TW200834531A

TW200834531A - Transmission liquid crystal display device

Info

Publication number: TW200834531A
Application number: TW096141431A
Authority: TW
Inventors: Atsushi Aoki; Tsuyoshi Muramatsu; Takashi Morisue; Hiroshi Tanaka; Manabu Yumoto; Masayuki Ehiro
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2008-08-16
Also published as: JP2008139809A; TWI389090B; KR20080041124A; KR100922251B1; JP4354491B2; US20080180384A1; US8199101B2

Description

200834531 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於-種使用主動< f &源作為光源之透過式液晶顯示裝置。【先前技術】彩色顯示器具有各種類型，對薄型顯示器進行大致劃分且目前分別得到實用化。若貝J可刀為如PDP (plasma display panel，電漿顯示面板）般之自發光型顯示器、以及

以LCD (liquid crystal display，液晶顯示器）為代表之非發光型顯示器。作為非發光型顯示器之LCD中，已知有於液晶面板之背面侧配置背光源之透過式Lcd。圖Π係表不透過式LCD之通常構造的剖面圖。該透過式 LCD於液晶面板100之背面配置有背光源11〇。液晶面板 100構成為於一對透明基板1〇1、1〇2之間配置有液晶層 103於對透明基板101、102之外侧具備偏光板1 〇4、 1〇5。又，藉由在液晶面板1〇〇内具備彩色濾光片1〇6，可實現彩色顯示。雖省略圖示，但於透明基板1〇1、1〇2之内側形成有電極層及配向膜’藉由控制對液晶層103之外加電壓，可逐個像素地控制透過液晶面板1〇〇之光的透過量。即，透過式 LCD藉由控制來自背光源110之照射光於液晶面板100上之透過量，來進行顯示控制。背光源110主要使用包含彩色顯示器中所需之RGB三色波長之白色背光源，藉由與彩色濾光片1〇6之組合，而分 126320.doc 200834531 別調整RGB各種顏色之光的透過率，藉此可任意設定作為像素之亮度及色調。上述背光源110通常係使用電致發光 (EL，electroluminescence)、冷陰極管（CCFL，cold cathode fluorescent lamp)、發光二極體（LED，light- emitting diode)等白色光源。如圖12所示，於液晶面板1 〇〇中，將複數個像素配置成矩陣狀，且各像素通常由三個子像素構成。各個子像素以對應於彩色濾光片106之紅色（RED，R)、綠色（Green，G) 及藍色（Blue，B)之濾光層之方式而配置。以下，將各個子像素稱為R子像素、G子像素、B子像素。 R、G、B各子像素使自背光源11〇所產生之白色光中之相應波長帶（即紅色、綠色、藍色）的光選擇性透過，而吸收其他波長帶之光。由於可於液晶面板1〇〇之各像素中控制上述構成之透過式LCD中自背光源11〇照射之光的透過量，故而當然會產生由液晶面板1 〇〇所吸收之光。又，於彩色濾光片1 〇6中亦係’ R、G、B之各子像素吸收自背光源！ 10所產生之白色光中之相應波長帶以外的光。如此，通常透過式LCD中存在如下問題：由於液晶面板或彩色濾光片對光的吸收量較多’使得來自背光源之照射光的利用效率較低，故而背光源之消耗電力增大。作為削減上述透過式LCD之消耗電力之技術，已知悉使 $ 1根據顯示圖像來調整發光亮度之主動式背光源的方法 (例如，曰本公開專利公報「曰本專利特開平1 1-65531號公 126320.doc 200834531 報（公開日平成丨丨年；^月9曰）」）。即，日本公開專利公報「日本專利特開平⑶號公烟開日平成11年3月9日）」中揭示有如下技術：使用可 § -亮度之主動式背光源，#由控制液晶面板之透過率與主動式背光源之亮度，來進行LCD之顯示控制(亮度控制）’以試圖降低背光源之消耗電力。

於日本公開專利公報「日本專利特開平U_65531號公報 (公開日平成u年3月9日）」中，以與輸人圖像（輸入信號）之最大亮度值一致之方式來控制背光亮度。並且，液晶面板之透過率係配合此時之背光亮度來調整的。此時，成為輸入信號之最大值之子像素的透過率為 100%，又，其他子像素之透過率亦為根據背光值而計算之100%以下的值。藉此，當圖像整體較暗時，可使背光源變暗，而減少背光源之消耗電力。如上所述’日本公開專利公報「日本專利特開平1工_ 65531號公報（公開日平成11年3月9日）」中，以輸入圖像之輸入信號RGB為基準，將背光源之明亮度抑制為必要最小限度，且將液晶之透過率提高與背光源變暗程度相當之程度，故而可減少由液晶面板所吸收之光量，削減背光源之消耗電力。然而，於上述先前之構成中，雖可藉由減少由液晶面板所吸收之光量，來削減背光源之消耗電力，但卻無法減少由彩色濾光片所吸收之光量。因此，若可減少由彩色渡光片所吸收之光量，即可獲得進一步削減消耗電力之效果。 126320.doc 200834531 【發明内容】本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於實現一種不僅可減少由液晶面板所吸收之光量而且亦可減少由彩色濾、光片所吸收之光量，以達成消耗電力之進一步削減之透過式液晶顯示裝置。為了達成上述目的，本發明之透過式液晶顯示裝置包括將一個像素分割成紅（R)、綠（G)、藍（B)及白（w)w個子像素之液晶面板、以及可控制發光亮度之白色主動式背光源。根據上述構成，藉由使用將一個像素分割成R、GB、 W四個子像素之液晶面板，可將r、〇、b各顏色成分之一部分分配給不存在濾光片吸收所導致之光量損失（或較少）之W子像素。藉此，可減少彩色濾光片所吸收之光量，實現削減透過式液晶顯示裝置之消耗電力。再者，如此分割成四個子像素之液晶面板，對於幾乎無法對於W子像素分配光量之像素，其顯示亮度將降低。因此’與無法控制發光亮度之通常背光源組合時，無法赛得消耗電力之削減效果，但藉由與白色主動式背光源組合，則可削減上述白色主動式背光源之消耗電力。本發明之其他目的、特徵及優點藉由以下所示之記載者可充分明瞭。又，本發明之效益藉由參照附圖之如下戈明當可明白。【實施方式】 [實施形態1] 126320.doc 200834531 茲根據圖1至圖10,對本發明之一實施形態進行說明如下。首先，參照圖1，說明本實施形態之液晶顯示裝置（以下稱為本液晶顯示裝置）之概略構成。本液晶顯示裝置具備輸出信號產生部11、RGBW液晶面板控制部（以下簡稱為液晶面板控制部）12、RGBW液晶面板（以下簡稱為液晶面板）i 3、背光控制部丨4及背光源1 $。液晶面板13將N個像素配置成矩陣狀，如圖2(a)及圖2(b) 所示，各像素由R(紅）、G(綠）、B(藍）、w(白）四個子像素構成。再者，各像素之R、G、B、w子像素之形狀及配置關係並無特別限定。又，背光源15使用冷陰極螢光燈 (CCFL)或白色發光二極體（白色LED)等白色光源，係可控制照射光亮度之主動式背光源。將液晶面板13之R、G、B之各子像素以與彩色濾光片 (未圖不）中之R、G、B濾光層分別對應之方式配置。因此R G、B之各子像素在自背光源丨5所產生之白色光中使該波長帶的《選擇性透過，其他波長帶之光則吸收。又，W子像素基本上於彩色濾光片中不具有對應之吸收渡光層即’透過w子像素之光完全不被彩色濾光片所吸收直接以白色光自液晶面板13射出。然而，w子像素亦可構成為具有背光源之光吸收少於R、G、B彩色濾光片之濾光層。本液晶顯示裝置自電腦或電視調諧器等外部接收應顯示之圖像貝訊作為RGB信號，以該RGB信號作為輸入信號 Bl (1-1、2、…、N)進行處理。輸出信號產生部 126320.doc 200834531 η係自輸入信號求出液晶面板13中之各子像素之透過率盘背光源15中之f光值的機構。即，輸出信號產生部η自輸入信號Rl、Gi、Bi求出背光值b1，並且將輸入信號Ri、

