CN102254527B - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器，包括：光源部分，其包括每个独立控制的多个发光子部分；液晶显示面板，其包括多个像素，每个像素具有R、G、B和Z的四种颜色的子像素，并且基于R、G和B的三种颜色的输入图像信号调制从发光子部分发射的光；以及显示控制部分，其包括分区驱动处理部分，利用发光图案信号驱动发光子部分，并且利用四种颜色的分区驱动图像信号驱动四个子像素。所述分区驱动处理部分通过基于输入图像信号执行第一颜色转换生成四种颜色的像素信号，从三种颜色的像素信号生成发光图案信号，从输入图像信号和发光图案信号两者生成三种颜色的基本分区驱动信号，并且通过对基本分区驱动信号执行第二颜色转换生成分区驱动图像信号。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明涉及提供有具有多个发光子部分的光源部分的液晶显示器(以下称为LCD)。

背景技术

近年来，作为薄屏电视和便携式终端设备的显示器，已经经常使用其中为每个像素提供薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型LCD。在这样的LCD中，通过从屏幕的上部到下部线序地写入图像信号到每个像素的辅助电容元件和液晶元件来驱动每个像素。

作为LCD中使用的背光，使用冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源的背光是主流，但是近年来，使用发光二极管(LED)的背光也已经出现。

对于采用这样的LED作为背光的LCD，在现有技术中已经提出将光源部分划分为多个发光子部分的技术，并且其基于该发光子部分独立地执行发光操作(例如，见日本未审专利申请公开No.2001-142409)。在这样的子部分发光操作时，基于输入图像信号生成指示用于背光中的每个发光子部分的发光图案的发光图案信号和分区驱动图像信号的每个。

同时，为了在LCD中的图像显示时实现低功耗，已经提出其中LCD面板中的每个像素包括四种颜色的子像素的技术。具体地，这些四种颜色的子像素是红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和Z子像素，Z子像素展现具有高于R、G和B子像素的亮度的亮度的Z颜色(例如，白色(W)、黄色(Y)等)。当通过使用这样的四种颜色的子像素的图像信号执行图像显示时，与过去的通过提供三种颜色的图像信号到具有R、G和B三种颜色的子像素结构的每个像素执行图像显示的情况相比，可以改进亮度效率。换句话说，可以在减少信号电平的同时保持显示亮度，因此与过去的具有三种颜色的子像素结构的LCD相比，可以实现低功耗。

此外，日本专利No.4354491提出上述两种技术(即，其中在具有R、G、B和W的四种颜色的子像素结构的LCD中执行子部分发光操作的技术)的组合。

发明内容

然而，在该日本专利No.4354491中，在R、G和B的三种输入图像信号经历颜色转换处理从而生成R、G、B和W的四种像素信号后，基于四种像素信号生成上述发光图案信号和分区驱动图像信号的每个。从而，通过日本专利No.4354491中的技术，与过去的基于三种图像信号生成发光图案信号和分区驱动图像信号的情况相比，电路规模等增加，使其难以实现尺寸的减少。换句话说，上述两种技术的组合使得功耗比以前低，但是难以减少成本。

同时，当在具有四种颜色R、G、B和Z(W等)的子像素结构的LCD中执行子部分发光操作时，可以想到使用不同于日本专利No.4354491的技术。换句话说，存在这样的技术，其中以与上述日本专利No.4354491中的技术相反的方式，如同过去基于三种输入图像信号生成发光图案信号和分区驱动图像信号，然后通过颜色转换处理生成用于四种颜色的每个子像素的分区驱动图像信号，并将其提供给每个子像素。在该技术中，基于三种输入图像信号生成发光图案信号和分区驱动图像信号，因此不同于上述日本专利No.4354491中的技术，不出现电路规模等的增加。此外，因为由此生成的三种颜色的分区驱动图像信号经历颜色转换处理，并且最终生成用于四种颜色的每个子像素的分区驱动图像信号，所以对于图像信号可以减少信号电平，并且也可以实现低功耗。

然而，在该技术中，基于三种输入图像信号生成发光图案信号。为此，与基于R、G、B和Z的四种图像信号(像素信号)生成发光图案信号的情况相比，改进亮度效率的效果不够，这也不足以实现低功耗。换句话说，利用该技术，可以通过减少尺寸实现成本减少，但是难以实现低功耗。

由于以上原因，期望提出一种技术，其可以在具有R、G、B和Z的四种颜色的子像素结构的LCD中使用子部分发光操作的图像显示时，实现成本减少和功耗减少之间的兼容性。

考虑以上，期望提供这样的LCD，其可能能够在使用执行子部分发光操作的光源部分的图像显示时实现成本减少和功耗减少之间的兼容性。

根据本公开实施例的LCD包括光源部分、LCD面板和显示控制部分。光源部分包括可能能够相互独立控制的多个发光子部分。LCD面板包括多个像素，每个像素具有红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和Z子像素，Z子像素展现具有高于R、G和B子像素的亮度的亮度的Z颜色，并且基于R、G和B的三种输入图像信号，以发光子部分为基础调制从光源部分发射的光，从而执行图像显示。显示控制部分包括分区驱动处理部分，所述分区驱动处理部分基于输入图像信号生成发光图案信号和R、G、B和Z的四种分区驱动图像信号，所述发光图案信号指示光源部分中基于发光子部分的发光图案。此外，显示控制部分通过使用发光图案信号执行对光源部分的发光子部分的每个的发光驱动，并且通过使用分区驱动图像信号执行对LCD面板中的R、G、B和Z的每个子像素的显示驱动。分区驱动处理部分通过基于三种输入图像信号执行第一颜色转换处理生成R、G、B和Z的四种像素信号，并且还基于四种像素信号中的R、G和B的三种像素信号生成发光图案信号。此外，分区驱动处理部分基于三种输入图像信号生成R、G和B的三种基本分区驱动信号以及发光图案信号，并且还通过使得三种基本分区驱动信号经历第二颜色转换处理生成四种分区驱动图像信号。

在根据本公开实施例的LCD中，基于三种输入图像信号，生成发光图案信号和四种分区驱动图像信号的每个，该发光图案信号指示光源部分中基于发光子部分的发光图案。然后，通过使用发光图案信号执行光源的每个发光子部分的发光驱动，并且通过使用分区驱动图像信号执行LCD面板中的R子像素、G子像素、B子像素和Z子像素的每个的显示驱动。此时，基于三种输入图像信号执行第一颜色转换处理，从而生成四种像素信号，然后基于四种像素信号中的三种像素信号生成发光图案信号。与通过照原样使用四种像素信号生成发光图案信号的情况相比，这减少了生成发光图案信号的部分的尺寸。此外，通过使用通过执行第一颜色转换处理获得的四种像素信号的一部分(三种像素信号)生成发光图案信号，该第一颜色转换处理生成指示高于R、G和B子像素的亮度的亮度的颜色(Z)的像素信号。为此，与不执行第一颜色转换处理生成发光图案信号的情况相比，在减少信号电平(改进亮度效率)的同时保持显示亮度。此外，基于输入图像信号和发光图案信号生成三种基本分区驱动信号，然后该三种基本分区驱动信号经历第二颜色转换处理，从而生成四种分区驱动图像信号。与通过使得输入信号经历颜色转换处理生成四种像素信号后、通过使用四种像素信号生成分区驱动图像信号的情况相比，这减少了生成分区驱动图像信号的部分的尺寸。

