JP2007212782A - カラー液晶表示装置組立体の駆動方法 - Google Patents
カラー液晶表示装置組立体の駆動方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】カラー液晶表示装置組立体の駆動方法にあっては、表示領域ユニットにおける駆動信号の最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号が各副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、この表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を増減させ、且つ、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度の増減に応じて、表示領域ユニットの各画素を構成する副画素のそれぞれに供給される制御信号の値を補正し、以て、各画素におけるγ特性を所望の特性に近づける。
【選択図】 図1
Description
y=x2.2=(y0 0.45)2.2=y0
を満足する必要があるからである。このように、例えば撮像管で撮像された画像が画面上で正確に復元されるように、放送局から例えばテレビジョン受像機まで、あるいは又、ビデオ再生装置からテレビジョン受像機までのシステムが構築されている。
(A)2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域がP×Q個の表示領域ユニットに分割されて成り、各表示領域ユニットは複数の画素から構成されているカラー液晶表示装置、
(B)P×Q個の表示領域ユニットに対応したP×Q個の面状光源ユニットから成り、各面状光源ユニットは、該面状光源ユニットに対応する表示領域ユニットを背面から照明する面状光源装置、
(C)面状光源装置を駆動するための第1駆動回路、及び、
(D)カラー液晶表示装置を駆動するための第2駆動回路、
を備え、
各画素は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の3つの副画素を1組として構成され、
第2駆動回路から、各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに、赤色発光副画素の光透過率を制御する赤色発光制御信号、緑色発光副画素の光透過率を制御する緑色発光制御信号、及び、青色発光副画素の光透過率を制御する青色発光制御信号を供給する、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法であって、
各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれを駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの最大値をxmaxとし、
面状光源ユニットのそれぞれにおいて、各表示領域ユニットを構成する全ての画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの内の最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路の制御下、増減させ、
該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度の増減に応じて、第2駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値、緑色発光副画素駆動信号の値、及び、青色発光副画素駆動信号の値を第1駆動回路において補正し、第2駆動回路に入力された補正された赤色発光副画素駆動信号、補正された緑色発光副画素駆動信号、及び、補正された青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号を、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給し、以て、各画素における輝度特性を所望の特性に近づけることを特徴とする。
・・・『副画素[R]』
緑色発光副画素
・・・『副画素[G]』
青色発光副画素
・・・『副画素[B]』
赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『画素[R,G,B]』
赤色発光制御信号
・・・『制御信号[R]』
緑色発光制御信号
・・・『制御信号[G]』
青色発光制御信号
・・・『制御信号[B]』
赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『制御信号[R,G,B]』
各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれを駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの最大値xmax
・・・『駆動信号最大値xmax』
赤色発光副画素駆動信号
・・・『駆動信号[R]』
緑色発光副画素駆動信号
・・・『駆動信号[G]』
青色発光副画素駆動信号
・・・『駆動信号[B]』
赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『駆動信号[R,G,B]』
補正された赤色発光副画素駆動信号
・・・『補正駆動信号[R]』
補正された緑色発光副画素駆動信号
・・・『補正駆動信号[G]』
補正された青色発光副画素駆動信号
・・・『補正駆動信号[B]』
補正された赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『補正駆動信号[R,G,B]』
面状光源ユニットのそれぞれにおいて、各表示領域ユニットを構成する全ての画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの内の最大値xU-max(R,G,B)