Gi、Bi轉換為適合上述背光值之輸出信號（透過率脚卜 Gpi、Bpi、Wpi 〇將所求出之背光值b 1輪屮5北虫“ 1 錄Μ出至月先控制部14,冑光控制部 Μ根據該背光值Μ來調節背光源15之亮度。背光源。利用 CCFL或白色LED等白&本、、馬一r立ϊ

色光源可利用背光控制部14來控制與背光值成正比之明亮度。背光源15之明亮度之控制方法根據所使用之光源的種類而不同，例如可藉由施加I背光值成正比之電壓，或注人與f光值成正比之電流來控制明亮度。X，於背光源為LED等之情形時，亦可利用脈寬調製（PWM，Pulse-Width m〇dulati〇n)改變占空比來控制明亮度H當背光源之明亮度具有非線形特性之情形時’亦有根據背光值，利用查找表求出對光源之外加電壓或外加電流等而進行對背光源之明亮度控制，藉此控制為較理想之明亮度等之方法。將輸出佗號Rpi、Gpi、Bpi、Wpi輸出至液晶面板控制部 12,液晶面板控制部12根據該輸出信號，控制液晶面板^ 各子像素之透過率達到所需之透過率。液晶面板控制部12 構成為包含掃描線驅動電路、信號線驅動電路等，其產生掃描彳s號及資料信號，並利用該掃描信號及資料信號等面板控制信號來驅動液晶面板13。輸出信號Rpi、Gpi、 Bpi、Wpi用於產生資料信號.為了控制液晶面板13之透過 126320.doc 200834531 率有％加與子像素之透過率成正比之電壓來控制液晶面板之透過率之方法，或為使非線形特性線料，而根據子曰’、透過率自查找表查找施加至液晶面板之電壓，將液曰曰面板控制為所需之透過率之方法等。

再者於本發明之液晶顯示裝置中，輸入信號並不限於上述職㈣，而亦可為γυν信號㈣色信號。當輸入 :號以外之彩色信號之情形時，該液晶顯示裝置可為將該杉色^號轉換為RGB信號後輸人至輸出信號產生部工1 中/之構成，或可為輸出信號產生部u可將刪信號以外之才多色輸入信號轉換為RGB W信號之構成。於本液晶顯示裝置中，液晶面板13之各子像素中之顯示亮度藉由背光源之明亮度（照射亮度）與該子像素之透過率之積來表示。此處’對本液晶顯示襄置之顯示原理及消耗電力削減效果詳細說明如下。本液晶顯示裝置之背光亮度值及子像素透過率之確定方法中，首先，對與背光源相對應之顯示區域内之所有像素每一個求出必要最小限度之背光亮度值。此時，根據像素之顯示資料内容，將背光亮度值之求出方法分成兩種方法。具體而言，根據注視像素内子像素之最大亮度（即班以 (Ri，Gi，Bi))與最小亮度（即min (Ri，Gi，Bi))之關係= 同，對該注視像素之背光亮度值的求出方法各不相同。首先，參照圖3(a)及圖3(b)，說明於min (Ri，^，出）> max (Ri，Gi ’ Bi)/2之像素中背光亮度值之求出方法處，圖3(a)係表示本液晶顯示裝置之背光亮度值之长出 126320.doc -12- 200834531 法的圖。X ’圖3(b)係為了比較，表示日本公開專利公報「曰本專利特開平U-65531號公報（公開曰平成Uh月9 曰）J之背光亮度值之求出方法的圖。於圖3⑷及圖3(b)中，係考慮作為某注視像素目標之面板輸出亮度為(Ri、Gi、Bi)=(5〇、6〇、4〇)之情形。此時， G之亮度值60為max (Ri’ Gi，m)，仏亮度值4〇為_ ⑻，Gi，Bi)，滿足 min (Ri，⑴，Bigmax ⑻⑴，

Bi)/2之關係。

日本公開專利公報「日本專利特開平u•⑽！號公報 (么開日平成11年3月9日）」之顯示方法中，將背光源之亮度值設定為max (Ri，Gi，Bi) =6〇,根據該背光值來確定各子像素之透過率。即，將R、G、B之各子像素各自之透過率設定為 83%(=5G/6G)、1〇〇%(=6()/6())、67%(=4_)。另方面，於本液晶顯示裝置中，輸入信號Ri、Gi、Bi 之R G B各成为中，將相當於爪狀（尺丨，⑴，丑丨）/2之值分配為w成分之亮度值。其結果為，由rgb信號所表示之輸入信號⑻、Gi、Bi)=(5〇、6〇、4〇)轉換為由RGB w信號所表示之信號（Rqi、Gqi、Bqi、Wqi) = (2〇、3〇、1〇、3〇)。又，於該注視像素中，將背光源之亮度值設定為爪以 (Rqi，Gqi，Bqi，Wqi卜30 〇 R、G、B、W之各子像素各自之透過率係根據該背光亮度值來確定。具體而言，各子像素之透過率由（輸出亮度值）/(背光壳度值）而確定。即，將R、G、B、w之各子像素各自之透過率設定為670/。(=2〇/3〇)、1〇〇%(=3〇/3〇)、 126320.doc -13 * 200834531 3W)、聰㈣卿然而，圖3⑷所示之透係例不將該注視像素中所求出之背光亮度值為對所所求出之複數個背光值中最大，而用作該背光源 = 之情形時的透過率者。 X值 :，將本液晶顯示裝置之上述背光亮度值與利 =利公報「日本專利特開平叫训號公報（公開日平成月9日）」之方法所求出之背光亮度值加以比較時，亦必須考；t子俊夸> $ # & ^ 像素之面積比。_，相對於日本公開專利八報「曰本專利特開平U-65531號公報（公開日平成u _ 二」：將一個像素分割成三個子像素，於本液晶顯示裝置中將一個像素分割成四個子像 ^象素面積的3/4’為了彌補上述子像素面積之減少^ 本液f顯示裝置中，藉由將背光源之亮度值設為4/3倍，與日本公開㈣公報「日本專利特開平U_6553 1 ==曰：成U年3月9曰)之方法所求出之背光亮度值相同之基準進行比較成為可能。 : 结果為，若將圖3⑷之例之背光亮度值修正為與圖 3⑻之月光亮度值相同的基準，則將變為（4/3)w 於進行相同顯示之圖3(b)之例中，背光亮度值⑽，故而二述注視像素中具有本發明之消耗電力之削減效果。其二人，參照圖4⑷及圖4(b)，說明形成min(Ri’Gi， 126320.doc -14- 200834531 >二此處，圖4⑷係表示本液晶顯示裝置之背光亮度值之求出方法的圖。又’圖4(b)係為了比較，表示曰本公開專利公報「日本專利㈣平u.6553m公報（公開日平成畔 3月9日）」之背光亮度值之求出方法的圖。