根据本公开上述实施例中的LCD，基于三种输入图像信号执行第一颜色转换处理，从而生成四种像素信号，然后基于这四种像素信号中的三种像素信号生成发光图案信号。因此，生成发光图案信号的部分可以在尺寸上减小，此外可以在减少信号电平的同时保持显示亮度。此外，基于输入图像信号和发光图案信号生成三种基本分区驱动信号，然后这三种基本分区驱动信号经历第二颜色转换处理，从而生成四种分区驱动图像信号。因此，生成分区驱动图像信号的部分可以在尺寸上减小。因此，在使用执行子部分发光操作的光源部分的图像显示时，可以实现成本减少和功耗减少之间的兼容性。

应当理解的是，前述一般描述和下面的详细描述是示例性的，并且旨在提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

包括附图以提供本公开的进一步理解，并且附图并入并构成本说明书的一部分。附图与说明书一起图示实施例，并且用于说明该技术的原理。

图1是根据本公开第一实施例的液晶显示器(LCD)的整体结构的方块图。

图2A和图2B是每个示意性图示图1所示的像素的子像素结构的示例的平面图。

图3是图示图2A和图2B所示的每个子像素的详细结构的示例的电路图。

图4是示意性图示图1所示的LCD中的子部分发光区域和子部分照射区域的每个的示例的分解透视图。

图5是图示图1所示的分区驱动处理部分的详细结构的方块图。

图6是图示图5所示的RGB/RGBZ转换部分422A的详细结构的方块图。

图7A和图7B是用于说明RGB/RGBZ转换部分中的转换操作的示例的示意图。

图8A和图8B是用于说明RGB/RGBZ转换部分中的转换操作的另一示例的示意图。

图9是图示图5所示的RGB/RGBZ转换部分422B的详细结构的方块图。

图10是图示图1所示的LCD中的背光的子部分发光操作的概况的示意图。

图11A到11G是用于说明图1所示的LCD中的背光的子部分发光操作的概况的示意波形图。

图12是图示根据比较示例1的LCD中的分区驱动处理部分的结构的方块图。

图13是图示根据比较示例2的LCD中的分区驱动处理部分的结构的方块图。

图14是图示根据本公开第二实施例的LCD的整体结构的方块图。

图15A和图15B是每个示意性图示图14所示的像素的子像素结构的示例的平面图。

图16是图示图14所示的分区驱动处理部分的详细结构的方块图。

图17是图示图16所示的RGB/RGBW转换部分422C的详细结构的方块图。

图18A到18C是用于说明RGB/RGBW转换部分中的转换操作的示例的示意图。

图19是图示图16所示的RGB/RGBW转换部分422D的详细结构的方块图。

图20A到20C是每个图示根据本公开的修改的背光中的子部分发光操作的示意图。

具体实施方式

将参考附图详细描述本公开的实施例。顺带提及，将按照下面的顺序提供描述。

1.第一实施例(使用RGBZ面板中的子部分发光操作的图像显示的示例)

2.第二实施例(使用RGBW面板中的子部分发光操作的图像显示的示例)

3.修改(边缘发光型背光等的示例)

(第一实施例)

[液晶显示器1的整体结构]

图1是根据本公开第一实施例的整体LCD(LCD 1)的方块图。

LCD 1基于外部输入的输入图像信号Din执行图像显示。该LCD 1包括LCD面板2、背光3(光源部分)、图像信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52。在这些之中，图像信号处理部分41、分区驱动处理部分42、定时控制部分43、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52对应于根据本公开实施例的“显示控制部分”的具体示例。

LCD面板2基于输入图像信号Din调制从稍后要描述的背光3发射的光，从而基于该输入图像信号Din执行图像显示。该LCD面板2包括整体上按照矩阵形式排列的多个像素20。

图2A和2B每个图示示意性平面图中的每个像素20中的子像素结构的示例。每个像素20包括对应于红色(R)的子像素20R、对应于绿色(G)的子像素20G、对应于蓝色(B)的子像素20B和展现具有高于R、G和B的亮度的亮度的颜色(Z)的子像素20Z。该具有更高亮度的颜色(Z)例如包括黄色(Y)、白色(W)等，但是在本实施例中，颜色(Z)将描述为它们的上位概念。在四种颜色R、G、B和Z的四种子像素20R、20G、20B和20Z中，在对应于R、G和B的三种颜色的三种子像素20R、20G和20B中，布置对应于R、G和B的各个颜色的滤色镜24R、24G和24B。换句话说，对应于R的滤色镜24R布置在对应于R的子像素20R中，对应于G的滤色镜24G布置在对应于G的子像素20G中，并且对应于B的滤色镜24B布置在对应于B的子像素20B中。另一方面，在对应于Z的子像素20Z中，在例如Z＝Y的情况下，布置对应于Y的滤色镜(图2A和2B中所示的24Z)。然而，如稍后将描述的第二实施例中将描述的细节，在Z＝W的情况下，在该子像素20Z中不布置滤色镜。

这里，在图2A所示的示例中，在像素20中，四个子像素20R、20G、20B和20Z以此顺序在按行排列(例如沿着水平(H)方向)。另一方面，在图2B所示的示例中，在像素20内，四个子像素20R、20G、20B和20Z用两行和两列以矩阵形式(如同网格)排列。然而，像素20中的这四个子像素20R、20G、20B和20Z的布局配置不限于这些示例，并且可以是其它布局配置。

在本实施例的像素20中，通过具有这样的四种颜色的子像素结构，如稍后将详细描述的，与过去的具有R、G和B的三种颜色的子像素的情况相比，可以改进图像显示时的亮度效率。换句话说，可以在减少图像显示时的背光3的亮度电平的同时保持显示亮度，因此，与过去的具有三种颜色的子像素结构的LCD相比，可以实现低功耗。

图3图示子像素20R、20G、20B和20Z的每个中的像素电路的结构示例。子像素20R、20G、20B和20Z的每个具有液晶元件22、TFT元件21、和辅助电容元件23。用于线序选择作为驱动目标的像素的栅极线G、用于提图像电压(从稍后将描述的数据驱动器51提供的图像电压)到作为驱动目标的像素的数据线D、和辅助电容线Cs连接到子像素20R、20G、20B和20Z的每个。

液晶元件22根据通过TFT元件21从数据线D提供到液晶元件22的一端的图像电压执行显示操作。该液晶元件22例如是这样的元件，其中用VA(垂直对齐)模式或TN(扭曲向列)模式的液晶配置的液晶层(未示出)包夹在一对电极(未示出)之间。液晶元件22中的该对电极之一(一端)连接到TFT元件21的漏极和辅助电容元件23的一端，并且另一个(另一端)接地。辅助电容元件23是用于稳定液晶元件22的存储电荷的电容元件。该辅助电容元件23的一端连接到液晶元件22的一端和TFT元件21的漏极，并且另一端连接到辅助电容线Cs。TFT元件21是用于提供基于图像信号D1的图像电压到液晶元件22和辅助电容元件23的每个的一端的开关元件，并且配置为包括MOS-FET(金属氧化物半导体-场效应晶体管)。在该TFT元件21中，栅极连接到栅极线G，源极连接到数据线D，并且漏极连接到液晶元件22和辅助电容元件23的每个的一端。

背光3是发射光到LCD面板2的光源部分，并且包括例如CCFL或LED作为发光元件(光源)。在背光3中，如稍后将描述的，根据输入图像信号Din的内容(图像图案)执行发光驱动。

例如如图4所示，该背光3还具有多个配置为可相互独立控制的子部分发光区域36(发光子区域)。换句话说，该背光3是采用分区驱动系统的背光。具体地，在背光3中，多个光源二维排列，从而提供多个子部分发光区域36。因此，背光3划分为平面内方向上的n列×m行＝K单元(n，m＝2或更大的整数)的发光区域。顺带提及，设置划分的数量以实现低于上述LCD面板2中的像素20的分辨率的分辨率。此外，如图4所示，在LCD面板2中，形成对应于各个子部分发光区域36的多个子部分照射区域26。