・・・『表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)』
表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号
・・・『表示領域ユニット内−最大制御信号[R]』
表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する緑色発光副画素駆動信号に相当する緑色発光制御信号
・・・『表示領域ユニット内−最大制御信号[G]』
表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する青色発光副画素駆動信号に相当する青色発光制御信号
・・・『表示領域ユニット内−最大制御信号[B]』
表示領域ユニット内−最大制御信号[R]、表示領域ユニット内−最大制御信号[G]、及び、表示領域ユニット内−最大制御信号[B]
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『表示領域ユニット内−最大制御信号[R,G,B]
画素あるいは副画素の輝度・・・表示輝度
Lt1・・・表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)。0%≦Lt1≦100%。
Lt3・・・xU-ave(R,G,B)に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)。この光透過率(開口率)Lt3は、一種、仮想の値であり、100%を越える値をとり得る。
Lt5・・・k2・xmax以下であるxU-max(R,G,B)に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)。0%<Lt5<100%。
Ymax・・・光源ユニット輝度の最高値。
y1・・・・副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt1とし、且つ、光源ユニット輝度を最高値Ymaxとしたと仮定したときに得られる表示輝度。
y3・・・・副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt3とし、且つ、光源ユニット輝度を最高値Ymaxとしたと仮定したときに得られる表示輝度。
y5・・・・副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt5とし、且つ、光源ユニット輝度を最高値Ymaxとしたと仮定したときに得られる表示輝度。
Lt2・Y1=Lt1・y1
を満足するように、光源ユニット輝度Y1を制御すればよい。尚、このような方法を、便宜上、面状光源ユニットの第1の輝度制御方法と呼ぶ。
xnol-max≡xU-max(R,G,B)/xmax
としたとき、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)は、
g(xnol-max)=a1・(xnol-max)2.2+a0 (1)
(但し、a1,a0は定数であり、a1+a0=1,0<a0<1,0<a1<1)
で表すことができる。但し、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)は、上記の関数に限定するものではない。
yR=c1_R・xR 2.2+c0_R
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_R・xR_M 2.2+b0_R) (2−1)
yG=c1_G・xG 2.2+c0_G
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_G・xG_M 2.2+b0_G) (2−2)
yB=c1_B・xB 2.2+c0_B
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_B・xB_M 2.2+b0_B) (2−3)
(但し、b1_R,b0_R,c1_R,c0_R、b1_G,b0_G,c1_G,c0_G、b1_B,b0_B,c1_B,c0_Bは定数)
を満足する形態とすることができる。
xR≧k1・xmax (3−1)
xG≧k1・xmax (3−2)
xB≧k1・xmax (3−3)
(但し、k1は、0.94≦k1≦0.99の範囲内の係数)
を満足する場合には、
xU-ave(R,G,B)=(xR+xG+xB)/3+k0・xmax (4)
(但し、k0は、0.06≦k0≦0.3の範囲内の係数)
に等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度(表示輝度)が得られるように、該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度(光源ユニット輝度)を、第1駆動回路の制御下、増加させる構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第2の構成に係る駆動方法と呼ぶ場合がある。
Lt4・Y3=Lt3・y3
を満足するように、光源ユニット輝度Y3を制御すればよい。尚、このような方法を、便宜上、面状光源ユニットの第3の輝度制御方法と呼ぶ。この第3の輝度制御方法にあっても、面状光源ユニットの輝度を増加させるが、xU-ave(R,G,B)の値が増加するに従い、光源ユニット輝度を増加させる。
xU-ave(R,G,B)=(1+k0)xmax (5)
に等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度(表示輝度)が、例えば、面状光源ユニットの第2の輝度制御方法あるいは第3の輝度制御方法に得られるようなデューティ期間D0は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D0=α0・Dmax (6)
