y'-Richtung in 4 abzugeben. Die dritten und vierten Gatetreiber-ICs GIC#3 und GIC#4 führen einen Abtastvorgang der zweiten Anzeigefläche 10B ab, um aufeinanderfolgend einen Gatepuls (oder einen Abtastpuls) unter Steuerung durch die Zeitsteuerung 11 zur aufeinanderfolgenden Zuleitung des Gatepulses an die Gateleitungen GL541 bis GL1080 der zweiten Anzeigefläche 10B in der Y-Richtung in 4 zuzuleiten.
Der Abtastvorgang der ersten Anzeigefläche 10A und der Abtastvorgang der zweiten Anzeigefläche 10B werden gleichzeitig in Richtungen durchgeführt, die einander zugewandt sind. Die Datenspannung, die den Datenleitungen DL11 bis DL1m der ersten Anzeigefläche 10A synchron zu dem Abtastvorgang der ersten Anzeigefläche 10A zugeführt wird, wird an die Flüssigkristallzellen der ersten Anzeigefläche 10A angelegt. Ferner wird die Datenspannung, die den Datenleitungen DL21 bis DL2m der zweiten Anzeigefläche 10B synchron zu dem Abtastvorgang der zweiten Anzeigefläche 10B zugeführt wird, an die Flüssigkristallzellen der zweiten Anzeigefläche 10B angelegt.
Die Zeitsteuerung 11 empfängt Taktsignale Vsync, Hsync, DE und DCLK von einer externen Systemplatine zur Erzeugung von Zeitsteuerungssignalen, DDC, GDC1 und GDC2 zur Steuerung von Betriebszeiten der ersten und zweiten Datentreiberschaltkreise 12A und 12B und von Betriebszeiten des Gatetreiberschaltkreises 13 aufgrund der Taktsignale Vsync, Hsync, DE und DCLK.
Das Datensteuersignal DDC zur Steuerung der Betriebszeiten der ersten und zweiten Datentreiberschaltkreise 12A und 12B umfasst einen Quellenstartpuls SSP, einen Quellenabtasttakt SSC, ein Quellenausgangsaktivierungssignal SOE, ein Polaritätssteuerungssignal POL und dergleichen. Der Quellenstartpuls SSP gibt einen Ort der Flüssigkristallzelle Clc an, an dem die effektiven Daten während einer horizontalen Periode anliegen. Der Quellenabtasttakt SSC gibt einen Zwischenspeicherungsvorgang von Daten in den ersten und zweiten Datentreiberschaltkreisen 12A und 12B auf Grundlage einer steigenden oder fallenden Flanke an. Das Quellenausgangsaktivierungssignal SOE bezeichnet Ausgänge der ersten und zweiten Datentreiberschaltkreise 12A und 12B. Das Polaritätssteuerungssignal POL bezeichnet eine Polarität der Datenspannung zur Zuleitung zu den Flüssigkristallzellen Clc der Flüssigkristallanzeigetafel 10.
Das erste Gatesteuersignal GDC1 zur Steuerung des Betriebszeitpunktes des Gatetreiberschaltkreises 13 umfasst einen ersten Gatestartpuls GSP1, einen ersten Gateverschiebungstakt GSC1, ein erstes Gateausgangsfreigabesignal GOE1 und dergleichen. Der erste Gatestartpuls GSP1 gibt eine horizontale Abtaststartzeile (beispielsweise eine erste horizontale Zeile in 4) entsprechend einer Abtaststartzeile der ersten Anzeigefläche 10A während einer vertikalen Periode an, in der ein Bildschirm angezeigt wird. Der erste Gatestartpuls GSP1 hat einen ersten Richtungswert. Der erste Gateverschiebungstakt GSC1 ist ein Taktsteuersignal zur aufeinanderfolgenden Verschiebung des ersten Gatestartpulses GSP1 in Y-Richtung in Abhängigkeit von dem ersten Richtungswert und weist eine Pulsbreite auf entsprechend einer Einschaltperiode des Dünnschichttransistors TFT. Das erste Gateausgangsfreigabesignal GOE1 bezeichnet eine Ausgabe des Gatepulses. Das erste Gatesteuersignal GDC1 wird den ersten und zweiten Gatetreiber-ICs GIC#1 und GIC#2, diedie erste Anzeigefläche 10A abtasten, durch auf dem Glas befindliche Leitungen (line-on-glas, LOG) zugeführt, die auf einem Nichtanzeigebereich des unteren Glassubstrats ausgebildet sind.