在该背光3中，根据输入图像信号Din的内容(图像图案)，对于每个子部分发光区域36可以独立地控制发光。此外，这里例如通过组合发射红光的红色LED 3R、发射绿光的LED 3G和发射蓝光的LED 3B的各LED来配置背光3中的光源。然而，用于光源的LED的类型不限于该示例，并且例如可以采用发射白光的白色LED。顺带提及，至少一个这样的光源布置在每个子部分发光区域36中。

图像信号处理部分41使得包括对应于R、G和B三种基本颜色的像素信号的输入图像信号Din经历例如用于增加图像质量的预定图像处理(如锐度处理、伽马校正等)。结果，生成包括对应于R、G和B三种颜色的像素信号的图像信号D1(用于R的像素信号D1r、用于G的像素信号D1g和用于B的像素信号D1b)。

分区驱动处理部分42使得从图像信号处理部分41提供的图像信号D1(D1r、D1g和D1b)经历预定分区驱动处理。结果，生成指示背光3中以子部分发光区域36为基础的发光图案的发光图案信号BL1、以及分区驱动图像信号D5(用于R的像素信号D5r、用于G的像素信号D5g、用于B的像素信号D5b、用于Z的像素信号D5z)。顺带提及，稍后将详细描述该分区驱动处理部分42的结构(图5到图9)。

定时控制部分43控制用于驱动背光驱动部分50、栅极驱动器52和数据驱动器51的定时，并且给数据驱动器51提供从分区驱动处理部分42提供的分区驱动图像信号D5。

根据通过定时控制部分43的定时控制，栅极驱动器52沿着上述栅极线G线序驱动LCD面板2内的每个像素2。另一方面，数据驱动器51给LCD面板2的每个像素20(子像素20R、20G、20B和20Z的每个)提供有基于从定时控制部分43提供的分区驱动图像信号D5的图像电压。换句话说，子像素20R提供有用于R的像素信号D5r，子像素20G提供有用于G的像素信号D5g，子像素20B提供有用于B的像素信号D5b，并且子像素20Z提供有用于Z的像素信号D5z。具体地，数据驱动器51使得分区驱动图像信号D5经历D/A(数字/模拟)转换，从而生成作为模拟信号的图像信号(上述图像电压)，并且将生成的图像信号输出到每个像素20(子像素20R、20G、20B和20Z的每个)。以此方式，对LCD面板2内的每个像素20(子像素20R、20G、20B和20Z的每个)执行基于分区驱动图像信号D5的显示驱动。

根据通过定时控制部分43的定时控制，背光驱动部分50基于从分区驱动处理部分42输出的发光图案信号BL1，对背光3中的每个子部分发光区域36执行发光驱动(点亮驱动)。

[分区驱动处理部分42的详细结构]

接着，参考图5到图9，将描述分区驱动处理部分42的详细结构。图5是分区驱动处理部分42的方块图。该分区驱动处理部分42包括分辨率降低处理部分421、RGB/RGBZ转换部分422A(第一颜色转换部分)和422B(第二颜色转换部分)、BL电平计算部分423(发光图案生成部分)、扩散部分424、和LCD电平计算部分425(图像信号生成部分)。

分辨率降低处理部分421使得图像信号D1经历预定分辨率降低处理，从而生成变为上述发光图案信号BL1的基础的图像信号D2(分辨率降低信号)。具体地，包括每像素20的亮度电平信号的图像信号D1(像素信号D1r、D1g和D1b)重建为其分辨率低于像素20的分辨率的每子部分发光区域36的亮度电平信号。因此，生成图像信号D2(用于R的像素信号D2r、用于G的像素信号D2g和用于B的像素信号D2b)。此时，通过从每个子部分发光区域36内的多个像素信号提取预定量的特性(例如，亮度电平的最大值或平均值、或基于它们的合成值、或其它值)，分辨率降低处理部分421执行重建。

RGB/RGBZ转换部分422A使得对应于R、G和B三种颜色的图像信号D2(像素信号D2r、D2g和D2b)经历RGB/RGBZ转换处理(第一颜色转换处理)。结果，生成对应于R、G、B和Z四种颜色的像素信号。此外，该RGB/RGBZ转换部分422A选择性地输出对应于四种颜色的像素信号中的对应于R、G和B三种颜色的像素信号D3r、D3g和D3b作为图像信号D3。顺带提及，稍后将详细描述RGB/RGBZ转换部分422A的结构(图6)。

BL电平计算部分423基于从RGB/RGBZ转换部分422A输出的图像信号D3(D3r、D3g和D3b)，计算每子部分发光区域36的发光亮度电平，从而生成发光图案信号BL1。具体地，通过分析每子部分发光区域36的图像信号D3的亮度电平，获得对应于每个区域的亮度电平的发光图案。

扩散部分424使得从BL电平计算部分423输出的发光图案信号BL1经历预定扩散处理，从而输出扩散发光图案信号BL2到LCD电平计算部分425。因此，每子部分发光区域36的信号转换为每像素20的信号。通过考虑背光3中的实际光源(这里为每种颜色的LED)中的亮度分布(来自光源的光的扩散分布)执行扩散处理。

LCD电平计算部分425基于图像信号D1(D1r、D1g和D1b)和扩散发光图案信号BL2，生成基本驱动信号D4(用于R的像素信号D4r、用于G的像素信号D4g和用于B的像素信号D4b)。具体地，通过将图像信号D1的信号电平除以扩散发光图案信号BL2生成基本分区驱动信号D4。更具体地，通过在LCD电平计算部分425中使用下面的表达式(1)到(3)生成基本分区驱动信号D4。

D4r＝(D1r/BL2)......(1)

D4g＝(D1g/BL2)......(2)

D4b＝(D1b/BL2)......(3)

这里，基于上述表达式(1)到(3)，获得基本信号(图像信号D1)＝(发光图案信号BL2×基本分区驱动信号D4)这样的关系。其中，(发光图案信号BL2×基本分区驱动信号D4)的物理含义是将基本分区驱动信号D4的画面图像叠加在正以一定发光图案点亮的背光3中的每个子部分发光区域36的画面图像上。结果，如稍后将详细描述的，LCD面板2中的发送光的亮和暗分布偏移，这导致等效于观看原始显示(通过基本信号的显示)。

RGB/RGBZ转换部分422B使得对应于R、G和B三种颜色的基本分区驱动信号D4(D4r、D4g和D4b)经历RGB/RGBZ转换处理(第二颜色转换处理)。结果，生成对应于R、G、B和Z四种颜色的分区驱动信号D5(D5r、D5g、D5b和D5z)。顺带提及，稍后将详细描述该RGB/RGBZ转换部分422B的结构(图9)。

这里，下面要详细描述的RGB/RGBZ转换部分422A和422B中的操作(RGB/RGBZ转换处理)的特性基本相同。然而，由RGB/RGBZ转换部分422B生成的分区驱动图像信号D5是每像素20(子像素20R、20G、20B和20Z)的高分辨率数据，并且是被视觉观察的数据。为此，期望RGB/RGBZ转换部分422B的性能高，从而该RGB/RGBZ转换部分422B的电路规模趋于相对大。另一方面，由于下面的原因(A)到(C)，RGB/RGBZ转换部分422A的性能可以低于RGB/RGBZ转换部分422B的性能，并且电路规模可以相对小。(A)由RGB/RGBZ转换部分422A生成的图像信号D3是每子部分发光区域36低分辨率(例如大约100单元)的数据。(B)该图像信号D3用于在BL电平计算部分423中生成发光图案信号BL1，并且是不被视觉观察的数据。(C)通过上述表达式(1)到(3)，在发光图案信号BL1和基本分区驱动信号D4的特性的乘积中，LCD面板2中的发送光的亮和暗分布偏移，这导致等效于观看原始显示(通过基本信号的显示)。换句话说，在视觉图像中，对背光3侧的影响被抵消，并且变得无关。

