CN101615385B - 图像显示装置、图像显示装置组装体及它们的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了图像显示装置、图像显示装置组装体及它们的驱动方法。该图像显示装置包括：图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素，各个所述像素包含分别用于显示第一、第二、第三原色的第一、第二、第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及信号处理部，对于第(p，q)个像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数)，所述信号处理部被配置成接收信号值分别为x1-(p，q)、x2-(p，q)、x3-(p，q)的第一、第二、第三亚像素输入信号，并输出信号值分别为X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)、X4-(p，q)且分别用于确定所述第一、第二、第三、第四亚像素的显示灰度的第一、第二、第三、第四亚像素输出信号。在本发明中，能提高被显示图像的辉度，也能降低电力消耗。

Description

图像显示装置、图像显示装置组装体及它们的驱动方法
相关申请的交叉参考
本申请包含与2008年6月23日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-163100和2009年3月30日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-081605的公开内容相关的主题，在此将这两个日本专利申请的全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及图像显示装置、该图像显示装置的驱动方法、使用该图像显示装置的图像显示装置组装体以及该图像显示装置组装体的驱动方法。
背景技术
近年来，例如在诸如彩色液晶显示装置等图像显示装置的情况下，提高的性能引起了电力消耗增大的问题。特别地，例如在彩色液晶显示装置的情况下，随着精细度的提高、色彩再现范围的扩大和辉度的提高，背光源的电力消耗也不受欢迎地增大了。为了解决这些问题，人们注意到通过利用用于显示白色的白色显示亚像素来提高显示辉度的技术。依照该技术，将显示像素配置成包括四个亚像素，这四个亚像素的示例性代表是用于显示红色的红色显示亚像素、用于显示绿色的绿色显示亚像素和用于显示蓝色的蓝色显示亚像素这三个亚像素再加上白色显示亚像素。另外，在具有与现有图像显示装置相同的电力消耗的情况下，上述基于四个亚像素的结构提供了较高的辉度，因此，在提供与现有图像显示装置相同的辉度的情况下，能够降低背光源的电力消耗。
在此情况下，作为示例，日本专利特许公报No.3167026中所公开的彩色图像显示装置采用了：用于根据输入信号来产生加色三原色法中的三种不同类型彩色信号的部件；以及用于通过对具有不同色相(hue)的上述各彩色信号以等比率(equal rate)进行加色法来产生辅助信号、并用于提供具有该辅助信号和三种不同类型彩色信号这四种不同类型显示信号的显示部的部件，该三种不同类型彩色信号各自是通过由具有三种不同色相的上述三种不同彩色信号之一减去上述辅助信号而得到的。
值得注意的是，上述三种不同类型彩色信号被分别用于驱动红色显示亚像素、绿色显示亚像素和蓝色显示亚像素。另一方面，上述辅助信号被用于驱动白色显示亚像素。
另外，日本专利特许公报No.3805150公开了一种能够进行彩色显示的液晶显示装置。该液晶显示装置设有使用了主像素单位的液晶面板，各个主像素单位包括红色输出用亚像素、绿色输出用亚像素、蓝色输出用亚像素和辉度用亚像素。该液晶显示装置具有运算部件，该运算部件利用从输入图像信号得到的分别用于红色输入用亚像素、绿色输入用亚像素和蓝色输入用亚像素的数字值Ri、Gi和Bi，求出用于驱动辉度用亚像素的数字值W以及用于驱动红色输出用亚像素的数字值Ro、用于驱动绿色输出用亚像素的驱动数字值Go和用于驱动蓝色输出用亚像素的数字值Bo。上述运算部件的特征在于，该运算部件求出了满足下面条件的数字值Ro、数字值Go、数字值Bo和数字值W：
Ri:Gi:Bi＝(Ro+W):(Go+W):(Bo+W)，
并且与仅包括红色输入用亚像素、绿色输入用亚像素和蓝色输入用亚像素的结构相比，由于添加了辉度用亚像素，因而这些值Ro、Go、Bo和W增强了辉度。
日本专利特许公报No.3167026和日本专利特许公报No.3805150中公开的技术增加了白色显示亚像素的辉度，但是未增加红色显示亚像素、绿色显示亚像素和蓝色显示亚像素中的各个亚像素的辉度。因此，这些技术会引起发生色彩混浊(color dullness)的问题。发生色彩混浊的现象被称为同时对比(simultaneous contrast)。特别地，在具有较高视感度(luminosity factor)的黄色的情况下，同时对比现象的发生是显著的。
发明内容
因此，期望提供一种图像显示装置，其能够可靠地避免出现色彩混浊的问题，还期望提供用于驱动该图像显示装置的驱动方法、包含该图像显示装置的图像显示装置组装体以及该图像显示装置组装体的驱动方法。
为了解决上述问题，本发明第一种实施形态提供一种图像显示装置(例如，图1的框图中所示的图像显示装置10)，其包括：(A)图像显示面板(例如图像显示面板30)，所述图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个像素，各个所述像素包含用于显示第一原色的第一亚像素、用于显示第二原色的第二亚像素、用于显示第三原色的第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及(B)信号处理部(例如信号处理部20)，对于第(p，q)个像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数)，所述信号处理部被配置为接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号。
为了解决上述问题，本发明提供一种图像显示装置组装体，其包括上述本发明第一种实施形态的图像显示装置和用于向该图像显示装置的背面照射光的面状光源装置(例如面状光源装置50)。
根据本发明第一种实施形态的图像显示装置和上述图像显示装置组装体，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，所述信号处理部中存储有被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)。所述信号处理部进行以下处理：(B-1)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(B-2)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及(B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
在此情况下，本发明提供的图像显示装置组装体优选具有这样的结构，在该结构中，由所述面状光源装置产生的光的辉度基于所述伸长系数α0而被减小。
另一方面，为了解决上述问题，本发明第二种实施形态提供一种图像显示装置(例如图16所示的图像显示装置)，其包括：(A-1)第一图像显示面板(例如红色发光器件板300R)，所述第一图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个第一亚像素，各个所述第一亚像素用于显示第一原色；(A-2)第二图像显示面板(例如绿色发光器件板300G)，所述第二图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个第二亚像素，各个所述第二亚像素用于显示第二原色；(A-3)第三图像显示面板(例如蓝色发光器件板300B)，所述第三图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个第三亚像素，各个所述第三亚像素用于显示第三原色；(A-4)第四图像显示面板(例如白色发光器件板300W)，所述第四图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个第四亚像素，各个所述第四亚像素用于显示第四色；(B)信号处理部，对于第(p，q)个第一、第二和第三亚像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数)，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号；以及(C)合成部件，其被配置为用于合成由所述第一、第二、第三和第四图像显示面板输出的图像。
此外，根据本发明第二种实施形态的图像显示装置，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，所述信号处理部中存储有被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)。所述信号处理部进行以下处理：(B-1)基于各自具有所述第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中的各组亚像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(B-2)基于在各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个第四亚像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；及(B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第一亚像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第二亚像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第三亚像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
此外，为了解决上述问题，本发明第三种实施形态提供一种采用了场序系统的图像显示装置(例如图1的框图中所示的图像显示装置10)，其包括：(A)图像显示面板(例如图像显示面板30)，所述图像显示面板具有二维矩阵状布局的P×Q个像素；以及(B)信号处理部(例如信号处理部20)，对于第(p，q)个像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数)，所述信号处理部被配置为接收信号值为x1-(p，q)的第一输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定第一原色的显示灰度的第一输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定第二原色的显示灰度的第二输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定第三原色的显示灰度的第三输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定第四色的显示灰度的第四输出信号。
此外，根据本发明第三种实施形态的图像显示装置，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，所述信号处理部中存储有被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)。所述信号处理部进行以下处理：(B-1)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(B-2)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及(B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
此外，本发明依照为了解决上述问题的本发明第一种实施形态而提供的图像显示装置驱动方法，是用于驱动本发明第一种实施形态图像显示装置的方法。
另外，本发明为了解决上述问题而提供的图像显示装置组装体驱动方法，是用于驱动本发明图像显示装置组装体的方法。
此外，根据用于驱动本发明第一种实施形态图像显示装置的方法和用于驱动图像显示装置组装体的方法，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，把被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中。所述信号处理部进行以下处理：(a)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(b)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及(d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
此外，在用于驱动图像显示装置组装体的方法的情况下，在步骤(d)之后，进行步骤(e)，从而基于所述伸长系数α0减小由所述面状光源装置产生的光的辉度。
另外，本发明依照为了解决上述问题的本发明第二种实施形态而提供的图像显示装置驱动方法，是用于驱动本发明第二种实施形态图像显示装置的方法。
此外，根据用于驱动本发明第二种实施形态图像显示装置的方法，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，把被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中。所述信号处理部进行以下处理：(a)基于各自具有所述第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中的各组亚像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(b)基于在各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个第四亚像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及(d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第一亚像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第二亚像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第三亚像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
此外，本发明依照为了解决上述问题的本发明第三种实施形态而提供的图像显示装置驱动方法，是用于驱动本发明第三种实施形态图像显示装置的方法。
另外，根据用于驱动本发明第三种实施形态图像显示装置的方法，在通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中，把被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中。所述信号处理部进行以下处理：(a)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；(b)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及(d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
根据本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置或者该图像显示装置的驱动方法以及本发明提供的图像显示装置组装体或该图像显示装置组装体的驱动方法，在通过增加第四色而扩大的HSV色空间中，信号处理部中存储有被表示为变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)。该处理部进行以下处理(或以下步骤)：基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值(或基于各自具有所述第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，或基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值)，求出所述多个像素中的各个像素(或各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的各组亚像素)的饱和度S和亮度值V(S)；基于至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素(或第(p，q)个第四亚像素)中的所述输出信号值X4-(p，q)；以及基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述输出信号值X3-(p，q)。
如上所述基于伸长系数α0来使输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)伸长的结果是，白色显示亚像素的辉度以与现有技术相同的方式增加。然而与现有技术不同的是，没有出现红色显示亚像素的辉度、绿色显示亚像素的辉度或蓝色显示亚像素的辉度不增加的情况。也就是说，上述图像显示装置或该图像显示装置的驱动方法以及上述图像显示装置组装体或该图像显示装置组装体的驱动方法不仅提高了白色显示亚像素的辉度，而且提高了红色显示亚像素的辉度、绿色显示亚像素的辉度或蓝色显示亚像素的辉度。因此，上述图像显示装置或该图像显示装置的驱动方法以及上述图像显示装置组装体或该图像显示装置组装体的驱动方法能够非常可靠地避免出现色彩混浊的问题。
此外，根据本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置或者该图像显示装置的驱动方法，能够提高被显示图像的辉度。因此，该图像显示装置最适宜于显示诸如静态图像、广告图像等图像或者便携电话的待机屏幕(idle screen)中的图像。另一方面，根据本发明的图像显示装置组装体或该图像显示装置组装体的驱动方法，能够基于伸长系数α0来减小由面状光源装置产生的光的辉度。因此，也就能够降低面状光源装置的电力消耗。
附图说明
图1是示出了本发明第一实施例图像显示装置的概念图；
图2A和图2B各自是示出了本发明第一实施例图像显示装置中的图像显示面板和图像显示面板驱动电路的概念图；
图3A是示出了普通圆柱形HSV色空间的概念图，且图3B是示出了饱和度(S)与亮度值(V)之间关系的模型的图；
图3C是示出了本发明第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的圆柱形HSV色空间的概念图，且图3D是示出了饱和度(S)与亮度值(V)之间关系的模型的图；
图4A和图4B分别是示出了在本发明第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的圆柱形HSV色空间中，饱和度(S)与亮度值(V)之间关系的模型的图；