於圖4⑷及B4(b)t，係考慮作為某注視像素目標之面板輸出亮度為（Ri、Gi、Bi)=⑼、6G、2G)之情形。此邮之免度值60為職心⑴^之亮度值⑼為油 ⑻，Gi，Bi)，滿足min (Ri，⑴，Bi)<max ⑻，⑴师2 之關係。曰本公開專利公報「日本專利特開平u_6553i號公報 (公開日平成η年3月9日）之顯示方法中，f光源之亮度值設定為max (Ri，Gi，Bi)=6〇，根據該背光值來確定各子像素之透過率。即，將R、G、B各子像素各自之透過率設定為 83%(=5〇/60)、1〇0%(=60/6〇)、33%(=2〇/6〇)。另一方面，於本液晶顯示裝置中，輸入信號Ri、^卜趴之R 〇 B各成分中，將相當於min (Ri，Gi，Bi)之值分配為W成刀之冗度值。其結果為，由rgb信號所表示之輸入佗唬（Ri、Gi、Βι)=(50、60、20)轉換為由RGBW信號所表示之信號（Rqi、Gqi、Bqi、Wqi)=(3〇、4〇、〇、2〇)。又’於该注視像素中，將背光源之亮度值設定為max (Rq! ’ Gqi ’ Bqi，Wqi)=40。又，根據該背光值，確定r、 G、B、W之各子像素各自之透過率。具體而言，各子像素之透過率由（輪出亮度值）/(背光亮度值）來確定。即，將 R G、B、W之各子像素各自之透過率設定為 126320.doc -15· 200834531 75%(=3〇/40)、1〇〇%(=4〇/4〇)、〇%(=〇/4〇)、㈣咖）。然而，圖4(a)中所示之透過率係例示將該注視像素中所求出之背光亮度值為對所有像素所求出之複數個背光值中最大，而用作該背光源之亮度值之情形時的透過率。又，於圖4⑷之例中’藉由將背光源之亮度值設為们倍，而使得以與日本公開專利公報「日本專利特開平丨丨_ 6 5 5 3 i號公報(公開曰平成1!年3月9曰)之方法所求出之背光亮度值相同的基準進行比較成為可能。其結果為，於圖4⑷之例中，f光亮度值為（4/3)χ(6〇_ 2〇)=53·3。於進行相同顯示之圖4(b)之例中背光亮度值為60,故而可知上述注視像素中具有本發明之消耗電力之削減效果。圖3⑷及圖3(b)、以及圖4⑷及圖4(b)說明對各像素之必要最小限度之背光亮度值的求出方法，根據上述方法，對與背光源相對應之顯示區域内所有像素之每—個求出必要最小限度之背光值。將如上所述求出之複數個背光亮度值中之最大值設定為該背光源之亮度值。、參照圖5⑷〜圖5(e)，說明利用上述說明方法而實施之本液晶顯示裝置之背光亮度值及子像素透過率的確定順序。 =圖5⑷係表示對應於另—個背光源之顯示區域之輸入信號（Ri、Gi、Bi)的圖。此處，為了簡化說明，使上述顯示區域由四個像素A〜D構成。針對該等像素A〜D，將輸入信號（Ri、Gi、Bi)轉刪w信號表示之輸出信號（Rqi、Gqi'叫、Μ)之結果 126320.doc -16 - 200834531 表示於圖5(…又，將各像素之每一個所求出之背光亮产值表示於圖5⑷。藉此，將背光亮度值設定為對各像素: 母一個所求出之複數個背光亮度值中之最大值，即100。對於如上所述求出之背光亮度值_，根據圖5(b)所示 T輸出信號（Rqi、Gqi '師、Wqi)之值求出各像素之透過率㈣、Gpi、Bpi、Wpi)，其結果表示於^⑷中。並且’最終各像素之顯示亮度為圖5⑷所示之結果，可確認’其與圖5⑷所示之輸入信號⑻、⑴、叫之亮度值一致。再者，於上述本液晶顯示裝置之顯示方法中有像素具有消耗電力削減效果。例如，於 BO為面板中可顯示之最大亮度(例如ι〇〇)，_⑻，⑴， =之…，該像素之背光亮度為㈣雜 =:Γ 本公開專利公報「曰本專利特開平n- Γ顯報㈣日平成11年3月9日）之方法進行與其同等，丁則月先売度為100，故而本液晶顯示裝置亮度值較大。即，當本在罝之月先亮度_大，二:使特定顏色成分之進行圖像顯示之情形時，亦有度顯著較小之方式、’、有夺…法獲得消耗電力削減之效：。然而’於電視或電腦等普通顯示裝置中，考 ==多之通常中間色調顯示畫面中，幾乎均可獲得削模擬之結果為，與曰本公: 專V::實^ η娜號公錄心㈣叫=== 126320.doc 200834531 比，於本液晶顯示裝置中觀察到背光源平均亮度約降低 18%。一、:本，示裝置中，利用輸出信號產生部U來確定上述月光儿度值及子像素透過率。參照圖6，說明產生部11之構成例。 1口説圖所示輸出尨號產生部11構成為具備透過量計算邛21、月光值計算部22、記憶體、以及透過率計瞀 24。 _ 冑輸人至輸出信號產生部u之輸人信號⑻、⑴、Bi)首先輸入至透過量計算部2卜透過量計算部21根據該輸入信唬（Ri、Gi、仏）計算各子像素之透過量、叫丨、、 Wqi。換言之，對每個像素將rgb信號轉換為rgbw信號。該轉換處理係使用上述圖3⑷所說明之方法或圖所說明之方法。將由透過量計算部21所計算2RGBW信號（Rqi、Gqi、 • Bqi、Wqi)傳送至背光值計算部22及記憶體以。背光值計算部22根據RGB W信號（Rqi、Gqi、Bqi、Wqi)，計算出背光值bl。即，背光值計算部22將一個圖像之所有像素⑺個 _ 像素）之所有子像素透過量的最大值確定為背光值Η。 • 又’記憶體23依照原樣記憶傳送而來之RGB W信號（Rqi、

Gqi、Bqi、Wqi)。透過率計算部24根據由背光值計算部22所求出之背光值 bl、及記憶於記憶體23中之RGBW信號（Rqi、Gqi、Bqi、 Wqi)之信號’求出各子像素之透過率（Rpi、Gpi、Bpi、 126320.doc •18- 200834531

Wpi)。此時，利用下式分別求出透過率Rpi、Gpi、Bpi、

Wpi 〇

Rpi=Rqi/bl Gpi = Gqi/bl Bpi=Bqi/b 1 Wpi = Wqi/bl 再者於上式中，所舁出之透過率邮、邮、邮、州 :值自〇變為1’ f難以處理!以下之數值時，彳將右邊數字之常數倍之值用作透過率。圖6所示之輸出信號產生_之處理中，將根據輸入信號1、Gi、Bi藉由透過量計算部川斤求出之所有子像素之透過量記憶於記憶體23中。透過率計算部24使用預先記憶於記憶體23中之透過量與由背光值計算部22所求出之背光值而求出透過率。於上述構成中，記憶體23係為了記憶由透過量計算部21所求出之所有子像素之透過量，直至於月光叶算部22中求出背光值b 1為止而設置。該構成中，於輸出信號產生部11中僅進行一次透過量之計算即可，故而可簡化輸出信號產生部1 1之硬體構成。然而’於本發明中，輸出信號產生部i i並不限定於上述構成亦可設為圖7所示之構成。圖7所示之輸出信號產生部11構成為具備透過量計算部21及26、背光值計算部22、記憶體25、以及透過率計算部24。於該構成中，記憶體25依照原樣直接記憶輸入至輸出信號產生部1 i中之輸入信號（Ri、Gi、Bi)。即，一方面將輪 126320.doc -19- 200834531 入信號Ri、Gi、Bi記憶於記憶體25中，—方面由透過量計算部2!計算透過量’制背光計算部如出背光㈣。與此同時’根據預先記憶於記憶體25中之輸入信號Ri、⑴、 Bi’利用透過量計算部26而再次計算出透過量。透過量計算部26可為與透過量計算部21完全相同之構成。透過率計算部24使用由透過量計算部26所求出之透過量與由背光值計算部22所求出之背光值來求出透過率。於該構成中，記憶體25由於僅記憶RGB成分之資訊，故而與圖6之記憶體 23相比，可減少相當於W成分之資訊量的記憶容量。其次，參照圖8,說明透過量計算部21之更詳細構成。透過量計算部21對每一個像素進行以下處理。如圖8所示，透過量計算部21構成為具備白色透過量計算部31、以及針對R、G、B各顏色之每一個而設置之三個減法部32R、32G、32B。白色透過量計算部31根據輸入信號RGB求出W子像素透過量Wq。並且，減法部⑽、 32G ' 32B为別异出輸入信號r、G、B減去w透過量後所侍之值作為各子像素之透過量Rq、Gq、Bq。進而，參照圖9(a)〜圖9(c)，說明白色透過量計算部31之更詳細構成。圖9(a)係併用圖3(a)及圖4(a)中所說明之兩個方法之情形時的白色透過量計算部31的構成。於圖9(幻之構成中，白色透過量計算部3 1構成為具備最大值檢測部4 i、乘法部 42、最小值檢測部43、以及w透過量選擇部44。最大值檢測部41及乘法部42係用以按照圖3(a)中所說明 126320.doc -20- 200834531 之方法計算第1W透過量wl之構成。即，第1W透過量Wl可藉由利用最大值檢測部41對輸入信號RGB檢測出其最大值’再利用乘法部42將該最大值乘以1/2而求出。又，最小值檢測部43係用以按照圖4(a)中所說明之方法計算第2W透過量W2之構成。即，第2W透過量W2可藉由利用最小值檢測部43對輸入信號RGB檢測出其最小值而求出。