(RGB/RGBZ转换部分422A)

图6是上述RGB/RGBZ转换部分422A的方块图。该RGB/RGBZ转换部分422A具有Z1计算部分422A1、Z1计算部分422A2、最小选择部分422A3、乘法部分422A4R、422A4G和422A4B、减法部分422A5R、422A5G和422A5B、以及乘法部分422A6R、422A6G和422A6B。如上所述，RGB/RGBZ转换部分422A基于对应于R、G和B三种颜色的图像信号D2(D2r、D2g和D2b)生成对应于R、G、B和Z四种颜色的像素信号。随后，在这四种颜色的像素信号中，RGB/RGBZ转换部分422A选择性输出对应于R、G和B的像素信号D3r、D3g和D3b作为图像信号D3。这里，作为输入信号的像素信号D2r、D2g和D2b将分别描述为R0、G0和B0，作为输出信号的像素信号D3b、D3g和D3b将分别描述为R1、G1和B1，并且对应于Z的像素信号将描述为Z1。

这里，在RGB/RGBZ转换部分422A中每个块的描述之前，将参考图7A和7B描述为什么来自该RGB/RGBZ转换部分422A的输出信号(图像信号D3)可能不对应于R、G、B和Z四种颜色，并且可以对应于R、G和B三种颜色的原因。换句话说，将描述即使在通过使用基于对应于这三种颜色的图像信号D3生成的发光图案信号BL1执行图像显示时，也获得通过四种颜色的子像素结构降低功耗的效果的原因。

首先，使用包括子像素20R、20G、20B和20Z的四种颜色的子像素结构的原因是通过使用子像素20Z(展现高于子像素20R、20G和20B的亮度的亮度)的高亮度属性，在图像显示时降低功耗(改进亮度效率)。因此，当在R、G、B和Z四种颜色的子像素结构中试图实现与R、G和B三种颜色的子像素结构的情况中相同的亮度时，每种颜色的图像信号的亮度电平变为低于三种颜色的子像素结构的情况中的亮度电平。具体地，例如，如图7A中箭头所示，RGB/RGBZ转换处理后的像素信号R1、G1和B1的亮度电平变为分别低于RGB/RGBZ转换处理前的像素信号R0、G0和B0的亮度电平。

另一方面，例如如图2A和2B所示，在四种颜色的子像素结构中，因为额外布置子像素20Z，所以子像素20R、20G和20B的每个的区域变得小于三种颜色的子像素结构情况中的区域。为此，当不允许使用子像素20Z中的高亮度属性时，R1、G1和B1的亮度电平相反地变得高于像素信号R0、G0和B0的亮度电平。图7B描绘该情况的示例，并且图示其中当子像素20Z为白色(W)子像素时，像素信号R0、G0和B0是红色单色信号(只在像素信号R0中有效(不为0)的亮度电平存在)的示例。这里，白色(W)是当R、G和B的亮度电平相同时表示的颜色，因此当像素信号R0、G0和B0是如上所述的红色单色信号时，不允许通过使用白色子像素降低像素信号R1、G1和B1的亮度电平。因此，在该情况下，因为如上所述子像素20R的区域与三种颜色的子像素结构的情况相比相对小，所以相应地期望像素信号R1的亮度电平高于像素信号R0的亮度电平，如图7B的箭头所示。

为此，在四种颜色的子像素结构中，因为子像素20R、20G和20B的每个的区域变小，所以简单地期望像素信号R1、G1和B1的亮度电平高于像素信号R0、G0和B0的亮度电平，以便实现与三种颜色的子像素结构的情况相同的亮度。然而，如图7A所示，在可以使用子像素20Z的高亮度属性的情况下，可以通过将像素信号R0、G0和B0的亮度电平的一部分分布到像素信号Z1的亮度电平来降低像素信号R1、G1和B1的亮度电平。换句话说，可以将像素信号R1、G1、B1和Z1的亮度电平抑制为低于像素信号R0、G0和B0的亮度电平的最大值。

然而，当使得对像素信号Z1的分布量太大时，在图7A中，例如像素信号Z1的亮度电平变为高于像素信号R1、G1和B1的亮度电平。这里，在BL电平计算部分423中，当基于像素信号D3r、D3g和D3b(R1、G1和B1)生成发光图案信号BL1时，通常使用每个子部分发光区域36中的像素信号的最大值。因此，当满足下面的表达式(4)时，即，当满足像素信号Z1的亮度电平低于像素信号R1、G1和B1的亮度电平的状态时，显然图像信号D3可以是对应于R、G和B三种颜色的信号。换句话说，即使在通过使用基于对应于这三种颜色的图像信号D3生成的发光图案信号BL1执行图像显示时，也获得通过四种颜色的子像素结构降低功耗的效果。

Z1≤Max(R1，G1，B1)......(4)

随后，参考图8A和8B，将描述用于整个RGB/RGBZ转换部分422A中的RGB/RGBZ转换处理中的计算的表达式。

首先，如图8A和8B所示，假设在RGB/RGBZ转换处理前的像素信号R0、G0和B0的亮度电平和RGB/RGBZ转换处理后的像素信号R1、G1、B1和Z1的亮度电平之间以下关系(表达式(5)和(6))成立。换句话说，如图8A所示，当(R0，G0，B0)＝(Xr，Xg，Xb)时，(R1，G1，B1，Z1)＝(0，0，0，Xz)成立。此外，如图8B所示，当(R0，G0，B0)＝(1，1，1)时，(R1，G1，B1，Z1)＝(kr，kg，kb，0)成立。顺带提及，其中Xr＝Xg＝Xb的情况等效于其中子像素20Z是白色(W)子像素的情况。此外，当背光3中的光谱与过去的具有R、G和B三种颜色的子像素结构的情况中的光谱相同时，当子像素20R、20G、20B和20Z的宽度(子像素宽度)相等时，kr＝kg＝kb成立。

$(R0,G0,B0)=(\mathrm{Xr},\mathrm{Xg},\mathrm{Xb})\⇒(R1,G1,B1,Z1)=(\mathrm{0,0,0},\mathrm{Xz})...\left(5\right)$

$(R0,G0,B0)=\left(\mathrm{1,1,1}\right)\⇒(R1,G1,B1,Z1)=(\mathrm{kr},\mathrm{kg},\mathrm{kb},0)...\left(6\right)$

这里，当通过使用上述表达式(5)和(6)表达时，RGB/RGBZ转换处理后的像素信号R1、G1和B1的亮度电平变为如下面的表达式(7)到(9)的值。顺带提及，因为像素信号R1、G1和B1的亮度电平不允许设为负数(负)值，所以除了这些表达式(7)到(9)外，还期望满足条件(R1，G1，B1)≥0。

$\left\{\begin{array}{c}R1=(R0-\frac{X_r}{X_z}Z1)k_r\≥0......\left(7\right)\\ G1=(G0-\frac{X_g}{X_z}Z1)k_g\≥0......\left(8\right)\\ B1=(B0-\frac{X_b}{X_z}Z1)k_b\≥0......\left(9\right)\end{array}\right.$

这里，在满足所有上述表达式(7)到(9)的情况下Z1的最大值变为最终生成的Z1的候选值之一。当该情况下的候选值假设为Z1a时，该Z1a可以通过使用表达式(7)到(9)中括号内的值为零或更大的条件来确定，并且由下面的表达式(10)定义。另一方面，如上述表达式(4)所示，期望满足如Z1小于R1、G1和B1中的最大值的条件。当基于该条件确定的Z1的候选值假设为Z1b时，该Z1b确定如下。即，在假设Z1b＝Max(R，1G1，B1)的情况下，当Max(R，1G1，B1)＝R1时，Z1b＝R1，当Max(R，1G1，B1)＝G1时，Z1b＝G1，并且当Max(R，1G1，B1)＝B1时，Z1b＝B1。并且，当通过将这些表达式代入上述表达式(7)到(9)时，通过下面的表达式(11)定义Z1b。