Das zweite Gatesteuersignal GDC2 zur Steuerung des Betriebszeitpunkts des Gatetreiberschaltkreises 13 umfasst einen zweiten Gatestartpuls GSP2, einen zweiten Gateverschiebungstakt GSC2, ein zweites Gateausgangsfreigabesignal GOE2 und dergleichen. Der zweite Gatestartpuls GSP2 gibt eine horizontale Abtaststartzeile (beispielsweise die 1080ste horizontale Zeile in 4) entsprechend einer Abtaststartzeile der zweiten Anzeigefläche 10B während einer vertikalen Periode an, in der ein Bildschirm angezeigt wird. Der zweite Gatestartpuls GSP2 hat einen zweiten Richtungswert entgegengesetzt dem ersten Richtungswert und wird gleichzeitig mit dem ersten Gatestartpuls GSP1 erzeugt. Der zweite Gateverschiebungstakt GSC2 ist ein Zeitsteuerungssignal zur aufeinanderfolgenden Verschiebung des zweiten Gatestartpulses GSP2 in Y-Richtung in Abhängigkeit vom zweiten Richtungswert. Der zweite Gateverschiebungstakt GSC2 hat eine Pulsbreite entsprechend einer Einschaltperiode des Dünnschichttransistors TFT und ist mit dem ersten Gateverschiebungstakt GSC1 synchronisiert. Das zweite Gateausgangsfreigabesignal GOE2 zeigt eine Ausgabe des Gatepulses an. Das zweite Gatesteuersignal GDC2 wird den dritten und vierten Gatetreiber-ICs GIC#3 und GIC#4, die die zweite Anzeigefläche 10B abtasten, durch auf dem Glas befindliche Leitungen (line-on-glas, LOG) zugeführt, die in einem Nichtanzeigebereich des unteren Glassubstrats ausgebildet sind.
Die Zeitsteuerung 11 multipliziert das Datensteuersignal DDC und die ersten und zweiten Gatesteuersignale GDC1 und GDC2 zur Steuerung von Operationen der ersten und zweiten Datentreiberschaltkreise 12A und 12B und des Gatetreiberschaltkreises 13 unter Verwendung einer Rahmenfrequenz von (120 x N) Hz, wobei N eine positive ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist. Beispielsweise ist eine Rahmenfrequenz 240 Hz, während N gleich 2 ist. Der Multiplikationsvorgang der Rahmenfrequenz kann in einem externen Systemschaltkreis durchgeführt werden.
Die Zeitsteuerung 11 teilt ein Einheitsrahmenperiode zeitlich in eine erste Teilrahmenperiode und eine zweite Teilrahmenperiode ein. Die Zeitsteuerung 11 kopiert die Einheitsrahmendaten RGB, die aus einem Systemschaltkreis in jeder Einheitsrahmenperiode empfangen werden, unter Verwendung eines Rahmenspeichers. Anschließend synchronisiert die Zeitsteuerung 11 die ursprünglichen Einheitsrahmendaten RGB und die kopierten Einheitsrahmendaten RGB mit der multiplizierten Rahmenfrequenz zur wiederholten Zuleitung der gleichen Rahmendaten zu den ersten und zweiten Datentreiberschaltkreisen 12A und 12B innerhalb der ersten und zweiten Teilrahmenperiode. Mit anderen Worten, in einem Einheitsrahmenperiode werden die ursprünglichen Einheitsrahmendaten RGB auf dem Bildschirm während der ersten Teilrahmenperiode angezeigt, und die kopierten Einheitsrahmendaten RGB werden auf dem Bildschirm während des zweiten Teilrahmenperiode angezeigt.