將如上所述求出之第lw透過量wl及第2W透過量w2輸入至W透過量選擇部44中，w透過量選擇部料選擇第丨界透過量wl及第2W透過量W2中之較小者作為w透過量Wq。再者，於圖9(a)之構成中，對所有像素求及第2W透過里w2兩者，並將…及…中之較小者設為透過量Wq:當採用該構成時，料結果，於形成咖 (Ri G】’ B〇 g max (Ri ’ Gi，Bi)/2之像素中選擇第厂透過量W1作為W透過量％。又，於形成min⑻，⑴

Bl)<maX (Ri，Gi’ Bi)/2之像素中，選擇第2W透過量w24 為W透過量Wq。僅“ 一步簡化白色透過量計算部31之構成，亦未出弟1W透過量Wl或第2W透過量w2中之確定為W透過量Wq。、 :係僅求出第lw透過量wl並將其確定為w透過由…'的白色透過量計算部3!之構成。中’當背光值㈣透過—同值時，成^ = 顏色成分之子像素與W子像素的透過量相同。即= 126320.doc 200834531 光源之光自兩個子像素透過，故而可最高效地利用背光源之消耗電力。再者’於该構成中，透過量計算部21之減法部32R、 32G、32B中，其減法結果可能為負值。因此，於減法部 32R、32G、32B中，為使算出之Rq、Gq、Bq不為負值，可藉由如下方式而求出Rq、Gq、Bq:

Rq=max{R-Wq、〇}

Gq=max{G-Wq、〇}

Bq=max{B-Wq、〇} 〇圖9(c)係僅求出第2W透過量w2並將其確定為w透過量 Wq之情形時的白色透過量計算部31之構成。於使用該構成之透過1計异部21中，可不改變輸入信號Rgb之各種顏色成分’而轉換為RGB W信號。上述輸出信號產生部丨丨之處理可利用軟體來實現。以下，說明利用軟體來實現上述處理之情形時之順序。此處，以將背光區域之像素數設為^^個像素來進行說明。再者，於利用軟體來實現輸出信號產生部丨丨之處理之情形時，輸出信號產生部i i由cpu (central pr〇cessing时“，中央處理單元）等構成，其功能部之構成與圖6〜圖9中所示之構成基本相同。利用對輪出信號產生部之輸入信號Ri、Gi、、 2…、N) ’求出第i個像素之最大值與最小值，將最大值之一分之一的值設為wl，最小值設為W2。將wl、w2中車六小之值設為W子像素之W透過量Wqi。即， 126320.doc -22- 200834531 wl=max{Ri、Gi、m}/2 w2=min{Ri、Gi、則}

WqHmin{wl、叫。其次，分別以下式方式求出RGB子像素之透過量。 Rqi=Ri-Wqi

Gqi-Gi-Wqi

Bqi=Bi-Wqi 自W子像素所輸出之白色成分中包含RGB之各成分，根 _ M上式’各子像素透過量與輸人信號之Ri、Gi、Bi之量相同。亦獲悉，若將上式加以變形，則 Ri=Rqi + Wqi，

Gi=Gqi+Wqi，

Bi=Bqi + Wqi 〇繼而，根據所有子像素之透過量，求出背光值Μ。背光值bl為所有子像素之透過量之最大值。即， _ M=maX{Rql、叫1、Bql、Wql、Rq2、Gq2、Bq2、

Wq2、…、RqN、GqN、BqN、WqN}。若將所有子像素之透過量的最大值設為背光值，則可將 • 透過量為最大值之子像素的透過率設為100〇/Q。最後，根據所求出之背光值b 1，利用下式求出各子像素之透過率： μ

Rpi=Rqi/Wb

Gpi=Gqi/Wb

Bpi=Bqi/Wb 126320.doc -23- 200834531

Wpi = Wqi/Wb 0 或者亦可將上述右邊數字之f數倍之值設為各子像素之透過率。 μ

於本液晶顯示裝置中，基本上係相餘複數個像素設置 -個背光源15。因此，例如圖」所示之液晶顯示裝置構成為，使一個背光源15對應於液晶面板13之整個顯示晝面。然而，本發明並不限定於此，而亦可構成為，以將液晶面板13之顯示畫面分割為複數個區域，使得可對各區域之每一個調整背光亮度之方式，具備複數個背光源。圖10(a)及圖10(b)係表示於！片顯示區域中具有兩個背光源之例，但對於背光源之數量並無限定。圖10(a)係具備有與背光源數量相應之數量的輸出信號產生部51、液晶面板控制部52、背光控制部54之情形時的構成例。於該構成中，所輸入之輸入信號Ri、Qi、Bi(i=i、 2 …、根據所對應之背光區域（將i片背光源所照射之區域稱為背光區域）分別各分成N/2個信號，將各個所分成之 N/2 個 Rj、Gj、Bj (j = l、2、、lsj/9、八献。认. J U ..... N/2)刀配至輸出信號產生部51a、51b。輸出信號產生部51&、51b、液晶面板控制部52a、52b、背光控制部53a、53b之處理與圖it輸出信號產生部11、液晶面板控制部12、背光控制部14相同。藉此，可於將液晶面板53及背光源55加以區域分割之形鮮下進行驅動。又，圖10(b)係於複數個背光源中共同使用輸出信號產生部5 1、液晶面板控制部52、背光控制部54之情形時的構 126320.doc -24 - 200834531 成例。於該構成中，輸人信號分割部57與上述同樣地，將所輸入之1個圖像信號分為每個背光區域各—個之信號，但於複數個背光源中共同使用輸出信號產生部51等後段機構，、故而可一次性將輸入圖像信號記錄於記憶體57中，並僅將應處理之背光區域之信號傳送至輸出信號產生部51。自背光控制部54所輸出之背光控制信號5根據未圖示之背光源選擇信號’自複數個背光源中選擇f光源之控制信號。於普通圖像中，具有與附近區域相似之顏色連續之性質。因此，如圖10(a)及圖10(b)所示之構成，可藉由分割背光區域，而使較暗像素聚集之背光區域<背光源更暗。其結果為，與未分割背光源時相比，對背光源加以分割後可降低整體之背光源消耗電力。 [實施形態2] 於實施形態1中，將注視像素中分配為w子像素之亮度 Wi ’於 mm (Ri，Gi，Bi)^max ⑻，⑴，叫/2時設為 max (Ri ’ Gi，Bi)/2。又，於min (Ri，⑴，Bi)<max (Ri，⑴，

Bi)/2時設為min (Ri，Gi，m)。藉此，根據下式而求出實施形怨1中注視像素中最佳之w子像素亮度值wi:

Wi=min (max (Ri，Gi，Bi)/2，min (Ri，Gi，Bi))。然而，於實施形態丨中，藉由上式而求出之…子像素亮度值1!嚴格而言’僅於RGB子像素之白色亮度特性與臂子像素之白色亮度特性相等之前提成立時最佳。此處，所謂 RGB子像素之白色亮度特性與ψ子像素之白色亮度特性相 126320.doc •25- 200834531 等’係指將RGB子像素之各透過率設為X%且將|子像素之各透過率設為0%之情形時的顯示亮度ρι、與將綱子像 t之各透過率設為G%且將％子像素之各透過率設為X。/。之情形時的顯示亮度P2相等。