$\left\{\begin{array}{c}Z1a=\min (\frac{X_z}{X_r}R0,\frac{X_z}{X_g}G0,\frac{X_z}{X_b}B0)......\left(10\right)\\ Z1b=\max (\frac{R0}{(\frac{1}{K_r}+\frac{X_r}{X_z})},\frac{G0}{(\frac{1}{K_g}+\frac{X_g}{X_z})},\frac{B0}{(\frac{1}{K_b}+\frac{X_b}{X_z})})......\left(11\right)\end{array}\right.$

这里，在当通过上述表达式(11)确定的Z1b代入表达式(7)到(9)中的Z1时的情况下，这些表达式(7)到(9)成立。此时的Z1b为要最终确定的Z1(最优分布的Z1)。在该情况下，此时的Z1b是等于或小于由表达式(10)确定的Z1a。

另一方面，在当基于上述表达式(11)确定的Z1b代入表达式(7)到(9)中的Z1时，这些表达式(7)到(9)不成立的情况下，由上述表达式(10)确定的Z1a是小于此时的Z1b的值。原因是因为表达式(7)到(9)不成立意味着R1、G1和B1的任一为负值的事实。这里，如上所述，由上述表达式(10)确定的Z1a是使得表达式(7)到(9)中的R1、G1和B1的全部为正(正数)值的值，因此，从表达式(7)到(9)明显的是此时的Z1a变得小于由表达式(11)确定的Z1b。然而，此时，表达式(7)到(9)中的全部系数kr、kg和kb的值假设为正。从前述清楚的是在RGB/RGBZ转换处理时，可以选择由表达式(10)确定的Z1a或由表达式(11)确定的Z1b的任一值较小的作为最终的Z1。

接着，再参考图6，基于上面描述，将描述RGB/RGBZ转换部分422A中的每个块。

Z1计算部分422A1基于像素信号D2r、D2g和D2b(R0、G0和B0)，通过使用表达式(10)计算作为Z1的候选值的Z1a。

Z1计算部分422A2基于像素信号D2r、D2g和D2b(R0、G0和B0)，通过使用表达式(11)计算作为Z1的候选值的Z1b。

最小选择部分422A3选择从Z1计算部分422A1输出的Z1a或从Z1计算部分422A2输出的Z1b的值较小的，并且输出选择的一个作为最终Z1。

乘法部分422A4R将从最小选择部分422A3输出的Z1乘以预定常数(Xr/Xz)，并且输出结果。乘法部分422A4G将从最小选择部分422A3输出的Z1乘以定常数(Xg/Xz)，并且输出结果。乘法部分422A4B将从最小选择部分422A3输出的Z1乘以预定常数(Xb/Xz)，并且输出结果。

减法部分422A5R从像素信号D2r(R0)减去由乘法部分422A4R输出的值(乘法值)，并且输出结果。减法部分422A5G从像素信号D2g(G0)减去由乘法部分422A4G输出的值(乘法值)，并且输出结果。减法部分422A5B从像素信号D2b(B0)减去由乘法部分422A4B输出的值(乘法值)，并且输出结果。

乘法部分422A6R将从减法部分422A5R输出的值(减法值)乘以预定常数kr，并且输出结果作为像素信号D3r(R1)。乘法部分422A6G将从减法部分422A5G输出的值(减法值)乘以预定常数kg，并且输出结果作为像素信号D3g(G1)。乘法部分422A6B将从减法部分422A5B输出的值(减法值)乘以预定常数kb，并且输出结果作为像素信号D3b(B1)。

(RGB/RGBZ转换部分422B)

图9是RGB/RGBZ转换部分422B的方块图。如上所述，该RGB/RGBZ转换部分422B使得R、G和B的基本分区驱动信号D4(D4r、D4g、D4b)经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成R、G、B和Z的分区驱动图像信号D5(D5r、D5g、D5b和D5z)。因此，RGB/RGBZ转换部分422B的方块配置类似于RGB/RGBZ转换部分422A的方块配置，除了还输出计算的Z1作为像素信号D5z。换句话说，RGB/RGBZ转换部分422B具有Z1计算部分422A1、Z1计算部分422A2、最小选择部分422A3、乘法部分422A4R、422A4G和422A4B、减法部分422A5R、422A5G和422A5B、以及乘法部分422A6R、422A6G和422A6B。

[液晶显示器1的操作和效果]

随后，将描述本实施例的LCD 1的操作和效果。

(1.子部分发光操作的概述)

在该LCD 1中，如图1所示，首先图像信号处理部分41通过使得输入图像信号Din经历预定图像处理生成图像信号D1(D1r，D1g，D1b)。随后，分区驱动处理部分42使得该图像信号D1经历预定分区驱动处理。结果，生成指示背光3中以部分子部分发光区域36为基础的发光图案的发光图案信号BL1和分区驱动图像信号D5(D5r、D5g、D5b、D5z)的每个。

随后，以此方式生成的分区驱动图像信号D5和发光图案信号BL1的每个输入定时控制部分43。其中，分区驱动图像信号D5从定时控制部分43提供到数据驱动器51。数据驱动器51使得该分区驱动图像信号D5经历D/A转换，从而生成作为模拟信号的图像电压。然后，通过从数据驱动器51和栅极驱动器52的每个输出到每个像素20(子像素20R、20G、20B和20Z的每个)的驱动电压执行显示驱动操作。结果，对于LCD面板2中的每个像素20(子像素20R、20G、20B和20Z的每个)执行基于分区驱动图像信号D5(D5r、D5g、D5b、D5z)的显示驱动。

具体地，如图3所示，根据通过栅极线G从栅极驱动器52提供的选择信号，切换TFT元件21的导通-截止操作。结果，选择数据线D的导通或液晶元件22以及辅助电容元件23的导通。结果，基于从数据驱动器51提供的分区驱动图像信号D5的图像电压提供到液晶元件22，并且执行线序显示驱动操作。

另一方面，发光图案信号BL1从定时控制部分43提供到背光驱动部分50。背光驱动部分50基于该发光图案信号BL1对背光3中的多个子部分发光区域36的每个执行发光驱动(分区驱动操作)。

此时，在对其提供图像电压的像素20中，来自背光3的照明光在LCD面板2中调制，并且作为显示光发射。结果，在LCD 1中执行基于输入图像信号Din的图像显示。

具体地，如图10所示，例如(基于乘法叠加的)合成图像73变为整个LCD 1中最终要观察的图像，该合成图像73通过物理地叠加只通过显示面板2的面板表面图像72到通过背光3的每个子部分发光区域36的发光表面图像71上来获得。

此外，当输入分区驱动处理部分42的图像信号D1表示小的亮物体存在于(灰电平的)整体上为黑的背景中的这种静态图像时，子部分发光操作将如下。

图11A到11G以时序图示意性图示在此情况下的LCD 1中的子部分发光操作。在该图中，图11A到11D分别指示图像信号D1、发光图案信号BL1、发光图案信号BL2和基本分区驱动信号D4(＝D1/BL2)。此外，图11E指示背光3中的实际亮度分布(BL亮度分布)，并且图11F和11G指示实际视觉图像(＝D5×BL亮度分布)。顺带提及，在图11B到11F中，水平轴指示沿着图11A和11G中的线II-II的水平方向上的像素位置。此外，在图11A和11G中，垂直轴指示屏幕的垂直(正交)方向上的像素位置，并且在图11B到11F中，垂直轴指示电平轴。从这些图11A到11G中，清楚的是在使用子部分发光操作的图像显示时，输入图像信号D1的内容(图像)和视觉图像相互对应。