Einheitsrahmendaten umfassen Interpolationsrahmen und Eingangsrahmendaten von der Videoquelle. Hier können die Einheitsrahmendaten moduliert werden, um eine Einheitsrahmenfrequenz aufzuweisen, die höher ist als die Eingangsrahmenfrequenz in einen Systemschaltkreis oder die Zeitsteuerung 11. Die Eingangsrahmendaten mit einer Frequenz von 60 Hz können beispielsweise in Einheitsrahmendaten mit einer Rahmenfrequenz von 120 Hz durch Einschieben eines Interpolationsrahmens für jede Eingangsrahmendaten moduliert werden. Alternativ können die Eingangsrahmendaten mit einer Frequenz von 60 Hz in Einheitsrahmendaten mit einer Rahmenfrequenz von 75 Hz durch Einschub eines Interpolationsrahmens für jede vier Eingangsrahmendaten moduliert werden.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 18 kann als Kantentyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit oder als Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ ausgeführt sein. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Lichtquellen blinkend angesteuert werden, so dass eine Bewegungsbild-Ansprechzeit (MPRT) verbessert wird, ist die Anordnung der Lichtquellen, die die Hintergrundbeleuchtungseinheit bilden, nicht eingeschränkt. Obwohl 3 eine Kantentyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit darstellt, ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp beschränkt und kann jegliche Art von Hintergrundbeleuchtungseinheit verwenden. Die Kantentyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit 18 umfasst eine Lichtführungsplatte 17, die Vielzahl von Lichtquellen 16, die Licht auf die Kante der Lichtführungsplatte 17 abstrahlen, und eine Vielzahl optischer Schichten (nicht dargestellt), die zwischen der Lichtführungsplatte 17 und der Flüssigkristallanzeigetafel 10 gestapelt sind. Bei der Kantentyp-Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Lichtquellen 16 an zumindest einer Seite der Lichtführungsplatte 17 angeordnet sein. Beispielsweise können die Lichtquellen 16 an vier Seiten der Lichtführungsplatte 17 angeordnet sein, wie in 5A dargestellt, oder an oberen oder unteren Seiten der Lichtführungsplatte 17 angeordnet sein, wie in 5B dargestellt. Alternativ können die Lichtquellen 16 an rechten oder linken Seiten der Lichtführungsplatte 17 angeordnet sein, wie in 5C dargestellt, oder können an einer Seite der Lichtführungsplatte 17 angeordnet sein, wie in 5D dargestellt. Die Lichtquellen 16 können als eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe (CCFL) ausgebildet sein, als eine Fluoreszenzlampe mit externer Elektrode (EEFL), und als lichtemittierende Diode (LED). Vorzugsweise können die Lichtquellen 16 als LED implementiert sein, deren Luminanz unmittelbar in Abhängigkeit von einer Einstellung eines Treiberstroms abhängt. Die Lichtführungsplatte 17 weist zumindest eines von verschiedenen Arten von Mustern auf, einschließlich einer Anzahl eingedrückter Muster oder erhabener Muster, prismatischer Muster oder linsenförmiger Muster, wobei dieses zumindest eine der verschiedenen Arten von Mustern auf einer oberen Oberfläche und/oder einer unteren Oberfläche der Lichtführungsplatte 17 angebracht ist. Die Muster der Lichtführungsplatte 17 können die rechtwinklige Ausbreitung eines Lichtwegs sicherstellen und eine Helligkeit der Hintergrundbeleuchtungseinheit 18 in jedem lokalen Bereich steuern. Die optischen Schichten umfassen zumindest eine prismatische Schicht und zumindest eine Diffusionsschicht zur Verteilung von Licht von der Lichtführungsplatte 17 und zur Brechung des Lichtwegs im wesentlichen senkrecht zu der Lichteinfallsfläche der Flüssigkristallanzeigetafel 10. Die optischen Schichten können eine duale Helligkeitsverstärkungsschicht (DBEF) umfassen.
Der Lichtquellensteuerschaltkreis 14 erzeugt das Lichtquellensteuersignal LCS einschließlich eines impulsbreiten Modulationssignals (PWM) zur Steuerung der Einschaltzeit der Lichtquellen 16 und ein Stromsteuerungssignal zur Steuerung eines Treiberstroms der Lichtquellen 16. Eine maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals kann zuvor in einen Bereich festgelegt werden, der gleich oder kleiner als 50% ist, so dass die MPRT-Leistung verbessert wird. Ein Pegel des Treiberstroms der Lichtquellen 16 kann zuvor derart festgelegt werden, dass der Pegel des Treiberstroms umgekehrt proportional zu einer maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals ist. Genauer gesagt, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals abnimmt, steigt der Pegel des Treiberstroms. Die umgekehrt proportionale Beziehung zwischen der maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals und dem Pegel des Treiberstroms dient zur Kompensation einer Reduktion der Luminanz des Bildschirms, die von einem Zuwachs der Ausschaltzeit der Lichtquellen 16 in einem Einheitsrahmen zur Verbesserung der MPRT-Leistung verursacht wird.