(但し、α0は、0.95≦α0≦1.0の範囲内の係数)
であることが望ましい。また、k1・xmaxに等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度(表示輝度)が、例えば、面状光源ユニットの第1の輝度制御方法に基づき得られるようなデューティ期間D1は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D1=α1・Dmax (7)
(但し、α1は、0.3≦α1≦0.8の範囲内の係数)
を満足することが望ましい。
xU-max(R,G,B)≦k2・xmax (8)
(但し、k2は、0.35≦k2≦0.5の範囲内の係数)
である場合、k2・xmaxに等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度(表示輝度)が、例えば、面状光源ユニットの第4の輝度制御方法に基づき得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路の制御下、増加させることが好ましい。式(8)を設定するといった上述の構成にすることで、各画素における輝度特性を線形特性に近づけ、コントラスト比を増加させつつ、画質が変質することを回避することができる。尚、k1とk2との関係として、
0.35≦k2/k1≦0.53
を例示することができる。また、k2・xmaxに等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度(表示輝度)が、例えば、面状光源ユニットの第4の輝度制御方法に基づき得られるようなデューティ期間D2は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D2=α2・Dmax (9)
(但し、α2は、0.01≦α2≦0.2の範囲内の係数)
を満足することが望ましい。尚、カラー液晶表示装置それ自体のコントラスト比が103:1であるとき、α2=0.2ならば、コントラスト比は5×103:1に改善されるし、α2=0.01ならば、コントラスト比は105:1に改善される。
副画素[G] :副画素[G](q,p/n,m)
副画素[B] :副画素[B](q,p/n,m)
駆動信号[R]:駆動信号[R](q,p/n,m)
駆動信号[G]:駆動信号[G](q,p/n,m)
駆動信号[B]:駆動信号[B](q,p/n,m)
駆動信号[R](q,p/n,m)の値xR:xR-(q,p/n,m)
駆動信号[G](q,p/n,m)の値xG:xG-(q,p/n,m)
駆動信号[B](q,p/n,m)の値xB:xB-(q,p/n,m)
副画素[R,G,B] :副画素[R,G,B](q,p/n,m)
駆動信号[R,G,B]:駆動信号[R,G,B](q,p/n,m)
駆動信号[R,G,B](q,p/n,m)の値xR,xG,xB:xR-(q,p/n,m),xG-(q,p/n,m),xB-(q,p/n,m)
制御信号[R]:制御信号[R](q,p/n,m)
制御信号[G]:制御信号[G](q,p/n,m)
制御信号[B]:制御信号[B](q,p/n,m)
制御信号[R](q,p/n,m)の値XR:XR-(q,p/n,m)
制御信号[G](q,p/n,m)の値XG:XG-(q,p/n,m)
制御信号[B](q,p/n,m)の値XB:XB-(q,p/n,m)
xmax=256
a1 =0.99
a0 =0.01
b1_R=b1_G=b1_B=999
b0_R=b0_G=b0_B=1
c1_R=c1_G=c1_B=999
c0_R=c0_G=c0_B=0.1
k0 =0.0625
k1 =0.9375
k2 =0.48
α0 =1.00
α1 =0.7
α2 =0.1
Dmax=カラー液晶表示装置における表示領域ユニットにおいて、714cd/m2の値が得られるデューティ期間
D0 =Dmax
D1 =カラー液晶表示装置における表示領域ユニットにおいて、500cd/m2の値が得られるデューティ期間
D2 =カラー液晶表示装置における表示領域ユニットにおいて、71cd/m2の値が得られるデューティ期間
k1・xmax =240
k0・xmax = 16
y=d1・x2.2+d0 (A)
といったγ特性を保持する必要がある。ところで、この式(A)は、光源ユニット輝度が一定の場合に成立する式である。後述するように、光源ユニット輝度を制御する関数g(xnol-max)が、
g(xnol-max)=a1・(xnol-max)2.2+a0
(但し、a1,a0は定数であり、a1+a0=1,0<a0<1,0<a1<1)
で表されるとする。すると、この場合には、
y=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(e1・x2.2+e0) (B)
となる。尚、e1,e0は定数である。ここで、式(A)と式(B)とを比較すると、定数d1,d0,e1,e0を如何なる値としても、式(A)の右辺と式(B)の右辺とが常に等しくなることはない。即ち、光源ユニット輝度が一定でない場合、所望のγ特性を保持することができなくなる。
xnol-max≡xU-max(R,G,B)/xmax
としたとき、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)は、
g(xnol-max)=a1・(xnol-max)2.2+a0 (1)
(但し、a1,a0は定数であり、a1+a0=1,0<a0<1,0<a1<1)
で表される。尚、a1,a0の具体的な値を表2に例示する。
駆動信号[G]の補正値 :xG_M(xG_M-(q,p/n,m))
駆動信号[B]の補正値 :xB_M(xB_M-(q,p/n,m))
駆動信号[R,G,B]の補正値:xR_M-(q,p/n,m),xG_M-(q,p/n,m),xB_M-(q,p/n,m)
yR=c1_R・xR 2.2+c0_R