(2.适于使用RGB/RGBZ转换处理的图像显示的子部分发光操作)

接着，将与比较示例(比较示例1和2)进行比较，详细地描述作为本公开实施例的特征之一的用于使用RGB/RGBZ转换处理的图像显示的子部分发光操作。

(2-1.比较示例1)

图12是根据比较示例1的LCD中的分区驱动处理部分(分区驱动处理部分104)的方块图。该比较示例1的分区驱动处理部分104以类似于图5所示的本实施例的分区驱动处理部分42类似的方式配置，除了省略(不提供)RGB/RGBZ转换部分422A，并且改变提供RGB/RGBZ转换部分422B的位置。具体地，提供RGB/RGBZ转换部分422B的位置在分区驱动处理部分104中的最前级(在分辨率降低处理部分421和LCD电平计算部分425之前的级中)。

在该分区驱动处理部分104中，首先，在RGB/RGBZ转换部分422B中，图像信号D1以与本实施例类似的方式经历RGB/RGBZ转换处理。结果，生成这样的RGB/RGBZ转换部处理后的图像信号D102(用于R的像素信号D102r、用于G的像素信号D102g、用于B的像素信号D102b和用于Z的像素信号D102z)。随后，分辨率降低处理部分421使得该图像信号D102经历分辨率降低处理，从而生成图像信号D103(用于R的像素信号D103r、用于G的像素信号D103g、用于B的像素信号D103b和用于Z的像素信号D103z)。然后，基于该图像信号D103，BL电平计算部分423生成指示以子部分发光区域36为基础的发光图案的发光图案信号BL101。此外，在扩散部分424中，从BL电平计算部分423输出的发光图案信号BL101经历扩散处理，并且扩散的发光图案信号BL102输出到LCD电平计算部425。随后，基于RGB/RGBZ转换处理后的图像信号D102和扩散的发光图案信号BL102，两者都在上面描述，LCD电平计算部分425生成分区驱动图像信号D105(用于R的像素信号D105r、用于G的像素信号D105g、用于B的像素信号D105b和用于Z的像素信号D105z)。具体地，LCD电平计算部分425以类似于本实施例的方式，通过使用下面的表达式(12)到(14)生成图像信号D105。

D105r＝(D102r/BL102)...(12)

D105g＝(D102g/BL102)...(13)

D105b＝(D102b/BL102)...(14)

以此方式，在该比较示例1的分区驱动处理部分104中，首先，对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于R、G、B和Z四种颜色的图像信号D102。随后，基于该对应于四种颜色的图像信号D2，生成对应于四种颜色的发光图案信号BL101和分区驱动图像信号D105的每个。因此，利用分区驱动处理部分104，与通过照原样使用R、G和B三种颜色的图像信号D1生成发光图案信号和分区驱动图像信号的情况相比，电路规模等增加，因此难以实现尺寸减少。具体地，分辨率降低处理部分421、BL电平计算部分423、扩散部分424和LCD电平计算部分425的电路规模等增加。换句话说，通过在子部分放光操作的情况下组合R、G、B和Z四种颜色的子像素结构实现比以前更低的功耗，但是难以实现成本减少。

(2-2.比较示例2)

同时，图13是根据比较示例2的LCD中的分区驱动处理部分(分区驱动处理部分204)的方块图。该比较示例2的分区驱动处理部分204以与图5所示的本实施例的分区驱动处理部分42类似的方式配置，除了省略(不提供)RGB/RGBZ转换部分422A。

在该分区驱动处理部分204中，首先在分辨率降低处理部分421中，以类似于实施例的方式，图像信号D1经历分辨率降低处理，从而生成图像信号D2。随后，基于该图像信号D2，BL电平计算部分423生成发光图案信号BL201。此外，在扩散部分424中，发光图案信号BL201经历扩散处理，并且扩散的发光图案信号BL202输出到LCD电平计算部分425。另一方面，基于图像信号D1和扩散的发光图案信号BL202，LCD电平计算部分425生成图像信号D204(用于R的像素信号D204r、用于G的像素信号D204g和用于B的像素信号D204b)。具体地，以类似于本实施例的方式，LCD电平计算部分425通过使用下面的表达式(15)到(17)生成图像信号D204。随后，以类似于本实施例的方式，RGB/RGBZ转换部分422B使得如此生成的图像信号D204经历RGB/RGBZ转换处理。结果，生成分区驱动图像信号D205(用于R的像素信号D205r、用于G的像素信号D205g、用于B的像素信号D205b和用于Z的像素信号D205z)。

D204r＝(D1r/BL202)...(15)

D204g＝(D1g/BL202)...(16)

D204b＝(D1b/BL202)...(17)

以此方式，在该比较示例2的分区驱动处理部分204中，以与比较示例1相反的方式，首先，如同过去基于对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1生成对应于R、G和B三种颜色的用于分区驱动的发光图案信号BL201和图像信号D204的每个。随后，该对应于三种颜色的图像信号D204经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于R、G、B和Z四种颜色的分区驱动图像信号D205。在该分区驱动处理部分204中，通过照原样使用对应于三种颜色的图像信号D1生成发光图案信号BL201和对应于三种颜色的分区驱动图像信号，因此，不同于上述比较示例1，不导致电路规模等的增加。换句话说，与过去的那些相比，分辨率降低处理部分201、BL电平计算部分423、扩散部分424、和LCD电平计算部分425的电路规模等不增加(过去的那些可以照原样使用)。分区驱动图像信号D205对应于四种颜色的子像素结构，因此可以减少该分区驱动图像信号D205的信号电平。因此，与过去的通过三种颜色的子像素结构的图像显示的情况相比，功耗也可以减少到一定程度。

然而，在该比较示例2中，通过照原样使用对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1生成发光图案信号BL201。换句话说，发光图案信号BL201对应于三种颜色。为此，如同比较示例1，与例如使用基于对应于R、G、B和Z四种颜色的图像信号(像素信号)生成的发光图案信号的情况相比，在图像显示时的亮度效率不够，并且降低功耗也不够。换句话说，利用该比较示例2，可以实现尺寸的减少，从而可以减少成本，但是难以降低功耗。

(2-3.实施例的子部分发光操作)

作为对比，在本实施例中，在分区驱动处理部分42中基于对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1执行RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于R、G、B和Z四种颜色的像素信号D3r、D3g、D3b和D3z。并且基于对应于四种颜色的这些像素信号中的对应于R、G和B三种颜色的像素信号D3r、D3g和D3b，生成发光图案信号BL1。结果，与如同比较示例1的通过使用对应于四种颜色的图像信号生成发光图案信号的情况相比，生成发光图案信号的部分(这里为分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分423)尺寸减少。换句话说，与过去的那些相比，分辨率降低处理部分421和BL电平计算部分423的电路规模等不增加(过去的那些可以照原样使用)。此外，通过使用对应于四种颜色的像素信号中的一部分(对应于三种颜色的像素信号D3r、D3g和D3b)生成发光图案信号BL1，通过执行RGB/RGBZ转换处理以生成对应于具有高于三种颜色的亮度的亮度的颜色(Z)的像素信号Z1来获得该对应于四种颜色的像素信号。为此，与如同比较示例2的不执行RGB/RGBZ转换处理生成发光图案信号的情况相比，在减少信号电平的同时保持显示亮度。