图5是示出了在本发明第一实施例中增加作为第四色的白色之前的现有HSV色空间、本发明第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的HSV色空间以及输入信号的饱和度(S)与亮度值(V)之间的示例性关系的图；
图6是示出了在本发明第一实施例中增加作为第四色的白色之前的现有HSV色空间、本发明第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的HSV色空间以及完成了伸长处理(extension process)的输出信号的饱和度(S)与亮度值(V)之间的示例性关系的图；
图7A和图7B分别是示出了输入信号值和输出信号值的模型的图，并且用来说明在实施本发明第一实施例图像显示装置的驱动方法及图像显示装置组装体的驱动方法时所进行的伸长处理与日本专利特许公报No.3805150中公开的处理方法的处理之间的差异；
图8是示出了构成本发明第二实施例图像显示装置组装体的图像显示面板和面状光源装置的概念图；
图9是示出了在本发明第二实施例图像显示装置组装体中所采用的面状光源装置的面状光源装置驱动电路的图；
图10是示出了在本发明第二实施例图像显示装置组装体中所采用的面状光源装置中，诸如面状光源单元等元件的位置和排列的模型的图；
图11A和图11B各自是用来说明在面状光源装置驱动电路的控制下、面状光源单元的光源辉度Y2的增减状态的概念图，假设在与显示区域单元中的信号最大值Xmax-(s，t)相应的控制信号已被供给至亚像素的情况下，该面状光源单元产生显示辉度的第二规定值y2；
图12是示出了本发明第三实施例图像显示装置的等效电路的图；
图13是示出了在本发明第三实施例图像显示装置中所采用的图像显示面板的概念图；
图14A是示出了本发明第四实施例图像显示装置的等效电路的图，且图14B是示出了在该图像显示装置中所采用的发光器件面板的模型的截面图；
图15是示出了本发明第四实施例图像显示装置的另一等效电路的图；
图16是示出了本发明第四实施例的图像显示装置的概念图；
图17A和图17B各自是示出了本发明第四实施例的另一图像显示装置的概念图；
图18A和图18B各自是示出了本发明第五实施例的图像显示装置的概念图；以及
图19是示出了边光型(或侧光型)面状光源装置的概念图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的优选实施例。然而，本发明的实施并不限于这些实施例。也就是说，各实施例中的各种数值、材料、构成和结构是示例性的。值得注意的是，按照下面布置的小标题顺序来说明本发明：
1：本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置及它们的驱动方法和本发明的图像显示装置组装体及它的驱动方法的一般说明
2：第一实施例(本发明第一实施例的图像显示装置及它的驱动方法和本发明的图像显示装置组装体及它的驱动方法)
3：第二实施例(第一实施例的变形例)
4：第三实施例(第一实施例的另一个变形例)
5：第四实施例(本发明第二种实施形态的图像显示装置及它的驱动方法)
6：第五实施例(本发明第三种实施形态的图像显示装置及它的驱动方法，以及其它内容)
本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置及它们的驱动方法和本发 明的图像显示装置组装体及它的驱动方法的一般说明
在本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置及用于驱动本发明第一～第三种实施形态的图像显示装置的驱动方法和本发明以优选方式提供的图像显示装置组装体及用于驱动本发明提供的图像显示装置组装体的驱动方法(在下文中，它们也被简称为本发明，该词是上述各装置和各驱动方法的通用技术术语)中，信号处理部能够基于下面的方程式求出信号值：
X1-(p，q)＝α0·x1-(p，q)-χ·X4-(p，q)       (1-1)
X2-(p，q)＝α0·x2-(p，q)-χ·X4-(p，q)     (1-2)
X3-(p，q)＝α0·x3-(p，q)-χ·X4-(p，q)     (1-3)
在上述方程式中，符号χ表示依赖于图像显示装置的常数，符号X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)分别表示在第(p，q)个像素(或者第(p，q)组第一、第二和第三亚像素)中的输出信号值。另一方面，符号x1-(p，q)表示第一亚像素输入信号的信号值，符号x2-(p，q)表示第二亚像素输入信号的信号值并且符号x3-(p，q)表示第三亚像素输入信号的信号值。
在此情况下，将上面引用的常数χ表达如下：
χ＝BN4/BN1-3
在上述方程式中，符号BN1-3表示在如下假设情况下的一组第一、第二和第三亚像素的辉度，在该假设情况中：具有与第一亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供给第一亚像素，具有与第二亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供给第二亚像素信号，并且具有与第三亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供给第三亚像素。另一方面，符号BN4表示在如下假设情况下的第四亚像素的辉度，在该假设情况中：具有与第四亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供给第四亚像素。
值得注意的是，常数χ的值是图像显示装置和图像显示装置组装体所固有的值，并根据图像显示装置和图像显示装置组装体被唯一地确定。
在具有上述优选结构的本发明中，基于下面的方程式能够求出在第(p，q)个像素(或者第(p，q)组第一、第二和第三亚像素)的HSV色空间中的饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)：
S(p，q)＝(Max(p，q)-Min(p，q))/Max(p，q)     (2-1)
V(p，q)＝Max(p，q)                           (2-2)
值得注意的是，技术术语“HSV色空间”中的符号H表示意味着颜色类型的色相，技术术语“HSV色空间”中的符号S表示意味着颜色锐度的饱和度(或者色度)，且技术术语“HSV色空间”中的符号V表示意味着颜色明度或亮度的亮度值。在上述方程式中，符号Max(p，q)表示三个亚像素输入信号的信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)之中的最大值，且符号Min(p，q)表示三个亚像素输入信号的信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)之中的最小值。饱和度S能够具有0～1范围内的值，亮度值V能够具有0～(2n-1)范围内的值，并且表达式(2n-1)中的符号n是代表着显示灰度位的数量的整数。
另外，在此情况下，输出信号值X4-(p，q)能够具有基于最小值Min(p，q)和伸长系数α0而被确定的形态。
作为一种选择，输出信号值X4-(p，q)能够具有基于最小值Min(p，q)而被确定的形态。作为另一种选择，能够基于下面给出的方程式之一来示例性地得到输出信号值X4-(p，q)。
X4-(p，q)＝C1[Min(p，q)]2·α0，或者
X4-(p，q)＝C2[Max(p，q)]1/2·α0，或者
X4-(p，q)＝C3[Min(p，q)/Max(p，q)]·α0，或者
X4-(p，q)＝C3(2n-1)·α0，或者
X4-(p，q)＝C4{(2n-1)×[Min(p，q)]/[Max(p，q)-Min(p，q)]}·α0，或者
X4-(p，q)＝C4(2n-1)·α0，或者
X4-(p，q)＝α0·C5([Max(p，q)]1/2和Min(p，q)二者之中较小的那个值)
在上述给定的方程式中，各个符号C1、C2、C3、C4和C5表示常数。值得注意的是，在试做图像显示装置或图像显示装置组装体的过程中适当地选择X4-(p，q)的值。例如，图像观察者对图像进行评估并由此确定X4-(p，q)的适当值。
另外，在包括上述优选结构和优选形态的本发明各实施例中，基于多个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素)中的Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]的至少一个值来求出伸长系数α0。然而，还可以提供一种也能基于诸如最小值(αmin)这样一个值来求出伸长系数α0的结构。作为一种选择，根据要被显示的图像，例如将(1±0.4)·αmin范围内的值取为伸长系数α0。
另外，基于多个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素)中的Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]的至少一个值来求出伸长系数α0。然而，还可以提供一种也能基于诸如最小值(αmin)这样一个值来求出伸长系数α0的结构。作为另一种选择，从最小值αmin开始，依次求出多个相对较小值α(S)，把从最小值αmin开始的各个相对较小值α(S)的平均值(αave)取为伸长系数α0。作为又一种选择，将(1±0.4)·αave范围内的值取为伸长系数α0。作为再一种选择，如果在从最小值αmin开始依次求出相对较小值α(S)的运算中使用的像素数量(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素的组数)等于或小于预先确定值，则改变在从最小值αmin开始依次求出相对较小值α(S)的运算中使用的像素数量(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素的组数)，然后从最小值αmin开始再依次求出相对较小值α(S)。
另外，可以提供包括上面已说明的优选结构和优选形态的本发明实施例，该优选结构和优选形态具有利用白色作为第四色的结构。然而，第四色决不是限于白色。也就是说，第四色能够是白色以外的颜色。例如，第四色也可以是黄色、青色或洋红色。如果使用白色以外的颜色作为第四色并基于该图像显示装置来构造彩色液晶显示装置，则可以提供进一步包括第一彩色滤光器、第二彩色滤光器和第三彩色滤光器的结构，所述第一彩色滤光器位于第一亚像素与图像观察者之间从而用作使第一原色光通过的滤光器，所述第二彩色滤光器位于第二亚像素与图像观察者之间从而用作使第二原色光通过的滤光器，所述第三彩色滤光器位于第三亚像素与图像观察者之间从而用作使第三原色光通过的滤光器。
另外，可以提供包括上面已说明的优选结构和优选形态的本发明实施例，该优选结构和优选形态具有如下结构，在该结构中，将全部P×Q个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的全部P×Q组亚像素)作为各自要求出饱和度S和亮度值V的多个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素)。作为一种选择，可以提供包括上面已说明的优选结构和优选形态的本发明实施例，该优选结构和优选形态具有如下结构，在该结构中，将(P/P0×Q/Q0)个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的(P/P0×Q/Q0)组亚像素)作为各自要求出饱和度S和亮度值V的多个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素)。在此情况下，符号P0和Q0代表满足方程式P≥P0和Q≥Q0的值。另外，比值P/P0和Q/Q0中的至少一者是各自等于或者大于2的整数。值得注意的是，比值P/P0和Q/Q0的具体示例是2、4、8和16等，这些值分别是2的n次幂，其中符号n是正整数。通过采用前一种结构，不会有图像质量波动并因此能够最大程度地保持图像质量良好。另一方面，如果采用后一种结构，则能够简化信号处理部的电路。
值得注意的是，在这种情况下，例如将比率P/P0设为4(即P/P0＝4)并将比率Q/Q0设为4(即Q/Q0＝4)，求出每四个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的每四组亚像素)的饱和度S和亮度值V。另外，为了保持这四个像素中的三个(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的这四组亚像素中的三组)，在一些情况下Vmax(S)/V(S)[≡α(S)]的值可以小于伸长系数α0。也就是说，在一些情况下，被伸长的输出信号的值可以超过Vmax(S)。在这些情况下，被伸长的输出信号的上限可以设成与Vmax(S)一致的值。
另外，可以提供包括上面已说明的优选结构和优选形态的本发明实施例，该优选结构和优选形态具有如下结构，在该结构中，确定每个图像显示帧的伸长系数α0。
发光器件能够被用作构成面状光源装置的各个光源。更具体地，能够将发光二极管(light emitting diode，LED)用作光源。这是因为作为发光器件的发光二极管仅仅占据很小的空间，从而能够轻松地布置多个发光器件。作为发光器件的发光二极管的典型示例是白光发光二极管。白光发光二极管是出射白色光的发光二极管。白光发光二极管是通过将紫外光发光二极管或者蓝光发光二极管与发光粒子结合而得到的。
发光粒子的典型示例是红光发光荧光体粒子、绿光发光荧光体粒子和蓝光发光荧光体粒子。用于制造红光发光荧光体粒子的材料是Y2O3:Eu、YVO4:Eu、Y(P，V)O4:Eu、3.5MgO·0.5MgF2·Ge2:Mn、CaSiO3:Pb、Mn、Mg6AsO11:Mn、(Sr，Mg)3(PO4)3:Sn、La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、(ME:Eu)S、(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16、ME2Si5N8:Eu、(Ca:Eu)SiN2和(Ca:Eu)AlSiN3。在(ME:Eu)S中的符号ME意味着从由Ca、Sr和Ba构成的组中选择的至少一种类型的原子。在(ME:Eu)S后面的各材料名称中的符号ME与(ME:Eu)S中的符号ME的意思相同。另一方面，(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16中的符号M意味着从由Li、Mg和Ca构成的组中选择的至少一种类型的原子。在(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16后面的各材料名称中的符号M与(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16中的符号M的意思相同。
另外，用于制造绿光发光荧光体粒子的材料是LaPO4:Ce、Tb、BaMgAl10O17:Eu、Mn、Zn2SiO4:Mn、MgAl11O19:Ce、Tb、Y2SiO5:Ce、Tb、MgAl11O19:Ce、Tb和Mn。用于制造绿光发光荧光体粒子的材料还包括(ME:Eu)Ga2S4、(M:RE)x(Si，Al)12(O，N)16、(M:Tb)x(Si，Al)12(O，N)16和(M:Yb)x(Si，Al)12(O，N)16。在(M:RE)x(Si，Al)12(O，N)16中的符号RE意味着Tb和Yb。
另外，用于制造蓝光发光荧光体粒子的材料是BaMgAl10O17:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、Sr2P2O7:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、(Sr，Ca，Ba，Mg)5(PO4)3Cl:Eu、CaWO4和CaWO4:Pb。
然而，发光粒子决不是限于荧光体粒子。例如，发光粒子可以是具有诸如二维量子阱结构、一维量子阱结构(或量子细线)或者0维量子阱结构(或量子点)等量子阱结构的发光粒子。在间接跃迁型硅系材料中，与直接跃迁型的方式相同，具有量子阱结构的发光粒子例如通过将载流子的波函数局域化来利用量子效应，从而高效地将载流子转换成光。
另外，根据普遍已知技术，增加到半导体材料中的稀土原子利用核内跃迁现象而强烈地发光。也就是说，发光粒子能够是应用该技术的发光粒子。
作为一种选择，面状光源装置的光源能够被构造为用于出射红色光的红光发光器件、用于出射绿色光的绿光发光器件和用于出射蓝色光的蓝光发光器件的组合。红色光的典型示例是主发光波长为640nm的光，绿色光的典型示例是主发光波长为530nm的光，并且蓝色光的典型示例是主发光波长为450nm的光。红光发光器件的典型示例是发光二极管，绿光发光器件的典型示例是GaN基发光二极管，并且蓝光发光器件的典型示例是GaN基发光二极管。另外，光源也可包括用于出射红色、绿色和蓝色以外的第四色和第五色等光的发光器件。
发光二极管(light emitting diode，LED)可具有所谓的正面朝上结构或者倒装晶片结构。也就是说，发光二极管被构造成具有基板和在该基板上形成的发光层。基板和发光层构成了这样的结构，在该结构中光从发光层经由基板被照射至外界。更具体地，发光二极管具有层叠结构，该层叠结构例如包括基板、形成在基板上且作为第一导电型层例如n导电型层的第一化合物半导体层、形成在第一化合物半导体层上的活性层以及形成在活性层上且作为第二导电型层例如p导电型层的第二化合物半导体层。另外，发光二极管具有与第一化合物半导体层电连接的第一电极和与第二化合物半导体层电连接的第二电极。构成发光器件的各层能够由普遍已知的化合物半导体材料制成，该化合物半导体材料是基于发光二极管要出射的光的波长来选择的。
也称作背光源的面状光源装置能够具有两种类型之一。也就是说，面状光源装置可以是诸如日本实用新型公开公报No.1988-187120和日本专利公开公报No.2002-277870等文献中公开的直下型(right-belowtype)面状光源装置，或者是诸如日本专利公开公报No.2002-131552等文献中公开的边光型(或侧光型)面状光源装置。
在直下型面状光源装置的情况下，先前说明的作为光源的各个发光器件能够被布置在框架中从而形成阵列。然而，发光器件的布置决不是限于这种结构。在将多个红光发光器件、多个绿光发光器件和多个蓝光发光器件布置在框架内从而形成阵列的结构情况下，这些发光器件的阵列由各自具有红光发光器件、绿光发光器件和蓝光发光器件的多组发光器件构成。该组是在图像显示面板中使用的一组发光器件。更具体地，每组各自具有多个发光器件的多组发光器件构成了图像显示装置。多个发光器件组被布置在图像显示面板的显示屏的水平方向上，从而形成各自具有多个发光器件的多组发光器件的阵列。多个这样的各自具有多个发光器件的多组发光器件的阵列被布置在图像显示面板的显示屏的垂直方向上从而形成矩阵。从上面的说明中明显地看出，发光器件组由一个红光发光器件、一个绿光发光器件和一个蓝光发光器件构成。然而作为一种选择，发光器件组可以由一个红光发光器件、两个绿光发光器件和一个蓝光发光器件构成。作为另一种选择，发光器件组可以由两个红光发光器件、两个绿光发光器件和一个蓝光发光器件构成。也就是说，发光器件组是各自由红光发光器件、绿光发光器件和蓝光发光器件构成的多种组合之一。
值得注意的是，发光器件能够设有取光透镜，该取光透镜与“page 128of Nikkei Electronics，No.889，December 20，2004(《Nikkei Electronics》，2004年12月20日，第889期，第128页)”中所说明的透镜相似。
如果直下型面状光源装置被构造为包括多个面状光源单元，则每个面状光源单元能够被构成为上述一组发光器件或者各自具有多个发光器件的至少两组。作为一种选择，各个面状光源单元能够被构成为一个白光发光二极管或者至少两个白光发光二极管。