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_R・xR_M 2.2+b0_R) (2−1’)
yG=c1_G・xG 2.2+c0_G
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_G・xG_M 2.2+b0_G) (2−2’)
yB=c1_B・xB 2.2+c0_B
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_B・xB_M 2.2+b0_B) (2−3’)
(但し、b1_R,b0_R,c1_R,c0_R、b1_G,b0_G,c1_G,c0_G、b1_B,b0_B,c1_B,c0_Bは定数)
を満足する。
スキャンコンバータ等の周知のディスプレイ回路から送出された1フレーム分の駆動信号[R,G,B]及びクロック信号CLKは、先ず、第1駆動回路70に入力される。尚、駆動信号[R,G,B]は、例えば撮像管への入力光量をy0としたとき、撮像管からの出力信号であり、例えば放送局等から出力され、画素の光透過率を制御するために第1駆動回路70に入力される駆動信号であり、入力光量y0の0.45乗の関数で表すことができる。そして、第1駆動回路70に入力された1フレーム分の駆動信号[R,G,B]の値xR,xG,xBは、第1駆動回路70を構成する記憶装置75に、一旦、記憶される。
次いで、演算回路74においては、記憶装置75に記憶された駆動信号[R,G,B]の値を読み出し、第(p,q)番目[但し、先ず、p=1,q=1]の表示領域ユニット12(q,p)を構成する全ての画素PX(q,p/n,m)における副画素[R,G,B](q,p/n,m)を駆動するために第1駆動回路70に入力された駆動信号[R,G,B](q,p/n,m)の値xR-(q,p/n,m),xG-(q,p/n,m),xB-(q,p/n,m)の内の最大値(表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)-(q,p))を求める。そして、表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)-(q,p)を、記憶装置75に記憶する。尚、このステップは、m=1,2,・・・,M、n=1,2,・・・,Nの全てに対して、即ち、M×N個の画素に対して、実行される。
xR-(n,m/q,p)=110
xG-(n,m/q,p)=150
xB-(n,m/q,p)= 50
である場合、
xU-max(R,G,B)-(q,p)=150
となる。
その後、演算回路74において、再び、記憶装置75に記憶された駆動信号の値xR-(q,p/n,m),xG-(q,p/n,m),xB-(q,p/n,m)を読み出し、駆動信号の値xR-(q,p/n,m),xG-(q,p/n,m),xB-(q,p/n,m)と表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)-(q,p)とに基づき、線形特性維持関数参照テーブルから、駆動信号の補正値xR_M-(q,p/n,m),xG_M-(q,p/n,m),xB_M-(q,p/n,m)を求める。そして、求められた駆動信号の補正値xR_M-(q,p/n,m),xG_M-(q,p/n,m),xB_M-(q,p/n,m)を、記憶装置75に、一旦、記憶する。
そして、表示領域ユニット内−駆動信号最大値xU-max(R,G,B)-(q,p)に等しい値を有する駆動信号[R,G,B](q,p)に相当する制御信号[R,G,B](q,p)が副画素[R,G,B](q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度が、例えば、面状光源ユニットの第1の輝度制御方法に基づき得られるように、表示領域ユニット12(q,p)に対応する面状光源ユニット42(q,p)の輝度(光源ユニット輝度)を、第1駆動回路70の制御下、増減する。面状光源ユニット42(q,p)の輝度の制御は、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)である式(1)に基づく。
Lt2・Y1=Lt1・y1
を満足するように、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)である式(1)に基づき、光源ユニット輝度Y1を制御する。尚、光源ユニット輝度の制御に関するこれらの関係、即ち、表示領域ユニット内−駆動信号最大値の値、この値に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号の値、このような制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度y1、このときの各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)Lt1、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)Lt2としたときに表示輝度y1が得られるような面状光源ユニットにおける輝度制御パラメータの関係は、予め求めておけばよい。
XG-(q,p/n,m)=b1_G・xG_M-(q,p/n,m) 2.2+b0_G (2−2”)
XB-(q,p/n,m)=b1_B・xB_M-(q,p/n,m) 2.2+b0_B (2−3”)
先ず、実施例1の[ステップ−100]と同じステップを実行し、次いで、実施例1の[ステップ−110]と同じステップを実行する。
次いで、演算回路74においては、記憶装置75に記憶された駆動信号の値を読み出し、第(p,q)番目[但し、先ず、p=1,q=1]の表示領域ユニット12(q,p)において、この第(p,q)番目の表示領域ユニット12(q,p)を構成するいずれかの画素PX(q,p/n,m)における副画素[R,G,B](q,p/n,m)のそれぞれを駆動するために第1駆動回路70に入力される駆動信号[R,G,B](q,p/n,m)の値xR-(q,p/n,m),xG-(q,p/n,m),xB-(q,p/n,m)の全てが、同時に、上限閾値であるk1・xmaxの値以上であるか、即ち、