若將上述顯示亮度P1及上述顯示亮度P2之比定義為WR (=㈣υ，則當RGB子像素之白色亮度特性與_像辛之白色亮度特性相等時，WR叫。然而，於液晶面板中，用

於RGB子像素之彩色滤光片並非使該彩色遽光片中應透過之波長光透過100%’而會進行若干吸收。因此，即使 RGBW子像素之面積㈣，實際上職^情形亦較多。又，藉由使W子像素之面積大於RGB子像素各自之面積，亦可能形成WR>1之情形。本實施形態2係揭示於職>;1之情形時，求出最佳背光亮度值之方法。首先，參照圖！3⑷及圖_)，說明WR>1之情形時之注視像素的像素資料與對於該像素資料之最佳背光亮度值的關係"再者’圖13⑷及圖13(b)中所使用之像素資料盘圖 3⑷及圖3(b)中所使用之像素資料相同，例示〇U、CH、

Bi)=(50、60、40)。圖lj(a)係表示於WR=2時，應用實施形態1之方法（以下第1方去）將輸入RGB值分配為11(3]6貨後，如何設定 LCD透過率、背光值之圖。认於此情形時，min (Ri，⑴，Bi)^max (Ri，Gi，m)/2，故而相田於max⑻，Gi，Bi)/2之值分配為w成分之亮度 126320.doc -26 - 200834531 值，其結果為，將由RGB信號所表示之輸入信號（Ri、 G!、：^)=(50、60、40)轉換為由rgBW信號所表示之信號 (師、Gqi、Bqi、Wqi)=(2〇、3〇、1〇、3〇)。又，於該注視像素中’將背光亮度值設定為max (Rqi，Gqi，Bqi， Wqi)=30。

R、G、B、W之各子像素各自之透過率係根據該背光亮度值而確定。具體而言，R、G、B子像素之各透過率由 (輸出焭度值）/(背光亮度值）確定。即，將R、G、B之各子像素各自之透過率設定為67%(=2〇/3〇)、1〇〇%卜、 3 3%(=10/30)〇另一方面，於並非WR=1之情形時，|子像素之透過率無法僅由（輸出亮度值）/(背光亮度值）確定。例如，如本例所示，於WR=2之情形時，相對於藉由自RGB各成分減去亮度值而減少之亮度，#由將亮度值分配為w成分而增加之亮度為2倍（WR=2之情形時）’亮度大幅度變動。為了防止上述亮度變動’必須將W子像素之透過率除以wr值，故而於圖13⑷之例中，W子像素之透過率根據（輸出亮度值）/((背光亮度值）xWR)，為 50%(=3〇/(3〇x2))。根據以上結果，於圖13⑷之例中，將最終背光值設定為 30，將R、G、B、W之各子傻夸夂自々泳、证十丁啄常各自之透過率設定為 67%、100%、33%、5〇%。若右肘具興圖3(a)之例進行比較，則背光值相同，但冒子像素之透過率不同。、於圖3⑷之射，W子像素之透過率為ι〇〇%，故而無法進-步將RGB子像素之亮度值分配為|子像素，且背光值 126320.doc -27· 200834531 3 0亦達到無法進一步降低之最小值。另一方面，於圖13(&) 之例中’ W子像素之透過率為50%，又，由於RGB子像素之任一亮度值均非〇，故而可知，存在將R(3B子像素之亮度值進而分配為W子像素之餘地。因此，圖i3(a)之例中，背光值30並非無法進一步降低之最小值。圖係表示同為WR=2時，應用本實施形態2之方法 (以下稱為第2方法）將輸入RGB值分配為RGBw後，如何設定LCD透過率、背光值之圖。於第2方法中，當進行將一部分rgb成分分配為W成分之處理時，反映上述WR值。於第1方法中，對注視像素之背光亮度值之求出方法根據是否滿足min (Ri，Gi，Bi)-max (Ri，Gi，Bi)/2之關係而不同。與之相對，於第2方法中，對注視像素之背光亮度值之求出方法係根據是否滿足min (Ri，Gi，Bi) — max (Ri ’ Gi，Bi)/(l + l/WR)之關係而不同。於圖 13(b)之例中，滿足min (Ri，Gi，Bi)gmax (Ri， Gi，Bi)/(1 + 1/WR)。於此情形時，相當於 max (Ri，Gi， Bi)/(1 + 1/WR)之值自RGB成分分配為w成分之亮度值。其結果為’將由RGB信號所表示之輸入信號（Ri、⑴、 Bi)=(50、60、40)轉換為由RGBW信號所表示之信號（Rqi、 Gqi、Bqi、Wqi)=(10、20、〇、40)。又，於該注視像素中，將背光源之亮度值設定為max (Rqi，Gqi，Bqi， Wqi/WR)之值即20。再者，於此情形時，Wqi/WR之值與 max (Rqi，Gqi，Bqi)之值相等，故而可將背光源之亮度值 126320.doc -28- 200834531 作為max (Rqi，Gqi，Bqi)之值或Wqi/WR之值而求出。將R、G、B子像素之各透過率藉'由（輸出亮度值）/(背光亮度值）來確定。即，將R、G、B之各子像素各自之透過率確疋為50%(=1〇/2〇)、1〇〇〇/0(=2〇/2〇)、〇%(=〇/2〇)。另一方面，針對W子像素之透過率，相對於資料之亮度值為40，背光亮度僅為2〇。然而，當WR並非i之情形時，若RGB子像素之顯示亮度由（背光亮度值）χ(子像素透過率）

來表示，則W子像素之顯示亮度由（背光亮度值）χ(子像素透過率）xWR表示。因此，於此情形時，即使背光亮度值為20，只要將W子像素之透過率設為1〇〇%，亦可獲得相當於RGB子像素中所進行之白色顯示亮度4〇之顯示亮度。總之，W子像素之透過率可由（輸出亮度值）/((背光亮度值）xWR)來確定。根據以上結果，於圖13(b)之例中，將最終背光值設定為20將R G、B、W之各子像素各自之透過率設定為 5 0%、100%、〇%、100%。若將其與圖13⑷之例進行比較’則背光值自30降低至2G。又，由於好像素之透過率為1〇〇%’故而無法將職子像素之亮度值進-步分配為冒子像素，且背光值20亦為無法進一步降低之最小（最佳）值0 圖 13(b)表示滿足 min (Ri，Gi，Bi)- max (Ri，Gi，

Bi)/(1 + 1/WR)之情形，參照_說明不滿足上述條件之情形時（滿足 min (Ri，Gi，Bi)<max ⑻，⑴，Bi)/(i + i/WR) 之情形）的求出方法。於圖14中，例示（Ri、⑴、Bi)气5q、 126320.doc -29· 200834531 60、20)之注視像素資料。於圖 14之例中，滿足mhl (Ri，Gi，Bi)<max (Ri，⑴， Bi)/(1 + 1/WR)。於此情形時，將相當於min (Ri，⑴，之值自RGB成分分配為w成分之亮度值。其結果為，將由 RGB信號所表示之輸入信號（Ri、⑴、Bi)=(5〇、6〇、2〇)轉換為由RGBW信號所表示之信號（Rqi、Gqi、Bqi、 Wqi) (3 0 40、〇、20)。又’該注視像素中，將背光源之亮度值設定為max (Rqi，Gqi，Bqi，Wqi/WR)之值即4〇。 • 再者，於此情形時，Wqi/WR之值並未超過max (Rqi，