如果直下型面状光源装置被构造为包括多个面状光源单元，则能够在每两个相邻面状光源单元之间设置有隔离壁。隔离壁能够由不透明材料制成，该不透明材料不会让从面状光源装置的发光器件照射出的光通过。这种材料的具体示例是丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂和ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。作为一种选择，隔离壁也可由让从面状光源装置的发光器件照射出的光通过的材料制成。这种材料的具体示例是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethacrylic methyl acid，PMMA)树脂、聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin，PC)、聚芳酯树脂(polyarylate resin，PAR)、聚对苯二甲酸乙二酯树脂(polyethylene terephthalate resin，PET)和玻璃。
在隔离壁的表面上能够设置有光扩散及反射功能或者镜面反射功能。为了在隔离壁的表面上设置光扩散及反射功能，通过采用喷砂技术或者通过将具有凹凸表面的膜粘贴至隔离壁的表面上作为光扩散膜，从而在隔离壁的表面上形成凹凸不平。另外，为了在隔离壁的表面上设置镜面反射功能，例如，将光反射膜粘贴至隔离壁的表面上或者通过例如涂敷工艺在隔离壁的表面上形成光反射层。
直下型面状光源装置能够被构造为具有光扩散板、光学功能片组和光反射片。光学功能片组例如包括光扩散片、棱镜片和光偏振转换片。可以使用普遍已知的材料来制造各个光扩散板、光扩散片、棱镜片、光偏振转换片和光反射片。光学功能片组可包括利用间隙而彼此分开或者相互层叠而形成层叠结构的光扩散片、棱镜片和光偏振转换片。例如，光扩散片、棱镜片和光偏振转换片能够相互层叠从而形成层叠结构。光扩散板和光学功能片组被设置在面状光源装置与图像显示面板之间。
另一方面，在边光型面状光源装置的情况下，将光引导板设置为面对着图像显示面板，该图像显示面板例如是液晶显示装置。在光引导板的侧面上设有发光器件。在下面的说明中，光引导板的侧面指的是第一侧面。光引导板具有作为第一面的底面、作为第二面的顶面、上面提到的第一侧面、第二侧面、与第一侧面相面对的第三侧面和与第二侧面相面对的第四侧面。光引导板的更具体整体形状的典型示例是类似于楔形的截头四角锥形。在此情况下，截头四角锥形的两个相互面对的侧面分别相当于第一面和第二面，而截头四角锥形的底面相当于第一侧面。另外，优选设有底面这个表面作为带有凸起和/或凹陷的第一面。从光引导板的第一侧面接收入射光并将该入射光从作为第二面的顶面照射到图像显示面板上。光引导板的第二面能够被制成为像镜面一样平滑或者被设置为具有光扩散效果的喷纹结构(blast texture)，从而形成具有微小凹凸部的表面。
优选在光引导板的底面(或者第一面)上设置有凸起和/或凹陷。也就是说，优选在光引导板的第一面上设置凸起、凹陷或者带有凸起和凹陷的凹凸部。如果在光引导板的第一面上设置带有凸起和凹陷的凹凸部，则能够在连续位置或者不连续位置处布置该凸起和凹陷。可以提供一种结构，在该结构中，设置在光引导板的第一面上的凸起和/或凹陷在延伸方向上排列着，该延伸方向与入射至光引导板的光入射方向成一预定角度。在这种结构中，在光入射至光引导板的方向上沿着与第一面垂直的虚拟平面将光引导板切断的情况下，连续凸起或连续凹陷的截面形状例如是：三角形形状，诸如正方形、矩形或梯形等任何四边形形状，任何多边形形状，或者由平滑曲线围出的形状。由平滑曲线围出的形状的示例是圆形、椭圆形、抛物面形、双曲面形和悬链线形(catenary)。值得注意的是，入射至光引导板的光入射方向与设置在光引导板第一面上的凸起和/或凹陷的延伸方向所成的预定角度为60～120度范围内的值。也就是说，如果入射至光引导板的光入射方向对应于0度的角度，则延伸方向对应于60～120度范围内的角度。
作为一种选择，设置在光引导板第一面上的每个凸起和/或每个凹陷能够被配置成分别作为沿与入射至光引导板的光入射方向成一预定角度的延伸方向不连续地布置着的每个凸起和/或每个凹陷。在此结构中，不连续凸起和不连续凹陷的形状可以是：角锥形状，圆锥形状，圆柱形状，诸如三角柱或四角柱等多角柱形状，或者由平滑曲面围成的多种立体形状的任何一种。由平滑曲面围成的立体形状的典型示例是球体的一部分、回转椭球体的一部分、抛物面立体的一部分和双曲面立体的一部分。值得注意的是，在一些情况下光引导板可包括凸起和凹陷。这些凸起和凹陷形成在光引导板第一面的周边上。另外，从光源发射至光引导板的光与在光引导板第一面上形成的凸起和凹陷任一者发生碰撞并被散射。每个凸起和/或每个凹陷的高度、深度、倾斜度和形状能够按照距光源的距离来确定或改变。例如，如果每个凸起和/或每个凹陷的高度、深度、倾斜度和形状按照距光源的距离来改变，则每个凸起的倾斜度和每个凹陷的倾斜度能够被制成随着距光源的距离的增加而减小。每个凸起的倾斜度或者每个凹陷的倾斜度意味着在入射至光引导板的光入射方向上延伸的倾斜度。
在设有光引导板的面状光源装置中，优选设置有与光引导板的第一面相面对的光反射部件。另外，将图像显示面板安置为面对着光引导板的第二面。更具体地，将液晶显示装置安置为面对着光引导板的第二面。由光源发出的光从光引导板的第一侧面(示例性代表是截头四角锥形的底面)到达光引导板。于是，光与凸起或凹陷碰撞并被散射。随后，光从第一面照射并被光反射部件反射从而再次到达第一面。最后，从第二面将光照射到图像显示面板上。例如，在光引导板的第二面与图像显示面板之间的位置处能够安置有光扩散片或棱镜片。另外，从光源发出的光能够被直接或间接地引向光引导板。如果从光源发出的光被间接地引向光引导板，则例如使用用于将光引向光引导板的光纤。
优选的是，光引导板由对从光源发出的光不很吸收的材料制成。用于制造光引导板的材料的典型示例是聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯树脂(PC)、丙烯酸系树脂、非晶性聚丙烯系树脂和包含AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物)的苯乙烯系树脂。
在本发明中，用于驱动面状光源装置的方法和用于驱动该装置的条件没有特别限定。可代替地，光源能够被集中控制。也就是说，例如能够同时驱动多个发光器件。作为一种选择，按照各自包括多个发光器件的单元来驱动各发光器件。这一驱动方法被称之为组驱动技术。具体地，面状光源装置由多个面状光源单元构成，且图像显示面板的显示区域被分成相同的多个虚拟显示区域单元。例如，面状光源装置由S×T个面状光源单元构成，且图像显示面板的显示区域被分成S×T个虚拟显示区域单元，各个虚拟显示区域单元与S×T个面状光源单元之一相对应。在这种结构中，对S×T个面状光源单元的各个面状光源单元的发光状态单独进行驱动。
用于驱动面状光源装置的驱动电路包括面状光源装置驱动电路，该面状光源装置驱动电路例如包括发光器件(Light Emitting Device，LED)驱动电路、处理电路和存储器件(作为存储器)。另一方面，用于驱动图像显示面板的驱动电路包括由普遍已知的电路构成的图像显示面板驱动电路。值得注意的是，可以在面状光源装置驱动电路中使用温度控制电路。对于各图像显示帧都执行显示辉度和光源辉度的控制。显示辉度是从显示区域照射的光的辉度，而光源辉度是面状光源单元出射的光的辉度。值得注意的是，上述驱动电路接收也被称为帧率的帧频和用秒表示的帧时作为电信号。帧频是每秒内传输的图像数量，而帧时是帧频的倒数。
透射型液晶显示装置例如包括前面板、背面板和夹在前面板与背面板之间的液晶材料。前面板使用了第一透明电极而背面板使用了第二透明电极。
更具体地，前面板例如包括第一基板、上述第一透明电极和偏振膜，各第一透明电极还被称为公共电极。第一基板例如是玻璃基板或硅基板。设置在第一基板的内侧面上的各个第一透明电极例如是ITO器件。偏振膜设置在第一基板的外侧面上。另外，在透射型彩色液晶显示装置中，被由丙烯酸树脂或环氧树脂制成的覆盖层覆盖住的彩色滤光器设置在第一基板的内侧面上。彩色滤光器的布局图形例如可以是类似于δ阵列(delta array)的阵列、类似于带状阵列的阵列、类似于对角线阵列的阵列或者类似于矩形阵列的阵列。另外，前面板具有在覆盖层上形成有第一透明电极的结构。值得注意的是，在第一透明电极上形成有定向膜(orientation film)。另一方面，更具体地，背面板例如具有第二基板、开关器件、上述第二透明电极和偏振膜，各第二透明电极还被称作像素电极。第二基板例如是玻璃基板或硅基板。开关器件设置在第二基板的内侧面上。各自被一个开关器件控制从而处于导电或不导电状态的第二透明电极例如是ITO器件。偏振膜设置在第二基板的外侧面上。在包括第二透明电极的整个面上形成有定向膜。构成或制成包括透射型彩色液晶显示装置的液晶显示装置的各种部件或者液晶材料能够从普遍已知的部件或材料中选择。开关器件的典型示例是三端器件和两端器件。三端器件的典型示例包括MOS型场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，该FET和该TFT是在单晶硅半导体基板上制造的晶体管。另一方面，两端器件的典型示例是金属绝缘体金属(Metal-Insulator-Metal，MIM)器件、变阻器器件和二极管。
让符号(P，Q)表示像素数，P×Q代表布置在图像显示面板30上且形成二维矩阵的像素的数量。像素数(P，Q)的实际数值是VGA(640，480)、S-VGA(800，600)、XGA(1024，768)、APRC(1152，900)、S-XGA(1280，1024)、U-XGA(1600，1200)、HD-TV(1920，1080)、Q-XGA(2048，1536)、(1920，1035)、(720，480)和(1280，960)，这些数值各自表示图像显示分辨率。然而，像素数(P，Q)的数值决不是限于这些典型示例。像素数(P，Q)的值与值(S，T)之间的示例性关系如下面给出的表1所示，但像素数(P，Q)的值与值(S，T)之间的关系决不是限于该表中所示的那些。例如，构成一个显示区域单元的像素的数量在20×20～32×240的范围内。优选将构成一个显示区域单元的像素的数量设在50×50～200×200的范围内。对于各个显示区域单元而言，构成一个显示区域单元的像素的数量可被固定或者彼此不同。
表1
  S值   T值
  VGA(640，480)   2～32   2～24
  S-VGA(800，600)   3～40   2～30
  XGA(1024，768)   4～50   3～39
  APRC(1152，900)   4～58   3～45
  S-XGA(1280，1024)   4～64   4～51
  U-XGA(1600，1200)   6～80   4～60
  HD-TV(1920，1080)   6～86   4～54
  Q-XGA(2048，1536)   7～102   5～77
  (1920，1035)   7～64   4～52
  (720，480)   3～34   2～24
  (1280，960)   4～64   3～48
亚像素的布局图形例如可以是类似于δ阵列(或者三角形阵列)的阵列、类似于带状阵列的阵列、类似于对角线阵列(或者镶嵌式阵列(mosaicarray))的阵列或者类似于矩形阵列的阵列。一般地，类似于带状阵列的阵列适于在个人电脑等装置中显示数据或者一串字符。另一方面，类似于对角线阵列(或者镶嵌式阵列)的阵列适于在诸如摄像机和数码照相机等装置上显示自然图像。
关于本发明第二种实施形态的图像显示装置和该图像显示装置的驱动方法，该图像显示装置例如可以是直视型或者投影型彩色图像显示装置中的任一种。作为一种选择，上述图像显示装置可以是采用场序系统(field sequential system)的直视型或者投影型彩色图像显示装置。值得注意的是，构成图像显示装置的发光器件的数量基于该装置所要求的规格来确定。另外，基于图像显示装置所要求的规格，能够将该装置构成为还包括灯泡。
图像显示装置决不是限于彩色液晶显示装置。图像显示装置的其它典型示例是有机电致发光显示装置(或者有机EL显示装置)、无机电致发光显示装置(或者无机EL显示装置)、冷阴极场电子发射显示装置(FED)、表面传导型电子发射显示装置(SED)、等离子体显示装置(PDP)、使用衍射格子光转换器件(GLV)的衍射格子光转换装置(diffraction lattice-lightconversion apparatus)、数字微镜器件(digital micro-mirror device，DMD)和CRT。另外，彩色图像显示装置也决不是限于透射型液晶显示装置。例如，彩色图像显示装置还可以是反射型液晶显示装置或者半透射型液晶显示装置。
第一实施例
第一实施例实现了本发明第一种实施形态的图像显示装置10、用于驱动该图像显示装置10的方法、使用上述图像显示装置10的图像显示装置组装体以及用于驱动该图像显示装置组装体的方法。
如图1所示的概念图，第一实施例的图像显示装置10使用了图像显示面板30和信号处理部20。第一实施例的图像显示装置组装体使用了图像显示装置10和用于将照明光照射至图像显示装置10背面的面状光源装置50。更具体地，面状光源装置50是用于将照明光照射至在图像显示装置10中使用的图像显示面板30的背面的部件。如图2A和图2B所示的概念图，图像显示面板30使用了P×Q个像素，该P×Q个像素被布置成具有P行和Q列的二维矩阵。这些像素中的各个像素是具有如下亚像素的亚像素组：用于显示第一色例如红色的第一亚像素R、用于显示第二色例如绿色的第二亚像素G、用于显示第三色例如蓝色的第三亚像素B和用于显示第四色的第四亚像素W。在第一实施例的情况下，第四色是白色。
更具体地，第一实施例的图像显示装置10是透射型彩色液晶显示装置，因此图像显示面板30是彩色液晶显示面板。用于使第一色通过的各个第一彩色滤光器位于一个第一亚像素与所显示图像的观察者之间。通过相同的方式，用于使第二色通过的各个第二彩色滤光器位于一个第二亚像素与所显示图像的观察者之间。以相同的方式，用于使第三色通过的各个第三彩色滤光器位于一个第三亚像素与所显示图像的观察者之间。值得注意的是，第四亚像素未设有彩色滤光器。代替彩色滤光器的是，第四亚像素能够设有用于防止由于第四亚像素而产生的大量凹凸不平的透明树脂层。在图2A所示的示例性结构中，第一、第二、第三和第四亚像素R、G、B和W以类似于对角线阵列(或者镶嵌式阵列)的阵列排列着。另一方面，在图2B所示的示例性结构中，第一、第二、第三和第四亚像素R、G、B和W被布置为形成类似于带状阵列的阵列。
在第一实施例中，信号处理部20向用于驱动实际上是彩色液晶显示面板的图像显示面板30的图像显示面板驱动电路40提供输出信号，并向用于驱动面状光源装置50的面状光源装置驱动电路60提供控制信号。图像显示面板驱动电路40使用了信号输出电路41和扫描电路42。值得注意的是，扫描电路42控制开关器件从而将该开关器件设置在开启和关闭状态。各开关器件例如是用于控制在图像显示面板30中使用的亚像素的动作(即透光率)的TFT。另一方面，信号输出电路41保持着要被依次输出至图像显示面板30的视频信号。信号输出电路41通过线DTL与图像显示面板30电连接，而扫描电路42通过线SCL与图像显示面板30电连接。
对于第(p，q)个像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P且1≤q≤Q的整数)，信号处理部20接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)并用于确定第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)并用于确定第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)并用于确定第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)并用于确定第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号。
在第一实施例中，在信号处理部20中存储有最大亮度值Vmax(S)，该最大亮度值Vmax(S)表示为如上所述通过增加第四色即白色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数。也就是说，通过增加第四色即白色，在HSV色空间中亮度值V的动态范围被扩大。
然后，信号处理部20进行下面的处理：
(B-1)：基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出多个像素中的各个像素的饱和度S和亮度值V(S)；
(B-2)：基于在多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；
(B-3)：至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出第(p，q)个像素中的输出信号值X4-(p，q)；以及
(B-4)：基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X3-(p，q)。
在第一实施例中，能够基于后面说明的Min(p，q)与伸长系数α0的积来求出输出信号值X4-(p，q)。更具体地，输出信号值X4-(p，q)能被示例性地表示为如下方程式(3)：
X4-(p，q)＝(Min(p，q)·α0)/χ         (3)
在上面给出的方程式(3)中用符号χ表示的量是常数，这将稍后说明。根据方程式(3)，按照Min(p，q)和伸长系数α0的积与χ的比，求出了输出信号值X4-(p，q)。然而，输出信号值X4-(p，q)决不是限于该表达式的值。另外，确定每个图像显示帧的伸长系数α0。
下面对这些方面作更多的说明。
一般地，基于第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)并根据下面给出的方程式(2-1)和方程式(2-2)能够求出圆柱形HSV色空间的饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)。值得注意的是，图3A是示出了普通圆柱形HSV色空间的概念图，且图3B是示出了饱和度(S)与亮度值(V)之间关系的模型的图。还值得注意的是，在图3B和图3D以及稍后说明的图4A和图4B所示的各图中，用符号MAX_1表示亮度V(2n-1)的值，且用符号MAX_2表示亮度V(2n-1)×(χ+1)的值。
S(p，q)＝(Max(p，q)-Min(p，q))/Max(p，q)       (2-1)
V(p，q)＝Max(p，q)                             (2-2)
在上述方程式中使用的符号Max(p，q)表示三个值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)之中的最大值，这三个值分别是第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)。另一方面，在上述方程式中使用的符号Min(p，q)表示三个值(x1-(p，q)、x2-(p，q)、x3-(p，q))之中的最小值，这三个值分别是第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)。饱和度S能够具有0～1范围内的值，而亮度值V能够具有0～(2n-1)范围内的值。在表达式(2n-1)中的符号n表示代表着显示灰度位的数量的显示灰度位数。在第一实施例的情况下，显示灰度位数n是八(即，n＝8)。换句话说，显示灰度位的数量是八位。因此，代表着显示灰度的值的亮度值V具有0～255范围内的值。