xR(xR-(q,p/n,m))≧k1・xmax (3−1)
xG(xG-(q,p/n,m))≧k1・xmax (3−2)
xB(xB-(q,p/n,m))≧k1・xmax (3−3)
を満足するかを評価する。尚、このステップは、m=1,2,・・・,M、n=1,2,・・・,Nの全てに対して、即ち、M×N個の画素に対して、実行される。但し、k1は、0.94≦k1≦0.99の範囲内の係数であり、k0は、0.06≦k0≦0.3の範囲内の係数であり、具体的な値を表2に例示する。
そして、このような、式(3−1)、式(3−2)及び式(3−3)を同時に満足する画素PX(q,p/n,m)が表示領域ユニット12(q,p)内に存在する場合には、
xU-ave(R,G,B)=(xR+xG+xB)/3+k0・xmax (4)
=(xR-(q,p/n,m)+xG-(q,p/n,m)+xB-(q,p/n,m))/3+k0・xmax
(4’)
(但し、k1は、0.94≦k1≦0.99の範囲内の係数であり、具体的には、表2を参照)
に等しい値を有する駆動信号[R,G,B](q,p)に相当する制御信号[R,G,B](q,p)が副画素[R,G,B](q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度が、例えば、面状光源ユニットの第2の輝度制御方法に基づき得られるように、この表示領域ユニット12(q,p)に対応する面状光源ユニット42(q,p)の輝度(光源ユニット輝度)を、第1駆動回路70の制御下、増加させる。尚、式(4)の右辺第1項の値を整数とし、3で除したときに整数とならない場合には、小数点第1桁を四捨五入する。また、式(4)の右辺第2項の値も整数とし、k0・xmaxの値が整数となるように係数k0を選択する。
xR-(q,p/n,m)=240
xG-(q,p/n,m)=255
xB-(q,p/n,m)=250
とした場合、式(4’)から、演算回路74において、xU-ave(R,G,B)の値を計算する。即ち、
xU-ave(R,G,B)=(240+255+250)/3+16
=264
となる。従って、xU-ave(R,G,B)=264に等しい値を有する駆動信号[R,G,B](q,p)に相当する制御信号[R,G,B](q,p)が副画素[R,G,B](q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度が得られるように、表示領域ユニット12(q,p)に対応する面状光源ユニット42(q,p)の輝度(光源ユニット輝度)を増加させる。尚、このような面状光源ユニットを輝度増加面状光源ユニットと呼ぶ。即ち、xU-ave(R,G,B)=264に相当する値を有する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度をy3とする。また、このときの各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt3(0%<Lt3≦100%)とする。そして、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt3としたときに表示輝度y3が得られるように、光源ユニット輝度を、光源ユニット輝度の最高値Ymaxへと増加させる。
xU-ave(R,G,B)=(1+k0)xmax=272
に等しい値を有する駆動信号[R,G,B](q,p)に相当する制御信号[R,G,B](q,p)が副画素[R,G,B](q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度が、例えば、面状光源ユニットの第2の輝度制御方法に基づき得られるようなデューティ期間D0は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D0=α0・Dmax (6)
である。但し、α0は、0.95≦α0≦1.0の範囲内の係数であり、具体的な値を表2に例示する。
XG-(q,p/n,m)=b1_G・xG-(q,p/n,m) 2.2+b0_G (2−B)
XB-(q,p/n,m)=b1_B・xB-(q,p/n,m) 2.2+b0_B (2−C)
他方、上述した式(3−1)、式(3−2)及び式(3−3)を同時に満足する画素PX(q,p/n,m)が表示領域ユニット12(q,p)内に存在しないと演算回路74において判断された場合には、実施例1の[ステップ−120]及び[ステップ−130]のステップを実行する。尚、このような面状光源ユニットを非輝度増加面状光源ユニットと呼ぶ。
F_k0(xAve)=k0・xAve/{(1−k1)・xmax) }−k0・k1/(1−k1)
を例示することができる。この実施例2の変形例における駆動信号の値を2.2乗した値(x’≡x2.2)とデューティ期間との関係を模式的に図3の(A)に示し、制御信号の値Xと表示輝度yとの関係を模式的に図3の(B)に示す。尚、関数F_k0(xAve)は、上記のとおり、xAve=k1・xmaxのとき0であり、xAve=xmaxのときk0となる1次関数である。この場合にあっては、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)をLt4(但し、Lt4>Lt3であり、例えば、100%)としたときに表示輝度y3が得られるように、面状光源ユニットの輝度(光源ユニット輝度)を増加させるといった面状光源ユニットの第3の輝度制御方法を採用すればよい。ここで、光源ユニット輝度の制御に関するこれらの関係、即ち、駆動信号の値、この値に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号の値、このような制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度y3、このときの各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)Lt3、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率)Lt4としたときに表示輝度y3が得られるような面状光源ユニットにおける輝度制御パラメータの関係は、予め求めておけばよい。尚、図3の(A)及び(B)の実線、点線、あるいは、後述する図4の(A)及び(B)の実線、点線、図5の(A)及び(B)の実線、点線、図6の(A)及び(B)の実線、点線の意味するところは、図2の(A)及び(B)の実線、点線の意味するところと同じである。また、実施例3におけるxmaxを含む種々のパラメータの値は、表2に示したとおりである。