此外，在本实施例中，如上所述，在分区驱动处理部分42中，基于对应于三种颜色的图像信号D1和发光图案信号BL1生成对应于R、G和B三种颜色的分区驱动原始信号D4。然后，对应于三种颜色的基本分区驱动图像信号D4经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于R、G、B和Z四种颜色的分区驱动图像信号D5。结果，与如同比较示例1的图像信号D1经历RGB/RGBZ转换处理、从而生成对应于四种颜色的像素信号、然后通过使用对应于四种颜色的像素信号生成分区驱动图像信号的情况下相比，可以减少生成分区驱动图像信号的部分的尺寸。具体地，这里，减少扩散部分424和LCD电平计算部分425的尺寸。换句话说，与过去的那些相比，实现了具有四种颜色的子像素结构的分区驱动，而没有增加扩散部分424和LCD电平计算部分425的电路规模等(可以照原样使用过去的那些)。

如上所述，根据本实施例，在分区驱动处理部分42中，基于对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1执行RGB/RGBZ处理，从而在生成对应于R、G、B和Z四种颜色的像素信号D3r、D3g、D3b和Z1后，基于这些对应于四种颜色的像素信号中的对应于三种颜色的像素信号D3r、D3g和D3b生成发光图案信号BL1。因此，生成发光图案信号BL1的部分可以减少尺寸，并且在减少信号电平的同时保持显示亮度。此外，基于图像信号D1和发光图案信号BL1生成对应于三种颜色的基本分区驱动信号D4，然后使得对应于三种颜色的基本分区驱动信号D4经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于四种颜色的分区驱动信号D5。因此，生成分区驱动图像信号D5的部分可以减少尺寸。相应地，在使用执行子部分发光操作的光源部分的图像显示时，可以实现成本减少和功耗减少之间的兼容性。此外，通过执行子部分发光，可以实现功耗减少和类似于过去的子部分发光操作的那些的黑亮度的改进。此外，作为分辨率降低部分421、BL电平计算部分423、扩散部分424、和LCD电平计算部分425，过去可用的那些可以照原样使用，因此，可以执行产品的有效开发。

此外，在分区驱动处理部分42中，对应于R、G和B三种颜色的图像信号D1经历预定分辨率降低处理，从而生成对应于三种颜色的图像信号D2(分辨率降低信号)，然后该图像信号D2经历RGB/RGBZ转换处理，从而生成对应于R、G、B和Z四种颜色的像素信号。因此，其分辨率降低的图像信号可以经历RGB/RGBZ转换处理，因此与其中图像信号D1在其分辨率降低之前经历RGB/RGBZ转换处理的情况相比，可以抑制电路规模的增加等。

(第二实施例)

接着，将描述本公开的第二实施例。顺带提及，与第一实施例相同的元件将提供与第一实施例相同的参考标号。

[LCD 1A的整体结构]

图14是根据本实施例的整体LCD(LCD 1A)的方块图。该LCD 1A提供有替代第一实施例的LCD 1中具有像素20的LCD面板2的具有像素20-1的LCD面板2A、和替代分区驱动处理部分42的分区驱动处理部分42A。

图15A和15B每个在示意性平面图中图示LCD面板2A的每个像素20-1中的子像素的结构的示例，并且分别对应于第一实施例中的图2A和2B。如同第一实施例，每个像素20-1包括对应于R、G和B三种颜色的子像素20R、20G和20B、以及具有高于三种颜色的亮度的亮度的颜色白色(W)的子像素20W。换句话说，本实施例的像素20-1包括对应于作为第一实施例中描述的子像素20Z的示例的W的子像素20W。在对应于R、G和B三种颜色的子像素20R、20G和20B中，布置对应于三种颜色的滤色镜24R、24G和24B，如同第一实施例。另一方面，在用于W的子像素20W中，不布置滤色镜，从而可以展现高亮度(可以改进亮度效率)。

[分区驱动处理部分42A的详细结构]

图16是分区驱动处理部分42A的方块图。该分区驱动处理部分42A提供有替代第一实施例的分区驱动处理部分42中的RGB/RGBZ转换部分422A的RGB/RGBW转换部分422C和替代RGB/RGBZ转换部分422B的RGB/RGBW转换部分422D。

(RGB/RGBW转换部分422C)

RGB/RGBW转换部分422C使得对应于R、G和B三种颜色的图像信号D2(D2r、D2g、D2b)经历RGB/RGBW转换处理(第一颜色转换处理)，从而生成对应于R、G、B和W四种颜色的像素信号。随后，RGB/RGBW转换部分422C选择性地输出这四种颜色的像素信号中对应于三种颜色的像素信号D3r、D3g和D3b作为图像信号D3。

图17是RGB/RGBW转换部分422C的方块图。RGB/RGBW转换部分422C包括W1计算部分422C1、W1计算部分422C2、最小选择部分422C3、乘法部分422C4R、422C4G和422C4B、减法部分422C5R、422C5G和422C5B、和乘法部分422C6R、422C6G和422C6B。这里，作为输入信号的像素信号D2r、D2g和D2b将分别描述为R0、G0和B0，作为输出信号的像素信号D3r、D3g和D3b将分别描述为R1、G1和B1，并且对应于W的像素信号将描述为W1。

这里，在该RGB/RGBW转换部分422中每个块的描述之前，将参考图18A到18C描述整个RGB/RGBW转换部分422C中的RGB/RGBW转换处理中的计算表达式。顺带提及，该RGB/RGBW转换处理中的计算表达式基本上类似于对于第一实施例描述的RGB/RGBW转换处理中的那些。

首先，子像素20R、20G、20B和20W的每个的宽度(子像素宽度)是像素20-1的宽度(像素宽度)的四分之一。因此，与R、G和B三种颜色的子像素结构(每个子像素的宽度是像素宽度的三分之一)的情况相比，子像素20R、20G、20B和20W的区域将少为四分之三。为此，当仅用子像素20R、20G和20B而不用如本实施例的R、G、B和W四种颜色的子像素结构中的子像素20W实现与过去的三种颜色的子像素结构的情况相同的亮度电平时，结果如下。即，例如如图18A所示，在(R0，G0，B0)＝(1，0，0)的情况下，(R1，G1，B1，W1)＝(4/3，0，0，0)成立，并且期望4/3倍亮度电平。此外，相反地，当使用原亮度电平时(这里，当R1＝1时)，亮度电平减少为3/4倍水平。

此外，对应于W的子像素20W没有提供如上所述的滤色镜，因此与对应于R、G和B三种颜色的子像素20R、20G和20B中合成的白光的亮度电平相同的亮度电平可以仅利用该子像素20W获得。因此，例如如图18B所示，当(R0，G0，B0)＝(1，1，1)时，(R1，G1，B1，W1)＝(0，0，0，4/3)成立。

基于这些事实，例如如图18C所示，当(R0，G0，B0)＝(1，1，1)时，可以假设(R1，G1，B1，W1)＝(2/3，2/3，2/3，2/3)。换句话说，在R、G、B和W四种颜色的子像素结构中，可以利用每种颜色中的2/3亮度电平实现与过去的R、G和B三种颜色的子像素结构的情况中的亮度电平相同的亮度电平。基于前述，当这应用于第一实施例中描述的RGB/RGBZ转换时，下面的表达式(18)和(19)成立。

Xr＝Xg＝Xb＝1，Xz＝4/3...(18)

kr＝kg＝kb＝4/3...(19)

此外，第一实施例中描述的表达式(7)到(9)可以分别由下面的表达式(20)到(22)表示。此外，定义Z1的候选值Z1a和Z1b的表达式(10)和(11)可以分别由下面的定义W1的候选者W1a和W1b的表达式(23)和(24)表示。