图3C是图示了在本发明第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的圆柱形HSV色空间的概念图，且图3D是图示了饱和度(，S)与亮度值(V)之间关系的模型的图。用于显示白色的第四亚像素未设有彩色滤光器。
把依赖于图像显示装置的上述常数χ表示如下：
χ＝BN4/BN1-3
在上述方程式中，符号BN1-3表示在如下情况下的一组第一、第二和第三亚像素的辉度，在该情况中：假设具有与第一亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被供给至第一亚像素，具有与第二亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被供给至第二亚像素，并且具有与第三亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被供给至第三亚像素信号。另一方面，符号BN4表示在如下情况下的第四亚像素的辉度，在该情况中：假设具有与第四亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被供给至第四亚像素。也就是说，由一组第一、第二和第三亚像素显示出具有最大辉度的白色，且白色的辉度由辉度BN1-3代表。
更具体地，第四亚像素的辉度BN4例如是白色的辉度BN1-3的1.5倍。也就是说，在第一实施例的情况下，常数χ具有示例值1.5。在此情况下，白色的辉度BN1-3是当将具有显示灰度值255的输入信号x1-(p，q)＝255、x2-(p，q)＝255以及x3-(p，q)＝255分别提供给一组第一、第二和第三亚像素时得到的辉度。另一方面，第四亚像素的辉度BN4是当假设具有显示灰度值255的输入信号被提供给第四亚像素时得到的辉度。
顺便一提，如果输出信号值X4-(p，q)由前面给出的方程式(3)表示，则通过下面的方程式给出最大明度/亮度值Vmax(S)：
如果S≤S0，则有
Vmax(S)＝(χ+1)·(2n-1)         (4-1)
如果S0＜S≤1，则有
Vmax(S)＝(2n-1)·(1/S)       (4-2)
这里，S0由下面的方程式表示：
S0＝1/(χ+1)
如上所述得到了最大亮度值Vmax(S)。被表示为在扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数的最大亮度值Vmax(S)以一种查找表的方式存储在信号处理部20中。
下面的说明解释了用于求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)的伸长处理。值得注意的是，进行下面说明的处理从而维持被第一和第四亚像素显示的第一原色的辉度、被第二和第四亚像素显示的第二原色的辉度以及被第三和第四亚像素显示的第三原色的辉度之间的比。另外，进行下面说明的伸长处理从而维持(或者保持)彩色色相。除此之外，还进行下面说明的伸长处理来维持(或者保持)灰度-辉度特性，即伽马和γ特性。
另外，如果在任何像素中第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)中的任何一个是零，则第四亚像素的输出信号值X4-(p，q)也是零。因此，在此情况下，不进行下面说明的处理。代替的是，显示1图像显示帧。作为一种选择，忽略第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q))中的任何一个是零的像素。于是，对第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)均不为零的像素进行下面说明的处理。
处理100
首先，信号处理部20基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值求出该多个像素中的各个像素的饱和度S和亮度值V(S)。更具体地，信号处理部20基于第(p，q)个像素中的第一亚像素输入信号的输入信号值x1-(p，q)、第(p，q)个像素中的第二亚像素输入信号的输入信号值x2-(p，q)和第(p，q)个像素中的第三亚像素输入信号的输入信号值x3-(p，q)分别根据方程式(2-1)和方程式(2-2)求出在第(p，q)个像素中的饱和度S和亮度值V(S)。对每个像素进行处理100，从而得到P×Q个各自具有饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)的数值组。
处理110
然后，信号处理部20基于在多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)求出伸长系数α0。
更具体地，在第一实施例中，在P×Q个像素中求出的比值Vmax(S)/V(S)之中的最小值作为伸长系数α0。最小值是指符号αmin所表示的最小值。也就是说，求出P×Q个像素中的各个像素的比值α(p，q)＝Vmax(S)/V(p，q)(S)，并将各比值α(p，q)之中的最小值αmin作为伸长系数α0。值得注意的是，图4A和图4B分别图示了在第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的圆柱形HSV色空间的饱和度(S)与亮度值(V)之间关系的模型的图。在图4A和图4B所示的图中，符号Smin表示给出最小伸长系数αmin的饱和度S的值，且符号Vmin表示在饱和度Smin处的亮度值V(S)的值。符号Vmax(Smin)表示在饱和度Smin处的最大亮度值Vmax(S)。在图4B所示的图中，各黑圆圈表示亮度值V(S)而各白圆圈表示V(S)×α0的值。各三角形记号表示在饱和度S处的最大亮度值Vmax(S)。
处理120
然后，信号处理部20至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X4-(p，q)。具体地，在第一实施例中，基于Min(p，q)、伸长系数α0和常数χ确定输出信号值X4-(p，q)。更具体地，在第一实施例中，根据下面的方程确定输出信号值X4-(p，q)：
X4-(p，q)＝(Min(p，q)·α0)/χ           (3)
值得注意的是，求出P×Q个像素中的各个像素的输出信号值X4-(p，q)。
处理130
然后，信号处理部20基于色空间中的上限值Vmax与亮度值V的比值以及输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和X3-(p，q)来分别确定输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)。也就是说，信号处理部20基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X3-(p，q)。
更具体地，分别根据下面给出的方程式(1-1)、(1-2)和(1-3)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)：
X1-(p，q)＝α0·x1-(p，q)-χ·X4-(p，q)    (1-1)
X2-(p，q)＝α0·x2-(p，q)-χ·X4-(p，q)    (1-2)
X3-(p，q)＝α0·x3-(p，q)-χ·X4-(p，q)    (1-3)
图5是示出了在第一实施例中增加作为第四色的白色之前的传统HSV色空间、在第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的HSV色空间以及输入信号的饱和度(S)与亮度值(V)之间的示例性关系的图。图6是示出了在第一实施例中增加作为第四色的白色之前的传统HSV色空间、在第一实施例中通过增加作为第四色的白色而扩大的HSV色空间以及完成了伸长处理的输出信号的饱和度(S)与亮度值(V)之间的示例性关系的图。值得注意的是，虽然饱和度(S)本来具有0～1范围内的值，图5和图6所示的图中水平轴所表示的饱和度(S)具有0～255范围内的值。也就是说，图5和图6所示的图中水平轴所表示的饱和度(S)的值被乘以255。
在此情况下的重点是Min(p，q)的值通过伸长系数α0来伸长。通过以这种方式利用伸长系数α0来伸长Min(p，q)的值，不仅作为第四亚像素的白色显示亚像素的辉度得以提高，而且分别由上面给出的方程式(1-1)、(1-2)和(1-3)所示，作为第一亚像素的红色显示亚像素、作为第二亚像素的绿色显示亚像素和作为第三亚像素的蓝色显示亚像素中的各个亚像素的辉度也得以提高。因此，能够高度可靠地避免发生色彩混浊问题。也就是说，与Min(p，q)的值未经伸长系数α0进行伸长的情况相比，由于通过利用伸长系数α0伸长了Min(p，q)的值，因此整个图像的辉度被乘以伸长系数α0。因此，能够以高辉度显示诸如静态图像等图像。也就是说，驱动方法最适于这种应用。
如果χ＝1.5且(2n-1)＝255，则根据表2可知，从输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)得到的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)与输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)有关。表2的上部表是示出了输入值的表，而表2的下部表是示出了输出值的表。
在表2中，在第五输入行和最右边列的交叉点处示出的αmin的值是1.467。因此，如果伸长系数α0被设在1.467(＝αmin)，则输出信号值决不会超过(28-1)。
然而，如果在第三输入行上的α(S)的值作为伸长系数α0(＝1.592)，对应于第三行上的输入值的输出信号值决不会超过(28-1)。但是，如表3所示，对应于第五行上的输入值的输出信号值超过了(28-1)。如同表2一样，表3的上部表是示出了输入值的表，而表3的下部表是示出了输出值的表。如果以此方式将αmin的值作为伸长系数α0，则输出信号值决不会超过(28-1)。
表2
  No   x1   x2   x3   Max   Min   S   V   Vmax   α＝Vmax/V
  1   240   255   160   255   160   0.373   255   638   2.502
  2   240   160   160   240   160   0.333   240   638   2.658
  3   240   80   160   240   80   0.667   240   382   1.592
  4   240   100   200   240   100   0.583   240   437   1.821
  5   255   81   160   255   81   0.682   255   374   1.467
  No   X4   X1   X2   X3
  1   156   118   140   0
  2   156   118   0   0
  3   78   235   0   118
  4   98   205   0   146
  5   79   255   0   116
表3
  No   x1   x2   x3   Max   Min   S   V   Vmax   α＝Vmax/V
  1   240   255   160   255   160   0.373   255   638   2.502
  2   240   160   160   240   160   0.333   240   638   2.658
  3   240   80   160   240   80   0.667   240   382   1.592
  4   240   100   200   240   100   0.583   240   437   1.821
  5   255   81   160   255   81   0.682   255   374   1.467
  No   X4   X1   X2   X3
  1   170   127   151   0
  2   170   127   0   0
  3   85   255   0   127
  4   106   223   0   159
  5   86   277   0   126
例如在表2的第一输入行的情况下，输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)分别是240、255和160。通过利用伸长系数α0(＝1.467)，基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)求出要显示的信号的辉度值作为符合八位显示的值，所求出的辉度值如下：
第一亚像素的辉度值＝α0·x1-(p，q)＝1.467×240＝352
第二亚像素的辉度值＝α0·x2-(p，q)＝1.467×255＝374
第三亚像素的辉度值＝α0·x3-(p，q)＝1.467×160＝234
另一方面，求出第四亚像素的输出信号值X4-(p，q)是156。因此，第四亚像素的辉度值χ·X4-(p，q)＝1.5×156＝234。
结果，求出第一亚像素的输出信号值X1-(p，q)、第二亚像素的输出信号值X2-(p，q)和第三亚像素的输出信号值X3-(p，q)如下：
X1-(p，q)＝352-234＝118
X2-(p，q)＝374-234＝140
X3-(p，q)＝234-234＝0
因此，在与接收具有表2中第一输入行所示的值的输入信号的像素有关的亚像素情况下，具有最小输入信号值的亚像素的输出信号值是零。在表2所示的具体数据的情况中，具有最小输入信号值的亚像素是第三亚像素。因此，第三亚像素的显示由第四亚像素所代替。另外，第一亚像素的输出信号值X1-(p，q)、第二亚像素的输出信号值X2-(p，q)和第三亚像素的输出信号值X3-(p，q)均小于本来所需的值。
在第一实施例的图像显示装置组装体和该图像显示装置组装体的驱动方法中，通过利用伸长系数α0作为倍增因数(multiplication factor)来伸长第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)。因此，为了得到与第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)未被伸长的图像的辉度相同的图像辉度，必须减少基于伸长系数α0由面状光源装置50产生的光的辉度。更具体地，面状光源装置50所产生的光的辉度可以乘以1/α0。所以，能够减少面状光源装置50的电力消耗。
参照图7A和图7B的图，下面的说明解释了在实施第一实施例图像显示装置的驱动方法时和实施包含该图像显示装置的图像显示装置组装体的驱动方法时所进行的伸长处理与日本专利特许公报No.3805150中所公开的处理方法的处理之间的差异。图7A和图7B各自是示出了输入信号值和输出信号值的模型的图，并且用来说明在实施第一实施例图像显示装置的驱动方法时和实施包含该图像显示装置的图像显示装置组装体的驱动方法时所进行的伸长处理与日本专利特许公报No.3805150中所公开的处理方法的处理之间的差异。在图7A所示的典型示例中，符号[1]表示已经得到αmin的具有第一、第二和第三亚像素的一组亚像素的输入信号值。另外，符号[2]表示伸长处理的状态或者求出输入信号值与伸长系数α0的乘积的运算。另外，符号[3]表示在已进行了伸长处理之后的状态，即已经得到了输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)的状态。
在图7B所示的典型示例中，符号[4]表示用于日本专利特许公报No.3805150所公开的处理方法的具有第一、第二和第三亚像素的一组亚像素的输入信号值。值得注意的是，符号[4]表示的输入信号值与图7A中的符号[1]表示的输入信号值相同。另外，符号[5]表示红色输入用亚像素的数字值Ri、绿色输入用亚像素的数字值Gi和蓝色输入用亚像素的数字值Bi以及用于驱动辉度用亚像素的数字值W。另外，符号[6]表示所得到的Ro、Go、Bo和W。从图7A和图7B的图表明显看出，根据第一实施例图像显示装置的驱动方法和包含该图像显示装置的图像显示装置组装体的驱动方法，在第二亚像素中得到了可实现的最大辉度。另一方面，根据在日本专利特许公报No.3805150中所公开的处理方法，很明显的是不能获得该可实现的最大辉度。如上所述，与日本专利特许公报No.3805150中所公开的处理方法相比，第一实施例图像显示装置的驱动方法和包含该图像显示装置的图像显示装置组装体的驱动方法能够以较高辉度来显示图像。
第二实施例
通过对第一实施例进行修改而得到第二实施例。即使现有的直下型面状光源装置能够被用作面状光源装置，但在第二实施例的情况下，使用了下面会说明的分割驱动方法(或者部分驱动方法)的面状光源装置150。值得注意的是，伸长处理本身与上述第一实施例的伸长处理相同。
在第二实施例的情况下，如图8的概念图所示，假设构成彩色液晶显示装置的图像显示面板130的显示区域131被分成S×T个虚拟显示区域单元132。分割驱动方法的面状光源装置150具有S×T个面状光源单元152，这S×T个面状光源单元152中的各个面状光源单元与S×T个虚拟显示区域单元132之一相关联。该S×T个虚拟显示区域单元132中的各个虚拟显示区域单元的发光状态被单独控制。
如图8的概念图所示，作为彩色图像液晶显示面板的图像显示面板130的显示区域131具有P×Q个像素，这P×Q个像素被布置成具有P行和Q列的二维矩阵。也就是说，在第一方向(即水平方向)上布置有P个像素从而形成一行并且在第二方向(即垂直方向)上布置有Q个这样的行从而形成二维矩阵。如上所述，假设显示区域131被分成S×T个虚拟显示区域单元132。由于代表着虚拟显示区域单元132数量的乘积S×T小于代表着像素数量的乘积P×Q，因此该S×T个虚拟显示区域单元132中的各个虚拟显示区域单元具有包括多个像素的结构。更具体地，例如图像显示分辨率与HD-TV规格一致。如果被布置成二维矩阵的像素数量是P×Q个，则代表着被布置成二维矩阵的像素数量的像素数由符号(P，Q)表示。例如，被布置成二维矩阵的像素数量是(1920，1080)。另外，如上所述，假设包括以二维矩阵排列的各像素的显示区域131被分成S×T个虚拟显示区域单元132。在图8的概念图中，显示区域131被图示为大虚线框，而S×T个虚拟显示区域单元132中的各个虚拟显示区域单元被图示为在该大虚线框中的小虚线框。虚拟显示区域单元数(S，T)例如是(19，12)。然而为了使图8的概念图简单化，虚拟显示区域单元132的数量即面状光源单元152的数量不是(19，12)。如上所述，S×T个虚拟显示区域单元132中的各个虚拟显示区域单元具有包括多个像素的结构。例如，当虚拟显示区域单元数(S，T)仅是(19，12)时，像素数(P，Q)是(1920，1080)。因此，S×T个虚拟显示区域单元132中的各个虚拟显示区域单元具有包括约10000个像素的结构。一般地，以线顺序为基础来驱动图像显示面板130。更具体地，图像显示面板130具有扫描电极和数据电极，各扫描电极在第一方向上延伸从而形成上面提到的矩阵的行，各数据电极在第二方向上延伸从而形成矩阵的列，在所述矩阵中，扫描电极和数据电极在位于与矩阵的单元对应的交叉部处的各像素处彼此交叉。扫描电路42向某个特定扫描电极供应扫描信号，从而选择该特定的扫描电极以及与被选择的扫描电极相连接的扫描像素。基于已通过数据电极从信号输出电路41供给至各像素作为输出信号的数据信号，显示一个屏幕的图像。