D1=α1・Dmax (7)
(但し、α1は、0.3≦α1≦0.8の範囲内の係数)
を満足する。但し、α1は、0.3≦α1≦0.8の範囲内の係数であり、具体的な値は表2に示したとおりである。
xU-max(R,G,B)≦k2・xmax (8)
である場合、k2・xmaxに等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの表示輝度が、例えば、面状光源ユニットの第4の輝度制御方法に基づき得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度(光源ユニット輝度)を、第1駆動回路70の制御下、増加させる。但し、k2は、0.35≦k2≦0.5の範囲内の係数であり、具体的な値は表2に示したとおりである。尚、この状態を、図4の(B)あるいは図5の(B)に点線で示す。ここで、図4の(A)及び(B)は、実施例1の変形に対応し、図5の(A)及び(B)は、実施例2の変形に対応する。尚、図4の(A)及び図5の(A)は、駆動信号の値を2.2乗した値(x’≡x2.2)とデューティ期間との関係を模式的に示す図であり、図4の(B)及び図5の(B)は、制御信号の値Xと表示輝度yとの関係を模式的に示す図である。
D2=α2・Dmax (9)
を満足する。但し、α2は、0.01≦α2≦0.2の範囲内の係数であり、具体的な値は表2に示したとおりである。尚、この状態を、図4(A)あるいは図5の(A)に点線で示す。
(xR+xG+xB)/3≧k1・xmax (10)
(但し、k1は、0.94≦k1≦0.99の範囲内の係数)
を満足する場合には、
xU-ave(R,G,B)=(xR+xG+xB)/3+k0・xmax (4)
(但し、k0は、0.06≦k0≦0.3の範囲内の係数)
に等しい値を有する駆動信号[R,G,B]に相当する制御信号[R,G,B]が副画素[R,G,B]に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路70の制御下、増加させてもよい。
Claims (11)
- (A)2次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域がP×Q個の表示領域ユニットに分割されて成り、各表示領域ユニットは複数の画素から構成されているカラー液晶表示装置、
(B)P×Q個の表示領域ユニットに対応したP×Q個の面状光源ユニットから成り、各面状光源ユニットは、該面状光源ユニットに対応する表示領域ユニットを背面から照明する面状光源装置、
(C)面状光源装置を駆動するための第1駆動回路、及び、
(D)カラー液晶表示装置を駆動するための第2駆動回路、
を備え、
各画素は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の3つの副画素を1組として構成され、
第2駆動回路から、各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに、赤色発光副画素の光透過率を制御する赤色発光制御信号、緑色発光副画素の光透過率を制御する緑色発光制御信号、及び、青色発光副画素の光透過率を制御する青色発光制御信号を供給する、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法であって、
各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれを駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの最大値をxmaxとし、
面状光源ユニットのそれぞれにおいて、各表示領域ユニットを構成する全ての画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を駆動するために第1駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBの内の最大値xU-max(R,G,B)に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路の制御下、増減させ、
該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度の増減に応じて、第2駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値、緑色発光副画素駆動信号の値、及び、青色発光副画素駆動信号の値を第1駆動回路において補正し、第2駆動回路に入力された補正された赤色発光副画素駆動信号、補正された緑色発光副画素駆動信号、及び、補正された青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号を、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給し、以て、各画素における輝度特性を所望の特性に近づけることを特徴とするカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - 面状光源ユニットの輝度の増減は、面状光源ユニット輝度制御関数に基づき行われ、