$\left\{\begin{array}{c}R1=(R0-\frac{3}{4}W1)\×(4/3)\≥0......\left(20\right)\\ G1=(G0-\frac{3}{4}W1)\×(4/3)\≥0......\left(21\right)\\ B1=(B0-\frac{3}{4}W1)\×(4/3)\≥0......\left(22\right)\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{c}W1a=\min (\frac{4}{3}R0,\frac{4}{3}G0,\frac{4}{3}B0)......\left(23\right)\\ W1b=\max (\frac{R0}{\left(\frac{3}{2}\right)},\frac{G0}{\left(\frac{3}{2}\right)},\frac{B0}{\left(\frac{3}{2}\right)})......\left(24\right)\end{array}\right.$

接着，再次参考图17，基于上面描述，将描述RGB/RGBW转换部分422C中的每个块。

W1计算部分422C1基于像素信号D2r、D2g和D2b(R0、G0和B0)，通过使用表达式(23)计算作为W1的候选值的W1a。

W1计算部分422C2基于像素信号D2r、D2g和D2b(R0、G0和B0)，通过使用表达式(24)计算作为W1的候选值的W1b。

最小选择部分422C3选择从W1计算部分422C1输出的W1a或从W1计算部分422C2输出的W1b中任一值较小的，并且输出选择的一个作为最终W1。

乘法部分422C4R、422C4G和422C4B的每个将从最小选择部分422C3输出的W1乘以预定常数(3/4)，并且输出结果。

减法部分422C5R从像素信号D2r(R0)减去由乘法部分422C4R输出的值(乘法值)，并且输出结果。减法部分422C5G从像素信号D2g(G0)减去由乘法部分422C4G输出的值(乘法值)，并且输出结果。减法部分422C5B从像素信号D2b(B0)减去由乘法部分422C4B输出的值(乘法值)，并且输出结果。

乘法部分422C6R将从减法部分422C5R输出的值(减法值)乘以预定常数(4/3)，并且输出结果作为像素信号D3r(R1)。乘法部分422C6G将从减法部分422C5G输出的值(减法值)乘以预定常数(4/3)，并且输出结果作为像素信号D3g(G1)。乘法部分422C6B将从减法部分422C5B输出的值(减法值)乘以预定常数(4/3)，并且输出结果作为像素信号D3b(B1)。

(RGB/RGBW转换部分422D)

RGB/RGBW转换部分422D使得对应于R、G和B三种颜色的基本分区驱动信号D4(D4r、D4g、D4b)经历RGB/RGBW转换处理(第二颜色转换处理)。结果，生成对应于R、G、B和W四种颜色的分区驱动图像信号D5(D5r、D5g、D5b和D5W)。因此，RGB/RGBW转换部分422D的方块配置类似于RGB/RGBW转换部分422C的方块配置，除了还输出计算的W1作为像素信号D5W。

图19是该RGB/RGBW转换部分422D的方块图。该RGB/RGBW转换部分422D包括W1计算部分422C1、W1计算部分422C2、最小选择部分422C3、乘法部分422C4R、422C4G和422C4B、减法部分422C5R、422C5G和422C5B、和乘法部分422C6R、422C6G和422C6B。

[LCD 1A的操作和效果]

利用这样配置的本实施例的LCD 1A，可以获得通过第一实施例的LCD 1中的那些操作类似操作的效果。换句话说，在通过使用执行子部分发光操作的光源部分执行图像显示时，可以实现成本减少和功耗减少之间的兼容性或类似效果。

此外，本实施例的像素20-1包括作为第一实施例中描述的子像素20Z的示例的用于W的子像素20W，因此，可以不需要为该子像素20W提供滤色镜，具体地，可以改进亮度效率(可以减少功耗)。

(修改)

至此，已经通过使用一些实施例描述本公开，但是本公开不限于这些实施例，并且可以进行各种修改。

例如，上面已经对于将其分辨率降低后的图像信号经历RGB/RGBZ转换处理(RGB/RGBW转换处理)的情况描述来实施例，但是本公开不限于该情况。换句话说，在一些情况下，可以在执行分辨率降低处理之前执行RGB/RGBZ转换处理(RGB/RGBW转换处理)。

此外，上面已经对于背光包括红色LED、绿色LED和蓝色LED作为光源的情况描述来实施例，但是除了(或替代)这些LED外，背光可以包括发射其它颜色光的光源。例如，在包括四种或更多颜色光的配置的情况下，可以扩展颜色再现范围，并且可以表示更多种颜色。

此外，上面已经通过将背光3是所谓的直接发光型背光(光源单元)的情况作为示例来描述本实施例。然而，本公开可应用于所谓的边缘发光型背光，例如如图20A到20C中所示的背光3-1到3-3。具体地，这些背光3-1到3-3的每个例如包括具有发光表面并成形如矩形的光导板30、以及布置在光导板30的侧边(发光表面的侧边)的多个光源31。具体地，在图20A所示的背光3-1中，多个(在该情况下为4个)光源31布置在成形如矩形的光导板30中的一对相对侧边(垂直方向上的侧边)的每个上。此外，在图20B所示的背光3-2中，多个(在该情况下为4个)光源31布置在成形如矩形的光导板30中的一对相对侧边(横向方向上的侧边)的每个上。此外，在图20C所示的背光3-3中，多个(在该情况下为4个)光源31布置在成形如矩形的光导板30中的两对相对侧边(垂直和横向方向上的侧边)的每侧。在背光3-1到3-3中，由于上述配置，在光导板30的发光表面上形成可相互独立控制的多个子部分发光区域36。

此外，上面对于各实施例描述的一系列处理可以由硬件执行，也可以由软件执行。在由软件执行该系列处理的情况下，软件的程序安装在通用计算机等上。这样的程序可以预先存储在计算机中内置的记录介质中。

本申请包含涉及于2010年5月18日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-114656中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。

本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其它因素可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，包括：

光源部分，其包括每个独立控制的多个发光子部分；

液晶显示面板，其包括多个像素，每个像素具有红色R子像素、绿色G子像素、蓝色B子像素和Z子像素，Z子像素展现具有高于R、G和B子像素的亮度的亮度的Z颜色，液晶显示面板基于R、G和B的三种输入图像信号调制从光源部分中的每个发光子部分发射的光，从而执行图像显示；以及

显示控制部分，其包括分区驱动处理部分，所述分区驱动处理部分从所述三种输入图像信号生成发光图案信号和四种分区驱动图像信号两者，所述发光图案信号表示通过点亮光源部分中的发光子部分形成的发光图案，所述四种分区驱动图像信号分别对应于R、G、B和Z的四种颜色，所述显示控制部分利用所述发光图案信号对光源部分中的发光子部分执行发光驱动，并且利用所述四种分区驱动图像信号对液晶显示面板中的R、G、B和Z子像素执行显示驱动，其特征在于：

所述分区驱动处理部分通过基于所述三种输入图像信号执行第一颜色转换来生成R、G、B和Z的四种像素信号，并且从所述四种像素信号中的R、G和B的三种像素信号生成所述发光图案信号，以及此外

所述分区驱动处理部分从所述三种输入图像信号和所述发光图案信号两者生成R、G和B的三种基本分区驱动图像信号，并且通过对所述三种基本分区驱动图像信号执行第二颜色转换生成所述四种分区驱动图像信号。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述分区驱动处理部分通过分别对所述三种输入图像信号执行分辨率降低处理来生成R、G和B的分辨率降低信号，然后通过对所述分辨率降低信号执行第一颜色转换生成所述R、G、B和Z的四种像素信号。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中所述分区驱动处理部分还包括对所述发光图案信号执行扩散处理的扩散部分，并且从所述三种输入图像信号和作为扩散处理的结果的扩散的发光图案信号两者生成所述三种基本分区驱动图像信号。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述Z子像素是白W子像素。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中R、G和B子像素每个提供有对应的滤色镜，而W子像素不提供有滤色镜。

6.如权利要求1所述的液晶显示器，其中光源部分是直接发光型或边缘发光型。