Die Treiberströme, die jeweils einen unterschiedlichen Pegel in Abhängigkeit von der relativen maximalen Einschaltdauer des PWM-Signals aufweisen, werden später mit Bezug auf 10 beschrieben. Eine relative Einschaltdauer des PWM-Signals kann in Abhängigkeit von einem Eingangsbild in einem Bereich variieren, der gleich oder kleiner ist als die zuvor festgelegte maximale relative Einschaltdauer. In diesem Fall analysiert der Lichtquellensteuerschaltkreis 14 das Eingangsbild und stellt die relative Einschaltdauer des PWM-Signals entsprechend dem Ergebnis einer Analyse des Eingangsbilds ein, so dass hierdurch eine globale Abblendung oder eine lokale Abblendung erreicht wird. Während der globalen oder lokalen Abblendung stellt der Lichtquellensteuerschaltkreis 14 die relative Einschaltdauer des PWM-Signals ein und moduliert die Eingangsdaten, so dass ein dynamischer Bereich des Eingangsbilds erweitert wird. Der Lichtquellensteuerschaltkreis 14 kann innerhalb der Zeitsteuerung 11 untergebracht sein.
Das Lichtquellensteuersignal LCS umfasst Einschaltzeiten und Abschaltzeiten der Lichtquellen 16. Die Einschaltzeiten der Lichtquellen 16 können in Abhängigkeit von der relativen Einschaltdauer des PWM-Signals variieren, nachdem die Flüssigkristalle gesättigt sind. Die Abschaltzeiten der Lichtquellen 16 können so festgelegt sein, dass sie unmittelbar vor dem Zeitpunkt liegen, an dem Daten des nächsten Rahmens in den mittleren Bereich der ersten Anzeigefläche 10A und den mittleren Bereich der zweiten Anzeigefläche 10B geschrieben werden.
Der Lichtquellentreiberschaltkreis 15 schaltet alle Lichtquellen 16 während der ersten Teilrahmenperiode ab und schaltet alle Lichtquellen 16 während der zweiten Teilrahmenperiode entsprechend dem Lichtquellensteuersignal LCS an, so dass die Lichtquellen 16 blinkend betrieben werden.
6 bis 8 zeigen das Datenschreiben und die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit der Lichtquellen zur Verbesserung der MPRT-Leistung.
Wie in 6 dargestellt, steuert eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung die Datentreiberschaltkreise und den Gatetreiberschaltkreis unter Verwendung einer Rahmenfrequenz, die durch Multiplikation einer Eingangsrahmenfrequenz mal 2 zur Zeitaufteilung eines Einheitsrahmens in eine erste Teilrahmenperiode SF1 und eine zweite Teilrahmenperiode SF2 erhalten wird. Originaldaten, die einem Rahmen entsprechen, werden aufgeteilt gleichzeitig auf den ersten und zweiten Anzeigeflächen 10A und 10B während der ersten Teilrahmenperiode SF1 angezeigt und kopierte Daten (gleich den Originaldaten), die einem Rahmen entsprechen, werden aufgeteilt gleichzeitig auf den ersten und zweiten Anzeigeflächen 10A und 10B während der zweiten Teilrahmenperiode SF2 angezeigt. Die Lichtquellen verbleiben während der ersten Teilrahmenperiode SF1 in einem ausgeschalteten Zustand und werden während des zweiten Teilrahmenperiode SF2 eingeschaltet.
Um eine Differenz zwischen der Sättigungszeit der Flüssigkristalle in der gesamten Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel 10 und der Einschaltzeit der Lichtquellen 16 zu reduzieren, kann die Einschaltzeit der Lichtquellen 16 auf Basis der Sättigungszeit der Flüssigkristalle in einem mittleren Bereich der ersten oder zweiten Anzeigefläche festgelegt sein. Die Sättigungsreihenfolge der Flüssigkristalle wird in Abhängigkeit von der Abtastreihenfolge der Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel 10 bestimmt. Genauer gesagt, unter der Annahme, dass die Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel 10 aufeinanderfolgend von oben nach unten auf der Anzeigefläche abgetastet wird, werden Flüssigkristalle in einem obersten Bereich der Anzeigefläche und Flüssigkristalle in einem untersten Bereich der Anzeigefläche mit einer Zeitdifferenz (beispielsweise 1/120 Sekunden) entsprechend (1/Rahmenfrequenz) gesättigt. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Rahmenfrequenz mit 2 durch Frequenzmultiplikation multipliziert, um die Zeitdifferenz zu reduzieren. Ferner wird der Gatepuls gleichzeitig in beiden Richtungen von oben und unten an der Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel 10 zum Schreiben von Daten angelegt. Dies führt dazu, dass eine maximale Sättigungszeitdifferenz zwischen den Flüssigkristallen der Anzeigefläche 1/480 Sekunden beträgt, wie in 7 dargestellt ist, und auf ¼ einer existierenden maximalen Sättigungszeitdifferenz reduziert wird. Somit wird selbst dann, wenn die Einschaltzeit der Lichtquellen 16 basierend auf einen beliebigen Zeitpunkt festgelegt wird, eine Differenz zwischen der Sättigungszeit von Flüssigkristallen in Abhängigkeit von einem Ort und der Einschaltzeit der Lichtquellen 16 stark reduziert, und zwar aufgrund der Reduktion der maximalen Sättigungszeitdifferenz zwischen den Flüssigkristallen. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Einschaltzeit der Lichtquellen 16 auf Grundlage der Sättigungszeit der Flüssigkristalle in dem mittleren Bereich der ersten Anzeigefläche 10A oder der Sättigungszeit der Flüssigkristalle im mittleren Bereich der zweiten Anzeigefläche 10B festgelegt, wie in 7 dargestellt ist. Somit ist die Sättigungszeit der Flüssigkristalle in dem mittleren Bereich der ersten Anzeigefläche 10A gleich der Sättigungszeit der Flüssigkristalle in dem mittleren Bereich der zweiten Anzeigefläche 10B, da der Abtastvorgang der Anzeigefläche in den beiden Richtungen durchgeführt wird. Dies führt dazu, dass selbst dann, wenn die Lichtquellen 16, die durch das PWM-Signal eingeschaltet werden, eine maximale relative Einschaltdauer von 50% aufweisen, alle Flüssigkristalle der Anzeigefläche in einem Sättigungszustand während eines Zeitraums verbleiben, der gleich oder größer ist als ¾ der Einschaltperiode der Lichtquellen 16.
Wie in 8 dargestellt ist, kann die Einschaltzeit der Lichtquellen in Abhängigkeit von der maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals in der zweiten Teilrahmenperiode SF2 variieren. Beispielsweise kann die Einschaltzeit der Lichtquellen als ein erster Zeitpunkt t1 zur Erreichung einer maximalen relativen Einschaltdauer von 50% bestimmt werden und kann als ein zweiter Zeitpunkt t2, der später liegt als der erste Zeitpunkt t1, zur Erreichung einer maximalen relativen Einschaltdauer kleiner als 50% bestimmt werden.
9 zeigt ein Simulationsergebnis, das eine Verbesserung der MPRT-Leistung im Vergleich zum Stand der Technik darstellt. In den 9 (A) und 9 (B) bezeichnet eine horizontale Achse die Zeit und eine vertikale Achse einen normalisierten Luminanzwert. Im einzelnen zeigt 9 (A) eine Ansteuerung nach dem Stand der Technik, bei der die Rahmenfrequenz auf 60 Hz festgelegt wird und die relative Einschaltdauer des PWM-Signals auf 100% festgelegt wird. 9 (B) zeigt eine beispielhafte Zeitaufteilungsansteuerung entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung während zwei Teilrahmenperioden, wenn die Einheitsrahmenfrequenz auf 120 Hz festgelegt wird und die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals auf 50% festgelegt wird.
Wenn sich, wie in 9 (A) dargestellt, ein Grauwert eines dargestellten Bildes von einem ersten Grauwert (beispielsweise einem dunkel grauen Wert) zu einem zweiten Grauwert (beispielsweise einem hellgrauen Wert) durch Ansteuerung der Flüssigkristalle LC und Einschalten der Lichtquellen BL bei einer relativen Einschaltdauer von 100% ändert, ändert sich die Helligkeit der Anzeigetafel allmählich zu einem ersten Zielhelligkeitswert (1.0) zur Erreichung des zweiten Grauwerts. In 9 (A) bezeichnet ein MPRT-Wert eine Ansprechzeit, bis die Helligkeit der Anzeigetafel von 10% (d. h. 0,2) bis 90% (d. h. 0,9) des ersten Zielhelligkeitswerts (1.0) variiert. Der MPRT-Wert beträgt 13,93 ms (= 17,38 ms - 3,45 ms).
Wenn sich hingegen, wie in 9 (B) dargestellt, ein Grauwert eines dargestellten Bildes von einem ersten Grauwert (beispielsweise einem dunkelgrauen Wert) zu einem zweiten Grauwert (beispielsweise einem hellgrauen Wert) durch Ansteuerung der Flüssigkristalle LC und Einschalten der Lichtquellen BL bei einer relativen Einschaltdauer von 50% ändert, verändert sich die Helligkeit der Anzeigetafel allmählich bis zu einem zweiten Zielhelligkeitswert (0,5) zur Erreichung des zweiten Grauwerts. In 9 (B) bezeichnet ein MPRT-Wert eine Ansprechzeit, bis die Luminanz der Anzeigetafel von 10% (d. h. 0,05) bis 90% (d.h. 0,45) des zweiten Zielhelligkeitswerts (0,5) variiert. Der MPRT-Wert beträgt 3,71 ms (= 8,62 ms - 4,91 ms). Da die relative Einschaltdauer der Lichtquellen BL in 9 (B) 50% beträgt, entspricht der zweite Zielhelligkeitswert (0,5) der Hälfte des ersten Zielhelligkeitswerts (1,0).