也作为背光源的直下型面状光源装置150具有S×T个面状光源单元152，各个面状光源单元152与S×T个虚拟显示区域单元132之一相关联。也就是说，面状光源单元152将照明光照射至与该面状光源单元152相关联的虚拟显示区域单元132的背面。在面状光源单元152中使用的各光源被单独控制。值得注意的是，事实上面状光源装置150被安置在图像显示面板130的正下方。然而在图8的概念图中，图像显示面板130和面状光源装置150被分别地图示出。
如上所述，假设包括以二维矩阵排列的各像素的图像显示面板130的显示区域131被分成S×T个虚拟显示区域单元132。这种分割状态按照行和列的方式来表示如下。该S×T个虚拟显示区域单元132能够被认为是布置在显示区域131上从而形成具有T行×S列的矩阵。此外，各虚拟显示区域单元132被构成为包括M0×N0个像素。例如，像素数(M0，N0)为如上所述的约10000个。同样地，在虚拟显示区域单元132中的M0×N0个像素的布局能够按照行和列的方式来表示如下。各像素能够被认为是布置在虚拟显示区域单元132上从而形成具有N0行×M0列的矩阵。
图10是示出了诸如面状光源装置150的面状光源单元152等单元的位置和阵列的模型的图。各面状光源单元152中所包含的光源是基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制技术而被驱动的发光二极管153。分别通过增加或减少面状光源单元152中所包含的发光二极管153的脉冲调制控制的占空比，来控制由面状光源单元152产生的光的辉度以使其提高或者降低。经发光二极管153出射的照明光被照射穿过光扩散板并通过光学功能片组而传播至图像显示面板130的背面。该光学功能片组包括光扩散片、棱镜片和偏振转换片。如图9所示，为面状光源单元152设置有光电二极管67作为光学传感器。在设有光电二极管67的面状光源单元152中使用了发光二极管153，光电二极管67用于测量经该发光二极管153出射的光的辉度和色度。
如图8和图9所示，面状光源装置驱动电路160基于从信号处理部20接收的作为驱动信号的面状光源装置控制信号来驱动面状光源单元152，通过采用脉冲宽度调制(PWM)控制技术来控制面状光源单元152的发光二极管153从而让发光二极管153处于打开状态和关闭状态。如图9所示，面状光源装置驱动电路160使用的部件包括：处理电路61、作为存储器的存储器件62、LED驱动电路63、光电二极管控制电路64、各自作为开关器件65的FET以及作为恒流源的发光二极管驱动电源66。普遍已知的电路和/或器件能够作为构成面状光源装置驱动电路160的这些单元。
通过光电二极管67测量用于当前图像显示帧的发光二极管153的发光状态，然后光电二极管67输出表示光电二极管控制电路64的测量结果的信号。光电二极管控制电路64和处理电路61将测量结果信号转变成典型地代表着经发光二极管153出射的光的辉度和色度的数据，并将该数据供给至LED驱动电路63。然后LED驱动电路63控制开关器件65，从而在反馈控制机制中调整用于下一个图像显示帧的发光二极管153的发光状态。
在发光二极管153的下游侧，用于检测流过发光二极管153的电流的电阻器r与发光二极管153串联连接。流过电流检测电阻器r的电流被转换成电压，即沿电阻器r的电压降。LED驱动电路63还控制发光二极管驱动电源66的工作从而使该电压降维持在预定的恒定幅值。在图9中，图示了作为恒流源的发光二极管驱动电源66。然而事实上，为每个发光二极管153设置有发光二极管驱动电源66。值得注意的是，在图9中，示出了三个发光二极管153，在图10中，发光二极管153包含于面状光源单元152中。然而事实上，面状光源单元152中所包含的发光二极管153的数量决不是限于一个。
如上所述，每个像素被构造成为一组四个亚像素，即第一、第二、第三和第四亚像素。通过采用八位控制技术对各亚像素的辉度进行控制。每个亚像素的辉度控制是指用于将辉度设置为28阶之一即0～255阶之一的灰度控制。因此，用于控制面状光源单元152中所使用的每个发光二极管153的发光时间的脉冲宽度调制(PWM)输出信号也被控制为处于28阶之一即0～255阶之一的值PS。然而，用于控制各亚像素的辉度的方法决不是限于八位控制技术。例如，通过采用十位控制技术也能够控制各亚像素的辉度。在此情况下，各亚像素的辉度被控制为处于210阶之一即0～1023阶之一的值，且用于控制面状光源单元152中所使用的每个发光二极管153的发光时间的脉冲宽度调制(PWM)输出信号也被控制为处于210阶之一即0～1023阶之一的值PS。在十位控制技术的情况下，处于0～1023各阶的值由十位表达式表示，该表达式是八位控制技术下用于表示处于0～255各阶的值的八位表达式的四倍。
关于亚像素的透光率Lt(或者开口率)、由与该亚像素对应的显示区域部分照射的光的显示辉度y以及由面状光源单元152出射的光的光源辉度Y的量被定义如下。
光源辉度Y1是光源辉度的最高值。在下面的说明中，光源辉度Y1在某些情况下还被称为光源辉度第一规定值。
透光率Lt1是虚拟显示区域单元132中的亚像素的透光率(或者开口率)的最大值。在下面的说明中，透光率Lt1在某些情况下还被称为透光率第一规定值。
透光率Lt2是当假设与显示区域单元132中的信号最大值Xmax-(s，t)相当的控制信号已经被供给至亚像素时由该亚像素呈现的透光率(或者开口率)。信号最大值Xmax-(s，t)是由信号处理部20产生的各输出信号的值之中的最大值，这些输出信号被供给至图像显示面板驱动电路40以作为用于驱动构成虚拟显示区域单元132的全部亚像素的信号。在下面的说明中，透光率Lt2在某些情况下还被称为透光率第二规定值。值得注意的是，满足如下关系：0≤Lt2≤Lt1。
显示辉度y2是在假设光源辉度是光源辉度第一规定值Y1并且亚像素的透光率(或者开口率)是透光率第二规定值Lt2的情况下得到的显示辉度。在下面的说明中，显示辉度y2在某些情况下还被称为显示辉度第二规定值。
光源辉度Y2是如下情况时由面状光源单元152呈现的光源辉度，该情况即为：当假设与显示区域单元132中的信号最大值Xmax-(s，t)相当的控制信号已被供给至亚像素并且该亚像素的透光率(或者开口率)已被修正为透光率第一规定值Lt1时，将该亚像素的辉度设定为显示辉度第二规定值y2。然而在某些情况下，可对光源辉度Y2进行修正处理，该修正处理是一种考虑了面状光源单元152的光源辉度对另一面状光源单元152的光源辉度的影响的处理。
面状光源装置驱动电路160对与虚拟显示区域单元132相关联的面状光源单元152中所使用的发光器件的辉度进行控制，使得在面状光源装置的部分驱动工作(或者分割驱动工作)的过程中，当假设与显示区域单元132中的信号最大值Xmax-(s，t)相当的控制信号已被供给至亚像素时，得到了该亚像素的辉度(在透光率第一规定值Lt1下的显示辉度第二规定值y2)。更具体地，例如当亚像素的透光率(或者开口率)被设为透光率第一规定值Lt1时，控制光源辉度Y2从而得到了显示辉度y2。例如，降低光源辉度Y2从而得到显示辉度y2。也就是说，例如控制每个图像显示帧的面状光源单元152的光源辉度Y2从而满足下面给出的方程式(A)。值得注意的是，满足关系Y2≤Y1。图11A和图11B是分别示出了控制面状光源单元152的光源辉度Y2以使其提高和降低的状态的概念图。
Y2·Lt1＝Y1·Lt2       (A)
为了控制各个亚像素，信号处理部20将输出信号X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)供给至图像显示面板驱动电路40。各输出信号X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)是用于控制各亚像素的透光率Lt的信号。图像显示面板驱动电路40根据输出信号X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)产生控制信号，并将该控制信号供给(输出)至各亚像素。基于该控制信号对各亚像素中所使用的开关器件进行驱动，以便向构成液晶单元的第一和第二透明电极施加预定电压从而控制各亚像素的透光率(或者开口率)Lt。值得注意的是，在附图中没有示出第一和第二透明电极。在此情况下，控制信号的幅值越大，则亚像素的透光率(或者开口率)Lt越高，并且与该亚像素对应的显示区域部分的辉度(即显示辉度y)值因此也越高。也就是说，作为光透射穿过亚像素的结果而产生的图像是亮的。该图像例如是一种点状集合。
对图像显示面板130的图像显示中的每个图像显示帧、每个显示区域单元和每个面状光源单元进行显示辉度y和光源辉度Y2的控制。另外，在图像显示帧中由图像显示面板130和面状光源装置150进行的对每个亚像素的工作彼此同步。值得注意的是，上述驱动电路接收还被称作帧率的帧频和以秒表示的帧时作为电信号。帧频是每秒内传输的图像数量，且帧时是帧频的倒数。
在第一实施例的情况下，基于伸长系数α0对所有像素进行伸长处理从而伸长输入信号以产生输出信号。另一方面在第二实施例的情况下，求出S×T个显示区域单元132中的各显示区域单元的伸长系数α0，并且基于单独求出的各虚拟显示区域单元132的伸长系数α0，对S×T个显示区域单元132中的各个单独显示区域单元进行伸长处理从而伸长输入信号以产生输出信号。
然后，在所求出的伸长系数α0为α0-(s，t)且与第(s，t)个虚拟显示区域单元132相关联的第(s，t)个面状光源单元152中，光源的辉度是1/α0-(s，t)。
作为一种选择，当假设与显示区域单元132中的信号最大值Xmax-(s，t)相当的控制信号已被供给至亚像素时，面状光源装置驱动电路160对与虚拟显示区域单元132相关联的面状光源单元152中所包含的光源的辉度进行控制，从而在透光率第一规定值Lt1下将亚像素的辉度设定为显示辉度第二规定值y2。如前所述，信号最大值Xmax-(s，t)是由信号处理部20产生的各输出信号的值X1-(s，t)、X2-(s，t)、X3-(s，t)和X4-(s，t)之中的最大值，这些输出信号被供给至图像显示面板驱动电路40以作为用于驱动构成每个虚拟显示区域单元132的全部亚像素的信号。更具体地，例如当在透光率第一规定值Lt1处设定亚像素的透光率(或者开口率)时，对光源辉度Y2进行控制从而得到显示辉度第二规定值y2。例如，降低光源辉度Y2从而得到显示辉度第二规定值y2。也就是说，例如控制每个图像显示帧的面状光源单元152的光源辉度Y2从而满足下面给出的方程式(A)。
顺便提及，在某些情况下，如果假设在面状光源装置150上的第(s，t)个面状光源单元152的辉度被控制，这里(s，t)＝(1，1)，则有必要考虑S×T个面状光源单元152中的其它面状光源单元的影响。如果S×T个之中其它面状光源单元152具有对这(1，1)个面状光源单元152的影响，则通过利用面状光源单元152的发光轮廓已提前确定该影响。因此，能够通过逆计算步骤求出差值。结果，能够进行修正处理。下面说明基本处理。
基于方程式(A)所表示的条件的(S×T)个其它面状光源单元152的所需辉度值(或者光源辉度Y2的值)由矩阵[LPxQ]表示。另外，当仅驱动特定面状光源单元152而不驱动其它面状光源单元152时，求出该特定面状光源单元152的辉度。对于(S×T)个其它面状光源单元152中的各个面状光源单元，提前求出其它面状光源单元未被驱动时的被驱动面状光源单元152的辉度。以此方式求出的辉度值由矩阵[L′PxQ]表示。另外，修正系数由矩阵[αPxQ]表示。在此情况下，这些矩阵之间的关系能够由下面给出的方程式(B-1)表示。能够提前求出修正系数的矩阵[αPxQ]。
[LPxQ]＝[L′PxQ]·[αPxQ]    (B-1)
因此，能够从方程式(B-1)求出矩阵[L ′PxQ]。也就是说，能够通过进行逆矩阵计算处理来求出矩阵[L′PxQ]。
换句话说，能够将方程式(B-1)改写成如下方程式：
[L′PxQ]＝[LPxQ]·[αPxQ]-1     (B-2)
于是，根据上面给出的方程式(B-2)能够求出矩阵[L′PxQ]。随后，对面状光源单元152中所使用的作为光源的光电二极管153进行控制，从而得到由矩阵[L′PxQ]表示的辉度值。更具体地，利用在面状光源装置驱动电路160中所使用的作为存储器的存储器件62中被储存为数据表的信息，进行运算和处理。值得注意的是，通过对发光二极管153进行控制，矩阵[L′PxQ]中的元素不能具有负值。因此不必说明，全部运算结果需要保持在正数范围内。因此，方程式(B-2)的解也不总是精确解。也就是说，在某些情况下方程式(B-2)的解是近似解。
按上述说明的方式，基于由面状光源装置驱动电路160按照方程式(A)计算出来的辉度值的矩阵[L′PxQ]并基于代表着修正值的矩阵[αPxQ]，求出在假设各面状光源单元被单独驱动的情况下得到的各辉度值的矩阵[L′PxQ]。然后，基于在存储器件62中存储的转换表，将矩阵[L′PxQ]所表示的辉度值转换成0～255范围内的整数。这些整数是脉冲宽度调制(PWM)输出信号的值。由此，面状光源装置驱动电路160中所使用的处理电路61能够得到用于控制面状光源单元152中所使用的发光二极管153的发光时间的脉冲宽度调制(PWM)输出信号的值。然后，基于脉冲宽度调制(PWM)输出信号的值，面状光源装置驱动电路160确定面状光源单元152中所使用的发光二极管153的开启时间tON和关闭时间tOFF。值得注意的是，开启时间tON和关闭时间tOFF满足下面的方程：
tON +tOFF＝tConst
这里，上述方程式中的符号tConst表示常数。
另外，基于发光二极管153的脉冲宽度调制(PWM)的驱动工作的占空比由下面的方程式表示：
占空比＝tON/(tON+tOFF)＝tON/tConst
于是，与面状光源单元152中所使用的发光二极管153的开启时间tON相当的信号被供给至LED驱动电路63，因此，根据从LED驱动电路63接收的作为与开启时间tON对应的信号的幅值，在开启时间tON内使开关器件65置于打开状态。因此，LED驱动电流从发光二极管驱动电源66流向发光二极管153。结果，在一个图像显示帧内的开启时间tON中，发光二极管153出射光。由此，经发光二极管153出射的光在预定照明度下照明虚拟显示区域单元132。
第三实施例
第三实施例也是作为第一实施例的变形例而获得的。第三实施例实现了以下说明的图像显示装置。第三实施例的图像显示装置采用了被构成为二维矩阵状的多个发光器件单元UN的图像显示面板，各个发光器件单元UN具有与出射红光的第一亚像素对应的第一发光器件、与出射绿光的第二亚像素对应的第二发光器件、与出射蓝光的第三亚像素对应的第三发光器件和与出射白光的第四亚像素对应的第四发光器件。第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板例如是具有下面说明的构成和结构的图像显示面板。需要注意的是，能够根据图像显示装置的所需规格来确定前述发光器件单元UN的数量。
也就是说，第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板是无源矩阵型或者有源矩阵型图像显示面板。第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板是直视型彩色图像显示面板。直视型彩色图像显示面板是这样的图像显示面板，其能够通过控制各个第一、第二、第三和第四发光器件的发光状态和非发光状态来显示可直接视认的彩色图像。可选地，第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板还能够被设计为无源矩阵型或者有源矩阵型图像显示面板，但是该图像显示面板用作投影型彩色图像显示面板。投影型彩色图像显示面板是这样的图像显示面板，其能够通过控制各个第一、第二、第三和第四发光器件的发光状态和非发光状态来显示投影到投影屏上的彩色图像。
图12是示出了第三实施例的图像显示装置的等效电路的图。如上所述，第三实施例的图像显示装置例如使用无源矩阵或者有源矩阵驱动的直视型彩色图像显示面板。在图12中，符号R表示用作出射红光的第一发光器件210的第一亚像素，符号G表示用作出射绿光的第二发光器件210的第二亚像素。同样地，符号B表示用作出射蓝光的第三发光器件210的第三亚像素，符号W表示用作出射白光的第四发光器件210的第四亚像素。各自用作发光器件210的各个亚像素R、G、B和W的特定电极连接至驱动器233。连接至驱动器233的特定电极能够是该亚像素的p侧电极或者n侧电极。驱动器233与列驱动器231和行驱动器232连接。各自用作发光器件210的各个亚像素R、G、B和W的另一电极接地。如果连接至驱动器233的特定电极是该亚像素的p侧电极，则接地的另一电极是该亚像素的n侧电极。另一方面，如果连接至驱动器233的特定电极是该亚像素的n侧电极，则接地的另一电极是该亚像素的p侧电极。在对每个发光器件210的发光状态和非发光状态进行控制时，例如根据从行驱动器232接收的信号由驱动器233来选择发光器件210。在进行此控制之前，列驱动器231已经将用于驱动该发光器件210的辉度信号提供至驱动器233。具体地说，驱动器233选择用作出射红光的第一发光器件R的第一亚像素、用作出射绿光的第二发光器件G的第二亚像素、用作出射蓝光的第三发光器件B的第三亚像素或者用作出射白光的第四发光器件W的第四亚像素。在时间分割的基础上，驱动器233控制第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)的发光状态和非发光状态。可选地，驱动器233驱动第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)，从而使它们同时发光。在直视型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者直接观察在该装置上显示的图像。另一方面，在投影型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者观察经过投影透镜在投影仪的屏幕上显示的图像。
需要注意的是，图13示出了第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板的概念性图。如上所述，在直视型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者直接观察在该装置上显示的图像。另一方面，在投影型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者观察经过投影透镜203在投影仪的屏幕上显示的图像。图13示出了作为发光器件面板200的图像显示面板，且将在稍后对本发明第四实施例的说明中对发光器件面板200的构成和结构进行说明。
可选地，第三实施例的图像显示装置中所使用的图像显示面板设置有光透射控制装置，该光透射控制装置用于控制从被布置在面板上且形成二维矩阵的各个发光器件单元出射的光的透射和非透射。该光透射控制装置是具有光阀(light bulb)，或者更具体地说，是设置有高温硅型薄膜晶体管的液晶显示装置。在下面的说明中所使用的技术术语“光透射控制装置”代表同样的装置。在时间分割的基础上，控制第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)的发光状态和非发光状态。此外，也控制从第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)中的各个亚像素出射的光的透射和非透射。这样，就可以实现直视型或者投影型图像显示面板。在直视型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者直接观察在该装置上显示的图像。另一方面，在投影型彩色图像显示装置的情况下，图像观察者观察经过投影透镜在投影仪的屏幕上显示的图像。