Gqi，Bq〇之值，故而可將背光源之亮度值作為㈤狀（r巾， Gqi，Bqi)之值而求出。 R、G、B子像素之各透過率由（輸出亮度值）/(背光亮度值）來確定。即，將R、G、B之各子像素各自之透過率設疋為 75%( = 30/40)、10()0/^(=40/40)、〇%(=〇/4〇)。另一方面，W子像素之透過率由（輸出亮度值）/((背光亮、度值）xWR)確定。即，將W子像素之透過率設定為響 25%(=20/(4〇x2)) 〇如上所述，於實施形態2之第2方法中，藉由下式而求出 - 注視像素之W子像素亮度值wi ·· - Wi=min (max (Ri，Gi，Bi)/(1 + 1/WR)，min (Ri，Gi， Ri))。為了於各注視像素中儘可能地降低消耗電力，當RGB侧之最大透過量為1時，可藉由將W側透過量設為其WR倍而將背光源縮至最小。由此，較理想的是，根據臂尺值，以 126320.doc -30- 200834531 上述方式來求出w側應負擔之wi量。於圖13及圖14之說明中，說明對—個注視像素而言之最佳背光亮度值的求出方法。然而，於本液晶顯示裝置中，由於對於複數個像素設置—個背光源，故而實^上，對於與背光源相對應之顯示區域内之所有像素之每—個求出必要最小限度之背光值，並將所求出之複數個背光亮度值中之最大值設定為該背光源之亮度值。該方面與上述實施形態1相同。參照圖15⑷〜圖15⑷，說明利用第2方法而實施之本液明顯不裝置中之背光亮度值及子像素透過率之確定順序。再者’於圖1 5(a)〜圖15(e)中WR=2。圖15(a)係表示對應於某一個背光源之顯示區域之輸入信號⑻、Gi、Bi)的圖。此處，為了簡化說明，上述顯示區域由四個像素A〜D構成。對該等像素A〜D，將輸入信號（Ri、⑴、趴）轉換為由 RGB W信號所表示之輸出信號（Rqi、Gqi、Bqi、，其結果如圖15(b)所示。又，對各像素之每一個所求出之背光亮度值如圖15(c)所示。藉此，將背光亮度值設定為對每個像素所求出之複數個背光亮度值中之最大值，即8〇。進而，上述背光亮度值可利用下述算式而求出：背光亮度值=max (Rq卜 Gql，Bql，Wql/WR， •" 5

RqN，GqN，BqN，WqN/WR) 〇利用上述算式，亦可根據圖l5(b)所示之結果，求出背 126320.doc •31- 200834531 光亮度值80。對於如上所述而求出之背光亮度值8〇，根據圖l5(b)所不之輸出信號（Rqi、Gqi、Bqi、Wqi)之值求出各像素之透過率（Rpi、Gpi、Bpi、Wpi)，其結果表示於圖15(d)。並且，最終各像素之顯示亮度為圖l5(e)所示之結果，可確認其與圖15(a)所示之輸入信號（Ri、Gi、Bi)亮度值一致。於應用第2方法之本液晶顯示裝置中，利用輸出信號產生部11 ’來確定上述背光亮度值及子像素透過率。輸出信號產生部11之構成例可與實施形態1之圖6或圖7相同。以下說明例示有對應於圖6之構成者。將輸入至輸出信號產生部n中之輸入信號（Ri、⑴、則) 百先輸入至透過量計算部21。透過量計算部21根據該輸入信號（Ri、Gi、Bi)，計算各子像素之透過量Rqi、Gqi、

Bqi、Wqi。換言之，對每個像素將RGB信號轉換為RGBW 信號。該轉換處理可使用上述圖13(b)中所說明之方法或圖 14中所說明之方法。將由透過量計算部21所算出之RGBW信號（Rqi、Gqi、 Bqi、Wqi)傳送至背光值計算部22及記憶體23。背光值計开P 22根據RGB 號（Rqi、Gqi、Bqi、Wqi)計算背光值 b 1即月光值計算部22將一個圖像之所有像素（N個像素）之所有子像素透過量的最大值確定為背光值…。又，圯1思體23依照原樣記憶傳送而來之^^^’信號、 Bqi、Wqi) 〇透過率什异部24根據藉由背光值計算部22所求出之背光 126320.doc -32- 200834531 值bl、及由記憶體23所記憶2RGBW信號（Rqi、

Bqi、Wqi)信號，求出各子像素之透過率（Rpi、Gpi、 Bpi、Wpi)。此時，利用下式分別求出透過率Rpi、邮、

Bpi、Wpi。此處，W子像素之透過率Wpi之求出方法與實施形態1不同。

Rpi=Rqi/b 1 • Gpi = Gqi/b 1 Bpi=Bqi/b 1 # Wpi=Wqi/(blxWR) 其次，應用第2方法之情形時之透過量計算部2丨的構成可與應用第1方法之實施形態i的圖8相同。然而，利用白色透過量計算部31之計算方法與進行第i方法之情形時稍許不同。圖16係應用第2方法之情形時之白色透過量計算部3 i的構成。於圖16之構成中，白色透過量計算部31構成為具備最大值檢測部41、乘法部42、最小值檢測部43以及W透過 ^ 量選擇部44。最大值檢測部41及乘法部42係用以按照圖i3(b)中所說 * 明之方法計算第1W透過量Wl之構成。即，第1W透過量wi . 可利用最大值檢測部41檢測出輸入信號RGB之最大值，並藉由利用乘法部42，將該最大值除以（1 + 1/WR)(即，乘以 1/(1 + 1/WR))而求出該最大值。又’最小值檢測部43係用以按照圖14中所說明之方法而算出第2W透過量w2之構成。即，第2W透過量w2可藉由利 126320.doc _ 33 · 200834531 用最小值檢測部43，檢測出輸入信號rgb之最小值而求出。將如上所述而求出之第1W透過量wi及第2W透過量胃2輸入至W透過量選擇部44中，W透過量選擇部44選擇第1冒透過量wl及第2W透過量w2之較小者作為w透過量。

如上所述，於圖16之構成中，對所有像素求出第lW透過量wl及第2W透過量w2兩者，並將wl&w2中之較小者設為W透過量Wq。採用該構成之情形時，作為結果，於 (Ri ’ Gi ’ Bi)^max (Ri，Gi ’ Bi)/(1 + 1/WR)之像素中，將第1W透過量wl選擇為W透過量Wq。又，於min ^丨，⑴，