Wie 9 (B) zu entnehmen ist, kann die vorliegende Ausführungsform der Erfindung den MPRT-Wert stark reduzieren, verglichen mit dem in 9 (A) dargestellten Stand der Technik, so dass die MPRT-Leistung stark verbessert wird.
10 zeigt eine Veränderung von Pegeln des Treiberstroms in Abhängigkeit von der maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals zur Kompensation einer Luminanzreduktion im Blinkbetrieb. Wie in 10 dargestellt, ist ein Pegel des Treiberstroms umgekehrt proportional zu der maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals. Wenn beispielsweise der Referenzstrompegel A so definiert ist, dass er den Strompegel darstellt, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM 100% beträgt, kann der Pegel des Treiberstroms auf einen Wert (d. h. 2A) entsprechend dem Zweifachen des Referenzstrompegels A festgelegt werden, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals 50% beträgt; auf einen Wert (d. h. 3A) entsprechend dem Dreifachen des Referenzstrompegels A, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals 33% beträgt; auf einen Wert (d. h. 4A) entsprechend dem Vierfachen des Referenzstrompegels A, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals 25% beträgt; und auf einen Wert (d. h. 5A) entsprechend dem Fünffachen des Referenzstrompegels A, wenn die maximale relative Einschaltdauer des PWM-Signals 20% beträgt. In 10 wird der Referenzstrompegel A, welches der Strompegel entsprechend 100% der maximalen relativen Einschaltdauer des PWM-Signals ist, zuvor in einem bestimmten Register des Lichtquellensteuerschaltkreises 14 gespeichert.
11 zeigt eine Anordnung des Lichtquellensteuerschaltkreises 14 zur Verbesserung der MPRT-Leistung und zur Durchführung eines globalen Abblendens oder eines lokalen Abblendens. Wie in 11 dargestellt ist, umfasst die Lichtquellensteuereinheit 14 eine Eingangsbildanalyseeinheit 141, eine Datenmodulationseinheit 142 und eine Betriebseinstelleinheit 143.
Die Eingangsbildanalyseeinheit 141 berechnet ein Histogramm (d. h. eine kumulative Verteilungsfunktion) der Daten RGB des Eingangsbildes und berechnet einen für einen Rahmen repräsentativen Wert aus dem Histogramm. Der für den Rahmen repräsentative Wert kann unter Verwendung eines Mittelwerts, eines Modalwerts (bezeichnend einen Wert, der am häufigsten in dem Histogramm auftaucht), usw. des Histogramms berechnet werden. Der für den Rahmen repräsentative Wert kann auf Grundlage des gesamten Bildschirms der Flüssigkristallanzeigetafel 10 bei globaler Abblendung berechnet werden und kann auf Grundlage jedes vorbestimmten Blocks bei der lokalen Abblendung berechnet werden. Die Eingangsbildanalyseeinheit 141 bestimmt einen Verstärkungswert G in Abhängigkeit von dem für den Rahmen repräsentativen Wert. Der Verstärkungswert G wird an die Datenmodulationseinheit 142 und an die Betriebeinstelleinheit 143 weitergegeben. Der Verstärkungswert G kann als großer Wert bestimmt werden, wenn der für den Rahmen repräsentative Wert zunimmt, und kann als kleiner Wert bestimmt werden, wenn der für den Rahmen repräsentative Wert abnimmt. Die Eingangsbildanalyseeinheit 141 kann einen Abblendwert für jeden der Blöcke in Abhängigkeit von dem für den Rahmen repräsentativen Wert beim lokalen Abblenden bestimmen und anschließend den Verstärkungswert G von jedem der Blöcke auf Grundlage jedes Abblendungswerts berechnen.
Die Datenmodulationseinheit 142 moduliert die Eingangsbilddaten RGB auf Grundlage des Verstärkungswerts G, der von der Eingangsbildanalyseeinheit 141 erhalten wird, um einen dynamischen Bereich der Eingangsdaten zur Flüssigkristallanzeigetafel 10 zu erweitern. Wenn der Verstärkungswert G von der Eingangsbildanalyseeinheit 141 zunimmt, kann eine Aufwärtsmodulationsbreite der Eingangsbilddaten RGB zunehmen. Wenn ferner der Verstärkungswert G von der Eingangsbildanalyseeinheit 141 zunimmt, kann eine Abwärtsmodulationsbreite der Eingangsbilddaten RGB zunehmen. Ein Datenmodulationsvorgang der Datenmodulationseinheit 142 kann unter Verwendung einer Lookuptabelle durchgeführt werden.