赤色発光副画素の輝度は、面状光源ユニット輝度制御関数と赤色発光副画素駆動信号の補正値xR_Mとの積に基づき得られ、
緑色発光副画素の輝度は、面状光源ユニット輝度制御関数と緑色発光副画素駆動信号の補正値xG_Mとの積に基づき得られ、
青色発光副画素の輝度は、面状光源ユニット輝度制御関数と青色発光副画素駆動信号の補正値xB_Mとの積に基づき得られることを特徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - xnol-max≡xU-max(R,G,B)/xmax
としたとき、面状光源ユニット輝度制御関数g(xnol-max)は、
g(xnol-max)=a1・(xnol-max)2.2+a0 (1)
(但し、a1,a0は定数であり、a1+a0=1,0<a0<1,0<a1<1)
で表されることを特徴とする請求項2に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - c1_R・xR 2.2+c0_R
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_R・xR_M 2.2+b0_R) (2−1)
c1_G・xG 2.2+c0_G
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_G・xG_M 2.2+b0_G) (2−2)
c1_B・xB 2.2+c0_B
=(a1・(xnol-max)2.2+a0)(b1_B・xB_M 2.2+b0_B) (2−3)
(但し、b1_R,b0_R,c1_R,c0_R、b1_G,b0_G,c1_G,c0_G、b1_B,b0_B,c1_B,c0_Bは定数)
を満足することを特徴とする請求項3に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - 面状光源ユニットは、発光ダイオードから成り、
面状光源ユニットの輝度の増減を、面状光源ユニットを構成する発光ダイオードのパルス幅変調制御におけるデューティ期間の長短制御によって行うことを特徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - 各表示領域ユニットにおいて、該表示領域ユニットを構成するいずれかの画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれを駆動するために第1駆動回路に入力される、赤色発光副画素駆動信号の値xR、緑色発光副画素駆動信号の値xG、及び、青色発光副画素駆動信号の値xBが、同時に、
xR≧k1・xmax (3−1)
xG≧k1・xmax (3−2)
xB≧k1・xmax (3−3)
(但し、k1は、0.94≦k1≦0.99の範囲内の係数)
を満足する場合には、
xU-ave(R,G,B)=(xR+xG+xB)/3+k0・xmax (4)
(但し、k0は、0.06≦k0≦0.3の範囲内の係数)
に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路の制御下、増加させることを特徴とする請求項4に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - 面状光源ユニットは、発光ダイオードから成り、
面状光源ユニットの輝度の増減を、面状光源ユニットを構成する発光ダイオードのパルス幅変調制御におけるデューティ期間の長短制御によって行うことを特徴とする請求項6に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - xU-ave(R,G,B)=(1+k0)xmax (5)
に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるようなデューティ期間D0は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D0=α0・Dmax (6)
(但し、α0は、0.95≦α0≦1.0の範囲内の係数)
であることを特徴とする請求項7に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - k1・xmaxに等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるようなデューティ期間D1は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D1=α1・Dmax (7)
(但し、α1は、0.3≦α1≦0.8の範囲内の係数)
を満足することを特徴とする請求項7に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - xU-max(R,G,B)≦k2・xmax (8)
(但し、k2は、0.35≦k2≦0.5の範囲内の係数)
である場合、k2・xmaxに等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、第1駆動回路の制御下、増加させることを特徴とする請求項5又は請求項7に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。 - k2・xmaxに等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるようなデューティ期間D2は、最大デューティ期間をDmaxとしたとき、
D2=α2・Dmax (9)
(但し、α2は、0.01≦α2≦0.2の範囲内の係数)
を満足することを特徴とする請求項10に記載のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。
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