BiXmax (Ri，Gi，Bi)/(出/WR)之像素中，將第2界透過量w2選擇為W透過量Wq。應用本實施形態2之第2方法之輸出信號產生部丨丨的處理，亦可與實施形態丨同樣地利用軟體來實現。又於以將液曰曰面板！ 3之顯示晝面分割成複數個區域，，得可對各區域之每_個調整f光亮度之方式具備複數個背光源之構成中，當然亦可應用第2方法。程式來實現。於本實施形腦讀取之記錄媒體中。以上所說明之處理功能可利用態中，該程式係存儲於可利用電 ;本實轭^/也中，作為該記錄媒體，可為利用電腦進行處理所必須之記憶體例如RAM (rand〇m，m mem〇ry，隨機存取記憶體）等程式媒體，亦可為可裝卸自如地安裝於口亥笔月自之外部記情裝詈φ 心衮置中且5己錄於其中之程式可經由該外部§己憶裝置而加以靖敗項取之圮錄媒體。作為上述外部記憶 I26320.doc • 34 - 200834531 裝置’係磁帶裝置、FD (floppy disk，軟性磁碟）驅動裝置及 CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory，緊密光碟 _ 唯讀兄憶體）驅動裝置等（未圖示），作為該記錄媒體係磁帶、FD及CD-ROM等（未圖示）。於所有情況下，記錄於各記錄媒體中之程式均可構成為由CPU12存取並執行，或者於所有情況下，記錄於各記錄媒體中之程式均可為如下方式：將程式自該記錄媒體暫時讀出，並下載至特定程式記十思區域例如RAM程式記憶區域中，繼而由Cpu讀出並執行。將該下載用程式預先存儲於該電腦中。此處，上述記錄媒體構成為可與電腦本體分離。作為上述記錄媒體，可應用固定負載程式之媒體。具體而言，可應用利用如下裝置之半導體記憶體：錄音磁帶或卡式磁帶等磁帶系；FD或固定碟片等磁碟、CD-R〇m/m〇 (Magnetic 0ptical Disc，磁光碟）/MD (Mini 以％，逑你磁檠）VD (Digital Versatile Disc，數位化多功能光碟）等光碟之碟片系；IC (Integrated circuit，積體電路）卡（包含記 L體卡分光卡等卡系；光罩唯讀記憶體（mask HOM)、 EPROM (Erasable and Programmable ROM，可擦可程式唯讀記憶體）、EEPROM (ElectrieaUy EpR〇M，電子可擦可程式唯讀記憶體）、快閃唯獨記憶體（Flash R〇M)等。又，亦可為自通信網路下載程式並流動性地負載程式之記錄媒一再者，當自通信網路下載程式之情形時，可將下載用程j預先存儲於該電腦本體中，或亦可自其他記錄媒體預先安震於該電腦本體中。 12632〇,d〇c -35 * 200834531 再者’作為存儲於記錄媒體中之内容，並不限定為程式，亦可為資料。又，於上述實施形態之說明中，記載有將本發明應用於液晶顯示器中之情形，但對於一般之透過式顯示器，亦可藉由相同方法來應用本發明。 [實施形態之總結] 如上所述’本實施形態之透過式液晶顯示裝置具備有將一個像素分割成紅（R)、綠（G)、藍（B)及白（w)四個子像素之液晶面板13、以及可控制發光亮度之背光源15。根據上述構成，可藉由使用將一個像素分割成r、〇、 B、W四個子像素之液晶面板13，而將R、G、顏色成分之一部分分配為不存在因濾光片吸收而導致之光量損失 (或杈少）之W子像素。藉此，可減少彩色濾光片之光量吸收’實現透過式液晶顯示裝置中之消耗電力之削減。再者’如上所述分割成四個子像素之液晶面板丨3對於幾乎無法對W子像素分配光量之像素，其顯示亮度將降低。因此，於與無法控制發光亮度之通常背光源組合之情形 8守’無法獲得消耗電力之削減效果，但可藉由與背光源15 組合而削減背光源15之消耗電力。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為具備輸出信號產生部11，其根據作為RGB信號之輸入信號，產生上述液晶面板各像素之R、G、B、W之各子像素之透過率信號，並且計算背光源15之背光值；液晶面板控制部12，其根據由輸出信號產生部11所產生之上述透過率信號，驅動控制液 I26320.doc • 36 - 200834531 晶面^13 ;以及背光控制部14，其根據由輸出信號產生部 11所算出之背光值，來控制背光源15之發光亮度。根據上述構成，於輸入信號為RGB信號之情形時，亦可根據由輸出信號產生部η所產生之透過率信號，而驅動已分割成R、G、Β、W之四個子像素之液晶面板。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為，輸出信號產生部11具備：透過量計算部21，其根據各像素之輸入信號，計算該像素中所含之R、G' B、各子像素之透過量；背光值計算部22，其根據對應於背光源15之顯示區域所有像素部分之子像素之透過量，求出作為背光源15之發光亮度之背光值；以及透過率計算部24，其根據由背光值計算部22所求出之背光值與由透過量計算部21所算出之各子= 素之透過量，計算各子像素之透過率。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為具備：輸出信號產生部η，其於將RGB子像素之各透過率設為素之各透過率設為0%之情形時的顯示亮度P1、與rgb子像素之各透過率設為〇%且貿子像素之各透過率設為^/〇之情形時的顯示亮度P2的比P2/P1設為WR，贾尺^時，根據作為RGB信號之輸入信號及上述魏值，產生上述液晶面板之各像素中R、G、B、W之各子像素之透過率信號，並且計算背光源丨5之背光值；液晶面板控制部12 ’其根據由輸出信號產生部U所產生之上述透過率信號，驅動控制液晶面板13 ;以及背光控制部14，其根據由輸出信號產生部 11所算出之背光值，控制背光源15之發光亮度。 126320.doc -37- 200834531 又’上述透過式液晶顯示裝置可構成為，輸出信號產生部11具備：透過量計算部21，其根據各像素之輸入信號及上述WR，計算該像素中所含之R、G、B、W之各子像素的透過量；背光值計算部22，其根據對應於背光源15之顯示區域所有像素部分之子像素的透過量，求出作為背光源 1 5之發光亮度的背光值；以及透過率計算部24，其根據由背光值計算部22所求出之背光值、以及由透過量計算部2 i 所异出之各子像素之透過量與上述WR，計算各子像素之透過率。根據上述構成，於輸入信號為RGB信號之情形時，亦可根據由輸出信號產生部11所產生之透過率信號，而驅動分割成R、G、β、w之四個子像素之液晶面板13。進而，於 WR>1時，可求出最佳背光值。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為，透過量計算部 21异出各像素之輸入信號之R、G、B之各成分值中的最小值作為該像素之W子像素的透過量。根據上述構成’ W子像素之透過量不會超過輸入信號之 R 〇、B之各成分值中的最小值。因此，可不改變輸入信唬RGB之各顏色成分，而轉換成RGBW信號。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為，透過量計算部 =异出各像素之輸入信號之R、G、B各成分值中的最大值乘乂1/2之值作為該像素之W子像素的透過量。根據上述構成，於具有R、G、B各《分值中的最大值之 >中°亥顏色成分之子像素與W子像素的透過量相同。 126320.doc -38· 200834531 即’可使为光源1 5之光自兩個子像素透過 ^ 故而可最高效地利用背光源15之消耗電力。又，於上述透過式液晶顯示裝置可構成為，透過量計算部算出各像素之輸入信號中R、G，各成分值中的：小值作為第1透過量，且算出各像素之輪入信號中R、G、 B之各成分值中的最大值乘以1/2的值作為第2透過量，再算出上述第i及第2透過量中之較小者作為該像素之％子像素的透過量。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成$，透過量計 21對於各像素中之W子像素之透過量％，算出各像素:輸入信號中之R、G、B之各成分值中的最小值、與各像素之輸^信號中之R、G、B各成分值中的最大值除以（1 + 1/WR) 所得之值中較小的值，來作為曰 π必1豕京之w子像素的透過置〇根據上述構成，可不改變輸入信號咖之各顏色成分， =轉換為RGBW信號，並且亦可高效地利用背光源之消耗電力。又’上述透過式液晶顯示裝置可構成為，透過量計算部 21藉由自各像素之輸传卢彻入仏就之R、G、B各成分值減去所求出之W子像素之透過量’而計算該像素之R、G、B之各子像素的透過量。顯示裝置可構成為，透過率計算部 2曰：用由透過量計算部21所求出之R、g、b子像素之透過置除以藉由背光值計算部22所求出之背光值所得之值，計 126320.doc -39- 200834531 # G B各子像素之透過率，並利用由透過量計算部2ι 所^出之料像素的透過量除以由背光值計算部22所求出之月光值與WR的積所得的值，計算W子像素之透過率。又，上述透過式液晶顯示裝置可構成為，背光值計算部 ^ : +應於月光源15之顯示區域之所有像素數設為1ST，該顯示區域内注視像素之透過量設為（Rqi、Gqi、Bqi、