Die Betriebseinstelleinheit 143 kann die relative Einschaltdauer des PWM-Signals in Abhängigkeit von dem Verstärkungswert G einstellen, der von der Eingangsbildanalyseeinheit 141 erhalten wird. Die relative Einschaltdauer des PWM-Signals wird als ein Wert proportional zum Verstärkungswert G innerhalb eines Bereichs gleich oder kleiner als die vorher festgelegte maximale relative Einschaltdauer bestimmt. Die relative Einschaltdauer des PWM-Signals kann auf Grundlage des gesamten Bildschirms der Flüssigkristallanzeigetafel oder auf Grundlage von jedem der Blöcke eingestellt werden.
Wie zuvor beschrieben, werden in der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung Daten in die Flüssigkristallanzeigetafel durch gleichzeitiges Zuführen des Gatepulses in beiden Richtungen von oben und von unten der Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel geschrieben, die gleichen Daten werden wiederholt während eines Rahmens angezeigt, der in eine erste und zweite Teilrahmenperiode aufgeteilt wird, wobei alle Lichtquellen während der ersten Teilrahmenperiode abgeschaltet werden und dann während des zweiten Teilrahmenperiode eingeschaltet werden. Hierdurch kann eine Differenz zwischen der Einschaltzeit der Lichtquellen und der Sättigungszeit der Flüssigkristalle stark reduziert werden, unabhängig von einem Ort auf der Anzeigefläche der Flüssigkristallanzeigetafel. Femer kann ein Zuwachs des Treiberstroms der Lichtquellen eine Reduktion der Luminanz der Flüssigkristallanzeigetafel reduzieren, die durch den blinkenden Betrieb verursacht wird. Hierdurch kann die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die MPRT-Leistung ohne Reduktion der Luminanz und ohne Lichtinterferenzen stark verbessern.
Da die Lichtquellen blinkend angesteuert werden, um die MPRT-Leistung zu verbessern, ist es ferner bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung derselben möglich, die Lichtquellen selbst dann blinkend anzusteuern, wenn eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp kann dünner sein als eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ, bei der ein ausreichender Zwischenraum zwischen Lichtquellen und einer Diffusionsplatte zur Lichtverteilung erforderlich ist. Somit kann die Verwendung einer Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp zum dünnen Querschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung beitragen.

Claims

Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend: eine Flüssigkristallanzeigetafel (10), die in eine erste Anzeigefläche (10A) und eine zweite Anzeigefläche (10B) unterteilt ist, und Datenleitungen und Gateleitungen aufweist; einen ersten Datentreiberschaltkreis (12A) zur Ansteuerung von Datenleitungen (DL) der ersten Anzeigefläche; einen zweiten Datentreiberschaltkreis (12B) zur Ansteuerung von Datenleitungen (DL) der zweiten Anzeigefläche; einen Gatetreiberschaltkreis (13) zur aufeinanderfolgenden Zuführung eines Gatepulses zum Abtasten der ersten Anzeigefläche an Gateleitungen (GL) der ersten Anzeigefläche und zur aufeinanderfolgenden Zuführung eines Gatepulses zum Abtasten der zweiten Anzeigefläche an Gateleitungen der zweiten Anzeigefläche; eine Zeitsteuerung (11) zur Einteilung einer Einheitsrahmenperiode in eine erste und zweite Teilrahmenperiode; eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigetafel (10), wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) eine Vielzahl von Lichtquellen (16) umfasst; und eine Lichtquellentreiberschaltkreis zum Abschalten aller der Vielzahl von Lichtquellen (16) während der ersten Teilrahmenperiode und zum Einschalten aller der Vielzahl von Lichtquellen (16) zu einem Einschaltzeitpunkt innerhalb der zweiten Teilrahmenperiode.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Zeitsteuerung eine Betriebszeit des ersten Datentreiberschaltkreises (12A), des zweiten Datentreiberschaltkreises (12B) und des Gatetreiberschaltkreises (13) unter Benutzung einer Rahmenfrequenz steuert, die größer als eine Einheitsrahmenfrequenz ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, bei welcher die Einheitsrahmenfrequenz gleich oder größer ist als 75 Hz.