在第三实施例的情况下，能够通过进行与第一实施例相同的伸长处理来获得下面说明的输出信号。该输出信号是用于控制第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)中的各个亚像素的发光状态的信号。于是，通过基于输出信号的值X1-(s，t)、X2-(s，t)、X3-(s，t)和X4-(s，t)驱动图像显示装置，能够使整个图像显示装置的辉度增大α0倍，这里的符号α0表示伸长系数。可选地，通过基于输出信号的值X1-(s，t)、X2-(s，t)、X3-(s，t)和X4-(s，t)使第一亚像素(用作出射红光的第一发光器件R)、第二亚像素(用作出射绿光的第二发光器件G)、第三亚像素(用作出射蓝光的第三发光器件B)和第四亚像素(用作出射白光的第四发光器件W)中的各个亚像素的辉度增大1/α0倍，能够在不会使被显示的图像质量劣化的情况下降低整个图像显示装置的电力消耗。
第四实施例
本发明第四实施例实现了本发明第二实施形态的图像显示装置和该图像显示装置的驱动方法。
第四实施例的图像显示装置包括：(A-1)第一图像显示面板，所述第一图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第一亚像素，各个所述第一亚像素用于显示第一原色；(A-2)第二图像显示面板，所述第二图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第二亚像素，各个所述第二亚像素用于显示第二原色；(A-3)第三图像显示面板，所述第三图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第三亚像素，各个所述第三亚像素用于显示第三原色；(A-4)第四图像显示面板，所述第四图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第四亚像素，各个所述第四亚像素用于显示第四色；(B)：信号处理部20，对于第(p，q)个第一、第二和第三亚像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数)，该信号处理部20接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并且输出信号值为X1-(p，q)且用于确定第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号；以及(C)合成部301，该合成部301被配置为用于合成由所述第一、第二、第三和第四图像显示面板输出的图像。
第一实施例中所采用的信号处理部20能够用作第四实施例的信号处理部20。
此外，在第四实施例的图像显示装置中，在信号处理部20中存储有最大亮度值Vmax(S)，该最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数。此外，信号处理部20还进行以下处理：(B-1)基于各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的各组亚像素的饱和度S和亮度值V(S)；(B-2)基于在各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(B-3)至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出第(p，q)个第四亚像素中的输出信号值X4-(p，q)；以及(B-4)基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第一亚像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第二亚像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第三亚像素中的输出信号值X3-(p，q)。
此外，根据第四实施例的图像显示装置的驱动方法，将最大亮度值Vmax(S)存储在信号处理部20中，该最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数。另外，信号处理部20还进行以下步骤：(a)基于各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的各组亚像素的饱和度S和亮度值V(S)；(b)基于在各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(c)至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出第(p，q)个第四亚像素中的输出信号值X4-(p，q)；以及(d)基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第一亚像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第二亚像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个第三亚像素中的输出信号值X3-(p，q)。
更具体地说，在第四实施例的情况下，对每组的第一、第二和第三亚像素进行在第一实施例中对每个像素进行的伸长处理。
第四实施例实现了用作直视型或者投影型彩色图像显示装置的图像显示装置。需要注意的是，第四实施例还能够实现用作直视型或者投影型场序系统彩色图像显示装置的图像显示装置。下面说明第四实施例的图像显示装置。
图14A是示出了第四实施例的图像显示装置的等效电路的图，图14B是示出了该图像显示装置中所使用的发光器件面板的模型的截面图。图15是示出了第四实施例的图像显示装置的另一等效电路的图，图16是示出了第四实施例的图像显示装置的概念性图。
第四实施例实现了无源矩阵或有源矩阵型以及直视型或投影型彩色图像显示装置。如图16的概念性图所示，第四实施例的图像显示装置包括：(i)红光发光器件面板300R，该红光发光器件面板300R具有被布置成二维矩阵且各自用作红光出射器件的多个发光器件；(ii)：绿光发光器件面板300G，该绿光发光器件面板300G具有被布置成二维矩阵且用作绿光出射器件的多个发光器件；(iii)蓝光发光器件面板300B，该蓝光发光器件面板300B具有被布置成二维矩阵且用作蓝光出射器件的多个发光器件；(iv)白光发光器件面板300W，该白光发光器件面板300W具有被布置成二维矩阵且用作出射白光的器件的多个发光器件；以及(v)用作合成部的二向棱镜(dichroic prism)301，该二向棱镜301被配置为把从红光发光器件面板300R出射的红光、从绿光发光器件面板300G出射的绿光、从蓝光发光器件面板300B出射的蓝光以及从白光发光器件面板300W出射的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线。
作为红光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是AlGaInP基半导体发光器件或者GaN基半导体发光器件。在下面的说明中，把出射红光的发光器件也称作红光发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的红光发光器件面板300R也称作第一图像显示面板。
同样地，作为绿光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是GaN基半导体发光器件。在下面的说明中，把出射绿光的发光器件也称作绿光发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的绿光发光器件面板300G也称作第二图像显示面板。
同样地，作为蓝光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是GaN基半导体发光器件。在下面的说明中，把出射蓝光的发光器件也称作蓝光发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的蓝光发光器件面板300B也称作第三图像显示面板。
同样地，在下面的说明中，将出射白光的发光器件也称作白光发光器件。把在上面被引用且在下面将会提到的白光发光器件面板300W也称作第四图像显示面板。
从上述说明中明显可见，在上面被引用且在下面将会提到的合成部采用了二向棱镜301。
上述图像显示装置控制各个红光发光器件、绿光发光器件、蓝光发光器件和白光发光器件的发光和非发光状态。白光发光二极管能够用作白光发光器件。白光发光二极管的普通示例是通过使紫外光发光二极管或者蓝光发光二极管与发光粒子结合而获得的二极管。在下面的说明中，假设将这种白光发光二极管用作白光发光器件。
图14A是示出了包括无源矩阵型发光器件面板300的电路的图。图14B是示出了包括被布置成二维矩阵的发光器件310的发光器件面板300的模型的截面图。每个发光器件310的特定电极连接至列驱动器331，每个发光器件310的另一电极连接至行驱动器332。如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的p侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的n侧电极。另一方面，如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的n侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的p侧电极。例如，行驱动器332控制各个发光器件310的发光和非发光状态，列驱动器331将驱动电流提供至每个发光器件310作为用于该驱动发光器件310的电流。
发光器件面板300包括支撑体311、发光器件310、X方向布线312、Y方向布线313、透明基材314和微透镜315。支撑体311是印刷电路板。发光器件310附着在支撑体311上。X方向布线312被形成在支撑体311上，从而电连接至发光器件310的特定电极并且电连接至列驱动器331或者行驱动器332。Y方向布线313电连接至发光器件310的另一个电极并且电连接至行驱动器332或者列驱动器331。如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的p侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的n侧电极。另一方面，如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的n侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的p侧电极。如果X方向布线312电连接至列驱动器331，则Y方向布线313连接至行驱动器332。另一方面，如果X方向布线312电连接至行驱动器332，则Y方向布线313连接至列驱动器331。透明基材314是用于覆盖发光器件310的基材。微透镜315被设置在透明基材314上。然而，发光器件面板300决不是限于上述结构。
同样地，发光器件面板200包括支撑体211、发光器件210、X方向布线212、Y方向布线213、透明基材214和微透镜215。支撑体211是印刷电路板。发光器件210附着在支撑体211上。X方向布线212被形成在支撑体211上，从而电连接至发光器件210的特定电极并且电连接至列驱动器231或者行驱动器232。Y方向布线213电连接至发光器件210的另一个电极并且电连接至行驱动器232或者列驱动器231。如果发光器件210的特定电极是该发光器件210的p侧电极，则发光器件210的另一电极是该发光器件210的n侧电极。另一方面，如果发光器件210的特定电极是该发光器件210的n侧电极，则发光器件210的另一电极是该发光器件210的p侧电极。如果X方向布线212电连接至列驱动器231，则Y方向布线213连接至行驱动器232。另一方面，如果X方向布线212电连接至行驱动器232，则Y方向布线213连接至列驱动器231。透明基材214是用于覆盖发光器件210的基材。微透镜215被设置在透明基材214上。然而，发光器件面板200决不是限于上述结构。
图15是示出了包括有源矩阵型和直视型图像显示装置中所使用的发光器件面板的电路的图。每个发光器件310的特定电极连接至驱动器333，该驱动器333与列驱动器331和行驱动器332连接，每个发光器件310的另一电极接地。如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的p侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的n侧电极。另一方面，如果发光器件310的特定电极是该发光器件310的n侧电极，则发光器件310的另一电极是该发光器件310的p侧电极。
驱动器333以如下方式控制各个发光器件310的发光状态和非发光状态。行驱动器332控制驱动器333来选择发光器件310，列驱动器331向驱动器333提供信号作为用于驱动发光器件310的信号。
如图16所示，在直视型图像显示装置中，从红光发光器件面板300R出射的红光、从绿光发光器件面板300G出射的绿光、从蓝光发光器件面板300B出射的蓝光和从白光发光器件面板300W出射的白光被提供至二向棱镜301，该二向棱镜301将红光、绿光、蓝光和白光合成为沿着一条光路传播的单一光线。观察者无须使用投影透镜303就能直接观察所得到的图像。另一方面，在投影型图像显示装置中，所得到的图像通过投影透镜303被投影在屏幕上。
基于通过进行上述伸长处理而获得的输出信号X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)，对构成各个发光器件面板300R、300G、300B和300W的P×Q个发光器件分别进行控制。在时间分割的基础上，对构成各个发光器件面板300R、300G、300B和300W的P×Q个发光器件中的各个发光器件的发光和非发光状态进行控制。在下面的说明中，假设以相同的方式控制P×Q个发光器件以及它们的发光和非发光状态。
可选地，如图17A的概念性图所示，该图像显示装置也是直视型或者投影型彩色图像显示装置。该彩色图像显示装置包括：(i)红光发光器件面板300R和红光透射控制装置302R，红光发光器件面板300R包括用于出射红光并被布置成二维矩阵的多个发光器件，红光透射控制装置302R控制从红光发光器件面板300R出射的红光的透射和非透射；(ii)绿光发光器件面板300G和绿光透射控制装置302G，绿光发光器件面板300G包括用于出射绿光并被布置成二维矩阵的多个发光器件，绿光透射控制装置302G控制从绿光发光器件面板300G出射的绿光的透射和非透射；(iii)蓝光发光器件面板300B和蓝光透射控制装置302B，蓝光发光器件面板300B包括用于出射蓝光并被布置成二维矩阵的多个发光器件，蓝光透射控制装置302B控制从蓝光发光器件面板300B出射的蓝光的透射和非透射；(iv)白光发光器件面板300W和白光透射控制装置302W，白光发光器件面板300W包括用于出射白光并被布置成二维矩阵的多个发光器件，白光透射控制装置302W控制从白光发光器件面板300W出射的白光的透射和非透射；以及(v)用作合成部的二向棱镜301，该二向棱镜301被配置为把从红光发光器件面板300R出射然后通过红光透射控制装置302R的红光、从绿光发光器件面板300G出射然后通过绿光透射控制装置302G的绿光、从蓝光发光器件面板300B出射然后通过蓝光透射控制装置302B的蓝光以及从白光发光器件面板300W出射然后通过白光透射控制装置302W的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线。
把在上面被引用且在下面将会提到的红光透射控制装置302R也称作具有光阀的第一图像显示面板，或者，更具体地说，红光透射控制装置302R例如是使用高温多晶硅型薄膜晶体管的液晶显示装置。
同样地，把在上面被引用且在下面将会提到的绿光透射控制装置302G也称作具有光阀的第二图像显示面板，或者，更具体地说，绿光透射控制装置302G例如是使用高温多晶硅型薄膜晶体管的液晶显示装置。
同样地，把在上面被引用且在下面将会提到的蓝光透射控制装置302B也称作具有光阀的第三图像显示面板，或者，更具体地说，蓝光透射控制装置302B例如是使用高温多晶硅型薄膜晶体管的液晶显示装置。
类似地，把在上面被引用且在下面将会提到的白光透射控制装置302W也称作具有光阀的第四图像显示面板，或者，更具体地说，白光透射控制装置302W例如是使用高温多晶硅型薄膜晶体管的液晶显示装置。
从上述说明中明显可见，在上面被引用且在下面将会提到的合成部使用了二向棱镜301。
如上所述，红光透射控制装置302R控制从用作图像显示面板的红光发光器件面板300R出射的红光的透射和非透射，绿光透射控制装置302G控制从用作图像显示面板的绿光发光器件面板300G出射的绿光的透射和非透射，蓝光透射控制装置302B控制从用作图像显示面板的蓝光发光器件面板300B出射的蓝光的透射和非透射，并且白光透射控制装置302W控制从用作图像显示面板的白光发光器件面板300W出射的白光的透射和非透射。结果，图像得以显示。
如前所述，红光透射控制装置302R控制从用作图像显示面板的红光发光器件面板300R出射的红光的透射和非透射，绿光透射控制装置302G控制从用作图像显示面板的绿光发光器件面板300G出射的绿光的透射和非透射，蓝光透射控制装置302B控制从用作图像显示面板的蓝光发光器件面板300B出射的蓝光的透射和非透射，并且白光透射控制装置302W控制从用作图像显示面板的白光发光器件面板300W出射的白光的透射和非透射。然后，通过红光透射控制装置302R的红光、通过绿光透射控制装置302G的绿光、通过蓝光透射控制装置302B的蓝光和通过白光透射控制装置302W的白光被提供至用作合成部的二向棱镜301。最后，为了使图像显示出来，用作合成部的二向棱镜301将通过红光透射控制装置302R的红光、通过绿光透射控制装置302G的绿光、通过蓝光透射控制装置302B的蓝光和通过白光透射控制装置302W的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线。在直视型图像显示装置中，观察者无须使用投影透镜303就能直接观察被显示的图像。另一方面，在投影型图像显示装置中，所得到的图像通过投影透镜303被投影在屏幕上。
作为另一个选择，图17B的概念性图示出了也是直视型或者投影型彩色图像显示装置的图像显示装置。该彩色图像显示装置包括：(i)用于出射红光的红光发光器件310R和用于控制从红光发光器件310R出射的红光的透射和非透射的红光透射控制装置302R；(ii)用于出射绿光的绿光发光器件310G和用于控制从绿光发光器件310G出射的绿光的透射和非透射的绿光透射控制装置302G；(iii)用于出射蓝光的蓝光发光器件310B和用于控制从蓝光发光器件310B出射的蓝光的透射和非透射的蓝光透射控制装置302B；(iv)用于出射白光的白光发光器件310W和用于控制从白光发光器件310W出射的白光的透射和非透射的白光透射控制装置302W；以及(v)用作合成部的二向棱镜301，该二向棱镜301被配置为把从红光发光器件310R出射的红光、从绿光发光器件310G出射的绿光、从蓝光发光器件310B出射的蓝光和从白光发光器件310W出射的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线。
把在上面被引用且在下面将会提到的红光透射控制装置302R也称作具有光阀的第一图像显示面板，或者，更具体地说，红光透射控制装置302R例如是液晶显示装置。
同样地，把在上面被引用且在下面将提到的绿光透射控制装置302G也称作具有光阀的第二图像显示面板，或者，更具体地说，绿光透射控制装置302G例如是液晶显示装置。