、2、…、n)時，可利用下式來計算上述背光值 Wbl—maX ㈣1，Gql，Bql，Wql/WR，

RqN，GqN，BqN，WqN/WR)。又’上述透過式液晶顯示裝置中可構成為，相對於液晶面㈣具備複數㈣光源55，且對與各f光源⑽應之區域之母一個，進行液晶面板53之透過率控制及各背光源55 之發光亮度控制。外根據上述構成，可藉由分割背光源55，對分割後之每個背光區域設定最佳背光值’藉此可降低整體背光源之消耗電力。、，對於此次揭示之實施形‘態，當認、為所有方面均為例示而 =非限制性者。本發明之範圍並非藉由上述說明而藉由申請專利範圍來揭示，以意圖包含與中請專利範圍相等之意思以及範圍内之所有變更。【圖式簡單說明】圖1係表示本發明之實施形態，表示透過式液晶顯示裝 126320.doc 200834531 置之要部構成的方塊圖。圖2(a)及圖2(b)係表示上述透過式液晶顯示裝置素之配置例的圖。像圖3⑷係表示本液晶顯示裝置之背光亮度值之的圖’圖3(b)係為了比較，表示日本公開專利公報法 ^利特開平U-6553m公報（公開日平成月本背光亮度值之求出方法的圖。」之 _係表示本液晶顯示裳置之背光亮度值的圖，圖州係為了比較，表示日本公開專利公報「日: 專利特開平11_65531號公報（公開日平成11年3月9日）背光亮度值之求出方法的圖。」之子=a::r)係表示上述液晶顯示裝置之背光亮度值及子像素透過率之確定順序的圖。 =表示上述透過式液晶顯示裝置之輸出信號產生部之構成例的方塊圖。 =係表不上述透過式液晶顯示裝置之輸出信號產生部之構成例的方塊圖。例二：上述輸出信號產生部之透過量計算部之構成〜圖9⑷〜圖9(e)係表示上述透過量計算部之白色透過量計异部之構成例的方塊圖。二〇⑷及圖10(b)表示本發明之其他實施形態，係表示 k式液晶顯示裝置之要部構成的方塊圖。圖11係表示透過式液晶顯示裝置之通常構成的剖面圖。 126320.doc -41 - 200834531 圖12係表示透過式液晶顯示裝置之子像素之通常配置的圖。圖13(a)係表示利用第丨方法之背光亮度值之求出方法的圖，圖13(b)係表示利用第2方法之背光亮度值之求出方、去的圖。圖14係表示利用第2方法之背光亮度值之求出方法圖。、圖15⑷〜圖15⑷係表示利用第2方法之上述液晶顯示裝置之为光焭度值及子像素透過率之確定順序的圖。圖16係表示上述透過量計算部之白色透過量計算部之構成例的方塊圖。【主要元件符號說明】 11 輸出信號產生部 12 液晶面板控制部 13 液晶面板 14 背光控制部 15 背光源（白色主動式背光源） 21、26 透過量計算部 22 背光值計算部 23、25 記憶體 24 透過率計算部 31 白色透過量計算部 51、51a、51b 輸出信號產生部 52、52a、52b 液晶面板控制部 126320.doc •42- 200834531 53 54、54a、54b 55 液晶面板背光控制部背光源

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Claims

200834531 十、申請專利範圍： 1 · 一種透過式液晶顯示裝置，其包括：液晶面板’其將一個像素分割成紅（R)、綠（G)、藍（B) 及白（W)四個子像素；及白色主動式背光源，其可控制發光亮度。 2·如請求項1之透過式液晶顯示裝置，其中包括：輸出信號產生部，其根據作為RGB信號之輸入信號，產生上述液晶面板之各像素之R、G、B、W各子像素之透過率信號，並且計算上述白色主動式背光源之背光值；液晶面板控制部，其根據由上述輸出信號製作部所產生之上述透過率信號，驅動控制液晶面板；及背光控制部，其根據由上述輸出信號製作部所算出之 3. 背光值，控制上述白色主動式背光源之發光亮度Γ 如請求項2之透過式液晶顯示裝置，其產生部包括： W出“虎透過量計算部，其根據各像素之輸入信號像素中所含之R、G、B、W各子像素之透過量；“6亥背光值計算部，其根據對應於上述W … 之顯示區域之所有像素部分的子像素之透過量為上述白色主動式背光源之發光亮度之背光透過率計算部，其根據由上述背光 A,及背光值與由上述透過量計算部所算出之各：像:求出之量，計算各子像素之透過率。各子像素之透過 126320.doc 200834531 4.如請求項1之透過式液晶顯示裝置，其中包括：輸出信號產生部，其於將RGB子像素之各透過率設為 X /〇且W子像素之各透過率設為〇%之情形時的顯示亮度 P1、與將RGB子像素之各透過率設為〇%且臀子像素之各透過率設為X%之情形時的顯示亮度P2之比P2/pi設為 WR，WR>1 時，

根據作為RGB信號之輸入信號及上述WR值，產生上述液晶面板之各像素中之R、G、B、W各子像素之透過率k唬’亚且計算上述白色主動式背光源之背光值；液晶面板控制部，其根據由上述輸出信號製作部所產生之上述透過率信號，驅動控制液晶面板；及匕月光控制冑，其根據由上述輸出信號製作部所算出之背光值，控制上述白色主動式背光源之發光亮度。 5.如請求項4之透過式液晶顯示裝置，其中上述輸出信號產生部包括：透l里计"r °卩，其根據各像素之輸入信號及上述 Γ·，計算該像素中所含之r、g、b、评各子像素之透過里， :光值計算部，其根據對應於上述白色主動式背光源域之所有像素部分的子像素之透過量，求出作為上逑白色主動式背光源之發光亮度之背光值；及此光率十“、其根據由上述背光值計算部所求出之二:上，由上述透過量計算部所算出之各子像素之透過里與上述WR’計算各子像素之透過率。 I26320.doc 200834531 6. 月求項3之透過式液晶顯示裝置，其中 Β =透過量計算部算出各像素之輸入信號之Η 如^ 的最小值作為該像素之W子像素之透過量。如“項3之透過式液晶顯示裝置，其中 B各成^透過里°十异部异出各像素中之輸入信號之R、G、素之透刀過t中。之最大值乘以Μ的值作為該像素之W子像 8· 項3之透過式液晶顯示裝置，其中上述透過量計小輸……，成分…最大一一中的最 :=第2透過量中之較小者作為該像素之w 9. 如明求項5之透過式液晶顯示裝置，其中 :::過量計算部將各像素之輸入信號之R、G、B各中，最小值與各像素之輸入信號之r、g、B各成 :為‘：大值各除以(1 + 1/WR)所得之值中的較小值， …^素之霄子像素的透過量，以像素之透過量Wq。，各像素之霄子 A 之各:過:液晶顯示裝置，其中上述透過量計所求出之w子像：之輸入信號之R、G、B各成分值減去 …子像素之透過量，而計算該像素之r、g、b 126320.doc 200834531 各子像素之透過量。 11·如β求項7之透過式液晶顯示裝置’其中上述透過量叶 =藉由自各像素之輸入信號之R、G、B各成分值減去所求出之料像素之透過量，以計算該像素之R、G、B 各子像素之透過量。 12.:請：項8之透過式液晶顯示裝置，其中上述透過量計 ^稭由自各像素之輸人信號之R、G、b各成分值減去 ’出之W子像素的透過量’以計算該像素之rg、b 各子像素之透過量。 13:=1之透過式液晶顯示裝置，其中上述透過量計由自各像素之輸入信號之R、G、B各成分值減去各；後之〜子像素的透過量，以計算該像素之R、g、b 谷子像素之透過量。 14·如明求項9之透過式液晶顯算部係 /、中上述透過率計利用由上述透過量計曾立R 透過旦队、十#4所未出之R、G、B子像素的以… 逑月先值5十异部所求出之背光值的值，以计异R、G、B各子像素之透過率；除：二上：透過量：算部所求出之…子像素的透過量值…^月光值計算部所求出之背光值與WR之積的以汁异W子像素之透過率。、 15.如請求項5之透過式液晶顯曾邱脸々& 异1f上述透過置計斤#將各像素之輸入信號之尺、G、b 值鱼久你主各成刀值中之表小像素之輸入信號之r、g、b各成分值_之最大值 126320.doc 200834531 除以（1 + 1/WR)所得之值中的較小值，作為該像素之_ 像素之透過量，以計算各像素之貿子像素之透過量w 並且 ^ 糟由自各像素之輸入信號之R、G、；8各成分值減去所求出之W子像素之透過量，以計算該像素之R、G、^之各子像素之透過量Rq、Gq、Bq ;且上述背光值計算部係於將對應於上述白色主動式背光源之顯示區域之所有像素數設為N，該顯示區域内之注視像素之透過量設為 (師、Gqi、Bqi、Wqi)(i=1、2、…、N)之情形時，$ 由下式而算出上述背光值Wb 1 : Wbl=max(Rql，Gql，Bql，Wql/WR， ...» RqN，GqN，BqN，WqN/WR)。 16·如請求項1之透過式液晶顯示裝置，其中相對於上述液晶顯示面板包括複數個白色主動式背源；工月、對與各白色主動式背光源相對應之每一個區域，進行液晶面板之透過率控制及上述白色主動式背光源之= 亮度控制。 & 17· —種電腦可讀取之記錄媒體，其記錄有使電腦執行如請求項6之輸出信號產生部、液晶面板控制部、背光控= 部、透過量計算部、背光值計算部及透過率計算部之處理之控制程式。地 126320.doc