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die Zeitsteuerung eine Betriebszeit des ersten Datentreiberschaltkreises (12A), des zweiten Datentreiberschaltkreises (12B) und des Gatetreiberschaltkreises (13) unter Verwendung einer Rahmenfrequenz gleich (Einheitsrahmenfrequenz)*N steuert, wobei N eine positive ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp ist, bei der die Vielzahl von Lichtquellen (16) zumindest an einer Seite einer Lichtführungsplatte innerhalb der Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einschaltzeit von einer relativen Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals abhängt, nachdem die Flüssigkristalle in einem mittleren Bereich der ersten Anzeigefläche (10A) oder der zweiten Anzeigefläche (10B) entsprechend Einheitsrahmendaten gesättigt sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Hintergrundbeleuchtung (18) eine Lichtführungsplatte aufweist, mit einem Muster aus der folgenden Gruppe: eingedrückte Muster; erhabene Muster; prismatische Muster und linsenförmige Muster.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein Pegel eines Ansteuerstroms, der die Vielzahl von Lichtquellen (16) ansteuert, umgekehrt proportional zu einer maximalen relativen Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals ist, das von der Lichtquellensteuereinheit ausgegeben wird.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Einschaltzeit der Vielzahl der Lichtquellen (16) verzögert wird, wenn eine maximale relative Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals abnimmt.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Zeitsteuerung einen Eingangswert und einen kopierten Wert synchronisiert, um den ersten und zweiten Datentreiberschaltkreisen (12A,12B) während der ersten und zweiten Teilrahmenperiode wiederholt einen gleichen Wert zuzuführen.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der eine Abtastrichtung der ersten Anzeigefläche (10A) und eine Abtastrichtung der zweiten Anzeigefläche (10B) entgegengesetzt zueinander sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Lichtquellensteuerschaltkreis (14) zur Erzeugung eines impulsbreiten-modulierten Signals zur Steuerung der Einschaltzeit der Vielzahl von Lichtquellen (16).
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der der Lichtquellensteuerschaltkreis (14) umfasst: eine Datenanalyseeinheit zur Berechnung eines einen Rahmen repräsentierenden Werts; eine Datenmodulationseinheit zur Modulierung eines Einheitsrahmens auf Grundlage des den Rahmen repräsentierenden Werts; und eine Einschaltdauer-Anpassungseinheit zur Anpassung einer relativen Einschaltdauer des impulsbreiten-modulierten Signals auf Grundlage des den Rahmen repräsentierenden Werts.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der die Einheitsrahmendaten Eingangsrahmendaten und Interpolationsrahmendaten und die Einheitsrahmenfrequenz umfassen.
Verfahren zur Ansteuerung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend: - Beleuchten einer Flüssigkristallanzeigetafel (10), die in eine erste Anzeigefläche (10A) und eine zweite Anzeigefläche (10B) unterteilt ist und Datenleitungen (DL) und Gateleitungen (GL) aufweist, wobei die Flüssigkristallanzeigetafel (10) eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (18) mit einer Vielzahl von Lichtquellen (16) umfasst; - Unterteilen einer Einheitsrahmenperiode in eine erste Teilrahmenperiode und eine zweite Teilrahmenperiode mittels einer Zeitsteuerung; und - Abschalten der Vielzahl von Lichtquellen (16) während der ersten Teilrahmenperiode und Einschalten der Vielzahl von Lichtquellen (16) zu einem Einschaltzeitpunkt innerhalb der zweiten Teilrahmenperiode durch einen Lichtquellentreiberschaltkreis.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem ein Pegel eines Ansteuerstroms zur Ansteuerung der Vielzahl von Lichtquellen (16) umgekehrt proportional zu einer maximalen relativen Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals ist, das von dem Lichtquellensteuerschaltkreis ausgegeben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem der Einschaltzeitpunkt der Vielzahl von Lichtquellen (16) verzögert wird, wenn eine maximale relative Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals abnimmt.
Verfahren gemäß Anspruch 16, ferner umfassend die Erzeugung eines impulsbreiten-modulierten Signals zur Steuerung des Einschaltzeitpunkts der Vielzahl von Lichtquellen (16) durch einen Lichtquellensteuerschaltkreis.
Verfahren gemäß Anspruch 16, ferner umfassend: - Berechnen eines für einen Rahmen repräsentativen Werts auf Grundlage von Daten, die entweder an die gesamte Fläche der Flüssigkristallanzeigetafel (10) oder an einen Bereich der Flüssigkristallanzeigetafel (10) geliefert werden; und - Anpassen einer relativen Einschaltdauer eines impulsbreiten-modulierten Signals auf Grundlage des den Rahmen repräsentativen Werts.