同样地，把在上面被引用且在下面将提到的蓝光透射控制装置302B也称作具有光阀的第三图像显示面板，或者，更具体地说，蓝光透射控制装置302B例如是液晶显示装置。
类似地，把在上面被引用且在下面将提到的白光透射控制装置302W也称作具有光阀的第四图像显示面板，或者，更具体地说，白光透射控制装置302W例如是液晶显示装置。
从上述说明中明显可见，在上面被引用且在下面将会提到的合成部使用了二向棱镜301。
如上所述，红光透射控制装置302R控制从红光发光器件310R出射的红光的透射和非透射，绿光透射控制装置302G控制从绿光发光器件310G出射的绿光的透射和非透射，蓝光透射控制装置302B控制从蓝光发光器件310B出射的蓝光的透射和非透射，并且白光透射控制装置302W控制从白光发光器件310W出射的白光的透射和非透射。结果，图像得以显示。
各发光器件的数量根据图像显示装置的所需规格来确定。各发光器件的数量能够是从1至大于1的任意整数的范围内的任意整数。在图17B的概念性图所示的示例性图像显示装置中，发光器件的数量为1。该发光器件是红光发光器件310R、绿光发光器件310G、蓝光发光器件310B或者白光发光器件310W。各个红光发光器件310R、绿光发光器件310G、蓝光发光器件310B或者白光发光器件310W被安装在散热器342上。从红光发光器件310R出射的红光通过红光引导部件341R被引导至用作图像显示面板的红光透射控制装置302R，从绿光发光器件310G出射的绿光通过绿光引导部件341G被引导至用作图像显示面板的绿光透射控制装置302G。同样地，从蓝光发光器件310B出射的蓝光通过蓝光引导部件341B被引导至用作图像显示面板的蓝光透射控制装置302B，从白光发光器件310W出射的白光通过白光引导部件341W被引导至用作图像显示面板的白光透射控制装置302W。各个红光引导部件341R、绿光引导部件341G、蓝光引导部件341B和白光引导部件341W例如是光学引导部件或者诸如镜子等光反射部件。前述光学引导部件例如由诸如硅树脂、环氧树脂或者聚碳酸酯树脂等透光性材料制成。
第五实施例
本发明第五实施例实现了本发明第三实施形态的图像显示装置和该图像显示装置的驱动方法。
第五实施例的图像显示装置是场序系统图像显示装置，该图像显示装置包括：(A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素；以及(B)信号处理部20，对于第(p，q)个像素(其中的符号p和q是满足方程式1≤p≤p及1≤q≤Q的整数)，该信号处理部20被配置为接收信号值为x1-(p，q)的第一输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三输入信号，并且输出信号值为X1-(p，q)且用于确定第一原色的显示灰度的第一输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定第二原色的显示灰度的第二输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定第三原色的显示灰度的第三输出信号以及信号值为X4-(p，q)且用于确定第四色的显示灰度的第四输出信号。
此外，在第五实施例的图像显示装置中，在信号处理部中存储有最大亮度值Vmax(S)，该最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数。另外，该信号处理部还进行以下处理：(B-1)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出该多个像素中的各个像素的饱和度S和亮度值V(S)；(B-2)基于在多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(B-3)至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出第(p，q)个像素中的输出信号值X4-(p，q)；以及(B-4)基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X3-(p，q)。
此外，根据第五实施例的图像显示装置的驱动方法，将最大亮度值Vmax(S)存储在信号处理部中，该最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数。该信号处理部还进行以下步骤：(a)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出该多个像素中的各个像素的饱和度S和亮度值V(S)；(b)基于在多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；(c)至少基于输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出第(p，q)个像素中的输出信号值X4-(p，q)；以及(d)基于输入信号值x1-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X1-(p，q)，基于输入信号值x2-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X2-(p，q)，并且基于输入信号值x3-(p，q)、伸长系数α0和输出信号值X4-(p，q)求出第(p，q)个像素中的输出信号值X3-(p，q)。
更具体地说，在第五实施例的情况下，对每组第一、第二和第三输入信号进行在第一实施例中对各个像素进行的伸长处理。
第五实施例实现了以下的图像显示装置。图18A是示出了第五实施例的图像显示装置的概念性图。第五实施例的图像显示装置是采用场序系统的彩色图像显示装置。该图像显示装置能够是直视型或者投影型装置。如图18A的概念性图所示，第五实施例的图像显示装置包括：(i)红光发光器件面板400R，该红光发光器件面板400R具有被布置成二维矩阵且用作红光出射器件的多个发光器件(该面板相当于用于出射第一原色光的光源)；(ii)绿光发光器件面板400G，该绿光发光器件面板400G具有被布置成二维矩阵且用作绿光出射器件的多个发光器件(该面板相当于用于出射第二原色光的光源)；(iii)蓝光发光器件面板400B，该蓝光发光器件面板400B具有被布置成二维矩阵且用作蓝光出射器件的多个发光器件(该面板相当于用于出射第三原色光的光源)；(iv)白光发光器件面板400W，该白光发光器件面板400W具有被布置成二维矩阵且用作出射白光的器件的多个发光器件(该面板相当于用于出射第四色光的光源)；(v)用作合成部的二向棱镜401，该二向棱镜401被配置为将从红光发光器件面板400R出射的红光、从绿光发光器件面板400G出射的绿光、从蓝光发光器件面板400B出射的蓝光以及从白光发光器件面板400W出射的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线；以及(vi)光透射控制装置402，该光透射控制装置402用于控制从合成部(二向棱镜401)出射的光的透射和非透射。
作为红光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是AlGaInP基半导体发光器件或者GaN基半导体发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的红光发光器件面板400R也称作第一图像显示面板。
同样地，作为绿光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是GaN基半导体发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的绿光发光器件面板400G也称作第二图像显示面板。
同样地，作为蓝光出射器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是GaN基半导体发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的蓝光发光器件面板400B也称作第三图像显示面板。
同样地，作为出射白光的器件在上面被引用且在下面将会提到的发光器件例如是GaN基半导体发光器件。把在上面被引用且在下面将提到的白光发光器件面板400W也称作第四图像显示面板。
光透射控制装置402是包括光阀的图像显示面板或者液晶显示装置，更具体地说，光透射控制装置402是设置有高温硅型薄膜晶体管的图像显示面板或者液晶显示装置。在下面的说明中所使用的技术术语“光透射控制装置”代表同样的装置。
为了生成被显示的图像，光透射控制装置402控制从红光发光器件面板400R出射的红光的透射和非透射、从绿光发光器件面板400G出射的绿光的透射和非透射、从蓝光发光器件面板400B出射的蓝光的透射和非透射以及从白光发光器件面板400W出射的白光的透射和非透射。
需要注意的是，如上所述，光透射控制装置402相当于图像显示面板。利用作为执行与第一实施例相同的伸长处理的结果而获得的输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)、X3-(p，q)和X4-(p，q)，光透射控制装置402控制各光的透射和非透射。然后，通过基于作为伸长处理的结果而获得的输出信号值X1-(s，t)、X2-(s，t)、X3-(s，t)和X4-(s，t)来驱动图像显示装置，能够使整个图像显示装置的辉度增加与伸长系数α0相等的倍数。可选地，基于输出信号值X1-(s，t)、X2-(s，t)、X3-(s，t)和X4-(s，t)，通过使从红光发光器件面板400R、绿光发光器件面板400G、蓝光发光器件面板400B和白光发光器件面板400W中的各个发光器件面板出射的光的辉度乘以1/α0，能够在不会使被显示的图像质量劣化的情况下降低整个图像显示装置的电力消耗。
从各自包括呈二维矩阵状布局的多个发光器件410的各个红光发光器件面板400R、绿光发光器件面板400G、蓝光发光器件面板400B和白光发光器件面板400W出射的光被提供至二向棱镜401，该二向棱镜401最终将这些光合成为沿着一条光路传播的单一光线。接着，为了使图像显示出来，利用光透射控制装置402来控制由二向棱镜401射出的光线的透射和非透射。在直视型图像显示装置中，观察者直接观察被显示的图像。另一方面，在投影型图像显示装置中，所得到的图像通过投影透镜403被投影在屏幕上。能够将各个红光发光器件面板400R、绿光发光器件面板400G、蓝光发光器件面板400B和白光发光器件面板400W的构成和结构设计为与在第四实施例中所使用的发光器件面板300的构成和结构分别相同的构成和结构。
作为另一个选择，图18B的概念性图示出了采用场序系统的图像显示装置。作为采用场序系统的图像显示装置，图18B的概念性图所示的图像显示装置也是直视型或者投影型彩色图像显示装置。该彩色图像显示装置包括：(i)红光发光器件410R，该红光发光器件410R用作红光出射器件并且相当于出射第一原色光的光源；(ii)绿光发光器件410G，该绿光发光器件410G用作绿光出射器件并且相当于出射第二原色光的光源；(iii)蓝光发光器件410B，该蓝光发光器件410B用作蓝光出射器件并且相当于出射第三原色光的光源；(iv)白光发光器件410W，该白光发光器件410W用作出射白光的器件并且相当于出射第四色光的光源；(v)用作合成部的二向棱镜401，该二向棱镜401被配置为将从红光发光器件410R出射的红光、从绿光发光器件410G出射的绿光、从蓝光发光器件410B出射的蓝光和从白光发光器件410W出射的白光合成为沿着一条光路传播的单一光线；以及(vi)光透射控制装置402，该光透射控制装置402控制从二向棱镜401出射的光的透射和非透射，该二向棱镜401是被配置为用于将各光合成为沿着一条光路传播的单一光线的合成部。
把在上面被引用且在下面将会提到的光透射控制装置402也称作具有光阀的图像显示面板。
如上所述，光透射控制装置402控制由各发光器件提供的光的透射和非透射。结果，图像得以显示。
各发光器件的数量根据图像显示装置的所需规格来确定。各发光器件的数量能够是从1至大于1的任意整数的范围内的任意整数。在图18B的概念性图所示的示例性图像显示装置中，发光器件410R、410G、410B或者410W的数量为1。各个发光器件410R、410G、410B或者410W被安装在散热器442上。从红光发光器件410R出射的红光通过红光引导部件441R被引导至二向棱镜401，从绿光发光器件410G出射的绿光通过绿光引导部件441G被引导至二向棱镜401。同样地，从蓝光发光器件410B出射的蓝光通过蓝光引导部件441B被引导至二向棱镜401，从白光发光器件410W出射的白光通过白光引导部件441W被引导至二向棱镜401。红光引导部件441R、绿光引导部件441G、蓝光引导部件441B和白光引导部件441W与在第四实施例中所使用的部件相同。
通过使用优选实施例作为示例对本发明进行了举例说明。然而，本发明的实施方式并不限于实现了彩色液晶显示装置组件、彩色液晶显示装置、面状光源装置、面状光源装单元和驱动电路的这些实施例。各个优选实施例的构成和结构仅是示例性的。此外，在各实施例中使用的部件和制造部件的材料也仅是示例性的。也就是说，能够适当地改变构成、结构、部件和材料。
在各实施例中，全部P×Q个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的全部P×Q组亚像素)用作要求出饱和度S和亮度值V(S)的多个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的多组亚像素)。然而，本发明的实施方式并不限于这些实施例。例如，能够从4个或者8个像素(或者各自具有第一、第二和第三亚像素的4组或者8组亚像素)中选择要在求出饱和度S和亮度值V(S)的过程中使用的每个像素(或者具有第一、第二和第三亚像素的每组亚像素)。
在第一实施例的情况下，基于其他信息中的第一亚像素输入信号、第二亚像素输入信号和第三亚像素输入信号的值求出伸长系数α0。然而，可选地，还能够基于从第一亚像素输入信号、第二亚像素输入信号和第三亚像素输入信号选出的一个输入信号(或者基于从一组第一、第二和第三亚像素中的亚像素输入信号选出的一个输入信号，或者基于从第一输入信号、第二输入信号和第三输入信号选出的一个输入信号)的值来求出伸长系数α0。更具体地说，将关于绿色的输入信号值x2-(p，q)用作在求出伸长系数α0时所选择的输入信号的值。然后，在该可选方案的情况下，以与第一实施例相同的方式，使用上述伸长系数α0来求出输出信号值X4-(p，q)、X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)。需要注意的是，在这种情况下，未使用方程式(2-1)的饱和度S(p，q)和方程式(2-2)的亮度值V(p，q)。代替的是，将值1用作饱和度S(p，q)。也就是说，输入信号值x2-(p，q)被用作方程式(2-1)中的Max(p，q)的值，值0被用作方程式(2-1)中的Min(p，q)。另一方面，输入信号值x2-(p，q)被用作亮度值V(p，q)。另外可选地，也能够基于从第一亚像素输入信号、第二亚像素输入信号和第三亚像素输入信号选出的两个不同输入信号的值(或者基于从一组第一、第二和第三亚像素中的亚像素输入信号选出的两个不同输入信号的值，或者基于从第一输入信号、第二输入信号和第三输入信号选出的两个不同输入信号的值)来求出伸长系数α0。更具体地说，将关于红色的输入信号值x1-(p，q)和关于绿色的输入信号值x2-(p，q)用作在求出伸长系数α0时所选择的输入信号的值。然后，在该另外可选方案的情况下，以与第一实施例相同的方式，使用上述伸长系数α0来求出输出信号值X4-(p，q)、X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)。需要注意的是，在这种情况下，未使用方程式(2-1)的饱和度S(p，q)和方程式(2-2)的亮度值V(p，q)。代替的是，在x1-(p，q)≥x2-(p，q)的情况下，根据以下方程式求出饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)：
S(p，q)＝(x1-(p，q)-x2-(p，q))/x1-(p，q)
V(p，q)＝x1-(p，q)
另一方面，在x1-(p，q)＜x2-(p，q)的情况下，根据以下方程式求出饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)：
S(p，q)＝(x2-(p，q)-x1-(p，q))/x2-(p，q)
V(p，q)＝x2-(p，q)
例如，要在彩色图像显示装置上显示单色图像的操作的情况下，上述伸长处理是足够的。
作为再一个选择，在图像观察者不能觉察到图像质量变化的范围内，也能够进行伸长处理。更具体地说，在具有较高视感度的黄色的情况下，灰度崩溃(gradation collapse)现象容易变得显著。因而，在具有诸如黄色色相等特定色相的输入信号中，优选进行伸长处理，从而确保作为该伸长处理的结果而获得的输出信号不超过Vmax。作为又一个选择，如果诸如黄色色相等特定色相的输入信号与整个输入信号的比值较小，则还能够将伸长系数α0设定为大于最小值的值。
还能够使用边光型(或者侧光型)面状光源装置。图19是示出了边光型(或者侧光型)面状光源装置的概念性图。如图19的概念性图所示，例如由聚碳酸酯树脂制成的光引导板510包括第一面(底面)511、面对第一面511的第二面(顶面)513、第一侧面514、第二侧面515、面对第一侧面514的第三侧面516和面对第二侧面515的第四侧面。
更具体的光引导板的整体形状的典型示例是类似楔形的截头四角锥形。在这种情况下，该截头四角锥形的两个相互面对的侧面分别相当于第一面511和第二面513，该截头四角锥形的底面相当于第一侧面514。此外，优选设有底面这个表面作为具有带有凸起和/或凹陷的凹凸部512的第一面511。
在光入射到光引导板510的方向上沿垂直于第一面511的虚拟平面将光引导板510切断的情况下，凹凸部512中的连续凸起(或者连续凹陷)的截面形状例如是三角形。也就是说，被设置在第一面511下面处的凹凸部512的形状是棱形。
另一方面，光引导板510的第二面513能够是光滑面。也就是说，光引导板510的第二面513能够是镜面，或者能够通过喷砂形成纹理，从而使该面具有光扩散效果。(即，表面513能够具有包括微小凹凸面的表面。)
在设置有光引导板510的面状光源装置中，优选提供有面对着光引导板510的第一面511的光反射部件520。此外，诸如彩色液晶显示面板等图像显示面板被安放为面对着光引导板510的第二面513。另外，在该图像显示面板与光引导板510的第二面513之间安放有光扩散片531和棱镜片532。
第一原色光通过光源500经由例如作为与截头四角锥形的底部对应的面的第一侧面514被照射到光引导板510上，与第一面511的凹凸部512发生碰撞，然后被散射。被散射的光离开第一面511，然后被光反射部件520反射。被反射的光再次到达第一面511，然后从第二面513出射。出射的光通过光扩散片531和棱镜片532，从而照亮第一实施例的图像显示面板。
作为光源，用于照射作为第一原色光的蓝光的荧光灯(或者半导体激光)还能够用来代替发光二极管。在这种情况下，作为与用作第一原色光的蓝光对应的光，从荧光灯或者半导体激光照射的第一原色光的波长λ1通常为450nm。此外，与第二原色光发光粒子对应且被荧光灯或者半导体激光激发的绿光发光粒子例如是由SrGa2S4:Eu构成的绿光发光荧光体粒子，与第三原色光发光粒子对应且被荧光灯或者半导体激光激发的红光发光粒子例如是由CaS:Eu构成的红光发光荧光体粒子。
可选地，如果使用半导体激光，则作为与用作第一原色光的蓝光对应的光，从半导体激光照射的第一原色光的波长λ1通常为457nm。在这种情况下，与第二原色光发光粒子对应且被半导体激光激发的绿光发光粒子例如是由SrGa2S4:Eu构成的绿光发光荧光体粒子，与第三原色光发光粒子对应且被半导体激光激发的红光发光粒子例如是由CaS:Eu构成的红光发光荧光体粒子。
作为另一个选择，作为面状光源装置的光源，还能够使用冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、热阴极荧光灯(HeatedCathode Fluorescent Lamp，HCFL)或者外置电极荧光灯(External ElectrodeFluorescent Lamp，EEFL)。
此外，本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (18)

1.一种图像显示装置，其包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素，各个所述像素包含用于显示第一原色的第一亚像素、用于显示第二原色的第二亚像素、用于显示第三原色的第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号，
其中，所述信号处理部中存储有最大亮度值Vmax(S)，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且所述信号处理部进行以下处理：
B-1)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)，
B-2)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0，
B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)，及
B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述信号处理部能够基于以下方程式来求出所述输出信号值X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)：
X1-(p，q)＝α0·x1-(p，q)-χ·X4-(p，q)；
X2-(p，q)＝α0·x2-(p，q)-χ·X4-(p，q)；和
X3-(p，q)＝α0·x3-(p，q)-χ·X4-(p，q)，
这里，在上述各方程式中，符号χ表示依赖于所述图像显示装置的常数，且符号X1-(p，q)、X2-(p，q)和X3-(p，q)各自表示所述第(p，q)个像素中的输出信号值，其中，所述常数χ用以下方程式来表示：
χ＝BN4/BN1-3
这里，在上述方程式中，符号BN1-3表示在以下情况下的一组第一、第二和第三亚像素的辉度，在该情况中，具有与所述第一亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供至所述第一亚像素，具有与所述第二亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供至所述第二亚像素，且具有与所述第三亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供至所述第三亚像素，
且符号BN4表示在以下情况下的所述第四亚像素的辉度，在该情况中，具有与所述第四亚像素输出信号的最大信号值相当的值的信号被提供至所述第四亚像素。
3.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述第(p，q)个像素中的所述HSV色空间中的饱和度S(p，q)和亮度值V(p，q)是基于以下方程式而求出的：
S(p，q)＝(Max(p，q)-Min(p，q))/Max(p，q)；及
V(p，q)＝Max(p，q)，
这里，在上述各方程式中，符号Max(p，q)表示三个所述亚像素输入信号的信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)及x3-(p，q)之中的最大值，符号Min(p，q)表示三个所述亚像素输入信号的信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)及x3-(p，q)之中的最小值，
所述饱和度S能够具有0～1范围内的值，且所述亮度值V能够具有0～(2n-1)范围内的值，而表达式(2n-1)中的符号n是代表显示灰度位数的整数。
4.如权利要求3所述的图像显示装置，其中，所述输出信号值X4-(p，q)基于所述最小值Min(p，q)和所述伸长系数α0而被确定。
5.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，在所述多个像素中求出的各比值Vmax(S)/V(S)之中的最小值作为所述伸长系数α0。
6.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述第四色是白色。
7.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述图像显示装置是彩色液晶显示装置，所述彩色液晶显示装置包括：
第一彩色滤光器，其被配置在所述第一亚像素与图像观察者之间，用作使所述第一原色的光通过的滤光器，
第二彩色滤光器，其被配置在所述第二亚像素与所述图像观察者之间，用作使所述第二原色的光通过的滤光器，以及
第三彩色滤光器，其被配置在所述第三亚像素与所述图像观察者之间，用作使所述第三原色的光通过的滤光器。
8.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，全部P×Q个像素作为要各自求出所述饱和度S和所述亮度值V(S)的多个像素。
9.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，P/P0×Q/Q0个像素作为要各自求出所述饱和度S和所述亮度值V(S)的多个像素，其中符号P0和Q0表示满足方程式P≥P0及Q≥Q0的值，而P/P0和Q/Q0之中的至少一个比值是2以上的整数。
10.如权利要求1所述的图像显示装置，其中，为每个图像显示帧确定所述伸长系数α0。
11.一种图像显示装置，其包括：
A-1)第一图像显示面板，所述第一图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第一亚像素，各个所述第一亚像素用于显示第一原色；
A-2)第二图像显示面板，所述第二图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第二亚像素，各个所述第二亚像素用于显示第二原色；
A-3)第三图像显示面板，所述第三图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第三亚像素，各个所述第三亚像素用于显示第三原色；
A-4)第四图像显示面板，所述第四图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第四亚像素，各个所述第四亚像素用于显示第四色；
B)信号处理部，对于第(p，q)个第一、第二和第三亚像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号；以及
C)合成部件，其用于合成由所述第一、第二、第三和第四图像显示面板输出的图像，
其中，所述信号处理部中存储有最大亮度值Vmax(S)，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且所述信号处理部进行以下处理：
B-1)基于各自具有所述第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中的各组亚像素的所述饱和度S和亮度值V(S)，
B-2)基于在各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0，
B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个第四亚像素中的所述输出信号值X4-(p，q)，及
B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第一亚像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第二亚像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第三亚像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
12.一种采用了场序系统的图像显示装置，其包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定第一原色的显示灰度的第一输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定第二原色的显示灰度的第二输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定第三原色的显示灰度的第三输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定第四色的显示灰度的第四输出信号，
其中，所述信号处理部中存储有最大亮度值Vmax(S)，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且所述信号处理部进行以下处理：
B-1)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)，
B-2)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0，
B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)，及
B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
13.一种图像显示装置组装体，其包括图像显示装置和用于向所述图像显示装置的背面照射光的面状光源装置，所述图像显示装置包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素，各个所述像素包含用于显示第一原色的第一亚像素、用于显示第二原色的第二亚像素、用于显示第三原色的第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号，
其中，所述信号处理部中存储有最大亮度值Vmax(S)，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且所述信号处理部进行以下处理：
B-1)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)，
B-2)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0，
B-3)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)，及
B-4)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
14.如权利要求13所述的图像显示装置组装体，其中，所述面状光源装置的辉度基于所述伸长系数α0而被减小。
15.一种图像显示装置的驱动方法，所述图像显示装置包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素，各个所述像素包含用于显示第一原色的第一亚像素、用于显示第二原色的第二亚像素、用于显示第三原色的第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号，
其中，将最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且
所述信号处理部进行以下处理：
a)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；
b)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；
c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；及
d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
16.一种图像显示装置的驱动方法，所述图像显示装置包括：
A-1)第一图像显示面板，所述第一图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第一亚像素，各个所述第一亚像素用于显示第一原色；
A-2)第二图像显示面板，所述第二图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第二亚像素，各个所述第二亚像素用于显示第二原色；
A-3)第三图像显示面板，所述第三图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第三亚像素，各个所述第三亚像素用于显示第三原色；
A-4)第四图像显示面板，所述第四图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个第四亚像素，各个所述第四亚像素用于显示第四色；
B)信号处理部，对于第(p，q)个第一、第二和第三亚像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置成接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号；以及
C)合成部件，其用于合成由所述第一、第二、第三和第四图像显示面板输出的图像，
其中，将最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且
所述信号处理部进行以下处理：
a)基于各自具有所述第一、第二和第三亚像素的多组亚像素中的亚像素输入信号的信号值，求出各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中的各组亚像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；
b)基于在各自具有所述第一、第二和第三亚像素的所述多组亚像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；
c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个第四亚像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；及
d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第一亚像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第二亚像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个第三亚像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
17.一种采用了场序系统的图像显示装置的驱动方法，所述图像显示装置包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置为接收信号值为x1-(p，q)的第一输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定第一原色的显示灰度的第一输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定第二原色的显示灰度的第二输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定第三原色的显示灰度的第三输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定第四色的显示灰度的第四输出信号，
其中，将最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且
所述信号处理部进行以下处理：
a)基于多个像素中的第一、第二和第三输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；
b)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；
c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；及
d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)。
18.一种图像显示装置组装体的驱动方法，所述图像显示装置组装体包括图像显示装置和用于向所述图像显示装置的背面照射光的面状光源装置，所述图像显示装置包括：
A)图像显示面板，所述图像显示面板具有二维矩阵状的P×Q个像素，各个所述像素包含用于显示第一原色的第一亚像素、用于显示第二原色的第二亚像素、用于显示第三原色的第三亚像素和用于显示第四色的第四亚像素；以及
B)信号处理部，对于第(p，q)个像素，这里的符号p和q是满足方程式1≤p≤P及1≤q≤Q的整数，所述信号处理部被配置为接收信号值为x1-(p，q)的第一亚像素输入信号、信号值为x2-(p，q)的第二亚像素输入信号和信号值为x3-(p，q)的第三亚像素输入信号，并输出信号值为X1-(p，q)且用于确定所述第一亚像素的显示灰度的第一亚像素输出信号、信号值为X2-(p，q)且用于确定所述第二亚像素的显示灰度的第二亚像素输出信号、信号值为X3-(p，q)且用于确定所述第三亚像素的显示灰度的第三亚像素输出信号和信号值为X4-(p，q)且用于确定所述第四亚像素的显示灰度的第四亚像素输出信号，
其中，将最大亮度值Vmax(S)存储在所述信号处理部中，所述最大亮度值Vmax(S)被表示为通过增加所述第四色而扩大的HSV色空间中的变量饱和度S的函数，并且
所述信号处理部进行以下处理：
a)基于多个像素中的亚像素输入信号的信号值，求出所述多个像素中的各个像素的所述饱和度S和亮度值V(S)；
b)基于在所述多个像素中求出的至少一个比值Vmax(S)/V(S)，求出伸长系数α0；
c)至少基于所述输入信号值x1-(p，q)、x2-(p，q)和x3-(p，q)，求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X4-(p，q)；
d)基于所述输入信号值x1-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X1-(p，q)，基于所述输入信号值x2-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X2-(p，q)，并且基于所述输入信号值x3-(p，q)、所述伸长系数α0和所述输出信号值X4-(p，q)求出所述第(p，q)个像素中的所述输出信号值X3-(p，q)；及
e)基于所述伸长系数α0，减小所述面状光源装置的辉度。
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